义煤集团铁生沟煤矿支护研究报告

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1、义煤集团铁生沟煤矿软岩(煤)支护技术研究报告义煤集团巩义铁生沟煤业有限公司铁生沟煤矿河南理工大学2012-8-2855目录1工程概况31.1矿井概况31.1.1地理、地形、地貌情况31.1.2矿井边界情况41.1.3地质情况41.1.4主要可采煤层赋存情况61.1.5水文地质与开采技术条件61.2煤矿生产现状101.2.1开拓方式、开采方法101.2.2通风方式111.2.3现主要生产煤层、采区、工作面情况111.3主要研究内容122支护改革前的调查分析132.1矿压情况132.2支护改革前巷道情况132.3巷道片帮、冒顶原因152.4支护改革的重要性152.5巷道支护历程163注水及

2、其强度试验研究173.1试验目的173.2试验方法173.3常规三轴剪切试验183.4试验结果193.5三轴试验结果分析244煤巷支护改革理论及支护方案优化264.1支护改革的指导思想274.2支护改革技术工艺274.2.1选择合理位置布置巷道274.2.2合理设计与施工284.3支护改革成果315工程实施方案345.1支护改革实施方案345.1.1梯形工字钢支护(采煤工作面超前支护段)345.1.2U36拱型支护365.1.3松帮卸压375.1.3.1松帮卸压基本要求375.1.3.2上、下巷风煤钻松帮卸压安全技术措施385.1.3.2.1技术要求385.1.3.2.2安全技术措施3

3、85.1.4喷浆封闭395.1.4.1喷浆支护材料40555.1.4.2喷浆要求405.1.4.3喷浆施工工艺415.2注水施工435.2.1中孔注水435.2.2采煤工作面上、下巷浅孔注水技术要求445.2.3安全措施455.3上、下巷穿杆下压安全技术措施465.3.1技术要求475.3.2安全措施486支护效果评价506.1巷道变形监测506.1.1巷道收敛变形506.1.2超声波巷道松动圈测试506.2经济效益分析526.2.111111工作面巷道526.2.211150工作面巷道526.3效益分析与展望53551工程概况1.1矿井概况铁生沟煤矿位于巩义市境内，1986年开始建井

4、，1997年10月正式投产，设计生产能力120万吨/年，服务年限55.1年。矿井工业储量为11118.5万吨，可采储量为6827万吨。矿井开拓方式为立井单水平上、下山开拓。矿井通风方式为两翼对角抽出式。开采煤层为二1煤层，煤种为无烟粉煤。铁生沟井田广为第四系地层所覆盖，在井田的北部有部分基岩出露，井田地层呈北东走向，倾向北西的单斜构造，倾角10～15°。矿区位于昆仑--秦岭东西复杂构造带东段北支，受压扭性断层的牵引和平推作用，煤层赋存状况极为复杂。煤层的伪顶、直接顶以黑色炭质泥岩、砂质泥岩为主，强度较低，极易垮落；煤体(亮煤)呈松散体状，强度极低；底板以泥岩为主，夹薄层细砂岩，遇水膨胀

5、，有严重的底鼓现象，为典型的“三软”不稳定煤层。1.1.1地理、地形、地貌情况河南省铁生沟煤矿位于巩义市涉村、夹津口、西村三个镇境内，地理坐标为：东经112°26′～113°05′，北纬34°31′15″～34°42′30″。井田内为中低山丘陵地形。东部五指岭主峰海拔标高+1215.90m，矿井南部属中低山区，海拔标高500～900m，形成矿区一分水岭，也是黄河与淮河水系的分水岭，区内海拔标高280～700m，高差420m，四周高中间低，地表水由流经井田中部的涉村河排出。该矿北距陇海铁路巩义车站约20Km，巩义至许昌公路从矿井中部穿过，交通方便。551.1.2矿井边界情况井田范围东至五

6、指岭断层，西至91勘探线，南到二1煤露头，北部以-230m水平为界。铁生沟煤矿井田范围共由23个拐点圈定，井田面积18.15Km2。铁生沟煤矿井田边界之东南方向为上庄煤矿，井田边界之东北角，为北庄煤矿。在井田边界之北部，为二1煤层底板-230m以深的区域，煤层埋藏深度大于400～500m，目前没有煤矿。在西部：原规划为圣水井田，目前为圣水煤矿。南部：沿煤层露头线分布许多小煤矿，与铁生沟煤矿井田边界相临的有8个，自西向东是：西村圣水黄煤矿、夹津口王沟一矿、王沟煤矿、华龙煤矿、中沟煤矿、兴华矿业公司、夹津口二矿、涉村煤矿。1.1.3地质情况铁生沟井田广为第四系地层所覆盖，在井田的北部有部分

7、基岩出露，自古生界的奥陶系、石炭系、二叠系；中生界三叠系；及新生界的系均有出露。井田含煤地层有石炭系中统本溪组(C2b)、石炭系上统太原组(C3t)、二叠系下统山西组(P1S)、二叠系下统石河子组(P1X)、二叠系上统石河子组(P2S)。55矿区位于昆仑—秦岭东西复杂构造带东段北支，即箕山—嵩山纬向构造带北部边缘，煤系展布方向基本受其控制。但由于受中生代晚期的北西向构造(嵩淮弧)的影响和干扰，致使本井田地层呈北东展布，倾向北西的单斜构造，倾角1