劉金偉 李冬冬 王 娜

（濟寧能源發(fā)展集團微山金源煤礦，山東 濟寧 277600）

1 概況

微山金源煤礦核定生產(chǎn)能力55 萬t/a，目前開采3上、3下煤層，3上平均煤厚2.85m，3下平均煤厚3.02m。43上03 工作面是四采區(qū)第二個工作面，工作面井下位于F37 斷層以東，F(xiàn)35 斷層以西，四采區(qū)專用回風(fēng)巷以南，南部為未開采區(qū)域。43上03 工作面切眼長度212m，開采煤層為3上煤層，工作面范圍內(nèi)3上煤層賦存穩(wěn)定，全區(qū)可采，煤層的厚度在2.8～3.2m 之間，平均厚度3.0m。

2 工作面布置方案

2.1 方案設(shè)計

方案一：四采區(qū)軌道巷作為采區(qū)進風(fēng)及輔助運輸巷道，四采區(qū)皮帶巷作為采區(qū)皮帶運輸巷道，四采區(qū)回風(fēng)巷作為采區(qū)回風(fēng)巷道。工作面以F37 斷層保護煤柱與F35-1 斷層中間布置一個綜采工作面，切眼位于3上煤焦分界線位置，工作面進風(fēng)巷與回風(fēng)巷均于四采區(qū)回風(fēng)巷內(nèi)開門，工作面進風(fēng)巷作為工作面進風(fēng)和皮帶運輸巷道，工作面回風(fēng)巷作為工作面回風(fēng)及輔助運輸巷道。四采區(qū)軌道巷和回風(fēng)巷之間于工作面內(nèi)部掘進一條工作面進回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷，并與四采區(qū)軌道巷進行貫通，用作工作面通風(fēng)及輔助運輸巷道。如圖1 所示。

圖1 方案一

方案二：四采區(qū)皮帶巷作為采區(qū)皮帶運輸及進風(fēng)巷道，四采區(qū)回風(fēng)巷作為采區(qū)回風(fēng)及輔助運輸巷。工作面以F37 斷層保護煤柱與F35-1 斷層中間布置一個綜采工作面，切眼位于3上煤焦分界線位置，工作面進風(fēng)巷與回風(fēng)巷均于四采區(qū)回風(fēng)巷內(nèi)開門，工作面進風(fēng)巷作為工作面進風(fēng)和皮帶運輸巷道，工作面回風(fēng)巷作為工作面回風(fēng)及輔助運輸巷道。工作面形成后四采區(qū)皮帶巷與43上03 工作面之間用聯(lián)絡(luò)巷貫通，作為43上03 工作面的進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷。如圖2所示。

圖2 方案二

方案三：四采區(qū)皮帶巷作為采區(qū)皮帶運輸及進風(fēng)巷道，四采區(qū)回風(fēng)巷作為采區(qū)回風(fēng)及輔助運輸巷。工作面回風(fēng)巷以F37 斷層保護煤柱為界，工作面進風(fēng)巷緊貼F35-1 斷層外10m 煤柱邊界布置一個綜采工作面，切眼位于3上煤焦分界線位置，工作面進風(fēng)巷與回風(fēng)巷均于四采區(qū)回風(fēng)巷內(nèi)開門，工作面進風(fēng)巷作為工作面進風(fēng)及輔助運輸巷道，工作面回風(fēng)巷作為工作面回風(fēng)及皮帶運輸巷道。工作面形成后四采區(qū)皮帶巷與43上03 工作面之間用聯(lián)絡(luò)巷貫通，作為43上03 工作面的進風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷。如圖3 所示。

圖3 方案三

2.2 方案的確定

方案一優(yōu)點是生產(chǎn)系統(tǒng)比較簡單，工作面切眼長度較長，刮板輸送機下運減少刮板負載，上行通風(fēng)不利于瓦斯積聚，皮帶巷使用一條皮帶，運輸系統(tǒng)簡單且符合采區(qū)最初設(shè)計，采區(qū)各系統(tǒng)不需要調(diào)整。缺點是前期3上獨立開采期間需要掘進400m 巖巷和150m 煤巷，無法保證礦井正常接續(xù)，影響礦井產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，無法最大限度回收資源。

方案二優(yōu)點是生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，保證礦井采、掘接續(xù)正常，工作面切眼長度較長，刮板輸送機下運減少刮板負載，上行通風(fēng)不利于瓦斯積聚，皮帶巷使用一條皮帶，運輸系統(tǒng)簡單。缺點是采區(qū)系統(tǒng)與設(shè)計之初稍有變化，需要對采區(qū)通風(fēng)、運輸?shù)认到y(tǒng)稍作調(diào)整，無法最大限度回收資源。

方案三優(yōu)點是最大限度地回收資源，上行通風(fēng)不利于瓦斯積聚。缺點是工作面回采過程中需要增加支架工序較繁瑣，刮板輸送機上運對刮板負載高，運輸巷需要增加一部皮帶，增加資金投入。

考慮生產(chǎn)接續(xù)及回采率、前期投入、后期生產(chǎn)便利性等諸多因素，綜合考慮，決定選用方案二。

3 工作面布置

工作面進風(fēng)巷沿F35-1 斷層留設(shè)的10m 保護煤柱布置，長度442m，主要擔(dān)負本工作面的進風(fēng)、煤炭運輸、防塵、供水、排水、壓風(fēng)管路及供電管路敷設(shè)等任務(wù)。工作面回風(fēng)巷沿F37 斷層保護煤柱布置，Ⅰ段長143m，Ⅱ段長396m，共計539m，主要擔(dān)負工作面回風(fēng)、材料設(shè)備運輸、注漿、防塵、供水、壓風(fēng)管路及供電管路敷設(shè)等任務(wù)。兩順槽均采用矩形斷面，進風(fēng)巷規(guī)格為：凈寬×凈高=4400×2700mm，回風(fēng)巷規(guī)格為：凈寬×凈高=4000×2700mm。頂板為錨網(wǎng)梯索支護，兩幫為錨網(wǎng)支護。頂板居中均勻布置6 棵規(guī)格為Φ20×2200mm 的左旋無縱筋螺紋鋼錨桿配合軋花平網(wǎng)、鋼型梯、鐵盤進行頂板支護，錨桿間排距為800×800mm；每幫采用3 棵規(guī)格為Φ20×2200mm左旋無縱筋螺紋鋼錨桿配合鐵盤、軋花平網(wǎng)進行支護，錨桿間排距為900×800mm；頂板配合Φ17.8×6300mm 的鋼絞線錨索進行聯(lián)合支護，錨索沿巷道中心線垂直頂板均勻布置，每排布置兩根，間排距為2000×2400mm（錨索長度可根據(jù)現(xiàn)場條件選用，保證錨入穩(wěn)定巖層1.5m 以上）。

切眼長度為212m，選用矩形斷面，前期先施工導(dǎo)硐，規(guī)格為：凈寬×凈高=4000×2700mm，后期擴刷至設(shè)計斷面，規(guī)格為：凈寬×凈高=6500×2700mm。前期導(dǎo)硐施工巷道支護與兩順槽相同，后期擴刷除正常支護錨桿（索）外還需分別距兩幫1.5m 布置兩排單體配合鉸接頂梁加強支護。工作面回采需安裝142 架綜采液壓支架。

4 效果

（1）采用方案二前期節(jié)約巖巷掘進長度，保證了礦井采掘的正常接續(xù)，節(jié)省前期投入資金。

（2）采切眼處為煤焦分界線，瓦斯含量高，上行風(fēng)不利于瓦斯積聚，為礦井安全生產(chǎn)提供保障。

（3）皮帶巷進風(fēng)，為皮帶巷工作人員提供了良好的工作環(huán)境，節(jié)約一部皮帶約80 萬元，安裝工程費用4 萬元，前期共節(jié)約投資約40 萬元。