顧北礦南一8～6—2煤層采區(qū)方案設(shè)計優(yōu)選

李各

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

【關(guān)鍵詞】采區(qū)設(shè)計；方案比較與選擇；采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)；優(yōu)缺點比較

1 礦井概況

顧北礦井是煤炭工業(yè)合肥設(shè)計研究院設(shè)計、淮南礦業(yè)（集團）有限公司承建的特大型礦井。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力3.0Mt/a。礦井于2005年3月開工，2007年12月投產(chǎn)。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(yè)場地內(nèi)初期設(shè)主井、副井及中央回風(fēng)井3個井筒，并預(yù)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(biāo)高為-648m，采取上山開采；二水平標(biāo)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(qū)。

2 采區(qū)位置及范圍

本區(qū)可采煤層為二疊系下石盒子組8、6-2煤；采區(qū)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(qū)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(biāo)高+18.0～+23.8m。

3 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造

本采區(qū)內(nèi)構(gòu)造中等～復(fù)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，斷層落差較小；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(qū)設(shè)計方案比較

4.1 采區(qū)巷道布置方案

根據(jù)采區(qū)內(nèi)煤層賦存情況，結(jié)合南翼B組采區(qū)巷道施工狀況，本采區(qū)采用單翼采區(qū)、傾斜條帶方式布置，系統(tǒng)大巷與-648m南翼軌道、膠帶機、回風(fēng)大巷連接，具體巷道布置如下：

根據(jù)南一8～6-2煤層采區(qū)煤層賦存和地質(zhì)構(gòu)造分布特點，本采區(qū)6-2煤層工作面長度240m，8煤層工作面長度240m、區(qū)段間凈煤柱為10m。選擇13126工作面為首采面。

本次采區(qū)設(shè)計共設(shè)計三個方案。

1）方案一：

設(shè)計利用-648m南翼軌道、膠帶機、回風(fēng)大巷等作為采區(qū)生產(chǎn)巷道生根系統(tǒng)。采區(qū)系統(tǒng)通過-648～-705m軌道、膠帶機斜巷及-648～-690m回風(fēng)斜巷分別與-648m南翼軌道、膠帶機、回風(fēng)大巷連接。

采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)布置在采區(qū)東邊界，共布置“3巖1煤”4條巷道作為采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)巷道，“3進1回”，采區(qū)運煤膠帶機巷、采區(qū)底板矸石膠帶機巷均布置在6-2煤與4-2煤之間巖巷內(nèi)，順層布置，局部巷道距6-2煤法距小于10m，大于7m。采區(qū)軌道巷水平布置，標(biāo)高-705m，部分巷道穿4煤層；采區(qū)回風(fēng)巷沿6-2煤層布置，巷道方位178°，為采區(qū)專用回風(fēng)巷。同時，利用南一11-2煤層采區(qū)系統(tǒng)施工8煤層高抽巷。

采區(qū)運煤膠帶機巷順層布置，方位角為178°和193°，在-677m標(biāo)高與-648～-705m膠帶機斜巷搭接，經(jīng)膠帶機斜巷與-648m南翼膠帶機大巷連接，構(gòu)成采區(qū)主運輸系統(tǒng)。

采區(qū)軌道巷水平布置，標(biāo)高-705m，方位178°，通過軌道斜巷與-648m南翼軌道大巷連接，構(gòu)成采區(qū)輔助運輸系統(tǒng)。

采區(qū)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(lián)巷與南翼11-2矸石皮帶大巷連接，構(gòu)成采區(qū)排矸系統(tǒng)。矸石膠帶機上山內(nèi)安設(shè)架空乘人裝置，兼作采區(qū)乘人系統(tǒng)。

采區(qū)回風(fēng)巷沿6-2煤層布置，方位178°，通過回風(fēng)斜巷與-648m南翼回風(fēng)大巷相連，構(gòu)成本采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)。

在采區(qū)膠帶機、軌道、矸石膠帶機之間設(shè)聯(lián)巷，便于施工、運輸?shù)取?/p>

在采區(qū)內(nèi)設(shè)置水倉泵房及采區(qū)變電所，泵房和采區(qū)變電所分開布置。

在采區(qū)內(nèi)按規(guī)定設(shè)置采區(qū)避難硐室。

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

2）方案二：

在采區(qū)東邊界共布置4條巷道作為采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)，“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(qū)別是軌道巷布置在6煤層10m外底板巖層內(nèi)，順層布置；同時，利用南一11-2煤層采區(qū)系統(tǒng)施工8煤層高抽巷。

3）方案三：

在采區(qū)東邊界共布置4條巷道作為采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)，“3巖1煤”、“3進1回”。采區(qū)軌道巷、矸石膠帶機巷、回風(fēng)巷布置方式與方案二相同。主要區(qū)別是采區(qū)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(nèi)，順層布置。

4.2 設(shè)計方案比較

設(shè)計認(rèn)為方案二由于采區(qū)軌道巷、膠帶機巷均順層布置，采區(qū)排水難度較大，軌道系統(tǒng)復(fù)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(tǒng)簡單，另外，采區(qū)涌水可自流至采區(qū)水倉。

設(shè)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(yōu)缺點比較表

5 結(jié)論

本次通過對三種采區(qū)設(shè)計方案的比選，結(jié)合礦井現(xiàn)有采區(qū)系統(tǒng)巷道布置經(jīng)驗，確認(rèn)方案一優(yōu)點明顯，顧北礦南一8～6-2煤層采區(qū)設(shè)計推薦采用方案一。根據(jù)目前采區(qū)施工情況來看，上述采區(qū)方案的選擇在該礦的應(yīng)用效果比較理想。

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