馬蓮臺煤礦采區劃分及井田開拓方案優化

徐永良

（蘭州煤礦設計研究院，甘肅蘭州　730000）

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馬蓮臺煤礦采區劃分及井田開拓方案優化

徐永良

（蘭州煤礦設計研究院，甘肅蘭州730000）

摘要：針對馬蓮臺煤礦地質構造復雜的特點，結合礦井開拓現狀，通過詳細分析礦井最新提交的生產補充勘探報告，提出礦井原批復的采區劃分及井田開拓方案存在的問題，以及優化采區劃分和開拓方案的思路，從技術、安全等方面分析比較，確定了本次礦井采區劃分及井田開拓優化設計方案。該方案對礦井中、后期的生產和接續有著重要的影響和意義。

關鍵詞：采區劃分；開拓方案；地質構造；采區接續

礦井的采區劃分與開拓方案關系到整個礦井的生產接替和長遠發展，其設計的優越與否直接影響到礦井將來生產過程中能否達到設計生產能力，以及運營成本的高低，對礦井將來的可持續發展有著重大的意義。

馬蓮臺煤礦位于寧夏回族自治區靈武市橫城礦區，礦井目前已建成正在生產。在生產過程中，為了對井田煤層賦存情況和地質構造更進一步掌握，礦井于2012年～2015年進行了煤炭資源生產補充勘探工作。通過補充勘探，發現井田范圍內地質構造比以往發現的更為復雜，褶曲發育、斷層多，考慮原批復的采區劃分和井田開拓方案設計存在一定的問題，與目前實際地質條件有些不相符，文章提出了對礦井采區劃分及井田開拓方案設計進行優化。

1　礦井概況

馬蓮臺煤礦位于寧夏回族自治區中東部，行政區劃隸屬寧夏回族自治區靈武市臨河鄉，北西方向隔黃河距銀川市35km，西南方向距靈武市27km，井田面積24.713km2。根據最新提交的馬蓮臺煤礦生產補充勘探報告，井田范圍內大的褶曲構造有4條，落差大于8m的斷層有31條 （其中落差H≥100m的斷層5條，50m≤H＜100m的斷層5條），地質構造十分復雜。煤層傾角大，大部分為傾斜煤層；可采煤層5層，平均厚度為1.13～2.80m。礦井水文地質條件簡單。各煤層為中等變質的氣煤，具有水分低、高揮發分、低灰～中灰、低～高硫、特低磷～低磷、低氯、中高發熱量～高發熱量。為瓦斯礦井，煤塵均有爆炸性危險，可采煤層自燃傾向為自燃～容易自燃煤。

馬蓮臺煤礦原設計生產能力為2.40Mt/a，礦井初步設計及安全專篇于2006年批復，于2008年7月建成投產，2014年礦井核定生產能力為3.60Mt/a。目前礦井一采區即將采完，二采區正在施工準備巷道。

為了考慮下一步的生產接續，馬蓮臺煤礦進行了煤炭資源生產補充勘探工作，經過補充勘探，地質構造比以往所勘查的復雜了很多，因此為了統一部署整個礦井的生產布局，并使礦井采區接續更加合理，礦井產量保持較長時間的穩產，需要進一步對井田采區劃分及井田開拓方案進行優化調整。

2　原批復采區劃分和開拓方案

2.1采區劃分

原批復設計中根據以往地質資料將全井田（未包括+500m標高以下資源）劃分為七個采區。

2.2開拓巷道布置

原批復的礦井開拓巷道布置方式為：在工業場地內布置有主斜井、副斜井及中央回風斜井，均落底于+750m水平，在井底+750m水平布置有井底車場等相關硐室（均已形成）。礦井生產的中、后期通過井底煤倉上口和井底車場巷道在該水平向東南方向布置+750m膠帶運輸大巷及+750m軌道運輸大巷至井田東部邊界處，通過兩條大巷布置各采區上、下山來開拓三、四、五、六和七采區。為解決礦井中、后期生產時的通風問題，先后開鑿南回風斜井、六采區回風立井及七采區回風斜井三條井筒。

原批復采區劃分和開拓方案如圖1所示。

圖1　原批復采區劃分和開拓方案圖

2.3原批復采區劃分和開拓方案存在的問題

根據最新生產補充勘探報告，井田內斷層比以往的地質報告中多了十多條，各煤層被切割的更為破碎，而且新發現的幾條較大的斷層對采區劃分也影響很大；同時，+500m標高以下煤層也在井田范圍內，應該考慮其中，原采區劃分方案已不盡合理，已不能指導井田下一步的開拓布局，因此需要重新進行采區劃分。由于斷層構造的影響和采區需要重新劃分，原開拓巷道布置方案也需要進一步優化調整。

3　采區劃分和開拓方案優化

3.1采區劃分

通過對最新生產補充勘探報告中地質構造分析，并結合水平劃分，將全井田共劃分為11個采區。

3.2開拓巷道布置方案優化

根據煤層賦存特點，結合采區劃分方案，開拓巷道布置方案優化為：通過井底煤倉上口先平行于二采區下山向東布置+750m膠帶運輸石門至F5斷層附近，然后再沿斷層走向向南及東布置+750m膠帶運輸大巷至七采區邊界；同時通過二采區軌道下山上部車場平行于+750m膠帶運輸石門及+750m膠帶運輸大巷布置+750m軌道運輸石門及+750m軌道運輸大巷。

然后通過+750m膠帶運輸大巷及+750m軌道運輸大巷布置各采區的上、下山。

為了滿足通風的要求，在三采區上部、東部三個采區上部和十采區上部各布置了一條回風斜井（南回風斜井、東回風斜井和十采區回風斜井。其中南回風斜井擔負三、五、六采區的回風任務，東回風斜井擔負四、七、八、九三個采區的回風任務，十采區回風斜井擔負十采區的回風任務）；為了滿足輔助運輸的需要，在三采區上部沿F20斷層平行于南回風斜井布置一條南輔助提升斜井，擔負除一、二采區外其他采區的輔助提升任務。

優化后的采區劃分和開拓方案如圖2所示。

圖2　優化后采區劃分和開拓方案圖

3.3優化前后開拓方案優缺點對比

優化前后開拓方案優缺點對比見表1。

表1　優化前后開拓方案優缺點對比表

通過上述對比分析可知，井田開拓方案優化后，首先，中、后期輔助運輸距離縮短，井下輔助運輸能力增加；其次，通風系統得到優化，減小了通風阻力；另外，增加了+500m標高以下煤層開拓巷道布置，同時對全井田開拓巷道進行了詳細的布置和優化，使得礦井開拓巷道布置更為合理，節省了部分巷道工程量，生產過程中的運營成本也相應得到降低。

4 結語

馬蓮臺煤礦地質構造復雜，可采煤層較多但厚度較薄，煤層賦存傾角大，工作面及采區接續比較困難，做好全井田的采區劃分和開拓巷道布置方案，可以有效解決礦井中后期生產過程中的采區接續問題，可保證礦井較長時間的達產和穩產期。本次方案優化對全井田進行了更為細致的采區劃分和開拓巷道布置，能夠更好的指導下一步井田開拓巷道的施工和全井田的開發，對礦井將來的生產和可持續發展有著深遠的意義，也為類似條件的礦井開拓方案設計提供借鑒經驗。

參考文獻：

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