煤礦總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)中的場(chǎng)地選擇分析

聶 斌 磊

(山西省煤炭建設(shè)監(jiān)理有限公司，山西 太原 030012)

煤礦總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)中的場(chǎng)地選擇分析

聶 斌 磊

(山西省煤炭建設(shè)監(jiān)理有限公司，山西 太原 030012)

很多煤礦的煤層賦存情況較為復(fù)雜，在進(jìn)行總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)中場(chǎng)地選擇相對(duì)困難。結(jié)合具體的實(shí)例，分析了煤礦總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)中場(chǎng)地選擇的影響因素，指出了煤礦總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)中場(chǎng)地選擇的原則，最后對(duì)不同的場(chǎng)地選擇方案進(jìn)行了優(yōu)化對(duì)比分析，得出了最優(yōu)的場(chǎng)地選擇方案。

總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)，場(chǎng)地選擇，優(yōu)化對(duì)比

0 引言

某煤礦是經(jīng)過(guò)一定的資源整合以后的煤礦，在進(jìn)行了有效的整合以后，煤礦的生產(chǎn)能力提升到了1.2 Mt/年。煤礦的整體形狀為不規(guī)則的長(zhǎng)條形狀，東西方向長(zhǎng)，長(zhǎng)度約為4.6 km，南北方向?qū)挘瑢挾燃s為1.1 km，煤礦井田的具體分布情況如圖1所示。

在煤礦總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)中進(jìn)行場(chǎng)地的選擇過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)首先對(duì)煤礦所在區(qū)域的地質(zhì)情況以及地面環(huán)境進(jìn)行全面的分析以及研究，在此基礎(chǔ)之上，再結(jié)合相關(guān)的工藝要求，完成場(chǎng)地選擇工作。在進(jìn)行煤礦總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)的過(guò)程中，進(jìn)行場(chǎng)地選擇時(shí)相關(guān)的影響因素非常多，不僅要滿(mǎn)足普通場(chǎng)地選擇的需求，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)考慮煤礦中煤層的賦存狀況、運(yùn)輸場(chǎng)地的地質(zhì)情況以及工藝條件等因素。所以，在進(jìn)行場(chǎng)地的選擇過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)制定不同的方案加以對(duì)比與分析，以選擇出最優(yōu)的方案。

1 煤礦總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)中場(chǎng)地選擇的影響因素

1.1地形地貌因素帶來(lái)的影響

由于此煤礦所處區(qū)域的地形地貌相對(duì)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜，存在較多的溝壑，整體的地勢(shì)呈現(xiàn)出東高西低的趨勢(shì)，煤礦所在區(qū)域的地貌屬于非常典型的山區(qū)地貌。在進(jìn)行場(chǎng)地選擇的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)地形地貌環(huán)境加以全面考慮，選擇相對(duì)平坦的區(qū)域，避免建設(shè)過(guò)程中過(guò)多的進(jìn)行挖填施工。

1.2地質(zhì)構(gòu)造因素帶來(lái)的影響

在此煤礦中，井田的構(gòu)造整體呈現(xiàn)東西走向，地層的傾角大約在26°～32°范圍之間，最大的地層傾角為38°，由于斷層帶來(lái)的影響，在局部區(qū)域之中存在一定的地段隆起。在該井田之中，所包含的煤層賦存情況相對(duì)穩(wěn)定，沒(méi)有巖漿的侵入，地質(zhì)構(gòu)造屬于中等復(fù)雜地質(zhì)。

1.3煤層賦存情況帶來(lái)的影響

由于該井田之中的煤層埋深比較深，所以，較為適合選擇斜井或者采用立井的方式進(jìn)行煤炭開(kāi)采作業(yè)。在進(jìn)行總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇場(chǎng)地時(shí)應(yīng)當(dāng)全面的考慮井田具體分布情況以及井田所采用的開(kāi)拓方式。

1.4水文地質(zhì)因素帶來(lái)的影響

在此井田之中存在的溝壑，通常情況下不存在地表徑流，只有在雨季或者有山洪的情況下，才會(huì)出現(xiàn)地表徑流，在這一時(shí)期之后，溝壑便隨之干枯。地下水資源相對(duì)較為缺乏，補(bǔ)給不足，含水層所擁有的富水性能較差，水位地質(zhì)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，在進(jìn)行場(chǎng)地選擇過(guò)程中，所帶來(lái)的影響較小。

1.5交通運(yùn)輸情況帶來(lái)的影響

在此煤礦井田的西側(cè)位置，有國(guó)家一級(jí)公路通過(guò)，而且在井田之中也存在幾條較為簡(jiǎn)易的公路和一級(jí)公路相互連通。所以，在進(jìn)行場(chǎng)地選擇的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分的考慮通過(guò)公路運(yùn)輸?shù)姆绞剑瑢㈤_(kāi)采的煤炭資源運(yùn)輸出去。

2 煤礦總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)中場(chǎng)地選擇的原則分析

依照該煤礦井田所擁有的地形、地貌以及煤層賦存特征，在進(jìn)行場(chǎng)地選擇的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)遵循下列原則：

1)所選擇的場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)擁有較為穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境，不會(huì)受到滑坡、泥石流以及巖崩等自然地質(zhì)災(zāi)害的影響，同時(shí)應(yīng)當(dāng)盡可能的少壓煤。

2)所選擇的場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)擁有較為便利的交通條件，依照地面運(yùn)輸煤炭的整體流向，方便進(jìn)行煤炭的運(yùn)輸。

3)要方便進(jìn)行井下的開(kāi)拓布置，確保系統(tǒng)科學(xué)與適宜，要保證井巷工程量較小，井田的建設(shè)所需的周期短。

4)要便于地面生產(chǎn)工序的簡(jiǎn)化，并且對(duì)于地表現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行全面的利用，尤其是之前建設(shè)的生活區(qū)以及辦公區(qū)等，以最大限度的減少成本投入。

3 場(chǎng)地選擇方案的設(shè)計(jì)以及優(yōu)化對(duì)比

3.1場(chǎng)地選擇方案的設(shè)計(jì)

依照上述所制定的場(chǎng)地選擇原則，并且，根據(jù)此煤礦井田的具體情況，制定了3個(gè)不同的場(chǎng)地選擇方案，不同方案的主要特征如下：

方案1：所選擇的場(chǎng)地處于煤礦井田的西邊七號(hào)井田的兩側(cè)位置，通過(guò)設(shè)置主斜井以及副立井的方法進(jìn)行煤礦開(kāi)拓。主斜井位置設(shè)置在井田西邊界限位置處，位于七號(hào)井田的西側(cè)位置。副立井的位置也設(shè)置在七號(hào)風(fēng)井的西側(cè)位置，和主斜井之間的距離大約為440 m。

方案2：所選擇的場(chǎng)地在原來(lái)35 kV變電所偏東北的位置處，所設(shè)計(jì)的開(kāi)拓方式為立井方式。在整合以后的井田區(qū)域之中，分別設(shè)置主立井以及副立井，主立井的井深值為693 m，副立井的井深值為687 m。

方案3：所選擇的場(chǎng)地位置是在煤礦井田的東北位置，選擇的煤層開(kāi)拓方式為主立井和副立井結(jié)合的開(kāi)拓方式。其是充分的對(duì)一號(hào)井田以及二號(hào)井田目前所使用的場(chǎng)地進(jìn)行利用，設(shè)置主立井的深度值為776 m，副立井的深度值為806 m。

3.2不同方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比分析

依照所設(shè)計(jì)的場(chǎng)地選擇方案，在對(duì)方案1、方案2以及方案3進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)比方案優(yōu)缺點(diǎn)以及方案投資情況，如表1和表2所示。

通過(guò)表2中的數(shù)據(jù)可以看出，方案2要比方案1的可比投資費(fèi)用少約2 000萬(wàn)元，而且年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也要較方案1少300萬(wàn)元左右，所以，可以看出，方案1和方案2對(duì)比而言，方案2要優(yōu)于方案1。方案2和方案3對(duì)比可以看出，方案2的可比投資費(fèi)用要較方案3多出600萬(wàn)元左右，但是年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也要較方案3少300萬(wàn)元左右。而且，從表1中我們可以看出，方案3存在較為嚴(yán)重的壓煤?jiǎn)栴}，且均為優(yōu)質(zhì)煤，會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)問(wèn)題的產(chǎn)生。

綜合以上各個(gè)因素，方案2要優(yōu)于其他方案。方案2所選擇的場(chǎng)地更加的開(kāi)闊以及平緩，而且處于整個(gè)井田區(qū)域的中部位置，更加的有利于后期的煤炭運(yùn)輸，能夠兼顧到整個(gè)井田的開(kāi)采作業(yè)。在首期進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)階段，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)加以利用，能夠有效的減少施工建設(shè)周期，降低資金的投入，同時(shí)所需的年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用也較少。

表1 不同設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

表2 不同設(shè)計(jì)方案的投資對(duì)比 萬(wàn)元

4 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行煤礦場(chǎng)地的選擇過(guò)程中，存在影響因素包含有地形地貌因素帶來(lái)的影響、地質(zhì)構(gòu)造因素帶來(lái)的影響、煤層賦存情況帶來(lái)的影響、水文地質(zhì)因素帶來(lái)的影響以及交通運(yùn)輸情況帶來(lái)的影響，在進(jìn)行場(chǎng)地選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤礦具體情況，結(jié)合場(chǎng)地選擇，制定不同的場(chǎng)地選擇方案，然后再全面的對(duì)比分析，這樣才可以選擇出最優(yōu)的方案。

[1] 劉志蒙.礦井總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)中的場(chǎng)地選擇[J].能源與節(jié)能,2017(4):174-175.

[2] 李 可.煤炭礦井工業(yè)場(chǎng)地總平面設(shè)計(jì)方法探析[J].煤炭工程,2017(1):24-26,30.

[3] 胡軍鋒.澳大利亞某鐵礦總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代礦業(yè),2016(8):41-43.

Analysisofsiteselectionincoalminegenerallayouttransportationdesign

NieBinlei

(ShanxiCoalConstructionSupervisionCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

The occurrence of coal seams in many coal mines is quite complex, and the site selection is relatively difficult in the design of general layout and transportation. In this paper, a specific example is given, the influencing factors of site selection in general layout design of coal mine are analyzed, the principle of site selection in general layout design of coal mine is pointed out, finally, the optimization of different site selection is compared and analyzed, the optimal site selection scheme is obtained.

general layout transportation design, site selection, optimization comparison

X752

A

1009-6825(2017)27-0012-02

2017-07-17

聶斌磊(1983- )，男，工程師