全国煤矿支护技术创新成果申报表1

附件2全国煤矿支护技术创新成果申报表单位名称：（盖章）填表日期：2015年6月24日中国煤炭工业协会煤矿支护专业委员会制单位名称郑州煤炭工业（集团）有限责任公司通讯地址郑州市中原区中原西路188号邮编450000负责人手机号码电话联系人手机号码电话电子邮箱传真创新成果简述（科技水平、安全性能、质量水平、环保及应用情况等）：郑州矿区“三软”煤层锚网支护技术近几年来，随着我国煤矿开采深度的不断增加，煤矿井巷支护经历了由单一型支护技术到联合支护型技术的发展历程。煤矿早期开采阶段几乎全部是以木材作为巷道及采煤工作面的支护材料，随着新型材料的出现，开始采用U型钢、工字钢等支护形式，这些被动式支护耗费大量材料且受深度和地质条件影响。随着井巷支护技术的发展演变，可将其归纳为被动式支护方式、主动式支护方式。郑煤集团公司开采煤层为典型的豫西“三软”不稳定煤层，其特征是煤层的顶板软、煤层软、底板软，再加上受滑动构造的影响，顶板破碎，地质构造发育，长期以来,郑煤集团公司煤巷支护一直以U型钢和工字钢被动支护为主。在掘进过程中，顶板不易控制，煤巷一般都要采取提前注水和边挺边进等措施，特别破碎地带还需要提前预注化学材料和小棚距等措施；在回采过程中，直接顶一般随采随落，煤墙极易片落，需要采取超前注水和闭帮等措施。金属支架被动支护抗压能力较差,导致大量煤巷陷入“前掘后修”、“反复扩修”的恶性循环，一条巷从掘进至回采结束平均要扩修1次。针对“三软”煤层巷道的岩性特征,选择锚网这种先进的支护技术。锚杆的悬吊作用可将破碎松动的岩石吊在稳定的岩石上,在层状岩体被开挖后,由于锚杆的及时加固,可减少松脱带高度并提高松脱带岩体残余强度,减少和限制直接顶下沉和离层量;反之将减少锚杆载荷。锚杆的组合梁作用是在直接顶较厚,无法将直接顶用锚杆悬吊在上部稳定岩层上时顶板将出现下沉和离层,并沿层面产生垂直和水平位移。如果在顶板中安装锚杆,锚杆预紧力以及锚杆本身的强度都会使层面间摩擦力增大,阻止岩石沿层面继续滑动,从而将几个薄岩层通过锚杆锁紧而成为一个较厚的岩层,显著，提高岩层的稳定性。为破解“三软”煤巷支护这一难题，郑煤集团公司打破“三软”煤层不适宜锚网支护的传统理念，掀起一场煤巷支护技术革命。历时一年多，在集团公司和各矿共同努力下，经过学习、探索和尝试，通过“制定方案-实地使用-现场论证-修改方案-继续论证”的工作模式，不断对支护设计进行调整，对工序进行优化，将煤巷支护方式由以架棚为主的被动支护变革为以锚网支护为主的主动支护，逐步摸索出了一套适合郑州矿区发展实际的锚网支护方案。在顶板较完整的巷道采取“锚杆支护紧跟、锚索滞后补强”的方式来保证质量及施工进度；在顶板较为松软、顶煤较厚、断面较大的巷道采用“先锚杆控顶后锚索悬吊，临时支护与永久支护紧密结合”的方式保证支护质量及支护强度。形成具有自主知识产权的“三软”煤层煤巷锚网支护关键核心技术，拥有“三软”煤层煤巷锚网支护成套装备，形成了郑州矿区“三软”煤层锚网支护技术标准和工艺规范。达到“三软”煤层锚网支护领先水平。自煤巷采用锚网支护以来，经实际对矿井掘进、回采的验证，以前松软破碎的煤体、顶板开始逐渐变硬，煤墙也不易片帮，顶底板移近量和两帮移近量明显变小，巷道围岩变形得到有效控制，以往架棚经常出现的巷道底鼓也不见了，巷道从掘进至回采不再需要扩修，巷道支护的质量和安全性都得到极大提高。郑州矿区“三软”煤层锚网支护技术的成功应用，一方面使采掘作业人员从繁重的体力劳动中解放出来，不再搬运U型钢，减轻了作业人的劳动强度，减少了U型钢挺搬、运、架、扩修的安全隐患，节省了U型钢的投入，降低了掘进支护成本，去除了扩修费用；另一方面工作面回采上下付巷不再需要替棚，极大地提高了采煤工作面的推进速度，取消了替棚坑木的投入，减少了替棚的安全隐患。集团公司推进支护改革以来，锚网支护不仅在支护效果方面成果显著，而且在降本增效方面也取得了不错的成绩。已使新郑煤电、杨河煤业、白坪煤业、超化煤矿等十几对矿井受益，施工锚网支护巷道30000余米，从推广之初个别矿个别头试验开始，发展到各个矿井各个头面都在积极推广，甚至在已施工结束的架棚巷道补打锚杆（索），得到集团公司各矿井的广泛认可和深入推广。从经济效益上来看，使用锚网支护代替U型钢支护，平均掘进成本降低5000元/米，集团公司从推进支护改革至今节约掘进成本15000万元，减少30000米巷道扩修，节约费用24000万元，在煤炭形势持续下行，为集团公司脱危解困做出了贡献。从环保角度出发，集团公司推行支护改革以来，减少了大量坑木和钢材投入，减少了树木的砍伐，直接保护了环境，减少了炼钢支大气的污染。申报单位（盖章）负责人签字年月日评审委员会意见（盖章）负责人签字年月日煤矿支护专业委员会审批意见（盖章）负责人签字年月日