煤礦采區(qū)布置探討

蔡淵 福建煤電股份有限公司規(guī)劃部

xx煤礦原有的開采范圍屬于礦區(qū)中井田5～15線之間童子巖組三段煤層。礦井東西寬度大約3-5km南北長約2.4公里，開采標高+349m～-210m。礦井采用平硐暗斜井開拓方式，設(shè)計能力21萬t/年。主平硐標高+339m，后通過一對主、副暗斜井延伸至+150m水平。+150m水平為礦井的第一水平，礦井目前生產(chǎn)采區(qū)一采區(qū)（12萬t/年）、二采區(qū)（9萬t/年）。

一、采區(qū)設(shè)計要求

延一采區(qū)作為一采區(qū)的接替采區(qū)，其范圍以勘探線為界，南至5勘探線，北至10勘探線，東西分別以+150m水平和±0m水平標高為界。采區(qū)煤層傾角平均45°，東西傾向斜長約270m，南北走向長約1170m。延一采區(qū)可采儲量為141.3萬t，采區(qū)垂高為150m.延一采區(qū)為一采區(qū)接替采區(qū)，因此該采區(qū)生產(chǎn)能力確定為12萬t/年，采區(qū)的服務(wù)年限計算如下：

服務(wù)年限 T＝Z/（A×K）=141.3/（12×1.5）=7.85年

式中：T為服務(wù)年限；Z為可采儲量；A為生產(chǎn)能力；K為儲量備用系數(shù)（取1.5）。

保安煤柱留設(shè)的原則是巷道兩側(cè)10m；斷層、邊界、隔水煤柱20m，該部分的煤量損失已包含在可采儲量備用系數(shù)中。

計算結(jié)果為：+150m水平以下可采儲量141.3萬t，服務(wù)年限為7.85年。

二、采區(qū)開拓方案選擇

（一）開拓方案一

根據(jù)資質(zhì)單位對原一采區(qū)+339m主提升絞車為洛陽源創(chuàng)煤礦機械廠生產(chǎn)的JK2×1.8-20型絞車進行論證，結(jié)論為“其提升能力為20.1萬t /年，能滿足延一采區(qū)生產(chǎn)能力要求12萬t /年”。

結(jié)合延一采區(qū)范圍煤層賦存特點，對一采區(qū)軌道下山按原有方位及25°坡度往下延深至±0m水平，作為延一采區(qū)軌道下山，預(yù)計開拓工程量約為2080m。

優(yōu)點：充分利用現(xiàn)有一采區(qū)提升系統(tǒng)，減少運輸環(huán)節(jié)；生產(chǎn)系統(tǒng)相對集中，便于管理；運輸系統(tǒng)相對簡單；系統(tǒng)用人少，年運行費用低，減少施工工程量及資金投入。

缺點：主下山長度延伸，主絞車提升距離增加，循環(huán)時間增長；下山延深施工時，會對上部區(qū)的提升帶來短暫的影響（主要是貫通時的影響）。

表1 方案一與方案二項目對比增加投入情況

（二）開拓方案二

重新選點布置軌道，自成一套獨立的運輸系統(tǒng)，預(yù)計開拓工程量約為2420m。

優(yōu)點：獨立提升系統(tǒng)；

缺點：采區(qū)運輸多一道+150m運輸轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，運輸耗時長，車皮周轉(zhuǎn)率較低；施工工程量增加；系統(tǒng)用人年及運行費用增加（見表1）。

（三）采區(qū)區(qū)段的劃分

延一采區(qū)軌道、人行上山均布置在童子巖組第三段下亞段28#煤層的間接底板，其巖性為細砂巖與泥質(zhì)砂巖互層，巖性較好。根據(jù)井田歷年來的開采經(jīng)驗和本采區(qū)煤層賦存情況，為確保安全生產(chǎn)，保證采區(qū)內(nèi)回采工作面的正常接替，提高煤炭回收率，降低萬t掘進率，達到比較理想的經(jīng)濟效益，該采區(qū)分為四個區(qū)段，即+150m～+110m區(qū)段、+110m～+70m區(qū)段、+70m～+30m區(qū)段、+30m～±0m區(qū)段，+150m區(qū)段可充分利用現(xiàn)有一采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)開采。

三、采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)

（一）運輸提升系統(tǒng)

原一采區(qū)+339m主提升絞車為洛陽源創(chuàng)煤礦機械廠生產(chǎn)的JK2×1.8-20型絞，前期擔(dān)負一采區(qū)+190m、+150m區(qū)段生產(chǎn)及延一采區(qū)的開拓。延一采區(qū)建成投產(chǎn)時，主要作為延一采區(qū)各區(qū)段生產(chǎn)出來的煤炭、矸的提升和設(shè)備、材料的下放；各區(qū)段運輸平巷采用2.5t蓄電池機車牽引一tU型礦車進行運輸，經(jīng)采區(qū)絞車提升至+339車場，再由7t架線電機車牽引經(jīng)+339m集中運巷到+339m平硐再到地面煤臺、矸石山。

（二）排水系統(tǒng)

為二級排水，在延一采區(qū)的±0m水平設(shè)計有獨立的水倉，本采區(qū)各區(qū)段的涌水經(jīng)人行下山自流至±0m水平的水倉，再由±0m水平的泵房集中排放到+150m中央水倉，再由+150m水平中央泵房集中排放到+339m水平，礦井水經(jīng)+339m平硐自流排出至地面。

（三）通風(fēng)系統(tǒng)

新鮮風(fēng)流由+339m主平硐進入，經(jīng)主、付暗斜井，然后由采區(qū)的軌道下山至各區(qū)段進風(fēng)石門，再由4.5KW局部通風(fēng)機供風(fēng)給掘進工作面及準備采煤工作面時使用，采煤工作面則采用全負壓通風(fēng)；各作業(yè)地點的污風(fēng)流經(jīng)區(qū)段回風(fēng)巷匯入采區(qū)總回風(fēng)上山，最后通過+435m風(fēng)井抽出地面。

四、結(jié)論

通過對XX煤礦延一采區(qū)布置的探討和采區(qū)實際生產(chǎn)情況得出結(jié)論：“結(jié)合延一采區(qū)范圍煤層賦存特點，對一采區(qū)軌道下山按原有方位及250坡度往下延深至±0m水平，作為延一采區(qū)軌道下山；在+150m通道B6測點25m處，沿23#煤層底板，按2310方位，以250的坡度延深至±0m水平作為延一采區(qū)人行下山”該方案充分利用現(xiàn)有一采區(qū)提升系統(tǒng)，減少運輸環(huán)節(jié)、統(tǒng)用人少、年運行費用低、降低開拓成本。