制約礦井開拓掘進的因素分析

劉　慧

摘要:由于礦井地質條件較差,區隊建設和生產組織等方面受到一定影響,掘進單進較低。文章在對礦井開拓掘進分析的基礎上,對礦掘進現狀進行研究分析,提出了礦井開拓掘進建議。

關鍵詞:濟寧二號煤礦;掘進單位;掘進率;地質條件

中圖分類號:TD76文獻標識碼:A

文章編號:1674-1145(2009)21-0164-02

一、礦井生產現狀分析

濟寧二號煤礦位于山東省濟寧市境內,隸屬兗州煤業股份有限公司,礦井于1989年12月份開工建設,1997年11月8日正式投產,設計生產能力400萬t/年,2006年山東省煤炭工業局核定為原煤產量500萬t/年。

2008年各項掘進經濟技術指標見下表:

根據礦井的發展情況看,目前掘進中存在的主要問題為:

(一)生產掘進率高

在兗州煤業股份有限公司八大礦井中,濟寧二號煤礦的掘進率排第二名,遠高于煤業公司平均水平。較高的掘進率一方面導致礦生產成本的提高,另一方面要求掘進隊伍不斷增加掘進進尺。

(二)掘進單進水平較低

礦井掘進單進水平一直較低,2008年綜合掘進單進為223.78m/個/月,其中巖巷單進為103.82m/個/月;半煤巖巷單進258.46m/個/月;煤巷單進為513.29m/個/月。與兗州煤業股份有限公司其他幾礦相比,存在一定差距。同時較低的掘進單進水平會造成掘進進尺的減少,礦井生產接續緊張,直接導致原煤產量的減少。

二、制約礦井開拓掘進的主要因素分析

(一)首先是地面村莊搬遷的影響

濟寧二號煤礦地面村莊及建筑物較多,共計有村莊及建筑物56個,2008年底壓煤儲量6821.1萬t,占礦井全部儲量(11370.4萬t)的60.0 %,其中,3上煤層壓煤儲量2840.7萬t,占3上煤層儲量(5098.5萬t)的55.72%,3下煤層壓煤儲量3980.4萬t,占3下煤層儲量(6271.9萬t)的63.46%;其中,村莊壓煤儲量3203.0萬t,占礦井儲量的28.17%,高壓線及外環路壓煤儲量874.3萬t,占礦井儲量的7.69 %,其他河流等壓煤儲量2743.8萬t,占礦井儲量的24.13 %。

(二)地質條件較差

礦地質條件差,主要表現在斷層多、落差大以及井下出水量大。

濟寧煤田四周分別被二十里鋪、孫氏店、嘉祥和菏澤斷層所切割,濟寧二號煤礦位于濟寧煤田(東區)中部,為多個背、向斜相間排列的寬緩褶曲構造,礦井田地質構造條件復雜。礦井東部邊界為區域性的孫氏店斷層,落差650～750m,井田中部有落差70～270m的八里鋪斷層,井田東北部有落差90～150m的八里營斷層,西部邊界附近有落差600m左右的濟寧斷層,井田內寬緩褶曲發育,構造線主要走向為NW和NNW兩組,它們的反接復合形成了井田主要構造框架。斷層十分發育,煤層受古河流沖刷十分普遍,礦井地質構造類型為中等型地質構造。截止2007年底,通過巷道揭露及工作面生產,已揭露(除八里鋪斷層)落差為0.4～17m的斷層1370條,掘進揭露972條,回采揭露398條,礦井通過二維和三維地震地面勘探,查出除八里鋪、孫氏店及其支斷層、八里營、F8斷層外,落差3m以上的斷層344條。這樣的礦井大環境決定了礦生產難度較大,復雜的地質條件決定了生產的困難性。

(三)安裝撤除任務艱巨,對礦井采掘正常生產影響較大

礦井工作面地質條件復雜,儲量低,生產能力小、推進長度短,工作面接續頻繁,帶來礦的工作面安裝、撤除任務比較重、而且頻繁,占用運輸系統和設備較為明顯,對采掘生產造成一定影響。

(四)通風系統阻力逐年增大

濟寧二號煤礦采用立井多水平開拓,通風方式為中央并列式,主井、副井進風,中央風井回風,隨開采深度的增加和開采規模的擴大,礦井風量分配受井巷風阻和風機能力的制約愈加明顯。濟寧二號煤礦每年投入的工作面個數較多,工作面的通風距離也逐年加長,通風阻力逐年加大,工作面通風系統調整多,進行局部通風安裝,工作面封閉工作量大等問題一直是目前礦通風方面的難點和重點。

其次,礦井的通風系統阻力過大,則礦井的抗災能力大大降低;通風設施間壓差增大,各采空區壓差加大,增加漏風,不利采空區防火。隨著開采深度的增加,原巖溫度逐漸上升,如果邊界采區的供風量問題不能得到很好的解決,高地溫也必將是影響礦井安全生產的一個重要因素。

(五)機電設備老化等機電問題日益突出

濟寧二號煤礦自1997年投產以來至今的12年內,礦井開拓及開采的地點逐漸變遠,機電設備老化、運輸皮帶增多,加長,供電距離遠等問題,也日益突出。

(六)對沖擊地壓進行排查

通過對各個采區從煤層賦存、頂底板條件、地質構造等影響沖擊地壓的因素綜合分析,分別對2009年接續的工作面進行了沖擊地壓排查和劃分。其中9308工作面、11307工作面、93上11工作面、6309工作面、23上03工作面均為沿空工作面,存在沖擊地壓的危險性,是制約開拓掘進的另一因素。

三、針對存在的問題以及制約因素,礦井今后需要采取的措施

(一)成立綜掘準備隊,提高綜掘隊伍的工作效率

濟寧二號煤礦目前工作面聯絡巷施工均有綜掘隊自己施工或普掘隊進行,對于濟寧二號煤礦提高綜掘單進和掘進單進水平影響較大,同時,綜掘隊伍施工完畢后的尾工處理量也較多,占用了綜掘隊的大量時間。增加綜掘準備隊,施工工作面聯絡巷,并替換現有綜掘隊進行巷道竣工和設備撤出,解放現有綜掘隊伍,同時,采取措施降低綜掘隊過斷層時的影響,提高綜掘隊實際個數。

(二)加大村莊搬遷力度和速度,力爭早日完成地面村莊的搬遷工作

目前,地面村莊搬遷工作受到一定影響,進展較慢,為保證礦井正常的生產接續,保持礦井穩定、持續發展,繼續加大村莊搬遷工作的力度。

(三)積極組織,合理穿插,按時完成工作面設備安裝工作,確保礦井生產需要

對礦井現有綜機安裝、撤除隊伍進行優化配置,按照生產接續要求,確定各自工作范圍和任務,提高安裝、撤除質量和速度,確保礦井生產需要。

(四)加大對沖擊地壓的預防和治理,杜絕沖擊地壓的發生

強化制度建設,加強了職工教育培訓,強化隱患排查治理,突出治理,加大安全投入,積極開展科學研究,嚴格執行沖擊地壓防治工作等各項措施來保證防沖工作的順利開展和執行,杜絕沖擊地壓的發生。

作者簡介:劉慧,供職于兗礦集團兗州煤業股份有限公司濟寧二號煤礦計劃科,研究方向:煤炭經濟統計。