煤矿采区巷道支护设计方案研究

华润天能徐州煤电有限公司柳泉煤矿

7202溜子道、材料道、切眼支护设计

技术科

审 批 程 序

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审 核：

科 长：

总 工：

1 一、设计依据

1、柳泉煤矿72采区设计和72采区工作面；

2、柳泉煤矿72采区地质说明书；

3、国家煤矿安全监察局下发的《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》，公司下发的《煤矿生产技术管理规定》，以及相关的设计规范和有关规定等；

4、《煤矿安全质量标准化标准和考核评级办法》

5、中国矿业大学提供的《柳泉煤矿7煤层回采巷道支护技术研究》。

二、工程概况

7202溜子道开窝于7煤北翼运输巷10点前60m处，开门方位79°21′06″，工程量478m。

7202材料道开窝于7煤北翼轨道巷13前36.4m处，开门方位79°21′06″,掘进144m后调方至66°11′22″，继续掘进342m，总工程量486m。切眼根据两道掘进情况而定。主要为7202工作面开采服务。巷道断面形状两道为倒梯形，切眼为矩形，均采用锚杆、网、梁、锚索联合支护。巷道规格见下表：

巷道名称 岩性 巷道

形状 支护方式 面积（m2） 毛宽

(m) 净宽

(m) 巷中毛高

(m) 巷中净高

(m) 工程量

(m) 毛 净

7202溜子道 大断面

半煤 倒梯形

锚网 8.3 7.5 3.6 3.4 2.3 2.2 40

基本断面 6.9 6.2 3.0 2.8 2.3 2.2 438

7202材料道 大断面 8.3 7.5 3.6 3.4 2.3 2.2

70

基本断面 6.9 6.2 3.0 2.8 2.3 2.2 416

7202切眼 矩形 5.7 5.0 3.0 2.8 1.9 1.8 80

三、地质概况

1、7煤层特征

指 标 参 数 备 注

煤层厚度（最小～最大/平均）/m 0.5～1.2/0.8

煤层倾角（最小～最大/平均/（°） 5～15/10

技术协作信息技术探讨与推广

（作者单位：七台河市茄子河区煤炭生产安全管理局

）采区上山是采区范围内联系矿井开拓巷道和回采巷道的主要倾斜巷道，为采区运煤、通风、辅助运输、行人、排水等提供通道。采区上山布置主要是确定上山的数目和位置。本文主要研究了采区上山数目、位置的上山所在层位、沿煤层走向位置、上山之间的相对位置，采区上山布置的两条上山、三条上山等。煤矿采区上山的巷道布置分析王长仁◎采区上山是采区范围内联系矿井开拓巷道和回采巷道的主要倾斜巷道，为采区运煤、通风、辅助运输、行人、排水等提供通道。按用途的不同，采区上山可以分为运输上山、轨道上山、专用回风上山等；按照上山层位的不同，可以分为岩层上山、煤层上山以及穿层上山等；按照上山服务范围的不同，采区上山可以分为联合上山和单层上山，采区上山布置主要是确定上山的数目和位置。一、采区上山数目一个采区至少要有两条上山，即运输上山和轨道上山。其中，运输上山主要承担采区范围内倾斜方向的煤炭运输，一般兼作回风上山；轨道上山主要承担采区范围内倾斜方向的辅助运输，一般兼做进风、行人上山。对高瓦斯矿井和有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险矿井的采区、开采容易自燃煤层的采区以及低瓦斯矿井开采煤层群和厚煤层分层开采采用联合布置的采区，《煤矿安全规程》规定采区内必须设置一条专用回风巷。因此，联合布置的采区至少要设置三条上山，即运输上山、轨道上山和专用回风上山。此外，对于生产能力大的厚煤层采区，或运输上山和轨道上山都布置在底板岩层中的采区，要设置一条煤层上山，用来提前探明煤层变化情况。二、采区上山位置1.上山所在层位。（1）煤层上山。采区上山布置在煤层中，掘进容易，掘进速度快，掘进费用低，便于机械化施工。同时，至回采巷道的联络巷道工程量少，生产系统相对简单，还可以起到补充勘探作用。煤层上山的主要问题是维护困难，维护费用较高；为防止或减轻采煤工作面的采动影响，一般需要留设较宽的护巷煤柱，煤炭损失多；上山受煤层起伏和走向断层影响大，完全沿煤层布置时，上山起伏较大，辅助运输比较困难。目前，随着煤巷支护技术、装备水平的提高及采区生产能力的不断加大，煤层上山的应用越来越广泛。一般在煤层比较坚硬、顶底板比较稳定时，或采区服务年限较短时，宜选择煤层上山。单层准备时，优先考虑把采区上山布置在煤层中。煤层群联合准备时，如果下部有维护条件好的薄及中厚煤层，可以把采区运输上山、采区轨道上山布置在该煤层中，把采区回风上山布置在上部煤层中。（2）岩层上山。对采区服务年限较长、煤层较厚、巷道维护困难或者煤层群开采时，为改善上山维护条件，一般把上山布置在煤层底板岩层中。在特殊情况下，如下部煤层的底板岩层距富含水层很近或底板岩层中含有硫化氢等有毒有害气体时，可以把上山布置在煤层群的中部或上部岩层中。同煤层上山相比，岩层上山围岩稳定性好，易于维护，且维护费用低。为减少采动影响，岩层上山一般布置在煤层底板约8-15m的较坚硬的岩层中。（3）穿层上山。在倾斜、急倾斜煤层中，或缓倾斜煤层、但沿倾斜方向煤层倾角变化较大时，为便于上山的提升运输，应使上山尽可能保持一定坡度，可以把上山穿层布置，形成穿层上山。无论采用何种上山布置，其倾角必须满足上山运输设备的要求。在缓倾斜煤层条件下，上山多与煤层倾角一致，沿煤层真倾斜方向布置，但受断层、褶曲等地质构造影响，也可以与煤层走向斜交布置；对倾斜、急倾斜煤层，受提升运输设备的限制。为降低上山倾角，可以顺煤（岩）层伪倾斜布置或穿层布置。2.上山沿煤层走向位置。采区上山沿煤层走向的位置在采区走向的中部，形成双翼采区；采区上山布置在采区走向边界，形成单翼采区。上山布置在采区中部还是采区走向边界，出了与采区走向长度相关，还与采区的开采技术条件及装备水平相关。在如下的特殊条件下，在采区中部设置上山后，在采区走向边界还设置1-2条上山，在采区形成多组上山（2组及以上）。（1）在区段内的采煤工作面采用Z型或Y型通风方式时，在采区走向边界需设一条回风上山。（2）在采煤工作面采用往复式开采时，要求在采区一翼开掘两田边界上山。（3）在采煤工作面跨上山开采时，需要在采区一翼设置一组边界上山，以便形成完整的采区生产系统。3.上山之间的相对位置。（1）上山间隔距离。沿煤层走向，采区上山之间必须保持一定的间隔距离，以利于上山维护和上山之间、上山与区段巷道间的联系。两条上山布置时，上山间距为15-25m；三条上山布置时，间距一般为10-15m。上山间距过大，既增大了上山之间的联络巷道长度，也增大了上山的跋扈煤柱尺寸。上山间距过小，不利于上山施工和维护，也不利于采区有关硐室和车场线路的布置。（2）上山层位关系。采区上山可以布置在同一层位，也可以错开层位。为便于与区段巷道联系，运输上山比轨道上山一般低3-5m；如果采区涌水量大，常常将轨道上山低于运输上山布置，以便利用轨道上山排水；在采区上山布置在同一煤层中，而煤层厚度又大于上山段面高度时，为了便于上山与区段平巷的联系，一般沿煤层顶板布置轨道上山、沿煤层底板布置运输上山。窑窑

煤矿井下平面交叉巷道的风桥设计与施工技术

摘要：通过淮南矿业集团潘集第三煤矿二水平东一采区2121(1)运顺瓦斯综合治理巷（西段）风桥工程，提出了架棚预制风桥假顶、浇筑风桥墙体、喷注浆围岩加固的方案，成功解决了平交巷道风桥支护、施工、围岩加固的问题。与传统绕道式风桥相比，提高了施工速度，具有人工劳动强度低、施工简单、使用寿命长、不漏风等显著优点，同时受采动影响较小，抗压强度高，耐久性好。

关键词：平交巷道、风桥、架梯形棚、假顶、混凝土浇筑、围岩加固技术

1、工程概况

淮南矿业集团潘集第三煤矿位于安徽省淮南市西北部，井田面积约54.28平方公里，核定生产能力300万t/a,矿井从1992年投产，开采水平为-650m。2010年开始矿井扩大产能进行技术改造，开采水平向-817m开拓延伸。随着矿井开采年限及深度的增加，煤矿井下巷道具有老硐数量多、分部散、纵横交错等特点，存在通风阻力大、结构复杂，风流调整难度大等问题。为了解决巷道平交时通风风流不能混合的问题，优化调整通风系统，矿井主要采取在进、回风交叉处设置风桥设施，但风桥施工工艺复杂，技术要求高。本文就潘三矿2121(1)运顺瓦斯综合治理巷（西段）与二水平11-2煤岩石回风上山交叉点处风桥为例，从风桥设计方案到施工应用探讨平交巷道交叉点风桥设计与施工技术。

2、风桥方案设计

2.1地质情况

施工段位于二叠系上统上石盒子组13-1煤及11-2煤之间，巷顶法距13-1煤底板32.3～15.6m，巷底法距11-2煤层位顶板40～55.2m。揭露的主要岩性为：砂质泥岩、粉砂岩。

2.2巷道支护情况

2121(1)运顺瓦斯综合治理巷（西段）为进风巷，巷道断面：宽*高=4800*3800mm，净断面积16㎡，平巷，锚索喷支护；二水平11-2煤岩石回风上山为回风巷，巷道断面：宽*高=5200*4100mm，净断面积18.5㎡，平巷，锚索网支护。

某铅锌矿-60m运输大巷断面和支护设计

一、 巷道断面形状选择

该矿为铅锌矿，并且设计年产量为80万t，属于中型的冶金矿山，一般来说，其第一水平的运输大巷服务年限较长，又因其穿过中等稳定围岩，故其巷道承受地压较大。因此，根据其年产量、服务年限、承受地压等特点，在此选用拱高f0=B0/4的三心拱形断面，轨距为600mm双轨运输线路，锚喷支护作为永久支护。

二、 确定运输大巷尺寸

(一) 确定净宽B0

由《矿山采矿设计手册·井巷工程卷》（以下简称手册）查表1-3-3知：ZK10-6/250电机车长4500mm、宽1060mm、高1600mm、两轨中心距1400mm，YCC(1.2)矿车长1900mm、宽1050mm、高1200mm、两轨中心距1350mm，两者相比之下取较大值，故运输设备宽度b=1060mm，两轨中心距s=1400mm。又由手册中表1-3-2以及表1-3-1分别查得，对于冶金矿山，非人行侧安全间隙b1=300mm，人行道宽度b2=800mm。

表1-3-1 人行道宽度表 （mm）

表1-3-2 安全间隙表

运输设备 设备之间 与支护之间

冶金部门 建材部门 化工部门 冶金部门 建材部门 化工部门

有轨运输 ≥300 ≥250 ≥300 ≥300 ≥250 ≥300

无轨运输 ≥600 ≥600

皮带 ≥400 ≥400 ≥400 ≥400

表1-3-3 设备外形尺寸及线路中心距表 (mm)

运输设备 设备外形尺寸 轨距 中心距

长 宽 高

920 600 1250 冶金部门

建材部门

化工部 ≥800

≥800

≥800 >800

≥800

≥800 ≥1000

≥1000

≥1000 ≥800 ≥700

≥700 ≥10000

≥10000

≥10000 ≥10000

井下矿用架线式电机车 1.5t 2420 1090 1550 762 1400