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1、 附件 1:煤矿安全先进适用技术推荐表 申报单位(盖章):焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司 技术名称 易冒顶强底鼓煤巷支护技术研究 所属类型 隐蔽致灾因素普查 所属方向 煤矿顶板及冲击地压隐蔽 致灾因素普查 成果来源 自选 计划名称及编号 成果水平 及获奖情况 国际先进 完成单位 焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司 中国矿业大学(北京)主要完成人 王 伟马念杰唐世界杜云宽 刘洪涛蒋玉玺 付玉军 牛宗涛 詹 平岳拥军 赵志强 高怀参 张立文李明亮侯典臣 可否公开 可 联系方式 联系人 张立文 电子邮件 联系电话 移动电话 通信地址 河南省辉县市冀屯乡文庄村南赵固一矿 技术概况 赵固
2、一矿是焦作煤业集团公司的新建矿井,主采二 1 煤层,厚 6.0m 左右。由于地压大,顶底板不稳定,锚杆支护效果不好,巷道发生变形严重,影响了现 场的生产工作。通过分析其岩芯采取率、完整度以基本物理力学性质参数等和前 期观测和力学实验取得的基础数据,对巷道顶板岩层稳定性进行初步分类和冒顶 隐患分级,按照不同类别进行支护参数设计,给出相应的支护参数和施工工艺,并在现场进行工业性试验。总结研究成果,确定经济技术效益最优的支护参数,给出合理的煤柱尺寸和最优化巷道布置方式,保证巷道的稳定,对赵固一矿的安 全生产、提高矿区资源回收率都具有重要的现实意义。1.技术原理和方法(包括背景、思路、原理、方法、技术
3、路线等,500字以内)赵固一矿设计生产能力 240万吨,主采二 1 煤层,厚 6.0m左右,由于地压大,顶底板不稳定,锚杆支护效果不好。无论是永久巷道还是回采巷道,在掘进初期未 受采动影响时即发生了极大的变形,影响了现场的生产工作。因此,进行合理的煤 柱尺寸研究、优化巷道布置、提出合理的支护类型、支护参数及相关配套施工工艺,以优化巷道布置、支护方式、支护参数和煤柱尺寸,保证巷道的稳定,对赵固一矿 的安全生产、提高矿区资源回收率都具有重要的现实意义。采用的主要研究方法和手段包括:现场调查、顶板岩芯采取、理论分析、计算 机数值模拟计算、实验室实验、现场监测、现场工业性试验。对赵固一矿井下具体条件进
4、行详细调研,对在采面和在掘巷道布置观测断面进 行前期观测,取得基础性数据。主要包括巷道表面位移观测、深部位移观测、顶板 岩层结构窥视、现采用锚杆、锚索受力及破断监测等。采用取芯钻机采取若干组典型钻孔,分析其岩芯采取率、完整度以基本物理力 学性质参数等。以前期观测和力学实验取得的数据为基础,进行理论研究、实验室 实验和计算机数值模拟计算,对巷道顶板岩层进行初步分类和冒顶隐患分级,按照 不同类别进行支护参数设计,给出相应的支护参数和施工工艺。在现场进行工业性试验,并采用自行研发的位移、应力观测设备对试验巷道或 试验区域进行支护效果监测。总结研究成果,给出符合赵固一矿的支护参数设计规范。煤巷支护技术
5、研究所属类型隐蔽致灾因素普查所属方向煤矿顶板及冲击地压隐蔽致灾因素普查成果来源自选计划名称及编号成果水平及获奖情况完成单位国际先进焦作煤业集团赵固新乡能源有限责任公司中国矿业大学北京王伟马念系人张立文电子邮件联系方式联系电话移动电话通信地址河南省辉县市冀屯乡文庄村南赵固一矿赵固一矿是焦作煤业集团公司的新建矿井主采二煤层厚左右由于地压大顶底板不稳定锚杆支护效果不好巷道发生变形严重影响了现场的对巷道顶板岩层稳定性进行初步分类和冒顶隐患分级按照不同类别进行支护数设计给出相应的支护数和施工工艺并在现场进行工业性试验总结研究成果确定经济技术效益最优的支护数给出合理的煤柱尺寸和最优化巷道布置方式保证2.技
6、术特点及创新性(包括技术特点、创新性及解决关键问题的作用和程度,200 字以内)(1)提出了适合于赵固一矿深井特厚冲积层条件下的巷道顶板稳定性分类方 法,将同一巷道划分为不同稳定区域,有针对性地进行支护设计。(2)针对深井特厚冲积层顶板巷道变形大难以维护的问题,研发了强度无损加 长锚杆,解决了支护难题,完善了支护设计体系,大大降低支护成本,减小顶板发 生冒顶事故的概率。(3)提出了以高强封闭框型工字钢支架为骨架的混凝土充填封闭围岩的高强支 护体系,该支护体系的二次支护能力显著提高,并有效控制了巷道底鼓。3技术适用条件(技术的成熟度,适用条件或范围,注意事项,200个汉字以内)该项技术解决了赵固
7、一矿地压大、煤柱尺寸大、巷道难于支护的技术难题,实 现了安全、高效、快速施工,技术效益突出。使用于深井特厚冲积层巷道顶板地质 条件复杂,顶板、两帮和底板各岩石分层厚度和强度发生很大变化的地区。煤巷支护技术研究所属类型隐蔽致灾因素普查所属方向煤矿顶板及冲击地压隐蔽致灾因素普查成果来源自选计划名称及编号成果水平及获奖情况完成单位国际先进焦作煤业集团赵固新乡能源有限责任公司中国矿业大学北京王伟马念系人张立文电子邮件联系方式联系电话移动电话通信地址河南省辉县市冀屯乡文庄村南赵固一矿赵固一矿是焦作煤业集团公司的新建矿井主采二煤层厚左右由于地压大顶底板不稳定锚杆支护效果不好巷道发生变形严重影响了现场的对巷
8、道顶板岩层稳定性进行初步分类和冒顶隐患分级按照不同类别进行支护数设计给出相应的支护数和施工工艺并在现场进行工业性试验总结研究成果确定经济技术效益最优的支护数给出合理的煤柱尺寸和最优化巷道布置方式保证 4国内外同类技术的综合比较(300字以内)经煤炭信息研究院全面检索,在检索范围内,国内外未见有和本课题主要技术 要点及查新点所述综合研究内容相同的基于赵固一矿深井特厚冲积层地质条件,提 出其巷道顶板稳定性分类方法,将同一巷道划分为不同稳定区域,并有针对性地进 行支护设计:针对深井特厚冲积层顶板巷道变形大、难以维护的问题,研发强度无 损加长锚杆的合理巷道布置和支护参数研究的文献报道。经煤炭协会鉴定,
9、该项目的研究成果达到了国际先进水平,技术经济效益显著,对焦作煤业集团其他矿以及国内其他类似条件的矿区,具有推广使用价值,并对其 他巷道的掘进和支护具有借鉴作用。5 使用情况和推广前景(重点介绍 12个点的使用情况,推广前景、预期效果、社会经济和环境效益分析,500个汉字以内)研究方法和成果为赵固一矿巷道支护设计提供了可靠的依据,并形成了高应力 巷道支护设计范例,为高应力巷道围岩控制提供科学依据和实用技术手段,降低了 巷道支护成本,减少了巷道维修工程量,增加巷道可靠性,达到了安全、经济、有 效的目标。超长锚杆-锚杆协调支护技术代表了我国煤炭行业巷道支护研究的先进水平,提 高了井下巷道支护的技术水
10、平。提高了成巷速度,消除了安全隐患、保障了施工安全。据测算,采用超长锚杆 支护技术,成巷速度约为原有支护方式的 1.43 倍。减轻了工人的劳动强度,提高了支护安全性和掘进效率。6 改进研究的重点和方向(200字以内)赵固一矿是设计生产能力 240万吨,主采二 1煤层,厚 6.0m左右,地压大,顶 底板不稳定,锚杆支护效果不好。巷道在掘进初期未受采动影响时即发生了极大的 变形,影响了现场的生产工作。后期巷道的维护费用投入巨大,在大巷中使用 U型 钢可缩性支架后,巷道围岩的稳定性提高,变形量减小,每米支护费用高达 2.73 万元。巷道留设大煤柱浪费了大量的煤炭资源。采用了本项目研究提出的开采煤层的
11、合理巷道布置和支护技术参数,现场工业 性试验表明该技术大大降低了巷道前期支护成本和后期维护成本,提高了资源的回 收率,技术经济效益突出。煤巷支护技术研究所属类型隐蔽致灾因素普查所属方向煤矿顶板及冲击地压隐蔽致灾因素普查成果来源自选计划名称及编号成果水平及获奖情况完成单位国际先进焦作煤业集团赵固新乡能源有限责任公司中国矿业大学北京王伟马念系人张立文电子邮件联系方式联系电话移动电话通信地址河南省辉县市冀屯乡文庄村南赵固一矿赵固一矿是焦作煤业集团公司的新建矿井主采二煤层厚左右由于地压大顶底板不稳定锚杆支护效果不好巷道发生变形严重影响了现场的对巷道顶板岩层稳定性进行初步分类和冒顶隐患分级按照不同类别进
12、行支护数设计给出相应的支护数和施工工艺并在现场进行工业性试验总结研究成果确定经济技术效益最优的支护数给出合理的煤柱尺寸和最优化巷道布置方式保证 填报说明:1.所属类型:煤矿瓦斯治理、隐蔽致灾因素普查、六大系统”建设、煤矿 四化”建设、煤矿火灾防治。2所属方向:(1)煤矿瓦斯治理:矿井通风安全技术、矿井瓦斯预测技术、瓦斯抽采技术、煤和瓦斯突出防治技术、瓦斯煤尘爆炸防治技术、瓦 斯监控预警技术、瓦斯管理技术。(2)隐蔽致灾因素普查:煤矿地质构造普查、煤矿采空区普查、煤矿瓦斯灾害隐蔽致灾因素普查、煤矿水害隐蔽致灾因素普查、煤矿 顶板及冲击地压隐蔽致灾因素普查、煤矿采空区隐蔽致灾因素普查。(3)六大系
13、统”建设:监测监控系统、人员定位系统、紧急避 险系统、供水施救系统、压风自救系统、通信联络系统。(4)煤矿四化”建设:煤矿机械化建设、煤矿安全质量标准化 建设、煤矿信息化建设、煤矿自动化建设。(5)煤矿火灾防治:煤矿火灾早期监测预警和控制、煤矿隐蔽 火源探测、典型外因火灾监、煤矿火灾治理。3.表中成果来源”:(1)国家计划:指正式列入国家计划项目;(2)部委计划:指国家计划以外,国务院各部委下达的任务;(3)省、市、自治区计划:指国家计划以外,由省、市、自治 区(或通过有关厅局)下达的任务;(4)基金资助:指以国家基金形式资助的项目;煤巷支护技术研究所属类型隐蔽致灾因素普查所属方向煤矿顶板及冲
14、击地压隐蔽致灾因素普查成果来源自选计划名称及编号成果水平及获奖情况完成单位国际先进焦作煤业集团赵固新乡能源有限责任公司中国矿业大学北京王伟马念系人张立文电子邮件联系方式联系电话移动电话通信地址河南省辉县市冀屯乡文庄村南赵固一矿赵固一矿是焦作煤业集团公司的新建矿井主采二煤层厚左右由于地压大顶底板不稳定锚杆支护效果不好巷道发生变形严重影响了现场的对巷道顶板岩层稳定性进行初步分类和冒顶隐患分级按照不同类别进行支护数设计给出相应的支护数和施工工艺并在现场进行工业性试验总结研究成果确定经济技术效益最优的支护数给出合理的煤柱尺寸和最优化巷道布置方式保证(5)国际合作:指由外国单位或个人委托或共同研究、开发
15、的 项目(6)其它单位委托:指各种企事业单位委托的项目;(7)自选:指本基层单位提出或批准的,占用本职工作时间研 究开发的项目;(8)非职务:指非本单位任务,不利用本单位物质条件和时间 所完成,和本职工作无关的或者无正式工作单位的研究开发项目。(9)其他:不能归属于上述各类的研究开发项目;4.“计划名称和编号”指上述各类的研究开发项目列入计划的名 称和编号。5.“成果水平”指由专家鉴定后的给出的评定结论。煤巷支护技术研究所属类型隐蔽致灾因素普查所属方向煤矿顶板及冲击地压隐蔽致灾因素普查成果来源自选计划名称及编号成果水平及获奖情况完成单位国际先进焦作煤业集团赵固新乡能源有限责任公司中国矿业大学北京王伟马念系人张立文电子邮件联系方式联系电话移动电话通信地址河南省辉县市冀屯乡文庄村南赵固一矿赵固一矿是焦作煤业集团公司的新建矿井主采二煤层厚左右由于地压大顶底板不稳定锚杆支护效果不好巷道发生变形严重影响了现场的对巷道顶板岩层稳定性进行初步分类和冒顶隐患分级按照不同类别进行支护数设计给出相应的支护数和施工工艺并在现场进行工业性试验总结研究成果确定经济技术效益最优的支护数给出合理的煤柱尺寸和最优化巷道布置方式保证