采掘工作面支护设计

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1、word资料下载可编辑XX煤矿采掘工作面支护设计专业技术资料word资料下载可编辑目录一、矿井概况1二、采、掘工作面支护设计1(一)、采煤工作面支护及顶板管理设计11、支柱的型号选择计算12、支护密度计算23、回采工作面支护方式及顶板管理34、临时超前支护45、工作面上下出口支护及相关措施46、防止顶板事故措施5(二)掘进工作面支护设计61、巷道锚杆参数确定及支护方式62、采用锚杆、锚喷支护安全措施8专业技术资料word资料下载可编辑XX煤矿采、掘工作面支护设计一、矿井概况XX市XX煤矿位于湖北省XX市XX市XX镇XX村,始建于

2、1994年,年生产6万吨,是一家私营煤矿。XX煤矿矿区地处鄂西山区与江汉平原的过渡带,属丘陵区,区内地形北西高南东低。本区地层区划为扬子区黄陵八面山分区黄陵小区。区域出露的地层由老至新为三叠系下统嘉陵江组、中统巴东组和上统九里岗组、晓坪组;侏罗系下统香溪组、中统自流井组、下沙溪庙组、上沙溪庙组;白垩系上统罗镜滩组、红花套组、跑马岗组;上第三系掇刀石组;第四系。井田内地层从老到新依次为:侏罗系下统香溪组第一段(J1xn1)、香溪组第二段(J1xn2)、香溪组第三段(J1xn3);侏罗系中统自流井群第一段(J2zl1)、自流井群第二

3、段(J2zl2)、自流井群第三段(J2zl3);侏罗系中统下沙溪庙组(J2x)及第四系(Q),其中侏罗系中统下沙溪庙组(J2x)位于井田东部外围和井田地层为断层接触关系。矿井开采的煤层为侏罗系下统香溪组第二段(J1xn2)Ⅶ21煤层。煤层形态呈层状或似层状,煤层结构简单。煤的肉眼结构特征,一般有2~3个分层,夹1~2层夹矸,上部以粉状、粒状结构煤为主,中部以发热量较低,灰份较高的条带状结构煤为主,下部以煤质较好,层位稳定的块状煤为主。煤层综合统计厚度一般0.85~0.9m,倾角10°。煤层的直接顶板为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,厚度

4、3.5~12米,一般为7米,局部有炭质泥岩、泥岩伪顶,但都极薄,厚0.02~0.2米;其底板为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。其顶底板岩石完整性尚好,岩石的工程地质条件判定为良好。XX煤矿自建矿以来,因为开采的煤层较薄,煤层赋存条件差,经济效益较差,其采、掘工艺一直较落后,采煤多采用落后的柱式采煤法,采用木支柱支护;掘进工作面多采用木棚子支护或裸巷。由于采、掘工艺及支护方式落后,给矿安全管理带来了极大的难度。随着国家对煤矿安全监管力度的加大,安全工作成为企业各项工作的重中之重,落后的采掘工艺和支护方式已经不能满足安全生产的需要,为了保证

5、安全生产,必须淘汰落后的采掘工艺和支护方式。二、采、掘工作面支护设计根据XX煤矿煤层赋存条件及顶底板情况,结合周边开采同煤层的其他矿井实际生产情况,决定采用走向长壁式采煤法代替以往的柱式采煤法,用单体液压支柱代替木支柱支护采面,用锚杆代替木棚子支护掘进巷道。(一)、采煤工作面支护及顶板管理设计1、支柱的型号选择计算(1)、确定顶板下沉量专业技术资料word资料下载可编辑ΔSx=η×Mmin×L=0.025×0.85×4.2=0.089m=89mm式中:η——顶板下沉系数,取0.025Mmin——工作面开采范围内的煤层最小采高,取

6、0.85mL——最大控顶距,取4.2m(2)、支柱规格确定采用WD外注式型单体液压支柱:①、支柱最大高度计算Hmax=Mmax-b0-e=0.9-0.1=0.8m=800mm式中:b0——顶梁厚度,取0.1m;Max——工作面开采范围内的煤层最大采高,取0.90me——柱鞋厚度,根据本矿底板性质,支柱不穿鞋,为0。②、支柱最小高度计算Hmin=Mmin-ΔSx-b0-a0=0.85-0.089-0.1-0.05=0.611m=611mm式中:a0——工作面支柱备用下缩量,取0.05m。选取DW08-300/100外注式单体液压支

7、柱,支撑高度为800~573mm。初撑力118~157kN,工作阻力为30kN/根。2、支护密度计算(1)、支护的强度P=(4~8)×M×γt/m2P=8×0.9×2.2=15.84t/m2式中:M——平均采高,0.9m;;γ——顶板容重,取2.2t/m3;按8倍采高取值。(2)、支护密度确定DW外注式单体液压支柱每柱的额定承载能力为30t,考虑相关因素的影响,使支撑能力减小,承载能力考虑0.8的系数,则每根支柱的承载能力为30×0.8=24t/根。根据支护强度的计算,支护所需要的支护强度为15.84t/m2,因此,从理论上,工

8、作面支护密度n=15.84t/m2÷24t/根=0.66根/m2根据此结果,工作面的实际支护密度选择1根/m2,完全能满足支护采场顶板的要求。专业技术资料word资料下载可编辑3、回采工作面支护方式及顶板管理根据以上计算,工作面配备DW08-300/100外注式

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