王曉

（中國(guó)煤炭科工集團(tuán) 北京華宇工程有限公司西安分公司，陜西 西安 710075）

1 礦井概況

蘆村一號(hào)煤礦位于陜西省富縣西南，礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為122.97 Mt，礦井規(guī)模2.40 Mt/a。2號(hào)煤層是區(qū)內(nèi)唯一有工業(yè)價(jià)值的可采煤層，平均可采厚度1.32 m，煤層傾角約1°～3°，煤層埋藏深度在370～530 m左右，可采面積為107.88 km2。水文地質(zhì)類(lèi)型為以裂隙充水為主的簡(jiǎn)單型，礦井最大涌水量150.04m3/h。礦井地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)構(gòu)造破碎帶。2號(hào)煤煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，屬易自燃～自燃煤，該礦井為低瓦斯礦井。

2 井田特點(diǎn)

2.1 地面特點(diǎn)

礦井地面主要有以下特點(diǎn)：

（1）井田面積大：井田東西寬約10.2 km，南北長(zhǎng)約17.9 km，面積133.66 km2。

（2）地表地形復(fù)雜：陜北黃土高原南部，山高谷深，溝壑縱橫，森林茂密，屬地形較為復(fù)雜的中-低山丘陵區(qū)。

（3）地下主要含水層白堊紀(jì)洛河組含水層在河谷地段出露剝蝕。

（4）交通條件差：現(xiàn)有公路運(yùn)輸條件較差，需新修23.5 km的運(yùn)煤道路。

2.2 井下特點(diǎn)

礦井井下特點(diǎn)主要有：

（1）煤層埋藏較深：埋深370～700 m之間。

（2）煤層傾角較?。好簩觾A角不大于2°。

（3）井田內(nèi)煤層較厚區(qū)域集中在東南部。

（4）低瓦斯；煤層易自燃；煤塵具爆炸性；全區(qū)地溫正常。

3 礦井開(kāi)拓方式

礦井井下主運(yùn)輸均采用帶式輸送機(jī)，具有運(yùn)輸連續(xù)性，節(jié)能高效[1-3]。由于本井田煤層賦存平緩，傾角小，賦存面積大，井下輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)輸，可達(dá)到減員增效的目的。

本井田地形復(fù)雜，可作為工業(yè)場(chǎng)地選址的地方較少。結(jié)合井上下特點(diǎn)，井田內(nèi)小河子川及其支流兩側(cè)階地較平坦開(kāi)闊，有作為工業(yè)場(chǎng)地選址的條件，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，提出兩個(gè)場(chǎng)地方案，分別為大佛寺場(chǎng)地和蒿巴寺溝場(chǎng)地，結(jié)合兩個(gè)場(chǎng)地位置提出兩個(gè)開(kāi)拓方案：“大佛寺場(chǎng)地‘主斜+副立’”開(kāi)拓方案和“蒿巴寺溝場(chǎng)地立井開(kāi)拓”方案。

3.1 大佛寺場(chǎng)地“主斜+副立”開(kāi)拓方案

該方案的工業(yè)場(chǎng)地地坪標(biāo)高約為+1097.5 m，煤層埋深約為420 m。礦井采用主斜井、副立井單水平開(kāi)拓。

主斜井井口標(biāo)高+1097.50 m，落底標(biāo)高+685.00 m，井筒斜長(zhǎng)1496 m，傾角16°，井筒凈寬5.2 m，凈斷面17.9 m2，鋪設(shè)1200mm寬膠帶，裝機(jī)功率3×900 kW。井筒擔(dān)負(fù)煤炭運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)任務(wù)，兼作安全出口。敷設(shè)有檢修用架空乘人器用于膠帶的檢修和運(yùn)送零散人員。

副立井井口標(biāo)高+1097.50 m，井底車(chē)場(chǎng)水平標(biāo)高+720.00 m，井筒垂深407.50 m（含井底水窩）。井筒凈直徑8.4 m，凈斷面55.4 m2，裝備一對(duì)900mm軌距1.5 t單層雙車(chē)罐籠(一寬一窄)，寬罐滿足無(wú)軌膠輪車(chē)下放需要，選用1臺(tái)JKMD5×4型落地式多繩摩擦提升機(jī)，功率1600 kW。擔(dān)負(fù)礦井輔助提升和進(jìn)風(fēng)任務(wù)，裝備梯子間，兼作安全出口。

回風(fēng)立井井口標(biāo)高+1330.670 m，落底標(biāo)高+685.00 m，井筒垂深650.670 m，井筒凈直徑6.0 m，凈斷面28.3 m2，作為本礦井回風(fēng)，兼作安全出口。另外，為滿足礦井后期通風(fēng)及邊界安全出口需要，井田中部設(shè)置一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)立井，服務(wù)于后期。

井下采用單水平開(kāi)拓，開(kāi)拓水平標(biāo)高為+685 m；井筒落底后沿南北方向布置一組（主運(yùn)、輔運(yùn)、回風(fēng)）大巷，開(kāi)拓全井田。

根據(jù)大巷布置本井田共劃分為4個(gè)采區(qū)，初期移交采區(qū)為1、2采區(qū)，在1、2采區(qū)各布置1個(gè)回采工作面。該方案平面見(jiàn)圖1。

圖1 方案一開(kāi)拓平面布置

3.2 蒿巴寺溝場(chǎng)地立井開(kāi)拓方案

該方案的工業(yè)場(chǎng)地地坪標(biāo)高約為+1160 m，煤層埋深約為500 m。礦井采用主立井、副立井單水平開(kāi)拓。

主立井井口標(biāo)高+1160.00 m，落底標(biāo)高+650.00 m，井筒垂深510 m，井筒凈直徑5.0 m，凈斷面19.6 m2。裝備一對(duì)9 t箕斗及一臺(tái)JKM-2.8×4（Ⅲ）型塔式多繩摩擦提升機(jī)，功率1250 kW，電壓800 V，轉(zhuǎn)速70 r/min。主要擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)井口。

副立井井口標(biāo)高+1160.00 m，井底車(chē)場(chǎng)水平標(biāo)高+650.00 m，井筒垂深538 m（含井底水窩）。井筒斷面及裝備同方案一副立井。擔(dān)負(fù)礦井輔助提升和進(jìn)風(fēng)任務(wù)，裝備梯子間，兼作安全出口。

回風(fēng)立井井口標(biāo)高+1160.00 m，落底標(biāo)高+650.00 m，井筒垂深510 m，直徑6.0 m，凈斷面28.3 m2，作為本礦井回風(fēng)，兼作安全出口。

井下采用單水平開(kāi)拓，開(kāi)拓水平標(biāo)高為+650 m。

三條井筒落底后，南北向布置一組（主運(yùn)、輔運(yùn)、回風(fēng)）石門(mén)與貫穿井田東西向布置一組大巷相連。

此方案三條石門(mén)長(zhǎng)度各約為1000 m，在厚煤區(qū)西部邊緣布置首采工作面，該方案平面見(jiàn)圖2。

圖2 方案二開(kāi)拓平面布置

4 開(kāi)拓方案比較

4.1 技術(shù)比較

（1）方案一的優(yōu)缺點(diǎn)

方案一的優(yōu)點(diǎn)主要有：① 場(chǎng)地平坦開(kāi)闊，布置容易，土方量少；② 地面運(yùn)煤道路較短[4-6]；③ 煤層埋深較淺；④ 場(chǎng)地不壓煤；⑤ 該區(qū)域洛河含水層較薄，有利于井筒施工；⑥ 斜井建井期間有利于矸石、材料的運(yùn)輸，生產(chǎn)期間主斜井提升能力大，礦井增產(chǎn)潛力大；⑦ 投資省，工期短；⑧ 首采區(qū)域煤層賦存穩(wěn)定，有利于礦井達(dá)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

該方案的缺點(diǎn)是斜井需穿過(guò)洛河組含水層，不利于對(duì)斜井筒施工。

（2）方案二的優(yōu)缺點(diǎn)

方案二的優(yōu)點(diǎn)主要有：① 位于井田中部，接近于礦井儲(chǔ)量中心；② 場(chǎng)地平坦較開(kāi)闊；③ 該區(qū)域洛河含水層較薄，有利于井筒施工；④ 三條立井落底貫通時(shí)間短，有利于井下掘進(jìn)。

方案二的缺點(diǎn)主要有：① 地面運(yùn)煤道路較方案一、二多5 km，且位于溝谷地帶，不易施工；② 場(chǎng)地地形相對(duì)高差較大，土方及防護(hù)工程量大；③ 場(chǎng)地壓煤0.93 Mt；④ 礦井首采工作面布置在厚煤區(qū)邊緣，不利于礦井初期的達(dá)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)；⑤ 礦井開(kāi)拓總工程大；⑥ 建井工期長(zhǎng)，初期投資大。

4.2 經(jīng)濟(jì)比較

兩個(gè)開(kāi)拓方案的經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表1，通過(guò)表中的對(duì)比可以分析得出方案二比方案一多投資5596.2萬(wàn)元，且工期也長(zhǎng)6個(gè)月。

表1 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較（可比部分）

4.3 方案選擇

根據(jù)分析及表中數(shù)據(jù)可以看出，方案一具有場(chǎng)地平坦開(kāi)闊、建井工期短、投資省、不壓煤等優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮方案一不僅技術(shù)可行、而且更經(jīng)濟(jì)合理。因此，選擇方案一為礦井開(kāi)拓方案。

5 結(jié)語(yǔ)

大佛寺場(chǎng)地“主斜+副立”開(kāi)拓方案能夠有效結(jié)合礦井的埋深、場(chǎng)地壓煤、土方工程量、工期、井筒施工難度、經(jīng)濟(jì)投資等因素，合理地布置工業(yè)場(chǎng)地、確定水平標(biāo)高、減少投產(chǎn)工程量，采用“主斜副立”的開(kāi)拓方式，能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭的長(zhǎng)距離不間斷的連續(xù)輸送，系統(tǒng)簡(jiǎn)單且運(yùn)送量大，能夠避免井筒在技術(shù)上的施工難度，而采用無(wú)軌膠輪車(chē)的輔助運(yùn)輸方式也能實(shí)現(xiàn)材料、人員、設(shè)備等的連續(xù)快速送達(dá)，大大提高了礦井的生產(chǎn)效率，因而采用方案一的“主斜副立”方式是最佳的開(kāi)拓方案。

〔1〕郭占峰，冷 峰.重組煤礦工業(yè)場(chǎng)地位置與 開(kāi)拓方案選擇設(shè)計(jì)[J].煤炭工程，2012（7）.

〔2〕丁 楊.漢水泉三號(hào)礦井多煤層聯(lián)合開(kāi)采 開(kāi)拓方案[J].山東煤炭科技，2015（8）：32-34.

〔3〕樓開(kāi)鵬.對(duì)特大型礦井主井開(kāi)拓方式選擇 的探討[J].煤炭技術(shù)，2012（1）：24-26.

〔4〕鐘巨全.井田開(kāi)拓的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J].山西煤炭，2010（12）：78-80.

〔5〕趙振宇.三百子煤礦開(kāi)拓大巷布置方式研究[J].煤炭工程，2012（2）.

〔6〕楊衛(wèi)林.立井開(kāi)拓過(guò)含水巖層注漿技術(shù)[J].煤礦現(xiàn)代化，2011（1）：24-26.