易順煤礦井田開(kāi)拓方案的可行性分析

師志輝

（山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán) 晉中有限公司，山西 晉中 030600）

易順煤業(yè)有限公司礦井生產(chǎn)能力由原45萬(wàn)t/a提升為120萬(wàn)t/a，井田面積由原0.09 km2擴(kuò)大為5.748 8 km2，開(kāi)采 4號(hào)、9 號(hào)、11 號(hào)煤層。

1 井田開(kāi)拓方案的提出

1.1 方案一：大巷沿井田中部東西布置方案

1）斜井開(kāi)拓、主斜井布置在原有場(chǎng)地的方案。根據(jù)礦井現(xiàn)有4號(hào)、9號(hào)、11號(hào)煤層開(kāi)拓巷道、采掘工程情況、井筒落底情況，開(kāi)拓方案為利用2個(gè)井筒和新掘2個(gè)井筒。①利用現(xiàn)有主井井筒并改造為重組擴(kuò)能后的副斜井井筒，原斷面寬3.2 m，凈斷面積8.50 m2，斜長(zhǎng) 424.78 m，傾角 26°（原井筒斜長(zhǎng) 414.0 m，落底于9號(hào)煤層，后經(jīng)改造延深至11號(hào)煤+1 280 m水平），井筒落底于11號(hào)煤層底板。改造后斷面不變，井筒內(nèi)改造為軌型30 kg/m的單軌，單鉤提升，井口設(shè)變坡，滿足下液壓支架要求，擔(dān)負(fù)礦井矸石、材料設(shè)備等輔助提升任務(wù)；同時(shí)增加臺(tái)階扶手，滿足安全出口對(duì)斷面寬度的要求，兼作礦井的進(jìn)風(fēng)井筒。②利用現(xiàn)有回風(fēng)井筒斷面改造為重組后的行人斜井井筒，原斷面寬2.8 m，凈斷面積9.24 m2，斜長(zhǎng)463.40 m，傾角24°（原井筒斜長(zhǎng)419.0 m，落底于9號(hào)煤層，后經(jīng)改造延深至11號(hào)煤+1 280 m水平）。改造后斷面不變，井筒內(nèi)架設(shè)繩輪直徑1.4 m的架空乘人器，擔(dān)負(fù)礦井人員上下等輔助提升任務(wù)，兼作礦井的主要進(jìn)風(fēng)井筒。③在現(xiàn)主井東部40 m處新掘主斜井，斷面寬4.8 m，凈斷面積15.77 m2，斜長(zhǎng)538.18 m，傾角24°24′，井筒內(nèi)鋪設(shè)帶寬1.0 m的大傾角帶式輸送機(jī);并在井筒內(nèi)鋪設(shè)軌型15 kg/m的檢修單軌，擔(dān)負(fù)礦井煤炭運(yùn)輸任務(wù)及膠帶輸送機(jī)檢修任務(wù);排水、灑水及壓風(fēng)管路沿該井筒敷設(shè);井筒內(nèi)還敷設(shè)通訊電纜及動(dòng)力電纜，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。④在井田中南部張馬營(yíng)村南630 m處（S501鉆孔附近）新掘回風(fēng)立井，斷面直徑5 m，斷面積19.63 m2，井筒內(nèi)設(shè)梯子間，兼作安全出口井。礦井初期采用上述4個(gè)井筒開(kāi)拓開(kāi)采。

2）開(kāi)采全井田各煤層時(shí)，新掘主斜井落底于11號(hào)煤層底40 m處的+1 241.8 m標(biāo)高，在距主斜井井底斜長(zhǎng)近20 m處布置11號(hào)煤井底煤倉(cāng)，煤倉(cāng)上口布置在11號(hào)煤層中，通過(guò)11號(hào)煤倉(cāng)上口，沿煤層傾向布置一條11號(hào)煤集中膠帶下山到井田邊界，服務(wù)9號(hào)煤層及11號(hào)煤層。由于副斜井已經(jīng)改造延深到11號(hào)煤層+1 280 m水平，副斜井井底布置+1 280 m水平井底平車場(chǎng)，能夠滿足1.2 Mt/a生產(chǎn)能力的提升任務(wù)。在井底車場(chǎng)距副斜井井筒落底點(diǎn)63.75 m處平行于11號(hào)煤集中膠帶下山布置+1 280 m水平集中軌道巖石大巷到4號(hào)煤層，在+1 280 m水平集中軌道大巷穿11號(hào)、9號(hào)、4號(hào)煤層時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷相應(yīng)布置各煤層集中軌道下山；同時(shí)由于井田內(nèi)賦存6號(hào)及10號(hào)煤部分可采。在+1 280 m水平穿該煤層時(shí)，向6號(hào)煤布置相應(yīng)巷道，對(duì)該煤層進(jìn)行配采。因9號(hào)、10號(hào)煤層平均層間距僅2.86 m，10號(hào)煤開(kāi)拓時(shí)利用9號(hào)、11號(hào)煤層的開(kāi)拓大巷，不再新掘10煤層開(kāi)拓大巷，10號(hào)煤工作面順槽可通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷與9號(hào)、11號(hào)煤層大巷溝通。

3）在過(guò)11號(hào)煤井底煤倉(cāng)上口布置11號(hào)煤集中膠帶下山，將該巷道向西延伸到井田邊界處，向東延伸到S501鉆孔附近后，再向北布置11號(hào)煤二采區(qū)膠帶上山巷道，平行于11號(hào)煤集中膠帶下山及二采區(qū)膠帶上山巷道分別布置9號(hào)、11號(hào)煤集中軌道下山及二采區(qū)軌道上山和9號(hào)煤層集中回風(fēng)下山，9號(hào)、11號(hào)煤集中軌道下山通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷與上述+1 280 m水平軌道大巷相連，其中9號(hào)煤集中軌道下山與11號(hào)煤層集中軌道下山重疊布置，間距35 m。在11號(hào)煤集中膠帶下山中距11號(hào)煤井底煤倉(cāng)844.52 m處，設(shè)4號(hào)煤井底煤倉(cāng)，下口標(biāo)高+1 192 m，上口標(biāo)高+1 230 m。過(guò)4號(hào)煤煤倉(cāng)上口布置4號(hào)煤膠帶石門(mén)（巖石平巷）穿4號(hào)煤煤倉(cāng)底板后，沿4號(hào)煤層底板布置4號(hào)煤集中膠帶下山及4號(hào)煤二采區(qū)膠帶上山，該巷道重疊于11號(hào)煤集中膠帶巷。平行于4號(hào)煤集中膠帶下山，布置4號(hào)煤集中軌道、回風(fēng)下山及4號(hào)煤二采區(qū)巷道。4號(hào)煤巷道均重疊于9號(hào)、11號(hào)煤層巷道。

4）本方案一中，井底水倉(cāng)、水泵房及中央變電所等各硐室均布置在副斜井井底。在4號(hào)煤層布置4號(hào)煤層爆破材料發(fā)放硐室及消防材料庫(kù)等硐室。開(kāi)采4號(hào)煤一采區(qū)時(shí)，因其服務(wù)年限較長(zhǎng)，先在一采區(qū)中部設(shè)4號(hào)煤臨時(shí)水倉(cāng)，當(dāng)工作面推進(jìn)到臨時(shí)水倉(cāng)時(shí)，再將4號(hào)煤采區(qū)水倉(cāng)布置在回風(fēng)立井附近的全井田最低處，全礦井采用2級(jí)排水。井下大巷主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)方式。大巷輔助運(yùn)輸采用無(wú)極繩連續(xù)牽引車，井下采用600 mm軌距、1.0 t系列礦車運(yùn)輸。礦井采用中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)，主、副、行人斜井井筒進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)；礦井采用機(jī)械抽出式通風(fēng)方式。全井田各煤層分為兩個(gè)采區(qū)。4號(hào)煤一采區(qū)位于副斜井東部、集中軌道巷北部，采用單翼布置、走向長(zhǎng)壁開(kāi)采，回采面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度800~900 m；二采區(qū)位于張馬營(yíng)村東部，采用單翼布置，采用傾向長(zhǎng)壁開(kāi)采，回采面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度1 500 m左右。

1.2 方案二：大巷沿井田中部南北布置

斜井開(kāi)拓、主斜井布置在新選場(chǎng)地方案。根據(jù)現(xiàn)有較小，且在大木瓜界村北部地勢(shì)較平緩，故提出此方案。①主斜井選在距大木瓜界村北約760 m的東北部平緩地帶，井筒位置在S601及219鉆孔之間，有鄉(xiāng)間小路到達(dá)場(chǎng)地，在該處布置主斜井較合理。新掘主斜井井筒4.8 m，凈斷面積15.77 m2，斜長(zhǎng)800.876 m，傾角 25°，方位角 285°，井筒落底于 11 號(hào)煤層下15 m的巖層中。井筒內(nèi)鋪設(shè)帶寬1.0 m的大傾角帶式輸送機(jī)，鋪設(shè)軌型15 kg/m的檢修單軌，擔(dān)負(fù)礦井煤炭運(yùn)輸任務(wù)及輸送機(jī)檢修任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。②利用原有主井改造為重組后的副斜井。由于原井筒斷面較小，進(jìn)風(fēng)量較小，刷大后斷面寬4.0 m，凈斷面積為12.28 m2，斜長(zhǎng)424.78 m，傾角26°（原斷面寬3.2 m，凈斷面積為8.50 m2，斜長(zhǎng)414.0 m，落底于9號(hào)煤層，后于2009年延深至11號(hào)煤+1 280 m水平），落底于11號(hào)煤層底板。井筒內(nèi)改造軌型為30 kg/m的雙軌，雙鉤提升，滿足液壓支架要求，擔(dān)負(fù)礦井矸石、材料設(shè)備等提升任務(wù)，增加臺(tái)階扶手，兼作主要進(jìn)風(fēng)井筒和安全出口井筒。③利用原有回風(fēng)斜井改造為重組后的行人斜井，原斷面寬2.8 m，凈斷面積 9.24 m2，斜長(zhǎng) 463.40 m，傾角 24°（原井筒斜長(zhǎng)419.0 m，落底于9號(hào)煤層，后經(jīng)改造延深至11號(hào)煤+1 280 m水平）。改造后斷面不變，井筒內(nèi)架設(shè)繩輪直徑為1.4 m的架空乘人器，擔(dān)負(fù)人員上下等提升任務(wù)，兼作礦井的主要進(jìn)風(fēng)井筒。④4號(hào)煤層大巷布置方面:在主斜井落底前距井口斜長(zhǎng)631.46 m處布置4號(hào)煤井底煤倉(cāng)，上口布置在4號(hào)煤層中，下口標(biāo)高+1 118.13 m。過(guò)4號(hào)煤煤倉(cāng)上口布置4號(hào)煤集中膠帶下山，并將該巷道向西延伸到4號(hào)煤風(fēng)氧化帶保護(hù)煤柱邊界處。平行于4號(hào)煤集中膠帶下山,布置4號(hào)煤集中軌道下山與4號(hào)煤集中回風(fēng)下山。并將4號(hào)煤集中膠帶下山向東延伸到S501鉆孔附近向北布置4號(hào)煤二采區(qū)膠帶上山；平行于4號(hào)煤二采區(qū)膠帶上山布置4號(hào)煤二采區(qū)軌道及回風(fēng)上山，4號(hào)煤層各巷道間距35 m，大巷保護(hù)煤柱間距40 m，經(jīng)對(duì)4號(hào)煤層的上述布置可對(duì)4號(hào)煤層開(kāi)拓。⑤9號(hào)、11號(hào)煤層布置方面：將主斜井繼續(xù)向下延深至距主斜井井筒落底點(diǎn)水平距離18 m處設(shè)11號(hào)煤上臺(tái)式井底煤倉(cāng)，上口標(biāo)高+1 073 m，下口標(biāo)高+1 055 m。過(guò)11號(hào)煤井底煤倉(cāng)上口布置11號(hào)煤集中膠帶下山，并向西延伸到井田邊界，向東延伸到S501鉆孔附近向北布置11號(hào)煤層二采區(qū)膠帶上山，平行于11號(hào)煤膠帶巷布置11號(hào)煤集中軌道下山及11號(hào)煤二采區(qū)軌道上山；在9號(hào)煤中重疊于11號(hào)煤軌道巷布置9號(hào)煤集中軌道下山及9號(hào)煤二采區(qū)軌道上山，平行于9號(hào)煤軌道巷布置9號(hào)煤集中回風(fēng)下山及9號(hào)煤二采區(qū)回風(fēng)上山。9號(hào)、11號(hào)煤層各巷道間距35 m，大巷保護(hù)煤柱間距40 m，通過(guò)上述布置可對(duì)9號(hào)、11號(hào)煤層開(kāi)拓，當(dāng)在巷道掘進(jìn)穿6號(hào)、10號(hào)煤層時(shí)，可在6號(hào)、10號(hào)煤層中布置巷道進(jìn)行配采。⑥副斜井落底到+1 280 m水平后，掘11號(hào)煤層集中軌道下山巷道260 m后，掘平巷到9號(hào)煤已有的集中軌道下山中，形成9號(hào)煤層的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)及通風(fēng)排水系統(tǒng)。在4號(hào)煤層集中軌道下山中，當(dāng)掘到4號(hào)煤層風(fēng)氧化帶保護(hù)煤柱邊界后，繼續(xù)向前掘水平巖巷到9號(hào)煤層已有的集中軌道下山。形成4號(hào)煤層的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)。

2 兩個(gè)的分析方案比較

兩個(gè)方案各有利弊，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可以看出，方案一的井筒壓煤少，井筒工程量少，便于管理；在技術(shù)上方案一優(yōu)于方案二。方案一的初期井下可比項(xiàng)目工程總投資少583.5萬(wàn)元在經(jīng)濟(jì)上方案一優(yōu)于方案二。推薦方案一。

3 結(jié)論

經(jīng)對(duì)易順煤礦井田開(kāi)拓方案的分析，得出結(jié)論：針對(duì)礦井工業(yè)場(chǎng)地位置，結(jié)合煤層埋藏深度、礦井井型、煤層賦存、開(kāi)采技術(shù)、提升設(shè)備、井上井下布置、回采面裝備水平和回采面推進(jìn)度等因素，提出兩個(gè)方案。經(jīng)過(guò)可行性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性分析，推薦采用方案一：斜井開(kāi)拓、主斜井布置在原有場(chǎng)地的方案。