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        杜家溝礦井工業(yè)場地及井田開拓方式的設(shè)計

        2019-07-30 12:06:58韓峰江
        山東煤炭科技 2019年7期

        韓峰江

        (山西焦煤霍州煤電集團河津杜家溝煤業(yè),山西 河津 044000)

        1 工程概況

        杜家溝煤業(yè)公司位于山西省河津市直距15km處的河津市清澗街道辦事處杜家溝,由原杜家溝煤業(yè)、原楊洼煤礦、原高門溝煤業(yè)和原朝陽公司兼并重組而成,截至2014年7月,該礦已建設(shè)完成井上下60萬t/a的各生產(chǎn)系統(tǒng),并對10號煤層進行開采。2014年12月,山西省煤炭工業(yè)廳以山西省煤炭工業(yè)廳文件晉煤行發(fā)[2014]1529號文予以批復(fù),同意本礦2和10號煤層配采。杜家溝煤業(yè)既有工業(yè)場地位于礦區(qū)東南部邊界13和14拐點附近;風(fēng)井場地位于礦區(qū)中南部的半坡村南側(cè)。該礦現(xiàn)有工業(yè)場地能滿足礦井設(shè)計生產(chǎn)能力60萬t/a的需要。

        2 井田開拓方式的分析

        礦區(qū)內(nèi)2號和10號煤層平均間距為58.6m。根據(jù)煤層間距,結(jié)合本礦已形成平硐開拓方式,確定的井田開拓方式如下:礦井仍然采用平硐開拓,混合提升平硐為三心拱斷面,凈寬3.53m,凈斷面10.6m2,傾角3‰,斜長1512m,落底于10號煤層;裝備10t架線式電機車,擔(dān)負(fù)礦井全部提升任務(wù),兼作進風(fēng)井和安全出口;回風(fēng)斜井為半圓拱形斷面,凈寬3.5m,凈斷面積10.0m2,傾角9°,斜長82m,落底于2號煤層底板;設(shè)行人臺階和扶手,擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù),兼做礦井安全出口。以上兩個井筒對礦區(qū)內(nèi)剩余可采的2號和10號煤層進行開拓開采。

        2.1 10號煤層井田開拓方式

        在混合提升平硐1175m處向西已設(shè)有傾角為20°井底煤倉上口進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷;在混合提升平硐1300m處東側(cè)已設(shè)有爆炸材料發(fā)放硐室,西側(cè)35m處設(shè)有井底車場,井底煤倉;向北已布置有膠帶大巷和軌道回風(fēng)大巷,北部已設(shè)有中央變電所及水泵房、井底水倉;在混合提升平硐井底及附近已設(shè)有避難硐室、消防材料庫、材料聯(lián)絡(luò)巷和主要進風(fēng)巷。

        在回風(fēng)斜井落底的2號煤層向東已設(shè)有傾角為28°的總回風(fēng)斜巷至10號煤層,并與10號煤軌道回風(fēng)大巷相連。膠帶大巷沿10號煤層底板布置,軌道回風(fēng)大巷沿10號煤層頂板布置。

        在距總回風(fēng)斜巷387m處的軌道回風(fēng)大巷,垂直軌道回風(fēng)大巷向西布置一組一采區(qū)巷道至距礦區(qū)西部邊界670m處后,沿南北方向布置,向北布置至礦區(qū)西北部邊界保安煤柱線處,向南布置至碗窩村西北部附近。在一采區(qū)膠帶巷的北部設(shè)有采區(qū)水泵房和采區(qū)水倉。

        一采區(qū)膠帶巷沿10號煤層底板布置,在遇到半坡村西側(cè)的采空區(qū)時,在距采空區(qū)30m處,以傾角9°向下延伸至采空區(qū)底板20m處,出采空區(qū)時以傾角9°向上延伸至10號煤層底板;一采區(qū)軌道回風(fēng)巷沿10號煤層頂板布置,在遇到半坡村西側(cè)的采空區(qū)時,在距采空區(qū)30m處,以傾角9°向下延伸至采空區(qū)底板20m處,出采空區(qū)時以傾角9°向上延伸至10號煤層頂板。

        在距混合提升平硐井筒796m向西布置一組三采區(qū)巷道至礦區(qū)南部邊界保安煤柱線處,在三采區(qū)膠帶巷和混合提升平硐立交處設(shè)三采區(qū)煤倉;在距混合提升平硐井筒757m向東布置三采區(qū)煤倉上口進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷,在距混合提升平硐56m,三采區(qū)軌道回風(fēng)巷向北布置,在距采空區(qū)30m處,以傾角9°向下延伸至采空區(qū)底板20m處,出采空區(qū)時以傾角9°向上延伸至10號煤層頂板后,出采空區(qū)后向東布置,并與軌道回風(fēng)大巷相連。

        混合提升平硐與井底煤倉上口進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷、井底車場、材料聯(lián)絡(luò)巷直接相連;井底煤倉上口與膠帶大巷和井底煤倉上口進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷直接相連,其下口與井底車場相接;材料聯(lián)絡(luò)巷與軌道回風(fēng)大巷直接相連,通過主要進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與膠帶大巷相接。

        一采區(qū)膠帶巷與膠帶大巷直接相連;一采區(qū)軌道回風(fēng)巷與軌道回風(fēng)大巷直接相連;三采區(qū)煤倉上口與三采區(qū)膠帶巷直接相連,其下口與混合提升平硐相接,三采區(qū)膠帶巷通過三采區(qū)煤倉上口進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與混合提升平硐相接;三采區(qū)軌道回風(fēng)巷與軌道回風(fēng)大巷和混合提升平硐直接相連。

        剩余可采的10號煤層劃分為三個采區(qū),即一采區(qū)、二采區(qū)和三采區(qū)。一采區(qū)走向長度400m,傾向長度450m;二采區(qū)走向長度330m,傾向長度550m;三采區(qū)走向長度460m,傾向長度390m。

        2.2 2號煤層井田開拓方式

        在距總回風(fēng)斜巷380m處的10號煤大巷以傾角16°向上布置一組斜巷至2號煤層,在其盡頭向西布置一組2號煤一采區(qū)巷道至礦區(qū)西部采空區(qū)保安煤柱線處。在2號煤一采區(qū)膠帶巷和10號煤膠帶大巷的立交處設(shè)2號煤采區(qū)煤倉。在2號煤一采區(qū)膠帶巷的東部向南以45°下掘進2號煤采區(qū)煤倉上口進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷至10號煤層。

        在斜巷見2號煤后沿南北方向布置一組2號煤二采區(qū)巷道分別至斜嶺村北部采空區(qū)保安煤柱線和回風(fēng)斜井南側(cè)30m處,然后折向東至采空區(qū)保安煤柱線處。

        礦區(qū)西部2號煤層可采部分利用10號煤一采區(qū)巷道進行探采。2號煤一和二采區(qū)膠帶巷均沿2號煤層底板布置,2號煤一和二采區(qū)軌道回風(fēng)巷均沿2號煤層頂板布置。

        行人進風(fēng)斜巷與2號煤一采區(qū)膠帶巷相連,且與10號煤膠帶大巷相接,2號煤一采區(qū)膠帶巷和二采區(qū)膠帶巷相連;軌道回風(fēng)斜巷與2號煤一采區(qū)和二采區(qū)軌道巷相連,且與10號煤軌道大巷相接,2號煤二采區(qū)軌道回風(fēng)巷和回風(fēng)斜井相接;2號煤采區(qū)煤倉上口與2號煤一采區(qū)膠帶巷相連,且與2號煤采區(qū)煤倉上口進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷相接,其下口與10號煤膠帶大巷相接。2號煤采區(qū)煤倉上口進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與10號煤膠帶大巷相連。

        剩余可采的2號煤劃分為兩個采區(qū),即2號煤一采區(qū)和二采區(qū),一采區(qū)走向長度330~350m,傾向長度340~430m;二采區(qū)走向長度1240m,傾向長度 300~510m。

        3 井筒布置方案分析

        根據(jù)開拓布置,礦井達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力60萬t/a時,共布置2個井筒,即混合提升平硐和回風(fēng)斜井?;旌咸嵘巾希簝魧?.53m,凈斷面10.6m2,傾角3‰,斜長1512m,裝備10t架線電機車,擔(dān)負(fù)礦井全部提升任務(wù),兼作進風(fēng)井和安全出口?;仫L(fēng)斜井:凈寬3.5m,凈斷面10.0m2,傾角9°,斜長82m,擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù),兼作礦井安全出口。井筒斷面布置見圖1和圖2所示。

        圖1 混合提升平硐井筒斷面布置

        圖2 回風(fēng)斜井井筒斷面布置

        4 采區(qū)劃分及開采順序分析

        根據(jù)井田開拓布置,全礦區(qū)共劃分為5個采區(qū),即2號煤一采區(qū)和二采區(qū)、10號煤一采區(qū)、二采區(qū)和三采區(qū)。本礦達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力60萬t/a時,在2和10號煤層各布置一個綜采工作面,本礦采區(qū)接替順序為:2號煤一采區(qū)、10號煤三采區(qū)→2號煤二采區(qū)、10號煤一采區(qū)→10號煤二采區(qū)。采區(qū)工作面推進方式采用前進式,回采工作面推進方式采用后退式。

        5 井上下運輸方式

        5.1 井下煤炭運輸方式的選擇

        主運輸系統(tǒng)為:

        2號煤層:回采工作面煤炭→工作面膠帶順槽→一(二)采區(qū)膠帶巷→2號煤采區(qū)煤倉→10號煤膠帶大巷→井底煤倉→混合提升平硐→地面。

        10號煤層:回采工作面煤炭→工作面膠帶順槽→一采區(qū)膠帶巷→膠帶大巷→井底煤倉→混合提升平硐→地面?;夭晒ぷ髅婷禾俊ぷ髅婺z帶順槽→三采區(qū)膠帶巷(帶式輸送機)→三采區(qū)煤倉→混合提升平硐→地面。

        5.2 輔助運輸方式

        輔助運輸系統(tǒng)為:材料、設(shè)備、矸石等輔助運輸采用調(diào)度絞車+SQ-80/75型無級繩連續(xù)牽引車運輸,并配有相應(yīng)配套設(shè)備。

        2號煤層:地面→混合提升平硐→材料聯(lián)絡(luò)巷→10號煤軌道回風(fēng)大巷→軌道回風(fēng)斜巷→一采區(qū)軌道回風(fēng)巷→工作面軌道順槽→回采工作面。10號煤層:地面→混合提升平硐→材料聯(lián)絡(luò)巷→軌道回風(fēng)大巷→軌道回風(fēng)斜巷→一采區(qū)軌道回風(fēng)巷→工作面軌道回風(fēng)順槽→回采工作面。地面→混合提升平硐→三采區(qū)軌道回風(fēng)巷→工作面軌道回風(fēng)順槽→回采工作面。

        6 結(jié)語

        對杜家溝礦井工業(yè)場地及井田開拓方式的設(shè)計方案進行了設(shè)計研究,從近年來杜家溝礦的開采實踐效果來看,該工業(yè)場地及井田開拓方式的設(shè)計是合理的、成功的,有效地保障了該煤礦2號和10號煤層的開采工作的完成,為實現(xiàn)該煤礦高產(chǎn)高效安全開采奠定了基礎(chǔ)。

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