科技进步奖—东露天矿原煤运输通道方案优化及特殊支护工艺的应用与研究 (2)

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1、中煤平朔煤业有限责任公司科学技术进步奖申报书一、项目基本情况奖励类别：推广应用奖专业组：井工编号：项目名称中文东露天矿原煤运输通道方案优化及特殊支护工艺的应用与研究英文主要完成人郑亮吴吉南任利明茹进刚周剑张有蔡光琪常永刚马海渊高福全张国强刘智泉孙增鹏郭西领傅新华主要完成单位东露天矿建设项目部申报单位（盖章）东露天矿建设项目部申报奖励等级一等密级、保密期限无主题词巷道优化设计桁架支护联合支护井下试验任务来源A、国家计划B、部委计划C、省、市计划D、公司计划E、基金资助F、国际合作G、其它单位委托H、自选I、其它（）计划（基金）名称和编号项目起止时间开始：2011年6月1日完成：

2、2011年9月30日联系人及电话刘智泉15835498004填报时间2011年3月12日二、项目简介项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况1、简易锚网索桁架耦合支护在东露天原煤巷道的应用技术是根据东露天矿4煤顶板为典型复合顶板，顶板上部不规则沉积1.5～2.5米风化泥岩，泥岩上部为2米厚风化砂岩，层理发育含水的地质情况，正常的锚索支护无法满足顶板支护需求而进行的优化方案设计，项目对岩层岩性进行分析，研究应力分布情况，得出简易桁架结构锚网索结构进行支护巷道顶板，可以充分发挥顶板自承能力，可以满足4煤1#端帮巷顶板支护要求。项目研究内容涵盖了采矿学、力学等相关技术领域

3、，该研究项目在东露天矿成功应用，施工中采用6.3米长锚索配合4.5米槽钢拉杆形成简易锚索桁架结构，将锚索锚固端锚固在稳定煤体中，取得了良好支护效果，锚索预紧时都能达到25Mpa以上，采用简易锚网索桁架支护方式后，充分发挥了顶板的自承能力，巷道顶板得到有效控制，安全得到保障。而且比工字钢棚每米节约费用近3000元，经济效果显著。该项支护技术施工简便、断面利用率高、工期短、费用低、具有良好的推广价值，平朔矿区4煤、9煤及11煤的巷道施工中可采用该项技术进行巷道施工支护。2、“锚、网、索、U型棚、喷浆”支护技术在斜井穿层巷道中的应用研究是根据东露天矿原煤输运通道布置在石炭系上统太原

4、组岩层中，下山布置，穿层施工，巷道托顶煤穿层掘进，由煤层顶板穿至煤层底板，巷道断面形状采用半圆拱形，穿越时需逐渐托顶煤施工，当掘进巷道顶板逐渐见煤后，传统的采用U型棚架棚或工字钢架棚支护由于其支护强度低、支护状态被动，随着时间的推移，支护结构往往遭到破坏，不能满足使用要求，造成1次或多次返修，且返修工作困难这种实际困难进行的支护方式改造。项目主要对施工区域地质条件、各种支护方式进行分析，从而取各支护方式优点，得出“锚、网、索、U型棚、喷浆”联合支护方案，同时对其施工方法、施工步骤。项目研究涵盖了采矿学、力学以及工程学的相关技术，该项技术在东露天矿应用后，虽然一次性施工费用有所

5、增加，但该技术支护后的巷道基本不用维修，节约了维修费用，同时提高了巷道的安全性。3、东露天矿端帮巷道贯通优化设计项目是平朔东露天矿为解决端帮运煤巷道与矿坑4#煤底板提前顺利贯通的课题，项目涵盖了采矿理论、运筹学、经济分析等相关技术领域，是多种学科综合应用研究项目。项目主要内容包括巷道断面优化研究、巷道贯通的掘进程序，以及端帮平盘的优化设计等，本项目根据端帮巷服务年限短的特点，将巷道原设计的拱形断面优化为矩形断面，将巷道出口段29U型棚架棚支护改为11#矿用工字钢对棚支护，并将巷道坡度进行调整，将出口标高由+1262.3m提升至+1270.9m，利于矿坑破碎站的布置，同时，将端

6、帮巷长度缩短至180m。将南帮1290平盘边界进行调整，将1290平盘宽度由40m缩小到21m，4煤端帮巷随之向南侧缩短38m，缩短巷道长度，加快了4煤端帮巷与矿坑的贯通进程。东露天通过该项目的实施应用，在2011年8月11日成功实现4#煤巷道与矿坑4#底板的顺利贯通，并增加露煤量18万t，直接经济利润1440多万元。三、项目详细内容1、立项背景平朔东露天矿是国家“十一五”规划的重点建设项目，也是山西省和中煤集团重点建设项目之一，露天矿采用国际最为先进的开采工艺。东露天煤矿的开发建设不仅项目本身能够获得良好的经济效益，而且将为我国特大型露天煤矿采用新工艺、运用新技术树立榜样，

7、为我国特大型露天煤矿的发展方向奠定基础。项目的建成后将形成集煤炭、电力、硅铝、建材、物流于一体的东露天循环经济园区。按照设计，东露天矿采用先进的单斗—卡车—端帮它移式破碎站—运煤通道—地面生产系统半连续采煤工艺，端帮运煤系统缩短了煤的运输距离，同时充分回收了露天矿端帮的煤炭资源。东露天4煤运输通道布置在矿坑南帮煤层中，是连接矿坑与选煤厂枢纽通道，4煤顶板为典型复合顶板，顶板上部不规则沉积1.5～2.5米风化泥岩，泥岩上部为2米后风化砂岩，层理发育含水，并且该区域顶板是小型向斜，并向矿坑方向呈单斜构造，倾