師志輝
(山西煤炭運銷集團 晉中有限公司,山西 晉中 030600)
易順煤業(yè)有限公司礦井生產能力由原45萬t/a提升為120萬t/a,井田面積由原0.09 km2擴大為5.748 8 km2,開采 4號、9 號、11 號煤層。
1)斜井開拓、主斜井布置在原有場地的方案。根據(jù)礦井現(xiàn)有4號、9號、11號煤層開拓巷道、采掘工程情況、井筒落底情況,開拓方案為利用2個井筒和新掘2個井筒。①利用現(xiàn)有主井井筒并改造為重組擴能后的副斜井井筒,原斷面寬3.2 m,凈斷面積8.50 m2,斜長 424.78 m,傾角 26°(原井筒斜長 414.0 m,落底于9號煤層,后經改造延深至11號煤+1 280 m水平),井筒落底于11號煤層底板。改造后斷面不變,井筒內改造為軌型30 kg/m的單軌,單鉤提升,井口設變坡,滿足下液壓支架要求,擔負礦井矸石、材料設備等輔助提升任務;同時增加臺階扶手,滿足安全出口對斷面寬度的要求,兼作礦井的進風井筒。②利用現(xiàn)有回風井筒斷面改造為重組后的行人斜井井筒,原斷面寬2.8 m,凈斷面積9.24 m2,斜長463.40 m,傾角24°(原井筒斜長419.0 m,落底于9號煤層,后經改造延深至11號煤+1 280 m水平)。改造后斷面不變,井筒內架設繩輪直徑1.4 m的架空乘人器,擔負礦井人員上下等輔助提升任務,兼作礦井的主要進風井筒。③在現(xiàn)主井東部40 m處新掘主斜井,斷面寬4.8 m,凈斷面積15.77 m2,斜長538.18 m,傾角24°24′,井筒內鋪設帶寬1.0 m的大傾角帶式輸送機;并在井筒內鋪設軌型15 kg/m的檢修單軌,擔負礦井煤炭運輸任務及膠帶輸送機檢修任務;排水、灑水及壓風管路沿該井筒敷設;井筒內還敷設通訊電纜及動力電纜,兼做進風井和安全出口。④在井田中南部張馬營村南630 m處(S501鉆孔附近)新掘回風立井,斷面直徑5 m,斷面積19.63 m2,井筒內設梯子間,兼作安全出口井。礦井初期采用上述4個井筒開拓開采。
2)開采全井田各煤層時,新掘主斜井落底于11號煤層底40 m處的+1 241.8 m標高,在距主斜井井底斜長近20 m處布置11號煤井底煤倉,煤倉上口布置在11號煤層中,通過11號煤倉上口,沿煤層傾向布置一條11號煤集中膠帶下山到井田邊界,服務9號煤層及11號煤層。由于副斜井已經改造延深到11號煤層+1 280 m水平,副斜井井底布置+1 280 m水平井底平車場,能夠滿足1.2 Mt/a生產能力的提升任務。在井底車場距副斜井井筒落底點63.75 m處平行于11號煤集中膠帶下山布置+1 280 m水平集中軌道巖石大巷到4號煤層,在+1 280 m水平集中軌道大巷穿11號、9號、4號煤層時,通過聯(lián)絡巷相應布置各煤層集中軌道下山;同時由于井田內賦存6號及10號煤部分可采。在+1 280 m水平穿該煤層時,向6號煤布置相應巷道,對該煤層進行配采。因9號、10號煤層平均層間距僅2.86 m,10號煤開拓時利用9號、11號煤層的開拓大巷,不再新掘10煤層開拓大巷,10號煤工作面順槽可通過聯(lián)絡巷與9號、11號煤層大巷溝通。
3)在過11號煤井底煤倉上口布置11號煤集中膠帶下山,將該巷道向西延伸到井田邊界處,向東延伸到S501鉆孔附近后,再向北布置11號煤二采區(qū)膠帶上山巷道,平行于11號煤集中膠帶下山及二采區(qū)膠帶上山巷道分別布置9號、11號煤集中軌道下山及二采區(qū)軌道上山和9號煤層集中回風下山,9號、11號煤集中軌道下山通過聯(lián)絡巷與上述+1 280 m水平軌道大巷相連,其中9號煤集中軌道下山與11號煤層集中軌道下山重疊布置,間距35 m。在11號煤集中膠帶下山中距11號煤井底煤倉844.52 m處,設4號煤井底煤倉,下口標高+1 192 m,上口標高+1 230 m。過4號煤煤倉上口布置4號煤膠帶石門(巖石平巷)穿4號煤煤倉底板后,沿4號煤層底板布置4號煤集中膠帶下山及4號煤二采區(qū)膠帶上山,該巷道重疊于11號煤集中膠帶巷。平行于4號煤集中膠帶下山,布置4號煤集中軌道、回風下山及4號煤二采區(qū)巷道。4號煤巷道均重疊于9號、11號煤層巷道。
4)本方案一中,井底水倉、水泵房及中央變電所等各硐室均布置在副斜井井底。在4號煤層布置4號煤層爆破材料發(fā)放硐室及消防材料庫等硐室。開采4號煤一采區(qū)時,因其服務年限較長,先在一采區(qū)中部設4號煤臨時水倉,當工作面推進到臨時水倉時,再將4號煤采區(qū)水倉布置在回風立井附近的全井田最低處,全礦井采用2級排水。井下大巷主運輸采用膠帶輸送機方式。大巷輔助運輸采用無極繩連續(xù)牽引車,井下采用600 mm軌距、1.0 t系列礦車運輸。礦井采用中央分列式通風系統(tǒng),主、副、行人斜井井筒進風,回風立井回風;礦井采用機械抽出式通風方式。全井田各煤層分為兩個采區(qū)。4號煤一采區(qū)位于副斜井東部、集中軌道巷北部,采用單翼布置、走向長壁開采,回采面連續(xù)推進長度800~900 m;二采區(qū)位于張馬營村東部,采用單翼布置,采用傾向長壁開采,回采面連續(xù)推進長度1 500 m左右。
斜井開拓、主斜井布置在新選場地方案。根據(jù)現(xiàn)有較小,且在大木瓜界村北部地勢較平緩,故提出此方案。①主斜井選在距大木瓜界村北約760 m的東北部平緩地帶,井筒位置在S601及219鉆孔之間,有鄉(xiāng)間小路到達場地,在該處布置主斜井較合理。新掘主斜井井筒4.8 m,凈斷面積15.77 m2,斜長800.876 m,傾角 25°,方位角 285°,井筒落底于 11 號煤層下15 m的巖層中。井筒內鋪設帶寬1.0 m的大傾角帶式輸送機,鋪設軌型15 kg/m的檢修單軌,擔負礦井煤炭運輸任務及輸送機檢修任務,兼做進風井和安全出口。②利用原有主井改造為重組后的副斜井。由于原井筒斷面較小,進風量較小,刷大后斷面寬4.0 m,凈斷面積為12.28 m2,斜長424.78 m,傾角26°(原斷面寬3.2 m,凈斷面積為8.50 m2,斜長414.0 m,落底于9號煤層,后于2009年延深至11號煤+1 280 m水平),落底于11號煤層底板。井筒內改造軌型為30 kg/m的雙軌,雙鉤提升,滿足液壓支架要求,擔負礦井矸石、材料設備等提升任務,增加臺階扶手,兼作主要進風井筒和安全出口井筒。③利用原有回風斜井改造為重組后的行人斜井,原斷面寬2.8 m,凈斷面積 9.24 m2,斜長 463.40 m,傾角 24°(原井筒斜長419.0 m,落底于9號煤層,后經改造延深至11號煤+1 280 m水平)。改造后斷面不變,井筒內架設繩輪直徑為1.4 m的架空乘人器,擔負人員上下等提升任務,兼作礦井的主要進風井筒。④4號煤層大巷布置方面:在主斜井落底前距井口斜長631.46 m處布置4號煤井底煤倉,上口布置在4號煤層中,下口標高+1 118.13 m。過4號煤煤倉上口布置4號煤集中膠帶下山,并將該巷道向西延伸到4號煤風氧化帶保護煤柱邊界處。平行于4號煤集中膠帶下山,布置4號煤集中軌道下山與4號煤集中回風下山。并將4號煤集中膠帶下山向東延伸到S501鉆孔附近向北布置4號煤二采區(qū)膠帶上山;平行于4號煤二采區(qū)膠帶上山布置4號煤二采區(qū)軌道及回風上山,4號煤層各巷道間距35 m,大巷保護煤柱間距40 m,經對4號煤層的上述布置可對4號煤層開拓。⑤9號、11號煤層布置方面:將主斜井繼續(xù)向下延深至距主斜井井筒落底點水平距離18 m處設11號煤上臺式井底煤倉,上口標高+1 073 m,下口標高+1 055 m。過11號煤井底煤倉上口布置11號煤集中膠帶下山,并向西延伸到井田邊界,向東延伸到S501鉆孔附近向北布置11號煤層二采區(qū)膠帶上山,平行于11號煤膠帶巷布置11號煤集中軌道下山及11號煤二采區(qū)軌道上山;在9號煤中重疊于11號煤軌道巷布置9號煤集中軌道下山及9號煤二采區(qū)軌道上山,平行于9號煤軌道巷布置9號煤集中回風下山及9號煤二采區(qū)回風上山。9號、11號煤層各巷道間距35 m,大巷保護煤柱間距40 m,通過上述布置可對9號、11號煤層開拓,當在巷道掘進穿6號、10號煤層時,可在6號、10號煤層中布置巷道進行配采。⑥副斜井落底到+1 280 m水平后,掘11號煤層集中軌道下山巷道260 m后,掘平巷到9號煤已有的集中軌道下山中,形成9號煤層的輔助運輸系統(tǒng)及通風排水系統(tǒng)。在4號煤層集中軌道下山中,當掘到4號煤層風氧化帶保護煤柱邊界后,繼續(xù)向前掘水平巖巷到9號煤層已有的集中軌道下山。形成4號煤層的輔助運輸系統(tǒng)。
兩個方案各有利弊,通過技術經濟比較可以看出,方案一的井筒壓煤少,井筒工程量少,便于管理;在技術上方案一優(yōu)于方案二。方案一的初期井下可比項目工程總投資少583.5萬元在經濟上方案一優(yōu)于方案二。推薦方案一。
經對易順煤礦井田開拓方案的分析,得出結論:針對礦井工業(yè)場地位置,結合煤層埋藏深度、礦井井型、煤層賦存、開采技術、提升設備、井上井下布置、回采面裝備水平和回采面推進度等因素,提出兩個方案。經過可行性、技術性、經濟性分析,推薦采用方案一:斜井開拓、主斜井布置在原有場地的方案。