发耳矿:沿空留巷实施方案

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1、发耳煤矿一采区3号煤层沿空留巷技术研究实施方案贵州发耳煤业有限公司山东科技大学2009年6月目录1项目研究的必要性11.1国内沿空留巷的现状11・2项目研究的必要性52研究内容63主要经济技术指标、项目最终目标73.1主要经济技术指标:73.2项目研究达到的最终目标:74关键技术及创新点75研究方法与技术线路75.1研究方法75.2技术路线76沿空留巷基木理论86.1沿空留巷围岩应力分布86.2留巷侧采空区顶板的运动规律106.3沿空留巷顶板控制理论126.4巷旁支护的作用167实施方案177.1工作面基本概况177.1.1地质概况1

2、77.1.2巷道布置207.1.3采煤方法及回采工艺217.1.4顶板管理及支护设备217.1.5主要经济技术指标237.2巷旁充填墙体设计247.2.1充填墙体参数设计247.2.2充填墙体材料研制317.3充填系统设计387.3.1充填站位置及管线布置方案387.3.2充填站布局407.3.3加强临时支护方式427.3.4通风系统设计427.3.5瓦斯抽放及排水437.4巷旁墙体充填工艺设计437.4.1工艺流程437.4.2泵送要求437.4.3管路保护447.4.4预防堵管447.5充填设备选型设计457.5.1泵站设备选型4

3、57.5.2充填墙体模具467.5.3掩体支架477.6沿空留巷支护设计497.6.1掘进支护497.6.2巷内补强支护497.6.3巷旁加强支护497.6.4加强临时支护517.6.5端头支架架后支护527.6.6锚杆、锚索、墙体施工质量标准527.7沿空留巷的观测设计527.7.1观测目的537.7.2研究及观测内容538可行性及可靠性分析、论证599对安全、环境、健康的影响性分析6010研究基础及技术条件6011经济社会效益分析6111・1经济效益分析6111.2社会效益6312项目实施进度计划6313经费计划6414项目组成员

4、及分工错误!未定义书签。1项目研究的必要性1.1国内沿空留巷的现状沿空留巷技术自20世纪50年代在我国开始使用以来,一直是我国煤炭开采的重要技术发展方向。到目前为止,我国在沿空留巷理论与技术研究方面做了大量的工作,在条件较好的薄及中厚煤层采煤工作面的沿空留巷技术己H趋完善,巷旁支护、巷内支护、加强支护及煤帮加固技术已趋成熟,但在条件困难的中厚煤层或厚煤层较大断面巷道屮,特别是推进速度较快的综采工作面采用沿空留巷技术仍存在着一些技术难题,使得一些矿井在应用沿空留巷技术吋没有取得预期的效果,甚至留巷失败,从而限制了沿空留巷技术在我国更广泛

5、地推广应用。1.1.1沿空留巷支护技术的发展历程根据沿空留巷巷内和巷旁支护方式,我国沿空留巷技术的发展历程,大致可分为以下四个阶段。第一阶段,20世纪50年代起,在煤厚1.5m以下的煤层中尝试着用肝石墙作巷旁支护,巷内主要采用木棚支护,其存在着肝石的沉缩量大、巷内支架变形严重、维护工作量大、工人垒砌肝石的工效低、劳动强度大、安全性差等问题,其应用范围受到极大限制。第二阶段,20世纪60年代至70年代,在1.5〜2.5m厚的煤层中应用密集支柱、木垛、肝石带、砌块等作为巷旁支护,巷内多采用木棚、工字钢梯形支架支护,沿空留巷取得了一定成功,

6、并得到了一定程度的应用。第三阶段,20世纪80年代至90年代,在大力推行综合机械化采煤后,随着采高不断增大,我国煤矿工作者在引进、吸收国外的沿空留巷技术的基础上,发展了巷旁充填护巷技术,巷内多采用U型钢可缩性金属支架。90年代初期,沿空留巷理论与技术有了较大的发展,但由于巷内支护大多为被动支护,加之巷旁充填技术述不完善,其支护技术难以适应大断面沿空留巷的要求,在90年代中后期,沿空留巷技术应用范围又呈减少趋势。第四阶段,21世纪以来,随着锚网索支护技术的推广应用和巷旁充填技术的不断完善,我国在厚煤层综放工作面进行了沿空留巷技术试验研究

7、,如潞安矿务局常村煤矿S2・6综放工作面,巷内采用锚梁网索联合支护,巷旁支护运用高水材料充填加上空间锚栓加固网技术,进行综放大断面沿空留巷试验,并取得初步成功。1.1.2沿空留巷理论研究现状国外沿空留巷研究已有较长的历史,较有影响的理论是英国南威尔斯大学斯麦脱(Smart)于1982年提出的岩梁倾斜理论。该理论认为巷旁支护对巷道基本顶起控制作用,主张用控制巷道煤柱侧和巷旁支护侧的顶板下沉量,即控制顶板倾斜度的方法作为设计巷旁支护工作阻力和可缩量的依据。孙恒虎教授等根据煤层顶板特征和弹塑性力学的有关理论,将长壁工作面沿空留巷的煤层顶板简

8、化成了层间结合力忽略不计的矩形“叠加层板”,认为沿空留巷支护载荷只与短支承边界的载荷有关。郭育光教授等研究认为,巷旁支护应具有早期强度高、增阻速度快的特点,紧随工作面构筑,及时支护直接顶,避免与上部基本顶离层,并切断直接

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