芦岭矿极松散、近距煤层综放开采支架选型
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U29型钢棚支护在芦岭煤矿的应用分析【摘要】煤炭开采中遇到的最重要的问题之一就是巷道支护,它影响着煤矿开采向纵深发展以及安全生产。
本文首先分析了U型棚支护的工作原理,紧接着对U型棚的破坏特征做出了分析介绍,最后介绍了U29型钢拱形支架及其在芦岭煤矿的应用。
【关键词】支护;U29型钢拱形支架;安全0引言随着煤炭开采越来越向深部发展,深部巷道支护问题越来越突出,各个矿务局在巷道支护中也越来越多的使用U型钢支架,但就其在使用过程中存在的问题也越来越突出。
据统计,我国目前煤炭开采每年开巷掘进大约以6000千米的速度推进,由于深部巷道支护存难度较大,大约有100千米/年的巷道需要返修、维护,其中大多巷道使用的U型钢遭到了不同程度的破坏,给矿山的经济效益带了巨大的损失,所以能否解决好深部巷道的支护等问题,是我国煤炭开采向纵深发展和安全生产的关键问题之一。
两淮矿区U型钢支架的用量随着开采深度和巷道围岩压力的增加也逐年增长,U型钢支架是通过构件间可缩和弹性变形来调节载荷,同时在支架让压和变形过程中,保持着对围岩较大的阻力,能适应较大的围岩变形和压力变化。
u型钢可缩性支架以其具有较高的初撑力,增阻速度快,支护强度大和具有一定可缩性等优点,也被广泛应用于煤矿的主要巷道支护和一些公路隧道软弱破碎围岩段的初次衬砌。
但是在实际工程中,由于壁后空洞的存在和围岩破碎等因素,造成支架与围岩之间接触状态差,支架受力不均匀,出现偏载,经常在集中荷载的作用下使U型钢支架受到不同程度的破坏,甚至失去作用,导致整体支护效果不佳,给工程造成很大的损失。
因此,研究U型钢可缩性支架支护性能,提高U型钢支架的支护技术水平是解决这些问题的有效途径,对推广其进一步发展利用有着很重要的意义。
1 U型棚支护工作原理U型钢可缩性支架的工作特点是:u型钢支架通过连接件锁紧后,支架节间连接段的型钢受到压紧,产生预紧力。
当围岩作用于支架上的压力若要推动支架连接部分滑动,就要克服搭接部位型钢与型钢之间、型钢与连接件之间的摩擦阻力,这个压力就要达到某一限度,但是也必须要小于支架的承载能力。
淮北芦岭矿低透气性煤层采空区煤层气开发技术方案研究
刘华民
【期刊名称】《中国煤层气》
【年(卷),期】1995(000)002
【摘要】淮北芦岭矿为高沼、突出矿井:芦岭矿煤层气储量达64亿m3。
.但煤层渗透性系数很低。
目前,芦岭矿瓦斯抽放以底板穿层钻孔为主.矿井工作面抽出率最高为20~2574。
为此.本文分析了芦岭矿工作面采动区的移动规律.提出了底板穿层钻孔、顶板长距离水平钻孔、顶板穿层钻孔和地面垂直钻孔四项改进的抽放方法.并进行了方案比较。
指出底板穿层孔和地面垂直钻孔的综合方案可大面积、高效地抽出瓦斯。
【总页数】5页(P82-86)
【作者】刘华民
【作者单位】淮北矿务局煤层气开发领导小组副组长.高级工程师235006
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
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1.淮北芦岭井田煤层气地面抽采技术研究 [J], 李彬刚
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3.淮北芦岭矿810采区第四系三隔研究 [J], 桂和荣;孙家斌;李明好;宋晓梅;李伟;陈富勇
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低透气性松软特厚煤层,“防喷六步管理法”一、背景芦岭煤矿是淮北矿区发生煤与瓦斯突出最为严重的矿井之一,主采8、9煤均为强突出煤层,尤其8煤为高瓦斯、特厚、极松软、强突出煤层,Ⅱ水平8煤层最大瓦斯含量达20m3/t以上,Ⅰ水平-400m 标高瓦斯压力为 2.1~2.8MPa,Ⅱ水平-590m标高的瓦斯压力为2.59~4.43Mpa,Ⅲ水平实测9煤瓦斯压力达到了5.0MPa。
由于瓦斯、地质等因素造成底板穿层钻孔施工频繁出现喷孔现象,喷孔现象发生时,在巨大瓦斯压力的作用下大量的煤与瓦斯伴随着轰鸣声可以在短短几秒钟掩埋钻机和整个钻场,整个巷道煤尘飞扬充满瓦斯;即使小型喷孔也特别容易造成回风流瓦斯瞬时超限。
通过对钻孔喷孔机理的研究及现场施工的实际应用,芦岭矿总结出了一套“防喷六步法”管理模式,并取得了显著效果。
二、项目研究内容及目标(一)研究内容1、穿层钻孔施工期间喷孔现象、类型及其原因。
2、穿层钻孔施工期间可控喷孔实施方案。
3、穿层钻孔滞后喷孔问题研究及解决方案。
(二)研究目标1、杜绝穿层钻孔施工期间喷孔造成的瓦斯超限及伤人现象;2、杜绝穿层钻孔施工结束后的滞后喷孔现象;3、研发试用于芦岭矿的防喷孔装置及配套抽采工艺;4、穿层钻孔施工防喷孔施工工艺三、喷孔过程及特点分析研究(一)钻孔喷孔过程描述钻孔的喷孔现象,可以认为是在钻孔施工过程中发生的煤与瓦斯突出。
在现场钻孔施工过程中,穿层钻孔喷孔可分为三类,即:钻孔见煤喷孔、穿煤喷孔、钻孔施工完后的滞后喷孔。
1、见煤喷孔:钻孔的钻进过程中揭露煤层,导致富含高压瓦斯的煤体突然暴露,在地应力及瓦斯压力的作用下,形成突出;突出的瓦斯急剧膨胀,推动突出的碎煤和钻进的回流水沿着钻杆和孔壁之间的环形间隙向孔外运移,运移的过程中,碎煤、瓦斯和回流水组成的固、气、液混合物逐渐加速,并在孔口处速度达到最大,然后高速冲出钻孔,形成喷孔。
2、穿煤喷孔:钻孔在穿煤过程中,钻头在煤体内部钻进,孔壁周围煤体应力迅速降低,而煤体内的瓦斯排放及应力平衡需要一个过程,因此孔壁内与原始煤体之间存在较高的瓦斯压力和地应力,孔壁周围煤体在瓦斯压力及地应力的作用下,向钻孔内运移,碎煤、瓦斯和回流水组成的固、气、液混合物逐渐加速,并在孔口处速度达到最大,然后高速冲出钻孔,形成喷孔。
安徽省淮北职业技术学院毕业设计课题名称芦岭煤矿Ⅱ827采区设计学生姓名蔡文涛专业 06煤矿开采5班指导教师程云岗时间 2009年4月摘要芦岭煤矿属于淮北矿业集团,是国有大型煤矿,位于安徽省宿州市东南20公里处。
矿井采用主井—集中运输大巷—分区石门开拓方式,共有6座井筒,全部是立井,分别为:井田中央工业广场区主井一座,新老副井各一座,中央风井一座,井田西部工业广场区副井、风井各一座。
全井划分为三个水平:I水平为-400m,II水平为-590m,III水平为-800m。
通风方式为中央边界西部并列混合式通风方式,通风方法为抽出式。
中央风井安装两他K4-2X73NO28型离心式扇风机,一台工作,一台备用;西部风井安装两台BD-11-8NO29型轴流式扇风机。
本次采区设计为II84采区,位于井田西部。
本采区含有3、4、5、6、7、8、9、10八层煤,其中8、9、10煤层属于中厚煤层,是II84采区的主采煤层,其中8层煤平均厚度8.50 m,9层煤2.79m,10层煤2.37m,煤层倾角5~10度,平均7度,构造以断裂为主,褶曲不发育,仅断层附近有一定的波状不明显的褶曲轴面,区内无岩浆岩侵入,采区内8煤层为瓦斯严重突出危险煤层,8、9煤层具有自燃发火倾向,容易自燃。
整个采区的煤层地压很大,巷道、硐室等井巷工程极容易变形。
采区可采储量为838.08万吨,设计生产能力为60万吨/年,设计服务年限为10年,采用联合布置的准备方式,从东向西布置了回风上山、人行上山、轨道上山、运输上山4条上山,整个采区划分为7个区段,区段内的掘进顺序为前进式,回采顺序为后退式。
每个工作面设计平均走向长度为130m,倾斜长度140~160m,采用单一走向长壁全部垮落采煤法,主要使用爆破采煤工艺,个别条件允许的工作面试用综合机械化放顶煤工艺。
本次采区设计主要以介绍炮采工艺及布置为主。
同时采用三八工作制和正规循环作业(详见P22页劳动组织图表)工作面支护采用DZ—25型单体支柱配合3.0槽钢钢梁架设走向对子棚,二梁八柱。
芦岭矿Ⅱ924综采工作面矿压监测分析本文在对芦岭煤矿Ⅱ924综采工作面风巷、机巷、切眼的断面进行支护设计的基础上,并在Ⅱ924综采工作面回采期间进行矿压监测:采用十字布点法对巷道表面位移进行监测,采用液压支柱分机记录仪与测压表抽查检测的办法对液压支柱单体进行矿压监测;为类似情况下的支护设计及其工作面围岩变形规律的探索提供依據。
标签:支护设计矿压监测围岩变形规律液压支柱分机记录仪1 工程概况芦岭煤矿位于安徽省宿州市东南20余公里处,矿井核定生产能力为230万吨,主采煤层为8#、9#煤层。
Ⅱ924综采工作面位于Ⅱ82采区西延二区段,东以F8断层为界;西以F27断层为界;南为Ⅱ922工作面采空区;北为Ⅱ926西延工作面。
该面上部的8煤层于2005年10月回采结束,三区段8煤层II826-2西延综放工作面已于2010年2月底回采结束。
Ⅱ924切眼跟9煤层底板施工。
地质构造较简单,煤层厚度2.5~3m,平均2.8m,煤厚变化不大,煤层倾角8~12°;九煤黑色,粉末状至鳞片状,普氏系数为0.1~0.15,为松软煤层;该面8、9煤之间的夹矸厚度为2~4.6m,平均厚为3.0m,切眼上部8煤已全部回采结束。
2 支护方案Ⅱ924综采工作面风巷均跟9煤层底板施工,沿空掘进,风巷选用全封闭U29可缩性支架进行支护,风巷断面为:净宽3520mm,净高2800mm;机巷全部为U29可缩性支架,机巷断面为:底宽3855mm,净高3200mm;切眼采用对焊工字钢架棚支护,上净宽3200mm,下净宽4200mm,净高2500mm,紧跟三排圆木挑棚支护(后改用∏型钢),DZ28型单体液压支柱进行加固,跟底施工,迎头采用煤层注水及BQD25自钻式中空注浆锚杆,两帮采用普通管式注浆锚杆进行注浆施工[1]-[7]。
跟进挑棚顶梁开始使用的是圆木,出现多处圆木被压坏,未能有效的控制顶板下沉,后改用∏型梁效果比较明显。
Ⅱ924风巷、机巷、切眼支护断面图见图1、图2、图3。
高瓦斯极软特厚煤层综采放顶煤回采经验
乔庆煌;高森林
【期刊名称】《煤矿开采》
【年(卷),期】2005(010)006
【摘要】淮北矿业集团芦岭煤矿8煤层属高瓦斯极软特厚煤层,高瓦斯极软煤层进行综采放顶煤开采存在瓦斯治理、端面维护等诸多管理难点.芦岭矿高瓦斯极软特厚煤层Ⅱ824-2工作面通过多方位瓦斯治理、煤壁浅孔高压注水、降低采高、精选设备等方法进行综采放顶煤回采取得成功,改变了芦岭矿的生产格局,也为同类型的矿井提供了可借鉴的经验.
【总页数】3页(P42-44)
【作者】乔庆煌;高森林
【作者单位】淮北矿业集团芦岭煤矿,安徽宿州 234113;淮北矿业集团芦岭煤矿,安徽宿州 234113
【正文语种】中文
【中图分类】TD823.8
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1.三软、高温、高瓦斯特厚煤层浅孔动压注水技术实践 [J], 任建国;芦浩
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国投塔山矿近距特厚煤层综放工作面设备选型与配套关键技术张豫龙;刘新华【摘要】以国投塔山矿3-5号煤层首采工作面为例,对近距特厚煤层选型配套关键技术进行了研究,并针对近距煤层矿压特点,对支架进行抗冲击设计。
同时在工作面设备配套中,在转载机与巷道下帮之间留设行人通道实现不停机安全行人,提高了工作面的安全性。
针对近距特厚煤层的选型配套技术已在井下成功应用,可为类似条件采煤工作面设备选型配套提供参考。
【期刊名称】《煤矿开采》【年(卷),期】2016(021)003【总页数】4页(P52-54,142)【关键词】近距特厚煤层;综放工作面;设备选型配套;行人通道【作者】张豫龙;刘新华【作者单位】天地科技股份有限公司经营管理部,北京100013;天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TD355.44近几年大采高特厚煤层综放开采技术相对成熟,国内许多矿区都有类似条件综放工作面成功应用案例,但近距特厚煤层综放开采技术的应用还比较少见,上覆采空区中的残留煤柱对待采煤层工作面的影响尚不清楚。
本文以国投塔山矿3-5号煤层首采工作面为例,对近距特厚煤层开采设备选型及关键技术进行了研究,并给出了应对措施。
1.1 可采煤层条件国投塔山煤矿可采和局部可采煤层为2,3,5,8,9号5层。
2号煤层一盘区开采完毕, 3-5号煤三盘区将成为主采煤层。
3-5号煤层属稳定煤层,煤层全层厚15.72~26.77m,平均厚17.93m,煤层伪顶区内零星分布有岩性为泥岩、砂质泥岩,厚度为0.2~0.5m;直接顶岩性为高岭质泥岩、炭质泥岩,厚度为3~5m;基本顶岩性为中粗砂岩,厚度为6~15m。
底板岩性为砂质泥岩、泥岩,厚度为0.8~3.20m,煤层综合柱状图见图1。
1.2 首采工作面参数三盘区30501工作面为3-5号煤层首采面,煤层倾角约为2°,煤层平均厚度15.96m。
工作面长度180m,最大机采采高4.0m,截深800mm,采用“一采一放”工艺,工作面运输机卸载方式采用端卸。