沿空留巷匯報材料

1、 劉河煤礦生產(chǎn)科 年7月 沿空留巷匯報材料第1頁河南神火集團劉河煤礦主要匯報內(nèi)容方案設計背景25051采煤工作面設計方案 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科沿空留巷超前爆破切頂卸壓設計產(chǎn)生詳細效益礦壓觀察沿空留巷設計方案沿空留巷匯報材料第2頁河南神火集團劉河煤礦一 方案設計背景 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科 河南神火煤電股份有限企業(yè)劉河煤礦年設計能力為30萬噸。年8月投產(chǎn)，20底改擴為45萬噸。礦井面積6.5km2,一二三采區(qū)首次三維物探勘探面積為3.79km2。礦區(qū)面積及儲量相對較小，資源極其寶貴。在生產(chǎn)過程中必須時刻堅持節(jié)約意識，并盡最大努力提升資源回

2、收率，以提升礦井壽命，確保礦井長治久安。為此，劉河煤礦技術部門充分發(fā)揮自己聰明才智，并大膽借鑒其它礦井成熟經(jīng)驗，刻苦專研，科學論證，并深入一線、屢次試驗，制訂了多套提升資源回收率方案。諸如“提升回采率上限研究”、“超長工作面設計”等。為礦井發(fā)展創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟效益，同時也為國家節(jié)約了寶貴礦產(chǎn)資源。25051采煤工作面回采之前，劉河煤礦在其它工作面（如13煤柱工作面）采取過利用單體液壓支柱以密集柱形式實施沿空留巷方案并取得了成功?，F(xiàn)工作面實施切頂卸壓沿空留巷新技術便是在此基礎上，經(jīng)過深入優(yōu)化實施應用，并初步取得了滿意效果。沿空留巷匯報材料第3頁河南神火集團劉河煤礦二 25051采煤工作面設計方案

3、神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科 1、25051工作面東側以未開采25031工作面為界，南側為25采區(qū)回風上山， 西側以未開采 25071工作面為界，北側以礦井邊界保護煤柱為界。面積131826.83m2。 2、25051采煤工作面采取偽傾斜長壁后退式采煤法。采面煤層平均厚度 2.88m，一次性采全高，鉸接頂梁配合單體支柱支護，人工回柱， 全部跨落法管理頂板。 3、工作面初采時走向長度787m，傾斜長度48m，最長208米，煤層傾角 8 26，平均17。本工作面運輸方式為下運式，機巷位于工作面下側，風巷位于工作面上側。 4、機巷下側原設計為25031工作面風巷。為了更加好回收

4、資源，節(jié)約成本?，F(xiàn)方案取消了25031風巷，改為留巷25051機巷作為25031風巷使用。 25051工作面布置以下頁圖：沿空留巷匯報材料第4頁河南神火集團劉河煤礦25051工作面平面圖 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科沿空留巷匯報材料第5頁河南神火集團劉河煤礦三 沿空留巷設計方案 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科 25051工作面機巷回采過程中采取沿空留巷技術作為下一步25031風巷使用。留巷長度約700m。留巷寬度3m、 高度2.8m。采取沿空留巷之后，取消了原設計方案25031風巷，而25051機巷沿空留巷作為25031風巷使用，大大節(jié)約了成本，而且最

5、大程度提升了資源回收率。沿空留巷匯報材料第6頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科 1、留巷基本方式：超前工作面采取D型聚能管進行預裂爆破切縫卸壓，前期采取單體支柱配合工字鋼進行頂板支護?；夭蓵r擋矸側采取密集柱支護。待壓力穩(wěn)定時撤掉密集液壓支柱，更換為工字鋼棚配合單體液壓支柱支護。以致最終全部采取工字鋼棚支護。 2、擋矸方式：巷旁打設頂擋矸錨索和底擋矸錨桿用15.5鋼絲繩連接作為擋矸固定裝置，然后豎向鋪設金屬網(wǎng)。金屬網(wǎng)與單體液壓支柱之間鋪設水平坑木增加擋矸網(wǎng)剛度。 3、通風方式：采取局部通風機壓入式通風。D型聚能管實物圖沿空留巷匯報材料第7頁河南神火集團劉河

6、煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科沿空留巷整體布局示意圖沿空留巷匯報材料第8頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科“頂錨索+底錨桿+鋼絲繩+金屬網(wǎng)+坑木”擋矸系統(tǒng) 一、超前工作面在回采幫邊界打設頂擋矸錨索和底擋矸錨桿作為擋矸固定裝置，然后豎向鋪設金屬網(wǎng)，距離巷幫400mm左右支設一排單體液壓支柱。金屬網(wǎng)與單體液壓支柱之間鋪設水平坑木增加擋矸網(wǎng)剛度。沿空留巷巷旁擋矸支護采取15.5mm鋼絲繩配合錨網(wǎng)支護。擋矸錨索和錨桿必須超前工作面50m以外，完成打設工作，防止干擾工作面回采進度，造成作業(yè)難度大?！绊斿^索+底錨桿+鋼絲繩+金屬網(wǎng)+坑木”擋

7、矸系統(tǒng)沿空留巷匯報材料第9頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科“頂錨索+底錨桿+鋼絲繩+金屬網(wǎng)+坑木”擋矸系統(tǒng) 二、鋼絲繩間距80050mm，鋼絲繩上端采取21.61mm錨索配合適當鋼絲繩卡固定（錨索距煤墻300350mm垂直頂板方向），配合使用300300mm托盤；下端采取202200mm高強錨桿配合15.5鋼絲繩卡固定（錨桿垂直于底板方向向采空區(qū)偏移15度角打在底板上），鋼絲繩與擋矸網(wǎng)每200mm用12#鐵絲連接一處沿空留巷匯報材料第10頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科施工方法 1、超前使用錨桿機在頂板施工21

8、.61mm錨索，錨索間距為800mm，錨索外露長度不超出300mm，每根錨索使用6支MSK2335樹脂錨固劑。 2、超前施工底板錨桿，每根錨桿使用2支MSK2335樹脂錨固劑進行錨固。 3、掛鋼絲繩。鋼絲繩一端繩套先掛底板錨桿上，然后依據(jù)巷高提前編好鋼 絲繩另一端繩套，并掛在頂板錨索上，上齊鎖具、托盤等； 4、按照設計安設擋矸網(wǎng)。 5、在鋼絲繩與擋矸網(wǎng)之間背三根2.0m長半圓木（第一根距離底板900mm位置，第二根距離底板1400mm位置，第三根距離底板1800mm位置），并使用12#鐵絲綁扎牢靠；然后使用錨索張拉機具對錨索進行張緊，預緊力不低于20MPa，再使用扳手對鋼絲繩繩卡進行二次緊固；

9、最終使用12#鐵絲將鋼絲繩與擋矸網(wǎng)進行固定。沿空留巷匯報材料第11頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科采空區(qū)側巷幫控制 在沿空留巷過程中，即使前期已經(jīng)對頂板進行預裂爆破卸壓，來自頂板壓力對巷道影響已經(jīng)降低到可控制范圍內(nèi)。但因25051工作面傾角較大（平均傾角達17），采空區(qū)冒落矸石受本身重力作用將有部分向下滑滾而對機巷上幫產(chǎn)生巨大側向壓力。為控制采空區(qū)對留巷幫破壞，現(xiàn)采取頂擋矸錨索+底擋矸錨桿+鋼絲繩組成聯(lián)合擋矸系統(tǒng)對采空區(qū)側矸石進行阻擋。鋼絲繩上下單排雙股布置，間距0.8m。如圖所表示。沿空留巷匯報材料第12頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河

10、 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科巷道寬度控制 采取上述聯(lián)合擋矸設施，即使能夠安全有效阻止采空區(qū)矸石，但因鋼絲繩彈性變形及頂?shù)装迨軌阂平仍蛴绊?，擋矸設施會因受壓而產(chǎn)生彎曲變形而產(chǎn)生“鼓肚子”現(xiàn)象（以下列圖），從而造成巷道寬度收縮而達不到生產(chǎn)需要。為此，經(jīng)論證研究，采取以下方案：首先鋼絲繩要天天及時緊固，其次在巷道設計寬度基礎上，把巷道寬度設計增加1000mm，即巷道寬度由原設計3000mm增加為4000mm。當沿空留巷生產(chǎn)過程中幫受壓變形，因提前留有允許變形空間，所以總能確保巷道總寬度不低于3000mm生產(chǎn)需要。后期礦壓相對穩(wěn)定后巷幫側單體柱更換為工字鋼棚腿，再用坑木小板將棚腿內(nèi)側空隙填滿即可。

11、詳細方案以下頁圖所表示：沿空留巷匯報材料第13頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科巷道寬度控制預留巷寬變型空間示意圖沿空留巷匯報材料第14頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科沿空留巷滯后工作面支護 滯后工作面支護方式分三個階段。 最終成巷支護方式；滯后工作面100米支護方式；滯后工作面100米-200米支護方式?，F(xiàn)以施工超出200米為例各階段支護方式以下：沿空留巷匯報材料第15頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科沿空留巷滯后工作面支護 距離采面100米范圍內(nèi)。因采空區(qū)側壓力不穩(wěn)定，

12、顯現(xiàn)猛烈，對支護要求較高。巷道支護方式采取單體液壓支柱配合工字鋼頂梁組合支護。采取一梁三柱形式。沿空留巷匯報材料第16頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科沿空留巷滯后工作面支護 距離采面100米至200米范圍內(nèi)。采空區(qū)壓力相對較穩(wěn)定，對支護要求相對較低。能夠更換采空區(qū)側 及下幫煤壁側單體液壓支柱，只保留中間一排支柱，并將擋矸網(wǎng)與棚腿之間空隙用小板填實。沿空留巷匯報材料第17頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科沿空留巷滯后工作面支護 距離采面200米之后巷道。采空區(qū)壓力已經(jīng)穩(wěn)定。此時能夠撤掉全部單體液壓支柱，全部采取工字

13、鋼棚支護。沿空留巷匯報材料第18頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科 一、切頂卸壓原理 超前預裂爆破是經(jīng)過超前預裂爆破技術伎倆，沿既定留巷寬度邊界一側向采空區(qū)側定向預裂頂板，待工作面煤層回采后在礦山壓力作用下，頂板沿預裂線垮落，從而減小了留巷懸臂梁長度、降低了留巷壓力。 由右圖可知，采取切頂卸壓之前，25051機巷采空區(qū)側基本頂將以懸臂梁形式存在。并在機巷上方產(chǎn)生巨大礦山壓力。對巷道支護及維護極為不利。而切頂卸壓之后，基本頂懸臂梁長度大大縮短，壓力得以釋放。機巷上方壓力驟減，有利于對巷道加強支護，確保留巷成功。四 沿空留巷超前爆破切頂卸壓設計沿空留巷匯報材

14、料第19頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科 二、超前預裂爆破參數(shù)設計1.爆破器材（1）炸藥當前礦使用炸藥為三級煤礦許用水膠炸藥。（2）雷管品種：煤礦許用毫秒延期雷管（3）D型聚能管 D型聚能管是預裂切頂成縫關鍵裝置，將炸藥按照設計參數(shù)裝入聚能管用來預裂爆破。沿空留巷匯報材料第20頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科 2.爆破參數(shù)及裝藥結構（1）爆破炮孔深度 L=8m。（2）炮孔打設角度 炮孔與豎直線角度15（3）炮孔直徑42mm，打設位置距離煤幫100mm。（4）炮孔間距 炮孔間距取為600mm，后期可依據(jù)成縫效果調

15、整炮孔間距。（5）封孔長度 封孔長度2m，后續(xù)依據(jù)爆破效果深入調整。（6）裝藥參數(shù) 裝藥長度6m，分3段。沿空留巷匯報材料第21頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科3.起爆方式及裝藥結構 炮孔長度8m，其中裝藥長度6m，分3段，封孔長度2m。 采取正向爆破，煤礦許用毫秒電雷管串聯(lián)起爆（每孔內(nèi)三個雷管采取并聯(lián)方式連接），考慮到巷道頂板穩(wěn)定性，單次最多起爆5個炮孔，后續(xù)可依據(jù)爆破情況調整。炮眼裝藥結構示意圖炮孔深度炮孔打設角度切縫裝置孔徑孔間距封孔長度單孔裝藥量起爆方式8m15D型聚能管管徑32mm；聚能管單管長2m42mm600mm2m12卷正向起爆 預裂爆

16、破技術參數(shù)一覽表沿空留巷匯報材料第22頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科炮眼名稱 炮眼編號炮眼方向裝藥量（kg）雷管（發(fā)）炮眼深度（米）封泥長度（米）水平（度）垂直（度）每眼小計每眼小計超前預裂爆破眼1-575153.9619.831582說明：1、采取煤礦許用毫秒延期電雷管，型號：8號發(fā)藍殼/2.5M 2、采取三級煤礦許用水膠炸藥，型號：PT-473/27 3、采取FD-200型發(fā)爆器 4、眼內(nèi)采取并聯(lián)，眼與眼間采取串聯(lián)方式連線。爆 破 說 明 書預裂爆破孔空間關系示意圖沿空留巷匯報材料第23頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生

17、產(chǎn) 技 術 科4.施工注意事項（1）爆破前，必須對頂板進行暫時加強支護，防止頂板事故和減小對留巷頂板擾動。（2）D型聚能管切縫線必須沿與巷道走向布置。（3）考慮到巷道頂板穩(wěn)定性及降低爆破對巷道錨網(wǎng)索支護擾動，早期單次最多起爆5個炮孔，在后續(xù)爆破試驗基礎上，能夠逐步調整一次起爆破炮孔數(shù)量。5.預裂爆破施工過程邊回采邊爆破。詳細施工過程以下：第一步：超前工作面200m以外，按設計參數(shù)進行預裂孔施工；第二步：超前工作面050m，按支護要求置巷內(nèi)暫時加強支護；第三步：按工作面推進方向，超前工作面100m范圍內(nèi)依次進行預裂爆破，形成切頂缷壓預裂切縫線；第四步：待工作面推過后，及時按照設計掛網(wǎng)、固定鋼絲繩

18、，并用單體支柱配合工字鋼棚進行支護。確保巷道穩(wěn)定。沿空留巷匯報材料第24頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科五 產(chǎn)生詳細效益1、材料節(jié)約 由以上所述可知，本方案少施工一條長800米巷道，由此能夠節(jié)約各種材料節(jié)約如表所表示。由表可得，總計節(jié)約材料成本達123萬余元。產(chǎn)生經(jīng)濟效益材料節(jié)約名稱單位每米單價（元）施工長度（米）累計（元）錨桿套1540.4800484800錨梁根6.251880090000錨索套2.7160800345600錨網(wǎng)826800166400炸藥kg12.5680060000雷管發(fā)261.2280025376發(fā)爆器及母線套0.062908

19、0013920鉆桿根0.527580031200鉆頭個0.51218008568地錨根0.1514.68001752洋鎬、鐵鍬把0.311.58002760總計1230376沿空留巷匯報材料第25頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科2、材料投入 本方案采取以單體液壓支柱配合工字鋼為主支護方式，輔助采取鋼絲繩+錨網(wǎng)+錨索進行擋矸工作。所用支護材料液壓支柱百分之百回收，工字鋼回收率不低于80%。實際消耗工字鋼不超出總數(shù)20%。則所消花費用共計可如表所表示。由表可得，本方案共計投入費用約50萬元。 產(chǎn)生經(jīng)濟效益材料投入名稱單位每米單價（元）施工長度（米）累計（元

20、）工字鋼套1.25*0.2650800130000鋼絲繩m6158007錨索套1.2520080000錨網(wǎng)32680062400錨桿套1.2540.480040400單體柱根/總計504800沿空留巷匯報材料第26頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科3、多回收煤柱為： 5m800m2.88m1.4噸/m3=16128噸 按照現(xiàn)煤炭行情，每噸煤凈利潤300元，共計多回收資源折合利潤為： 16128300483萬元 4、若采取柔膜設計方案，需購置柔膜材料及相關配套設備，粗略估算每米費用在8000元以上。本方案與之相比節(jié)約費用為： 8000800=640萬元綜上：本方案共產(chǎn)生經(jīng)濟效益為： 123萬+483萬+640萬-50萬 =1196萬元 產(chǎn)生經(jīng)濟效益沿空留巷匯報材料第27頁河南神火集團劉河煤礦 神 火 集 團 劉 河 煤 礦 生 產(chǎn) 技 術 科 本方案施工沿空留巷能夠說投資小、見效快，施工程序簡單，留巷效果突出。不但節(jié)約了大量財力，同時對生產(chǎn)組織也產(chǎn)生了主動影響。本方案不需要砌墻，降低了砌墻施工過程中產(chǎn)生人力及設備投入。比如：假如采取柔膜技術，則必須裝配相關額機電設備，對于25采區(qū)來說，安裝、運輸設備及其困難，且周期較長。不利于進行高效生產(chǎn)。在設備使用過程中，還需