金莊煤礦井田開拓的探討

朱肖鋒

（山西煤炭運銷集團 晉中有限公司，山西 晉中 030600）

1 概況

金莊煤礦礦井設計生產能力為0.45 Mt/a，開采2號、4 號、9 號、10號、11 號煤層，井田面積 7.920 5 km2，礦井服務年限43.9 a。

2 礦井現狀對開采的影響

井田內地質構造程度屬簡單，主要是斷層、褶曲、陷落柱構造較發育。此外，井田內主體為一向斜構造，兩翼傾角較緩，煤層賦存受其影響不大，對井田開采原則上沒有影響。

本井田內除一坑、五坑、六坑開采外，另有已關閉的近十對坑口，均開采4號煤層，2號煤層已采完。因此，周圍小井如果正規開采，沒有穿層越界現象，原則上對本井田開采沒有影響。

本井田主要含水層為中奧陶系石灰巖巖溶含水層和石炭系上統太原組灰巖巖溶含水層，奧灰水位標高約558.39 m。由此看來，井田受帶壓開采影響可能不大。

3 改擴建開拓方案

金莊煤礦開采2號、4號、9號、10號、11號煤層，井田范圍內2號、4號煤層均為附屬井開采。2號、4號煤層原由附屬井（十二對坑口）進行開采，目前已大部分關閉，只剩五坑、六坑，2號煤已基本采空，4號煤部分采空。井田走向長約4 400 m，傾斜寬2 400m，井田面積 7.920 5km2。

該礦原采用一立一斜開拓，主井為立井，主井見9號煤垂深124 m，井底設有立煤倉，凈直徑3.0 m，高度10 m。主井為園形斷面，凈直徑2.0 m，凈斷面積3.14 m2，安裝有JT-800型提升絞車，功率22 kW，副井為斜井，傾角18°，斜長250 m，梯形木支護，凈斷面積4 m2。

由于礦井管理不善，兩井口相距僅16 m，現有主副井筒煤柱留設不夠，已造成井筒部分地段塌落。

經過改擴建，礦井已開拓兩條斜井，一條立井，即主、副斜井及回風立井，在主、副斜井底沿9號煤向北布置兩條下山。

因此，礦井在現有一坑工業廣場溝內重新選擇井口位置，布置一對斜井，在井田北部布置一回風立井。工業場地均較開闊，適合建設中型規模礦井，根據現有兩個斜井和一個立井井筒位置提出開拓方案。

主斜井傾角21°，斜長291 m見9號煤，斷面為半圓拱粗料石砌碹，凈寬3.2 m，凈高2.8 m，凈斷面積7.36 m2，采用大傾角膠帶輸送機提升，一側設有人行臺階，擔負礦井主提升及進風任務，兼安全出口之一；副斜井傾角21°，斜長375 m見9下號煤，斷面為半圓拱粗料石砌碹，凈寬2.5 m，凈高2.45 m，凈斷面積5.45 m2，采用單滾筒絞車提升，一側設有人行臺階，擔負礦井輔助提升及進風任務，兼安全出口之一；回風立井垂深172 m見11號煤，直徑4 m，凈斷面積12.56 m2，混凝土澆注支護，井筒安設人行梯子間，擔負礦井回風任務，兼安全出口之一。

4 水平設置

4.1 主要開拓水平

礦井主采9上號煤層，井田走向長度3.5 km，傾斜長度2.7 km，根據井筒位置和井下開采條件及煤層間距、技術裝備，確定9上號、10下號、11號煤為一個開采組，用單水平聯合開采，由于9號煤層頂板為石灰巖，易管理，故運輸大巷布置于10號煤層中，總回風巷布置于9號煤層中，開拓水平為+814m。

4.2 4號煤開拓水平

4號煤距9號煤層間距為65 m，且為薄煤層，主坑開采范圍內主要分布在五、六坑范圍以東，新開井筒以西，如利用現有巷道開采主坑范圍內4號煤，需開拓巖巷穿越采空區，根據礦井提供的采掘現狀圖測量，需開拓近500 m的兩條巖巷，如利用9號煤開拓巷道布置暗斜井對4號煤進行開拓布置，需開拓近200 m的兩條暗斜井，為此對4號煤層開采利用9號煤開拓巷道布置暗斜井，對4號煤單獨布置開拓水平，開拓巷道均布置于4號煤層。

4.3 水平劃分

本礦4號煤層為薄煤層，厚度僅0.9 m，主要儲量集中在9號、10號、11號煤層中，主要井巷工程都布置于9號煤層中；由于9號煤層頂板較易管理，9號、10號、11號煤層間距較小，開采10號、11號煤層時，通過斜巷聯絡；為合理開采4號煤層，利用9號煤層二采區巷道向4號煤開拓暗斜井，布置一個輔助開采水平。

5 大巷布置

根據開拓布置方式和礦井通風方式，礦井沿井田中央南北方向布置集中運輸、運輸軌道及總回風巷，運輸大巷采用皮帶運輸布置，擔負井下各采區出煤、進風等任務；軌道大巷擔負井下各采區進料、排矸、進風任務，總回風巷擔負礦井回風任務；運輸及軌道下山平行布置，運輸、軌道大巷間距為30 m，運輸大巷與總回風巷兩側保安煤柱尺寸為40 m，大巷采用雙巷掘進，有利于巷道的定向、通風、運輸和排水。

6 采區劃分

本著合理布局、集中生產，并保證采掘平衡的原則，結合開采技術條件和采煤方法等將主水平9號、10號、11號煤層劃分為三個采區，二、三采區為雙翼采區外，一采區為 単翼采區， 単翼采區為前進式開采，雙翼采區內均采用一翼前進，一翼后退開采方式，回采工作面采用后退式。

7 結束語

通過對金莊煤礦井田開拓的探討，得出結論：該礦對現有的兩個斜井和一個立井井筒位置提出開拓方案，即主斜井采用大傾角膠帶輸送機提升，一側設有人行臺階，擔負礦井主提升及進風任務，兼安全出口之一；副斜井采用單滾筒絞車提升，一側設有人行臺階，擔負礦井輔助提升及進風任務，兼安全出口之一；回風立井井筒安設人行梯子間，擔負礦井回風任務，兼安全出口之一。