【文章內(nèi)容簡介】 按《煤炭工業(yè)小型煤礦設計規(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、工作面使用單體液壓支柱進行支護。目前錨 網(wǎng) 支護使用廣泛，技術(shù)成熟可靠，可有效改善井下頂板安全狀況 及節(jié)約大量支維護費用 。 二、工藝特點 (一 ) 礦井支護改革 主要工藝特點 回采工作面支護 回采工作面的支護工藝經(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；在堅硬頂板工作面采用液壓切頂支柱，在采場端頭支護上采用工字鋼、 T 型鋼等支護方法，所有這些支護改革都有利地促進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，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)支柱在開采煤層時需要達到的最 大、最小高度和頂板壓力來確第二章 技術(shù)來源 工藝特點 技術(shù)關(guān)鍵及對煤礦安全及技術(shù)進步的重要意義和作用 13 定。 回采工作面的支護工藝形式如下： (1) 最大控頂距時 (圖中單位為 mm) 煤厚200100010001000300 700 (2) 最小控頂距時 (圖中單位為 mm) 煤厚20010001000300 700 巷道支護 (1)巷道 的支護方式 礦井 井下 主要大 道 均采用錨 網(wǎng) 支護，其支護工藝見下圖 第二章 技術(shù)來源 工藝特點 技術(shù)關(guān)鍵及對煤礦安全及技術(shù)進步的重要意義和作用 14 (2) 采面運輸、回風巷的支護方式 礦井采面運輸、回風巷支護均采用礦用工字鋼支護，其 支護工藝見下圖 第二章 技術(shù)來源 工藝特點 技術(shù)關(guān)鍵及對煤礦安全及技術(shù)進步的重要意義和作用 15 (二 )傾斜長壁采煤法的 工藝特點 目前我國對近水平～傾斜煤層主要采用走向長壁和傾斜長壁兩種采煤方法。走向長壁采煤法應用更為普遍，開采技術(shù)也更成熟，其優(yōu)點第二章 技術(shù)來源 工藝 特點 技術(shù)關(guān)鍵及對煤礦安全及技術(shù)進步的重要意義和作用 16 是對煤層傾角的適應范圍寬；工作面采、裝、運、支等工序便于管理；綜采設備穩(wěn)定性好、優(yōu)勢易于發(fā)揮。因此，被廣泛得以應用。走向長壁采煤法優(yōu)點是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單、準備工期短、工程量省。在條件適宜的煤層中應優(yōu)先采用傾斜長壁采煤法。但從大同、兗州、雞西、淮南等 24 個礦區(qū)、 100 多個礦井應用 情況及經(jīng)驗看，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；對于傾角大于 12176。以上的煤層，隨著煤層傾角的增大，綜采設備穩(wěn)定性變差，尤其是俯斜開采時采煤機割煤效果差，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、支、排水等管理困難。從目前國內(nèi)開采技術(shù)水平及經(jīng)驗看，對于傾角大于 12176。的煤層暫不宜推廣應用傾斜長壁采煤法。 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)鍵及對煤礦安全、技術(shù)進步的重要意義和作用 礦井技術(shù)力量較強，多數(shù)技術(shù)工人經(jīng)過專門的培訓，對機電設備使用、維護比較熟悉。并有專職的機電設備技術(shù)人才，對保證使用單體液壓支柱控制頂板 、使用錨網(wǎng)技術(shù) 及使用鉆機奠定了基礎(chǔ)。那么對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的的性能、特點，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、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 技術(shù)關(guān)鍵及對煤礦安全及技術(shù)進步的重要意義和作用 17 及西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，對煤礦生產(chǎn)能力較小且支護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，開采強度的增大，礦壓顯現(xiàn)越來越強， 瓦斯管理也越來越嚴 。頂板管理和 瓦斯管理 對于礦井安全生產(chǎn)愈發(fā)重要，推廣使用單體液壓支柱 及錨網(wǎng)巷道支護 ，可大大減少煤礦在生產(chǎn)過程中大量使用 金屬 木支護而造成 巷道維護費增大 ， 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 ， 推動礦井健康穩(wěn)定發(fā)展。 在當前形勢下， 礦井 進行 采煤方法 支護方式改革具有十分重大的作用和意義 。 第三章 建設方案 地點 規(guī)模 18 第三章 建設方案 地點 規(guī)模 (一 )礦井建設規(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、 XX 省經(jīng)濟貿(mào)易委員會、 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 請示”（黔煤呈[2021]29 號） 和《采礦許可證》（證號： 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 個拐點坐標圈定，準采標高為 +780～ +675m，礦區(qū) 面積， 范圍拐點坐標見表 3—1 拐點號 橫坐標（ X） 縱坐標（ 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 開采標高： +780— +675m 面積 ： 2 可采儲量 可采儲量匯總 表 煤層編號 資源 /儲量 類型 累計 資源 /儲量（萬 噸） 采出及損失量 保有儲量 (萬噸 ) 設計利用儲量 ( 萬噸 ) 煤柱損失(萬噸 ) 采區(qū)回采率（ %） 可采儲量（萬噸） Ⅱ 煤層 122b 85 （ 3）產(chǎn)品方案 第三章 建設方案 地點 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，可用于動力用煤，化工及民用煤。煤矸石可考慮作低溫燒制磚。 礦床開采 （ 1）開采順序 礦井只開采一層煤，此項無 。 （ 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 進度 841m。 ① 工作面支護及頂板管理 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。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 采煤工作面機械配置及運輸方式 采煤工作面采用炮采落煤，刮板運輸機運煤，工作面運輸巷采用刮板運輸機運輸。 回采工作面主要設備配備詳見表 34； 第三章 建設方案 地點 規(guī)模 20 表 34 回采工作面主要設備配備表 1 （ 3） 建設方案、地點和規(guī)模 本礦井年生產(chǎn)能力為 9 萬 t/年 ， 本次建設方案為采煤方法與支護改革可行性研究，建設地點位于 XX 縣 XX 鄉(xiāng) XX 煤礦井下。 第四章 設備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟指標 21 第四章 設備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟指標 一、支護設備選型 (一 ) 回采工作面所需液壓支柱計算 支護選型及支護密度計算 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。 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—支柱時間利用系數(shù)，取 ； F單體液壓支柱額定工作阻力， kN。 支護密度驗算如下： 支護的強度： 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，所設支柱數(shù) n=(90/) 5＝ 450 根，則支護密度為 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＝ 。支柱實際提供的支護強度為第四章 設備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟指標 22 1110＝ 110kN/ｍ 2，因此所設計工作面的支護密度能滿足支護采場頂板的要求。 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。 當回采工作面存在偽頂時，應參考以上計算，從新考慮支 柱的選擇。 基本支護：根據(jù)目前該礦的煤層賦存情況和開采技術(shù)水平，本報告考慮工作面支護將采用 DZ1225/80 型單體液壓支柱和 HDJA1000型金屬鉸接頂梁聯(lián)合形成支架對頂板進行支護，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：在放頂線采用單體液壓支柱打成叢柱（一窩三柱）、