使用悬浮式单体液压支柱可行性研究报告

XX市XX镇XX煤矿使用悬浮式单体液压支柱可行性研究报告XXXXXXXXXXXXXXXX有限公司目录总说明 (1)第一章井田概况 (7)第二章井田开拓及开采 (20)第三章单体液压支柱的选型与配备 (26)第四章回采工作面使用悬浮式单体液压支柱的必要性 (32)第五章项目投资 (38)第六章结论 (40)总说明一、概况1、矿井性质、矿井位置、隶属关系1）矿井性质XX市XX镇XX煤矿为整合矿井，由原下庄煤矿和原黄皮冲煤矿于2007年4月24日整合形成，整合扩界后新的矿井名称为XX市XX镇XX煤矿，设计生产规模为9万t/a。

2）矿井位置及交通（1）位置：XX煤矿位于XX市北西部，隶属XX市XX镇镇管辖；地理坐标为:东经107º27′22″～107º28′29″，北纬26º29′57″～26º46′26″。

（2）交通XX煤矿位于XX市北西部，隶属XX市XX镇管辖。

该矿距XX市约7km，205省道从矿区北东侧经过。

矿山有公路相通，交通较为方便。

详见交通位置图0-1-1。

图0-1-1 矿区交通位置图（3）隶属关系及企业性质XX煤矿行政区划隶属于XX市XX镇管辖，企业性质为私营独资。

二、任务来源及编制依据1、任务来源本任务来源于XX市XX镇XX煤矿，受XX煤矿委托进行悬浮式单体液压支柱的可行性研究报告的编制。

2、编制依据1）XX市XX镇XX煤矿回采工作面使用悬浮式单体液压支柱的可行性研究报告的委托书；2）XX省国土资源厅2008年9月2日颁发的XX市XX镇XX煤矿采矿许可证（复印件）（证号：5200000830805）；3）XX大学勘察设计研究院编制的《XX市XX镇XX煤矿（整合）开采方案开采方案设计》；4）XX大学勘察设计研究院编制的《XX市XX镇XX煤矿（整合）安全设施开采方案设计》；5)XX省煤炭管理局文件——黔煤生产字【2007】487号“对黔南州煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”；6)XX省煤炭管理局文件——黔煤生产字【2008】1457号“对黔南州煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”；6)XX省煤田地质局实验室2004年12月24日提交的“XX市XX镇下庄煤矿D煤层煤炭自燃倾向鉴定报告”和2004年12月24日提交的“XX市XX镇下庄煤矿D煤层煤尘爆炸性鉴定报告”；8)XX市供电局——福供方复【2008】17号“关于供电可行性方案的回复”；9)2009年3月22日XX市XX镇XX煤矿与XX瓮安煤矿护队签订的矿山救援技术服务协议；10)《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006）；11）《中华人民共和国安全生产法》，2002年6月；12）《煤矿安全规程》（2011版）。

三、指导思想本着“以人为本，安全生产”的原则，防止发生冒顶伤亡事故的安全隐患，该矿回采工作面使用新型悬浮式单体液压支柱相比其他支护，在使用过程中省时省工且具有较好的安全可靠性。

四、项目特征1、矿井开拓方式矿井开拓方式为斜井开拓。

2、主要巷道布置利用整合方案中的主斜井作为系统的主斜井，主井口考虑布置在该处工业场地中，风井井口距离主井井口以东约75m。

主要井筒位置及特征表见表0-4-1。

表0-4-1 井筒位置及特征表3、采区划分整个矿井共划分为4个采区，沿井田中部的F1 断层将井田划分为两个部分，F1 断层以东划分为2个采区开采，+757m标高至煤层上部采空区边界为一采区，+757m标高以下为二采区；F1 断层以西划分为2个采区开采，+871m标高至煤层露头为三采区，+871m标高以下为四采区。

4、采煤工作面的回采工艺及支护方式1）采煤工作面采用炮采工艺。

（1）落煤方式：煤电钻(ZMS-1.5型)打眼，放炮落煤。

（2）支护方式：工作面：配备DW16-300/100X型悬浮式单体液压支柱，支撑高度为0.92～1.60m，额定工作阻力为300kN/根(初撑力为108.5-144.7kN/根)，选用HDJA-1000型金属铰接顶梁，齐梁齐柱式布置。

端头(上下出口)：“四对八梁”支护，采用4.0m 8根(4组)矿用22kg/m 工字钢，交错抬棚加强支护，并保持出口畅通。

顺槽超前加强支护：运输、回风巷离工作面10m范围内采用双排走向抬棚，10～20m范围内采用单排走向抬棚支护，选用DW25-250/100X悬浮式单体液压支柱配合HDJA-1000型金属铰接顶梁。

顺槽支护：运输顺槽和回风顺槽采用工字钢金属梯形棚支护。

特种支护：放顶线采用密集、丛柱切顶，初期来压和周期来压时增设悬浮式单体液压支柱。

（3）顶板管理：采用全部陷落法管理顶板，“四六”排控顶，排距1.0m，柱距0.7m，最小控顶距3.2m，最大控顶距4.2m，放顶步距1.0m。

放顶线采用密集、丛柱切顶；根据采面片帮情况，在片帮地段打设临时贴帮柱，柱距1.6m，采用回柱绞车回柱。

5、矿井项目投资1）项目总投资：2550.0万元，吨煤投资：283.33元/t；2）财务内部收益率：32.14%(税后)；42.92%(税前)；3）投资利润率：44.16%；投资利税率：58.00%；4）静态投资回收期:3.49(税前)；4.11a(税后)。

6、技术经济及社会效益评价XX煤矿交通方便，工业物资供应及煤炭运销条件较好，电源已达到双回路供电要求、水源基本可靠，工业场地新建。

建筑材料多可以就地解决，环境保护已采取措施，矿区及附近居民均以农业为主，劳动力富余，具备了煤矿建设的各种有利条件。

矿井煤炭赋存较稳定，资源较丰富，开采技术条件较好，过去的开采亦为后续生产积累了一定的经验，矿井的建设是有条件的、可行的。

第一章井田概况一、井田概况1、地理位置及交通状况1）位置XX煤矿位于XX市北西部，隶属XX市XX镇镇管辖；地理坐标为:东经107º27′22″～107º28′29″，北纬26º29′57″～26º46′26″。

2）境界矿界：根据XX省国土资源厅2008年9月2日颁发的XX市XX镇XX煤矿采矿许可证（复印件）（证号：5200000830805）,该矿采矿权范围由4个拐点坐标圈定，开采标高：+1100m～+500m，，矿区面积：1.411km2，拐点坐标见表1-1-1：表1-1-1 矿区范围拐点坐标3）交通XX煤矿位于XX市北西部，隶属XX市XX镇管辖。

该矿距XX市约7km，205省道从矿区北东侧经过。

矿山有公路相通，交通较为方便。

(见交通位置示意图0-1-1)。

2、自然地理1）地形地貌矿山地势南西高北东低，海拔标高一般1010～1100m，最高点位于矿区南部一无名山头，山顶海拔约1175m，最低点位于矿区东部溪沟底，沟底海拔约993m（矿山侵蚀基准面），最大相对高差182m。

矿山总体上属中低山地貌，碳酸盐岩覆盖范围广，峰丛、洼地、溶斗、溶洞等喀斯特地貌较发育，在逆向坡地带易形成陡崖、陡坡，含煤地层经多次风化剥蚀形成低凹或缓坡地形。

2）气象煤矿所在区域属亚热带温暖湿润气候区，据XX市气象局多年气象资料，年平均气温14.7℃，年平均降雨量1197mm，年日照时数1167.9小时，无霜期267天。

雨季多在5～10月，枯季多在12月至次年3月。

灾害性天气主要有干旱、冰雹、暴雨等。

3）地表水矿区内地表水系属长江流域沅江水系重安江支流，区内无大的河流、水库等地表水体，地表水为山间雨源型小溪，主要受大气降水及地形控制，矿区北东侧发育一条小溪沟，名为下庄小河，沟水自北西向南东迳流，区内长度约2km，2007年5月28日在矿区南东侧边缘测得沟水流量为150.95 l/s。

沟水动态变化极大，季节性变化十分显著，雨季暴涨，旱季流量较小。

4）地震据《中国地震动参数区划图(18306-2001)》，XX市地震基本烈度小于Ⅵ度，区域稳定性较好。

二、矿井建设的资源条件1、矿区地质1）地层矿区及周边出露地层由老到新为中二叠统茅口组（P1m），上二叠统吴家坪组（P3w）及上二叠统长兴组（P3c）。

分别简述如下：（1）中二叠统茅口组（P2m）主要岩性为灰岩、燧石灰岩等，为灰色、深灰色，泥晶粉屑结构，中厚层状，波状层理，含蜓科等动物化石。

区内出露不全，地层厚度不详。

与上覆地层呈假整合接触。

（2）上二叠统吴家坪组（P3w）根据岩性组合共分为三段，分别叙述如下：①吴家坪组一段（P3w1）主要岩性为粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等，中夹中厚层状灰岩、含泥灰岩、燧石灰岩、硅质灰岩，含腕足类动物化石，上部夹D 煤层，该煤层为矿区主要煤层，煤厚0.9～1.2m，段厚25～35m，平均厚30m。

②吴家坪组二、三段（P3w2+3）主要岩性为灰岩、含泥灰岩、泥质灰岩、燧石灰岩、硅质灰岩等，为灰色、深灰色，泥晶粉屑结构，中厚层状，波状层理，含大量燧石团块及结核，燧石团块大小不等，分布不均，中夹薄层状砂泥岩薄层，顶部为一层粉砂质泥岩，段厚250m。

（3）上二叠统长兴组（P3c）主要岩性为燧石灰岩、含少量硅质岩、硅质灰岩。

为灰色、深灰色，泥晶结构，中厚层状，波状层理。

本段厚85m。

（4）下三叠统大冶组（T1d）出露于矿区北西部及外围。

根据岩性组合自下而上共分为三段：①第一段（T1d1）为浅灰色、灰色，中厚层状至厚层状灰岩。

顶部为薄层状泥质灰岩。

底部为浅灰色薄层状中厚层状泥质灰岩夹粉砂质泥岩、泥岩。

一般厚度170m 左右。

②第二段（T1d2）浅灰色、灰黄色粉砂岩，泥岩，上部夹薄层灰岩。

厚度110～230m。

③第三段（T1d3）浅灰色、灰色中厚层状至厚状灰岩夹薄层状灰岩，中部夹白云质灰岩。

厚度91～256m。

2）构造XX煤矿位于扬子板块黔南断陷，属XX向斜西翼，地层走向北西南东向，倾向北东，地层倾角25～34°。

沿走向和倾向产状变化不大，煤层产状与地层产状一致。

地表未发现褶曲。

矿山总体上为单斜构造。

矿区发育2条断层，编号为F1及F2。

F1位于矿区中部，走向北东—南西向，倾向南东，倾角约50°，地层断距约30m，性质为逆断层，区内延伸长度约700m。

F2位于矿区南西侧边缘外侧，走向北西—南东向，倾向北东，推测性质为正断层，延伸长度大于3km。

结合临区及区域构造特征，本区地质构造复杂程度类型应属中等。

三、煤层1、含煤地层1）地层特征区内含煤地层为二叠系上统吴家坪组（P3w），仅一段（P3w1）含煤，含煤段为海陆交互相沉积，主要由薄至中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤层及浅灰色、灰色及深灰色中厚状灰岩、燧石灰岩、泥质灰岩组成。

含煤1～4层，其中可采煤层1层，含煤地层总厚约30m。

产腕足类动物化石及少量植物化石。

2）含煤性含煤地层为吴家坪组（P3w）一段，含煤1～4层，其中三层不可采。