采掘工程支护方案.doc

保存单位： 编 号：NMGXG—YHJ—2016—07 内蒙古星光煤炭集团有限责任公司一号井 采掘工程支护设计方案 编 制 人： 赵银龙 编制日期： 2016年7月13日 采掘工程支护设计方案 一、采煤工作面顶板控制 （一）设计 1、采用类比法进行设计： 参考本矿或邻矿同煤层矿压观测资料，选择工作面矿压参数，最大平均支护强度884.07kN/m2。 2、工作面选用液压支架工作参数见下表。 工作面条件与支架适应条件对照表 项 目 工作面条件 支架适应条件 采 高 2.4m 1.4～2.8m 倾 角 6°—8° 0～15° 煤 厚 4---4.5m 4～5m 煤硬度 2---5.8 1-6.5 底板比压 0.45--1.12MPa 1.43Mpa 顶板种类 Ⅱ（e）类 3、支护强度计算 （1）、工作面合理支护强度 工作面支架支撑冒落带顶板岩层和顶煤的重量，并平衡基本顶失稳时对支架的动载，此基础原理的计算公式为： q＝Kd·（qM＋qd） 式中：q——工作面支架所需支护强度，kN/m2； Kd——基本顶失稳时的动载系数，根据邻近综放工作面矿压观测结果，取1.1； qM——冒落带岩层自重应力，kN/m2；  qd——支架上方顶煤自重应力，kN/m2； 其中：qM＝γ岩·hm＝22×34.4＝756.8kN/m2 qd＝γ煤·Md＝14.21×3.3＝46.9kN/m2 式中：γ岩——顶板岩石容重，取22 kN/m3； Md——顶煤厚度，取4.44m。 1607工作面采空区冒落带高度计算按公式： 式中：Hm——垮落带高度m； M——累计采厚m，取最大厚度6.64m。 代入公式计算可得，垮落带最大高度为34.4m。 则：q＝1.1×（756.8＋46.9）＝884.07kN/m2 （2）、支架支护阻力计算： 支架工作阻力：P=q（Lk+Ld）B 式中：P——支架工作阻力（kN）； q——工作面支架所需支护强度，kN/m2； Lk——梁端距，0.35m； Ld——顶梁长度，3.85m（由选用的配套支架参数确定）； B——支架支护宽度，1.50m。 则：P＝884.07×（0.35+3.85）×1.5＝5570kN。 （3）、支架的支护强度：为5600 KN/m2 P＜5600 （4）、支架底板比压为1.43Mpa 工作面底板容许比压38.2MPa （5）、支架采高 支架支护下采高为2.2m。 则 Hmax＝Mmax＋0.2＝2.4m 式中：Hmax——支架最大工作高度，m； Mmax——最大采高，2.2m； Hmin＝Mmin-Sz-a＝2.2-0.05-0.1＝2.05m 式中：Hmin——支架最小工作高度； Sz——预计顶板下沉量，取0.05m； a——避免支架压死的撤出高度，取0.1m。 即支架的最大结构高度不小于2.40m，最小结构高度不大于2.05m。 4、支架选择： 根据以上计算结果，选用ZF5600/14/28型放顶煤液压支架，其工作阻力为5600KN，大于计算所需工作阻力5570KN，能满足采煤工作面顶板支护强度需要。工作面两端头均采用3架ZFG5600/18/32型过渡液压支架支护。 通过以上数据对比，选用ZF5600/14/28型放顶煤液压支架，能满足采煤工作面支护强度要求。 ZF5600/14/28型支架主要技术参数如下： 名 称 单 位 参 数 备 注 支架高度 m 1.4-2.8 支架长度 m 3.85 不含前伸梁的长度 支架中心距 mm 1500 支柱直径 mm 230 支柱数量 根 4 支柱提缸力 KN 48 移架步距 mm 800 支架工作阻力 KN 5600 支架初撑力 MPa 31.5 整架重量 T 14.7 包括双体支柱4棵 泵站压力 Mpa 31.5 工作液 浓度2-3% 前伸梁行程 mm 800 （二）、基本支护 工作面采用ZF5600/14/28型放顶煤液压支架配合DZ28-25/100型单体