回采工作面支护现以木支护 为主。使用木支护，般只能支护个月就基本损坏，如遇水损坏时间更短，需 要更换维修，既浪费人力物力和财力，影响环境，又造成安全隐患。随着矿井服务年 限的延长，维修量逐年增加，且随着开采深度的增加，巷道围岩压力越来越大，木支护 巷道断面越来越小，严重影响矿井通风和运输，制约了矿井产量，安全工作也受到制约 与威胁。 安全生产的需要 使用木材进行采面支护为被动支护，只有当巷道围岩产生变形后，才能提供支撑力。 但此时，巷道围岩已经遭到破坏。而木支架受自身强度限制，所能提供的支撑力有限， 同时木支护不能防火，容易腐朽，不能阻止和防止围岩风化，因此，木支护巷道顶板事 故较为频繁，伤亡事故常有发生。年贵州省煤矿各类事故种，顶板事故发生次数 所占比例很大，约为。顶板事故死亡人数仍为最多，占。顶板仍是煤矿 安全生产的主要隐患。 单体液压支柱支护与传统的被动支护迥然不同，主动对采面进行支护，最大限度提 高了围岩的自支撑能力，同时隐蔽工程少，可及时对变形采面进行维护，减少了事故的 发生。为此，近年来在煤矿积极推广下，取得明显的支护效果。 环境保护的需要 根据贵州省六盘水市政府统计，采用木支护，煤矿每生产万煤炭将消耗 坑木，年年消耗坑木万，说明坑木消耗量非常大。大量木材的消耗， 伴随森林资源的过渡砍伐破坏，导致地表水土流失加剧，环境问题更趋于恶化。而且随 着国家对森林资源的保护力度在不断加大，木材资源的长期稳定供应亦比较困难，客观 上要求进行支护改革。 第三节项目建设的可行性 矿井地理位置 青菜沟煤矿位于瓮安县东北方向，距瓮安县直线距离，距草塘镇约，属 瓮安县草塘镇，业务隶属瓮安县煤炭工业局管辖。矿山有简易公路相通，交通较为方便 见交通位置示意图。矿区由个拐点坐标圈定。 拐点 二地形地貌 本区大地构造位置属扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形东南部，地形 切割较为强烈，为剥蚀侵蚀沟谷山地地貌。最高海拔标高，最低海拔标高， 最大高差，全区地形主要为斜坡冲沟陡岩。 三地质构造及煤层特征 地层 矿区区域地形有震旦系二叠系三叠系及零星分布的白垩系老第三系和第四系， 其中的寒武系和三叠系分布最广，次为二叠系。由于黔中的隆起，缺失了志留系石炭 系及侏罗系。出露的地层自下而上为下二叠统栖霞组和茅口组上二叠统吴家坪组，下 三迭纃夜郞组和茅草铺组。由老至新分述如下 栖霞组和茅口组下部为深灰色中至厚层泥晶灰岩燧石灰岩上 部为灰至浅灰色厚层及块状泥晶至粉晶灰岩。厚度大于。 吴家坪组根据岩性可将该组岩层划分为五段 第段为含煤段。岩性为灰灰白色泥岩与砂质泥岩互层，时夹黑色灰质 泥岩。含煤层，厚。 第二段灰至灰色中至厚层燧石结核灰岩，底部为层厚的深灰色 中厚层生物灰岩，本段厚。 第三五段灰至深灰色中至厚层灰色中厚层泥晶灰岩，底部互层， 底部为粉晶灰岩，厚。 长兴组和大隆组下部为深灰色中厚层泥晶灰岩，底部为层页岩 中部为深灰色中至厚层状燧石灰结核灰岩上部为深灰色薄至中厚硅质岩，偶夹页岩， 厚。 夜郞组根据岩性分为两段。 第段灰绿色紫红色页岩，偶夹薄层灰岩。厚。 第二段灰色薄至中厚层粉晶灰岩，厚。茅草铺组浅灰紫灰色厚层粉晶灰岩，缝合线发育，上部夹少量白 云质灰岩。厚度大于。 第四系黄色黄褐色浮土及坡积物，厚。 地质构造 矿区位于瓮安向斜东翼，矿区范围总体属单斜岩层，倾向南西，倾角度， 平均倾角度，属构造简单的矿区。 煤层 含煤性 二叠系上统吴家坪组，自下而上分为三段，仅第段含煤，本矿区内仅含层煤。 即煤层，该煤层平均厚度，含煤段平均厚度，含煤系数为。 含煤层的稳定性 根据煤矿采矿工程的观察结果，煤层厚度平均在，煤层连续性总体偏好，厚 度稍有变化，部分地段变薄或岩硅质灰岩泥灰岩，厚约为米。根据 其岩石及煤层顶底板特性，使用单体液压支柱支护能够满足采场的支护要求。选型计算 结果如下 青菜沟煤矿采煤工作面，采高，工作面斜长，采用二班生产班准 备二采准的循环作业方式，采用排控顶，排距柱距分别为，全部 跨落法管理顶板。支护选型及支护密度计算 工作面选用型单体液压支柱和型铰接顶梁配合使用。 支柱的额定阻力，最大支撑高度，最小支撑高度，伸缩行 程，额定工作液压，初撑力，泵站压力，油缸 直径，底座面积，支柱有液时质量，无液时。 每根单体支柱的工作阻力为支 式中支柱时间利用系数，取 单体液压支柱额定工作阻力 单位面积顶板压力为  式中采高系数，般为倍采高，取倍采高计算 顶板岩石容重 最大采高 工作面支护密度确定 最大控顶距为，工作面斜长，最大控顶面积 最大控顶时支柱的数目根 最大控顶支柱密度根 式中工作面柱距 最大控顶距时支柱数 最大控顶距时控顶面积 工作面斜长 最大控顶距时控顶面积 工作面最大控顶距 采场最大控顶支柱密度 最小控顶距时工作面斜长 最小控顶距时，支柱数目根最小控顶距时，支柱密度 根 支柱载荷计算 最大控顶距时，支柱载荷量 根大 最小控顶距时，支柱载荷量 根小 ④比较 大根 小根，支根 即支大小 根据以上计算结果表明每根单体支柱的额定工作阻力，大于实际支柱的载荷力， 因此在采煤工作面采用单体液压支柱比较可行。 第二章技术来源工艺特点技术关键及对煤矿安全 技术进步的重要意义和作用 支护工艺特点 回采工作面的支护工艺 回采工作面的支护工艺经历了重大的技术改革，经历了木支柱磨擦支柱单体液 压支柱和液压支架阶段，在顶板管理技术上，由传统的密集支柱堆柱丛柱等切顶支 柱，发展到分段密集切顶，在坚硬顶板工作面采用液压切顶支柱，在采场端头支护上 采用工字钢梁型钢梁等支护方法，这些支护技术改革有利地促进了回采工作面 单产的提高，安全状况同时有了较大改观。 单体液压支柱有外注式和内注式，由于内注式操作时初撑力不稳定和不 便于检修，目前普遍采用外注式单体液压支柱。 单体液压支柱规格的选择 支柱规格的选择，主要依据支柱在开采煤层使用时需要达到的最大高度和最小高 度。 支柱的最大高度 式中工作面最大采高顶梁厚度 为了避免支柱在完全抽出状态下工作，预留的活柱富裕行程， 般为。单体钻底量， 如果在直接顶与煤层中存在随采随落的伪顶，支柱的高度还应考虑伪顶厚度，本 矿顶板为灰岩，可不考虑伪顶影响，由于本矿煤层底板较硬，单体钻底量可以考虑为 即为 支柱的最小高度 应适用于放顶前支柱高度，为了便于回收液压支柱，使支柱不致压死，按普通采煤 管理办法的规定，应留有伸缩余量，则 式中工作面最小采高 顶板在最大控顶处平均最大下沉量， 支柱卸载高度般， 顶板在最大控顶处平均下沉量，应根据同煤层开采的实测资料确定。也可以采用 估算方法，即  式中 最大控顶距 单体液压支柱在工作面的布置 单体液压支柱工作面支护方式和铰接顶梁的布置形式有齐梁齐柱错梁齐柱和错梁 错柱等，但般要求梁长要和循环进度放顶步距等长，目前回采工作面普遍采用的布 置方式是齐梁齐柱和错梁齐柱两种，见图。 图工作面支架布置形式戴帽点柱齐梁齐柱 错梁齐柱 回采工作面端头支护 经过多年实践，根据工作面开采条件，采用多种支护方式，如使用工字钢梁型钢 梁铰接顶梁焊接十字顶梁和滑移顶梁等组成大棚，来控制工作面端头大面积悬露顶 板，有效地解决了回采工作面端头支护问题，基本形式如图所示。 运输平巷 最小控顶距 运输平巷 最大控顶距 图工作面端头支护 生产工艺选择 根据青菜沟煤矿工作面的实际情况，采用走向长壁后退式采煤法，全部跨落法管理 顶板，放炮落煤。采用型外注式单体液压支柱与型金属铰接 顶梁配合控制顶板，支架布置形式为齐梁齐柱，三四排管理，最大控顶距， 最小控顶距，放顶步距，作业方式为三八制，工作面端头采用四组八梁 交错迈步前移维护顶板。见采矿方法图。 第三章建设方案地点规模 依据贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证，证号，矿区范围由个拐点 圈定见下表。面积约。井田走向长约，倾向约。 第章项目建设的意义和必要性 第节项目建设的意义 贵州以江南煤海著称，全省煤炭资源远景储量亿吨，保有储量为亿 吨，是江南个省区的总和，居全国第位，具有储量大煤种全埋藏浅分布聚 组合好的特点，煤层中还蕴藏着丰富的可供开发煤层气。 贵州磷煤铝铁等矿产资源丰富，以电力为依托发展优势原材料产业具有得天 独厚的优势。然而，随着新建火电机组大量投产，贵州煤炭产量的增长并未使省内电煤 供应紧张局面得到缓解。大量电厂要么停机待料，要么把掺杂了大量矸石粉煤灰甚至 泥土等的电煤，也古脑吞下去。去年电煤供应最紧张时，全省火力发电停机和减出力 机组甚至超过万千瓦，其中贵州金元集团公司因缺煤全年少发电达亿千瓦时。 据贵州省经贸委提供的消息，今年贵州省电煤需求量约万吨。在全省煤炭产需衔 接会上，有关部门对省内电厂发电小时机组设计利用小时数以内的电煤需求 量万吨已下达了指导计划。此外，利用小时外的多万吨发电用煤基本没 有落实。预测贵州省煤炭消费情况见表。 表贵州省分行业煤炭消费现状及预测表单位万 煤炭消费量 年年年 原煤洗煤焦炭