文档介绍：※※※※※※※※※※
※XX煤业集团※
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XX煤矿厚煤层无煤柱
开采技术应用研究
实施方案

二○一二年八月
目录
1 概述 1
无煤柱开采的意义 1
柔模混凝土无煤柱开采技术 2
2工作面概况 4
工作面概况 4
煤层及顶底板情况 4
水文地质情况 6
6
3 沿空留巷方案 8
沿空留巷总体方案 8
留巷段巷道补强支护 8
12
13
临时加强支护 20
巷道底臌治理方案 20
通风、运料给排水及通讯 21
泵注混凝土设计 22
22
23
4 沿空留巷施工方案 25
25
25
施工设备及布置 27
施工要点 30
劳动组织 35
38
5沿空留巷矿压观测方案 45
监测内容及方法 45
监测内容 45
监测要求及方法 45
混凝土抗压强度检测 45
工作面前方巷道围岩变形监测 45
工作面后方巷道围岩变形监测 48
巷内顶板压力监测 48
柔模混凝土载荷监测 49
6 沿空留巷成本预算及效益预测 51
沿空留巷成本预算 51
51
52
沿空留巷总费用预算 53
沿空留巷主要经济技术指标 53
经济、社会效益分析 54
1 概述
无煤柱开采的意义
无煤柱开采是合理开发煤炭资源,提高煤炭回收率,改善巷道维护,减少巷道掘进量,有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效益的一项先进的地下开采技术。推行无煤柱开采,不仅对生产矿井进行技术改造、缓和采掘关系和延长矿井寿命具有现实意义,而且也是使煤炭企业改善安全条件和技术经济指标,增产、增盈的主要途径之一。
通过几十年来我国矿井的大量实践,可以认为无煤柱开采主要具有以下几个优点:
(1)有利于合理开发煤炭资源,提高煤炭回采率。由于沿空留巷可以不留煤柱,故大大提高了煤炭回采率。据多数矿井的经验,沿空留巷一般可使回采率提高10~20%,有些矿井甚至提高25~30%,回采率的提高相当于增加矿井的储量,延长了矿井寿命。
(2)有利于改善巷道维护。回采巷道由于受采动影响,巷道受压变形严重,维护困难,使劳动条件恶化,生产也不安全,这是长期未能解决的难题,大量现场经验表明,使用沿空留巷以后,矿井的巷道维护状况都有不同程度的改善。
(3)有利于降低巷道掘进率。应用沿空留巷时,可在不同程度上降低巷道掘进量,因而可以降低巷道掘进率,可以根本上改善矿井采掘接替紧张的局面。根据对现有无煤柱开采系统的分析,一般情况下,采用沿空留巷可使巷道掘进率降低10~33%,有些矿井降低的幅度达到了40%以上。
(4)有利于矿井安全生产。由于沿空留巷大量降低了煤炭损失,故在很大程度上消除了自然发火的根源和机率,并且对瓦斯的涌出也有明显的降低作用。可实现Y型通风与H型通风。据研究,在正确进行通风管理的情况下,沿空留巷工作面回风流中的瓦斯含量与留煤柱时工作面相比可以减少30~50%,保证了安全生产。
(5)有利于改善矿井技术经济指标。由于无煤柱开采具有上述的一些优点,即多回收煤炭资源,节约支护材料,降低巷道维护费,减少掘进费用等,因此可以明显提高矿井的经济效益。
柔模混凝土无煤柱开采技术
柔模混凝土无煤柱开采技术包括柔模混凝土沿空留巷技术与柔模混凝土沿空掘巷技术。对于本项目的实施采用柔模混凝土沿空留巷技术,下面对该技术做简要介绍。
(1)支护结构及工艺
高性能自密实混凝土用混凝土输送泵注入预先固定在巷道帮部的模板中。模板采用一次性柔性模板,由双层高强度布缝制而成,具有自成形及透水不透浆的特性。挂设时,将柔模两侧的翼缘套入钢筋,用单体将钢筋夹持在顶板上,柔模被吊挂起来。模板上设有锚栓孔,柔模挂设起来后,锚栓穿入锚栓孔,锚栓两端用托板螺母连接。
(2)支护思想
柔模泵注混凝土巷旁支护具有柔模混凝土早期具有较大初撑力及适当可缩量的特性,并继承了混凝土后期支护的刚性,为沿空留巷中的先柔后刚巷旁支护。采用柔模混凝土后期刚性巷旁支护,实现了切顶卸载,使巷道变形量小,巷道支架受力小,在服务期内巷道断面满足生产需要,维修费用较低。
遵循充填体在保证支护强度与稳定性的同时尽可能窄的原则。巷旁充填体宽度是设计巷旁支护的一个重要参