復雜地質條件下安全高效礦井的建設

劉慶迎 LIU Qing-ying

（徐州礦務集團有限公司恒源煤礦，塔城 834700）

（Xuzhou Coal Mining Group Hengyuan Coal Mine，Tacheng 834700，China）

復雜地質條件下安全高效礦井的建設

劉慶迎 LIU Qing-ying

（徐州礦務集團有限公司恒源煤礦，塔城 834700）

（Xuzhou Coal Mining Group Hengyuan Coal Mine，Tacheng 834700，China）

地質條件的優劣對安全高效的建設有著重要影響，旗山煤礦在復雜地質條件下，積極探索安全高效礦井發展之路，在諸多方面進行了一系列行之有效的工作，探索出一條建設高度集約化安全高效礦井的有效途徑，對同類礦井有很好的借鑒作用。

“三軟”煤層；復雜地質條件；安全高效

0 引言

對于礦井建設，安全是始終放在第一位的，效率其次。弄清礦井本身的地理條件，是搞好礦井建設的先要條件。旗山煤礦地理環境異常復雜，開采時間比較長。企業熟悉煤礦的方方面面后，進行了一系列行之有效的工作，探索出一條建設集約化安全高效礦井的有效途徑。

1 礦井概況

旗山煤礦是一座老煤礦，在1957年建立，至今為止，已經被開采了50余年。目前主要集中在-850m～-1000m水平開采，最終開采深度將達-1200m。井田南邊層傾角為0～30°，屬“三軟”煤層。可采煤層為夏橋系1、3煤和小湖系9煤三層。

2 制約安全高效因素分析

礦井自然條件好壞雖然對安全高效的建設影響很大，但不是建成安全高效礦井的必要條件。旗山煤礦認真分析影響開采的主要因素，進行了安全高效的開采。

2.1 開采深度大，地質條件復雜 旗山煤礦地質結構異常復雜，多斷層，好多地方地質情況各不相同。復雜的地質條件，對旗山煤礦安全高效礦井的建設提出了更高的要求。比如呈現出由淺到深的簸萁形態，多斷層，地質結構復雜在總體上看為斷層～褶皺型；有的煤層頂底板松軟易碎，遇水膨脹，大多由砂泥巖、泥砂巖構成，煤質比較軟，這樣的被稱為“三軟煤層”；有三煤層均可采的多煤層開采；有三層煤層每層都有由強沖擊引起的地壓傾向的屬自燃煤層；還有一些由于開采的比較深，地壓很大、地溫很高的煤層。

2.2 多水平開拓，系統復雜，環節多 礦井一直以來是上下山開采，分成多種水平，主要有-220m水平、-420m、-700m、-850m、-1100m五種水平。因為礦井開采的時間比較長，到了現在，主要在-700m至-850m水平間開采。目前，井下區域集中運輸皮帶達13部（不包括采區及工作面皮帶），煤炭從工作面至主井最長運輸距離達5.5km，開拓巷道至地面井口軌道運輸長度達6km；通風線路長，用風地點多，礦井總需風量在11000m3左右，風阻大。

2.3 煤層賦存變化大，工藝選擇難 因為礦井地質環境復雜，各個煤層的開采方法各不相同，使用的工具也不相同。在的采區的工作面多斷層，煤層薄化，高檔或炮采對這種情況最適合。因為開采時間比較久了，許多采區已經不能開采，得重新布置工作面。

2.4 生產接續計劃和煤質的調控困難大 在生產開采過程中，因為地質環境復雜，大多時候并不能確定某一采區是否可采。為了確定采區的可采程度，得多挖掘一些探巷。在施工過程中，可能會通過一些沒有煤礦的地方或已經被開采完了的地方，造成了有許多空巷的情況。這樣不規則的回采，造成了采煤生產的斷斷續續，擾亂了原有的計劃。

2.5 生產現場變化多，安全管理壓力大 在現場管理過程中，由于礦井的路線特別長，環節格外多，采煤點眾多，采煤面積廣大，造成了人員布置分散，所用設備過多的現象，在上礦井氣所處的特殊地理環境，給安全管理增加了難度。

3 安全高效礦井建設實踐

旗山煤礦因地制宜，認真設計開采計劃，解決了開采中的各個難題，提高了經濟效益。因此，本文認真總結了實際建設過程中的一些主要方法，現在特別陳列如下：

3.1 加強技術改造，提高主系統可靠性 旗山煤礦為了提高生產效率和安全性，更新許多設備。主要把主井系統更換為自動裝載系統，能夠對裝載進行嚴格控制；把斜巷人行車更換為架空乘人設備；把-420水平或-220水平到地面的二級排水系統更換為一級系統。設備更新以后，大大提高了生產效率，并且提高了安全性能。為了解決系統路線長，風阻大的難題，利用對一系列通風系統運行狀態的計算機模擬，調整了原有通風系統，大大降低了風阻；并且開啟了已關停的韓橋礦井的副進作為旗山礦的北翼風井。

3.2 合理布局、優化設計、技術創新為安全生產提供系統保障 為了改善礦井的生產布局和接續狀況，旗山煤礦采用兩翼配采、厚薄配采和煤系配采的科學布局。根據同一水平區域兩翼分布的現象，合理分配東翼和西翼的開采，平衡兩翼的壓力，提高礦井的效益；夏橋系和小湖系在煤質和地質條件方面有很大差異，兼顧科學和厚薄開采，提高了生產效率。旗山煤礦重視設計，在源頭上為生產建設提供保障。比如對-700m的水平西二采區，采用比較適合它的跨區段上山布局，解決了由于工作面走向長度增加帶來的“三軟”煤層區段平巷維護困難，在一段時期內，有力地保證了礦井的穩產高產。

3.3 大力發展機械化工藝及裝備，提高單產單進水平針對不同地質的煤層，改進了生產工藝。比如，把綜采和高普工藝應用于山西9煤的開采當中，在單個工作面上，大大提高了效率；把綜采放頂煤工藝應用于“三軟”4.5m的厚煤層，不僅減少了對材料的消耗，還大大減少了對斷層回采的次數。合理選型綜采機組的設備，解決了某些采煤面斷層多，落差大的難題；使綜采支架向輕型的方向改造，使工作面跳面更加便捷，加強了設備的開采能力。

3.4 強化過程管理，穩步提高煤質 在管理過程中，把好每一關，提高了煤的質量。用在線灰分監測儀、核子稱計量等先進手段，禁止煤巖混裝、混運，污染煤質；轉變管理模式，實行組織和煤質控制一塊管理，大大提高了管理效率；將工作面矸石導入劣質煤倉，避免直接進入儲煤井，而后系統分時分出劣質煤或通過礦車裝車外運，從而保障煤質的穩定。

3.5 加大安全投入，提升安全管理績效 轉換管理模式，對各個工程項目的程質量和安全生產的專業化監督管理；具體化操作工序，。對工程施工進行全過程、全方位的監督和管理，現場操作實行“手指口述”法；發展礦井建設數字化，對施工現場進時時監控，加強工作區的瓦斯監測等等，提高現場的安全管理水平。

3.6 加強環境治理，發展循環經濟旗山礦在煤矸石處理方面積極探索，形成了行之有效的綜合處理方法，一是采用煤矸石復墾造地技術復墾采煤塌陷地，保護礦區有限的土地資源，實現了土地的集約化、可持續利用之目的。二是矸石井下巷道充填，利用該技術可以把煤礦生產中所產生的矸石直接填入井下巷道內，實現矸石不上井或少上井，并進一步發展可利用矸石置換煤炭資源，以達到綜合治理煤礦矸石的目的，保護了礦區有限的土地資源。

4 結語

加快安全高效礦井建設，是每個煤炭企業生產、建設的重要內容和發展方向。由于我國煤炭資源分布廣、地質條件復雜多樣、賦存條件不一，技術經濟各異，安全高效礦井的建設工作要采取因地制宜，科學分析，加強技術交流與合作，不斷學習、創新，借鑒和引進新核技術、新裝備，提高企業的生產技術水平。尤其是對于地質條件異常復雜的礦井，要首先對復雜的地理環境做好充分的調研，分析各個開采區的特點，因地制宜，努力挖掘各個開采區的潛能，勇于創新，把安全高效提到戰略性地位。

[1]秦永洋,李培,雷青泉.復雜地質條件煤層綜采自動化的創新實踐[J].江西煤炭科技，2009(03).

[2]王福啟,孫照圣,張桂俊,周杰.復雜地質條件下“三軟”煤層的回采[J].煤炭科技，2000(02).

[3]馮萬君.精細化管理在安全高效礦井建設中的重要作用[J].中州煤炭，2009(08).

Safe and Efficient Mine Construction under Complex Geological Conditions

Geological conditions have an important impact on safe and efficient construction.In complex geological conditions,Qishan Coal Mine actively explores the safe and efficient development road,and has carried out a series of effective work in many aspects.An effective way for building highly intensive and safe and efficient mine has been found,which has good reference for similar mine construction.

"three soft"coal；complicated geological conditions；safe and efficient

劉慶迎（1972-），男，江蘇徐州人，助理工程師，研究方向為采礦工程。

TD82-9

A

1006-4311（2014）15-0046-02