煤矿支护改革可行性研究报告

/*XX煤矿支护改革可行性研究报告第一节矿井简况XX煤业有限公司所属XX煤矿位于贵州省黔西南州普安县楼下镇托设计单位编制矿井技术改造开采方案，经贵州省煤炭局《关于普安县XX煤矿开采方案设计的批复》(黔煤规字[2005]136号)文的批复，第二节地质情况井田及其邻近出露的地层有从二叠系下统茅口组至三叠系下统飞仙1、二叠系(P)1)下统(P1)茅口组(P1m)：出露不全，分布于井田外，在老鬼山背斜轴红岩附近及马鞍山一带有出露。岩性为灰色玄武岩、拉班玄武岩、暗绿色火山角砾岩及凝灰岩。马鞍山附近本组上部夹中厚层灰岩及含灰岩团块，含组是伴随早二叠世晚期东昊运动而发生的大规模基本性熔浆喷溢的结果 /*2)龙潭组(P2L)井田内主要含煤层，为一海陆交互沉积。岩性由灰色、深灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥岩、泥质灰岩、煤层及灰岩组成，平本组在地表上多为滑坡及第四系覆盖，由于岩石及煤层松软易风化，地形相对平衡。根据岩性及其组合、沉积特征分为上、中、下三段，主要可采煤层分布在上段。上段(P2L)平均厚80M主要以粉砂质泥岩为主，3)长兴组(P2c)厚度邻近可采。与下伏地层呈整合接触。本组地层在地表上常呈一小陡2、三叠系(T)1)下统飞仙关组(T1f)泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、灰岩等，具波状层理、交错层理。含腕足类3、第四系(Q)/*楼下镇XX煤矿在地质构造单元分区上属扬准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋扭构造变形区的黔西南涡轮构造，具体位于该构造单元内的单斜构造是矿区的总体构造格架，岩性主要为二迭系上统龙潭组含煤岩系，岩层产状：倾向150°~260°，倾角9°~13°，但在矿区范围内由于受南东侧、北西侧及中产部三条断层的影响，致使单项斜构造m约1300m，呈北西向展布，倾向南西，倾角70°，断距65~85m；两盘呈北东向展布，倾向北西，倾角23°~45°，断距50m；两盘均为龙潭呈北西向展布，倾向北东，倾角45°~70°，断距50m；两盘均为龙潭/*1719241、C煤层特征是全矿区最主要和产出最为稳定的煤层之一，也是现阶段开采量最C围岩一致，倾角一般小于15°，多为3°~7°。煤层结构简单，一般在煤层中或中上部夹一层厚10cm的炭质页岩、炭质泥岩中含星点状(小量团块状)黄铁矿。煤层最大厚m1.85m，一般2.50~4.00m，平均3.22m。2、C煤层特征矸在走向和倾向上延伸一般小于1.5~2.0m。3、C煤层特征2400m，平均厚度2.52m。/C*C煤层厚度(煤层厚度(m)右岩底板砂质泥岩岩角(度)为3~(m)CC4性本矿可采煤层顶底板完整，节理、裂隙不发育，底板有明显的泥化底板岩性主要为炭质泥岩、泥岩，其次为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉粉砂岩等。底板岩性主要为炭质泥岩、泥岩，其次为粉砂质泥岩、粉砂根据本矿的开采及邻矿的开采情况，以上各可采煤层近地表段顶板强矿井通风和瓦斯管理，采取有效的瓦斯防治措施，确保不发生瓦斯事/*2、煤尘：根据煤炭科学总院重庆分院对XX煤矿C煤尘爆炸性鉴定报告，本矿C煤层无煤尘爆炸性危险，本矿对C和C煤层的煤尘爆171924C、C煤层的煤尘无爆炸性危险，但在开采过程中仍要采取综合防尘措1924施，使井下巷道空气中的含尘浓度降到安全标准以下，以保证井下作业3、煤层自燃：根据煤炭科学总院重庆分院对XX煤矿C煤层自燃倾向等鉴定报告本矿C煤层自燃倾向等级为三类。本矿尚未对C和C171924煤层自燃倾向等级作鉴定，根据相邻矿井开采C、C煤层的煤层自燃发火倾向鉴定结果，C、C煤层无自燃发火倾向，但在生产管理中要注意19244、本区无冲击地压的记录，地温无异常。其分布地带多被第四系及滑坡覆盖，地下水补给条件好，出露泉点多，井田内泉点流量小，靠滑坡水补给，动态变化大，主要受大气降水的控/*第四系：井田内有零星公布，有松散的冲积物、坡积物、碎石砂土井田内滑坡发育，规模大、范围广，均为大型、深层滑坡，属切层含裂隙、孔隙水。主要受大气降水的直接渗入部给，透水性好，潜水面大气降水、地表水、滑坡水是矿床充水的主要因素，一般沿基岩裂隙渗入矿井，未来可沿采空形成的裂隙渗入矿井。裂隙发育地段矿井充。第二章矿井支护改革的必要性和可行性第一节矿井支护改革的必要性/*随着森林资源的减少，科学技术的发展和国内其它大、中型煤矿成熟的技术，煤矿井下巷道采用锚喷支护代替木支架支护，回采工作面采用单体液压支柱、金属铰接顶梁支护代替木支架支护，可使煤矿井下巷道、回采工作面支护更安全、可靠。它是使煤矿走向安全、质量标准化煤矿井下巷道采用锚喷支护，可以相对减少巷道的掘进工程量，巷道顶板揭露后，及时打上锚杆，把顶板固定在一起，可以阻止顶板早期离层。破碎、易风化围岩，安装锚网后及时进行喷砼进行封闭，可以使巷道围岩抗压强度增强，防止围岩风化脱落，使巷道由支架支撑的被动支护变为由围岩自身强度的主动支护。锚喷支护虽然初期投资大，成本为减少坑木消耗，保护环境，提高企业和社会的整体效益，在很多煤矿企业也被广泛应用；随着科学技术的发展，锚喷支护代替传统的棚式木支架是煤炭科学技术发展的必然结果，它是煤矿支护形式上的又一次革命。从提高支护效果、安全性、经济效果上，是当前煤炭工业走向安全护回收复用率低，坑木在井下很容易受潮腐烂，给矿井安全生产带来极第二节矿井支护改革的可行性/*l、XX煤矿可采煤层的顶板岩性主要是粉砂质泥岩，其次为泥质灰岩、泥质粉沙岩和粉砂岩；煤层底板主要为炭质泥岩、泥岩、粉沙质泥岩、泥质粉沙岩等。根据井下施工中揭露的可采煤层顶板为中厚层岩石顶板。巷道围岩稳定状况为：稳定，局部地段较稳定，回采工作面为中架设、回收方便，支撑力大，单产高，在国内各类煤矿都有成熟的使用4、为了解决矿井采用坑木支护的落后支护方式，在二采区技改扩得了成功。在生产过程中根据矿井围岩性质及煤层结构特点，在服务年限较长的主要巷道岩巷及半煤岩巷道掘进施工过程中，巷道的永久性支质支护；回采工作面采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁进行支护。在/*回采工作面使用单体液压支柱配合铰接项梁支护，无论在经济上还是在第三节矿井支护改革的综合评价l、社会安全效益XX煤矿矿井原使用木棚支护，不仅坑木消耗量大，施工安装、维修及回撤支架费工，体力消耗量大而且还存在严重的安全隐患。矿井进工作面的顶板控制和正常推进，提高了工作面的支护安全系数和回采工巷道采用锚喷、采面推广应用单体液压支柱支架支护后，使矿井的/*(2)锚喷支护动压适应性强，适用于大变形采动巷道。(3)锚喷支护，支护强度大，巷道维护费用低。工作面支架架设、回收放顶速度快，有利于工作面的正常推进和安全生章矿井支护方案第一节矿井支护方式的确定工的二采区技改扩建工程施工中，决定在服务年限较长的主要巷道岩巷及半煤岩巷道掘进施工过程中，巷道的永久性支护采用锚喷支护；在煤第二节巷道锚喷支护参数的选择tKGSR3×3000/0.75×150×20≥4cmcl2、按粘结破坏(撕开)作用计算：cG重量，3000kg/*R——喷射砼抗拉强度，20~25kg/cm2lR——容许粘结强度，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)/*根据上述数据，为满足不同断面巷道施工的需要，矿井锚喷支护方(1)、巷道顶部锚杆选用φ20×2000㎜螺纹钢树脂锚杆，锚深1.9杆代替，锚杆托盘采用/*接搅拌器及锚杆钻机→启动钻机搅拌20~30秒→卸下螺母和销钉二次第三节回采工作面单体液压支柱支护设计可采厚度2.8煤。回采工作面支护采用单体液压支柱、金属铰接顶梁支架以一梁一柱DW25-25/100~DW31.5-20/100，支柱的最大高度分别为2.5m、2.8m、/*e——为了避免支柱在完全受力状态下工作面留的活柱富裕行程，(1)、顶板分类计划2/*C-----节理裂隙影响系数、11C-----岩石最小分层厚度、22老顶分类M——煤层采高M=2.8M老顶初次来压布距C=25~50Mm根据金属顶梁长度和工作面正常生产所需空间,工作面的支护参数.2m/*3.2m工作面支架见“四回一”(3)、工作面特殊支架O放顶前在工作面上、下安全出口切顶线内各搭一个木垛，加强对工作面安全出口的支护，在工作面初次来压或周期来压，工作面压力较第四章矿井支护改革施工工期、投资估算及资金筹措第一节施工工期及支护投资估算/*序序号巷道名称施工进度(m/月)1岩石巷道802煤层斜巷1503煤层平巷2004半煤岩斜巷120总工程量锚喷工程量合计支护投资支护单价123456