【文章內(nèi)容簡介】 按《煤炭工業(yè)小型煤礦設(shè)計(jì)規(guī)定》， 近水平 薄及中厚煤層，一般采用 傾斜 長壁式采煤方法，根據(jù)該礦的煤層賦存條件，為 近水平 緩傾斜薄煤層，采用 傾斜 長壁采煤方法。 礦區(qū)內(nèi)開采煤層頂板穩(wěn)定性一般， 井下巷道采用錨網(wǎng) 支護(hù)、工作面使用單體液壓支柱進(jìn)行支護(hù)。目前錨 網(wǎng) 支護(hù)使用廣泛，技術(shù)成熟可靠，可有效改善井下頂板安全狀況 及節(jié)約大量支維護(hù)費(fèi)用 。 二、工藝特點(diǎn) (一 ) 礦井支護(hù)改革 主要工藝特點(diǎn) 回采工作面支護(hù) 回采工作面的支護(hù)工藝經(jīng)歷了重大的技術(shù)革命，從木支柱、摩擦支柱、單體液壓支柱到液壓支架；在煤礦頂板管理技術(shù)上，有傳統(tǒng)的密集支柱、堆柱、叢柱、切頂支柱，發(fā)展到分段密集、切頂；在堅(jiān)硬頂板工作面采用液壓切頂支柱，在采場端頭支護(hù)上采用工字鋼、 T 型鋼等支護(hù)方法，所有這些支護(hù)改革都有利地促進(jìn)了煤礦回采工作面單產(chǎn)的提高，安全狀況的好轉(zhuǎn)。 單體液壓支柱有外注式和內(nèi)注式兩種方式，由于內(nèi)注式操作時(shí)，初撐力不穩(wěn)定，目前大多采用外注式單體液壓支柱。單體液壓支柱的選擇需依據(jù)支柱在開采煤層時(shí)需要達(dá)到的最 大、最小高度和頂板壓力來確第二章 技術(shù)來源 工藝特點(diǎn) 技術(shù)關(guān)鍵及對(duì)煤礦安全及技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用 13 定。 回采工作面的支護(hù)工藝形式如下： (1) 最大控頂距時(shí) (圖中單位為 mm) 煤厚200100010001000300 700 (2) 最小控頂距時(shí) (圖中單位為 mm) 煤厚20010001000300 700 巷道支護(hù) (1)巷道 的支護(hù)方式 礦井 井下 主要大 道 均采用錨 網(wǎng) 支護(hù)，其支護(hù)工藝見下圖 第二章 技術(shù)來源 工藝特點(diǎn) 技術(shù)關(guān)鍵及對(duì)煤礦安全及技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用 14 (2) 采面運(yùn)輸、回風(fēng)巷的支護(hù)方式 礦井采面運(yùn)輸、回風(fēng)巷支護(hù)均采用礦用工字鋼支護(hù)，其 支護(hù)工藝見下圖 第二章 技術(shù)來源 工藝特點(diǎn) 技術(shù)關(guān)鍵及對(duì)煤礦安全及技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用 15 (二 )傾斜長壁采煤法的 工藝特點(diǎn) 目前我國對(duì)近水平～傾斜煤層主要采用走向長壁和傾斜長壁兩種采煤方法。走向長壁采煤法應(yīng)用更為普遍，開采技術(shù)也更成熟，其優(yōu)點(diǎn)第二章 技術(shù)來源 工藝 特點(diǎn) 技術(shù)關(guān)鍵及對(duì)煤礦安全及技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用 16 是對(duì)煤層傾角的適應(yīng)范圍寬；工作面采、裝、運(yùn)、支等工序便于管理；綜采設(shè)備穩(wěn)定性好、優(yōu)勢易于發(fā)揮。因此，被廣泛得以應(yīng)用。走向長壁采煤法優(yōu)點(diǎn)是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單、準(zhǔn)備工期短、工程量省。在條件適宜的煤層中應(yīng)優(yōu)先采用傾斜長壁采煤法。但從大同、兗州、雞西、淮南等 24 個(gè)礦區(qū)、 100 多個(gè)礦井應(yīng)用 情況及經(jīng)驗(yàn)看，傾斜長壁采煤方法僅適宜于煤層傾角小于或等于 12176。的煤層中使用；對(duì)于傾角大于 12176。以上的煤層，隨著煤層傾角的增大，綜采設(shè)備穩(wěn)定性變差，尤其是俯斜開采時(shí)采煤機(jī)割煤效果差，系統(tǒng)故障率高，可靠性下降，開采尚存在一些問題；工作面采、裝、運(yùn)、支、排水等管理困難。從目前國內(nèi)開采技術(shù)水平及經(jīng)驗(yàn)看，對(duì)于傾角大于 12176。的煤層暫不宜推廣應(yīng)用傾斜長壁采煤法。 本礦煤層傾角 7176。，為 近水平 煤層， 由于礦井實(shí)際開采過程中，井下涌水量不大，并且礦井工作面均采用俯斜開采有利于瓦斯管理 。 故采用傾斜長壁采煤方法是可靠的，安全上也是可 靠的。 第二節(jié) 技術(shù)關(guān)鍵及對(duì)煤礦安全、技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用 礦井技術(shù)力量較強(qiáng)，多數(shù)技術(shù)工人經(jīng)過專門的培訓(xùn)，對(duì)機(jī)電設(shè)備使用、維護(hù)比較熟悉。并有專職的機(jī)電設(shè)備技術(shù)人才，對(duì)保證使用單體液壓支柱控制頂板 、使用錨網(wǎng)技術(shù) 及使用鉆機(jī)奠定了基礎(chǔ)。那么對(duì)使用單體液壓支柱和 錨網(wǎng)技術(shù) 本身的技術(shù)關(guān)鍵在于使用者熟練掌握單體液壓支柱和鉆機(jī)的的性能、特點(diǎn)，并能遵守煤礦頂板管理及探放水的相關(guān)措施。 隨著國家的產(chǎn)業(yè)政策、資源保護(hù)、環(huán)保等相關(guān)要求的不斷完善，以第二章 技術(shù)來源 工藝特點(diǎn) 技術(shù)關(guān)鍵及對(duì)煤礦安全及技術(shù)進(jìn)步的重要意義和作用 17 及西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，對(duì)煤礦生產(chǎn)能力較小且支護(hù)等安全投入較低的礦井執(zhí)行淘汰制 。特別是在 2021 年 XX 省煤礦事故中，頂板事故占%，為煤礦的主要事故隱患。隨著開采深度的增加，開采強(qiáng)度的增大，礦壓顯現(xiàn)越來越強(qiáng)， 瓦斯管理也越來越嚴(yán) 。頂板管理和 瓦斯管理 對(duì)于礦井安全生產(chǎn)愈發(fā)重要，推廣使用單體液壓支柱 及錨網(wǎng)巷道支護(hù) ，可大大減少煤礦在生產(chǎn)過程中大量使用 金屬 木支護(hù)而造成 巷道維護(hù)費(fèi)增大 ， 有利用節(jié)能政策的要求 ， 且也能 大大改善采煤工作面安全狀況 ， 推動(dòng)礦井健康穩(wěn)定發(fā)展。 在當(dāng)前形勢下， 礦井 進(jìn)行 采煤方法 支護(hù)方式改革具有十分重大的作用和意義 。 第三章 建設(shè)方案 地點(diǎn) 規(guī)模 18 第三章 建設(shè)方案 地點(diǎn) 規(guī)模 (一 )礦井建設(shè)規(guī)模 1 礦區(qū)范圍 根椐 XX 省 煤炭管理局、 XX 省發(fā)展和改革委員會(huì)、 XX 省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)、 XX 省國土資源廳、 XX 省安全監(jiān)察局、 XX 省環(huán)保局聯(lián)合下發(fā)的“ 關(guān)于畢節(jié)地區(qū)八縣 (市 )煤礦整合、調(diào)整布局方案的 請(qǐng)示”（黔煤呈[2021]29 號(hào)） 和《采礦許可證》（證號(hào)： 5202100721874），礦區(qū)范圍 東經(jīng) 107176。 59′ 12″～ 108176。 00′ 03″，北緯 25176。 27′ 34″～ 25176。 28′15″， 由 9 個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定，準(zhǔn)采標(biāo)高為 +780～ +675m，礦區(qū) 面積， 范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)見表 3—1 拐點(diǎn)號(hào) 橫坐標(biāo)（ X） 縱坐標(biāo)（ Y） 1 2818285 36499650 2 2818135 36500100 3 2817200 36499975 4 2817000 36498760 5 2817370 36498680 6 2817920 36498850 7 2817920 36499285 8 2818065 36499285 9 2818065 36499640 開采標(biāo)高： +780— +675m 面積 ： 2 可采儲(chǔ)量 可采儲(chǔ)量匯總 表 煤層編號(hào) 資源 /儲(chǔ)量 類型 累計(jì) 資源 /儲(chǔ)量（萬 噸） 采出及損失量 保有儲(chǔ)量 (萬噸 ) 設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量 ( 萬噸 ) 煤柱損失(萬噸 ) 采區(qū)回采率（ %） 可采儲(chǔ)量（萬噸） Ⅱ 煤層 122b 85 （ 3）產(chǎn)品方案 第三章 建設(shè)方案 地點(diǎn) 規(guī)模 19 礦區(qū)內(nèi) 所采 煤層為 低灰、中高硫、特高熱值的 無煙煤。本井田煤層為無煙煤，可用于動(dòng)力用煤，化工及民用煤。煤矸石可考慮作低溫?zé)拼u。 礦床開采 （ 1）開采順序 礦井只開采一層煤，此項(xiàng)無 。 （ 2）采煤方法的確定 煤層平均厚 ，傾角平均 7176。，采用 傾斜 長壁采煤方法，工作面長度 90m，年推 進(jìn)度 841m。 ① 工作面支護(hù)及頂板管理 工作面用 DZ1225/80 型單體液壓支柱和 HDJA—1000 型金屬鉸接頂梁支護(hù)。支柱排距為 1m，柱距為 1m， “四、五 ”排控頂，最大控頂距，最小控頂距 ，全部陷落法管理頂板。 ② 采煤工作面機(jī)械配置及運(yùn)輸方式 采煤工作面采用炮采落煤，刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，工作面運(yùn)輸巷采用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。 回采工作面主要設(shè)備配備詳見表 34； 第三章 建設(shè)方案 地點(diǎn) 規(guī)模 20 表 34 回采工作面主要設(shè)備配備表 1 （ 3） 建設(shè)方案、地點(diǎn)和規(guī)模 本礦井年生產(chǎn)能力為 9 萬 t/年 ， 本次建設(shè)方案為采煤方法與支護(hù)改革可行性研究，建設(shè)地點(diǎn)位于 XX 縣 XX 鄉(xiāng) XX 煤礦井下。 第四章 設(shè)備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 21 第四章 設(shè)備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 一、支護(hù)設(shè)備選型 (一 ) 回采工作面所需液壓支柱計(jì)算 支護(hù)選型及支護(hù)密度計(jì)算 工作面選用 DZ1225/80 型單體液壓支柱和 HDJA—1000 型金屬鉸接頂梁聯(lián)合支護(hù)。 DZ1225/80 型單體液壓支柱主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 額定阻力： 250kN；支撐高度： 765～ 1200m；伸 縮行程： 435 mm； Ⅰ 單跟單體液壓支柱的工作阻力： P 支 =Fn=250=225（ kN） 式中： n—支柱時(shí)間利用系數(shù)，取 ； F單體液壓支柱額定工作阻力， kN。 支護(hù)密度驗(yàn)算如下： 支護(hù)的強(qiáng)度： p=4～ 6mγ（ kN/m2 ） =6 =110kN/m2 根據(jù)本礦的頂板條件按 6 倍采高考慮。 γ—頂板巖石容重 。 工作面長 90m，因此采場最大面積 S＝ 90＝ 468ｍ 2，所設(shè)支柱數(shù) n=(90/) 5＝ 450 根，則支護(hù)密度為 450/468＝ 根 /ｍ 2，取 1 根 /ｍ 2， DZ1225/80 型單體液壓支柱每柱的額定承載能力為 250KN，考慮相關(guān)因素的影響，使支撐能力減小，承載能力考慮 的系數(shù)，則每根支柱的承載能力為 250＝ 。支柱實(shí)際提供的支護(hù)強(qiáng)度為第四章 設(shè)備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 22 1110＝ 110kN/ｍ 2，因此所設(shè)計(jì)工作面的支護(hù)密度能滿足支護(hù)采場頂板的要求。 開采過程中根據(jù)頂板情況，若頂板壓力較大則將支柱柱距調(diào)整為。 當(dāng)回采工作面存在偽頂時(shí)，應(yīng)參考以上計(jì)算，從新考慮支 柱的選擇。 基本支護(hù)：根據(jù)目前該礦的煤層賦存情況和開采技術(shù)水平，本報(bào)告考慮工作面支護(hù)將采用 DZ1225/80 型單體液壓支柱和 HDJA1000型金屬鉸接頂梁聯(lián)合形成支架對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)，工作面采用 “四 、 五 ”控頂，全部垮落法管理頂板。排距 ，柱距 ，最大控頂距 ，最小控頂距 ，放頂步距 。 特殊支護(hù)：在放頂線采用單體液壓支柱打成叢柱（一窩三柱）、