呂曉勇

（山西煤鋼聯(lián)正智煤化有限公司 裕源煤礦，山西 臨汾 041200）

1 煤礦礦井簡(jiǎn)介

1）裕源煤礦井田面積10.84km2，南北長(zhǎng)4.33 km，東西寬2.5 km。地質(zhì)儲(chǔ)量94.73 Mt，可采儲(chǔ)量60.65 Mt，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.20Mt/a，服務(wù)年限38.9a。井田位于河?xùn)|煤田南部，采煤層為山西組2號(hào)煤（主焦煤）和太原組10號(hào)煤（瘦煤）。煤層傾角3～10°。

2）礦井開拓方式為立井多水平，2號(hào)煤開采水平+638m，10號(hào)煤開采水平+565m。采用主立井、副立井、回風(fēng)立井開發(fā)：主立井裝備一對(duì)12 t提煤箕斗和梯子間，擔(dān)負(fù)煤炭提升任務(wù)。副立井裝備一對(duì)600mm軌距、1.5t礦車二層四車多繩罐籠（一寬一窄）和梯子間，擔(dān)負(fù)矸石、材料、設(shè)備、人員等輔助運(yùn)輸任務(wù)?；仫L(fēng)立井擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)?，F(xiàn)在礦井處于籌建階段。

需要解決的問題是：針對(duì)礦井工業(yè)場(chǎng)地及其四周1km范圍內(nèi)煤層埋藏深度、礦井井型、煤層賦存、開采技術(shù)條件、井筒提升設(shè)備、回采面裝備、回采面年推進(jìn)度等因素，主要提出立井開拓東西向大巷方案和立井開拓南北向大巷方案的兩個(gè)開拓方案，需要進(jìn)行分析，進(jìn)而選擇經(jīng)濟(jì)合理方案。

2 兩種方案的分析

2.1 方案一

立井開拓東西向布置大巷方案。在選定的工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)布置主立井和副立井；在主、副立井東南部較平坦的階地上布置回風(fēng)立井。依據(jù)煤層賦存條件，設(shè)計(jì)兩個(gè)水平開采井田煤層：以+638 m為主水平開采2號(hào)煤，以+565m為輔助水平開采10號(hào)煤。

1）根據(jù)2號(hào)煤層賦存及頂?shù)装鍡l件，主、副井筒落底于2號(hào)煤層與10號(hào)煤層之間的灰?guī)r中，落底標(biāo)高+638 m，落底后設(shè)+638 m東西向臥式井底車場(chǎng)，主、副井筒均不再延深。初期回風(fēng)立井落底于2號(hào)煤層，落底標(biāo)高+660m；后期回風(fēng)立井延深到+565m。

2）依據(jù)井田特征和2號(hào)煤層賦存特點(diǎn)，結(jié)合主、副立井的井位和落底層位選擇，以及綜采工作面適宜的連續(xù)長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)+638 m一個(gè)水平開采全部2號(hào)煤層。+638 m水平設(shè)一組東西向的大巷，向東西兩翼至井田邊界。開拓大巷設(shè)膠帶、軌道、回風(fēng)共3條：軌道大巷初期以3‰流水坡度向東西兩翼延伸，進(jìn)入2號(hào)煤層后沿煤層底板布置，膠帶大巷進(jìn)入2號(hào)煤層后沿煤層底板布置；回風(fēng)大巷沿煤層頂板布置。

3）主立井井底設(shè)置井底煤倉，煤倉上口與+638 m水平膠帶大巷相連；煤倉下口與主井井筒間通過箕斗裝載水平膠帶機(jī)巷相接，其又通過定量裝載水平檢修聯(lián)絡(luò)斜巷與+638m水平井底車場(chǎng)相連。+638m水平軌道大巷與+638 m水平井底車場(chǎng)巷道直接相連；+638 m水平回風(fēng)大巷通過回風(fēng)石門與回風(fēng)立井相連。

4）礦井井下大巷主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)方式。井底車場(chǎng)及軌道大巷平巷段輔助運(yùn)輸，采用蓄電池電機(jī)車牽引1.5 t系列礦車運(yùn)輸；軌道大巷沿煤層布置后，采用無極繩連續(xù)牽引1.5t系列礦車運(yùn)輸。

5）礦井采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，主、副井筒進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)，采用機(jī)械抽出式通風(fēng)方式。全井田以井底煤倉為界分為東、西兩個(gè)采區(qū)，采用傾斜長(zhǎng)壁開采，回采面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度1915～2190m。首采區(qū)為工業(yè)廣場(chǎng)西側(cè)的+638m水平一采區(qū)。

2.2 方案二

立井開拓南北向布置大巷方案。它的井筒裝備、水平劃分、落底水平、車場(chǎng)形式、工作面裝備均同于方案一。主要區(qū)別為：方案一布置東西向大巷，方案二布置南北向大巷。

1）初期，在選定的工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)布置主立井和副立井；在主、副立井東部較平坦的階地上布置回風(fēng)立井。根據(jù)煤層賦存狀況，主、副井筒落底于2號(hào)煤層與10號(hào)煤層之間的石灰?guī)r中，落底標(biāo)高+638 m，落底后設(shè)+638 m南北向臥式井底車場(chǎng)。回風(fēng)立井落底于2號(hào)煤層，落底標(biāo)高+660 m；后期，主、副井筒均不再延深，回風(fēng)立井延深到+565m。

2）依據(jù)井田特征和2號(hào)煤層的賦存特點(diǎn)，結(jié)合主、副立井的井位和落底層位選擇，以及綜采工作面適宜的連續(xù)長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)+638 m一個(gè)水平開采全部2號(hào)煤層。+638 m水平設(shè)一組南北向的大巷，向南北兩翼至井田邊界。井下開拓大巷設(shè)膠帶、軌道、回風(fēng)共三條：軌道大巷初期以3‰流水坡度向南北兩翼延伸，后期沿煤層底板布置；膠帶大巷沿煤層底板布置；回風(fēng)大巷沿煤層頂板布置。

3）主立井井底設(shè)置井底煤倉，煤倉上口與+638 m水平膠帶大巷相連；煤倉下口與主井井筒間通過箕斗裝載水平膠帶機(jī)巷相接，其又通過定量裝載水平檢修聯(lián)絡(luò)斜巷與+638m水平井底車場(chǎng)相連。

4）礦井井下大巷主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)方式。井底車場(chǎng)及大巷平巷段輔助運(yùn)輸，采用蓄電池電機(jī)車牽引1.5 t系列礦車運(yùn)輸；沿煤層布置后，采用無極繩連續(xù)牽引1.5t系列礦車運(yùn)輸。

5）全井田以井底煤倉為界分為南、北兩個(gè)采區(qū)，均用走向長(zhǎng)壁開采，回采面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度910～1370m。首采區(qū)為井底車場(chǎng)西側(cè)的+638m水平一采區(qū)。

2.3 兩方案的比較及選擇

1）技術(shù)比較，如表1所示。

2）經(jīng)濟(jì)比較。由于方案一和方案二的井筒裝備、落底水平、車場(chǎng)形式、工作面裝備基本相同，區(qū)別僅在初期井巷工程量及開拓總工程量。方案一由于為下山開采，初期井巷工程量（比方案二）長(zhǎng)1 650 m（大巷1 250 m，順槽400m），建井工期長(zhǎng)4個(gè)月，投資多2400萬元。方案二（比方案一）初期井巷工程量小，建井工期略短；但開拓巷道總工程量多5 466 m，井巷工程總投資（比方案一）多8200萬元。

表1 井田開拓方案技術(shù)比較表

3）方案選擇。由于本礦為綜合機(jī)械化開采，方案二（比方案一）盡管建井工期略短，但是由于工作面推進(jìn)距離較短，工作面搬家倒面頻繁，綜采設(shè)備效能未能充分發(fā)揮；資源回收率低于方案一；礦井后期主、輔運(yùn)輸距離長(zhǎng)，費(fèi)用高；本礦為高瓦斯礦井，通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)負(fù)壓大，成本高。對(duì)于建設(shè)1.20 Mt/a礦井而言，初期井巷投資多2 400萬元是可接受的。經(jīng)綜合比較后，方案一優(yōu)勢(shì)明顯，推薦方案一（立井開拓東西向布置大巷方案）。

3 結(jié)束語

對(duì)礦井大巷的布置方案，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面對(duì)比，選擇立井開拓東西向布置大巷方案為優(yōu)，可使礦建工期及投資合理，綜采面搬家次數(shù)少，資源回收率高。

[1]曹允偉.煤礦開采方法[M].北京,煤炭工業(yè)出版社,2005.

[2]山西省第三地質(zhì)工程勘察院.山西省河?xùn)|煤田蒲縣裕源煤礦勘探地質(zhì)報(bào)告[R].2009.

[3]中國煤炭建設(shè)協(xié)會(huì).煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2006.