采区巷道布置方案比较

采区巷道布置方案

一、采区位置、边界及范围

石壕矿四采区位于陇海铁路以南区域，采区北部边界以陇海铁路煤柱为界，东、西及南部边界为矿井边界。该区域走向NW～SE，倾向NE，走向长1.3～2.4km，倾斜宽0.55～1.85km，面积为2.3119km2。

二、采区储量及服务年限

根据二1煤层底板等高线及资源储量估算图，经统计：四采区可采储量为：781.5万吨。采区生产能力按60万吨/年，服务年限为9.3年。

三、采区巷道布置方案及比较

根据郑州设计院2011年11月编制的《河南大有能源股份有限公司石壕煤矿南风井工程初步设计》，四采区按单翼采区进行布置，将采区上、下山巷道布置在陇海铁路南侧煤柱线内，以减少煤柱损失。

+200m水平南翼轨道运输大巷与四采区回风巷（直接与南翼回风井相连）向南延伸进入铁路以南区域后，四采区即分为上下山开采，本设计考虑先采上山部分，后采下山部分。采区上、下山巷道分别按二条考虑，即轨道上、下山和皮带上、下山。设计考虑便于回采巷道与准备巷道连接，并根据矿方实际生产经验，将采区轨道上、下山布置在煤层底板距煤层15m的岩层中或布置在煤层顶板距煤层5～10m 的大占砂岩中，作辅助提升和回风巷；皮带下山沿二1煤层顶板布置在二1煤层中，作主提升和进风巷。采区中部设置一条胶带运输大巷，布置在二1煤层底板距煤层约20m的岩层中，并通过二采区胶带下山延伸段、二采区集中运煤巷与主井底煤仓相连。

综合考虑上述因素，结合石壕矿四采区所处位置以及目前矿井实际生产情况，本设计筛选出三个采区巷道布置方案，现分述如下：方案一（轨道下山分段，沿底布置）：

设计综合考虑采区运输、通风需要、准备巷道与回采巷道的联接关系，将四采区轨道上山布置在北侧并布置在煤层底板中，皮带下山布置在南侧并布置在煤层中。

四采区下山部分分为两段施工，在+80m水平设置辅助水平，并布置一个中部水仓、泵房，四采区轨道下山上、下段均布置在北侧并布置在煤层底板中，皮带下山上、下段均布置在南侧并布置在煤层中，其连接处与胶带运输大巷之间设置一个采区缓冲煤仓。

轨道下山上段通过上部车场与-200轨道大巷相连，通过回风联络巷与四采区回巷相连。皮带下山上段的上部与四采区皮带上山连通，下部通过采区煤仓与胶带运输大巷连通；皮带下山下段亦通过采区煤仓与胶带运输大巷连通。

在四采区最下部再布置一个下部水仓、泵房。采区变电所、采区避难硐室均布置在四采区下山的上部车场附近。

方案二（轨道下山分段，沿顶布置）：

四采区轨道、皮带上山布置同方案一，四采区轨道、皮带下山布置的位置也同方案一，轨道下山上、下段布置在煤层顶板距煤层5～10m的大占砂岩中。

方案三（轨道、皮带下山不分段，沿底布置）：

四采区轨道、皮带上山布置同方案一，四采区下山部分不分段，采区轨道、皮带下山直通采区下部边界附近，在采区下部布置一个水仓、泵房。采区皮带下山中部通过煤仓与胶带运输大巷连通，并布置一个采区中部车场将胶带运输大巷与轨道下山连通。采区皮带下山需

铺设两部皮带与采区煤仓连接。

采区变电所与采区避难硐室布置位置同方案一。

三方案采区巷道布置方案工程量统计见下表。

采区巷道布置方案工程量统计表

方案比较:

方案一：

优点：1、四采区下山部分分段开采，设置辅助水平，布置中部水仓、泵房，前期工程量小，采掘接替相对较容易。

2、采区下山长度较短。绞车选型较小，绞车房布置及施工较容易。

缺点：1、分段开采，辅助提升多一部绞车，环节较多。

2、设置中部水仓、泵房和下部水仓泵房，两级排水，运营费用较大。

3、轨道下山布置在煤层底板中，上、下两段分别各穿一次煤层，巷道支护及维护较困难。

4、总工程量较大，总投资较大。

方案二：

优点：1、四采区下山部分分段开采，设置辅助水平，布置中部水仓、泵房，前期工程量小，采掘接替相对较容易。

2、采区下山长度较短。绞车选型较小，绞车房布置及施工较容易。

3、轨道下山布置在煤层顶板岩性稳定的大占砂岩中，巷道支护及维护较容易。

缺点：1、分段开采，辅助提升多一部绞车，环节较多。

2、设置中部水仓、泵房和下部水仓泵房，两级排水，运营费用较大。

3、总工程量较大，总投资较大。

方案三：

优点：1、四采区下山部分不分段，只在下部设置一个水仓、泵房，总工程量较小，总投资较小。

2、相比方案一、二辅助提升少一部绞车，一级排水，环节少，运营费用较低。

缺点：1、绞车选型较大，下山一次掘成，时间长，采掘接替相对困难。

2、采区下山不能全部布置在村庄煤柱内，需留设下山煤柱，煤柱损失多20多万吨。

三方案比较，方案二总工程量适中，采区主要运输都需要布置三部皮带，轨道下山布置在煤层顶板岩性稳定的大占砂岩中，巷道维护费用低。因此，本设计推荐采用方案二。

四、区段划分及回采工作面接替顺序

1、区段划分

根据四采区巷道布置情况，结合矿方意见工作面长度150m考虑，相邻区段采用沿空送巷，采区区段斜长按160m进行划分，四采区上山部可划分为三个区段；下山部分可划分为10区段，四采区共划分为13个区段，13个工作面。

2、回采工作面接替顺序

采区上山工作面开采采用上行式开采顺序；采区下山工作面开采采用下行式开采顺序。四采区为单翼采区，工作面接替顺序采用跳采布置。为加快四采区投产进度，设计考虑先采上山部分，后采下山部

分。四采区首采面布置在采区上山下部，为14011工作面，接替面为采区上部14051工作面。

掘进面以服务回采工作面为原则进行顺序布置，保证接替正常。

五、采区设计工程量及施工工期

1、采区设计工程量

四采区工程分为一期工程和二期工程，一期工程包括采区上山设计巷道（准备巷道、首采面回采巷道）和采区下山上段设计巷道（准备巷道）包括中部水仓、泵房以及采区煤仓和胶带运输大巷等。

二期工程主要为采区下山下段设计巷道包括下部水仓、泵房等。

四采区移交生产时，一期工程包括机电安装工程必须全部完工，达到投产条件。设计一期工程井巷工程总长度为6486.3m，万吨掘进率108.11m/万t；掘进总体积为112435.87m3，万吨掘进率1873.93m3/万t。其中煤巷总长度2507.5m，占井巷工程总长度的38.66%，岩巷总长度3978.8m，占井巷工程总长度的61.34%。

2、施工工期

四采区按四个掘进头准备，根据施工进度估算施工工期约需24个月。