康曉峰
(山西忻州神達(dá)能源集團(tuán)有限公司,山西 忻州 034000)
金山煤業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力0.90 Mt/a,井田面積2.535 7 km2,開(kāi)采 8 號(hào)、12 號(hào)、13 號(hào)煤層,賦存穩(wěn)定。8號(hào)、12號(hào)煤層屬中厚煤層,適用綜合機(jī)械化一次采全高采煤方法。13號(hào)煤層屬特厚煤層,適用綜合機(jī)械化分層放頂煤采煤方法。
井田地質(zhì)構(gòu)造類型簡(jiǎn)單,主要開(kāi)采8號(hào)、12號(hào)、13號(hào)煤層。8號(hào)、12號(hào)層沒(méi)有采空區(qū);13號(hào)煤層采空區(qū)主要位于井田東部,其采空區(qū)沒(méi)有火區(qū)分布。礦井水文地質(zhì)類型中等,上述條件對(duì)井田開(kāi)采有一定的影響。
1)礦井開(kāi)拓方案主要考慮下列原則。①有完善的采、掘、運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)。②生產(chǎn)系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)單、實(shí)用,生產(chǎn)工藝先進(jìn)、合理。③井下巷道沿煤層布置,掘進(jìn)速度快,費(fèi)用低,并能進(jìn)一步探明煤層的賦存情況。④近期與長(zhǎng)遠(yuǎn)相結(jié)合,既要考慮當(dāng)前效益,又要有利長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。
2)開(kāi)拓方案?;谏鲜鲈瓌t,根據(jù)地質(zhì)條件和煤層賦存,由于井下采空區(qū)、已有工業(yè)場(chǎng)地、井筒、巷道、煤層等情況,提出采用斜井開(kāi)拓方案。在現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地內(nèi),利用原主斜井刷大后作為現(xiàn)用主斜井,刷大后凈寬4.5 m,凈斷面14.70 m2,傾角20°,井筒斜長(zhǎng)248.6 m,掘至13號(hào)煤層底板巖層中,設(shè)半上臺(tái)式井底煤倉(cāng),裝備帶式輸送機(jī),擔(dān)負(fù)提煤任務(wù);在井筒內(nèi)的另一側(cè)設(shè)檢修道,擔(dān)負(fù)主斜井帶式輸送機(jī)的檢修任務(wù)及水泵房管子道的搶險(xiǎn)水泵運(yùn)輸任務(wù);設(shè)臺(tái)階扶手,并作為礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。利用原副斜井刷大后作為現(xiàn)用副斜井,刷大后凈寬4.80 m,凈斷面16.72 m2,傾角8°,至13號(hào)煤層斜長(zhǎng)455.19 m,裝備防爆無(wú)軌膠輪車,擔(dān)負(fù)輔助運(yùn)輸及運(yùn)送人員任務(wù),并作為礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。利用原回風(fēng)斜井刷大后作為現(xiàn)用回風(fēng)斜井,刷大后凈寬4.5 m,凈斷面14.70 m2,傾角34°,至 13號(hào)煤層斜長(zhǎng) 116 m,設(shè)臺(tái)階扶手,擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)和安全出口。
3)根據(jù)煤層賦存特征,確定設(shè)一個(gè)主水平開(kāi)采全井田,水平標(biāo)高+980 m(位于13號(hào)煤層)。主斜井井筒落底13號(hào)煤層底板巖層后,設(shè)一個(gè)半上臺(tái)式井底煤倉(cāng),其上口向南沿13號(hào)煤層底板布置運(yùn)輸大巷,平行運(yùn)輸大巷布置輔助運(yùn)輸大巷及回風(fēng)大巷。在井田的中北部向西沿13號(hào)煤層分別布置一采區(qū)運(yùn)輸下山、輔助運(yùn)輸下山、回風(fēng)下山巷道。在井田中部,回風(fēng)斜井井底向西分別布置二采區(qū)運(yùn)輸下山、輔助運(yùn)輸下山、回風(fēng)下山巷道。在回風(fēng)斜井井底向東布置三采區(qū)運(yùn)輸上山、輔助運(yùn)輸上山、回風(fēng)上山巷道,形成13號(hào)煤層的開(kāi)拓系統(tǒng)。在一采區(qū)巷道上方的8號(hào)煤層中,重疊布置8號(hào)煤層的運(yùn)輸下山、輔助運(yùn)輸下山、及回風(fēng)下山。8號(hào)煤層運(yùn)輸下山通過(guò)采區(qū)煤倉(cāng)及進(jìn)風(fēng)行人斜巷與13號(hào)煤層運(yùn)輸下山相連;8號(hào)煤層輔助運(yùn)輸下山通過(guò)斜巷及繞道與13號(hào)煤層輔助運(yùn)輸下山相連;8號(hào)煤層回風(fēng)下山通過(guò)斜巷與13號(hào)煤層回風(fēng)下山相連,以上巷道形成8號(hào)煤層的開(kāi)拓系統(tǒng)。12號(hào)煤層與13號(hào)煤層采用聯(lián)合布置,利用13號(hào)煤層一采區(qū)的運(yùn)輸下山,平行于13號(hào)煤層一采區(qū)巷道沿12號(hào)煤層底板布置12號(hào)煤層一采區(qū)輔助運(yùn)輸下山及回風(fēng)下山。全井田共分5個(gè)采區(qū)(801、1201、1301、1302、1303采區(qū)),其中1302采區(qū)為單翼采區(qū),其余均為雙翼采區(qū)。
金山煤業(yè)有限公司共布置3個(gè)井筒(主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井),均利用原有井筒及工業(yè)場(chǎng)地。主斜井、副斜井位于井田北部邊界,回風(fēng)斜井位于井田中南部,上述井筒能夠滿足現(xiàn)在設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力需要。
運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷、一采區(qū)集中運(yùn)輸下山、一采區(qū)集中輔助運(yùn)輸下山、二采區(qū)集中運(yùn)輸下山、二采區(qū)集中輔助運(yùn)輸下山、三采區(qū)集中運(yùn)輸上山、三采區(qū)集中輔助運(yùn)輸上山,均沿13號(hào)煤層底板布置?;仫L(fēng)大巷、一采區(qū)集中回風(fēng)下山、二采區(qū)集中回風(fēng)下山、三采區(qū)集中回風(fēng)上山,沿13號(hào)煤層頂板布置。12號(hào)煤層與13號(hào)煤層采用聯(lián)合布置,利用13號(hào)煤層一采區(qū)的運(yùn)輸下山,平行于13號(hào)煤層一采區(qū)巷道,沿12號(hào)煤層底板布置12號(hào)煤層一采區(qū)輔助運(yùn)輸下山、回風(fēng)下山。8號(hào)、12號(hào)、13號(hào)煤層下山巷道間距30 m,巷道一側(cè)煤柱寬30 m。13號(hào)煤層大巷間距30 m,大巷一側(cè)的保安煤柱寬40 m。
根據(jù)井田開(kāi)拓布置,并結(jié)合工作面技術(shù)裝備和管理水平,布置單雙翼采區(qū)。8號(hào)煤層采區(qū)在井田西部,采區(qū)傾斜長(zhǎng)285~411 m,走向長(zhǎng)1 900 m。12號(hào)煤層采區(qū)在井田西部,采區(qū)傾斜長(zhǎng)140~730 m,走向長(zhǎng)1 900 m;13號(hào)煤層分為3個(gè)采區(qū),一采區(qū)位于井田西北部,采區(qū)傾斜長(zhǎng)130~490 m,走向長(zhǎng)905~1 180 m。二采區(qū)位于井田的西南部,采區(qū)傾斜長(zhǎng)457 m,走向長(zhǎng)590~629 m。三采區(qū)位于井田的東南部,采區(qū)傾斜長(zhǎng)453 m,走向長(zhǎng)375~608 m。井田共分5個(gè)采區(qū)(801、1201、1301、1302、1303采區(qū)),首采區(qū)為 801 采區(qū),在8號(hào)煤層布置一個(gè)綜采工作面,保證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。采區(qū)開(kāi)采順序?yàn)橄炔?號(hào)煤層,再采12號(hào)煤層,后采13號(hào)煤層。采區(qū)接替順序?yàn)?01、1201、1301,1302、1303 采區(qū),采區(qū)內(nèi)工作面接替:801、1201采區(qū)采用后退式,1301、1302、1303采區(qū)采用前進(jìn)式。采區(qū)接替如表1所示。
表1 采區(qū)接替表