元宝湾煤矿工业场地与开拓方式的选择

科技创新与应用 Ｉ ２ ０ １ ３ 年 第５ 期
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工 业 技 术
元宝湾煤矿工业场地 与开拓方式的选择
辛 崇伟
（ 长 春 煤 炭设 计 研 究院 ， 吉林 长春 １ ３ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要： 元 宝湾煤 矿 由原 山 西 山阴元 宝湾煤 矿 和 山 阴县 上 漫 沟煤矿 重 组 整合 而成 ， 针 对 该整 合矿 井 ， 在 利 用 原有 工 业场 地 的基 础 上， 文 中提 出工业 场地 选 择二 个方 案 ， 然后 结合 矿 井 开拓 方 式 ， 进 行 全 面 的技 术及 经济 比较 ， 在 技 术 最优 化 、 经 济 合理 化 、 已有 设 施 利 用最 大化 的 原则 基础 上 ， 确 定采 用元 宝湾一 上 漫 沟斜 井单 水 平开 拓 方案 开采 全 井 田。 关键 词 ： 元 宝湾煤 矿 ； 工业 场 地 ； 井 田开拓
１ 井 田概况 井下主运输采用 胶带输送机运输 ， 辅助 运输采用胶轮 车运输 。 元宝 湾煤 矿地处大 同煤 田南部 矿区边缘 地带 ， 属整合 矿井 ， 批 准生 通 风方式为 中央 分列式通风 ， 即主 、 副井进风 ， 回风井回风 。 产能 力为 ０ ． ９ ０ Ｍ ｔ ／ ａ （ Ｈ ｌ ￣ 务年 限 ３ ３ ． ６ ａ ） ， 由原 山西 山阴元 宝湾煤 矿 和 山阴 井 田开拓方案～ ， 见图 １ 。 县上 漫沟煤 矿 （ 均 为斜井 开拓 １ 重组 整合 而成 ， 开采 ３ － １ 、 ４ ， ６ 、 ９号煤层 ， ３ ． ２方案二 ： 上漫沟斜井单 水平开拓方案 平均煤 层厚度分别 为 ２ ． ７ １ ｍ 、 ７ ． ２ ６ ｍ 、 ３ ． ４ ７ ｍ、 ２ ． ０ ３ ｍ，煤 层 间 距 分 别 为 利用原上漫 主斜井作为整合后 矿井 的主斜井 ； 将 原有风 井扩断面 新 掘一 条倾 角 ６ ｏ 副斜 井 ， 井 筒全长 ２ ２ ２ １ ｍ， １ ６ ． ６ ４ ｍ、 ２ ４ ． ３ ９ ｍ 、 ２ ２ ． ２ ９ ｍ，各煤层层位相对 稳定 ， ３ — １ 、 ４ 号 煤层基 本采完 ， 作为整 合后矿 井 的回风井 ； 剩余煤量多为三角煤、 村庄建筑物压煤。井田地层比较平缓 ， 倾角 ３ 。 一 其 中水平缓 冲段￣ １ ４ ３ ｍ 。井筒 内采用无 轨胶轮车运 输 ， 担负辅 助运输任 １ ０ ￣ 。矿井属低瓦斯矿井， 可采煤层埋藏深度较浅 ， 均在距地表 ３ ０ － １ ２ ０ ｍ 务兼任入风井。 左右 。 本方 案矿井通风 方式为 中央并列式 ， 主、 副井进风 、 回风井 回风 ， 开 ２矿井工业 场地的选择 拓、 运输方式 、 盘 区划分 、 大巷位置 、 初期开采位置 和煤层 同方案一 。 矿 井整合后有三个 工业场地 可 以利用 ，即原元宝 湾煤矿 主井工业 ４井 田开拓方案 的 比较与选择 ４ １开拓方 案技术 比较 场地、 副井工业场地、 原上漫沟煤矿工业场地。由于原元宝湾副井工业 场 地存在将仅 有好 的煤 层块段分 割 、压煤 量大等突 出缺点 ， 不 考虑利 ４ ． １ ． １ 方案一： 元宝湾一 上漫沟斜井单水平开拓方案 用， 设计在利用其它两个工业场地的基础上提出二个方案： （ １ ） 优点 ： ①主、 副井井筒和风井井筒为原有场地 ， 场地开阔， 对外 ２ ． １ 方 案一 ： 元宝湾～ 上漫沟方案 联络方便；②建设期间可利用现有的井筒提升设施，实现两翼对掘贯 方案一是利用原元宝湾煤矿主井工业场地作为整合后的矿井主、 通， 缩短建设工期（ 比方案二少 ２ 个月） ； ③根据本井煤层赋存条件和储 副井工业场地，利用原上漫沟煤矿工业场地作为整合后的矿井风井场 量分布， 储量大部分位于 Ｆ ｌ 断层以西， 同时主斜井位于井田西北部， 初 地。该方案主要优点是 ： ①工业场地开阔； ②通风系统负压变动范围小、 期巷道工程量省 ， 运输费用低； ④矿井风井场地处于井田中部 ， 通风系 稳定性好。主要缺点是： ①压煤量大； ②受采空区影响工业场地只有向 统负压变动范 围小 、 稳定性好 ； ⑤ 回风斜井由原上漫沟煤矿两斜井并 井 田南部布置 ， 整个地 面生产 、 生活 、 办公 区布 置不尽合理 。 联， 不需要整体扩断面 ，只需对并联后 的上 口联络段进行扩巷改造即
２ ． ２方案二 ： 上漫 沟方 案
可。
该方案中利用原上漫沟煤矿工业场地作为整合后的工业场地。本 （ ２ ） 缺点 ： ①压煤量大 ； ②工业场地位于井田的西北角 ， 偏离井 田的 方案的出发点是： 尽可能使主、 副、 风井井 口及生产系统集中在同一工 储量中心。但本井田面积较小， 相对影响较小 ； ③不受采空区影响可利 业场地内， 管理方便 ； 工业场地与村庄、 断层煤柱靠近 ， 减少压煤量。该 用的工业场地范围较小； ④ 比方案二多增加一条集中胶带机大巷。 方案主要缺点： ①工业场地位于狭窄的沟谷中， 场地狭窄 ， 外扩 困难 ； ② ４ ． １ ． ２方案二 ： 上漫沟斜井单水平开拓方案 外部运输条件差； ③工业场地内没有可靠水源。 （ １ ） 优 ： 与方案一缺点相反。 可见， 方案一与方案二工业场地选择方案在技术上都是可行的， 存 （ ２ ） 缺点： ①现有工业场地狭窄， 地形高差大、 地面建筑 、 生产设施 在各 自的优缺点 ， 综合比较技术上方案一优于方案二， 但是工业场地选 布置难度大， 外扩困难 ， 需另外征地 ； ②外部运输条差； ③工业场地内没 择最终要结 合矿井开拓方 式进行进一步 的 比较 。 有可靠水源； ④场地标高比方案一高 ７ ４ ｍ ， 初期巷道工程量大 ， 运距长 ； ３井 田开拓方式 的选定 ⑤ 井筒工程量 比方案一长 ４ ６ ４ ｍ； ⑥ 需增 加一套盘 区排 水系统 。 根据 工业场地选择方 案及现有 的井筒情况 ，结合煤 层赋存浅 的特 综上所 述 ， 方案一较 方案二 ： 方案 一场地开 阔 ， 对外联络 方便 ； 建设 征， 且６ 号煤 与 ９ 号煤 为本井 的主要开 采煤层 ， 平 均间距 ２ ２ ｍ， 所 以设 工期短 ； 井筒工 程量省 ； 矿井通 风 系统稳定 性好 ； 风井 扩巷 改造工 程量 计考 虑斜 井单 水平开拓 ， 并在 ６ 号煤设一个辅 助水 平 。 在工业场 地选择 小 ， 井下开 拓布局 简单 合理 ， 有利 于矿井稳产 、 高效 ， 可 以看 出在 技术层 方案 的基 础上 ， 对 井筒选择及井 下大巷布置提 出以下两个方 案 ： 面上 ， 方案一要优 于方案二 。 ３ ． １方案一 ： 元宝湾一 上漫沟斜井单水平开拓方案 ４ ． ２开拓方案 经济 比较 在选 定的主 、 副井工 业场地 内 ， 利用原元 宝湾 主斜 井作为整合 后主 方案一 与方案二相 比， 井筒工程 量少 ４ ６ ４ ｍ ， 井筒 总投资少 １ ０ ４ ７万 斜井 ， 新 掘一条倾 角 ６ ｏ 副斜井 ， 全长 １ ７ ５ ７ ｍ （ 其中水平缓 冲段自 １ ２ ９ ｍ） ， 担 元 ； 井下 大巷 多 ３ ９ ３ ｍ， 投资 多 ６ ０ ８ 万元 ； 工 业场 地填 方 挖方 少 １ ９ ． ３万 负辅助 运输任 务兼任人风 井 。利用 原上漫沟煤 矿工业 场地作为 整合后 ｍ ， 投资少 ４ ２ ５ 万元 ； 围墙 占地少 ４ ． ７ ｈ ｍ ， 投 资少 １ １ ８ 万元； 场外 公路少 的矿井 风井 场地 ， 将其 主 、 风井 井筒并联改造后 作为 回风井 。 ｌ ｋ ｍ，投资少 ８ ２ 万元；建井工期少 ２ 个月。总投资方案一 比方案二少 矿 井共划分三个 盘区 ， 见图 １ 。 井 田北 部边界布置 三条大巷 ， 直至三 １ ０ ６ ４ 万元 ， 因此从经济上综 合分析 ， 方案一 略优于方案二 。 盘 区附近 ， 在Ｆ １ 断层 附近 向南 布置一组 大巷为二 盘区服务 。本井 主水 综合方案一与方案二的技术及经济比较 ，设计认为方案一技术上 平布置在 ９ 号煤层中， 在６ 号煤层布置辅助水平， 巷道位置 ６ 号与 ９ 号 最优， 经济上合理， 故推荐方案一， 即元宝湾一 上漫沟斜井单水平开拓方 案。 煤 层重 叠布置 。 初期开采一盘区的 ６ 号煤层 ，利用 ６ 号煤的三条大巷作为盘区巷 ５结语 道， 工作面采用俯斜开采。 根据元宝湾煤矿其整合及井 田内煤层 、 已有巷道工程等特点 ， 对工 业 场地提 出 了二个 方案 ， 然 后综 合经济 比较 ， 最终选 择 了方案 一 ， 即元 三 盘 三 条 太 巷 宝湾一 上漫沟斜井单水平开拓方案。鉴于矿井整合的特殊陛， 工业场地 ｄ ｜ 憾｜ ｌ ｌ 及 开拓方式 的选择必须 要考虑 多方面 的因素 ，充分考虑 利用现有 的设 １ ■ ％ 每 羲文 ｌ ｌ ｊ 魄 疆０ 备设施及巷道工程， 尽量做到技术最优化、 经济合理化 、 已有设施利用 酶 ｔ— ’ 最 大化的统一 。