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1、 保存单位：编 号：NMGXGYHJ201607内蒙古星光煤炭集团有限责任公司一号井 采掘工程支护设计方案 编 制 人： 赵银龙编制日期： 2016年7月13日0采掘工程支护设计方案一、采煤工作面顶板控制（一）设计1、采用类比法进行设计：参考本矿或邻矿同煤层矿压观测资料，选择工作面矿压参数，最大平均支护强度884.07kN/m2。2、工作面选用液压支架工作参数见下表。 工作面条件与支架适应条件对照表 项 目工作面条件支架适应条件采 高2.4m1.42.8m倾 角68015煤 厚4-4.5m45m煤硬度2-5.81-6.5底板比压0.45-1.12MPa1.43Mpa顶板种类（e）类3、支护强度
2、计算（1）、工作面合理支护强度 工作面支架支撑冒落带顶板岩层和顶煤的重量，并平衡基本顶失稳时对支架的动载，此基础原理的计算公式为： qKd（qMqd） 式中：q工作面支架所需支护强度，kN/m2； Kd基本顶失稳时的动载系数，根据邻近综放工作面矿压观测结果，取1.1； qM冒落带岩层自重应力，kN/m2；0 qd支架上方顶煤自重应力，kN/m2； 其中：qM岩hm2234.4756.8kN/m2 qd煤Md14.213.346.9kN/m2 式中：岩顶板岩石容重，取22 kN/m3； Md顶煤厚度，取4.44m。 1607工作面采空区冒落带高度计算按公式： 式中：Hm垮落带高度m； M累计采厚
3、m，取最大厚度6.64m。 代入公式计算可得，垮落带最大高度为34.4m。 则：q1.1（756.846.9）884.07kN/m2 （2）、支架支护阻力计算： 支架工作阻力：P=q（Lk+Ld）B 式中：P支架工作阻力（kN）； q工作面支架所需支护强度，kN/m2； Lk梁端距，0.35m； Ld顶梁长度，3.85m（由选用的配套支架参数确定）； B支架支护宽度，1.50m。 则：P884.07（0.35+3.85）1.55570kN。（3）、支架的支护强度：为5600 KN/m2 P5600（4）、支架底板比压为1.43Mpa工作面底板容许比压38.2MPa （5）、支架采高 支架支护下
4、采高为2.2m。 则 HmaxMmax0.22.4m 式中：Hmax支架最大工作高度，m； Mmax最大采高，2.2m； HminMmin-Sz-a2.2-0.05-0.12.05m 式中：Hmin支架最小工作高度； Sz预计顶板下沉量，取0.05m； a避免支架压死的撤出高度，取0.1m。即支架的最大结构高度不小于2.40m，最小结构高度不大于2.05m。4、支架选择：根据以上计算结果，选用ZF5600/14/28型放顶煤液压支架，其工作阻力为5600KN，大于计算所需工作阻力5570KN，能满足采煤工作面顶板支护强度需要。工作面两端头均采用3架ZFG5600/18/32型过渡液压支架支护。
5、通过以上数据对比，选用ZF5600/14/28型放顶煤液压支架，能满足采煤工作面支护强度要求。ZF5600/14/28型支架主要技术参数如下：名 称单 位参 数备 注支架高度m1.4-2.8支架长度m3.85不含前伸梁的长度支架中心距mm1500支柱直径mm230支柱数量根4支柱提缸力KN48移架步距mm800支架工作阻力KN5600支架初撑力MPa31.5整架重量T14.7包括双体支柱4棵泵站压力Mpa31.5工作液浓度2-3%前伸梁行程mm800（二）、基本支护工作面采用ZF5600/14/28型放顶煤液压支架配合DZ28-25/100型单体液压支柱支护顶板。1、工作面端头支护1607工作
6、面上、下顺槽为运输进风顺槽和轨道回风顺槽，断面净宽为4.2m、4.0m，高度均为2.80m。工作面配套有ZFG5600/18/32型过渡支架，运输顺槽端设过渡液压支架3架，轨道顺槽端设过渡液压支架3架，支架中心距1.50m。2、工作面顺槽超前支护设计回采工作面顺槽超前20m加强支护，利用已有DZ28-25/100型单体液压支柱配合HDC-3000“”型钢梁进行支护。“”型钢梁下支单体液压支柱，“一梁三柱”平行于回采工作面横向布置，柱、排距均为1.0m。同时，矿井在生产中应严格执行敲帮问顶的制度，严禁空顶作业，遇破碎地段应加强支护，单体液压支柱的初撑力必须达到煤矿安全规程的要求，支柱钻底时，必须
7、穿铁鞋，钻底量小于100mm，且支柱高度要与采高相符，不得超高使用。单体液压支柱技术参数见表3-3-6。单体液压支柱技术参数表表3-3-6标准型号支撑最大高度mm支撑最小高度mm伸缩行程mm额定工作阻力kN额定工作液压MPaDZ28-25/1002800200080025031.8初撑力kN泵站压力MPa油缸直径mm底座面积cm2无液支柱质量kg有液支柱质量kg1815715201001097075（三）、特殊支护本工作面的特殊支护有走向板棚、倾向抬棚、单体斜撑柱、贴帮柱。1、倾向抬棚：倾向抬棚是为了防止推倒支架所用的特殊支护，在靠近支架后柱10cm沿工作面倾斜方向支设一排，把工作面支架上下全
8、部铰接，倾向抬棚用单体支柱配铰接顶梁，顶梁必须铰接使用，并将铰接顶梁上的销子紧实。煤层倾角较大及俯采时，铰接顶梁支设的支柱两方向（推采及倾斜方向）上都必须有迎山角（6-8迎山1），底板坚硬时，支柱必须刨出3-5cm的柱窝，支柱钻底大于10cm时必须穿鞋，且要迎山有力；支柱初撑力不低于6.5MPa。2、走向板棚：走向板棚是当架距大，金属网下坠严重时在架间支设，顶梁采用型顶梁，顶梁长度一般在2.4米，所用支柱不得少于两棵。支柱初撑力不低于12MPa。3、单体斜撑柱：当工作面支架与顶板不平行，变形严重或煤层倾角大于15时支设，用于护架，其初撑力不低于6.5MPa。4、贴帮支柱：当工作面压力增大时，煤
9、壁片帮时支设，以防片帮伤人，其初撑力不低于6.5MPa。（五）适用性1、工作面正常工作时期采用基本支护和特殊支护方式。2、特殊时期（1）工作面初次来压安全技术措施：工作面初次来压前，应在上回风巷、下运输巷挂牌标明来压位置，加强来压的预测预报工作。加强上、下端头顶板管理，要提高支护质量，适当加大支护密度，确保端头支架联网与巷道搭接0.5m以上，防止出现端头冒顶。坚持正规循环作业，采面开采高度严格控制在2.4m。提高工作面支架的支护质量，随时注意顶、帮及煤壁的变化情况，并加强维护。严禁超宽开采，当工作面面前出现空帮、空顶时，应及时伸出前探梁，必要时用半圆料在面前下托棚进行维护，并保证一梁三柱。加强
10、架与架间的横向联系，打好托棚和斜支柱。严格控制一次开帮距离，并及时联网探梁，必要时逐架开帮，顶板破碎时，采用镐刨钎子捣的方式控制顶板。工作面安全出口保证始终畅通，移溜子头时卸下的支柱必须及时补齐。每班检查两巷情况，发现隐患及时处理。质量验收员每班对支柱进行量压，发现有压力显现征兆时及时采取措施。加强泵站及液压管路维护，保证泵站压力不低于18MPa。（2）停采前的顶板管理：严格工作面的支护质量，及时对支柱二次注液，端头支护、一梁三柱等特殊支护齐全有效，保证工作面支护强度。顶板破碎压力大时，增加支架支护密度或在支架间支设走向棚。面前压力大有片帮现象时，面前及时挂网或支设戴帽贴帮柱加强支护。（3）过
11、断层及顶板破碎时的顶板管理：加强顶板管理，严格执行敲帮问顶制度。打眼人员应根据顶板的具体情况，严格控制打眼深度、角度及装药量，应尽量减少对断层破碎带的震动，必要镐刨控制顶板。当面出现片帮或顶板破碎时，应及时联网维护，控制顶板，并减少一次开帮长度。顶板较破碎时，应先联网，用单体维护好顶板、并减少一次开帮长度。当面前出现局部冒顶时，必须用木料将顶结实，保证支柱初撑力。因断层影响，不沿底板的地段支柱钻底超过10cm必须穿鞋，确保支柱有足够的支撑力。（4）放顶煤时期的顶板管理：放顶煤前后必须对支架进行注液，并达到初撑力。加强工作面工程质量，严禁出现调斜、立棱支架。放顶煤时严禁将支架后方放空，以矸石围住
12、支架为准。（5）应力集中区的顶板管理：为加强应力集中区的顶板管理，巷道内掘进棚下采取打点柱的方法加强支护，工作面内加强工程质量，打好架与架之间的联锁托棚，加强支架的稳定性。杜绝立棱，调斜支架，保证支柱初撑力。二、巷道支护岩巷、半煤岩巷和硐室一般采用锚喷支护。但可根据煤层厚度、硬度、顶、底板岩性和淋水大小等情况，也可采用钢架棚支护。1、锚喷支护设计应按锚杆喷射混凝土支护技术规范（国标50086-2001）进行。锚喷支护设计主要用工程类比法。只有在复杂地质条件下，对于重点工程和大跨度巷道、硐室等以及缺乏恰当类比对象时，才进行监控法设计和解析法验证。煤矿安全规程规定掘进工作面严禁空顶作业，必须使用临
13、时支护，结合我国锚网喷支护形式，可根据断面跨度确定临时支护方式，断面宽度4000mm时挑杆不少于3条，断面宽度4000mm时挑杆数量应不少于4条。对于极不稳定类型顶板还可采用打临时点柱的临时支护方式。（1）、锚喷支护材料：、锚杆及锚固剂：锚杆采用5#(A5)钢制成的等强度螺纹钢锚杆，直径18mm，长度1800mm，锚杆间排距900mm1000mm。每根锚杆均用2根树脂锚固剂固定，锚固长度不少于700mm，锚杆外露长度不大于30mm，托盘为方形。树脂锚固剂直径为28mm，每块长度为500mm，锚杆均使用配套标准螺母紧固，锚固剂型号为MSZ2535，每根锚杆锚固力不小于64KN。 、金属网采用8铁丝制作的菱形网，网的规格为长宽=10000mm1000mm，网格为长宽=5050mm，网要压茬连接，搭接长度不小于100mm，相邻两块网之间要用8#铁丝连接，连接点要均匀布置，间距0.1m。 、喷射混凝土必须使用用标号不低于425#水泥，沙为纯净的河沙，石子粒径小于5mm，石子过筛，并用水冲洗干净，混凝土强度抗拉1.4MPa、抗压25MPa，配比为水泥：沙：石子=1：2：2；混凝土标号为150#。速凝剂型号J85，掺入量一般为水泥重量的23.5
