正中煤業(yè)二采區(qū)開拓方案比選

王俊波

(山西汾西正佳煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 隰縣 041399)

引 言

山西汾西瑞泰正中煤業(yè)公司位于山西省晉中市靈石縣東北部靜升鎮(zhèn)境內(nèi)的斬?cái)鄩?、帥家山村一帶，行政區(qū)劃歸靈石縣靜升鎮(zhèn)管轄。地理坐標(biāo)為：36°55′35″N～36°57′23″N，111°51′16″E～111°53′43″E。井田北起靈石縣斬?cái)鄩喆逡粠?，南至靈石縣帥家山村一帶，平面形態(tài)為不規(guī)則多邊形，南北寬3.3 km，東西長3.675 km，面積8.368 1 km2。從副井工業(yè)廣場往東北方向沿進(jìn)礦公路至主井工業(yè)廣場繼續(xù)往東北至柳樹坪進(jìn)入221省道，然后往東約8 km可達(dá)京昆高速G55介休入口；井田西側(cè)約5 km有南同蒲鐵路通過，靈石縣境內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間均有公路相連，交通條件便利[1]。

正中煤業(yè)公司屬于兼并重組礦井，井田西北部及北部邊界外圍為山西介休義棠瑞東煤業(yè)有限公司井田，西部邊界及南部邊界外為汾西礦業(yè)兩渡煤業(yè)有限公司，東部邊界外為國有空白資源區(qū)。該礦為低瓦斯礦井，生產(chǎn)能力0.9 Mt/a，主斜副立開拓方式，現(xiàn)有井筒4個(gè)，批采煤層為2#～11#煤層，現(xiàn)采2#上、2#下煤層，開采水平+670 m，煤層自燃傾向性為自燃，水文地質(zhì)類型中等。為延長礦井需延長服務(wù)年限，提高回采率；同時(shí)受一采區(qū)2#上、2#下煤層采掘銜接要求以及開采地質(zhì)條件等因素限制，現(xiàn)就二采區(qū)區(qū)開拓方案進(jìn)行詳細(xì)比選。

1 二采區(qū)情況

二采區(qū)位于井田中西部即F3斷層以西，西部、南部、北部以井田邊界為界，上部為一采區(qū)，一采區(qū)開采2上、2下、6#煤層，其中2上#煤層1201-1、1202-1、1203-1工作面均回采完畢；2下#煤層1201-2工作面正在回采；6#煤層未進(jìn)行采動(dòng)。二采區(qū)西北部山西介休瑞東煤業(yè)與井田相鄰處2#煤層中存在2處采空積水，積水地點(diǎn)和積水量已明確。開采9#、10#、10#下煤層，9#煤層底板標(biāo)高370 m～740 m，10#煤層底板標(biāo)高360 m～740 m，10下#煤層底板標(biāo)高360 m～740 m，二采區(qū)東西長約1 470 m,南北長約2 200 m，9#煤層可采區(qū)總面積約3.307 2 km2，10#煤層可采區(qū)總面積約3.318 1 km2，10#下煤層可采區(qū)總面積約3.334 8 km2。二采區(qū)內(nèi)9、10#下煤層工業(yè)資源儲(chǔ)量為12 842 kt，10#煤層工業(yè)資源儲(chǔ)量為13 972 kt，二采區(qū)生產(chǎn)能力按0.90 Mt/a，服務(wù)年限約為12.1 a。

2 采區(qū)開拓布置方案

根據(jù)礦井正在回采一采區(qū)的采掘平面圖可知現(xiàn)布置有三條集中下山(集中運(yùn)輸下山、集中軌道下山、集中回風(fēng)下山)和三條石門巷道(膠帶石門、軌道石門、回風(fēng)石門)。根據(jù)二采區(qū)范圍、形狀、斷層分布和9、10、10#下煤層資源情況等，綜合考慮采區(qū)巷道布置應(yīng)遵循合理集中、方便生產(chǎn)、工作面有序接替原則；同時(shí)兼顧增加工作面推進(jìn)長度，減少工作面搬家次數(shù)，充分發(fā)揮采掘設(shè)備的生產(chǎn)能力；9、10、10#下煤層為近距離煤層，采用聯(lián)合布置，同時(shí)采區(qū)開拓大巷布置分別提出兩種方案[2-3]。

2.1 方案Ⅰ

1) 以-10°向西延伸采區(qū)煤倉聯(lián)絡(luò)巷，見10#下煤層后，沿10#下煤層頂板東西向布置二采區(qū)運(yùn)輸巷。二采區(qū)運(yùn)輸巷與集中運(yùn)輸下山通過采區(qū)煤倉連接，利用現(xiàn)有的行人進(jìn)風(fēng)斜巷，形成二采開采的進(jìn)風(fēng)、煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)。

2) 在軌道運(yùn)輸石門內(nèi)布置二采區(qū)軌道巷平車場，以-18°向前掘進(jìn)見10#煤后沿煤層頂板平行于二采區(qū)運(yùn)輸巷布置二采區(qū)軌道巷，二采區(qū)軌道巷通過平車場與集中軌道下山連接，形成二采區(qū)開采的進(jìn)風(fēng)、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)。

3) 平行于二采區(qū)運(yùn)輸巷布置二采區(qū)回風(fēng)巷，以-20°向前掘進(jìn)見9#煤后，沿9#煤層頂板布置二采區(qū)回風(fēng)巷，二采區(qū)回風(fēng)巷與集中回風(fēng)下山直接連接，形成二采區(qū)的回風(fēng)系統(tǒng)，此方案采區(qū)開拓布置，如圖1所示。

圖1 二采區(qū)開拓布置方案Ⅰ

2.2 方案Ⅱ

1) 在集中軌道下山距離軌道下山甩車場約95 m處布置二采區(qū)軌道巷甩車場，見10#煤后沿煤層底板東西向布置二采區(qū)軌道巷，形成二采區(qū)開采的進(jìn)風(fēng)、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)[1]。

2) 在二采區(qū)軌道巷南部，沿10煤層底板平行于二采區(qū)軌道巷布置二采區(qū)運(yùn)輸巷。二采區(qū)運(yùn)輸巷與集中運(yùn)輸下山通過采區(qū)煤倉連接，二采區(qū)運(yùn)輸巷與集中運(yùn)輸下山布置行人進(jìn)風(fēng)斜巷，形成二采開采的進(jìn)風(fēng)、煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)。

3) 在二采區(qū)運(yùn)輸巷南部，沿9#煤層頂板平行于二采區(qū)運(yùn)輸巷布置二采區(qū)回風(fēng)巷，二采區(qū)回風(fēng)巷與集中回風(fēng)下山通過回風(fēng)聯(lián)巷相連接，形成二采區(qū)的回風(fēng)系統(tǒng)，此方案采區(qū)開拓布置,如第141頁圖2所示。

圖2 二采區(qū)開拓布置方案Ⅱ

3 方案比選

采區(qū)開拓方案主要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面進(jìn)行比較。

3.2 方案技術(shù)比選

巷道布置方案可比項(xiàng)目技術(shù)比較，如第141頁表1所示。

表1 開拓方案技術(shù)比較表

根據(jù)以上技術(shù)比較，方案Ⅰ節(jié)省投資，總體工程量小，施工方便，能夠充分利用已有的生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)影響較小，優(yōu)于方案Ⅱ，本次設(shè)計(jì)推薦方案Ⅰ作為采巷道布置方案。

3.2 方案經(jīng)濟(jì)比選

經(jīng)濟(jì)方面主要從各采區(qū)所有巷道工程量、各煤層所需設(shè)備總投資等方面進(jìn)行比較，巷道布置方案可比項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)比較,如表2所示。

表2 采區(qū)巷道布置方案經(jīng)濟(jì)比較表(可比部分)

從表2可以看出，方案投資較少Ⅰ，優(yōu)于方案Ⅱ。

綜合上兩節(jié)的方案技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面比較結(jié)果，設(shè)計(jì)推薦方案Ⅰ為二采區(qū)巷道布置方案。

4 結(jié)語

作為資源整合礦井的正中煤業(yè)公司受地質(zhì)條件的影響，二采區(qū)開拓布置方案通過綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比選，方案Ⅰ節(jié)省投資，總體工程量小，投資少，能夠充分利用已有的生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)影響較小，組織協(xié)調(diào)量小，施工方便[2-3]。

最終確定選用巷道布置方案Ⅰ：以-10°向西延伸采區(qū)煤倉聯(lián)絡(luò)巷，見10下煤層后，沿10下煤層頂板東西向布置二采區(qū)運(yùn)輸巷；在軌道運(yùn)輸石門內(nèi)以-18°向前掘進(jìn)見10#煤后沿煤層頂板平行于二采區(qū)運(yùn)輸巷布置二采區(qū)軌道巷；沿9#煤層頂板平行于二采區(qū)運(yùn)輸巷布置二采區(qū)回風(fēng)巷，形成采區(qū)完善的運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等系統(tǒng)。