馬蘭礦南八采區開準系統優化方案研究

王浩鵬

（山西焦煤西山煤電馬蘭煤礦，山西 太原 030205）

1 概況

馬蘭礦目前開采水平為+910m 水平，2020 年內需形成南八采區。南八采區東西寬3.9km，南北長4.6km，面積10.4km2。采區設計全盤考慮礦井整體布局和十年發展要求，進行方案優化和對比。主運輸采用膠帶機，輔助運輸采用單軌吊，同時兼顧采區煤層賦存特點，合理布置采區準備巷道，實現短期利益和長期利益的平衡。

2 南八采區開準系統方案優化

2.1 采區巷道布置方案

根據南八上組煤的采區巷道布置和回采工作面的布置情況不同，提出三種布置方案。方案的相同點為：三個方案均布置4 條采區巷道，分別為輔助運輸下山、皮帶下山、左翼回風下山、右翼回風下山；采區內均布置1 個集中煤倉、1 個變電所和1 個單軌吊充電硐室；開拓巷道相同，四條準備巷道相對位置相同，只是層位選擇不同。具體如下：

方案一：南八上組煤準備巷道從左至右依次為右翼回風下山沿02#煤層布置，輔助運輸下山沿2#煤布置，左翼、右翼回風下山沿02#煤布置，皮帶下山沿4#煤下5m 布置。

方案二：南八上組煤準備巷道從左至右依次為右翼回風下山沿02#煤層布置，輔助運輸下山沿2#煤布置，左翼回風下山沿02#煤上10m 布置，皮帶下山沿2#煤布置。

方案三：南八上組煤準備巷道從左至右依次為右翼回風下山沿2#煤層布置，輔助運輸下山沿4#煤下5m 布置，左翼回風下山沿02#煤上5m 布置，皮帶下山沿4#煤下8m 布置。

2.2 采區開準方案比較

（1）主要井巷工程量比較

三個方案中，開拓巷道相同，準備巷道平面布置基本相同，只是層位有所調整，工程量基本相同。

（2）資源回收率比較

三種方案資源回收率基本相同。

（3）施工難易程度比較

方案三準備巷道為“三巖一煤”，方案一和方案二準備巷道為“三煤一巖”，方案三施工難度最大。

方案一和方案二主要區別是巖巷的不同。方案一中選擇皮帶下山作為巖巷，布置在4#煤下5m，方案二選擇左翼回風下山作為巖巷，布置在02#煤上10m。根據巖層硬度分析，02#煤上10m 較4#煤下5m 巖石較硬。因此，方案一施工難度最小。

（4）巖巷工程量比較

方案三巖巷工程量最多，方案一和方案二巖巷工程量基本相同。

綜上所述，方案一優于方案二、方案三。因此，采用方案一，即輔助運輸下山布置在2#煤層中，皮帶下山布置在4#煤下，左翼回風下山、右翼回風下山布置在02#煤層中。

2.3 選定的采區方案

南八上組煤開拓主要從三個方向施工。從井底施工南八南九膠帶機運輸大巷和南八南九運煤大巷，用于形成南八上組煤運煤系統；從910 東大巷開口施工南八軌道運輸大巷，用于形成南八上組煤行人、運料系統；延伸南五皮帶下山，用于形成南八上組煤前期出碴系統。

回采工作面通過軌道巷構成工作面行人、運料系統；在皮帶巷皮帶頭處施工溜煤眼與皮帶下山連通，形成工作面運煤系統。

3 解決的關鍵問題及創新點

（1）采區布置全盤考慮02#、2#、8#三層煤的聯合開采，運煤系統均由南八南九運煤大巷和南八南九膠帶機運輸大巷運至井底煤倉，南八南九運煤大巷布置同時兼顧南九采區運煤系統，布局合理，整體性突出，為礦井發展奠定了良好的基礎。

（2）采區輔助運輸系統采用單軌吊輔助運輸系統，極大提高了采、掘期間輔助運輸效率，有效保證了礦井采掘銜接需求。

（3）南八采區采用“大走向、大斜長、大斷面”的開采模式，提高單面儲量和單產水平，有效降低了采區萬噸掘進率。

（4）準備巷道層位選擇合理，巖巷掘進工程量小，既有利于采區工作面布置，又能保證巷道服務年限，優勢突出。

4 社會經濟效益分析

（1）南八采區投入生產后，能很好緩解采區銜接，減少礦井開掘隊組，對礦井實現科技減人千人目標產生極大的助推作用，有利于礦井安全管理和質量標準化水平的提升，為礦井創收、保證安全生產創造很好的條件，社會效益顯著。

（2）南八南九運煤大巷的布置方式，兼顧南九采區運煤系統，布局合理，整體性突出，為礦井發展奠定了良好的基礎。同時采區輔助運輸系統采用單軌吊輔助運輸系統，極大提高了采、掘期間輔助運輸效率。

（2）南八采區上組煤回采02#、2#煤層。02#煤層厚度0.4～2.98m，平均1.93m，可采儲量1483.6萬t；2#煤層厚度1.2～2.75m，平均1.96m，可采儲量1614.9 萬t，合計3098.5 萬t。按年產120 萬t 計算，服務年限25.8a，將產生很好的經濟效益。

（3）南八采區開準系統設計，合理減少巖巷掘進量，對于礦井節能降耗、降低成本具有顯著效果。該技術對西山礦區、霍州礦區、汾西礦區具備類似條件的礦井都具有廣泛的推廣意義。

5 結語

通過方案對比，確定了馬蘭礦南八采區開準系統的方案。開準系統形成后，將形成穩定可靠的采區系統，為礦井創收、保證安全生產創造很好的條件，社會效益顯著。該技術對西山礦區、霍州礦區、汾西礦區具備類似條件的礦井都具有廣泛的推廣意義。