礦井開(kāi)拓延深及生產(chǎn)過(guò)渡的技術(shù)研究

李強(qiáng)

(河南能源義煤公司耿村煤礦第二開(kāi)拓隊(duì),河南三門峽 472400)

礦井開(kāi)拓延深及生產(chǎn)過(guò)渡的技術(shù)研究

李強(qiáng)

(河南能源義煤公司耿村煤礦第二開(kāi)拓隊(duì),河南三門峽 472400)

隨著煤炭資源的枯竭,煤炭資源的高效開(kāi)采已成為近幾年的研究熱點(diǎn),而要實(shí)現(xiàn)煤炭的高效開(kāi)采礦井的開(kāi)拓延深是必不可少的手段。本文主要闡述了礦井開(kāi)拓延深的特點(diǎn)、方案以及生產(chǎn)水平過(guò)渡期的技術(shù)措施等問(wèn)題。

礦井 開(kāi)拓延伸 生產(chǎn)過(guò)渡

我國(guó)煤礦企業(yè)的礦井資源儲(chǔ)量較高，在后期開(kāi)采中還有大量煤炭資源可進(jìn)行開(kāi)采，為保證礦井正常的生產(chǎn)接續(xù)和穩(wěn)定發(fā)展，在現(xiàn)有生產(chǎn)水平減產(chǎn)前必須在已有的礦井基礎(chǔ)上提前準(zhǔn)備具備開(kāi)采條件的下水平煤層的開(kāi)拓延深工作[1]。

1 礦井新水平的開(kāi)拓延深工作

作為一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，礦井新水平的開(kāi)拓延伸在進(jìn)行之前，進(jìn)行技術(shù)評(píng)估并有效規(guī)劃方案必不可少。此外，依據(jù)原有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)如礦井地質(zhì)條件和原水平采煤、運(yùn)輸方法，新水平的開(kāi)拓延深工作設(shè)計(jì)和動(dòng)工能夠結(jié)合實(shí)際，邊生產(chǎn)、邊改建。

1.1 礦井新水平開(kāi)拓延深的必要性

礦井的開(kāi)拓延伸，可提高煤炭的生產(chǎn)量，進(jìn)而促進(jìn)煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的的提高。

1.2 礦井新水平開(kāi)拓延深的特點(diǎn)

1.2.1 井巷工程量較大,施工期間較長(zhǎng)

為充分挖掘煤礦現(xiàn)有的煤炭資源，縮短工期：一要確定新水平的煤層構(gòu)造特點(diǎn)；二要有經(jīng)上級(jí)單位審批的新水平開(kāi)拓延深設(shè)計(jì)，解決資金來(lái)源并有效使用資金；三要確定合適的開(kāi)拓延深施工方案；四要落實(shí)施工隊(duì)伍準(zhǔn)備施工[2]。

1.2.2 可利用已有的生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有井巷設(shè)備適當(dāng)改造盡量滿足邊生產(chǎn)、邊開(kāi)拓延伸的要求，加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理，可縮短施工工期，取得較好經(jīng)濟(jì)效果，但同時(shí)可能由此制約新水平的開(kāi)拓延深。

1.2.3 延深與生產(chǎn)相互干擾

要有計(jì)劃地提前進(jìn)行開(kāi)拓延深準(zhǔn)備，科學(xué)合理地安排施工進(jìn)程，合理的利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施，做到施工與生產(chǎn)之間統(tǒng)籌安排，緊密配合，減少生產(chǎn)與延深的干擾。

1.2.4 能與礦井技術(shù)改造或改擴(kuò)建相結(jié)合

根據(jù)礦井原開(kāi)采水平的生產(chǎn)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，掌握的所采煤層特點(diǎn)和地質(zhì)構(gòu)造，在新水平開(kāi)拓延探時(shí)，煤礦企業(yè)需要在原來(lái)的生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，在新水平的開(kāi)拓、巷道布置、采煤方法、生產(chǎn)系統(tǒng)以及設(shè)備更新等方面進(jìn)行技術(shù)改造；開(kāi)采煤層條件好、儲(chǔ)量豐富、工作面單產(chǎn)高的礦井，還要進(jìn)行與開(kāi)拓延深相結(jié)合的礦井改擴(kuò)建，擴(kuò)大礦井開(kāi)采規(guī)模[3]。

1.3 新水平開(kāi)拓延深的要求

充分的準(zhǔn)備工作；合理利用已有設(shè)施發(fā)揮其工作能力；新的技術(shù)、工藝和設(shè)備的采用；科學(xué)安排巷道的掘進(jìn)工程，保證科學(xué)的采掘關(guān)系以使礦井均衡、安全生產(chǎn)，提高礦井經(jīng)濟(jì)效益。

圖1 主副井直接延深

2 礦井開(kāi)拓延深方案

2.1 直接延深

對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)可保證井筒直接延深，其提升設(shè)備具有或可更換至符合下一水平生產(chǎn)的能力時(shí)，可采用把井筒開(kāi)拓到新開(kāi)采水平的方法。它具有能有效利用上水平已有工程、設(shè)施，減少投資的優(yōu)點(diǎn)，但延深與生產(chǎn)相互干擾，造成提升能力有所降低。直接延伸示意圖如圖1所示。

2.2 暗井延深

對(duì)原井筒不適合直接延深的情況，可利用暗立井或暗斜井開(kāi)拓延深。它具有延深與生產(chǎn)不相互影響，不影響其提升能力，暗井的位置在某種程度上不受原井筒限制的特點(diǎn)。

2.3 綜合延深

當(dāng)采用單一形式在技術(shù)或經(jīng)濟(jì)上存在不合理性時(shí)可綜合延深。選用直接延深原主井或副井，剩余井筒重新打暗井的方式。或者，新開(kāi)一個(gè)主井筒，用暗井延深或直接延伸副井(或主井)。其特點(diǎn)是開(kāi)拓延深與生產(chǎn)相互干擾小，礦井出產(chǎn)能力可得到提高，便于新的技術(shù)工藝與設(shè)備的采用。但對(duì)地面生產(chǎn)系統(tǒng)需進(jìn)行改造。

2.4 深部新開(kāi)立井或斜井

當(dāng)煤田淺部采用小井群開(kāi)采進(jìn)行延深時(shí)，為防止小井各自向下個(gè)水平延深而造成的生產(chǎn)分散現(xiàn)象，可把幾個(gè)小礦井聯(lián)合進(jìn)行開(kāi)拓延深、合并改造從而建立統(tǒng)一的新水平以提高其綜合生產(chǎn)能力。

3 生產(chǎn)水平過(guò)渡期的技術(shù)措施

在此期間，上、下兩個(gè)水平同時(shí)生產(chǎn)，為保證礦井正常的生產(chǎn)接續(xù)和穩(wěn)定發(fā)展，必須采取適合的技術(shù)措施以適應(yīng)提升、通風(fēng)和排水的復(fù)雜性。

3.1 生產(chǎn)水平過(guò)渡期的提升

生產(chǎn)水平過(guò)渡期，對(duì)于采用兩套提升設(shè)備提升的礦井，提升可順利進(jìn)行。而對(duì)于延深原井筒的礦井，需要采用如下的措施：對(duì)于水平過(guò)渡期不長(zhǎng)的狀況，兩個(gè)水平可以同時(shí)出煤；對(duì)于上水平余煤量較少的情況，可經(jīng)溜井把上水平的煤送于下水平，以使主井在下水平集中提升；當(dāng)煤層傾角較小，可采用上水平利用下水平采區(qū)進(jìn)行過(guò)渡的方法，延遲上、下水平接替以進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深。

3.2 生產(chǎn)水平過(guò)渡期的通風(fēng)

生產(chǎn)過(guò)渡期礦井通風(fēng)方式方案的選擇，要求上水平進(jìn)風(fēng)不影響下水平回風(fēng)。根據(jù)礦井煤層賦存特點(diǎn)、礦井原水平開(kāi)采方式、各生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀及礦井通風(fēng)現(xiàn)狀，綜合分析技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素確定合理、可行方案。

3.3 生產(chǎn)水平過(guò)渡期的排水

生產(chǎn)水平過(guò)渡期排水方式要綜合考慮礦井涌水量、過(guò)渡期時(shí)間、生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀等因素，進(jìn)行分析比較確定合理方案。方案如下：上、下水平排水系統(tǒng)分別排放到地面；上水平水引入下水平，下水平進(jìn)行排放；下水平的水引入上水平，上水平進(jìn)行排放；上、下水平聯(lián)合排水。

4 結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，礦井開(kāi)拓延深設(shè)計(jì)方案的確定具有復(fù)雜性，要應(yīng)用礦井設(shè)計(jì)理論進(jìn)行比較確定最佳方案，要結(jié)合上水平開(kāi)采特點(diǎn)、客觀地分析其生產(chǎn)系統(tǒng)，充分利用上水平已有工程、設(shè)備的同時(shí)采用國(guó)內(nèi)外新設(shè)備、新技術(shù)，對(duì)采煤方法、巷道布置進(jìn)行合理改造，提高礦井的綜合生產(chǎn)能力以實(shí)現(xiàn)集約化生產(chǎn)、滿足現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)發(fā)展的需要。

[1]蘇克軍.礦井開(kāi)拓延深的幾種延深方式[J].科技風(fēng),2012,16(9):114-116.

[2]董喜連.深礦井開(kāi)拓的要求與巷道開(kāi)采布置[J].科技風(fēng),2010,15(4):157-159.

[3]寧武廷.淺談綜合開(kāi)拓的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題[J].科技致富向?qū)?2013,(5):311-313.