煤矿采区布置探讨

蔡渊 福建煤电股份有限公司规划部

xx煤矿原有的开采范围属于矿区中井田5～15线之间童子岩组三段煤层。矿井东西宽度大约3-5km南北长约2.4公里，开采标高+349m～-210m。矿井采用平硐暗斜井开拓方式，设计能力21万t/年。主平硐标高+339m，后通过一对主、副暗斜井延伸至+150m水平。+150m水平为矿井的第一水平，矿井目前生产采区一采区（12万t/年）、二采区（9万t/年）。

一、采区设计要求

延一采区作为一采区的接替采区，其范围以勘探线为界，南至5勘探线，北至10勘探线，东西分别以+150m水平和±0m水平标高为界。采区煤层倾角平均45°，东西倾向斜长约270m，南北走向长约1170m。延一采区可采储量为141.3万t，采区垂高为150m.延一采区为一采区接替采区，因此该采区生产能力确定为12万t/年，采区的服务年限计算如下：

服务年限 T＝Z/（A×K）=141.3/（12×1.5）=7.85年

式中：T为服务年限；Z为可采储量；A为生产能力；K为储量备用系数（取1.5）。

保安煤柱留设的原则是巷道两侧10m；断层、边界、隔水煤柱20m，该部分的煤量损失已包含在可采储量备用系数中。

计算结果为：+150m水平以下可采储量141.3万t，服务年限为7.85年。

二、采区开拓方案选择

（一）开拓方案一

根据资质单位对原一采区+339m主提升绞车为洛阳源创煤矿机械厂生产的JK2×1.8-20型绞车进行论证，结论为“其提升能力为20.1万t /年，能满足延一采区生产能力要求12万t /年”。

结合延一采区范围煤层赋存特点，对一采区轨道下山按原有方位及25°坡度往下延深至±0m水平，作为延一采区轨道下山，预计开拓工程量约为2080m。

优点：充分利用现有一采区提升系统，减少运输环节；生产系统相对集中，便于管理；运输系统相对简单；系统用人少，年运行费用低，减少施工工程量及资金投入。

缺点：主下山长度延伸，主绞车提升距离增加，循环时间增长；下山延深施工时，会对上部区的提升带来短暂的影响（主要是贯通时的影响）。

表1 方案一与方案二项目对比增加投入情况

（二）开拓方案二

重新选点布置轨道，自成一套独立的运输系统，预计开拓工程量约为2420m。

优点：独立提升系统；

缺点：采区运输多一道+150m运输转载环节，运输耗时长，车皮周转率较低；施工工程量增加；系统用人年及运行费用增加（见表1）。

（三）采区区段的划分

延一采区轨道、人行上山均布置在童子岩组第三段下亚段28#煤层的间接底板，其岩性为细砂岩与泥质砂岩互层，岩性较好。根据井田历年来的开采经验和本采区煤层赋存情况，为确保安全生产，保证采区内回采工作面的正常接替，提高煤炭回收率，降低万t掘进率，达到比较理想的经济效益，该采区分为四个区段，即+150m～+110m区段、+110m～+70m区段、+70m～+30m区段、+30m～±0m区段，+150m区段可充分利用现有一采区生产系统开采。

三、采区主要生产系统

（一）运输提升系统

原一采区+339m主提升绞车为洛阳源创煤矿机械厂生产的JK2×1.8-20型绞，前期担负一采区+190m、+150m区段生产及延一采区的开拓。延一采区建成投产时，主要作为延一采区各区段生产出来的煤炭、矸的提升和设备、材料的下放；各区段运输平巷采用2.5t蓄电池机车牵引一tU型矿车进行运输，经采区绞车提升至+339车场，再由7t架线电机车牵引经+339m集中运巷到+339m平硐再到地面煤台、矸石山。

（二）排水系统

为二级排水，在延一采区的±0m水平设计有独立的水仓，本采区各区段的涌水经人行下山自流至±0m水平的水仓，再由±0m水平的泵房集中排放到+150m中央水仓，再由+150m水平中央泵房集中排放到+339m水平，矿井水经+339m平硐自流排出至地面。

（三）通风系统

新鲜风流由+339m主平硐进入，经主、付暗斜井，然后由采区的轨道下山至各区段进风石门，再由4.5KW局部通风机供风给掘进工作面及准备采煤工作面时使用，采煤工作面则采用全负压通风；各作业地点的污风流经区段回风巷汇入采区总回风上山，最后通过+435m风井抽出地面。

四、结论

通过对XX煤矿延一采区布置的探讨和采区实际生产情况得出结论：“结合延一采区范围煤层赋存特点，对一采区轨道下山按原有方位及250坡度往下延深至±0m水平，作为延一采区轨道下山；在+150m通道B6测点25m处，沿23#煤层底板，按2310方位，以250的坡度延深至±0m水平作为延一采区人行下山”该方案充分利用现有一采区提升系统，减少运输环节、统用人少、年运行费用低、降低开拓成本。