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(kāi)采范圍屬于礦區(qū)中井田5～15線(xiàn)之間童子巖組三段煤層。礦井東西寬度大約3-5km南北長(zhǎng)約2.4公里，開(kāi)采標(biāo)高+349m～-210m。礦井采用平硐暗斜井開(kāi)拓方式，設(shè)計(jì)能力21萬(wàn)t/年。主平硐標(biāo)高+339m，后通過(guò)一對(duì)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(wàn)t/年）、二采區(qū)（9萬(wàn)t/年）。

一、采區(qū)設(shè)計(jì)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(xiàn)為界，南至5勘探線(xiàn)，北至10勘探線(xiàn)，東西分別以+150m水平和±0m水平標(biāo)高為界。采區(qū)煤層傾角平均45°，東西傾向斜長(zhǎng)約270m，南北走向長(zhǎng)約1170m。延一采區(qū)可采儲(chǔ)量為141.3萬(wàn)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(wàn)t/年，采區(qū)的服務(wù)年限計(jì)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(chǔ)量；A為生產(chǎn)能力；K為儲(chǔ)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(chǔ)量備用系數(shù)中。

計(jì)算結(jié)果為：+150m水平以下可采儲(chǔ)量141.3萬(wàn)t，服務(wù)年限為7.85年。

二、采區(qū)開(kāi)拓方案選擇

（一）開(kāi)拓方案一

根據(jù)資質(zhì)單位對(duì)原一采區(qū)+339m主提升絞車(chē)為洛陽(yáng)源創(chuàng)煤礦機(jī)械廠(chǎng)生產(chǎn)的JK2×1.8-20型絞車(chē)進(jìn)行論證，結(jié)論為“其提升能力為20.1萬(wàn)t /年，能滿(mǎn)足延一采區(qū)生產(chǎn)能力要求12萬(wàn)t /年”。

結(jié)合延一采區(qū)范圍煤層賦存特點(diǎn)，對(duì)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(jì)開(kāi)拓工程量約為2080m。

優(yōu)點(diǎn)：充分利用現(xiàn)有一采區(qū)提升系統(tǒng)，減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)；生產(chǎn)系統(tǒng)相對(duì)集中，便于管理；運(yùn)輸系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單；系統(tǒng)用人少，年運(yùn)行費(fèi)用低，減少施工工程量及資金投入。

缺點(diǎn)：主下山長(zhǎng)度延伸，主絞車(chē)提升距離增加，循環(huán)時(shí)間增長(zhǎng)；下山延深施工時(shí)，會(huì)對(duì)上部區(qū)的提升帶來(lái)短暫的影響（主要是貫通時(shí)的影響）。

表1 方案一與方案二項(xiàng)目對(duì)比增加投入情況

（二）開(kāi)拓方案二

重新選點(diǎn)布置軌道，自成一套獨(dú)立的運(yùn)輸系統(tǒng)，預(yù)計(jì)開(kāi)拓工程量約為2420m。

優(yōu)點(diǎn)：獨(dú)立提升系統(tǒng)；

缺點(diǎn)：采區(qū)運(yùn)輸多一道+150m運(yùn)輸轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)，運(yùn)輸耗時(shí)長(zhǎng)，車(chē)皮周轉(zhuǎn)率較低；施工工程量增加；系統(tǒng)用人年及運(yùn)行費(fèi)用增加（見(jiàn)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(xì)砂巖與泥質(zhì)砂巖互層，巖性較好。根據(jù)井田歷年來(lái)的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)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(wàn)t掘進(jìn)率，達(dá)到比較理想的經(jīng)濟(jì)效益，該采區(qū)分為四個(gè)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(kāi)采。

三、采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)

（一）運(yùn)輸提升系統(tǒng)

原一采區(qū)+339m主提升絞車(chē)為洛陽(yáng)源創(chuàng)煤礦機(jī)械廠(chǎng)生產(chǎn)的JK2×1.8-20型絞，前期擔(dān)負(fù)一采區(qū)+190m、+150m區(qū)段生產(chǎn)及延一采區(qū)的開(kāi)拓。延一采區(qū)建成投產(chǎn)時(shí)，主要作為延一采區(qū)各區(qū)段生產(chǎn)出來(lái)的煤炭、矸的提升和設(shè)備、材料的下放；各區(qū)段運(yùn)輸平巷采用2.5t蓄電池機(jī)車(chē)牽引一tU型礦車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，經(jīng)采區(qū)絞車(chē)提升至+339車(chē)場(chǎng)，再由7t架線(xiàn)電機(jī)車(chē)牽引經(jīng)+339m集中運(yùn)巷到+339m平硐再到地面煤臺(tái)、矸石山。

（二）排水系統(tǒng)

為二級(jí)排水，在延一采區(qū)的±0m水平設(shè)計(jì)有獨(dú)立的水倉(cāng)，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(cāng)，再由±0m水平的泵房集中排放到+150m中央水倉(cāng)，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(jìn)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(jìn)風(fēng)石門(mén)，再由4.5KW局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)給掘進(jìn)工作面及準(zhǔn)備采煤工作面時(shí)使用，采煤工作面則采用全負(fù)壓通風(fēng)；各作業(yè)地點(diǎn)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(guò)+435m風(fēng)井抽出地面。

四、結(jié)論

通過(guò)對(duì)XX煤礦延一采區(qū)布置的探討和采區(qū)實(shí)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(diǎn)，對(duì)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(cè)點(diǎn)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(yùn)輸環(huán)節(jié)、統(tǒng)用人少、年運(yùn)行費(fèi)用低、降低開(kāi)拓成本。