東龐礦深部水平首采區開拓方案革新

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720187

摘要：在分析了礦井采掘接替現狀基礎上，針對礦井生產系統存在的主要問題，結合采區地質條件，以縮短開拓工程施工工期、節約投資、提高礦井系統安全為主要目的，提出了采區開拓方案革新，通過對方案進行比較論證，確定了東龐礦深部水平首采區設計方案，大大縮短建設工期，避免出現礦井采掘接替失調，提高經濟效益，對礦井開采具有重要意義。

關鍵詞：采區開拓；方案革新；采掘接替

1 概述

東龐礦隸屬冀中能源股份有限公司，設計生產能力1.80M t/a，1983年12月投產，礦井開拓方式為立井、暗斜井多水平開拓，一水平標高300m，二水平標高480m，深部水平標高為579m。21100采區為深部水平首采區；采區走向長1500m，傾斜長度300～1500m，面積1.35km2，可采儲量1430萬噸。根據礦采掘接替安排，21100采區將接替2600采區作為礦主力采區，并根據本區煤層賦存條件及瓦斯和通風的影響，計劃21100采區產量2.0 M t/a。由于目前東龐礦一、二水平煤炭資源日益枯竭，礦井生產戰場向深部水平轉移已成為必然趨勢，傳統采區巷道布置形式巖巷工程量大，工期長，已經滿足不了礦采掘接替，采區巷道布置形式改革勢在必行。

2 采區巷道布置方案的確定

21100采區巷道布置形式的合理選擇，提出以下兩個方案通過經濟、技術進行比較。

2.1 方案概述

方案一：采區巷道采取傳統的布置方式。自三水平軌道巷里段開采區上部車場，設置采區絞車房、泵房、水倉、變電所、工作面溜煤眼等設施，巷道設置為“兩巖一煤”，采區軌道巷和皮帶巷布置在煤層底板中，采區回風巷布置在煤層中，本方案的巷道布置見圖1。

方案二：由于21100采區內煤層比較平緩，標高相差不大，采區軌道巷取消傳統軌道下山的布置形式，利用三水平集中軌道下山，在軌道下山中部以甩車場的形式直接進入采區布置在煤層底板，以+3‰流水坡度延伸至采區邊界，采區排水可直接通過軌道巷排至三水平大泵房，不用設置采區泵房；同時節省了采區絞車房、采區上部車場的巖巷工程；軌道巷運輸可使用電機車，大大提高了運輸能力。巷道設置為“兩煤一巖”，采區軌道巷布置在煤層底板中，采區皮帶巷和回風巷布置在煤層中，本方案的巷道布置見圖2。

2.2 方案經濟比較

不考慮施工工期，對兩方案可比工程量及投資比較見下表：

二方案較一方案井巷工程投資少588萬元。

2.3 方案技術比較

技術比較：一方案優點是巖石巷道維護費用低；通風阻力小，有利于防止煤炭自燃；缺點是巖巷工程量大、硐室多、軌道巷運輸能力小、形成采區時間長。二方案優點：巖巷工程量小，不用設置采區泵房、水倉、絞車房、采區上部車場，軌道巷運輸使用電機車，運輸能力強；工作面出煤通過皮帶巷皮帶直接與采區皮帶巷皮帶搭接，無須施工溜煤眼；能在較短時間形成采區。缺點是皮帶巷完工后需二次調坡，巷道維修工程量較大；通風阻力大，不利于防煤炭自燃；風阻大。經綜合比較確定采用二方案，即采區巷道為“兩煤一巖”的布置方式。

3 方案實施

第一步，由于21100采區斷層較發育，且大部分為三維地震斷層，控制精度較低，首先掘進施工煤巷即采區回風巷，根據煤層實際揭露情況指導修改皮帶巷掘進方案。第二步，其次施工采區皮帶巷，通過回風巷施工情況提前在過斷層前調整好坡度，盡量減少施工采區皮帶基礎時的挑頂、臥底工程量。第三步，根據采區回風、皮帶煤巷的施工，選擇合適層位最后施工采區軌道巷，形成采區系統。

4 設計效果

東龐礦深部水平21100采區巷道采用新型布置形式布局更加合理，較傳統采區巷道布置形式減少巖巷（硐室）工程760m，總計節約資金達588萬元，同時可提前半年以上時間投入使用，緩解了采掘接替緊張的局面，為東龐礦的長遠發展、企業的做大做強奠定了堅實的基礎，具有深遠的經濟效益及社會效益。

作者簡介：付慶偉（1977），男，河北邯鄲市人，工程師，現任冀中能源股份有限公司東龐礦二煤擴延區生產技術部副部長。