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煤矿顶板管理方案

  
评论: 更新日期:2015年06月14日
第一章 
                第一节 顶板事故概述
     顶板事故是指在地下开采过程中,顶板意外冒落造成人员伤亡、设备损坏、生产中发生的事故。顶板事故在煤矿开采过程中占很高的比例,随着支护材料和技术的更新,顶板事故有所下降,但仍是煤矿生产过程中的主要灾害之一。
     顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶,按发生冒顶事故原因进行分类,有压垮冒顶、漏顶型冒顶、推垮型冒顶等。
     局部冒顶常发生在靠近煤壁、采场上下端头、放顶线附近。在生产过程中,局部冒顶远大于大型冒顶,约占采煤工作面冒顶事故的70%以上,危害大,局部冒顶原因一般有三种:
     1、直接顶被密集裂隙切割,形成游离岩块。
     2、 采高过大,老顶来压期间,煤壁片帮,扩大了无支护空间。
     3、顶板破碎或放顶煤开采。
第二节 地质情况
星春煤厂法定开采的煤层从上而下有:双龙炭煤层、正炭煤层、臭炭煤层三层煤,各煤层地质情况如下:
一、矿区地层
区内出露地层由老至新有二叠系上统峨眉山玄武岩、三叠系上统须家河组、侏罗系下统益门组及中统新村组,少量第四系等,各地层特征由新至老简述如下。
(一)第四系(Q)
厚度0.2~50 m,为坡积、残坡积层,分布于河谷地带,主要为岩块碎屑、砂土混杂堆积,呈松散状。与下伏地层呈不整合接触。
(二)侏罗系(J)
1、中统新村组(J2x
厚656~954 m,紫红色泥岩、粉砂质泥岩为主,夹褐红色中~厚层状细~中粒岩屑长石石英砂岩。基本层序有两类,一类由泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩构成,泥岩具干裂、虫迹、钙质结核,反映洪泛平原沉积环境;粉砂岩具沙纹层理、水平层理,反映决口扇沉积环境。另一类由砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩构成,底含滞留砾石,具大型板状、楔状交错层理、平行层理、沙纹层理、水平层理,反映河流边滩沉积环境。与下伏益门组呈整合接触。
2、下统益门组(J1y
上部为紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,夹黄绿灰色中厚~厚层状岩屑砂岩,含较多钙质结核。砂岩具沙纹层理、平行层理,反映浅湖沉积环境。厚105~202 m。
下部主要为黄灰、绿灰色夹酱紫色泥岩、钙质泥岩、粉砂质泥岩、钙质细砂岩、粉砂岩夹泥灰岩,含姜状钙质结核,具水平层理,为滨湖~浅湖相沉积。厚49~121 m。与下伏须家河组呈整合接触。
(三)三叠系上统须家河组(T3xj
区内主要含煤地层,根据岩性特征差异分为三个岩性段。
1、须家河组第三段(上段)(T3xj3
厚度>160 m,主要由灰~浅灰色中厚~厚层状细砂岩、粉砂岩组成,夹砂质页岩、页岩及少量炭质页岩。
2、须家河组第二段(中段)(T3xj2
厚度>400 m,由砂(砂砾岩)-粉砂岩砂岩-砂质页岩-页岩-炭质页岩-煤线组成多个韵律层,中、下部夹煤层、菱铁矿层,为区内主要含煤段,星春煤厂主采煤层均产于本段中上部。
3、须家河组第一段(下段)(T3xj1
厚度>150 m,由砂岩(砂砾岩)-粉砂岩-砂质页岩-页岩-炭质页岩-煤线组成约4个韵律层,各韵律层间常为冲刷接触,底部为砾岩、砂砾岩,中、上部夹煤线及菱铁矿层。与下伏地层呈平行不整合接触。
(四)二叠系上统峨眉山玄武岩组(P2β
厚度>150 m,深灰、绿灰色致密状、斑状、杏仁(气孔)状玄武岩。从下往上斑状、致密状玄武岩减少,杏仁状玄武岩增多。
星春煤厂大地构造位置属北西向大相岭构造带西南金坪断裂西侧,宜东向斜东南段北东翼。该向斜为一开阔的对称向斜,次级构造不甚发育,区内地层呈单斜产出,倾向南西,倾角20°~28°,由地表向深部有逐渐变陡趋势。
因此,星春煤矿地质构造复杂程度属简单类型。
三、煤层及煤质
区内含煤地层为三叠系上统须家河组第二段(中段)(T3xj2),中、上部含可采煤层,其中全区可采煤层三层,即双龙、正炭、臭炭煤层。各可采煤层特征见表1。
 
1            可采煤层特征表
煤层
赋存层位
煤层厚度(m)
煤层结构
顶底板岩性
稳定性
块段平均倾角
容重
t/m3
 
纯煤厚度
平均
层间距
夹石层数
夹石厚度
顶板
底板
 
双龙炭
T3xj2
1.25~1.61
1.38
 
1
0.15~0.20
泥岩、粉砂质泥岩
泥岩、粉砂质泥岩
较稳定
26°
1.50
 
50~60
 
正炭
T3xj2
0.25~0.46
0.44
/
/
泥岩
泥岩
不稳定
26°
1.50
 
15~20
 
臭炭
T3xj2
0.28~0.45
0.41
/
/
泥岩
泥岩
不稳定
26°
1.50
 
 
 
1双龙煤层
赋存于须家河组第二段(T3xj2)中上部,距第三段底界约30 m,全区可采、复杂结构。煤层厚度1.40~1.79 m,平均1.59 m;纯煤厚度1.25~1.61 m,平均1.38 m。双龙炭煤层为复杂结构,普遍含1层夹矸,厚0.15~0.20 m,为薄层状炭质泥岩。煤层顶、底板均为泥岩、粉砂质泥岩。
2正炭煤层
赋存于须家河组第二段(T3xj2)中上部,距上部双龙炭煤层50~60 m,分布不稳定、局部可采。煤层厚度0.25~0.46 m,平均0.44 m,A剖面线北西侧为可采区,向南东而逐渐变薄至不可采。结构简单,不含夹矸。煤层顶、底板多为泥岩。
3、臭炭煤层
赋存于须家河组第二段(T3xj2)中上部,距上部正炭煤层15~20 m,距第二段底界约300 m,分布不稳定、局部可采。煤层厚度0.28~0.45 m,平均0.41 m,A剖面线北西侧为可采区,向南东而逐渐变薄至不可采。结构简单,不含夹矸。煤层顶、底板均为泥岩。
第三节 顶板管理现状
     1、巷道顶板管理现状:
     星春煤厂是省政府批准的整合扩能矿井,目前进入了联合试运转(试生产)阶段。矿井井巷主要有半煤巷和全岩巷两种,其支护方式有矿用工字钢架棚支护、预制水泥砖砌碹支护、锚杆支护、锚杆网支护、锚杆喷浆支护、锚杆网喷浆支护。
    2、采面顶板管理现状
根据设计矿井现布置有双龙煤层11011首采工作面和双龙煤层11012备采面,11011采面采用走向长壁采煤法,炮采落煤。支护形式采用DZ16-30/100型单体液压支柱配HDJA-1000型金属铰接顶梁联合支护顶板,排距(走向)1m,柱距(倾向)0.8m,“三、四排” 控顶,炮道宽度为0.2m,最大控顶距为4.2m,最小控顶距为3.2m,放顶步距为1m。密集支柱密度1~2根/m。采空区管理方法为垮落法。11012备采面开切眼已形成,由于去年DZ16-30/100型单体液压支柱未购回,临时采用了木支护,目前11012采面下部30米已经更换成DZ16-30/100型单体液压支柱。计划复工后立即将11012采面上部70米更换成DZ16-30/100型单体液压支柱,其支护方式与11011采面相同。
第四节 一三年采掘安排计划
一、在2013年12月底前完成采面接替、水平接替、瓦斯抽采的掘进工程量(4040m)如下;
1、+1690m水平双龙运输巷370m。
2、+1724阶段运输巷400m
3、11013采面开切眼70m
4、+1690臭炭运输巷520m。
5、+1690臭炭运输上山120m。
6、+1756臭炭运输巷560m。
7、+1798臭炭回风巷600m。
8、11021(臭炭煤层)采面开切眼100m
9、水平接替工程(主巷、石门、联络巷、上部车场、回风石门、回风上山)1300m。
二、计划试生产时间为4个月,生产原煤4.5万吨(11011采面)。
三、计划取证后生产原煤7.5万吨(11011、11012采面)。

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