宏兴煤矿支护改革项目投资申报立项报告

煤层自燃根据煤炭科学总院重庆分院对宏兴煤矿煤层自燃倾向等鉴定报告本矿煤层自燃倾向等级为三类。

本矿尚未对和煤层自燃倾向等级作鉴定，根据相邻矿井开采煤层的煤层自燃发火倾向鉴定结果，煤层无自燃发火倾向，但在生产管理中要注意观察自燃发火征兆，加强管理。

同时要加强外因火灾的防治工作。

本区无冲击地压的记录，地温无异常。

六矿井水文地质特征各地层含水性简述龙潭组和长兴组岩性主要由粉砂岩泥质粉砂岩泥岩及煤层组。

其分布地带多被第四系及滑坡覆盖，地下水补给条件好，出露泉点多，井田内泉点流量小，靠滑坡水补给，动态变化大，主要受大气降水的控制。

该组地层含浅部风化裂隙水，愈往深部含水性愈微弱。

飞仙关组岩性主要由层状泥质粉砂岩粉砂岩及粉砂质泥岩组成。

浅部含风化裂隙水，深部局地段含裂隙水。

泉点流量受大气降水控制，动态变化大。

该段为长兴组的上覆地层，是矿床间接充水的弱含水层段。

第四系井田内有零星公布，有松散的冲积物坡积物碎石砂土组成，含孔隙水。

泉水流量动态状变化大，主要受大气降水的控制。

滑坡井田内滑坡发育，规模大范围广，均为大型深层滑坡，属切层基岩碎石土滑坡类型。

滑坡体均有泉水出露，为单独的含水岩体，含裂隙孔隙水。

主要受大气降水的直接渗入部给，透水性好，潜水面随季节性变化大，含水性中等。

为矿床浅部充水的主要含水岩体。

滑坡面积平方公里，较大流量为升秒。

滑坡泉水总流量为升秒。

矿井充水因素分析大气降水地表水滑坡水是矿床充水的主要因素，般沿基岩裂隙渗入矿井，未来可沿采空形成的裂隙渗入矿井。

裂隙发育地段矿井充水会有所增大。

综上所述，本井田属以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件简单，滑坡分布地段水文地质条件相对复杂。

第二章矿井支护改革的必要性和可行性第节矿井支护改革的必要性宏兴煤矿现生产矿井原井下采掘工作面是使用木支架支护。

此类支护方式较为落后，坑木消耗量大，巷道维护工作量大，回采工作面生产架设支架及回撤费工，坑木回复用率低，矿井辅助运输工作量大，生产效率较低，不安全因素多。

木棚支护，此类支护方式巷道支护成本较高，巷道支护后期维护工作量大，维修费用较高。

随着森林资源的减少，科学技术的发展和国内其它大中型煤矿成熟的技术，煤矿井下巷道采用锚喷支护代替木支架支护，回采工作面采用单体液压支柱金属铰接顶梁支护代替木支架支护，可使煤矿井下巷道回采工作面支护更安全可靠。

它是使煤矿走向安全质量标准化矿井的重要途径，从而提高矿井安全生产的综合效益。

煤矿井下巷道采用锚喷支护，可以相对减少巷道的掘进工程量，巷道顶板揭露后，及时打上锚杆，把顶板固定在起，可以阻止顶板早期离层。

破碎易风化围岩，安装锚网后及时进行喷砼进行封闭，可以使巷道围岩抗压强度增强，防止围岩风化脱落，使巷道由支架支撑的被动支护变为由围岩自身强度的主动支护。

锚喷支护虽然初期投资大，成本高，但与木支架比较具有强度大不易腐烂耐用维护费用低的特点，为减少坑木消耗，保护环境，提高企业和社会的整体效益，在很多煤矿企业也被广泛应用随着科学技术的发展，锚喷支护代替传统的棚式木支架是煤炭科学技术发展的必然结果，它是煤矿支护形式上的又次革命。

从提高支护效果安全性经济效果上，是当前煤炭工业走向安全高效的有利途径。

回采工作面使用木棚支护，坑木消耗量大，支护成本高，且木支护回收复用率低，坑木在井下很容易受潮腐烂，给矿井安全生产带来极大的安全隐患。

综上所述，宏兴煤矿进行矿井支护改革是必要的。

第二节矿井支护改革的可行性宏兴煤矿可采煤层的顶板岩性主要是粉砂质泥岩，其次为泥质灰岩泥质粉沙岩和粉砂岩煤层底板主要为炭质泥岩泥岩粉沙质泥岩泥质粉沙岩等。

根据井下施工中揭露的可采煤层顶板为中厚层岩石顶板。

巷道围岩稳定状况为稳定，局部地段较稳定，回采工作面为中等稳定。

锚喷支护具有明显的技术经济效益，在施工技术上在国内各类煤矿都有成熟的施工安装经验，在施工安装技术上有可靠的技术保障。

回采面使用单体液压支柱支护，矿井生产安全系数明显提高，且架设回收方便，支撑力大，单产高，在国内各类煤矿都有成熟的使用经验。

为了解决矿井采用坑木支护的落后支护方式，在二采区技改扩建新系统顺利推行支护改革，保证矿井的安全生产，以及解决巷道维护成本过高等问题，公司领导在年月份组织工程技术人员对矿井支护改革进行论证设计，并在矿井老生，有利于工作面的正常推进和安全生产。

第三章矿井支护方案第节矿井支护方式的确定根据本矿井的围岩性质及煤层结构特点，在生产的采区和准备开工的二采区技改扩建工程施工中，决定在服务年限较长的主要巷道岩巷及半煤岩巷道掘进施工过程中，巷道的永久性支护采用锚喷支护在煤巷施工中，巷道采用矿用工字钢棚架作永久性支护回采工作面采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁进行支护。

第二节巷道锚喷支护参数的选择喷射砼厚度按冲切破坏作用计算按粘结破坏撕开作用计算式中冲切强度计算安全系数，取危石的重量，危石与喷层接触面的周长，喷射砼抗拉强度，容许粘结强度，取喷射砼的弹性模量岩石抗拉弹性抗力系数，取二锚杆长度计算按加固拱原理计算锚杆长度当时主副井风井巷道净跨度为当时巷道交岔点净跨度为锚杆间距锚杆直径按悬吊理论计算锚杆长度锚杆间距式中巷道跨度围岩影响系数，Ⅳ类锚杆总长度锚杆间距锚杆直径安全系数，取软岩厚度锚杆锚入坚硬岩层厚度，取单根锚杆锚固力，吨锚杆外露长度，有托板取软弱岩层平均容重，吨米。

根据上述数据，为满足不同断面巷道施工的需要，矿井锚喷支护方案如下巷道顶部锚杆选用螺纹钢树脂锚杆，锚深，锚杆孔径，每根锚杆采用支锚固剂，支规格为，另支规格为，锚固长度为，锚杆托盘采用拱型高强度托盘巷道两帮可选用管缝锚杆代替，锚杆托盘采用拱型高强度托盘，锚杆孔径，锚深锚杆架设间距般情况为，遇到顶板淋水裂隙发育顶板破碎时，锚杆间距缩小到。

挂钢筋网进行支护，网格为巷道喷射砼厚度为。

以上支护参数符合锚喷规范的要求。

二施工工艺施工机具顶板锚杆孔采用型锚杆钻机打眼和安装，帮管缝锚杆采用风动凿岩机钻孔及安装。

顶板锚杆施工钻孔铺金属网装入树脂锚固剂卷及锚杆连接搅拌器及锚杆钻机启动钻机搅拌秒卸下螺母和销钉二次升起钻机，旋转至螺母拧紧为止。

帮锚杆施工钻孔铺金属网装入管缝锚杆风钻换上压管接头启动风钻借助风钻旋转力和汽推力将锚杆推进压紧托盘。

第三节回采工作面单体液压支柱支护设计回采工作面概况宏兴煤矿二采区技改扩建工程设计布置二个走向长壁式回采工作面，工作面倾斜长度为米，煤层厚度为米，平均可采厚度米。

工作面采用打眼放炮落煤，人工装煤，型刮板输送机运煤。

回采工作面支护采用单体液压支柱金属铰接顶梁支架以梁柱正悬臂梁的方式进行支护，采用全部冒落法管理顶板。

二工作面支柱选型根据工作面煤层厚度和采高，选用的单体液压支柱型号为，支柱的最大高度分别为，金属铰接顶梁长度为，在工作面支护时，要根据煤层的采高选用相应高度的支柱。

工作面的最大采高最小采高的确定„„„„式中支柱的最大支撑高度支柱的最小支撑高度伪顶厚度，根据煤矿回采经验，煤层伪顶厚预梁厚度为了避免支柱在完全受力状态下工作面留的活柱富裕行程，支柱卸载高度煤层取顶板在最大控顶距处平均最大下沉量，由估算η式中η系数，取工作面最大控顶距为故煤层顶板在最大控顶距处平均最大下沉量为经两式计算工作面的最大采高为，最小采高为。

鉴于煤层厚度变化较大，煤层平均可采厚度，当煤层厚度超过时，采用留底煤开采，当煤层厚度小子时，采用破底开采或选用其它合适的支护方式。

回采工作面单体液压支柱金属铰接顶梁支架支护参数的选择顶板分类计划直接顶分类强度指数式中岩石单向抗压强度。

粉沙钙质泥岩节理裂隙影响系数岩石最小分层厚度查表直接顶为类顶板中等稳定。

老顶分类强度指数ε式中强度指数ί直接顶厚度ί煤层采高老顶初次来压布距查表老顶为类顶板，老顶来压明显支护密度计算根其中支护强度式中工作面采高顶板岩石容重，支撑力利用系数支柱额定工作阻力∼吨根，取吨根根据金属顶梁长度和工作面正常生产所需空间，工作面的支护参数为工作面支架排距工作面支架柱距工作面最大控顶距工作面最小控顶距工作面的实际支护护密度为根，满足安全要求。

工作面支架见四回工作面特殊支架放顶前在工作面上下安全出口切顶线内各搭个木垛，加强对工作面安全出口的支护，在工作面初次来压或周期来压，工作面压力较大时，为加强对工作面的支护，可在切顶线内每隔架设个木垛，木垛规格为宽，长，采用方木和上下接触面削平的扁木架设。

工作面在放顶前要在切顶排支上戗棚。

工作面支架数量工作面长度米，最大控顶距，需要的支架数量根架式中戗棚数量，架米支架备用系数。

二个采面支架数量架取架第四章矿井支护改革施工工期投资估算及资金筹措第节施工工期及支护投资估算宏兴煤矿二采区技改扩建工程，计划年月开工建设，基建巷道总工程量米，其中岩巷米，施工工期个月含施工前期准备工作个月，年元月建成投产。

巷道的支护方式主井副井风井表土层部分为料石砌碹，其余为锚喷支护煤层井底车场岩石段和排水巷为锚喷支护，煤巷为工字钢梯形支架支护，风井引风道行人道采用砌碹支护回采工作面采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁支架支护。

井巷工程进度表序号巷道名称施工进度月岩石巷道煤层斜巷煤层平巷半煤岩斜巷锚喷巷道支护造价表序号巷道名称支护方式巷道断面工程量支护单价元支护投资元总工程量锚喷工程量主斜井挂网锚喷副斜井挂网锚喷风井挂网锚喷煤层井底车场挂网锚喷排水巷挂网锚喷联络巷挂网锚喷合计锚喷支护施工检测专用机具投资计算表序号名称型号数量单价元台金额元备注锚杆机台砼喷射机转子Ⅱ型台锚杆测力计台钻孔应力计台锚杆拉拔计台合计回采工作面支护投资计算表两个工作面序号品名数量单价金额元备注单体液压支柱根元根型号，金属铰接顶梁根元根型号乳化泵站套元套泵箱，型号泵，箱高压输液胶管套元套单体液压支柱三用阀试验台套元套规格，含泵箱泵站，型号，保压架套元套自制位压力计台元台合计从投资计算表统计，宏兴