【正文】 18～ 157kN，泵站壓力 15～ 20Mpa，油缸直徑 100mm，底座面積 109cm2，支柱有液時質(zhì)量 ，無液時 36kg。故投資裝備單體液壓支柱配合鉸接頂梁支護采場。該礦“六證”齊全，安全管理較強。可采煤層傾角 15～ 20176。井田走向長約 m，傾向約 m。 貴州省甕安縣草塘鎮(zhèn)青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 13 頁 第三章 建設(shè)方案、地點、規(guī)模 依據(jù)貴州省國土資源廳頒發(fā)的采礦許可證，證號： ，礦區(qū)范圍由 個拐點圈定（見下表）。采用 DZ18— 30/100 型外注式單體液壓支柱與 HDJA1000 型金屬鉸接頂梁配合控制頂板，支架布置形式為齊梁齊柱，“三、四”排管理，最大控頂距 ，最小控頂距 ，放頂步距 ，作業(yè)方式為“三八”制，工作面端頭采用四組八梁交錯邁步前移維護頂板。 圖 3 工作面支架布置形式 戴帽點柱 齊梁齊柱I I I II I I I錯梁齊柱I II I 回采工作面端頭支護 貴州省甕安縣草塘鎮(zhèn)青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 12 頁 經(jīng)過多年實踐，根據(jù)工作面開采條件，采用多種支護方式，如使用工字鋼梁、型鋼梁、鉸接頂梁焊接、十字頂梁和滑移頂梁等組成大棚，來控制工作面端頭大面積懸露頂板，有效地解決了回采工作面端 頭支護問題，基本形式如圖 4 所示。 d—— 單體鉆底量， m 如果在直接頂與煤層中存在隨采隨落的偽頂，支柱的高度還應(yīng)考慮偽頂厚度 c，本礦頂板為灰?guī)r，可不考慮偽頂影響，由于本礦煤層底板較硬，單體鉆底量可以考慮為 即為： Hmax=Mmax+c－ b+I+d=+0－ +0+= 2）支柱的最小高度 應(yīng)適用于放頂前支柱高度，為了便于回收液壓支柱，使支柱不致壓死，按普通采煤管理辦法的規(guī)定，應(yīng)留有 100mm 伸 縮余量，則： Hmin=Mmin－ s－ b－ a+c+d=－ － － +0+= 式中： Mmin—— 工作面最小采高， m； s—— 頂板在最大控頂處平均最大下沉量， m： 貴州省甕安縣草塘鎮(zhèn)青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 11 頁 a—— 支柱卸載高度（一般≥ ）， m： 頂板在最大控頂處平均下沉量，應(yīng)根據(jù)同一煤層開采的實測資料確定。 單體液壓支柱規(guī)格的選擇 支柱規(guī)格的選擇，主要依據(jù)支柱在開采煤層使用時需要達到的最大高度和最小高度。 貴州省甕安縣草塘鎮(zhèn)青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 10 頁 第二章 技術(shù)來源、工藝特點、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 支護工藝特點 (1) 回采工作面的支護工藝 回采工作面的支護工藝經(jīng)歷了重大的技術(shù)改革，經(jīng)歷了木支柱、磨擦支柱、單體液壓支柱和液壓支架階段，在頂板管理技術(shù)上，由傳統(tǒng)的密集支柱、堆柱、叢柱等切頂支柱，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 11工字鋼梁、 T 型鋼梁等支護方法，這些支護技術(shù)改革有利地促進了回采工作面單產(chǎn)的提高，安全狀況同時有了較大改觀。L= 60=252m2 最大控頂時支柱的數(shù)目 3 3 8)( a x )(m a x ????? BaLN 根 最大控頂支柱密度 2/ 5 23 3 8m a xm a xm a x mSND 根??? 式中： a—— 工作面柱距； Nmax—— 最大控頂距時支柱數(shù)； Bmax—— 最大控頂距時控頂面積； L—— 工作面斜長； Smax—— 最大控頂距時控頂面積； Lmax—— 工作面最大控頂距； Dmax—— 采場最大控頂支柱密度； ②最小控頂距時， Lmin=，工作面斜長 60m Smin=Lmin 每根單體支柱的工作阻力為 P 支 =F 支護選型及支護密度計算 工作面選用 DZ1830/100 型單體液壓支柱和 HDJA1000 型鉸接頂梁配合使用。根據(jù)其 巖石及煤層頂?shù)装逄匦?，使用單體液壓支柱支護能夠滿足采場的支護要求。 煤層特征表 貴州省甕安縣草塘鎮(zhèn)青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 8 頁 煤層 編號 煤層平均 厚度 (m) 煤層 結(jié)構(gòu) 煤層傾 角（176。即 D 煤層，該煤層平均厚度 ，含煤段平均厚度 25m，含煤系數(shù)為 %。 地質(zhì)構(gòu)造 礦區(qū)位于甕安向斜東翼，礦區(qū)范圍總體屬單斜巖層，傾向南西，傾角 15～ 20 度，平均傾角 18 度，屬構(gòu)造簡單的礦區(qū)。厚度大于 130m。 第二段（ T1y2）：灰色薄至中厚層粉晶灰?guī)r，厚 80～ 200m。 第一段（ T1y1）：灰綠色、紫紅色頁巖，偶夾薄層灰?guī)r。 3） 長興組和大隆組（ P2c+d）：下部為深灰色中厚層泥晶灰?guī)r，底部為一層頁巖；中部為深灰色中至厚層狀燧石灰結(jié)核灰?guī)r；上部為深灰色薄至中厚硅質(zhì)巖，偶夾頁巖，厚 40～ 68m。 第二段（ P2w2）：灰至灰色中至厚層燧石結(jié)核灰?guī)r，底部為層厚 4～ 10m 的深灰色中厚層生物灰?guī)r，本段厚 56～ 90m。巖性為灰、灰白色泥巖與砂質(zhì)泥巖互層，時夾黑色灰質(zhì)泥巖。厚度大于 150m。出露 的地層自下而上為下二疊統(tǒng)棲霞組和茅口組、上二疊統(tǒng)吳家坪組，下三迭纃夜郞組和茅草鋪組。 三、地質(zhì)構(gòu)造及煤層特征 地層 礦區(qū)區(qū)域地形有震旦系、二疊系、三疊系及零星分布的白堊系、老第三系和第四系，其中的寒武系和三疊系分布最廣，次為二疊系。 拐點 X Y 1 2 3 4 二、地形地貌 本區(qū)大地構(gòu)造位置屬揚子準(zhǔn)地臺黔北臺隆遵義斷拱貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形東南部，地形切割較為強烈，為剝蝕、侵蝕溝谷山地地貌。礦山有簡易公路相通，交通較為方便（見交通位置示意圖 131）。而且隨著國家對森林資源的保護力度在不斷加大，木材資源的長期穩(wěn)定供應(yīng)亦比較困難，客觀上要求進行支護改革。 貴州省甕安縣草塘鎮(zhèn)青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 6 頁 環(huán)境保護的需要 根據(jù)貴州省六盤水市政府統(tǒng)計，采用木支護，煤礦每生產(chǎn) 1萬 t煤炭將消耗 80— 90m3坑木， 2020 年 — 2020 年消耗坑木 10 萬 m3/a，說明坑木消耗量非常大。 單體液壓支柱支護與傳統(tǒng)的被動支護迥然不同，主動對采面進行支護，最大限度提高了圍巖的自支撐能力，同時隱蔽工程少，可及時對變形采面進行維護，減少了事故的發(fā)生。頂板事故死亡人數(shù)仍為最多，占 %。而木支架受自身強度限制，所能提供的支撐力有限，同時木支護不能防火，容易腐朽，不能阻止和防止圍巖風(fēng)化，因此，木 支護巷道頂板事故較為頻繁，傷亡事故常有發(fā)生。 安全生產(chǎn)的需要 使用木材進行采面支護為被動支護，只有當(dāng)巷道圍巖產(chǎn)生變形后，才能提供支撐力。使用木支護，一般只能支護 5— 6 個月就基本損壞，如遇水、損壞時間更短，需要更換維修，既浪費人力、物力和財力，影響環(huán)境，又造成安全隱患。 貴州省甕安縣草塘鎮(zhèn)青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 5 頁 圖1 工作面支架的給定載荷狀態(tài)圖1 工作面支架的給定變形工作狀態(tài) 根據(jù) 青菜溝 煤礦老系統(tǒng)及各巷道布置的層位及圍巖的穩(wěn)定狀況，礦井應(yīng)合理選擇支架類型，利用合理的施工工藝，選用合理的斷面形狀。 從現(xiàn)場的開采實踐上分析，一次周期來壓步距往往在 10m