杜家溝礦井工業場地及井田開拓方式的設計

韓峰江

（山西焦煤霍州煤電集團河津杜家溝煤業，山西 河津 044000）

1 工程概況

杜家溝煤業公司位于山西省河津市直距15km處的河津市清澗街道辦事處杜家溝，由原杜家溝煤業、原楊洼煤礦、原高門溝煤業和原朝陽公司兼并重組而成，截至2014年7月，該礦已建設完成井上下60萬t/a的各生產系統，并對10號煤層進行開采。2014年12月，山西省煤炭工業廳以山西省煤炭工業廳文件晉煤行發[2014]1529號文予以批復，同意本礦2和10號煤層配采。杜家溝煤業既有工業場地位于礦區東南部邊界13和14拐點附近；風井場地位于礦區中南部的半坡村南側。該礦現有工業場地能滿足礦井設計生產能力60萬t/a的需要。

2 井田開拓方式的分析

礦區內2號和10號煤層平均間距為58.6m。根據煤層間距，結合本礦已形成平硐開拓方式，確定的井田開拓方式如下：礦井仍然采用平硐開拓，混合提升平硐為三心拱斷面，凈寬3.53m，凈斷面10.6m2，傾角3‰，斜長1512m，落底于10號煤層；裝備10t架線式電機車，擔負礦井全部提升任務，兼作進風井和安全出口；回風斜井為半圓拱形斷面，凈寬3.5m，凈斷面積10.0m2，傾角9°，斜長82m，落底于2號煤層底板；設行人臺階和扶手，擔負礦井回風任務，兼做礦井安全出口。以上兩個井筒對礦區內剩余可采的2號和10號煤層進行開拓開采。

2.1 10號煤層井田開拓方式

在混合提升平硐1175m處向西已設有傾角為20°井底煤倉上口進風聯絡巷；在混合提升平硐1300m處東側已設有爆炸材料發放硐室，西側35m處設有井底車場，井底煤倉；向北已布置有膠帶大巷和軌道回風大巷，北部已設有中央變電所及水泵房、井底水倉；在混合提升平硐井底及附近已設有避難硐室、消防材料庫、材料聯絡巷和主要進風巷。

在回風斜井落底的2號煤層向東已設有傾角為28°的總回風斜巷至10號煤層，并與10號煤軌道回風大巷相連。膠帶大巷沿10號煤層底板布置，軌道回風大巷沿10號煤層頂板布置。

在距總回風斜巷387m處的軌道回風大巷，垂直軌道回風大巷向西布置一組一采區巷道至距礦區西部邊界670m處后，沿南北方向布置，向北布置至礦區西北部邊界保安煤柱線處，向南布置至碗窩村西北部附近。在一采區膠帶巷的北部設有采區水泵房和采區水倉。

一采區膠帶巷沿10號煤層底板布置，在遇到半坡村西側的采空區時，在距采空區30m處，以傾角9°向下延伸至采空區底板20m處，出采空區時以傾角9°向上延伸至10號煤層底板；一采區軌道回風巷沿10號煤層頂板布置，在遇到半坡村西側的采空區時，在距采空區30m處，以傾角9°向下延伸至采空區底板20m處，出采空區時以傾角9°向上延伸至10號煤層頂板。

在距混合提升平硐井筒796m向西布置一組三采區巷道至礦區南部邊界保安煤柱線處，在三采區膠帶巷和混合提升平硐立交處設三采區煤倉；在距混合提升平硐井筒757m向東布置三采區煤倉上口進風聯絡巷，在距混合提升平硐56m，三采區軌道回風巷向北布置，在距采空區30m處，以傾角9°向下延伸至采空區底板20m處，出采空區時以傾角9°向上延伸至10號煤層頂板后，出采空區后向東布置，并與軌道回風大巷相連。

混合提升平硐與井底煤倉上口進風聯絡巷、井底車場、材料聯絡巷直接相連；井底煤倉上口與膠帶大巷和井底煤倉上口進風聯絡巷直接相連，其下口與井底車場相接；材料聯絡巷與軌道回風大巷直接相連，通過主要進風聯絡巷與膠帶大巷相接。

一采區膠帶巷與膠帶大巷直接相連；一采區軌道回風巷與軌道回風大巷直接相連；三采區煤倉上口與三采區膠帶巷直接相連，其下口與混合提升平硐相接，三采區膠帶巷通過三采區煤倉上口進風聯絡巷與混合提升平硐相接；三采區軌道回風巷與軌道回風大巷和混合提升平硐直接相連。

剩余可采的10號煤層劃分為三個采區，即一采區、二采區和三采區。一采區走向長度400m，傾向長度450m；二采區走向長度330m，傾向長度550m；三采區走向長度460m，傾向長度390m。

2.2 2號煤層井田開拓方式

在距總回風斜巷380m處的10號煤大巷以傾角16°向上布置一組斜巷至2號煤層，在其盡頭向西布置一組2號煤一采區巷道至礦區西部采空區保安煤柱線處。在2號煤一采區膠帶巷和10號煤膠帶大巷的立交處設2號煤采區煤倉。在2號煤一采區膠帶巷的東部向南以45°下掘進2號煤采區煤倉上口進風聯絡巷至10號煤層。

在斜巷見2號煤后沿南北方向布置一組2號煤二采區巷道分別至斜嶺村北部采空區保安煤柱線和回風斜井南側30m處，然后折向東至采空區保安煤柱線處。

礦區西部2號煤層可采部分利用10號煤一采區巷道進行探采。2號煤一和二采區膠帶巷均沿2號煤層底板布置，2號煤一和二采區軌道回風巷均沿2號煤層頂板布置。

行人進風斜巷與2號煤一采區膠帶巷相連，且與10號煤膠帶大巷相接，2號煤一采區膠帶巷和二采區膠帶巷相連；軌道回風斜巷與2號煤一采區和二采區軌道巷相連，且與10號煤軌道大巷相接，2號煤二采區軌道回風巷和回風斜井相接；2號煤采區煤倉上口與2號煤一采區膠帶巷相連，且與2號煤采區煤倉上口進風聯絡巷相接，其下口與10號煤膠帶大巷相接。2號煤采區煤倉上口進風聯絡巷與10號煤膠帶大巷相連。

剩余可采的2號煤劃分為兩個采區，即2號煤一采區和二采區，一采區走向長度330～350m，傾向長度340～430m；二采區走向長度1240m，傾向長度 300～510m。

3 井筒布置方案分析

根據開拓布置，礦井達到設計生產能力60萬t/a時，共布置2個井筒，即混合提升平硐和回風斜井。混合提升平硐：凈寬3.53m，凈斷面10.6m2，傾角3‰，斜長1512m，裝備10t架線電機車，擔負礦井全部提升任務，兼作進風井和安全出口。回風斜井：凈寬3.5m，凈斷面10.0m2，傾角9°，斜長82m，擔負礦井回風任務，兼作礦井安全出口。井筒斷面布置見圖1和圖2所示。

圖1 混合提升平硐井筒斷面布置

圖2 回風斜井井筒斷面布置

4 采區劃分及開采順序分析

根據井田開拓布置，全礦區共劃分為5個采區，即2號煤一采區和二采區、10號煤一采區、二采區和三采區。本礦達到設計生產能力60萬t/a時，在2和10號煤層各布置一個綜采工作面，本礦采區接替順序為：2號煤一采區、10號煤三采區→2號煤二采區、10號煤一采區→10號煤二采區。采區工作面推進方式采用前進式，回采工作面推進方式采用后退式。

5 井上下運輸方式

5.1 井下煤炭運輸方式的選擇

主運輸系統為：

2號煤層：回采工作面煤炭→工作面膠帶順槽→一（二）采區膠帶巷→2號煤采區煤倉→10號煤膠帶大巷→井底煤倉→混合提升平硐→地面。

10號煤層：回采工作面煤炭→工作面膠帶順槽→一采區膠帶巷→膠帶大巷→井底煤倉→混合提升平硐→地面。回采工作面煤炭→工作面膠帶順槽→三采區膠帶巷（帶式輸送機）→三采區煤倉→混合提升平硐→地面。

5.2 輔助運輸方式

輔助運輸系統為：材料、設備、矸石等輔助運輸采用調度絞車+SQ-80/75型無級繩連續牽引車運輸，并配有相應配套設備。

2號煤層：地面→混合提升平硐→材料聯絡巷→10號煤軌道回風大巷→軌道回風斜巷→一采區軌道回風巷→工作面軌道順槽→回采工作面。10號煤層：地面→混合提升平硐→材料聯絡巷→軌道回風大巷→軌道回風斜巷→一采區軌道回風巷→工作面軌道回風順槽→回采工作面。地面→混合提升平硐→三采區軌道回風巷→工作面軌道回風順槽→回采工作面。

6 結語

對杜家溝礦井工業場地及井田開拓方式的設計方案進行了設計研究，從近年來杜家溝礦的開采實踐效果來看，該工業場地及井田開拓方式的設計是合理的、成功的，有效地保障了該煤礦2號和10號煤層的開采工作的完成，為實現該煤礦高產高效安全開采奠定了基礎。