煤礦支護(hù)改革可行性研究報告

/*XX煤礦支護(hù)改革可行性研究報告第一節(jié)礦井簡況XX煤業(yè)有限公司所屬XX煤礦位于貴州省黔西南州普安縣樓下鎮(zhèn)托設(shè)計單位編制礦井技術(shù)改造開采方案，經(jīng)貴州省煤炭局《關(guān)于普安縣XX煤礦開采方案設(shè)計的批復(fù)》(黔煤規(guī)字[2005]136號)文的批復(fù)，第二節(jié)地質(zhì)情況井田及其鄰近出露的地層有從二疊系下統(tǒng)茅口組至三疊系下統(tǒng)飛仙1、二疊系(P)1)下統(tǒng)(P1)茅口組(P1m)：出露不全，分布于井田外，在老鬼山背斜軸紅巖附近及馬鞍山一帶有出露。巖性為灰色玄武巖、拉班玄武巖、暗綠色火山角礫巖及凝灰?guī)r。馬鞍山附近本組上部夾中厚層灰?guī)r及含灰?guī)r團(tuán)塊，含組是伴隨早二疊世晚期東昊運動而發(fā)生的大規(guī)?；拘匀蹪{噴溢的結(jié)果 /*2)龍?zhí)督M(P2L)井田內(nèi)主要含煤層，為一海陸交互沉積。巖性由灰色、深灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r、煤層及灰?guī)r組成，平本組在地表上多為滑坡及第四系覆蓋，由于巖石及煤層松軟易風(fēng)化，地形相對平衡。根據(jù)巖性及其組合、沉積特征分為上、中、下三段，主要可采煤層分布在上段。上段(P2L)平均厚80M主要以粉砂質(zhì)泥巖為主，3)長興組(P2c)厚度鄰近可采。與下伏地層呈整合接觸。本組地層在地表上常呈一小陡2、三疊系(T)1)下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r等，具波狀層理、交錯層理。含腕足類3、第四系(Q)/*樓下鎮(zhèn)XX煤礦在地質(zhì)構(gòu)造單元分區(qū)上屬揚準(zhǔn)地臺黔北臺隆六盤水?dāng)嘞萜瞻残?gòu)造變形區(qū)的黔西南渦輪構(gòu)造，具體位于該構(gòu)造單元內(nèi)的單斜構(gòu)造是礦區(qū)的總體構(gòu)造格架，巖性主要為二迭系上統(tǒng)龍?zhí)督M含煤巖系，巖層產(chǎn)狀：傾向150°~260°，傾角9°~13°，但在礦區(qū)范圍內(nèi)由于受南東側(cè)、北西側(cè)及中產(chǎn)部三條斷層的影響，致使單項斜構(gòu)造m約1300m，呈北西向展布，傾向南西，傾角70°，斷距65~85m；兩盤呈北東向展布，傾向北西，傾角23°~45°，斷距50m；兩盤均為龍?zhí)冻时蔽飨蛘共?，傾向北東，傾角45°~70°，斷距50m；兩盤均為龍?zhí)?*1719241、C煤層特征是全礦區(qū)最主要和產(chǎn)出最為穩(wěn)定的煤層之一，也是現(xiàn)階段開采量最C圍巖一致，傾角一般小于15°，多為3°~7°。煤層結(jié)構(gòu)簡單，一般在煤層中或中上部夾一層厚10cm的炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)泥巖中含星點狀(小量團(tuán)塊狀)黃鐵礦。煤層最大厚m1.85m，一般2.50~4.00m，平均3.22m。2、C煤層特征矸在走向和傾向上延伸一般小于1.5~2.0m。3、C煤層特征2400m，平均厚度2.52m。/C*C煤層厚度(煤層厚度(m)右?guī)r底板砂質(zhì)泥巖巖角(度)為3~(m)CC4性本礦可采煤層頂?shù)装逋暾?，?jié)理、裂隙不發(fā)育，底板有明顯的泥化底板巖性主要為炭質(zhì)泥巖、泥巖，其次為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉粉砂巖等。底板巖性主要為炭質(zhì)泥巖、泥巖，其次為粉砂質(zhì)泥巖、粉砂根據(jù)本礦的開采及鄰礦的開采情況，以上各可采煤層近地表段頂板強(qiáng)礦井通風(fēng)和瓦斯管理，采取有效的瓦斯防治措施，確保不發(fā)生瓦斯事/*2、煤塵：根據(jù)煤炭科學(xué)總院重慶分院對XX煤礦C煤塵爆炸性鑒定報告，本礦C煤層無煤塵爆炸性危險，本礦對C和C煤層的煤塵爆171924C、C煤層的煤塵無爆炸性危險，但在開采過程中仍要采取綜合防塵措1924施，使井下巷道空氣中的含塵濃度降到安全標(biāo)準(zhǔn)以下，以保證井下作業(yè)3、煤層自燃：根據(jù)煤炭科學(xué)總院重慶分院對XX煤礦C煤層自燃傾向等鑒定報告本礦C煤層自燃傾向等級為三類。本礦尚未對C和C171924煤層自燃傾向等級作鑒定，根據(jù)相鄰礦井開采C、C煤層的煤層自燃發(fā)火傾向鑒定結(jié)果，C、C煤層無自燃發(fā)火傾向，但在生產(chǎn)管理中要注意19244、本區(qū)無沖擊地壓的記錄，地溫?zé)o異常。其分布地帶多被第四系及滑坡覆蓋，地下水補給條件好，出露泉點多，井田內(nèi)泉點流量小，靠滑坡水補給，動態(tài)變化大，主要受大氣降水的控/*第四系：井田內(nèi)有零星公布，有松散的沖積物、坡積物、碎石砂土井田內(nèi)滑坡發(fā)育，規(guī)模大、范圍廣，均為大型、深層滑坡，屬切層含裂隙、孔隙水。主要受大氣降水的直接滲入部給，透水性好，潛水面大氣降水、地表水、滑坡水是礦床充水的主要因素，一般沿基巖裂隙滲入礦井，未來可沿采空形成的裂隙滲入礦井。裂隙發(fā)育地段礦井充。第二章礦井支護(hù)改革的必要性和可行性第一節(jié)礦井支護(hù)改革的必要性/*隨著森林資源的減少，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國內(nèi)其它大、中型煤礦成熟的技術(shù)，煤礦井下巷道采用錨噴支護(hù)代替木支架支護(hù)，回采工作面采用單體液壓支柱、金屬鉸接頂梁支護(hù)代替木支架支護(hù)，可使煤礦井下巷道、回采工作面支護(hù)更安全、可靠。它是使煤礦走向安全、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化煤礦井下巷道采用錨噴支護(hù)，可以相對減少巷道的掘進(jìn)工程量，巷道頂板揭露后，及時打上錨桿，把頂板固定在一起，可以阻止頂板早期離層。破碎、易風(fēng)化圍巖，安裝錨網(wǎng)后及時進(jìn)行噴砼進(jìn)行封閉，可以使巷道圍巖抗壓強(qiáng)度增強(qiáng)，防止圍巖風(fēng)化脫落，使巷道由支架支撐的被動支護(hù)變?yōu)橛蓢鷰r自身強(qiáng)度的主動支護(hù)。錨噴支護(hù)雖然初期投資大，成本為減少坑木消耗，保護(hù)環(huán)境，提高企業(yè)和社會的整體效益，在很多煤礦企業(yè)也被廣泛應(yīng)用；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，錨噴支護(hù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的棚式木支架是煤炭科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，它是煤礦支護(hù)形式上的又一次革命。從提高支護(hù)效果、安全性、經(jīng)濟(jì)效果上，是當(dāng)前煤炭工業(yè)走向安全護(hù)回收復(fù)用率低，坑木在井下很容易受潮腐爛，給礦井安全生產(chǎn)帶來極第二節(jié)礦井支護(hù)改革的可行性/*l、XX煤礦可采煤層的頂板巖性主要是粉砂質(zhì)泥巖，其次為泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)粉沙巖和粉砂巖；煤層底板主要為炭質(zhì)泥巖、泥巖、粉沙質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉沙巖等。根據(jù)井下施工中揭露的可采煤層頂板為中厚層巖石頂板。巷道圍巖穩(wěn)定狀況為：穩(wěn)定，局部地段較穩(wěn)定，回采工作面為中架設(shè)、回收方便，支撐力大，單產(chǎn)高，在國內(nèi)各類煤礦都有成熟的使用4、為了解決礦井采用坑木支護(hù)的落后支護(hù)方式，在二采區(qū)技改擴(kuò)得了成功。在生產(chǎn)過程中根據(jù)礦井圍巖性質(zhì)及煤層結(jié)構(gòu)特點，在服務(wù)年限較長的主要巷道巖巷及半煤巖巷道掘進(jìn)施工過程中，巷道的永久性支質(zhì)支護(hù)；回采工作面采用單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁進(jìn)行支護(hù)。在/*回采工作面使用單體液壓支柱配合鉸接項梁支護(hù)，無論在經(jīng)濟(jì)上還是在第三節(jié)礦井支護(hù)改革的綜合評價l、社會安全效益XX煤礦礦井原使用木棚支護(hù)，不僅坑木消耗量大，施工安裝、維修及回撤支架費工，體力消耗量大而且還存在嚴(yán)重的安全隱患。礦井進(jìn)工作面的頂板控制和正常推進(jìn)，提高了工作面的支護(hù)安全系數(shù)和回采工巷道采用錨噴、采面推廣應(yīng)用單體液壓支柱支架支護(hù)后，使礦井的/*(2)錨噴支護(hù)動壓適應(yīng)性強(qiáng)，適用于大變形采動巷道。(3)錨噴支護(hù)，支護(hù)強(qiáng)度大，巷道維護(hù)費用低。工作面支架架設(shè)、回收放頂速度快，有利于工作面的正常推進(jìn)和安全生章礦井支護(hù)方案第一節(jié)礦井支護(hù)方式的確定工的二采區(qū)技改擴(kuò)建工程施工中，決定在服務(wù)年限較長的主要巷道巖巷及半煤巖巷道掘進(jìn)施工過程中，巷道的永久性支護(hù)采用錨噴支護(hù)；在煤第二節(jié)巷道錨噴支護(hù)參數(shù)的選擇tKGSR3×3000/0.75×150×20≥4cmcl2、按粘結(jié)破壞(撕開)作用計算：cG重量，3000kg/*R——噴射砼抗拉強(qiáng)度，20~25kg/cm2lR——容許粘結(jié)強(qiáng)度，取2kg/cm2＝1.1×(1.1＋3/10)＝1.54(m)L=N(1.1+W/10)＝1.1×(1.1＋6/10)＝1.87(m)MLm)/*根據(jù)上述數(shù)據(jù)，為滿足不同斷面巷道施工的需要，礦井錨噴支護(hù)方(1)、巷道頂部錨桿選用φ20×2000㎜螺紋鋼樹脂錨桿，錨深1.9桿代替，錨桿托盤采用/*接攪拌器及錨桿鉆機(jī)→啟動鉆機(jī)攪拌20~30秒→卸下螺母和銷釘二次第三節(jié)回采工作面單體液壓支柱支護(hù)設(shè)計可采厚度2.8煤?；夭晒ぷ髅嬷ёo(hù)采用單體液壓支柱、金屬鉸接頂梁支架以一梁一柱DW25-25/100~DW31.5-20/100，支柱的最大高度分別為2.5m、2.8m、/*e——為了避免支柱在完全受力狀態(tài)下工作面留的活柱富裕行程，(1)、頂板分類計劃2/*C-----節(jié)理裂隙影響系數(shù)、11C-----巖石最小分層厚度、22老頂分類M——煤層采高M(jìn)=2.8M老頂初次來壓布距C=25~50Mm根據(jù)金屬頂梁長度和工作面正常生產(chǎn)所需空間,工作面的支護(hù)參數(shù).2m/*3.2m工作面支架見“四回一”(3)、工作面特殊支架O放頂前在工作面上、下安全出口切頂線內(nèi)各搭一個木垛，加強(qiáng)對工作面安全出口的支護(hù)，在工作面初次來壓或周期來壓，工作面壓力較第四章礦井支護(hù)改革施工工期、投資估算及資金籌措第一節(jié)施工工期及支護(hù)投資估算/*序序號巷道名稱施工進(jìn)度(m/月)1巖石巷道802煤層斜巷1503煤層平巷2004半煤巖斜巷120總工程量錨噴工程量合計支護(hù)投資支護(hù)單價123456