采煤工作面支护设计方案.docx

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采煤工作面支护设计方案

印江县池坝煤矿

采煤工作面木支护

设

计

方

案

编制：

李贵全

审核：

史强

矿长：

文泽兵

报告编制时间：

二0一O年三月

目录

第一章前言1

一、编制目的1

二、矿井基本情况1

三、编制依据2

第二章矿井概况3

一、地理及交通位置3

二、地形地貌4

三、气象及地震情况4

四、地层5

五、地质构造6

六、煤层6

七、其它开采技术条件7

第三章工作面木支护论证8

一、煤层极薄、厚度变化大、倾角大8

二、开采技术条件简单9

第四章工作面木支护安全技术措施10

一、顶底板支护及顶板管理10

二、防灭火措施............................................11

第一章前言

一、编制目的

印江县池坝煤矿为合法的（保留系统）生产矿井。

按铜地煤发[2008]13号《关于推广壁式采煤方法和支护方式改革工作的通知》要求，从2008年3月起，池坝煤矿成立了“二推行”工作组，开展了支护方式改革工作。

在推行支护方式改革过程中，池坝煤矿因煤层赋存条件限制，采煤工作面难以淘汰木支护。

按安监总煤行[2007]216号文件和地区煤炭局（铜地煤发[2010]2号）《关于切实做好煤矿顶板管理工作的紧急通知》要求，特编制本报告。

二、矿井基本情况

1、矿井开采核定生产能力3吨t/a,矿井服务年限为12年。

2、矿井开拓方式采用平硐开拓，单一煤层开采。

3、两条井筒，主平硐铺设600mm轨距15kg/m钢轨，主要为进风及煤炭、材料、设备的运输及行人等；回风平硐担负通风、铺设管线等任务。

4、矿井一个采煤工作面，顶板管理采用木支护，采煤工作面采用自溜方式运输。

5、矿井装备两个掘进队，保证矿井生产正常接续。

6、矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。

7、矿井地面设10kV变电所，10kV电源线路引自沙子坡10kV电网，自备柴油发电机组作备用电源，导线采用LGJ-95。

三、编制依据

1、国家安全生产监督管理总局、国家煤监局（安监总煤行[2007]216）号文件

2、国家安全生产监督管理总局、国家煤监局（安监总煤装〔2008〕49号）文件

3、铜仁地区煤炭管理局铜地煤发[2008]13号文件，铜地煤发[2010]2号《关于切实做好煤矿顶板管理工作的紧急通知》

4、贵州省煤炭管理局文件（黔煤生产字[2007]515号）《对铜仁地区煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》；

5、中化地质矿山总局遵义地勘院编制的《贵州省印江县池坝煤矿资源储量核实报告》

6、《煤矿安全规程》；

7、国家现行的其它相关法律法规；

第二章矿井概况

一、地理及交通位置

池坝煤矿位于贵州省印江县城北东方向26km，属沙子坡镇所辖，矿区距沙子坡镇5km，印（江）－沿（河）公路从矿区中部穿过，至铜仁市200km。

交通位置详见图1—1—1。

矿区地理坐标为：

东经：

108°28′21.8″～108°29′55.9″；北纬：

28°13′00.9″～28°15′46.5″。

池坝煤矿为一调整矿区范围的扩界扩能矿井，企业性质为私营，矿井隶属印江县煤炭工业局。

二、地形地貌水系

矿区属中低山地形、侵蚀一溶蚀地貌，地形切割和起伏相对较大。

调查区最高点位于矿区北西侧猴子山山峰处，其海拔标高为+l129．6m，最低点位于矿区东侧之车家河河谷，其海拔标高为+446．2m，东西两地之最大相对高差约683．4m。

区内二叠系上统吴家坪组及三叠系下统夜郎组等地层常以宽缓山坡地貌形态出现，而二叠系中统茅口组及上统吴家坪组第二段之灰岩在矿区西部（车家河西岸）常形成陡坎、悬岩或陡坡等地貌，在矿区东部则为缓丘。

地势起伏较大，总体呈西高东低趋势。

矿区属长江水系乌江流域。

东侧有一条由南向北流的地表河流（车家河），该河流系地下暗河的出露段，是车家河的一条支流，汇入车家河后向北至区外沿河沙坨注入乌江，属雨源型河，受降水影响大，丰水期河水暴涨，而枯水期河水锐减甚至断流。

三、气象及地震情况

矿区属中亚热带温暖湿润季风气候，变化较大，夏、秋炎热，春、冬寒冷，每年12月中旬至次年2月为间歇冰冻期。

据印江县提供的10年内（1995—2004年）的气象及降雨量资料显示：

10年内年的降雨量为1064．5-1558．3mm，10年年平均降雨量为1225．3mm；月降雨量最大为622．6mm（1996年6月），月最小降雨量为0．4mm（1999年12月）；10年年平均气温为20°C，从降雨量的变化情况看，降雨季节可大致分为：

丰水季节及枯水季节，每年（4～10月）为降雨较多的丰水季节；11月与次年3月为降雨较少的平水期，12月至次年2月为降水少的枯水季节，降雨随季节性的变化较大，降雨量分配有所不均。

矿区处于中亚热带湿暖湿润气候区，变化较大，夏、秋炎热，春、冬寒冷，每年12月中旬至次年2月为间歇冰冻期。

根据印江县气象局提供的10年内（1995-2004年）的气象及降雨量资料显示：

10年年降雨量为1064.5-1588.3mm，10年年平均降雨量为1225.3mm；月降雨量为0.4-622.6mm，10年年平均气温为20℃。

从降雨量的变化情况看，降雨季节可大致分为：

丰季、平季、枯季等三个季节期，每年（4-10月）七个月为降雨的丰季；3月和11月为降雨的平水季节；12月及次年1-2月为降雨的枯水季节。

随季节性的变化，降雨量分配有所不均：

丰季期降雨量占年降雨总量的85-87.2%；平水平期降雨量占年降雨量总量的5-6.5%；枯水期降雨量占年降雨总量的4-6.3%。

按贵州省城乡建设环境厅1993年12月编制的《贵州省地震烈度区划分布图》，本区地震烈度为六度。

四、地层

矿区出露地层从新至老有第四系（Q）、三叠系下统茅草铺组（T1m）、三叠系下统夜郎组九级滩段（T1y3）、三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）、三叠系下统夜郎组沙堡湾段（T1y1）、二叠系上统长兴组（P3c）、二叠系上统吴家坪组（P3w）和二叠系中统茅口组（P2m），煤层赋存于吴家坪组下部。

1、第四系（Q）

主要为黄色、黄褐色残坡积和崩积物，由粘土、砂土、碎石及腐植土等组成。

厚度0～10m。

2、三叠系（T）

（1）下统（T1）：

①三叠系下统茅草铺组（T1m）:

灰色薄层夹中厚层石灰岩。

出露不全。

②三叠系下统夜郎组九级滩段（T1y3）：

紫红色页岩夹紫红色泥灰岩及薄层石灰岩。

厚11～25m。

③三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）：

浅灰色薄层石灰岩为主，部分为中厚-厚层石灰岩，上部夹一层泥灰岩。

厚200～290m。

④三叠系下统夜郎组沙堡湾段（T1y1）：

黄灰色、褐灰色页岩夹少量灰色、浅灰色薄层泥灰岩及石灰岩。

厚9～25m。

3、二叠系（P）

（1）二叠系上统（P3）：

①二叠系上统长兴组（P3c）：

为灰色薄层、中厚层、厚层燧石石灰岩夹部分石灰岩。

厚度约80～135m。

②二叠系上统吴家坪组（P3w）：

为区内的含煤岩系，分为三个岩性段，煤层赋存于吴家坪组下部。

上部为薄层含生物碎屑钙质页岩与灰、深灰色薄至厚层含生物屑燧石灰岩互层；中部为含炭质生物碎屑灰岩；下部为黄铁矿铝土质页岩（局部形成黄铁矿层），煤层、含炭质粉砂质页岩，炭质页岩。

厚约79.6～121m。

（2）二叠系中统（P2）：

二叠系中统茅口组（P2m）：

浅灰、灰白色厚层块状石灰岩局部含含燧石结核，区内未见底。

厚＞105m。

五、地质构造

池坝煤矿矿区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向复杂构造变形区之沙子坡向斜南段近轴部北西翼,与次级冉家堡背斜NW翼之间为一单斜构造。

区内地表暂未见断层破坏迹象，仅在矿井中偶见3-5m的小错动。

综上所述，该矿区为一简单单斜，断层少，且无落差大于30m的大断层，地层产状变化不大，地质构造为简单类型。

六、煤层

该区煤矿赋存于上二叠系上统吴家坪组下部，呈层状、似层状产出，煤层产状与地层产状基本一致；厚度一般厚0.55～1.00米，平均厚度0.7米。

煤层中部偶见透镜状炭质页岩夹矸一层，厚0.05～0.12米，长3～8米。

可采煤层特征见表2-3-1。

表2-3-1可采煤层特征表

含煤

地层

煤层

编号

平均

厚度（m）

煤层

结构

平均倾角（º）

容重

（t/m3）

顶、底板岩性

顶板

底板

吴家

坪组

M

0.7

简单

42

1.45

泥灰岩

粘土岩、灰岩

池坝煤矿巷道和已形成的工作面揭露：

煤层在走向和倾向上尖灭现象十分普遍。

七、其它开采技术条件

1.顶底板条件

煤层顶板为泥灰岩、较稳定，但对局部破碎带及节理发育处应加强顶板管理和支护；底板为灰岩、粘土岩，较稳定。

2.瓦斯等级

根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤行管字[2007]515号）《对铜仁地区煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，池坝煤矿相对瓦斯涌出量为0.1618m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.33m3/min。

矿井鉴定为低瓦斯矿井。

该矿及附近矿井均未发生过煤与瓦斯突出。

3.地温

多年开采未发现地温异常区，本矿井地温正常。

4、冲击地压

池坝煤矿不存在冲击地压。

工作面木支护论证

一、煤层极薄、厚度变化大、倾角大

池坝煤矿已形成的1102采煤工作面揭露：

煤层厚度变化大，一般0.2-0.8米,平均厚度0.5米；煤层倾角大，平均41度（见下图）。

因煤层赋存条件限制，采用金属支护一是采面支护材料运输和安装十分困难，易发生支护安装安全事故；二是金属支护选型难，回柱工作十分复杂。

二、开采技术条件简单

池坝煤矿煤层系急倾斜极薄煤层，矿山开采对地质构造影响较小。

矿井系低瓦斯矿井，无煤与瓦斯突出；多年开采未发现地温异常，不存在冲击地压；煤层顶底板条件较好，顶板为泥灰岩、，底板为灰岩、粘土岩，较稳定。

采面采用木支护，局部破碎带及节理发育处通过混凝土发碹支护和加强顶板管理能确保安全。

第四章工作面木支护安全技术措施

一、顶底板支护及顶板管理

采用直径14－16cm园木加帽支护，并在底板上打柱窝，对底板松软的必须“穿鞋”，顶距为排距0.7m，竖距0.6m，如遇地质破碎带，应增加密集支护和顶子的密度，并加大排尖。

顶板管理采用局部充填法，充填要密实；当充填物不足时，必须采用强制跨落法。

控顶距离不得大于4米（见下图）。

印江县池坝煤矿1102采面支护示意图

二、防灭、火措施

矿井采取综合预防煤层自燃发火措施。

地面设置200立方米的消防水池，以静压方式向井下供水,确保井下发生火灾时进行应急灭火工作所需用水；在井下各机电硐室、采煤工作面及主要机电运输设备安装位置等处，设置消防水管，同时设置灭火砂箱、高倍泡沫灭火装置。

加强防、灭火管理工作。

1、建立健全预防自燃发火管理制度，实施采后封闭措施。

2、加强外因火灾管理，杜绝明火现象。

3、建立煤层自燃观测制度，由安监股负责每旬对全矿井的自燃危险区域进行一次观测，其观测结果报矿长。

4、矿每月由技术总负责人，组织召开通风安全生产部门防火分析会，落实防火措施。

5、严格掘进工程质量，减少煤巷掘进高冒。

6、矿井开拓布局、采区设计，回采工作面设计均要选择有利于防治自燃发火的巷道布置方法。

7、采掘工作面供风量按作业规程合理配风，确保系统合理。

8、回采过程中应及时封闭通向采空区的通道，最迟不超过10天。

停产后必须及时进行采后封闭，时间最多不得超过一个月，不及时封闭。

9、任何人发现井下火灾或自燃预兆时，应首先采取一切可能措施直接灭火，并报矿调度室、矿长、技术总负责人。

接到调度汇报后，根据事故性质按照灾防计划处理，及时将受影响地区人员撤离危险区，并积极组织有关人员灭火。

10、井下无法直接灭火或无效时，采取封闭措施灭火。