宁汶复合顶板条件下综采工作面矿压作用与支架受力状态关系研究鉴 定 材 料.docx

1、宁汶煤田复合顶板条件下综采工作面矿压作用与支架受力状态关系研究察定材姆山东东山矿业有限责任公司新驿煤矿二OO五年十月采用的研究、实验方法和技术路线（包括工艺流程）：本课题研究采用现场观测和理论相结合的研究方法。现场观测主要是在回采工作面及轨道顺槽中进行三量量测O 在对观测数据分析研究的基础上，明确1301工作面整个采场上覆 岩层组成方式、运动规律及影响范围。分析支架工作状态及其对顶 板控制情况，确定支架工作参数。阐明工作面矿压与支架受力关系， 并对其作出定性、定量分析。技术路线调查研究制定现场观测研究方案成立矿压观测小 组实施现场矿压观测数据整理分析撰写研究报 告鉴定研究报告现有技术基础及条件（包括本课题做了哪些工作和现有仪器 设备条件等）：本研究课题是在局矿领导亲自指导下立项的，并担任课题组负 责人，负责组织协调整个研究工作。他们深刻认识到科学技术是第 一生产力，并提出了科技兴矿的战略口号。要想提高矿井效益，实 现高产高效，必须走科技创新优先发展科技的道路。对于新驿煤矿 来说，井下地质条件复杂，矿压相对较大，在这种艰苦的环境下， 初次尝试条带式综采一次采全高的采煤方法，对于此类开采，

2、我局 无开采实践经验可借鉴，因此他们下定决心自己去探索，以求得真 知，为以后的类似开采提供有价值的借鉴依据。在局矿领导的大力支持下，新驿煤矿组织了 一批有丰富实 践经验的工程技术人员组成矿压研究组，参与课题的现场矿压观 测、数据整理及理论研究工作。矿压观测仪器现已购置完毕，具体仪器为:1、智能圆图自记仪12台2、支架压力表15台3、KY-82顶板动态仪15台4、测枪2台5、测尺4个总之，该课题研究条件已具备。地点：试验规模和进度安排：现场矿压观测地点在新驿煤矿1301首采工作面进行。研究进度：2004年11月2004年12月为调查研究阶段2005年1月2005年3月为制定现场矿压观测方案阶段2005年3月2005年5月为现场矿压观测阶段2005年6月2005年8月为矿压观测数据整理汇总阶段2005年8月2005年10月为研究报告撰写阶段承担单位和主要协作单位及分工（包括研究、研制、试验各 阶段的各单位得分工和承担的责任）：承担单位（新驿煤矿）负责组织现场矿压观测，数据汇总整理，研究报告的撰写等工作。协作单位（矿务局）负责对现场观测人员的技术指导等工作。经费概算（包括总概算和分年度预算的

3、项目和费用及偿还经 费和年度）：该课题研究经费为18万元，包括现场矿压观测人工费、研究费、仪器仪表费、软件费、差旅费等。需要增添的主要设备、仪器（名称、规格型号、数量）和材料:1、KBJ-60DI-2矿用压力数据采集器 1套12台12台2、DJ单体支柱阻力测定仪课题负责（单位、姓名、职务、职称、联系电话）:童培国山东东山矿业有限责任公司新驿煤矿矿长高级工程师白景志山东东山矿业有限责任公司新驿煤矿总工程师 高级工程师课题工作人员（单位、姓名、职称、职务、联系电话）基层单位、负责人审查意见（指所室、院系、厂矿基层负责人等）:梁宝成新驿煤矿采矿工程师王永吉新驿煤矿 采矿工程师徐国华新驿煤矿技术员时维玉新驿煤矿技术员文士高新驿煤矿 助理工程师庄又军新驿煤矿 助理工程师负责人（签名、盖章）审查日期： 年 月 日上报任务书单位、负责人审查意见（有学术委员会者应附其审查 意见）：负责人（签名、盖章）审查日期： 年 月 日主管部门审查意见：审查日期： 年（公章）月 日工作推告山东东山矿业有限责任公司新驿煤矿宁汶煤田复合顶板条件下综采工作面矿压作用与支架受力状态关系研究工作报告一、课题提出新驿煤矿于20

4、04年6月1日建成投产，设计生产能力45万吨/年， 矿井核定生产能力90万吨/年，该矿井实现了当年投产当年达产的骄人 成绩。工作面全部采用综采回采工艺，现开采3心及3上2煤层，煤层顶底 板为泥岩、粉砂岩，岩性较松软破碎，回采巷道顶板下沉、底鼓明显， 加上采动影响，巷道变形严重。1301T作面为新驿矿井三采区的首采面, 位于三采区的东北角，两顺槽直接开口于-430m水平轨道大巷和皮带大 巷，地面标高+50m,井下标高为一430m至一490m之间，其北部为XF断 层，南部为XF”断层，下部为实体煤，其上为工广保安煤柱，地面地势平 坦，西邻新驿镇工业园。1301综采面为我矿投产时的首采工作面，我们将以该面为研究对 象，通过矿压观测，掌握该地质条件下宁汶煤田复合顶板条件下综采工 作面矿压作用与支架受力状态关系规律，为合理进行矿山压力控制决策 与管理服务，为安全服务，为高产高效服务。具体说，就是为综采面合 理确定支护方式、支护参数，分析支架工作状态及支架对顶板岩层控制 质量和效果提供依据。摸清矿压作用对支架受力状态的影响规律，可以有的放矢地指导生 产，最大限度的减少煤矿顶板事故，节约生产成本，减

5、少人身伤害和设 备损坏程度，鉴于此，我们提出了该研究课题。二、课题研究方法及技术路线1、课题研究方法现场矿压观测与理论研究相结合的方法2、课题研究的技术路线明确课题研究地理论基础一一制定研究方案一一工作面现场观 测一一依据理论基础对现场观测数据进行整理分析一一总结出矿压作 用对支架受力状态的影响规律一一写出研究报告三、工作进程2004年5月1日2004年5月20日为调查研究阶段2004年5月21日2004年5月31日为制定现场矿压观测方案阶段2004年6月1日-2004年7月20日为现场矿压观测阶段2004年7月21日2004年7月31日为矿压观测数据整理汇总阶段2004年8月1日2004年9月30日为研究报告撰写阶段四、课题研究主要结论1、新驿煤矿1301综采工作面直接顶为2类顶板，直接顶初次垮 落步距为9. 0m2、1301综采工作面老顶初次垮落步距为12.6m,周期来压步距平 均为6. Im ,初定为中等稳定的I级顶板，来压显现不明显。3、工作面超前支承压力的影响范围为24.0m。4、支架初撑力平均为27.6MPa,为该支架额定初撑力的87.6%； 支架工作阻力平均为31.86M

6、Pa,为该支架额定工作阻力的83.8%；支 架平时活柱缩量平均为0. 73mm,来压期间活柱缩量平均为1. 57mm；实 测顶板下沉量平均为51.8mm,最大为57. 1mm,来压期间的顶板下沉量 平均为54. 6mm,顶板相对稳定阶段的顶板下沉量平均为50. 4颇。5、支架初撑力频率基本呈正态分布，上下偏差较小，依据矿压参 数计算出的合理的初撑力为23. 5MPa,实测支架初撑力平均值为27.6 MPa,满足要求。6、工作而自开始回采至结束没有发生冒顶事故，片帮深度最大为 420mm,顶板冒落高度小于800mm,说明端面顶板控制效果较好；顶底板 移近量控制在60mm以下，说明支护效果良好，该支架适应3煤层的煤 岩层条件。一、鉴定大纲二、计划任务书三、工作报告四、技术研究报告五、用户使用报告六、经济效益、社会效益分析报告 七、科技查新报告技术所宛推告山东东山矿业有限责任公司新驿煤矿刖 H一、井田概况（）、交通位置新驿矿井位于山东省西南部的兖州市境内，东南距兖州市19km,西 北距汶上县城20km。区内交通方便。兖（州）新（乡）铁路从井田南侧穿过，西到荷泽与 京九铁路相连，至新乡与京广铁

7、路相接，东至兖州与京沪线和兖（州）石 （臼所）铁路连通。兖州汶上公路自井田东北穿过，井田内乡村级公路 四通八达。详见交通位置图（图1-1-1）及地理位置图（图1-1-2） o（二）、地形、地貌弁田内地势平坦，地面标高在+43. 35m52. 78m之间，地势北高南 低，地形坡度1.2%。区内为冲积平原，土地肥沃，农作物主要以小麦、 玉米为主。井田内有32个村庄，村庄压煤对矿井开采有一定影响。井田内主要河流为7光、府河，由于第四系中组粘十.类隔水层发育良 好，因此，各基岩含水层与地表水、大气降水无直接水力联系。（三）、气象、地震本区为温带半湿润季风区，属海洋与大陆间过渡性气候，四季分明。 年平均气温13. 6C,月平均最高气温34. 3C,日最高气温41.6C；月平均 最低气温-9. 5C,日最低气温-19. 4C,年平均降雨量659. 39mm,年最大 降雨量1186mm,日最大降雨量177. 1mm；降雨多集中在7、8月份,春季雨量少；年平均蒸发量1765. 60mmo春、夏季多东及东南风，冬季多北及西 北风，平均风速2. 3m/s,最大风力8级。历年最大积雪厚度0. 15m,最 大

8、冻土厚度0.31m。本矿井工业场地地震烈度，按山东省建委鲁建设发1997J243号 文山东省各县（市、区）地震烈度表为7度。（四）、矿区开发情况本井田位于兖州市西北约19km,南部为兖州矿区，西南部有近年建 成投产的葛亭煤矿（60万t/a）,运河煤矿（150万t/a）、唐阳煤矿（60万 t/a） o新驿矿井的建设单位一临沂矿务局去年建成投产的古城煤矿（90 万t/a）位于兖州城区的东北。上述矿井在建设、生产、管理等方面积累 了丰富的经验，为本井田的开发建设奠定了坚实的基础。（五）、矿区水源、电源及通信情况1、水源条件井田内地下水系可以作为矿井供水水源，可供矿井选择水源有第四 系冲积层砂层水和奥灰水，供水水源可靠。结合邻近生产矿井取水情况，井出内的第四系砂层含水丰富，水质 较好，初步确定第四系上组砂砾层水作为该矿井的供水水源。2、电源条件位于本井田北部的新驿镇附近有新驿35kv变电所，在井田南部颜店 镇附近拟建颜店11 Ok V变电所。3、通信条件矿井距兖州市新驿镇约1km,矿井对外通信经新驿镇电信支局接入 市话公用网。二、安全条件()、地质特征井田内地层自上而下有第四系、侏罗系上统、二

9、迭系上统上石盒子 组、下统下石盒子组和山西组、石炭系上统太原组、中石炭统本溪组、 奥陶系中下统。现分述如下：1、第四系(Q)厚度162.40216.10m,平均185.32m。地层东、东南部薄,北、西 北部厚。由粘土、钙质粘土、砂质粘土、砂及砂砾层组成，分为上、中、 下三组。上组：厚95.20105.50m,由棕黄、褐色砂、粘土质砂及粘土、砂 质粘土相间沉积而成，砂层松散且透水性和水质较好。中组：厚27.0052.00m,由灰绿色粘土、砂质粘土夹砂层组成，主 要以隔水性能为主，为重要的隔水层。下组：厚39.7059.00m,以灰绿、灰白色中、细砂夹粘土、砂质粘 土组成，含砂24层，富水性中等。本系属河湖相沉积与下伏地层呈不整合接触。2、侏罗系上统蒙阴组(L)钻孔揭露最大残厚110.83m,平均79.71m,主要分布在半边店向斜 的轴部，分上下两个亚组。上亚组主要为灰、深灰至灰绿色粉、细砂岩。 下亚组主要为一套紫灰色、暗紫色和砖红色中、细砂岩。本组地层底部 多有紫红色砂砾岩，与下伏地层呈不整合接触。3、二迭系(P)(1) 上统上石盒子组(P2)最大残留厚度359.90m,平均171.06m,井田中部保留较厚。主要 由灰、灰绿色中、细砂岩和杂色泥岩与粉砂岩组成，近底部发育有一层 铝土岩(厚1.201.60m),是较好的标志层。(2) 下统下石盒子组(P/)残留厚27.90113.30m,平均45.48m,由黄绿、紫灰、灰等杂色泥 岩、粉砂岩及灰绿色砂岩组成与下伏山西组地层呈连续沉积。(3) 下统山西组(P

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