煤礦綜掘小煤柱2m長(zhǎng)距離大斷面支護(hù)技術(shù)

1、附件1：興隆莊煤礦科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)申報(bào)書(shū)申報(bào)單位（章）項(xiàng)目名稱小煤柱（2m）長(zhǎng)距離大斷面沿空掘巷的支護(hù)技術(shù)研究完成單位興隆莊煤礦綜掘二隊(duì)協(xié)作單位技 術(shù) 科主要完成人員韓紀(jì)志 劉洪儒 胡蘭田 王金海 張照允 張永良 劉 中 王愛(ài)杰 龔亞光 籍小志 姜 軍組織鑒定（驗(yàn)收、評(píng)議）單位、時(shí)間技術(shù)水平申獎(jiǎng)等級(jí)本成果曾獲上級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)情況獲獎(jiǎng)時(shí)間獎(jiǎng)勵(lì)名稱獎(jiǎng)勵(lì)等級(jí)授獎(jiǎng)單位成果主要內(nèi)容(立項(xiàng)背景、主要研究?jī)?nèi)容、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、促進(jìn)科技進(jìn)步作用)1、【立項(xiàng)背景】興隆莊煤礦綜放工作面目前普遍采用留4m煤柱沿空掘巷的巷道布置方式，但是由于煤層賦存較厚（8-9m），煤柱損失較大，隨著3煤可采儲(chǔ)量的減小，如何進(jìn)一步減小煤柱寬度，

2、提高煤炭回收率，有重要意義。隨著開(kāi)采深度的增加，現(xiàn)有的留4m左右煤柱掘進(jìn)的巷道變形較嚴(yán)重，維修工作量較大，且防滅火工作量也較大。實(shí)踐表明，現(xiàn)有的留4m左右煤柱并不能起到有效的護(hù)巷作用，反而增加了煤柱水平變形，并使底鼓變形加劇。因此，本課題提出了采用2m小煤柱沿空掘巷方案，以解決上述問(wèn)題。2、【主要研究?jī)?nèi)容】在煤柱兩側(cè)采取較強(qiáng)的護(hù)幫措施，并進(jìn)行全長(zhǎng)錨固的錨桿支護(hù)，和較好的預(yù)緊力。頂板也采用全長(zhǎng)錨固或加長(zhǎng)錨固，并采用錨索加強(qiáng)頂板并加強(qiáng)超前支護(hù)問(wèn)題。3、【技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)】本項(xiàng)目的研究成功后，使現(xiàn)有留設(shè)煤柱（4m左右）改為2m煤柱，提高煤炭回收率，再考慮減小的巷道維修費(fèi)用等，直接經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。本項(xiàng)目

3、的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。4、【促進(jìn)科技進(jìn)步作用】（1）可較好地解決興隆莊煤礦巷道變形的問(wèn)題，有利于創(chuàng)造井下適宜的工作環(huán)境，以保障職工的人身健康安全；（2）為今后興隆莊煤礦沿空小煤柱掘進(jìn)和巷道支護(hù)提供技術(shù)支持和經(jīng)驗(yàn)；（3）在巷道掘進(jìn)中，本項(xiàng)目尤其適用于煤層埋藏淺和地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的采區(qū)；（4）本項(xiàng)目由于采用了小煤柱掘進(jìn)，提高了煤炭回收率，創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。二、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)1、【關(guān)鍵技術(shù)】（1）采用小煤柱沿空掘進(jìn)，沿空側(cè)采用矩形斷面，幫部布置四棵錨桿，采用長(zhǎng)1500mm，20mm的T型螺帽型單向左旋無(wú)縱筋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿，實(shí)體煤側(cè)采用梯形斷面，幫部布置四棵錨桿，采用長(zhǎng)1800mm，20mm

4、的T型螺帽型單向左旋無(wú)縱筋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿。頂板采用梯形鋼帶和錨索聯(lián)合支護(hù)的方式，均勻布置六顆長(zhǎng)2450mm，22mm的T型錨桿。（2）考慮偏心受壓、動(dòng)載作用、流變情況下的2m小煤柱穩(wěn)定性；并進(jìn)行全長(zhǎng)錨固的錨桿支護(hù)，和較好的預(yù)緊力。頂板也采用全長(zhǎng)錨固或加長(zhǎng)錨固，并采用錨索加強(qiáng)頂板并加強(qiáng)超前支護(hù)問(wèn)題。（3）在巷道維護(hù)期間，加強(qiáng)礦壓觀測(cè)，每隔30米頂板和兩幫各打一個(gè)離層儀，觀測(cè)頂板和兩幫的變形量。2、【創(chuàng)新點(diǎn)】研究出適合興隆莊煤礦小煤柱沿空巷道有效支護(hù)方式，總結(jié)出靠近采空區(qū)邊緣的應(yīng)力降低區(qū)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)與采空區(qū)的有效隔離，解決正常掘進(jìn)、通風(fēng)及防滅火問(wèn)題。三、推廣應(yīng)用情況此項(xiàng)技術(shù)在我礦3306綜放工作

5、面、B4318綜放工作面、B4320綜放工作面三個(gè)工作面的巷道掘進(jìn)中得到了應(yīng)用，在回采過(guò)程中也滿足了行人、運(yùn)輸、通風(fēng)的需要，取得了很好的效果。四、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益（經(jīng)濟(jì)效益：成果應(yīng)用后實(shí)際年創(chuàng)產(chǎn)值、利潤(rùn)數(shù)，或增收、節(jié)支數(shù)，應(yīng)有計(jì)算依據(jù)）1、項(xiàng)目的研究成功后，使現(xiàn)有留設(shè)煤柱（4m左右）改為2m煤柱，由于我礦煤層的平均厚度為8.6m，每米就可多產(chǎn)出22.7t左右，按每噸500元計(jì)算，產(chǎn)值11350元。以3306綜放工作面為例，上順槽長(zhǎng)度為860m，可多出煤19522t，產(chǎn)值為970多萬(wàn)元，直接經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。2、本項(xiàng)目采用的支護(hù)方式，材料節(jié)約，施工方式簡(jiǎn)單，減少了工人

6、的勞動(dòng)強(qiáng)度，有很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。3、在我礦的巷道掘進(jìn)中，遇到沿空掘巷的情況比較多，本項(xiàng)目尤其適用于煤層埋藏淺和地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的采區(qū)，對(duì)解決沿空掘巷的問(wèn)題提供了很好的技術(shù)支持。4、在巷道維護(hù)過(guò)程中加強(qiáng)礦壓觀測(cè)，使該技術(shù)在今后的巷道施工過(guò)程中日趨完善。評(píng) 審 意 見(jiàn)申報(bào)單位審查意見(jiàn) 負(fù)責(zé)人： （公章） 年 月 日 專(zhuān)業(yè)評(píng)審組評(píng)審意見(jiàn)組長(zhǎng)： 成員： 年 月 日評(píng)審委員會(huì)審批意見(jiàn)主任： 年 月 日備注附件2：應(yīng)用證明成果名稱小煤柱（2m）長(zhǎng)距離大斷面沿空掘巷的支護(hù)技術(shù)研究使用單位興隆莊煤礦綜掘二隊(duì)?wèi)?yīng)用起止時(shí)間2007年10月至今應(yīng)用情況（技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益）：【技術(shù)】（1）采用小煤柱沿空掘進(jìn)，沿空側(cè)

7、采用矩形斷面，幫部布置四棵錨桿，采用長(zhǎng)1500mm，20mm的T型螺帽型單向左旋無(wú)縱筋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿，實(shí)體煤側(cè)采用梯形斷面，幫部布置四棵錨桿，采用長(zhǎng)1800mm，20mm的T型螺帽型單向左旋無(wú)縱筋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿。頂板采用梯形鋼帶和錨索聯(lián)合支護(hù)的方式，均勻布置六顆長(zhǎng)2450mm，22mm的T型錨桿。（2）考慮偏心受壓、動(dòng)載作用、流變情況下的2m小煤柱穩(wěn)定性；并進(jìn)行全長(zhǎng)錨固的錨桿支護(hù)，和較好的預(yù)緊力。頂板也采用全長(zhǎng)錨固或加長(zhǎng)錨固，并采用錨索加強(qiáng)頂板并加強(qiáng)超前支護(hù)問(wèn)題。（3）在巷道維護(hù)期間，加強(qiáng)礦壓觀測(cè)，每隔30米頂板和兩幫各打一個(gè)離層儀，觀測(cè)頂板和兩幫的變形量?！窘?jīng)濟(jì)效益】（1）本項(xiàng)目的研究成功后

8、，使現(xiàn)有留設(shè)煤柱（4m左右）改為2m煤柱，由于我礦煤層的平均厚度為8.6m，每米就可多產(chǎn)出22.7t左右，按每噸500元計(jì)算，產(chǎn)值11350元。以3306綜放工作面為例，上順槽長(zhǎng)度為860m，可多出煤19522t，產(chǎn)值為970多萬(wàn)元，直接經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。（2）本項(xiàng)目采用的支護(hù)方式，材料節(jié)約，施工方式簡(jiǎn)單，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。（3）在我礦的巷道掘進(jìn)中，遇到沿空掘巷的情況比較多，本項(xiàng)目尤其適用于煤層埋藏淺和地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的采區(qū)，對(duì)解決沿空掘巷的問(wèn)題提供了很好的技術(shù)支持。 應(yīng)用蓋章（蓋章） 年 月 日附件3：科技成果評(píng)價(jià)意見(jiàn)成果名稱小煤柱（2m

9、）長(zhǎng)距離大斷面沿空掘巷的支護(hù)技術(shù)研究應(yīng)用單位興隆莊煤礦綜掘二隊(duì)?wèi)?yīng)用時(shí)間2007年10月至今評(píng)價(jià)意見(jiàn)（技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益）：評(píng)價(jià)單位: 蓋章 負(fù)責(zé)人（簽字） 年 月 日技術(shù)工作報(bào)告一、選題1、現(xiàn)狀調(diào)查興隆莊煤礦綜放工作面目前普遍采用留4m煤柱沿空掘巷的巷道布置方式，由于煤層賦存較厚（8-9m），煤柱損失較大，隨著3煤可采儲(chǔ)量的減小，如何進(jìn)一步減小煤柱寬度，提高煤炭回收率，有重要意義。但是隨著開(kāi)采深度的增加，現(xiàn)有的留4m左右煤柱掘進(jìn)的巷道變形較嚴(yán)重，維修工作量較大。2、選題理由實(shí)踐表明，現(xiàn)有的留4m左右煤柱并不能起到有效的護(hù)巷作用和隔離采空區(qū)的作用，反而增加了煤柱水平變形，并使底鼓變形加劇。因此，本課

10、題提出了采用2m小煤柱沿空掘巷方案，以解決上述問(wèn)題。該方法的研究具有重大的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)意義，是對(duì)現(xiàn)有采煤方法的一次大的創(chuàng)新。3、目的意義本項(xiàng)目的研究，進(jìn)一步減小了煤柱的寬度，有利于提高煤炭的回收率，有重要的經(jīng)濟(jì)意義。根據(jù)我礦的實(shí)際情況，采用2m的煤柱，研究出適合我礦小煤柱沿空巷道有效支護(hù)方式，總結(jié)出靠近采空區(qū)邊緣的應(yīng)力降低區(qū)，減少了支護(hù)費(fèi)用，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，取得很好的社會(huì)效益。二、研究與實(shí)踐過(guò)程1、選題的科學(xué)原理與方法國(guó)內(nèi)外綜放工作面開(kāi)采過(guò)程中，留4-6m小煤柱掘巷，是較為普遍采用的一種方法。但隨著開(kāi)采深度及開(kāi)采強(qiáng)度的增加，4-6m小煤柱掘巷的大變形問(wèn)題日益突出，自然發(fā)火問(wèn)題也隨著加劇。如何解決

11、沿空巷道的掘進(jìn)與維護(hù)問(wèn)題，已經(jīng)成為影響綜放開(kāi)采技術(shù)順利發(fā)展的具有普遍性的重大課題。結(jié)合興隆莊煤礦的實(shí)際情況，進(jìn)行了小煤柱（2m）長(zhǎng)距離大斷面沿空掘巷和小煤柱的有效支護(hù)與加固問(wèn)題的適用型和經(jīng)濟(jì)型研究，提出2m煤柱長(zhǎng)距離沿空綜掘支護(hù)技術(shù)工藝和沿空掘巷的礦壓控制，并探索出了一條如何使沿空巷道穩(wěn)定和實(shí)現(xiàn)2m煤柱沿空掘巷防滅火安全生產(chǎn)的有效途徑?！揪唧w施工方法】：（1）采用小煤柱沿空掘進(jìn)，沿空側(cè)采用矩形斷面，幫部布置四棵錨桿，采用長(zhǎng)1500mm，20mm的T型螺帽型單向左旋無(wú)縱筋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿，實(shí)體煤側(cè)采用梯形斷面，幫部布置四棵錨桿，采用長(zhǎng)1800mm，20mm的T型螺帽型單向左旋無(wú)縱筋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿。

12、頂板采用梯形鋼帶和錨索聯(lián)合支護(hù)的方式，均勻布置六顆長(zhǎng)2450mm，22mm的T型錨桿。（2）考慮偏心受壓、動(dòng)載作用、流變情況下的2m小煤柱穩(wěn)定性；并進(jìn)行全長(zhǎng)錨固的錨桿支護(hù)，和較好的預(yù)緊力。頂板也采用全長(zhǎng)錨固或加長(zhǎng)錨固，并采用錨索加強(qiáng)頂板并加強(qiáng)超前支護(hù)問(wèn)題。（3）在巷道維護(hù)期間，加強(qiáng)礦壓觀測(cè)，每隔30米頂板和兩幫各打一個(gè)離層儀，觀測(cè)頂板和兩幫的變形量。2、實(shí)踐過(guò)程此項(xiàng)技術(shù)在我礦3306綜放工作面、B4318綜放工作面、B4320綜放工作面三個(gè)工作面的巷道掘進(jìn)中得到了應(yīng)用，在回采過(guò)程中也滿足了行人、運(yùn)輸、通風(fēng)的需要，取得了很好的效果。三、取得的效果（1）本項(xiàng)目的研究成功后，使現(xiàn)有留設(shè)煤柱（4m左右

13、）改為2m煤柱，由于我礦煤層的平均厚度為8.6m，每米就可多產(chǎn)出22.7t左右，按每噸500元計(jì)算，產(chǎn)值11350元。以3306綜放工作面為例，上順槽長(zhǎng)度為860m，可多出煤19522t，產(chǎn)值為970多萬(wàn)元，直接經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。（2）本項(xiàng)目采用的支護(hù)方式，材料節(jié)約，施工方式簡(jiǎn)單，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。（3）在我礦的巷道掘進(jìn)中，遇到沿空掘巷的情況比較多，本項(xiàng)目尤其適用于煤層埋藏淺和地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的采區(qū)，對(duì)解決沿空掘巷的問(wèn)題提供了很好的技術(shù)支持。四、技術(shù)的完善小煤柱（2m）長(zhǎng)距離大斷面沿空掘巷的支護(hù)技術(shù)將會(huì)在我礦大力推廣，也會(huì)遇到復(fù)雜的地質(zhì)條件

14、，在今后的工程施工過(guò)程當(dāng)中，我們會(huì)繼續(xù)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行完善，為礦井實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。3306綜放工作面沿空掘巷介紹：3306工作面，位于三采區(qū)東北側(cè)，南西方向?yàn)橐鸦夭傻?305綜放工作面，南東方向與五采區(qū)相鄰，北東至肖家莊二號(hào)斷層。如圖1-1、1-2所示。本工作面所采煤層為二疊系月門(mén)溝統(tǒng)山西組底部之3煤，以亮煤為主，含鏡煤條帶，屬半亮型煤。煤層傾角112°，平均5.5°。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在距頂板2.83.0m發(fā)育一厚0.03m左右之炭質(zhì)粉砂巖夾矸，煤層走向NWN，傾向NEE。煤層厚度一般在7.109.14m，平均8.60m。普氏硬度f(wàn)=2.3。埋深為370m。針對(duì)3306綜放工作面上順槽的沿空掘巷情況采取以下技術(shù)措施：（1）采用小煤柱沿空掘進(jìn)，沿空側(cè)采用矩形斷面，幫部布置四棵錨桿，采用長(zhǎng)1500mm，20mm的T型螺帽型單向左旋無(wú)縱筋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿，實(shí)體煤側(cè)采用梯形斷面，幫部布置四棵錨桿，采用長(zhǎng)1800mm，20mm的T型螺帽型單向左旋無(wú)縱筋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿。頂板采用梯形鋼帶和錨索聯(lián)合支護(hù)的方式，均勻布置六顆長(zhǎng)2450mm，22mm的T型錨桿