XX区贵鑫煤矿DW150-63单体液压支柱支护论证报告

XX市XX区贵鑫煤矿有限责任公司DW150/63系列单体液压支柱使用可行性论证报告VVXX科技有限公司二〇一三年八月XX市XX区贵鑫煤矿有限责任公司DW150/63系列单体液压支柱使用可行性论证报告总经理：XXXX总工程师：XXXX项目负责人：XXXXVVXX科技有限公司二〇一三年八月项目组成员专业姓名职称采矿XXXX高级工程师XXXX高级工程师XXXX工程师XXXX助理工程师通风XXXX工程师地质XXXX助理工程师目录前言.......................................................1第一章矿井概况.............................................5第一节矿井基本情况..........................................5第二节井田地质..............................................7第三节矿井开采技术条件.....................................14第四节矿井主要安全生产系统布置情况.........................19第二章矿山压力规律........................................24第一节回采工作面上覆岩层活动规律...........................24第二节回采工作面矿压显现基本规律...........................28第三节回采工作面顶板控制及支护方法.........................35第三章矿井回采工作面支护..................................52第一节工作面应力计算.......................................52第二节工作面支护形式选择...................................55第三节工作面支架选型.......................................61第四章安全技术措施........................................68第一节管理措施.............................................68第二节支护装备及材料管理...................................69第五章结论及建议..........................................77附件：1、委托承诺书2、采矿许可证3、安全生产许可证4、营业执照5、矿长资格证6、矿长安全资格证7、XX市煤炭工业管理局《关于XX区贵鑫煤矿有限责任公司扩建工程综合竣工验收的批复》（渝煤行管[2013]43号）8、XX煤矿安全监察局《关于XX区贵鑫煤矿有限责任公司扩建工程安全设施竣工验收的批复》（渝煤监安监[2013]50号）9、单体液压支柱产品说明书附图：1、XX市XX区贵鑫煤矿有限责任公司井上下对照平面图2、XX市XX区贵鑫煤矿有限责任公司采掘工程平面图3、XX市XX区贵鑫煤矿有限责任公司采煤方法图重庆市涪陵区贵鑫煤矿有限责任公司DW150/63系列单体液压支柱使用可行性论证报告第1页重庆美高科技有限公司TEL：023-68634611前言一、项目背景按照重庆人民政府《关于进一步加快整合工作的通知》（渝府发[2009]2号)文件，XX市XX区贵鑫煤矿有限责任公司（以下简称“贵鑫煤矿”）为改扩建矿井，规模为21万吨/年。由XX市经济委员会《关于贵鑫煤矿有限责任公司矿井技改立项的批复》（渝经煤管[2006]1号）批准立项。根据国家安全监督管理总局、国家煤矿安监局关于《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第二批）的通知》（安监总煤装[2008]49号）和煤矿方面的其它法规、规范及安全技术标准，回采工作面木支柱支护（800mm以下煤层除外）从2008年底起禁止使用，回采工作面金属摩擦支柱支护自2009年底起禁止使用。为改善矿井回采工作面安全生产条件、提高矿井安全装备水平、保证矿井安全生产，贵鑫煤矿2009年4月委托设计单位完成的扩建工程“初步设计”及“安全专篇”均在回采工作面设计了单体液压支柱支护。原设计的支柱为“DW250/80”系列的“DZ08-25/80”型。XX市经济委员会《关于贵鑫煤矿有限责任公司扩建开采设计的批复》（渝经煤管[2009]205号）批准了初步设计，重庆煤矿安全监察局渝南监察分局《关于XX区贵鑫煤矿有限责任公司21万吨扩建工程安全专篇的批复》（渝煤监安监[2009]91号）批准了安全专篇。但矿井在扩建过程中采用了“DW300/100”系列单体液压支柱（属提升矿井安全条件）。经重庆煤矿安全监察局《关于XX区贵鑫煤矿有限责任公司扩建工程安全设施竣工验收的批复》（渝煤监安监[2013]50号）、XX市煤炭工业管理局《关于XX区贵鑫煤矿有限责任公司扩建工程综合竣工验收的批复》（渝煤行管[2013]43号）文件批复确认贵鑫煤矿验收合格。该矿于2013年3月正重庆市涪陵区贵鑫煤矿有限责任公司DW150/63系列单体液压支柱使用可行性论证报告第2页重庆美高科技有限公司TEL：023-68634611式投产，成为合法的正常生产矿井。在正常生产过程中，回采工作面在支护作业时，由于“DW300/100”型支柱自重过大（40～70kg/根），作业人员支设困难，支护操作安全无保障，管理难度较大。根据重庆煤矿安全监察局《关于加煤矿建设项目管理专题会议的纪要》[（2012）12号]关于支护问题的纪要精神，贵鑫煤矿回采工作面拟采用“DW150/63”系列单体液压支柱支护。该型支柱缸径小（63mm），自重轻（16.5～31.8kg/根），易架设，易管理。2013年7月，该矿委托我公司对其回采工作面采用“DW150/63”系列单体液压支柱进行可行性论证。我公司接受委托后，组建了项目组。组织工程技术人员深入现场调查，了解矿井煤层赋存及开采技术条件，收集矿井地质资料。对该矿采煤方法、回采工艺进行了科学、严谨的论证。本次论证，项目组从分析阐述矿山压力规律着手，针对贵鑫煤矿顶底板岩性类别及回采工作面空间特征进行工作面支护设计，推导出矿井使用“DW150/63”系列单体液压支柱的可行性结论。在此基础上编制了《XX市XX区贵鑫煤矿有限责任公司DW150/63系列单体液压支柱使用可行性论证报告》作为矿井作业指导，也供有关管理部门监管参考。二、编制依据（一）法律、法规、文件（1）中华人民共和国安全生产法（2）中华人民共和国煤炭法（3）中华人民共和国矿山安全法（4）中华人民共和国矿山安全法实施条例（5）中华人民共和国矿产资源法（6）关于加煤矿建设项目管理专题会议的纪要[（2012）12号）]（二）规范、标准重庆市涪陵区贵鑫煤矿有限责任公司DW150/63系列单体液压支柱使用可行性论证报告第3页重庆美高科技有限公司TEL：023-68634611（1）《煤矿安全规程》（2）《煤炭工业小型矿井设计规范》GB50399－2006（3）《煤矿安全生产基本条件规定》（国家安全生产监督管理局2003年第5号令）（4）国家安全监督管理总局、国家煤矿安监局关于《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第二批）的通知》（安监总煤装[2008]49号）（5）《工程岩体分级标准》（GB50218-94）（6）《缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类标准》（MT554-1996）（7）《矿用单体液压支柱（第一部分.通用要求）》（MT112.1-2006）（8）《矿用单体液压支柱（第二部分.阀）》（MT112.2-2008）（9）《单体液压支柱表面防腐处理技术条件》（MT/T335-1995）（10）《液压支架（柱）用乳化油.浓缩物及其高含水液压液》（MT76-2002）（三）企业提供资料（1）煤矿的委托书和承诺书（2）煤矿的“四证一照”（复印件）（3）煤矿实测的采掘工程平面图（4）煤矿煤矿地形地质及井上、下对照图（5）XX市煤炭工业管理局《关于XX区贵鑫煤矿有限责任公司扩建工程综合竣工验收的批复》（渝煤行管[2013]43号）（6）重庆煤矿安全监察局《关于XX区贵鑫煤矿有限责任公司扩建工程安全设施竣工验收的批复》（渝煤监安监[2013]50号）三、参考的主要理论书籍文献1、《矿山压力及其控制》钱鸣高刘听成主编煤炭工业出版社2、《上覆岩层压力梯度合理计算及拟合方法》重庆市涪陵区贵鑫煤矿有限责任公司DW150/63系列单体液压支柱使用可行性论证报告第4页重庆美高科技有限公司TEL：023-68634611樊洪海1石油大学（北京）石油天然气工程学院，北京昌平张传进2中石化石油勘探开发研究院西部分院，新疆乌鲁木齐3、《对上覆岩层压力计算公式的思考》周大晨中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院重庆市涪陵区贵鑫煤矿有限责任公司DW150/63系列单体液压支柱使用可行性论证报告第5页重庆美高科技有限公司TEL：023-68634611第一章矿井概况第一节矿井基本情况一、企业简况贵鑫煤矿原名齐心煤矿，于1984年建井，1992年投产，2001年企业改制为私营企业，法人代表：陈前文。该矿采矿许可证、安全生产许可证、煤炭生产许可证、营业执照、矿长资格证、矿长安全资格证等证照齐全，属合法生产矿井。该矿于2013年2月经XX市煤炭工业管理局、重庆煤矿安全监察局验收合格，并以重庆煤矿安全监察局《关于XX区贵鑫煤矿有限责任公司扩建工程安全设施竣工验收的批复》（渝煤监安监[2013]50号）、XX市煤炭工业管理局《关于XX区贵鑫煤矿有限责任公司扩建工程综合竣工验收的批复》（渝煤行管[2013]43号）文件批复确认，于2013年3月正式投产。二、矿井自然条件1、交通位置矿井位于涪陵城南东160°方向，直距约29km，行政区划属XX区武陵山乡（原龙塘乡）百化桥村所辖。矿井中心点地理坐标：东经107°30′46″,北纬29°28′13″；北京直角坐标：X=3261550，Y=36452750，Z=+480m。矿井位于乌江东岸，可充分利用河岸自然地形坡度，采用溜槽方式运至河岸，即外运以乌江～长江水运为主。另外319国道沿乌江西岸延伸，亦可采用水路联运。矿井交通较为便利，见图1-1-1。2、地形地貌及河流矿井位于桐麻湾背斜北段南东翼，呈北东—南西走向的单斜侵蚀构造地形，北东高南西部低，地形起伏变化较大，区内最高点在井田北西的水重庆市涪陵区贵鑫煤矿有限责任公司DW150/63系列单体液压支柱使用可行性论证报告第6页重庆美高科技有限公司TEL：023-68634611井坪标高+1229m，最低点位于主井口附近，标高+470m，相对高差760m。乌江位于矿井范围外，距矿井南翼边界平距约700m，在该范围内常年水位+150m；矿区内发育有数条季节性冲沟，呈树枝状分布，沟河纵坡度较大，一般为23%，由南东向北西横穿岩层均流出井田以外，向乌江排泄。本区域最低侵蚀基准面为+150m。图1-1-1XX区贵鑫煤矿交通位置图3、气候本区属大陆性亚热带季风气候，温暖潮湿多雨，夏季炎热，冬季寒冷，重庆市涪陵区贵鑫煤矿有限责任公司DW150/63系列单体液压支柱使用可行性论证报告第7页重庆美高科技有限公司TEL：023-68634611有短期降雪和冰冻。年平均气温17.2℃，最高气温42.5℃（2006年8月），最低气温零下1℃（1975年12月）。高温天气集中在7～8月，低温天气主要分布于12、1、2月，并有短期降雪和冰冻。本区降雨丰沛，年平均降雨量1321.2mm，最大降雨量1536.4mm（1990年）。降雨多集中于5～8月，枯水期为11月、12月至次年2月。4、地震根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的划定，矿区地震动峰加速度≤0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，抗震设防