惠安煤礦井田開(kāi)拓方案及比較

朱玉寬

（山西忻州神達(dá)惠安煤業(yè)有限公司，山西 河曲 036500）

1 概況

惠安煤業(yè)有限公司礦井能力0.9 Mt/a，礦井采用平硐開(kāi)拓方式，利用現(xiàn)有主平硐、副平硐，在井田中部新掘回風(fēng)立井，全礦井劃分為6個(gè)盤(pán)區(qū)（每層煤3個(gè)）開(kāi)拓，開(kāi)采11號(hào)、13號(hào)煤層，首采11號(hào)煤層，采用綜采一次采全高采煤法，礦井采用分列式通風(fēng)，三個(gè)井筒作為礦井的安全出口。

2 井田開(kāi)拓開(kāi)采的影響因素分析

2.1 地質(zhì)構(gòu)造、火區(qū)、煤層及水文條件對(duì)開(kāi)采的影響

惠安煤礦礦井地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層傾角3°~5°，經(jīng)過(guò)20多年的開(kāi)采，井田東部13號(hào)煤層已形成68 260 m2采空區(qū)，其上11號(hào)煤層受蹬空影響已無(wú)法開(kāi)采。

本礦水文地質(zhì)條件11號(hào)煤層為簡(jiǎn)單類(lèi)型，13號(hào)煤層為中等類(lèi)型，井田東北部邊緣2條小斷層對(duì)開(kāi)拓基本無(wú)影響。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告資料，井田內(nèi)奧灰水位標(biāo)高862.49 mm，13號(hào)煤層最低底板標(biāo)高為800 m，奧灰水對(duì)井田內(nèi)西部13號(hào)煤層開(kāi)采有一定影響。

惠安煤礦井田13號(hào)煤層最低底板標(biāo)高為800 m，13號(hào)煤層的突水系數(shù)0.050 8 MPa/m，本井田煤層處于安全區(qū)，但由于本井田已發(fā)現(xiàn)有斷層存在，所以在采掘過(guò)程中，必須采取必要的措施，給斷層留設(shè)足夠的防水煤柱，對(duì)1305盤(pán)區(qū)受奧灰水影響區(qū)域開(kāi)采時(shí)，必須進(jìn)行詳細(xì)的水文地質(zhì)工作。

本礦屬自燃煤層,在開(kāi)拓布置上需充分考慮煤層自燃發(fā)火的影響。

2.2 13號(hào)煤層采空區(qū)對(duì)上覆煤層開(kāi)拓的影響

13號(hào)煤層采空以后其冒落帶的高度為47.56 m，導(dǎo)水裂隙帶的高度為119.42 m，其導(dǎo)水裂隙帶的高度大于11號(hào)、13號(hào)煤層間距12.94 m，現(xiàn)有13號(hào)煤層采空破壞區(qū)以上的11號(hào)煤層無(wú)法開(kāi)采，按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》留設(shè)11號(hào)煤層蹬空區(qū)隔離煤柱50 m。

3 井田開(kāi)拓方案

3.1 已有井筒及工業(yè)場(chǎng)地利用的合理性及可行性

惠安煤礦井田內(nèi)現(xiàn)有原主平硐、副平硐及回風(fēng)平硐，均沿13號(hào)煤層掘進(jìn)，該礦對(duì)主平硐、副平硐巷道進(jìn)行了改造，改造后的主、副平硐均能滿足要求?，F(xiàn)有回風(fēng)平硐、井下回風(fēng)大巷位于采空區(qū)包圍中，局部斷面僅為4.5 m2，且巷道彎曲，改造利用工程量大。

原主井地面工業(yè)場(chǎng)地可以滿足兼并重組后地面工業(yè)廣場(chǎng)需求。回風(fēng)立井地面工業(yè)廣場(chǎng)需重新選擇。

3.2 井筒及工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇

1）井筒形式選擇。礦井為近水平煤層，現(xiàn)有主平硐、副平硐已經(jīng)改造，完全可滿足礦井兼并重組設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力需求，故該礦仍利用現(xiàn)有主、副平硐。現(xiàn)有回風(fēng)大巷位于采空區(qū)包圍之中，巷道彎曲，改造利用工程量大，回風(fēng)井考慮到通風(fēng)線路短及地表覆蓋層厚度小，可選擇立井。

2）地面工業(yè)廣場(chǎng)?，F(xiàn)有主、副平硐地面工業(yè)廣場(chǎng)已布置有大量輔助生產(chǎn)設(shè)施及儲(chǔ)煤場(chǎng)等設(shè)施，因此利用現(xiàn)有主、副平硐地面工業(yè)廣場(chǎng)。

3）風(fēng)井場(chǎng)地的選擇。本井田為近水平煤層，主要井筒均位于井田東部邊緣，為減少通風(fēng)距離，本次兼并重組建設(shè)工程重新掘進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井選擇在井田中部東道坡溝內(nèi)，該溝較為寬緩，距現(xiàn)有公路距離近，可滿足礦井生產(chǎn)能力需求。

4 開(kāi)拓層位及首采區(qū)選擇

1）開(kāi)拓層位選擇。井田賦存11號(hào)、13號(hào)兩層可采煤層，按照由上至下的開(kāi)采順序，首采區(qū)布置在井田中部11號(hào)煤層內(nèi)。

2）首采區(qū)位置選擇。按照就近布置的原則，首采區(qū)位于井田中部1101盤(pán)區(qū)內(nèi)。

5 主要開(kāi)拓方案及比較

5.1 開(kāi)拓方案

根據(jù)煤層賦存特點(diǎn)，結(jié)合地面工業(yè)場(chǎng)地及井下條件，提出兩個(gè)方案。

平硐-立井方案：利用現(xiàn)有主、副平硐沿13號(hào)煤層底板、沿258°方位延伸至井田邊界6號(hào)拐點(diǎn)附近，建立井底中央變電所、水泵房；副平硐在20號(hào)測(cè)點(diǎn)處按6.5°坡度、斜長(zhǎng)108 m掘進(jìn)材料斜巷至11號(hào)煤層內(nèi)，主平硐在距井口772 m處的貫眼內(nèi)按23°坡度、斜長(zhǎng)50 m掘進(jìn)進(jìn)風(fēng)行人斜巷至11號(hào)煤層內(nèi)；11號(hào)煤層內(nèi)布置運(yùn)輸大巷、材料大巷、回風(fēng)大巷；在井田中部東道坡溝內(nèi)掘進(jìn)回風(fēng)立井。井田內(nèi)采用盤(pán)區(qū)式開(kāi)拓，分列式通風(fēng)。井田內(nèi)2層可采煤層聯(lián)合布置，主平硐與11號(hào)煤層運(yùn)輸大巷重疊布置，副平硐與11號(hào)煤層材料大巷重疊布置，各煤層回風(fēng)大巷均與回風(fēng)立井聯(lián)通，主平硐、副平硐進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)。

首采區(qū)布置于1011盤(pán)區(qū)內(nèi)，11號(hào)原煤通過(guò)主煤倉(cāng)及溜煤眼與主平硐相通。

平硐方案：主、副平硐布置同一方案。改造現(xiàn)有回風(fēng)平硐，新掘13號(hào)煤層回風(fēng)巷1 008 m與現(xiàn)有13號(hào)煤層回風(fēng)大巷聯(lián)通形成回風(fēng)系統(tǒng)，按16°坡度、斜長(zhǎng)80 m掘進(jìn)回風(fēng)斜巷至11號(hào)煤層內(nèi)，11號(hào)煤層內(nèi)布置運(yùn)輸大巷、材料大巷、回風(fēng)大巷；井田內(nèi)采用盤(pán)區(qū)式開(kāi)拓，并列式通風(fēng)。井田內(nèi)2層可采煤層聯(lián)合布置，主平硐與11號(hào)煤層運(yùn)輸大巷重疊布置，副平硐與11號(hào)煤層材料大巷重疊布置。

首采區(qū)布置于1011盤(pán)區(qū)內(nèi)，11號(hào)原煤通過(guò)主煤倉(cāng)及溜煤眼與主平硐相通，主平硐、副平硐進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)。

5.2 開(kāi)拓方案技術(shù)比較

平硐-立井方案優(yōu)點(diǎn)：①主、副平硐均位于現(xiàn)有地面工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，為礦方現(xiàn)有占地；②回風(fēng)立井位于井田中部，通風(fēng)距離小，通風(fēng)容易；③比二方案少占用煤柱73萬(wàn)t。缺點(diǎn)：新建回風(fēng)立井需新占用土地，重新建立地面風(fēng)機(jī)房及風(fēng)井供電系統(tǒng)。

平硐方案優(yōu)點(diǎn)：①主平硐、副平硐、回風(fēng)平硐均位于現(xiàn)有地面工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，為礦方現(xiàn)有占地；②現(xiàn)有風(fēng)機(jī)房及地面通風(fēng)設(shè)施、風(fēng)井供電施均可利用。缺點(diǎn)：①新掘13號(hào)煤層回風(fēng)巷1 008 m，井巷工程量大；②比一方案多占用煤柱73萬(wàn)t；③通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)較困難。

5.3 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較

開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較表，如表1所示。

表1 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較表

從開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較可以看出，其中平硐-立井方案井巷工程量較小，可比部分總投資少于平硐方案246萬(wàn)元。比平硐-立井方案多占用煤柱73萬(wàn)t，因此推薦采用第一方案.

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)惠安煤礦井田開(kāi)拓兩個(gè)方案的技術(shù)比較和經(jīng)濟(jì)比較，得出結(jié)論：該礦采用第一方案，即平硐-立井方案。井田內(nèi)采用盤(pán)區(qū)式開(kāi)拓，分列式通風(fēng)。井田內(nèi)2層可采煤層聯(lián)合布置，主平硐與11號(hào)煤層運(yùn)輸大巷重疊布置，副平硐與11號(hào)煤層材料大巷重疊布置，各煤層回風(fēng)大巷均與回風(fēng)立井聯(lián)通，主平硐、副平硐進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)。首采區(qū)布置于1011盤(pán)區(qū)內(nèi)，11號(hào)原煤通過(guò)主煤倉(cāng)及溜煤眼與主平硐相通。