陳海洋,張 冉,丁寶林
(徐礦集團(tuán)新疆賽爾能源有限公司,新疆塔城834406)
賽爾六礦井為新疆賽爾能源有限公司正常生產(chǎn)礦井,礦井持證生產(chǎn)能力為0.9Mt/a,井田面積22.7685km2,主采A3、A4兩個(gè)煤層。礦井采用片盤斜井開(kāi)拓,現(xiàn)布置三支井筒,主斜井、副斜井和斜風(fēng)井。礦井通風(fēng)方式為中央并列式,通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。目前回采區(qū)域?yàn)槲鞫蓞^(qū)A4煤層,剩余儲(chǔ)量約為154×104t,僅能滿足礦井兩年的生產(chǎn)。受地質(zhì)條件影響,西二采區(qū)采用帶區(qū)式布置,工作面走向長(zhǎng)度較短,三條大巷長(zhǎng)度近3km,因此各生產(chǎn)系統(tǒng)比較復(fù)雜,運(yùn)輸路線較長(zhǎng),給原煤運(yùn)輸、軌道運(yùn)輸以及通風(fēng)系統(tǒng)造成較大的壓力,因此經(jīng)研究論證,擬在礦井西部新增兩條井筒,用作礦井回風(fēng)和軌道運(yùn)輸。
礦井井下工作面布置在二采區(qū)A4025工作面,井下輔助運(yùn)輸和人員運(yùn)輸線路長(zhǎng)約4km,通風(fēng)線路長(zhǎng)5km,礦井抗災(zāi)能力系數(shù)較低,不利于安全生產(chǎn)。因此,從礦井安全技術(shù)角度考慮,需要對(duì)礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和人員運(yùn)輸系統(tǒng)等技術(shù)進(jìn)行改造,盡快開(kāi)采地質(zhì)條件較好的區(qū)域,使工作面達(dá)產(chǎn),礦井有較強(qiáng)的抗災(zāi)害能力。礦井開(kāi)拓布置圖見(jiàn)圖1。
圖1 采區(qū)劃分圖
在國(guó)外有多井筒分區(qū)開(kāi)拓的先例,例如英國(guó)的大型礦井塞爾比礦,礦井走向、傾向?yàn)?5~16km,井田面積250km2,年生產(chǎn)能力為1000×104t,一對(duì)主斜井提升,提升能力2000t/h。該礦分五個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域生產(chǎn)能力為200×104t/a,各區(qū)域布置一對(duì)立井。我國(guó)的淮南新莊孜礦畢家崗礦在深水平合并為一個(gè)礦井,使得開(kāi)采范圍在傾向上擴(kuò)大,擴(kuò)建后生產(chǎn)能力為340×104t/a。
在礦井原有工業(yè)場(chǎng)地西北部設(shè)西部場(chǎng)地,場(chǎng)地內(nèi)布置西部副斜井和西部斜風(fēng)井。西部副斜井擔(dān)負(fù)礦井[三、四采(盤)區(qū)]的輔助提升任務(wù)兼做安全出口,西部斜風(fēng)井擔(dān)負(fù)礦井[三、四采(盤)區(qū)]的回風(fēng)任務(wù)兼做礦井安全出口。
在采區(qū)東北部新布置工業(yè)場(chǎng)地,新掘西部副斜井和斜風(fēng)井在采區(qū)東北部(10-1鉆孔以北約600m)新布置工業(yè)場(chǎng)地,新掘西部副斜井和西部斜風(fēng)井,地面標(biāo)高+995~+1000m。井下上山沿DF1斷層保護(hù)煤柱布置。
整個(gè)采區(qū)布置為一單翼采區(qū),上部回風(fēng)標(biāo)高+930m,下部運(yùn)輸標(biāo)高+700m。工作面沿煤層走向布置。在西部副斜井井底布置井底車場(chǎng),井底車場(chǎng)采用平車場(chǎng)布置,井底車場(chǎng)布置水泵房變電所、管子道、水倉(cāng)、永久避難硐室、井底煤倉(cāng)等相關(guān)硐室。
礦井采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)??紤]到礦井井下西翼采區(qū)運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)配電,+815m水平變電所需要保留且需要獨(dú)立通風(fēng),設(shè)計(jì)保留東部的斜風(fēng)井。即,三采區(qū)投產(chǎn)時(shí)主斜井、西部副斜井進(jìn)風(fēng)、西部斜風(fēng)井和斜風(fēng)井回風(fēng)。
礦井采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。即,三采區(qū)投產(chǎn)時(shí)主斜井、西部副斜井進(jìn)風(fēng)、西部斜風(fēng)井回風(fēng)。
本礦井為低瓦斯礦井,各煤層瓦斯含量低,煤層埋藏較淺,自燃—容易自燃煤層,根據(jù)礦井開(kāi)拓方式,結(jié)合礦井實(shí)際通風(fēng)方式,確定三采區(qū)通風(fēng)方式選用機(jī)械抽出式。
三采區(qū)投產(chǎn)時(shí)期通風(fēng)線路如下:新鮮風(fēng)經(jīng)西部副斜井→+736m水平車場(chǎng)→+736m軌道石門→23A402工作面運(yùn)輸順槽→23A402工作面→23A402工作面回風(fēng)順槽→西部斜風(fēng)井→地面。
井下主要煤流系統(tǒng)流程為:23A402工作面(刮板輸送機(jī))→23A402工作面運(yùn)輸順槽(帶式輸送機(jī))→三采區(qū)A4煤層運(yùn)輸上山(帶式輸送機(jī))→三采區(qū)煤倉(cāng)→西翼采區(qū)運(yùn)輸大巷(帶式輸送機(jī))→西翼采區(qū)集中運(yùn)輸大巷(帶式輸送機(jī))→A3煤層運(yùn)輸大巷(帶式輸送機(jī))→主斜井煤倉(cāng)→主斜井(帶式輸送機(jī))→地面生產(chǎn)系統(tǒng)。
根據(jù)三采區(qū)巷道布署,井下采煤工作面輔助系統(tǒng)走向?yàn)椋旱孛妗鞑扛毙本?755m車場(chǎng)→+755m軌道石門→23A402工作面回風(fēng)順槽→23A402工作面(圖2)。根據(jù)三采區(qū)煤層賦存條件,考慮到巷道長(zhǎng)度、傾角及輔助運(yùn)輸量,設(shè)計(jì)投產(chǎn)時(shí)在井底車場(chǎng)采用蓄電機(jī)車輔助運(yùn)輸方式,區(qū)段軌道石門采用無(wú)極繩連續(xù)牽引車運(yùn)輸。
圖2 西三采區(qū)布置圖
根據(jù)新建副井場(chǎng)地負(fù)荷分布情況,確定在場(chǎng)地北側(cè)新建一座10kV變電所,為新建副井場(chǎng)地地面設(shè)施及井下三采區(qū)水泵房、工作面、掘進(jìn)面設(shè)備供電,其兩回電源分別引自礦井10kV變電所10kV側(cè)不同母線段。電源線路采用架空線,導(dǎo)線規(guī)格及長(zhǎng)度為L(zhǎng)GJ-95/3.5km。
在礦井西部布置工業(yè)廣場(chǎng),新建副斜井、斜風(fēng)井,各系統(tǒng)能夠滿足生產(chǎn)需要,極大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)系統(tǒng),保證了礦井新水平、新采區(qū)的開(kāi)拓與礦井正常接續(xù)。