煤礦支護(hù)改革可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)
2025-04-04 20:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 護(hù)變?yōu)橛蓢鷰r自身強(qiáng)度的主動(dòng)支護(hù)。錨噴支護(hù) 雖然初期投資大，成本高，但與木支架比較具有強(qiáng)度大、不易腐爛、耐用、維護(hù)費(fèi)用低的特點(diǎn)，為減少坑木消耗，保護(hù)環(huán)境，提高企業(yè)和社會(huì)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)走向安全高效的有利途徑。 回采工作面使用木棚支護(hù)，坑木消耗量大，支護(hù)成本高，且木支 第 9 頁(yè) 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(lái)極大的安全隱患。 綜上所述， XX 煤礦進(jìn)行礦井支護(hù)改革是必要的。 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，回采工作面為中等穩(wěn)定。 錨噴 支護(hù) 具 有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，在施工技術(shù)上在國(guó)內(nèi)各類煤礦都有成熟的施工安裝經(jīng)驗(yàn)，在施工安裝技術(shù)上有可靠的技術(shù)保障。 回采面使用單體液壓支柱支護(hù)，礦井生產(chǎn)安全系數(shù)明顯提高，且架設(shè)、回收方便，支撐力大，單產(chǎn)高，在國(guó)內(nèi)各類煤礦都有成熟的使用經(jīng)驗(yàn)。 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)建新系統(tǒng)順利推行支護(hù)改革， 保證礦井的安全生產(chǎn)，以及解決巷道維護(hù)成本過(guò)高等問(wèn)題，公司領(lǐng)導(dǎo)在 2021 年 7 月份組織工程技術(shù)人員對(duì)礦井支護(hù)改革進(jìn)行論證、設(shè) 計(jì)， 并在礦井老生產(chǎn)系統(tǒng)一采區(qū)進(jìn)行推廣試驗(yàn)， 取得了成功。 在生產(chǎn)過(guò)程中 根據(jù) 礦井 圍巖性質(zhì)及煤層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 在服務(wù)年限較長(zhǎng)的主要巷道巖巷及半煤巖巷道掘進(jìn)施工過(guò)程中，巷道的永久性支護(hù)采用錨噴支護(hù)；在煤巷施工中，巷道采用 11礦用工字鋼棚架作永久 性 第 10 頁(yè) 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)。 在去年第四季度進(jìn)行了支護(hù)改革試驗(yàn)：在生產(chǎn)礦井 11702 工作面采用單體液支柱、金屬鉸接頂梁支架進(jìn)行回采，在井下巷道維護(hù)及 11703 工作面機(jī)巷、回風(fēng)巷掘進(jìn)施工中采用 11礦用工字鋼梯形支架支護(hù) ，都收到良好的效果：原煤坑木萬(wàn) 噸耗已由原來(lái)的 200 立方米降到現(xiàn)在的 25 立方米，回采工作面單產(chǎn)由原來(lái)的月均 3000 噸提高到現(xiàn)在的月均 4500 多噸，從去年 10 月到今年 6 月底，少使用坑木 700 多立方米。 目前井下生產(chǎn)新施工巷道、回采工作面已實(shí)現(xiàn)無(wú)坑木支架支護(hù)。 綜上所述， XX 煤礦實(shí)行礦井支護(hù)改革，永久性巷道使用 錨噴支護(hù)，回采工作面使用單體液壓支柱配合鉸接項(xiàng)梁支護(hù)，無(wú)論在經(jīng)濟(jì)上還是在技術(shù)上都是可 行的。 第三節(jié) 礦井支護(hù)改革的綜合評(píng)價(jià) l、社會(huì)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(fèi)工，體力消耗量大而且還存在嚴(yán)重的安全隱患。礦井進(jìn)行支護(hù)改革后明顯減輕工 人勞動(dòng)強(qiáng)度，減小 輔助運(yùn)輸和巷道維護(hù)工作量，有利于提高采、掘工效和減輕井下輔助運(yùn)輸過(guò)程中不安全因素。 回采 工作面 采用單體液壓支柱 、鉸接頂梁支架 支護(hù)后，有利于回采工作面的 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) 和回采工作面的單產(chǎn) 。保證礦井 回 采 工作 面 的 安全生產(chǎn)。 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 第 11 頁(yè) 坑木消耗大為減少，有利 于 環(huán)境保護(hù)。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 分析 錨噴、 單體 支 柱 支架支護(hù)與木棚支護(hù)相比，雖然前期投資較大 ，但其技術(shù)與經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性還是較為突出的： （ 1）錨噴 支護(hù)是主動(dòng)支護(hù)，能加固破裂圍巖并提高其殘余強(qiáng)度，支護(hù)效果好，材料消耗低。 （ 2）錨噴支護(hù)動(dòng)壓適應(yīng)性強(qiáng)，適用于大變形采動(dòng)巷道。 （ 3）錨噴支護(hù) ，支護(hù)強(qiáng)度大，巷道維護(hù)費(fèi)用低。 （ 4）單體液壓支柱支護(hù)能對(duì)回采工作面的頂板進(jìn)行有效控制，回采工作面支架架設(shè)、回收放頂速度快，有利于工作面的正常推進(jìn)和安全生產(chǎn)。 第三章 礦井支護(hù)方案 第一節(jié) 礦井支護(hù)方式的確定 根據(jù)本礦井的圍巖性質(zhì)及煤層 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 在生產(chǎn)的一采區(qū)和準(zhǔn)備開(kāi)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(zhǎng)的主要巷道巖巷及半煤巖巷道掘進(jìn)施工過(guò)程中，巷道的永久性支護(hù)采用錨噴支護(hù)；在煤巷施工中，巷道采用 11礦用工字鋼棚架作永久性支護(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)。 第二節(jié) 巷道 錨噴支護(hù)參數(shù)的選擇 第 12 頁(yè) 一、噴 射砼厚度： １ 、按沖切破壞作用計(jì)算： t≥ KcG/≥ 3 3000/ 150 20≥ 4 cm ２、按粘結(jié)破壞（撕開(kāi)）作用計(jì)算： t≥ 〔 G/S(Rlu)〕 4/3(K/E)1/3≥ 〔 3000/150 2〕 4/3 ( 102/ 105)≥ cm 式中： Kc—— 沖切強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)，取 G—— 危石的重量， 3000kg S—— 危石與噴層接觸面的周長(zhǎng)， 150 cm Rl—— 噴射砼抗拉強(qiáng)度， 20～ 25kg/cm2 Rlu—— 容許粘結(jié)強(qiáng)度，取 2 kg/cm2 E—— 噴射砼 的彈性模量 105 K—— 巖石抗拉彈性抗力系數(shù)， ～ 102，取 102
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