新景矿辅助提升系统改造方案探讨

张建民

(山西国辰建设工程勘察设计有限公司，山西　阳泉　045000)



·专题综述·

新景矿辅助提升系统改造方案探讨

张建民

(山西国辰建设工程勘察设计有限公司，山西阳泉045000)

摘要阳泉煤业集团新景矿+420水平佛洼分区、保安分区计划采用一次采全高采煤工艺，现有辅助提升系统不能满足支架提升要求，故对新景矿辅助提升系统进行改造。经过技术、经济比较，新建井筒采用斜井开拓方式，井筒位置选择在芦湖南风井工业场地回风立井南部约140 m处，空心砖砖厂内。该方案解决了支架提升问题，且经济合理。

关键词辅助提升系统；井筒；斜井开拓；位置选择；方案比对

新景矿位于山西省阳泉市区的西部，井田位于山西省沁水煤田的北部，隶属于阳泉煤业(集团)有限责任公司。新景矿核定生产能力7.5 Mt/a.

新景矿井田东西走向长为10.5 km，南北倾斜宽为7 km，井田面积为84 km2，井田总体上呈走向北西、倾向南西的单斜构造，煤层倾角一般为6°～8°.井田内主要可采煤层有3号、8号、9号和15号煤，根据可采煤层间距，划分为上下2个煤层组，上组煤为3号、8号和9号煤层，下组煤为15号煤层。

矿井主工业场地位于黄沙嘴酒厂西侧，采用主斜井-副立井综合开拓方式，井下采用集中运输、分区开拓。全井田划分为南北2个条带，北条带又划分为芦湖北分区和保安分区，南条带划分为芦湖南分区和佛洼分区，井田东部为张家岩分区。矿井分2个水平进行开采，一水平标高为+525 m，主要开采上组煤；二水平标高为+420 m，主要开采芦湖南分区、佛洼分区、保安分区和张家岩分区中部与南部的15号煤层。该矿现有主斜井、副立井、芦湖南进回风立井、芦湖北进回风立井、佛洼进回风立井、保安进回风立井、张家岩回风立井等11个井筒。其中主斜井敷设带宽1.4 m的强力皮带提煤，副立井装备2套3层4车带平衡锤的宽罐笼辅助提升，芦湖南排矸立井、芦湖北排矸立井装备1.5 t单层双车罐笼。

根据阳煤集团规划，在新景矿+420水平佛洼分区、保安分区计划采用一次采全高采煤工艺。一次采全高支架及平板车重量为48 t，支架净宽为1.75 m,运输高度为3.285 m.新景矿担任辅助提升任务的井筒为副立井、芦湖南排矸立井、芦湖北排矸立井。副立井担负升降支架、材料、人员任务，芦湖南排矸立井担负矿井+420水平排矸任务，芦湖北排矸立井担负矿井+525水平排矸任务。副立井安装两台塔式多绳摩擦提升机，型号为JDK-3.5×4(Z)，提升最大重量为14.7 t，提升容器为1.5 t 2套3层4车带平衡锤的罐笼，罐笼净宽为1.524 m，芦湖南排矸立井装备1台单滚筒提升机，型号为JKMD2.8×4(I)型，提升最大重量为9.5 t，提升容器为1.5 t单层双车罐笼，罐笼净宽为1.2 m.芦湖北排矸立井装备1台单滚筒提升机，型号为 JKMD2.8×4型，提升最大重量为9.5 t，提升容器为1.5 t单层双车罐笼，罐笼净宽为1.434 m.现有副立井、芦湖南排矸立井、芦湖北排矸立井提升机能够提升的最大件重量及罐笼宽度均不能满足提升液压支架的要求，故需新掘井筒，对现有辅助提升系统进行改造。

1开拓方式的确定

新景矿地面距+420水平垂距在400 m左右，立井、斜井井筒均可选择。

1.1立井开拓方式

立井井筒深度按400 m，直径按9 m考虑，立井方式投资为9 600万元，其中：井筒工程投资2 800万元，提升机、井筒装备、井口房、电控设备等约为6 800万元(其中：井口房1 300万元、井筒装备640万元、提升机1 500万元、电控设备1 560万元，安装费1 800万元)。

1.2斜井开拓方式

斜井按16°考虑，井筒斜长为1 451 m，斜井方式投资为5 560万元。其中：井筒工程投资为3 920万元，提升机、井口房约为1 640万元(其中：井口房等840万元、提升机600万元、安装费200万元)，斜井投资为5 560万元。

1.3立井开拓方式与斜井开拓方式比较

立井开拓方式较斜井方式投资多4 040万元。立井施工难度大，斜井施工难度小。斜井适应性强，井下采煤设备发生变化，可进一步改造，立井成型后，不存在改造的可能性。斜井较立井下长材料方便。综上所述，升降支架专用井筒选择斜井开拓方式。

2井筒位置的选择

15号煤一次采全高采煤工艺服务范围为佛洼分区、保安分区。材料斜井可供选择的井筒位置有矿井主工业场地、芦湖南风井工业场地、芦湖北风井工业场地、保安风井工业场地、佛洼风井工业场地。

2.1矿井主工业场地

矿井主工业场地地面基本无布置工业设施的位置，井下芦湖南排矸立井至副立井井底车场段，+420水平轨道大巷已安放顶煤支架施工了600 m，巷道净宽4.6 m，净高3.9 m，巷道断面不能满足运送一次采全高液压支架的要求。故排除了矿井主工业场地布置材料斜井的可能性。

2.2风井工业场地

芦湖南风井工业场地、芦湖北风井工业场地、保安风井工业场地、佛洼风井工业场地地面距矿井主工业场地的距离分别为4 km、7 km、12 km、19 km，芦湖南风井工业场地距矿井主工业场地最近，地面运输距离最短，且与其它场地比较地面相对平坦。井下芦湖南、芦湖北场地布置材料斜井后，支架不存在反向运输问题。故设计选择芦湖南风井工业场地布置材料斜井。

3芦湖南风井工业场地材料斜井方案优化

本着井下不影响回采工作面布置，少压煤，材料斜井尽量避开采空区，最大限度地减少地面工程量的原则，根据现场踏勘，设计提出同一场地，不同位置的两个方案进行比选。

方案一：芦湖南回风立井南部约140 m处。

将材料斜井井口位置布置在芦湖南回风立井南部约140 m处，空心砖砖厂内。材料斜井提升方位角为93°18′38″，坡度为16°向西北方向布置。落底位置距+420水平轨道大巷向北拐处170 m.井口标高为+834 m，井底标高为411.7 m，斜长为1 532 m.井筒净宽4.0 m，直墙高2 m，净断面积15.88 m2.在距井口1 093 m处布置+525水平甩车场，满足+525水平下部分材料及支架的要求。

方案二：芦湖南进风立井西北部约200 m处。

将材料斜井井口位置布置在芦湖南进风立井西北部约197 m处，现风井场地西部的台地上。材料斜井提升方位角为84°11′58″，为躲避采空区，坡度按19°向西南方向布置。落底位置距+420水平轨道大巷向北拐处170 m.井口标高为+860 m，井底标高为411.7 m，斜长为1 413 m.井筒断面参数同方案一。在距井口978 m处布置+525水平甩车场，满足+525水平下部分材料及支架的要求。

3.1方案比较

1) 方案一地面平坦宽阔，挖填方量小，修路少，购地少；方案二土石方量大，需修路。

2) 材料斜井井筒煤柱压煤量，方案一压煤量17.7万t(可采)，方案二压煤量76.4万t(可采)，方案一较方案二少压煤58.7万t.

3) 方案一材料斜井斜长为1 532 m，坡度为16°，投资为 4 136万元；方案二材料斜井斜长为1 413 m，坡度19°，投资为3 956万元。方案一较方案二容易施工，但井筒工程多投资180万元。

4) 方案一工业场地为私营砖厂，购地困难，方案二工业场地位于台地上，购地相对容易。

3.2方案经济比较

方案经济比较见表1.

表1　方案经济比较表

通过以上技术经济比较，设计推荐方案一，即将材料斜井井口位置布置在芦湖南回风立井南部约140 m处，空心砖砖厂内。

4结论

通过分析研究，新景矿辅助提升系统改造新建材料斜井，斜长为1 532 m.井筒净宽4.0 m，直墙高2 m，净断面积15.88 m2.井筒位置选择在芦湖南风井工业场地回风立井南部约140 m处，空心砖砖厂内。该方案解决了由于采用一次采全高采煤工艺引起的支架提升问题，技术上是可行的，经济上是合理的，预计将取得较好的经济效益。

Discussion on Auxiliary Hoisting System Transformation Scheme in Xinjing Coal Mine

ZHANG Jianmin

AbstractIt plans to adopt fully-seam mining coal mining technology of Xinjing coal mine + 420 m level Fowa partition and Bao'an partition in Yangquan Coal Group. The existing auxiliary hoisting system can't satisfy the support hoisting requires, so auxiliary hoisting system of Xinjing coal mine is transformed. Through technical and economic comparison, a new shaft uses inclined shaft development, and the shaft location chooses in Luhu south ventilating shaft industrial area, about 140 m of southern return air vertical shaft, hollow brick factory. The scheme solves the problem of support hoisting system, economic and reasonable.

Key wordsAuxiliary hoisting system; Shaft; Inclined shaft development; Location choice; Scheme comparison

中图分类号：TD55

文献标识码：B

文章编号：1672-0652(2016)02-0054-03

作者简介：张建民(1973—)，男，内蒙古赤峰人，1995年毕业于山西矿业学院，工程师，主要从事矿井设计工作(E-mail)657910009@qq.com

收稿日期：2016-01-20