如何進行煤礦采區(qū)巷道布置的方案研究

（龍煤集團雙鴨山集賢煤礦,黑龍江 雙鴨山 155100）

（龍煤集團雙鴨山集賢煤礦,黑龍江 雙鴨山 155100）

以黑龍江龍煤集團集賢煤礦2采區(qū)為例，進行了大巷層位、采煤方法、井巷工程總量以及相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟條件對比，最后確定采區(qū)巷道布置方案

采區(qū)巷道布置；采區(qū)上山；準(zhǔn)備方式

現(xiàn)代化礦井對采區(qū)巷道布置的要求是合理集中生產(chǎn)、合理確定采區(qū)生產(chǎn)能力、良好的經(jīng)濟效果、合理的通風(fēng)和運輸。那么怎么樣才能達到呢？我們集賢煤礦根據(jù)具體的地質(zhì)條件，結(jié)合周邊實際開采狀況，對2采區(qū)情況深入分析，反復(fù)比較，最終確定了采區(qū)的巷道布置方案。具體做法是：

1 采區(qū)概況

集賢礦2采區(qū)地表為低山丘陵，東部采區(qū)邊界處為山坡,西部采區(qū)邊界介于17～21勘探線之間,地表為雙鴨山農(nóng)場十隊村莊，屬村莊下采煤。主要地質(zhì)構(gòu)造為斷層，有極少數(shù)的向斜和背斜,該采區(qū)地質(zhì)條件比較簡單,巖性以礫巖為主.

本采區(qū)-200水平分上、下山布置為一水平首采區(qū)，可采煤層共4層。采區(qū)平均走向長2.3km，傾斜長1.6m，面積3.68km2。本采區(qū)工業(yè)儲量為15.9Mt，可采儲量為13.9Mt，年生產(chǎn)能力為1.2Mt，服務(wù)年限為8.27a。

2 區(qū)段劃分

本采區(qū)為走向長壁采煤法，劃分以工作面長度為標(biāo)志。采用分區(qū)對角式通風(fēng)，主要運輸巷道設(shè)在-200m標(biāo)高處，煤層厚度為1.8m 左右，傾角在25—45°，工作面長度為180m，截深為0.8m，年生產(chǎn)時間為300d，即可達產(chǎn)。

3 采區(qū)上山布置

根據(jù)煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，擬布置三條上山（軌道上山，運輸上山和回風(fēng)上山），為了實現(xiàn)全礦生產(chǎn)均衡的要求，三條上山大致位于采區(qū)走向中央，位于同一層面。間距大致為20m，其中三條上山傾角大約為18—19°，軌道上山和回風(fēng)上山均透地表。

方案一：煤層上山：

優(yōu)點：采區(qū)上山沿煤層布置時掘進速度快，聯(lián)絡(luò)巷工程少，費用低；能超前探煤，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單。

缺點：受工作面采動影響大，上山的維護困難，圍巖為煤和軟巖時維護條件差；坡度大對輸送機不利，留保護煤柱，增加煤炭的損失；沿煤層布置，要求不破壞頂板的完整性

適用條件：開采薄及中厚煤層的單一煤層采區(qū)，服務(wù)年限短；開采單一厚煤層或頂?shù)匕鍑鷰r穩(wěn)定，煤質(zhì)較硬的薄及中厚；煤層群聯(lián)合準(zhǔn)備的采區(qū)，下部有維護較好的薄或中厚煤層。

方案二：巖石上山

優(yōu)點：可跨上山回采，加大采面連續(xù)推進長度；生產(chǎn)系統(tǒng)可靠，易封閉采空區(qū)，防自燃有利；不受煤層傾角影響，可定向，也可平面或立面相交工程，繞道工程量小。

缺點：掘進困難，費用高，速度慢，聯(lián)絡(luò)工程量大。

適用條件：單一厚煤層或近距煤層群聯(lián)合布置；煤層底板巖層較穩(wěn)定，無承壓水。

由于本采區(qū)服務(wù)年限大，煤層比較多，綜合考慮以上因素，選用方案二即選擇三條巖石上山。

巖石上山布置的方案比較示意圖（見圖1）。

（1）三條上山布置在41#的底板巖石中。當(dāng)三條上山布置在第四層煤41#煤層底板的巖石中時，距離25#煤層的石門較長，在開采每個區(qū)段時，都的各打區(qū)段石門。

（2）分組布置。由示意圖2可以看出，工程量也不小，所需經(jīng)濟費用相對也大，但石門較短，風(fēng)量集中。從上述的比較來看，第一方案為優(yōu)。

圖1

圖2

4 采區(qū)硐室簡介

采區(qū)硐室主要包括采區(qū)煤倉，采區(qū)絞車房及采區(qū)變電所等。

（1）本采區(qū)選用的是自溜垂直式圓形煤倉。

（2）采區(qū)絞車房設(shè)在圍巖穩(wěn)定、無淋水、地壓小和容易維護的地點。長度為6m,寬度為2m～2.5m,高度在3～4.5m之間。

（3）采區(qū)變電所設(shè)在圍巖穩(wěn)定，每個采區(qū)變電所一般采用一字形，斷面一般為半圓形，用混凝土砌筑，均放在軌道上山和通風(fēng)上山之間的巖石中。

5 采區(qū)工作面接續(xù)

區(qū)段回采順序為由上向下即下行式,區(qū)段內(nèi)回采順序為后退式,煤層的開采順序為下行式。采準(zhǔn)工作由采區(qū)運輸石門開掘采區(qū)下部車場,向上開掘采區(qū)巖石集中上山,與地表貫通,形成通風(fēng)系統(tǒng)。在首采區(qū)為第四層煤同采，即首先布置三條上山，然后布置運輸平巷和回風(fēng)平巷，再利用開切眼連通。

6 采區(qū)車場布置

采區(qū)車場的主要作用是在采區(qū)內(nèi)運輸方式改變或過度的地方完成轉(zhuǎn)載工作。采區(qū)下部車場折返式大巷裝車，輔助提升車場為頂板繞道。絞車布置在與回風(fēng)巷同一水平的巖石中且軌道上山以水平的巷道與區(qū)段回風(fēng)巷相連。因此上中部車場選型為：平車場。

7 采區(qū)巷道的準(zhǔn)備方式

首先，在采區(qū)沿走向的中部位置，由運輸大巷開掘運輸石門與采區(qū)下部車場相連，并在底版巖石中開掘三條上山。軌道和運輸上山距煤層底板約25m，回風(fēng)上山距煤層底板約5m。當(dāng)上山掘至采區(qū)的上部邊界，軌道上山的上部車場與回風(fēng)石門相通，運輸上山直接與行人回風(fēng)上山連接，形成通風(fēng)回路。在第一區(qū)段下部掘進中部車場，并由此向采區(qū)邊界掘進區(qū)段運輸平巷，與運輸上山之間開掘溜煤眼，與此同時，在第一區(qū)段的上部掘進回風(fēng)平巷，掘進回風(fēng)石門與風(fēng)井相連通。同時將下部的采區(qū)硐室及相關(guān)聯(lián)絡(luò)巷道掘完，并完善車場，開始采區(qū)的準(zhǔn)備工作。各巷道及硐室的規(guī)格質(zhì)量經(jīng)檢驗合格后，即可安裝機電設(shè)備移交生產(chǎn)。

通過集賢煤礦2采區(qū)的實踐，我們認為只要認真實地研究，反復(fù)比較，就能實現(xiàn)采區(qū)巷道布置的標(biāo)準(zhǔn)化，為煤礦開采能力的提高以及采掘接替奠定了堅實的基礎(chǔ)，同時提高了礦井的安全性能，更是對其它采區(qū)的開采提供了值得借鑒的經(jīng)驗。

[1]集賢煤礦礦井設(shè)計[S].2000年版.

[2] 宋偉.斜溝礦井采區(qū)巷道布置設(shè)計方案探討[J] .陜西煤炭, 2008（05）.

[3]船景煤礦首采區(qū)巷道布置優(yōu)化設(shè)計[J] .煤礦開采,2012（06）.

如何進行煤礦采區(qū)巷道布置的方案研究

楊宇鑫