金莊煤礦井田開(kāi)拓的探討

朱肖鋒

（山西煤炭運(yùn)銷(xiāo)集團(tuán) 晉中有限公司，山西 晉中 030600）

1 概況

金莊煤礦礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.45 Mt/a，開(kāi)采2號(hào)、4 號(hào)、9 號(hào)、10號(hào)、11 號(hào)煤層，井田面積 7.920 5 km2，礦井服務(wù)年限43.9 a。

2 礦井現(xiàn)狀對(duì)開(kāi)采的影響

井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造程度屬簡(jiǎn)單，主要是斷層、褶曲、陷落柱構(gòu)造較發(fā)育。此外，井田內(nèi)主體為一向斜構(gòu)造，兩翼傾角較緩，煤層賦存受其影響不大，對(duì)井田開(kāi)采原則上沒(méi)有影響。

本井田內(nèi)除一坑、五坑、六坑開(kāi)采外，另有已關(guān)閉的近十對(duì)坑口，均開(kāi)采4號(hào)煤層，2號(hào)煤層已采完。因此，周?chē)【绻?guī)開(kāi)采，沒(méi)有穿層越界現(xiàn)象，原則上對(duì)本井田開(kāi)采沒(méi)有影響。

本井田主要含水層為中奧陶系石灰?guī)r巖溶含水層和石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶含水層，奧灰水位標(biāo)高約558.39 m。由此看來(lái)，井田受帶壓開(kāi)采影響可能不大。

3 改擴(kuò)建開(kāi)拓方案

金莊煤礦開(kāi)采2號(hào)、4號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)煤層，井田范圍內(nèi)2號(hào)、4號(hào)煤層均為附屬井開(kāi)采。2號(hào)、4號(hào)煤層原由附屬井（十二對(duì)坑口）進(jìn)行開(kāi)采，目前已大部分關(guān)閉，只剩五坑、六坑，2號(hào)煤已基本采空，4號(hào)煤部分采空。井田走向長(zhǎng)約4 400 m，傾斜寬2 400m，井田面積 7.920 5km2。

該礦原采用一立一斜開(kāi)拓，主井為立井，主井見(jiàn)9號(hào)煤垂深124 m，井底設(shè)有立煤倉(cāng)，凈直徑3.0 m，高度10 m。主井為園形斷面，凈直徑2.0 m，凈斷面積3.14 m2，安裝有JT-800型提升絞車(chē)，功率22 kW，副井為斜井，傾角18°，斜長(zhǎng)250 m，梯形木支護(hù)，凈斷面積4 m2。

由于礦井管理不善，兩井口相距僅16 m，現(xiàn)有主副井筒煤柱留設(shè)不夠，已造成井筒部分地段塌落。

經(jīng)過(guò)改擴(kuò)建，礦井已開(kāi)拓兩條斜井，一條立井，即主、副斜井及回風(fēng)立井，在主、副斜井底沿9號(hào)煤向北布置兩條下山。

因此，礦井在現(xiàn)有一坑工業(yè)廣場(chǎng)溝內(nèi)重新選擇井口位置，布置一對(duì)斜井，在井田北部布置一回風(fēng)立井。工業(yè)場(chǎng)地均較開(kāi)闊，適合建設(shè)中型規(guī)模礦井，根據(jù)現(xiàn)有兩個(gè)斜井和一個(gè)立井井筒位置提出開(kāi)拓方案。

主斜井傾角21°，斜長(zhǎng)291 m見(jiàn)9號(hào)煤，斷面為半圓拱粗料石砌碹，凈寬3.2 m，凈高2.8 m，凈斷面積7.36 m2，采用大傾角膠帶輸送機(jī)提升，一側(cè)設(shè)有人行臺(tái)階，擔(dān)負(fù)礦井主提升及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，兼安全出口之一；副斜井傾角21°，斜長(zhǎng)375 m見(jiàn)9下號(hào)煤，斷面為半圓拱粗料石砌碹，凈寬2.5 m，凈高2.45 m，凈斷面積5.45 m2，采用單滾筒絞車(chē)提升，一側(cè)設(shè)有人行臺(tái)階，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，兼安全出口之一；回風(fēng)立井垂深172 m見(jiàn)11號(hào)煤，直徑4 m，凈斷面積12.56 m2，混凝土澆注支護(hù)，井筒安設(shè)人行梯子間，擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，兼安全出口之一。

4 水平設(shè)置

4.1 主要開(kāi)拓水平

礦井主采9上號(hào)煤層，井田走向長(zhǎng)度3.5 km，傾斜長(zhǎng)度2.7 km，根據(jù)井筒位置和井下開(kāi)采條件及煤層間距、技術(shù)裝備，確定9上號(hào)、10下號(hào)、11號(hào)煤為一個(gè)開(kāi)采組，用單水平聯(lián)合開(kāi)采，由于9號(hào)煤層頂板為石灰?guī)r，易管理，故運(yùn)輸大巷布置于10號(hào)煤層中，總回風(fēng)巷布置于9號(hào)煤層中，開(kāi)拓水平為+814m。

4.2 4號(hào)煤開(kāi)拓水平

4號(hào)煤距9號(hào)煤層間距為65 m，且為薄煤層，主坑開(kāi)采范圍內(nèi)主要分布在五、六坑范圍以東，新開(kāi)井筒以西，如利用現(xiàn)有巷道開(kāi)采主坑范圍內(nèi)4號(hào)煤，需開(kāi)拓巖巷穿越采空區(qū)，根據(jù)礦井提供的采掘現(xiàn)狀圖測(cè)量，需開(kāi)拓近500 m的兩條巖巷，如利用9號(hào)煤開(kāi)拓巷道布置暗斜井對(duì)4號(hào)煤進(jìn)行開(kāi)拓布置，需開(kāi)拓近200 m的兩條暗斜井，為此對(duì)4號(hào)煤層開(kāi)采利用9號(hào)煤開(kāi)拓巷道布置暗斜井，對(duì)4號(hào)煤?jiǎn)为?dú)布置開(kāi)拓水平，開(kāi)拓巷道均布置于4號(hào)煤層。

4.3 水平劃分

本礦4號(hào)煤層為薄煤層，厚度僅0.9 m，主要儲(chǔ)量集中在9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)煤層中，主要井巷工程都布置于9號(hào)煤層中；由于9號(hào)煤層頂板較易管理，9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)煤層間距較小，開(kāi)采10號(hào)、11號(hào)煤層時(shí)，通過(guò)斜巷聯(lián)絡(luò)；為合理開(kāi)采4號(hào)煤層，利用9號(hào)煤層二采區(qū)巷道向4號(hào)煤開(kāi)拓暗斜井，布置一個(gè)輔助開(kāi)采水平。

5 大巷布置

根據(jù)開(kāi)拓布置方式和礦井通風(fēng)方式，礦井沿井田中央南北方向布置集中運(yùn)輸、運(yùn)輸軌道及總回風(fēng)巷，運(yùn)輸大巷采用皮帶運(yùn)輸布置，擔(dān)負(fù)井下各采區(qū)出煤、進(jìn)風(fēng)等任務(wù)；軌道大巷擔(dān)負(fù)井下各采區(qū)進(jìn)料、排矸、進(jìn)風(fēng)任務(wù)，總回風(fēng)巷擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)；運(yùn)輸及軌道下山平行布置，運(yùn)輸、軌道大巷間距為30 m，運(yùn)輸大巷與總回風(fēng)巷兩側(cè)保安煤柱尺寸為40 m，大巷采用雙巷掘進(jìn)，有利于巷道的定向、通風(fēng)、運(yùn)輸和排水。

6 采區(qū)劃分

本著合理布局、集中生產(chǎn)，并保證采掘平衡的原則，結(jié)合開(kāi)采技術(shù)條件和采煤方法等將主水平9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)煤層劃分為三個(gè)采區(qū)，二、三采區(qū)為雙翼采區(qū)外，一采區(qū)為 単翼采區(qū)， 単翼采區(qū)為前進(jìn)式開(kāi)采，雙翼采區(qū)內(nèi)均采用一翼前進(jìn)，一翼后退開(kāi)采方式，回采工作面采用后退式。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)金莊煤礦井田開(kāi)拓的探討，得出結(jié)論：該礦對(duì)現(xiàn)有的兩個(gè)斜井和一個(gè)立井井筒位置提出開(kāi)拓方案，即主斜井采用大傾角膠帶輸送機(jī)提升，一側(cè)設(shè)有人行臺(tái)階，擔(dān)負(fù)礦井主提升及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，兼安全出口之一；副斜井采用單滾筒絞車(chē)提升，一側(cè)設(shè)有人行臺(tái)階，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，兼安全出口之一；回風(fēng)立井井筒安設(shè)人行梯子間，擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，兼安全出口之一。