090109普采工作面支护设计

090109普采工作面支护设计

第一节、工作面位置及概况

一、巷道位置

090109普采工作面地面相对位置位于英武乡政府以西，地表为农田，地面无建筑物、河流、水库等。井下位置位于矿井一采区，工作面以东是为英武乡政府保护煤柱，以北是090107回采工作面，以南是我矿9#煤采空区，以西是集中回风巷。

二、地质特征

090109工作面设计开采煤层为9#煤，9#煤位于太原组一段顶部，俗称“毛四尺”，K2石灰岩为其直接顶板，底板为砂岩，上距7#煤26.12m，下距10#煤4.8m，煤层厚度1.38—1.56m，平均1.43m，煤层结构简单，属稳定可采煤层。

三、地质构造：

根据工作面设计范围内煤层底板等高线变化趋势分析，该工作面地层整体呈一单斜构造，倾向西北向，倾角3°～8°,一般5°左右；此外预计该工作面在掘进期间,无大的断层构造存在,但在掘进巷道施工过程中,由2处较小的陷落柱,有少量的裂隙水出现，会给顶板支护管理带来一定的影响。

第二节、设备配备

090109普采工作面设计走向长度860m，倾斜长度170m，沿煤顶板层一次采全高，工作面坡度随煤层倾角变化而变化。

一、设备配备情况

1、采煤机

根据采高变化和循环进度，采煤机选用MG300/345型双滚筒采煤机，其主要技术参数如下：

采高：0.95-2.25m 电机功率1×132KW 截深0.8m 牵引速

度0-6m/min

2、单体液压支柱及主要支护用品主要技术特征：

根据采高变化和循环进度，选用DZ—1600型单体支柱配方木支护顶板，支柱活柱升程超过0.6米时，不得低于0.2米，当支柱活柱升程不足0.2米时，支柱前要进行卧底，确保支柱活柱升程不得低于0.2米且不得超过0.6米。

3、运输设备

①工作面运输机一部，型号为SGW-150T

电机功率：2×40KW 运输能力：250吨/小时

中间槽尺寸：1500×830×270mm

②转载机1部，型号为SGB-620/40T（双边链），技术参数为

电机功率：1×40KW 运输能力：150吨/小时

中间槽尺寸：1500×630×200mm

③可伸缩带式输送机2部，型号均为SPJ-800/2×40，技术参数为

电机功率：2×40KW 运输能力：400吨/小时

带宽：800mm 带速：2m/s

第三节、支架设备选型

本工作面的顶板管理采用全部跨落法。

1、支护方式

支护方式为戴柱帽点柱支护，如遇破碎顶板时可临时挂梁。采煤机割煤后，支柱紧随推移输送机，及时支护。

2、工作面支柱选型

（1）、单体液压支柱高度

支柱高度

Hmax=Mmax-b+e+z Hmin=Mmin-b-a+z

式中：Hmax、Hmin—支柱的最大、最小高度，mm；

Mmax、Mmin—工作面最大、最小采高，分别为1580、1200mm；

b—柱帽（顶梁）高度，138mm；

e—活柱富裕行程，100mm；

a—支柱卸载高度，50mm；

z—支柱钻底深度，经验取值50—100mm；

经计算：支柱的最大高度，Hmax=1592mm；支柱的最小高度，Hmin=1062mm；

（2）支柱选择

根据支柱的最大、最小高度，选择DZ—1600型外柱式单体支柱。其技术特征如下：

支柱高度： 1600—1005mm；

额定工作阻力： 320KN；

额定工作液压： 38.2Mpa；

初撑力： 118—157KN；

泵站压力： 15—20Mpa;

（3）支柱阻力：

按下式计算：

P=8×9.8r Mcosa

式中：p—支柱承受的荷载，KN/m2；

r—顶板岩石视密度，2.5t/m3；

M—工作面采高，1.2—1.58m；

a—煤层倾角，5—80；

经计算：9#煤层支柱承受的荷载p=243 KN/m2；

（4）排距、柱距计算

根据截深，确定排距为0.8m，柱距按下式计算：

Lz=（pe/pz）Lp

式中：Lz—支柱所需柱距，m；

Pe—支柱额定工作阻力，320KN；

Pz—单位支护强度，243 KN/m2；

Lp—支柱排距，0.8m；

经计算：柱距Lz=1.054m；因工作面的倾角小，顶板较稳定，决定支柱柱距采用1.0米，支护密度1.25根/m2。

第四节、支护要求

一、正常工作时期顶板支护方式

工作面采用DZ—1600型单体支柱配方木支护顶板，柱距1.0米；组与组之间的间距为0.8米。

密集加墩柱切顶，墩柱打在切顶排,顺工作面倾斜方向每 5.0米一棵。工作面采用“见五回一”的控顶方式，放顶步距为0.8米，当工作面呈现最大控顶距4.0米时，一排密集加墩柱靠老塘，三排花柱靠煤帮，

当工作面呈现最小控顶距3.2米时，一排密集加墩柱靠老塘，二排花柱靠煤帮。所有支柱必须拴牢防倒绳。

二、正常工作时期的特殊支护方式

密集支柱：在两颗单体支柱加设一颗单体支柱，加设的支柱要戴帽支设，一柱一帽，顺倾斜方向打成一条直线，墩柱柱距5.0米顺倾斜方向打成一条直线，并且迎山有劲。支柱初撑力不得小于90KN，所有支柱必须使用防倒绳拴牢。

三、工作面上下顺槽的超前支护

1、支护要求:

工作面上、下超前支护基本形式为：在上下顺槽内支设单体液压支柱配方木作为上、下超前支护；超前的支设长度不得小于20米；两排支柱间的排距1.5米，柱距1.0米。每侧的支柱要打成一条直线并用防倒绳相互栓连牢固。超前范围净高不得小于 1.8m，人行道宽度不得小于0.8m，超前支护内不得堆放物料，保持畅通无阻。

2、支护质量标准

①支柱应支到实底，初撑力不得小于90KN（12MPa）。

②单体液压支柱三用阀注液口方向一致。

③支柱支牢后要使用防倒绳逐棵缠联拴牢。

四、工作面上下端头支护

工作面上、下端头各使用单体液压支柱配铰接顶梁支护顶板，上下端头各使用“四对八梁”支护顶板，组与组之间间距0.8米。每一棵支柱要迎山有劲，支柱初撑力不小于90KN（12MPa）。

五、特殊时期的顶板管理

（一）、初次放顶措施

初次放顶时要加强支护，搞好矿压监测，及时进行二次注液，确保支护质量。初次放顶时要增加支柱的支护密度，在密集排点柱侧每间隔