陳自新

（神華寧煤集團(tuán) 靈州建井工程公司，寧夏 靈武 751410）

1 礦井概況

李家溝煤礦由原李家溝萬里煤礦與原李家溝煤礦整合而成。整合后，李家溝煤礦主采煤層為3-1號(hào)上、4-2號(hào)中、5-1號(hào)和6-1號(hào)上煤層，屬低瓦斯礦井，各煤層均有爆炸危險(xiǎn)性。煤的自燃等級(jí)為Ⅰ級(jí)，屬于容易自燃煤層。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.20Mt/a。

2 影響礦井開拓部署的因素

1）井田內(nèi)地形較復(fù)雜，工業(yè)場地選擇受地形影響較大。2）李家溝煤礦為整合礦井，井下有3-1上煤采空區(qū)，選擇井筒及工業(yè)場地位置時(shí)應(yīng)避開采空區(qū)。3）井田內(nèi)可采煤層有12層，分為5個(gè)煤組，煤層間距5～30 m不等；其中3-1號(hào)上、4-2號(hào)中、5-1和6-1號(hào)上4層煤較穩(wěn)定，大部分可采；其余8層煤不穩(wěn)定，局部可采或零星可采。開拓巷道布置時(shí)，較穩(wěn)定煤層宜單獨(dú)布置；局部可采或零星可采煤層，利用主采開拓巷道就近聯(lián)合布置。

3 開拓方案的提出

根據(jù)工業(yè)場地位置的選擇，并結(jié)合已有現(xiàn)狀、原有礦井采空區(qū)范圍及井下巷道布置，設(shè)計(jì)提出兩個(gè)開拓方案。

1）方案一：采用斜井開拓方式，利用李家溝已有的主斜井作為整合后礦井的主斜井，傾角9°，斜長479.4 m，裝備1條1.0 m寬的帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)全礦井主提升任務(wù)。利用李家溝已有的副斜井作為整合后的礦井的副斜井，傾角6°，斜長765.3 m，裝備防爆無軌膠輪車，擔(dān)負(fù)全礦井輔助提升及運(yùn)輸任務(wù)。在西部滿來溝南側(cè)，布置1個(gè)回風(fēng)斜井，傾角20°，斜長175.4 m，擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，井筒內(nèi)設(shè)有臺(tái)階和扶手，兼做礦井的安全出口。

三個(gè)井筒初期均落底于主采3-1號(hào)上煤層，用于開采2號(hào)、3號(hào)煤組。2-2號(hào)上、2-2號(hào)中煤層局部可采，平均間距13.06 m；3-1號(hào)上煤層大部可采，3-1號(hào)煤層局部可采，與3-1號(hào)上煤層間距平均為5.12 m；2-2號(hào)中、3-1號(hào)上煤層平均間距30.04 m。鑒于2-2號(hào)上、2-2號(hào)中煤層局部可采、間距較小，2-2號(hào)上、2-2號(hào)中煤層采用聯(lián)合布置；3-1號(hào)上、3-1號(hào)煤層間距較小，3-1號(hào)上、3-1號(hào)煤層采用聯(lián)合布置。主斜井、副斜井落底后沿3-1號(hào)上煤層向西布置3-1號(hào)上膠帶大巷和3-1號(hào)上輔運(yùn)大巷，并平行布置3-1號(hào)上回風(fēng)大巷。副斜井見2-2號(hào)上煤層時(shí)開口沿2-2號(hào)上煤層布置2-2號(hào)上輔運(yùn)大巷(2-2號(hào)上無煤后轉(zhuǎn)入2-2號(hào)中)，沿2-2號(hào)中煤層布置2-2號(hào)中膠帶大巷、并通過集中煤倉與3-1號(hào)上膠帶大巷相接。回風(fēng)斜井見2-2號(hào)上煤層時(shí)開口沿2-2號(hào)上煤層布置2-2號(hào)上回風(fēng)大巷。3-1號(hào)上、3-1號(hào)煤層采用聯(lián)合布置，3-1號(hào)煤層利用3-1號(hào)上煤層開拓巷道開采。

開采4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)煤組時(shí)，充分利用開采2號(hào)、3號(hào)煤組的井筒及部分開拓巷道，采用斜巷延深。由于4-2號(hào)中、5-1號(hào)和6-1號(hào)上煤層較穩(wěn)定、大部可采，其余煤層為不穩(wěn)定、局部可采或零星可采，故僅在較穩(wěn)定煤層單獨(dú)布置開拓巷道，局部可采或零星可采煤層利用主采開拓巷道就近聯(lián)合布置。在4-2號(hào)中、5-1號(hào)和6-1號(hào)上3層主采煤層南北向分別布置3組巷道，由3-1號(hào)上輔運(yùn)大巷反向向東開輔運(yùn)斜巷（-6°），見上述3層主采煤層后分別與3層煤的輔運(yùn)大巷相接，形成輔運(yùn)系統(tǒng)。由3-1號(hào)上膠帶大巷向北設(shè)膠帶轉(zhuǎn)運(yùn)巷，再向東開膠帶斜巷（-16°），見煤后分別與3層煤的膠帶大巷相接，形成運(yùn)煤系統(tǒng)。回風(fēng)斜井直接延深至4-2號(hào)中煤層，落底后沿4-2號(hào)中煤層布置4-2號(hào)中回風(fēng)大巷，并分別與3層煤的回風(fēng)大巷相接，形成回風(fēng)系統(tǒng)。

2號(hào)、3號(hào)煤組各劃分為2個(gè)采區(qū)，4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)煤組各劃分為2個(gè)采區(qū)。煤炭運(yùn)輸方式采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用防爆無軌膠輪車。礦井采用機(jī)械抽出式通風(fēng)方式，通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式。

2）方案二：工業(yè)場地、井口位置、開拓方式、井筒布置及裝備與方案一相同。2-2號(hào)上、2-2號(hào)中煤層采用聯(lián)合布置，開拓巷道布置也與方案一相同。與方案一不同之處在于：3-1號(hào)上煤層的3條開拓大巷的布置方向?yàn)槟媳毕?，井筒落底?-1號(hào)上煤層的底板。3條開拓大巷靠近3-1號(hào)上煤層采空區(qū)邊界向北布置。

開采4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)煤組時(shí)，充分利用開采2號(hào)、3號(hào)煤組的井筒及部分開拓巷道，采用暗斜井延深。與方案一不同之處在于：4-2號(hào)中、5-1和6-1號(hào)上3層主采煤層3組開拓巷道沿東西向分別布置。由3-1號(hào)上膠帶大巷向北設(shè)膠帶斜巷（-18°），見上述3層主采煤層后分別與4-2號(hào)中、5-1和6-1號(hào)上3層煤的膠帶大巷相接，形成運(yùn)煤系統(tǒng)。由3-1號(hào)上輔運(yùn)大巷向東反向開輔運(yùn)斜巷（-6°），見煤后開口通過輔運(yùn)聯(lián)巷分別與3層煤的輔運(yùn)大巷相接，形成輔運(yùn)系統(tǒng)?；仫L(fēng)斜井直接延深，見煤后開口分別通過回風(fēng)聯(lián)巷與3層煤的回風(fēng)大巷相接，形成回風(fēng)系統(tǒng)。

其余煤層根據(jù)遠(yuǎn)近局部小聯(lián)合處理。采區(qū)劃分個(gè)數(shù)、運(yùn)輸方式、通風(fēng)方式同方案。

4 開拓方案的比選

4.1 方案一的主要優(yōu)缺點(diǎn)

1）方案一的優(yōu)點(diǎn)。①初期開采2號(hào)、3號(hào)煤組時(shí)，主斜井與3-1號(hào)上膠帶大巷可鋪設(shè)1條膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，占用設(shè)備臺(tái)數(shù)少，系統(tǒng)簡便。②開采4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)煤組時(shí)，膠帶斜巷、輔運(yùn)斜巷平行布置，見煤后直接與三層煤的開拓大巷相接，無需用聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)絡(luò)，聯(lián)絡(luò)巷工程量較少。

2）方案一的缺點(diǎn)。①開采3-1號(hào)上煤時(shí)，現(xiàn)采空區(qū)北部范圍3-1號(hào)上煤不易回采。②開采4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)煤組時(shí)，多1個(gè)膠帶轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜。③ 4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)煤組3條大巷南北向布置，東翼工作面推進(jìn)長度較短，回采工作面搬家次數(shù)較多，同時(shí)天爾曼溝東側(cè)煤層不易回采。

4.2 方案二的主要優(yōu)缺點(diǎn)

1）方案二的優(yōu)點(diǎn)。①開采4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)煤組時(shí)，少一膠帶轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)簡便。②開采3-1號(hào)上煤時(shí)，現(xiàn)采空區(qū)北部范圍3-1號(hào)上煤易于回采。③4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)煤組3條大巷東西向布置，天爾曼溝東側(cè)煤層易于回采。

2）方案二的缺點(diǎn)。①初期開采3號(hào)煤組時(shí)，主斜井與3-1號(hào)上北膠帶大巷分別鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，占用設(shè)備臺(tái)數(shù)多。②開采4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)煤組時(shí)，輔運(yùn)斜巷與3層煤的輔運(yùn)大巷間、回風(fēng)斜巷與3層煤的回風(fēng)大巷間需聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)絡(luò)，聯(lián)絡(luò)巷工程量多。

5 結(jié)束語

兩個(gè)方案的井巷工程量及資本投資基本相同。但從技術(shù)角度及煤層開采回收方面考慮，方案二在開采4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)煤組時(shí)，少1條膠帶轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)簡便；對(duì)北部范圍3-1號(hào)上煤和天爾曼溝東側(cè)煤層也容易回采。綜合而言方案二較合理，推薦方案二作為井田開拓方案。

[1]張先塵.中國采煤學(xué)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

[2]蔣元偉，黃軍鋒，楊培.青龍煤礦二采區(qū)開拓方案設(shè)計(jì)優(yōu)化[J].科技信息，2010(17)：1005.

[3]牛明路.布爾洞煤礦技術(shù)改造開拓方案優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].山東煤炭科技，2010(4)：15-16.