顧北礦南一8～6—2煤層采區方案設計優選

李各

【摘 要】通過對顧北礦南一8～6-2煤層采區3種設計方案的分析對比，選擇出采區最優設計方案，對類似礦井采區的設計具有一定的借鑒意義。

【關鍵詞】采區設計；方案比較與選擇；采區主要生產系統；優缺點比較

1 礦井概況

顧北礦井是煤炭工業合肥設計研究院設計、淮南礦業（集團）有限公司承建的特大型礦井。礦井設計生產能力3.0Mt/a。礦井于2005年3月開工，2007年12月投產。本礦井屬煤與瓦斯突出礦井。

礦井采用立井、主要石門和分組集中大巷的開拓方式。

礦井工業場地內初期設主井、副井及中央回風井3個井筒，并預留1個主井井筒位置。全井田劃分2個水平開采。其中，一水平標高為-648m，采取上山開采；二水平標高暫定-795m。全井田一水平共形成4個塊段，即北一、中央、南一、南二塊段，全井田一水平共劃分9個采區。

2 采區位置及范圍

本區可采煤層為二疊系下石盒子組8、6-2煤；采區東至8煤層-650m煤層底板等高線垂直投影線及礦井邊界、南至F109斷層、西至FS142斷層及8煤防水煤柱線、北至F104～F104-1斷層組。采區平均傾斜寬約2150m，平均走向長約1650m，開采面積3.5km2，井下可采煤層回采上、下限：8煤-480m～-650m，6煤-490m～-670m。地面標高+18.0～+23.8m。

3 采區地質構造

本采區內構造中等～復雜，主要以斷層為主，屬北西及北北西向的主要斷層有：F104、F104-1、F109、F109-2等，斷層落差較大，屬北東向主要斷層有：F93-1、FS219、FS146、FS142等，斷層落差較??；在斷層交匯部位，由于受斷層的影響，地層走向有一定的變化。

4 采區設計方案比較

4.1 采區巷道布置方案

根據采區內煤層賦存情況，結合南翼B組采區巷道施工狀況，本采區采用單翼采區、傾斜條帶方式布置，系統大巷與-648m南翼軌道、膠帶機、回風大巷連接，具體巷道布置如下：

根據南一8～6-2煤層采區煤層賦存和地質構造分布特點，本采區6-2煤層工作面長度240m，8煤層工作面長度240m、區段間凈煤柱為10m。選擇13126工作面為首采面。

本次采區設計共設計三個方案。

1）方案一：

設計利用-648m南翼軌道、膠帶機、回風大巷等作為采區生產巷道生根系統。采區系統通過-648～-705m軌道、膠帶機斜巷及-648～-690m回風斜巷分別與-648m南翼軌道、膠帶機、回風大巷連接。

采區主要生產系統布置在采區東邊界，共布置“3巖1煤”4條巷道作為采區主要生產系統巷道，“3進1回”，采區運煤膠帶機巷、采區底板矸石膠帶機巷均布置在6-2煤與4-2煤之間巖巷內，順層布置，局部巷道距6-2煤法距小于10m，大于7m。采區軌道巷水平布置，標高-705m，部分巷道穿4煤層；采區回風巷沿6-2煤層布置，巷道方位178°，為采區專用回風巷。同時，利用南一11-2煤層采區系統施工8煤層高抽巷。

采區運煤膠帶機巷順層布置，方位角為178°和193°，在-677m標高與-648～-705m膠帶機斜巷搭接，經膠帶機斜巷與-648m南翼膠帶機大巷連接，構成采區主運輸系統。

采區軌道巷水平布置，標高-705m，方位178°，通過軌道斜巷與-648m南翼軌道大巷連接，構成采區輔助運輸系統。

采區矸石膠帶機巷順層布置，傾角0～9°，方位178°，通過揭4煤高抽巷和-648～-705m南翼軌道斜巷與-648m南翼軌道大巷連接；通過聯巷與南翼11-2矸石皮帶大巷連接，構成采區排矸系統。矸石膠帶機上山內安設架空乘人裝置，兼作采區乘人系統。

采區回風巷沿6-2煤層布置，方位178°，通過回風斜巷與-648m南翼回風大巷相連，構成本采區回風系統。

在采區膠帶機、軌道、矸石膠帶機之間設聯巷，便于施工、運輸等。

在采區內設置水倉泵房及采區變電所，泵房和采區變電所分開布置。

在采區內按規定設置采區避難硐室。

每個條帶通過提料斜巷與采區軌道巷相連，將支架、材料、設備等運至軌道、運輸順槽。

2）方案二：

在采區東邊界共布置4條巷道作為采區主要生產系統，“3巖1煤”、“3進1回”。巷道布置方式與方案一基本相同，主要區別是軌道巷布置在6煤層10m外底板巖層內，順層布置；同時，利用南一11-2煤層采區系統施工8煤層高抽巷。

3）方案三：

在采區東邊界共布置4條巷道作為采區主要生產系統，“3巖1煤”、“3進1回”。采區軌道巷、矸石膠帶機巷、回風巷布置方式與方案二相同。主要區別是采區運煤膠帶機巷下口穿6-2煤層，布置在6-2煤層12～15m外頂板巖層內，順層布置。

4.2 設計方案比較

設計認為方案二由于采區軌道巷、膠帶機巷均順層布置，采區排水難度較大，軌道系統復雜。方案三也存在排水困難的問題，另外膠帶機巷需多揭一次6-2煤層、8～6-2層間距小布置巷道困難。

方案一軌道巷水平布置，輔助運輸系統簡單，另外，采區涌水可自流至采區水倉。

設計方案比較詳見表1、表2。

表1 方案工程量比較表

表2 方案優缺點比較表

5 結論

本次通過對三種采區設計方案的比選，結合礦井現有采區系統巷道布置經驗，確認方案一優點明顯，顧北礦南一8～6-2煤層采區設計推薦采用方案一。根據目前采區施工情況來看，上述采區方案的選擇在該礦的應用效果比較理想。

【參考文獻】

[1]徐永圻.采礦學[M].徐州：中國礦業大學出版社，2003.

[2]中華人民共和國建設部.煤炭工業礦井設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2005.

[3]國家安全生產監督管理總局.國家煤礦安全監察局.煤礦安全規程[S].北京：煤炭工業出版社，2011.