賽爾六礦多井筒開拓實踐應(yīng)用淺析

陳海洋，張 冉，丁寶林

（徐礦集團新疆賽爾能源有限公司，新疆塔城834406）

1 問題的提出

賽爾六礦井為新疆賽爾能源有限公司正常生產(chǎn)礦井，礦井持證生產(chǎn)能力為0.9Mt/a，井田面積22.7685km2，主采A3、A4兩個煤層。礦井采用片盤斜井開拓，現(xiàn)布置三支井筒，主斜井、副斜井和斜風(fēng)井。礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為機械抽出式。目前回采區(qū)域為西二采區(qū)A4煤層，剩余儲量約為154×104t，僅能滿足礦井兩年的生產(chǎn)。受地質(zhì)條件影響，西二采區(qū)采用帶區(qū)式布置，工作面走向長度較短，三條大巷長度近3km，因此各生產(chǎn)系統(tǒng)比較復(fù)雜，運輸路線較長，給原煤運輸、軌道運輸以及通風(fēng)系統(tǒng)造成較大的壓力，因此經(jīng)研究論證，擬在礦井西部新增兩條井筒，用作礦井回風(fēng)和軌道運輸。

礦井井下工作面布置在二采區(qū)A4025工作面，井下輔助運輸和人員運輸線路長約4km，通風(fēng)線路長5km，礦井抗災(zāi)能力系數(shù)較低，不利于安全生產(chǎn)。因此，從礦井安全技術(shù)角度考慮，需要對礦井輔助運輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和人員運輸系統(tǒng)等技術(shù)進行改造，盡快開采地質(zhì)條件較好的區(qū)域，使工作面達產(chǎn)，礦井有較強的抗災(zāi)害能力。礦井開拓布置圖見圖1。

圖1 采區(qū)劃分圖

2 國內(nèi)外多井筒開拓研究及應(yīng)用現(xiàn)狀

在國外有多井筒分區(qū)開拓的先例，例如英國的大型礦井塞爾比礦，礦井走向、傾向為15~16km，井田面積250km2，年生產(chǎn)能力為1000×104t，一對主斜井提升，提升能力2000t/h。該礦分五個區(qū)域，每個區(qū)域生產(chǎn)能力為200×104t/a,各區(qū)域布置一對立井。我國的淮南新莊孜礦畢家崗礦在深水平合并為一個礦井，使得開采范圍在傾向上擴大，擴建后生產(chǎn)能力為340×104t/a。

3 西部井筒與三采區(qū)設(shè)計方案

在礦井原有工業(yè)場地西北部設(shè)西部場地，場地內(nèi)布置西部副斜井和西部斜風(fēng)井。西部副斜井擔負礦井[三、四采（盤）區(qū)]的輔助提升任務(wù)兼做安全出口，西部斜風(fēng)井擔負礦井[三、四采（盤）區(qū)]的回風(fēng)任務(wù)兼做礦井安全出口。

在采區(qū)東北部新布置工業(yè)場地，新掘西部副斜井和斜風(fēng)井在采區(qū)東北部（10-1鉆孔以北約600m）新布置工業(yè)場地，新掘西部副斜井和西部斜風(fēng)井，地面標高+995~+1000m。井下上山沿DF1斷層保護煤柱布置。

整個采區(qū)布置為一單翼采區(qū)，上部回風(fēng)標高+930m，下部運輸標高+700m。工作面沿煤層走向布置。在西部副斜井井底布置井底車場，井底車場采用平車場布置，井底車場布置水泵房變電所、管子道、水倉、永久避難硐室、井底煤倉等相關(guān)硐室。

礦井采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。考慮到礦井井下西翼采區(qū)運輸大巷帶式輸送機配電，+815m水平變電所需要保留且需要獨立通風(fēng)，設(shè)計保留東部的斜風(fēng)井。即，三采區(qū)投產(chǎn)時主斜井、西部副斜井進風(fēng)、西部斜風(fēng)井和斜風(fēng)井回風(fēng)。

4 各大系統(tǒng)情況說明

礦井采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。即，三采區(qū)投產(chǎn)時主斜井、西部副斜井進風(fēng)、西部斜風(fēng)井回風(fēng)。

本礦井為低瓦斯礦井，各煤層瓦斯含量低，煤層埋藏較淺，自燃—容易自燃煤層，根據(jù)礦井開拓方式，結(jié)合礦井實際通風(fēng)方式，確定三采區(qū)通風(fēng)方式選用機械抽出式。

三采區(qū)投產(chǎn)時期通風(fēng)線路如下：新鮮風(fēng)經(jīng)西部副斜井→+736m水平車場→+736m軌道石門→23A402工作面運輸順槽→23A402工作面→23A402工作面回風(fēng)順槽→西部斜風(fēng)井→地面。

井下主要煤流系統(tǒng)流程為：23A402工作面（刮板輸送機）→23A402工作面運輸順槽（帶式輸送機）→三采區(qū)A4煤層運輸上山（帶式輸送機）→三采區(qū)煤倉→西翼采區(qū)運輸大巷（帶式輸送機）→西翼采區(qū)集中運輸大巷（帶式輸送機）→A3煤層運輸大巷（帶式輸送機）→主斜井煤倉→主斜井（帶式輸送機）→地面生產(chǎn)系統(tǒng)。

根據(jù)三采區(qū)巷道布署，井下采煤工作面輔助系統(tǒng)走向為：地面→西部副斜井→+755m車場→+755m軌道石門→23A402工作面回風(fēng)順槽→23A402工作面（圖2）。根據(jù)三采區(qū)煤層賦存條件，考慮到巷道長度、傾角及輔助運輸量，設(shè)計投產(chǎn)時在井底車場采用蓄電機車輔助運輸方式，區(qū)段軌道石門采用無極繩連續(xù)牽引車運輸。

圖2 西三采區(qū)布置圖

根據(jù)新建副井場地負荷分布情況，確定在場地北側(cè)新建一座10kV變電所，為新建副井場地地面設(shè)施及井下三采區(qū)水泵房、工作面、掘進面設(shè)備供電，其兩回電源分別引自礦井10kV變電所10kV側(cè)不同母線段。電源線路采用架空線，導(dǎo)線規(guī)格及長度為LGJ-95/3.5km。

5 結(jié)論

在礦井西部布置工業(yè)廣場，新建副斜井、斜風(fēng)井，各系統(tǒng)能夠滿足生產(chǎn)需要，極大簡化了生產(chǎn)系統(tǒng)，保證了礦井新水平、新采區(qū)的開拓與礦井正常接續(xù)。