長距離暗斜井群施工增設中部車場的探討與實踐

方漢林 楊建坤(徐州礦務集團有限公司張集煤礦 江蘇 徐州 221147)

0 引言

徐礦集團張集煤礦位于江蘇省徐州市西北郊，于1978年建成投產，2006年核定礦井生產能力85萬噸/年。礦井采用立井多水平開拓，2003年以后生產主要集中在-700m水平。采煤方法為走向長壁采煤法，采煤工藝為綜采、高檔普采和炮采，全部陷落法管理頂板。礦井投產以來，主要回采山西組7、9煤層。近年來，礦井-700m水平以上煤量瀕臨枯竭，而隨著淺部資源的枯竭，礦井將面臨無煤可采而被關破的嚴峻形勢。為了維持正常的生產接續，礦井于2006年3月采用三條暗斜井的開拓方式對北翼深部采區（-1260m水平）進行開拓延深，預計2012年深部采區具備生產條件。北翼深部延深區域西至16勘探線，東至23勘探線附近的煤層沉積變薄帶，南至F2大斷層，深至9煤層-1360m底板等高線。東西長3.6km,南北寬2.75km，面積約9.9km2。地質勘探成果顯示，深部采區可采儲量38.56Mt，可安排儲量16.28Mt，投產后礦井服務年限可有效延長約20年。

1 問題的提出

三條暗斜井下山的施工工藝均采用人工爆破，耙裝機耙裝，電絞提升，車皮出矸。三條下山均采用獨立運輸方式，分別在-700m水平安裝各一臺JYB-60×1.25型（90kW）絞車，采用φ24.5mm鋼絲繩，容繩量1100m。隨著三條下山巷道的不斷延長，電絞提升對巷道掘進的影響因素逐漸明顯，巷道距離加長，供風距離隨之加長，每鉤提升時間增加，提升能力不足且與行人的矛盾也日益突出，由下表1-1可以看出，絞車的容繩量也遠遠無法滿足需要，該區域千米以下的掘進成為困擾礦井接續的一大難題。

表1-1 深部延深開拓系統三條下山基礎狀況表

2 方案的論證與確定

經充分分析研究，最終確定通過建立中部車場由軌道上山集中提升來解決長距離提升的難題。在充分考慮提矸、行人、電絞容繩量等因素下，確定將中部車場放在-980m水平

以-980m水平為界將三條下山分為上、下兩段，上下兩段的掘進工程量如下表：

表2-2 掘進工程量對比表

中部車場放在-980m水平的整體思路同樣為：中部車場由三個掘進頭分別掘進，在中部車場形成前后，行人、通風、運輸等各系統將做相應改變，具體為：

1）中部車場由三個掘進頭分別掘進，在中部車場形成以前，行人、通風、運輸等各系統保持不變；中部車場形成以后，延深運輸下山與延深回風下山的JYB-60×1.25型（90kW）電絞均挪至中部車場交岔點上方，掘進頭出矸經甩車場進入中部車場，由延深軌道下山集中出矸，延深軌道下山上車場電絞換為雙滾筒大直徑電絞，延深軌道下山在中部車場上段換為雙軌道，以確保三個掘進頭矸石的順利提升；

2）延深軌道下山簡易行人裝置挪至延深運輸下山，由延深運輸下山集中行人，延深回風下山猴車輔助行人。

此方案優點：

1）在中部車場形成以前，三條下山的運輸、行人等各系統保持不變，不影響進尺；而在中部車場形成后再更換軌道上山的雙滾筒大直徑電絞和鋪設雙軌，與方案一相比，對掘進進尺的影響較小；

2）中部車場巷道均布置在巖巷中，周圍不存在破碎帶和煤層，支護有保證；

3）中部車場放在-980m水平，延深軌道下山巷道提升長度為817m，對提升能力的限制因素較小。

3 方案的實施與效果檢驗

-980m中部車場于2008年10月開始施工，于2009年2月結束，2009年3～4月對延深中部車場系統進行了改造與調整，中部車場的作用逐漸顯現。

系統正常運轉后，根據絞車安裝地點及運輸能力，對現場的實際運行狀況進行了測試。測試按照2m/d的進尺，延深皮帶下山日出矸量120車、延深軌道下山日出矸量100車、延深回風下山日出矸量110車(絞車主要技術參數參照下表3-1)。

表3-1 絞車主要技術參數

在延深軌道下山上車場安裝2KJYB-3.5×1.7×P雙滾筒絞車后，將延深皮帶下山JYB-60×1.25型（90kW）絞車電絞向下挪至-980m中部車場上20m處；延深回風下山上部JYB-60×1.25型（90kW）絞車繼續保存，在回風下山-980m中部車場向上20m處再安裝一部JYB-60×1.25型（90kW）絞車作為-980m輔助車場輔助運輸。由2KJYB-3.5×1.7×P雙滾筒絞車集中提升延深皮帶下山與延深軌道下山矸石，延深回風下山通過-980m中部車場由本巷道進行提升，即“一大三小”的電絞運輸方式。經現場測試，完全滿足三個掘進工作面矸石提升的需要。

4 結論

針對巷道掘進過程中生產系統體現出來的瓶頸問題，通過對生產系統的細致分析，特別是提矸系統的研究與改進，不僅解決了長距離提升的難題，而且也解決了長距離供電、供風帶來的一系列安全問題，同時優化了各系統，為相似條件下的長距離暗斜井施工提供了借鑒。