方漢林 楊建坤(徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司張集煤礦 江蘇 徐州 221147)

0 引言

徐礦集團(tuán)張集煤礦位于江蘇省徐州市西北郊，于1978年建成投產(chǎn)，2006年核定礦井生產(chǎn)能力85萬(wàn)噸/年。礦井采用立井多水平開(kāi)拓，2003年以后生產(chǎn)主要集中在-700m水平。采煤方法為走向長(zhǎng)壁采煤法，采煤工藝為綜采、高檔普采和炮采，全部陷落法管理頂板。礦井投產(chǎn)以來(lái)，主要回采山西組7、9煤層。近年來(lái)，礦井-700m水平以上煤量瀕臨枯竭，而隨著淺部資源的枯竭，礦井將面臨無(wú)煤可采而被關(guān)破的嚴(yán)峻形勢(shì)。為了維持正常的生產(chǎn)接續(xù)，礦井于2006年3月采用三條暗斜井的開(kāi)拓方式對(duì)北翼深部采區(qū)（-1260m水平）進(jìn)行開(kāi)拓延深，預(yù)計(jì)2012年深部采區(qū)具備生產(chǎn)條件。北翼深部延深區(qū)域西至16勘探線，東至23勘探線附近的煤層沉積變薄帶，南至F2大斷層，深至9煤層-1360m底板等高線。東西長(zhǎng)3.6km,南北寬2.75km，面積約9.9km2。地質(zhì)勘探成果顯示，深部采區(qū)可采儲(chǔ)量38.56Mt，可安排儲(chǔ)量16.28Mt，投產(chǎn)后礦井服務(wù)年限可有效延長(zhǎng)約20年。

1 問(wèn)題的提出

三條暗斜井下山的施工工藝均采用人工爆破，耙裝機(jī)耙裝，電絞提升，車皮出矸。三條下山均采用獨(dú)立運(yùn)輸方式，分別在-700m水平安裝各一臺(tái)JYB-60×1.25型（90kW）絞車，采用φ24.5mm鋼絲繩，容繩量1100m。隨著三條下山巷道的不斷延長(zhǎng)，電絞提升對(duì)巷道掘進(jìn)的影響因素逐漸明顯，巷道距離加長(zhǎng)，供風(fēng)距離隨之加長(zhǎng)，每鉤提升時(shí)間增加，提升能力不足且與行人的矛盾也日益突出，由下表1-1可以看出，絞車的容繩量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足需要，該區(qū)域千米以下的掘進(jìn)成為困擾礦井接續(xù)的一大難題。

表1-1 深部延深開(kāi)拓系統(tǒng)三條下山基礎(chǔ)狀況表

2 方案的論證與確定

經(jīng)充分分析研究，最終確定通過(guò)建立中部車場(chǎng)由軌道上山集中提升來(lái)解決長(zhǎng)距離提升的難題。在充分考慮提矸、行人、電絞容繩量等因素下，確定將中部車場(chǎng)放在-980m水平

以-980m水平為界將三條下山分為上、下兩段，上下兩段的掘進(jìn)工程量如下表：

表2-2 掘進(jìn)工程量對(duì)比表

中部車場(chǎng)放在-980m水平的整體思路同樣為：中部車場(chǎng)由三個(gè)掘進(jìn)頭分別掘進(jìn)，在中部車場(chǎng)形成前后，行人、通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)雀飨到y(tǒng)將做相應(yīng)改變，具體為：

1）中部車場(chǎng)由三個(gè)掘進(jìn)頭分別掘進(jìn)，在中部車場(chǎng)形成以前，行人、通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)雀飨到y(tǒng)保持不變；中部車場(chǎng)形成以后，延深運(yùn)輸下山與延深回風(fēng)下山的JYB-60×1.25型（90kW）電絞均挪至中部車場(chǎng)交岔點(diǎn)上方，掘進(jìn)頭出矸經(jīng)甩車場(chǎng)進(jìn)入中部車場(chǎng)，由延深軌道下山集中出矸，延深軌道下山上車場(chǎng)電絞換為雙滾筒大直徑電絞，延深軌道下山在中部車場(chǎng)上段換為雙軌道，以確保三個(gè)掘進(jìn)頭矸石的順利提升；

2）延深軌道下山簡(jiǎn)易行人裝置挪至延深運(yùn)輸下山，由延深運(yùn)輸下山集中行人，延深回風(fēng)下山猴車輔助行人。

此方案優(yōu)點(diǎn)：

1）在中部車場(chǎng)形成以前，三條下山的運(yùn)輸、行人等各系統(tǒng)保持不變，不影響進(jìn)尺；而在中部車場(chǎng)形成后再更換軌道上山的雙滾筒大直徑電絞和鋪設(shè)雙軌，與方案一相比，對(duì)掘進(jìn)進(jìn)尺的影響較??；

2）中部車場(chǎng)巷道均布置在巖巷中，周圍不存在破碎帶和煤層，支護(hù)有保證；

3）中部車場(chǎng)放在-980m水平，延深軌道下山巷道提升長(zhǎng)度為817m，對(duì)提升能力的限制因素較小。

3 方案的實(shí)施與效果檢驗(yàn)

-980m中部車場(chǎng)于2008年10月開(kāi)始施工，于2009年2月結(jié)束，2009年3～4月對(duì)延深中部車場(chǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了改造與調(diào)整，中部車場(chǎng)的作用逐漸顯現(xiàn)。

系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，根據(jù)絞車安裝地點(diǎn)及運(yùn)輸能力，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試按照2m/d的進(jìn)尺，延深皮帶下山日出矸量120車、延深軌道下山日出矸量100車、延深回風(fēng)下山日出矸量110車(絞車主要技術(shù)參數(shù)參照下表3-1)。

表3-1 絞車主要技術(shù)參數(shù)

在延深軌道下山上車場(chǎng)安裝2KJYB-3.5×1.7×P雙滾筒絞車后，將延深皮帶下山JYB-60×1.25型（90kW）絞車電絞向下挪至-980m中部車場(chǎng)上20m處；延深回風(fēng)下山上部JYB-60×1.25型（90kW）絞車?yán)^續(xù)保存，在回風(fēng)下山-980m中部車場(chǎng)向上20m處再安裝一部JYB-60×1.25型（90kW）絞車作為-980m輔助車場(chǎng)輔助運(yùn)輸。由2KJYB-3.5×1.7×P雙滾筒絞車集中提升延深皮帶下山與延深軌道下山矸石，延深回風(fēng)下山通過(guò)-980m中部車場(chǎng)由本巷道進(jìn)行提升，即“一大三小”的電絞運(yùn)輸方式。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，完全滿足三個(gè)掘進(jìn)工作面矸石提升的需要。

4 結(jié)論

針對(duì)巷道掘進(jìn)過(guò)程中生產(chǎn)系統(tǒng)體現(xiàn)出來(lái)的瓶頸問(wèn)題，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的細(xì)致分析，特別是提矸系統(tǒng)的研究與改進(jìn)，不僅解決了長(zhǎng)距離提升的難題，而且也解決了長(zhǎng)距離供電、供風(fēng)帶來(lái)的一系列安全問(wèn)題，同時(shí)優(yōu)化了各系統(tǒng)，為相似條件下的長(zhǎng)距離暗斜井施工提供了借鑒。