煤礦采區布置探討

蔡淵 福建煤電股份有限公司規劃部

xx煤礦原有的開采范圍屬于礦區中井田5～15線之間童子巖組三段煤層。礦井東西寬度大約3-5km南北長約2.4公里，開采標高+349m～-210m。礦井采用平硐暗斜井開拓方式，設計能力21萬t/年。主平硐標高+339m，后通過一對主、副暗斜井延伸至+150m水平。+150m水平為礦井的第一水平，礦井目前生產采區一采區（12萬t/年）、二采區（9萬t/年）。

一、采區設計要求

延一采區作為一采區的接替采區，其范圍以勘探線為界，南至5勘探線，北至10勘探線，東西分別以+150m水平和±0m水平標高為界。采區煤層傾角平均45°，東西傾向斜長約270m，南北走向長約1170m。延一采區可采儲量為141.3萬t，采區垂高為150m.延一采區為一采區接替采區，因此該采區生產能力確定為12萬t/年，采區的服務年限計算如下：

服務年限 T＝Z/（A×K）=141.3/（12×1.5）=7.85年

式中：T為服務年限；Z為可采儲量；A為生產能力；K為儲量備用系數（取1.5）。

保安煤柱留設的原則是巷道兩側10m；斷層、邊界、隔水煤柱20m，該部分的煤量損失已包含在可采儲量備用系數中。

計算結果為：+150m水平以下可采儲量141.3萬t，服務年限為7.85年。

二、采區開拓方案選擇

（一）開拓方案一

根據資質單位對原一采區+339m主提升絞車為洛陽源創煤礦機械廠生產的JK2×1.8-20型絞車進行論證，結論為“其提升能力為20.1萬t /年，能滿足延一采區生產能力要求12萬t /年”。

結合延一采區范圍煤層賦存特點，對一采區軌道下山按原有方位及25°坡度往下延深至±0m水平，作為延一采區軌道下山，預計開拓工程量約為2080m。

優點：充分利用現有一采區提升系統，減少運輸環節；生產系統相對集中，便于管理；運輸系統相對簡單；系統用人少，年運行費用低，減少施工工程量及資金投入。

缺點：主下山長度延伸，主絞車提升距離增加，循環時間增長；下山延深施工時，會對上部區的提升帶來短暫的影響（主要是貫通時的影響）。

表1 方案一與方案二項目對比增加投入情況

（二）開拓方案二

重新選點布置軌道，自成一套獨立的運輸系統，預計開拓工程量約為2420m。

優點：獨立提升系統；

缺點：采區運輸多一道+150m運輸轉載環節，運輸耗時長，車皮周轉率較低；施工工程量增加；系統用人年及運行費用增加（見表1）。

（三）采區區段的劃分

延一采區軌道、人行上山均布置在童子巖組第三段下亞段28#煤層的間接底板，其巖性為細砂巖與泥質砂巖互層，巖性較好。根據井田歷年來的開采經驗和本采區煤層賦存情況，為確保安全生產，保證采區內回采工作面的正常接替，提高煤炭回收率，降低萬t掘進率，達到比較理想的經濟效益，該采區分為四個區段，即+150m～+110m區段、+110m～+70m區段、+70m～+30m區段、+30m～±0m區段，+150m區段可充分利用現有一采區生產系統開采。

三、采區主要生產系統

（一）運輸提升系統

原一采區+339m主提升絞車為洛陽源創煤礦機械廠生產的JK2×1.8-20型絞，前期擔負一采區+190m、+150m區段生產及延一采區的開拓。延一采區建成投產時，主要作為延一采區各區段生產出來的煤炭、矸的提升和設備、材料的下放；各區段運輸平巷采用2.5t蓄電池機車牽引一tU型礦車進行運輸，經采區絞車提升至+339車場，再由7t架線電機車牽引經+339m集中運巷到+339m平硐再到地面煤臺、矸石山。

（二）排水系統

為二級排水，在延一采區的±0m水平設計有獨立的水倉，本采區各區段的涌水經人行下山自流至±0m水平的水倉，再由±0m水平的泵房集中排放到+150m中央水倉，再由+150m水平中央泵房集中排放到+339m水平，礦井水經+339m平硐自流排出至地面。

（三）通風系統

新鮮風流由+339m主平硐進入，經主、付暗斜井，然后由采區的軌道下山至各區段進風石門，再由4.5KW局部通風機供風給掘進工作面及準備采煤工作面時使用，采煤工作面則采用全負壓通風；各作業地點的污風流經區段回風巷匯入采區總回風上山，最后通過+435m風井抽出地面。

四、結論

通過對XX煤礦延一采區布置的探討和采區實際生產情況得出結論：“結合延一采區范圍煤層賦存特點，對一采區軌道下山按原有方位及250坡度往下延深至±0m水平，作為延一采區軌道下山；在+150m通道B6測點25m處，沿23#煤層底板，按2310方位，以250的坡度延深至±0m水平作為延一采區人行下山”該方案充分利用現有一采區提升系統，減少運輸環節、統用人少、年運行費用低、降低開拓成本。