惠安煤礦井田開拓方案及比較

朱玉寬

（山西忻州神達惠安煤業有限公司，山西 河曲 036500）

1 概況

惠安煤業有限公司礦井能力0.9 Mt/a，礦井采用平硐開拓方式，利用現有主平硐、副平硐，在井田中部新掘回風立井，全礦井劃分為6個盤區（每層煤3個）開拓，開采11號、13號煤層，首采11號煤層，采用綜采一次采全高采煤法，礦井采用分列式通風，三個井筒作為礦井的安全出口。

2 井田開拓開采的影響因素分析

2.1 地質構造、火區、煤層及水文條件對開采的影響

惠安煤礦礦井地質構造簡單，地層傾角3°~5°，經過20多年的開采，井田東部13號煤層已形成68 260 m2采空區，其上11號煤層受蹬空影響已無法開采。

本礦水文地質條件11號煤層為簡單類型，13號煤層為中等類型，井田東北部邊緣2條小斷層對開拓基本無影響。根據地質報告資料，井田內奧灰水位標高862.49 mm，13號煤層最低底板標高為800 m，奧灰水對井田內西部13號煤層開采有一定影響。

惠安煤礦井田13號煤層最低底板標高為800 m，13號煤層的突水系數0.050 8 MPa/m，本井田煤層處于安全區，但由于本井田已發現有斷層存在，所以在采掘過程中，必須采取必要的措施，給斷層留設足夠的防水煤柱，對1305盤區受奧灰水影響區域開采時，必須進行詳細的水文地質工作。

本礦屬自燃煤層,在開拓布置上需充分考慮煤層自燃發火的影響。

2.2 13號煤層采空區對上覆煤層開拓的影響

13號煤層采空以后其冒落帶的高度為47.56 m，導水裂隙帶的高度為119.42 m，其導水裂隙帶的高度大于11號、13號煤層間距12.94 m，現有13號煤層采空破壞區以上的11號煤層無法開采，按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》留設11號煤層蹬空區隔離煤柱50 m。

3 井田開拓方案

3.1 已有井筒及工業場地利用的合理性及可行性

惠安煤礦井田內現有原主平硐、副平硐及回風平硐，均沿13號煤層掘進，該礦對主平硐、副平硐巷道進行了改造，改造后的主、副平硐均能滿足要求。現有回風平硐、井下回風大巷位于采空區包圍中，局部斷面僅為4.5 m2，且巷道彎曲，改造利用工程量大。

原主井地面工業場地可以滿足兼并重組后地面工業廣場需求。回風立井地面工業廣場需重新選擇。

3.2 井筒及工業場地位置的選擇

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

2）地面工業廣場。現有主、副平硐地面工業廣場已布置有大量輔助生產設施及儲煤場等設施，因此利用現有主、副平硐地面工業廣場。

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

4 開拓層位及首采區選擇

1）開拓層位選擇。井田賦存11號、13號兩層可采煤層，按照由上至下的開采順序，首采區布置在井田中部11號煤層內。

2）首采區位置選擇。按照就近布置的原則，首采區位于井田中部1101盤區內。

5 主要開拓方案及比較

5.1 開拓方案

根據煤層賦存特點，結合地面工業場地及井下條件，提出兩個方案。

平硐-立井方案：利用現有主、副平硐沿13號煤層底板、沿258°方位延伸至井田邊界6號拐點附近，建立井底中央變電所、水泵房；副平硐在20號測點處按6.5°坡度、斜長108 m掘進材料斜巷至11號煤層內，主平硐在距井口772 m處的貫眼內按23°坡度、斜長50 m掘進進風行人斜巷至11號煤層內；11號煤層內布置運輸大巷、材料大巷、回風大巷；在井田中部東道坡溝內掘進回風立井。井田內采用盤區式開拓，分列式通風。井田內2層可采煤層聯合布置，主平硐與11號煤層運輸大巷重疊布置，副平硐與11號煤層材料大巷重疊布置，各煤層回風大巷均與回風立井聯通，主平硐、副平硐進風，回風立井回風。

首采區布置于1011盤區內，11號原煤通過主煤倉及溜煤眼與主平硐相通。

平硐方案：主、副平硐布置同一方案。改造現有回風平硐，新掘13號煤層回風巷1 008 m與現有13號煤層回風大巷聯通形成回風系統，按16°坡度、斜長80 m掘進回風斜巷至11號煤層內，11號煤層內布置運輸大巷、材料大巷、回風大巷；井田內采用盤區式開拓，并列式通風。井田內2層可采煤層聯合布置，主平硐與11號煤層運輸大巷重疊布置，副平硐與11號煤層材料大巷重疊布置。

首采區布置于1011盤區內，11號原煤通過主煤倉及溜煤眼與主平硐相通，主平硐、副平硐進風，回風立井回風。

5.2 開拓方案技術比較

平硐-立井方案優點：①主、副平硐均位于現有地面工業廣場內，為礦方現有占地；②回風立井位于井田中部，通風距離小，通風容易；③比二方案少占用煤柱73萬t。缺點：新建回風立井需新占用土地，重新建立地面風機房及風井供電系統。

平硐方案優點：①主平硐、副平硐、回風平硐均位于現有地面工業廣場內，為礦方現有占地；②現有風機房及地面通風設施、風井供電施均可利用。缺點：①新掘13號煤層回風巷1 008 m，井巷工程量大；②比一方案多占用煤柱73萬t；③通風線路長，通風較困難。

5.3 開拓方案經濟比較

開拓方案經濟比較表，如表1所示。

表1 開拓方案經濟比較表

從開拓方案經濟比較可以看出，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246萬元。比平硐-立井方案多占用煤柱73萬t，因此推薦采用第一方案.

6 結束語

通過對惠安煤礦井田開拓兩個方案的技術比較和經濟比較，得出結論：該礦采用第一方案，即平硐-立井方案。井田內采用盤區式開拓，分列式通風。井田內2層可采煤層聯合布置，主平硐與11號煤層運輸大巷重疊布置，副平硐與11號煤層材料大巷重疊布置，各煤層回風大巷均與回風立井聯通，主平硐、副平硐進風，回風立井回風。首采區布置于1011盤區內，11號原煤通過主煤倉及溜煤眼與主平硐相通。