青菜溝可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 落法管理頂板。 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。 支柱的額定阻力 300kN，最大支撐高度 1800mm，最小支撐高度 1110mm，伸縮行程 690mm，額定工作液壓 ，初 撐力 118～ 157kN，泵站壓力 15～ 20Mpa，油缸直徑 100mm，底座面積 109cm2， 支柱有液時質量 ， 無液時 36kg。 每根單體支柱的工作阻力為 P 支 =F n=300 =270kN 式中： n—— 支柱時間利用系數，取 ； F—— 單體液壓支柱額定工作阻力， kN； 單位面積頂板壓力 W 為： 2/ mkNMkW ??????? ? 式中： k—— 采高系數，一般為 6～ 8 倍采高，取 8 倍采高計算； ?—— 頂板巖石容重， ； M—— 最大采高 ； 工作面支護密度確定： 貴州省甕安縣草塘鎮青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 9 頁 ①最大控頂距為 Lmax=，工作面斜長 L=60m，最大控頂面積 Smax=LmaxL= 60=252m2 最大控頂時支柱的數目 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； 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 L= 60=192 最小控頂距時，支柱數目 根263)( a x )(m a x ????? BaLN 最小控頂距時，支柱密度 2/ 9 22 6 3m inm in mSND 根??? ③支柱載荷計算 最大控頂距時，支柱載荷量 根大 / a x kNd WP ??? 最小控頂距時，支柱載荷量 根小 / in kNd WP ??? ④比較 P 大 =P 小 =， P 支 =270kN/根 即 P 支 ＞ P 大 ＞ P 小 根據以上計算結果表明：每根單體支柱的額定工作阻力，大于實際支柱的載荷力，因此在采煤工作面采用單體液壓支柱比較可行。 貴州省甕安縣草塘鎮青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 10 頁 第二章 技術來源、工藝特點、技術關鍵及對煤礦安全、 技術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歷了重大的技術改革，經歷了木支柱、磨擦支柱、單體液壓支柱和液壓支架階段，在頂板管理技術上，由傳統的密集支柱、堆柱、叢柱等切頂支柱，發展到分段密集、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，這些支護技術改革有利地促進了回采工作面單產的提高，安全狀況同時有了較大改觀。 單體液壓支柱有外注式 DZ 和內注式 NDZ，由于內注式操作時初撐力不穩定和不便于檢修，目前普遍采用外注式單體液壓支柱。 單體液壓支柱規格的選擇 支柱規格的選擇，主要依據支柱在開采煤層使用時需要達到的最大高度和最小高度。 1）支柱的最大高度 Hmax=Mmax－ b+c+I+d 式中： Mmax—— 工作面最大采高， m； b—— 頂梁厚度， m； I—— 為了避免支柱在完全抽出狀態下工作，預留的活柱富裕行程， 一般為 100mm。 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，支柱的高度還應考慮偽頂厚度 c，本礦頂板為灰巖，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定，應留有 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，應根據同一煤層開采的實測資料確定。也可以采用估算方法，即： mRMS ??????? ? 式中： ? —— ～ ； R—— 最大控頂距； 單體液壓支柱在工作面的布置 單體液壓支柱工作面支護方式和鉸接頂梁的布置形式有齊梁齊柱、錯梁齊柱和錯梁錯柱等，但一般要求梁長要和循環進度、放頂步距等長，目前回采工作面普遍采用的布置方式是齊梁齊柱和錯梁齊柱兩種，見圖 3。 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青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 12 頁 經過多年實踐，根據工作面開采條件，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。 運輸平巷最小控頂距運輸平巷最大控頂距 圖 4 工作面端頭支護 生產工藝選擇 根據 青菜溝 煤礦工作面的實際情況，采用走向長壁后退式采煤法，全部跨落法管理頂板，放炮落煤。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。見采礦方法圖。 貴州省甕安縣草塘鎮青菜溝煤礦采面支護改革可行性研究 第 13 頁 第三章 建設方案、地點、規模 依據貴州省國土資源廳頒發的采礦許可證，證號： ，礦區范圍由 個拐點圈定（見下表）。面積約 km2。井田走向長約 m，傾向約 m。 拐點 X Y 1 開采深度： +1150～ +850m 設計生產能力 6 萬 t/a。可采煤層傾角 15～ 20176。 ，采用炮采工藝，傾斜長壁采煤法，采用木支柱支護采場，詳見采礦方法圖。該礦“六證”齊全，安全管理較強。因此，在該礦作為支護改造的一個試點礦井。故投資裝備單體液壓支柱配合鉸接頂梁支護采場。 第四章 設備選 型及主要技術經濟指標 青菜溝 煤礦回采工作面選用 DZ18— 30/100 型單體液壓支柱配合鉸接頂梁使用，乳化液泵站選用 XRB2B80/200 乳化泵，兩泵一箱。 支柱參數：支柱的額定阻力 300kN，最大支撐高度 1800mm，最小支撐高度 1110mm，伸縮行程 690mm，額定工作液壓 ，初撐力 118～ 157kN，泵站壓力 15～ 20Mpa，油缸直徑 100mm，底座面積 109cm2，支柱有