摘 要:傳統(tǒng)礦井建設投資大、人員多、建設工期長,一般需要3—5年,隨著煤炭快速發(fā)展,加快建井速度迫在眉睫,傳統(tǒng)建井模式在隆德煤礦面臨嚴峻挑戰(zhàn),隆德煤礦依靠科技減少人力、增加設備投入成為實現(xiàn)快速、高效建井的基本途徑。隆德煤礦合理優(yōu)化設計、積極利用先進技術裝備、精心組織、18個月建設成一座高產(chǎn)高效礦井。
關鍵詞:淺埋深;薄基巖;快速建井;關鍵技術
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.077
我國的傳統(tǒng)建井模式,就是在傳統(tǒng)的設計思想指導下,立足我國相對成熟的采礦技術和相對先進的裝備水平,對礦井生產(chǎn)系統(tǒng)、選煤加工系統(tǒng)進行全面建設[1]。使得礦井建設初期投資巨大、人員眾多、效率低下以及建設工期過長,如兗礦集團的東灘煤礦、開灤集團錢家營煤礦、潞安集團常村煤礦等建設工期都超過11a,神東集團大柳塔煤礦建設工期也達到了8.5a,對于我國傳統(tǒng)建井模式而言已無法滿足煤炭市場的快速發(fā)展,提高建井效率、縮短建井周期迫在眉睫。
神木縣隆德礦業(yè)有限責任公司隆德煤礦位于榆神礦區(qū)一期規(guī)劃區(qū)北部,礦井由7個拐點連線為界圈定,井田長約6.3~8.4km,寬約2.4~3.1km,面積為20.4647km2。礦井建設規(guī)模為1.50Mt/a,服務年限38.6a。
隆德煤礦在建設過程中打破傳統(tǒng)建井模式,瞄準世界領先水平,吸取國內(nèi)外先進經(jīng)驗,依靠技術創(chuàng)新,堅持“高起點、高技術、高質(zhì)量、高效率”的建設要求和“投資少、見效快”的建設方針,加快建井速度。歷時18個月,實現(xiàn)快速建井,并實現(xiàn)當年投產(chǎn)當年達產(chǎn)。
1 優(yōu)化設計提效率降成本
礦井設計時,根據(jù)陜北地區(qū)特有的淺埋深、薄基巖、厚進水平煤層等特點,采用“主副斜井+回風立井”聯(lián)合開拓方式,將三條大巷集中布置在井田中央,簡化井底車場,增加工作面走向長度,實現(xiàn)礦井兩翼對拉開采;主要巷道布置在煤層中,采用錨噴支護,盡可能減少巖巷或半煤巖巷道掘進,大大降低開拓成本。
2 條帶式開采
隆德煤礦井田由7個拐點組成,井田形狀規(guī)則,將三條大巷集中布置在井田中央,工作面工作面直達井田邊界,并與大巷直接溝通,省去準備巷道,工作面由傳統(tǒng)的開拓巷道—準備巷道—回采巷道簡化為開拓巷道—回采巷道,減少準備巷道及護巷煤柱,不僅簡化了礦井運輸系統(tǒng)而且提高了礦井煤炭資源回收率。
3 雙巷掘進提高工作面參數(shù)
我國傳統(tǒng)工作面推進長度不足1000m,工作面長度一般為不超過150m。為充分發(fā)揮連續(xù)采煤機快速雙巷掘進優(yōu)勢和無軌膠輪車快速運輸?shù)膬?yōu)勢,隆德煤礦不斷探索提高工作面參數(shù),利用連續(xù)采煤機雙巷掘進,工作面引入全壓通風,解決了礦井掘進工作面長距離通風的難題,我礦工作面開切眼布置在井田邊界,綜采工作面推進長度不小于3500m,使每個工作面可采煤量均在5.00Mt以上,大大減少工作面搬家倒面次數(shù),降低礦井萬噸掘進率,實現(xiàn)降本增效。
4 三同時施工工藝
隆德煤礦主斜井、副斜井布置在主工業(yè)廣場,回風立井布置在風井工業(yè)廣場,可實現(xiàn)主斜井、副斜井及回風立井三個主體工程同時施工;利用自制掘巖臺車、裝載機配合自卸車,完成了打眼、排矸、混凝土澆注互不干擾施工[2];半幅鋪砼底板施工藝,即大斷面井筒半幅斷面鋪設砼底板,另外半幅底板行車,在掘井筒進過程中前邊掘進后邊鋪砼底板、噴漿及管路安裝同步進行。回風立井通過多項關鍵技術的突破,對已有獨立系統(tǒng)的合理組合和時空有效利用,在同一時間實現(xiàn)注漿、凍結(jié)、鑿井平行作業(yè),大大縮短建井時間。
5 輔助運輸無軌膠輪車化主運輸系統(tǒng)帶式輸送機化
礦井傳統(tǒng)運輸平巷采用軌道運輸,立井采用罐籠提升,軌道運輸及罐籠提升效率低下,事故頻發(fā),嚴重制約現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn),隆德煤礦輔助運輸采用無軌膠輪車對人、材料和設備運輸,可直達工作面,減少運輸過程中間轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié),無軌膠輪車運輸速度快,裝卸方便,成本低,安全性高;主運輸采用帶式輸送機運輸, 結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)可靠,運輸距離長,運量大,連續(xù)性好,極大地提高了運輸效率。
礦井輔助運輸采用防爆無軌膠輪車,防爆多功能鏟運車、防爆人車和防爆材料車,實現(xiàn)人員和材料、設備的運輸。
6 大巷三巷快速掘進
傳統(tǒng)大巷施工均采用綜掘機單巷掘進,掘進速度緩慢,制約礦井建設,隆德煤礦以先進的連續(xù)采煤機配套梭車、四臂錨桿鉆車及破碎機為基礎,三條大巷同步掘進,帶式輸送機布置在膠運大巷(三條大巷中間巷道)每65米施工一個大巷聯(lián)巷,掘進與支護分別在不同大巷中平行作業(yè);三條大巷同步推進,即能解決巷道長距離通風難題,連續(xù)采煤機又能保證矩形巷道成型。
7 結(jié)語
隆德煤礦立足礦區(qū)特有條件,集成國內(nèi)外先進建井技術和建井經(jīng)驗,確立全新的礦井建設設計思想,建立特色的快速建井模式,創(chuàng)造出國內(nèi)外同類型礦井建井最快紀錄。
參考文獻:
[1]伊茂森.神東礦區(qū)快速建井模式[J].煤炭科學技術,2004-10-05.
[2]馮宇.合理優(yōu)化設計精心組織快速建設高產(chǎn)高效礦井[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2014-08-15.
作者簡介:屈磊(1986-),男,大專,助理工程師。endprint