北宿煤矿含硬夹矸薄煤层机械化开采成套装备应用技术研究实施方案(修日)zz.docVIP

兖矿集团20年科技项目 项目名称 承担单位 协作单位： 编写时间：年月日1 项目必要性 1 1.1项目背景 1 1.2矿井地质概况 1 1.3 煤层赋存条件对比 3 1.4目的和意义 4 2 研究开发内容 4 2.1薄煤层矿山压力显现规律及降低硬夹矸截割难度的研究 4 2.2主要配套设备的选型、参数优化及整体配套研究 5 2.3薄煤层综采工作面巷道布置及远距离供电、供液技术研究 5 3 项目总体经济技术指标 5 4 关键技术及创新点 6 5 研究或研制开发的技术路线，实施方式、方法、步骤 6 5.1技术路线 6 5.2 实施方式、方法、步骤 6 6 技术方案 7 6.1 薄煤层矿山压力显现规律及降低硬夹矸截割难度的研究 7 6.2工作面开采工艺参数的选取 19 6.3工作面设备选型配套 24 6.4工作面设备总体配套 33 6.5薄煤层综采工作面巷道布置及支护方式 36 6.6薄煤层综采工作面远距离供电、供液技术研究 37 6.7工作面风量的确定 47 7 对安全、环境、健康的影响性分析 51 8 现有基础、技术条件，保证体系 51 9 经济、社会效益分析 51 10 项目实施进度计划 52 11 经费计划 53 12项目负责人、项目组成员及分工 54 12.1项目成员 54 12.2 项目任务分工 54 1 项目必要性 由于硫化铁结核的影响，自建矿以来一直采用炮采工艺进行煤炭回采落煤工艺始终未能实现机械化，劳动效率低、劳动条件差等问题没能得到根本解决。随着我国煤机制造技术的提高和采煤工艺的改进，含硫化铁硬结核的煤层回采已并非难题，杨村煤矿使用大功率采煤机，结合轻型、低工作阻力液压支架，利用矿压对煤壁的压酥作用，首次实现了含硫化铁硬结核综合机械化。 综合机械化开采是解决煤炭生产效率低、劳动条件差的根本途径，是提高安全生产最有力的保障，煤炭生产的机械化、自动化是追求的目标，也是北宿煤矿多年来努力的目标对于提升北宿煤矿生产技术水平，实现科学采矿、绿色采矿具有十分重要的作用。 本区主要含煤地层为上石炭统太原组，114.62～184.02m，平均160.52m。共含煤16层，平均总厚度5.97m，含煤系数3.7%。可采煤层15上、16上、17、18上四层，总厚度1.814.91m，平均3.38m，含煤系数2.1%16上、17层煤为全区可采，15上、18上层煤为局部可采。各煤层特征见表1.1、。 煤层 厚度 （m） 稳定程度 煤层结构 夹石 可采情况 煤层间距 (m) 岩性及形态 厚度 （m） 部位 15上 0.3～1.10 0.69 极不稳定 简单 呈透镜状黄铁矿结核 0.10 不定 局部可采 27.18～45.52 36.62 9.45～16.85 12. 62 3.40～9.35 5.34 16上 0.60～1.22 0.92 稳定 简单 黄铁矿结核 炭质细砂岩 0.28 0.21 不定 中下部 全区可采 17 0.57～1.24 0.96 稳定 简单 黄铁矿结核 炭质细砂岩 0.16 0.18 不定 中下部 全区可采 18上 0.34～1.15 0.76 不稳定 较复杂至复杂 铝质泥岩(层状、似层状，1—3层) 0.05～0.68 中上部 局部可采 表1 煤层特征一览表 表1 煤层顶底板特征一览表 岩性 厚度(m) 稳定性 力学性质及结构特点 层间距（m） 15上 顶板 灰岩或粉砂岩 有相变 厚度薄、岩性坚硬、具韧性、性脆弱 底板 中砂岩 7.19～19.45 稳定 顶部含铝质泥岩，较坚硬，顶部与煤层间夹0～1.65m的铝质泥岩 16上 顶板 灰岩 稳定 致密坚硬，富韧性，底部发育多层炭质薄膜，波状层理，构成弱结合面 底板 铝质泥岩 0.55～1.29 稳定 含砂质 17 顶板 灰岩或粉砂岩 有相变 灰岩坚硬、韧性大，粉砂岩、岩性脆弱，节理较发育 底板 铝质泥岩 0.5～2.5 稳定 坚硬，遇水膨胀松散，节理较发育 18上 顶板 粉砂岩 0.8～4.8 稳定 岩性脆弱，节理裂隙较发育 底板 铝质泥岩 0.25～11.26 稳定 遇水膨胀松散，塑性强，有时含薄层硅质砂岩，质坚硬，可达六级 北宿煤矿现主采16上及17煤。煤层产状平缓，倾角3°～°，平均6°，褶曲发育。煤硬度f=1.25～.5。单向抗压强度115.36MPa常相变为粉砂岩、页岩、泥岩。单向抗压强度为163MPa厚度0.52.5 铝质泥岩，厚度0.701.50m 煤层厚度(m) 0.57～1.24，平均0.96 0.70～1.92，平均1.05 煤层硬度系数 f=1.25～2.5 f=1.4 硬夹矸块度、层位 结核体220×160mm椭球体，