架棚支护改进.doc

皖北矿区规范金属支架支护
课题研究报告

皖北煤电集团公司

二00六年八月

第12页

目 录
1 研究背景、意义 1
2 皖北矿区金属支架支护现状 2
2.1 矿工钢支护断面现状 2
2.2 U型钢支护断面现状 2
2.3 近年钢材投入及万吨耗情况 2
2.4 金属支架在籍数量及报废时间 2
3 矿工钢支护断面规范设计 6
4 规范矿工钢支护断面选择和支护材料管理的意见和建议 7
附件1：矿工钢支护巷道主体断面图 8

1 研究背景、意义
集团公司生产技术部、供应公司通过对各矿坑代科矿工钢支架加工及库存情况摸底调查，截止2006年4月底，全矿区共积压闲置矿工钢支架2700余吨（主要集中在恒源公司、祁东矿和任楼矿三个大矿），支护钢材的加工料损在10％左右。积压闲置原因有四个方面：
（1）采煤工艺改变，由炮采改综采，断面加大，造成小断面支架大量退出甚至淘汰。
（2）支护形式改革，由架棚支护改锚杆支护。
（3）巷道压力大，变形严重，加大设计断面，造成小断面支架淘汰。
（4）加工计划不合理，超量加工，超量库存，上述原因出现后，造成新加工支架未投入即成为积压闲置物资。
为避免金属支架重复出现积压闲置现象，便于今后金属支架在全矿区内部的调剂使用，减少支护钢材的新投入及加工损耗，达到“盘活资产、物尽其用、降低支护成本”之目标，集团公司于2006年7月中旬成立了“皖北矿区规范金属支架支护”课题组，就规范金属支架支护断面设计和支护材料管理进行专题研究。

2 皖北矿区金属支架支护现状
2006年7月20日～25日，课题组对各矿金属支架支护断面现状进行了调研，统计如下：
2.1 矿工钢支护断面现状
全矿区目前回采巷道矿工钢支护主体断面共有14种（表1）、U型钢支护断面共4种。
2.2 U型钢支护断面现状
全矿区目前开拓、准备、修护巷道U型钢支护断面主要有16种（表2）。
2.3 近年钢材投入及万吨耗情况
近年来，全矿区钢材新投入和万吨耗呈逐年上升趋势（表3）。
2.4 金属支架在籍数量及报废时间
截止2006年7月底，全矿区工字钢、U型钢支架在籍数量28.2万余架，现在籍的工字钢支架按3次周转预计在2012年全部报废（表4）。

表1 全矿区回采巷道主体支护断面统计表
单位
采煤工艺
断面规格
（梁*腿*腿）
净断面
（m2）
扎角
备注
孟庄
炮采
九采区风、机巷3400*2600（25U棚）
7.60
75°

Ⅳ1采区风、机巷4000*2800（25U棚）
9.48

切眼2400*2400*2400
5.43
从毛郢调拨
百善
综采
风、机巷3200*2800*2800
8.78
78°

炮采
风、机巷2400*2400*2400
5.43

毛郢
炮采
风、机巷2400*2400*2400
5.43
75°

刘一
4煤炮采
风巷2400*2400*2400
6.00
76°

机巷2800*2400*2400
6.88

4煤综采
风巷2800*2600*2600
7.73

机巷3400*2800*2800
9.95

6煤炮采
风巷2400*2600*2600
6.67

机巷2800*2600*2600
7.63

6煤高普
风、机巷2800*2600*2600
7.63

恒源
4煤炮采、4煤高普
风巷2400*2200*2200
5.43
75°

机巷2800*2200*2200
6.23

6煤炮采、6煤高普
风巷2400*2400*2400
6.00

机巷2800*2400*2400
6.88

4煤、6煤综采
风巷2800*2600*2600
7.73

机巷3200*2600*2600
8.70

任楼
炮采
风巷2200*2500*2500
5.65
75°

机巷2600*2500*2500
6.53

综采
风、机巷3200*2800*2800
9.13

祁东
综采
风、机巷3440*2800*2800
9.68
75°

风、机巷梯形U型硼
3700（1m腰扎）*2600（净高）
10.2

高普
风巷2640*2800*2800
7.68

机巷3440*2800*2800
10.2

风、机巷梯形U型硼
3700（1m腰扎）*2300（净高）
8.2

前岭
炮采
风巷2200*2400*2400
5.34
75°

机巷2600*2400*2400
6.18

表2 全矿区U型钢支护断面统计表
单位
巷道类别
断面规格
（净宽*净高）
净断面
（m2）
备注
刘一
修护巷道
3000*3000
8.03
25U型钢
采区石门、上山
3600*3200
10.13
采区石门、上山
3600*3400
10.85
运输大巷
4000*3700
13.08
轨道大巷
4400*3700
14.20
恒源
修护巷道
2800*2600
6.44
修护巷道
3200*3000
8.50
修护巷道
3600*3200
10.13
修护巷道
4600*3700
14.75
任楼
修护巷道
3600*3150
9.95
29U型钢
采区上山
3800*3400
11.37
水平运输大巷、采区上山
4200*3350
12.17
水平轨道大巷
4400*4000
15.52
大巷车场
5000*4100
17.81
祁东
水平运输大巷、采区运输上山
3800*3300
10.99
采区轨道上山、采区大巷
4200*3500
12.80
水平轨道大巷
4800*4000
16.72

表3 全矿区钢材新投入及万吨耗统计表
年
钢 度
材
2004年
2005年
2006年1～7月
新投入
（吨）
万吨耗
（吨/万t）
新投入
（吨）
万吨耗
（吨/万t）
新投入
（吨）
万吨耗
（吨/万t）
工字钢
3470
3.4
4450
4.21
2522
4.14
U型钢
895
0.88
1964
1.86
3230
5.3
合计
4365
4.28
6414
6.07
5752
9.44
表4 全矿区金属支架在籍情况及报废时间
单位
工字钢支架
在籍数量
（架）
U型钢支架
在籍数量
（架）
现工字钢支架
全部报废时间
（周转次数3次）
孟庄
2024
29126

百善
62539
/
2012年
毛郢
12629
2225
2009年
刘一
11200
1650
2009年
恒源
38683
3217
2012年
任楼
52099
10828
2011年
祁东
24644
19956
2011年
前岭
11416
157
2010年
全公司
215234
67159

3 矿工钢支护断面规范设计
因U型钢仅用于揭煤、过地质构造破碎带、巷道修护支护，用量较少，由各矿根据具体情况进行断面设计，全矿区不进行统一规范设计。
本课题只针对全矿区回采巷道矿工钢支护主体断面进行统一规范设计，设计依据：
（1）矿区矿工钢支护主体断面现状；
（2）《煤矿安全规程》有关巷道安全间隙之规定（皮带机边缘距巷帮安全距离不低于500mm、皮带机边缘距矿车边缘安全距离不低于200mm、矿车边缘距巷帮安全距离不低于300mm）；
（3）《采矿工程设计手册》有关巷道断面计算的规定。
本着尽量减少断面种类、有利于合理加工库存、有利于今后矿区内部调剂使用的原则，经过计算、优化筛选，按照采煤工艺的不同，确定以下6种矿区回采巷道矿工钢支护主体断面。巷道设计断面图附后。
表5 矿区工字钢规范断面一览表
采煤工艺
断面规格
（梁*腿*腿）
净断面
（m2）
扎角
综采、综放
（煤厚＞2.3m）
风、机巷3200*2800*2800
9.13
75°
综采
（煤厚≤2.3m）
风、机巷3200*2600*2600
8.27
75°
高普、炮采
（煤厚＞2.3m）
机巷2800*2600*2600
7.81
75°
风巷2400*2600*2600
6.42
75°
高普、炮采
（煤厚≤2.3m）
机巷2800*2400*2400
6.60
75°
风巷2400*2400*2400
5.75
75°

4 规范矿工钢支护断面选择和支护材料管理的意见和建议
（1）各矿的矿工钢支护主体断面应根据煤层厚度和采煤工艺的不同，从以上6种支护断面中选取。加工规格以支护断面图为准，牙克高度均为100mm，牙克角度统一为75°。
（2）各矿应淘汰的主体断面规格如下：
任楼2种——2200*2500*2500、 2600*2500*2500
祁东3种——2400*2600*2600、 2640*2600*2600以及3440mm的梁子（改为3200mm）
刘一1种——3400mm的梁子（改为3200mm）
恒源2种——2400*2200*2200、 2800*2200*2200
（3）规范新投入钢材管理程序，采购部门严把新投入计划关，配套保障措施。
（4）各矿加工部门应动态掌握生产需求，合理库存，常用断面的矿工钢支架地面库存量，各矿应根据各自的生产实际制定相应的指标并加以考核，避免超量加工造成的积压浪费。
（5）已领未用钢材实行期末退库制度。
（6）实施内部调剂，制定相应政策，调动各方积极性。
（7）切实加大修旧利废力度，通过焊接改制等措施，最大限度利用边角料和小断面的矿工钢梁子、腿子。

附件1：矿工钢支护主体巷道断面图
一、综采（综放）风、机巷断面（煤厚＞2.3m，梁*腿*腿＝3200*2800*2800），下图为机巷

二、综采风、机巷断面（煤厚≤2.3m，梁*腿*腿＝3200*2600*2600），
下图为机巷

三、高普、炮采风、机巷断面（煤厚＞2.3m）
1、机巷，梁*腿*腿＝2800*2600*2600

2、风巷，梁*腿*腿＝2400*2600*2600

四、高普、炮采风、机巷断面（煤厚≤2.3m）
1、机巷，梁*腿*腿＝2800*2400*2400

2、风巷，梁*腿*腿＝2400*2400*2400