马兰矿南八采区开准系统优化方案研究

王浩鹏

（山西焦煤西山煤电马兰煤矿，山西 太原 030205）

1 概况

马兰矿目前开采水平为+910m 水平，2020 年内需形成南八采区。南八采区东西宽3.9km，南北长4.6km，面积10.4km2。采区设计全盘考虑矿井整体布局和十年发展要求，进行方案优化和对比。主运输采用胶带机，辅助运输采用单轨吊，同时兼顾采区煤层赋存特点，合理布置采区准备巷道，实现短期利益和长期利益的平衡。

2 南八采区开准系统方案优化

2.1 采区巷道布置方案

根据南八上组煤的采区巷道布置和回采工作面的布置情况不同，提出三种布置方案。方案的相同点为：三个方案均布置4 条采区巷道，分别为辅助运输下山、皮带下山、左翼回风下山、右翼回风下山；采区内均布置1 个集中煤仓、1 个变电所和1 个单轨吊充电硐室；开拓巷道相同，四条准备巷道相对位置相同，只是层位选择不同。具体如下：

方案一：南八上组煤准备巷道从左至右依次为右翼回风下山沿02#煤层布置，辅助运输下山沿2#煤布置，左翼、右翼回风下山沿02#煤布置，皮带下山沿4#煤下5m 布置。

方案二：南八上组煤准备巷道从左至右依次为右翼回风下山沿02#煤层布置，辅助运输下山沿2#煤布置，左翼回风下山沿02#煤上10m 布置，皮带下山沿2#煤布置。

方案三：南八上组煤准备巷道从左至右依次为右翼回风下山沿2#煤层布置，辅助运输下山沿4#煤下5m 布置，左翼回风下山沿02#煤上5m 布置，皮带下山沿4#煤下8m 布置。

2.2 采区开准方案比较

（1）主要井巷工程量比较

三个方案中，开拓巷道相同，准备巷道平面布置基本相同，只是层位有所调整，工程量基本相同。

（2）资源回收率比较

三种方案资源回收率基本相同。

（3）施工难易程度比较

方案三准备巷道为“三岩一煤”，方案一和方案二准备巷道为“三煤一岩”，方案三施工难度最大。

方案一和方案二主要区别是岩巷的不同。方案一中选择皮带下山作为岩巷，布置在4#煤下5m，方案二选择左翼回风下山作为岩巷，布置在02#煤上10m。根据岩层硬度分析，02#煤上10m 较4#煤下5m 岩石较硬。因此，方案一施工难度最小。

（4）岩巷工程量比较

方案三岩巷工程量最多，方案一和方案二岩巷工程量基本相同。

综上所述，方案一优于方案二、方案三。因此，采用方案一，即辅助运输下山布置在2#煤层中，皮带下山布置在4#煤下，左翼回风下山、右翼回风下山布置在02#煤层中。

2.3 选定的采区方案

南八上组煤开拓主要从三个方向施工。从井底施工南八南九胶带机运输大巷和南八南九运煤大巷，用于形成南八上组煤运煤系统；从910 东大巷开口施工南八轨道运输大巷，用于形成南八上组煤行人、运料系统；延伸南五皮带下山，用于形成南八上组煤前期出碴系统。

回采工作面通过轨道巷构成工作面行人、运料系统；在皮带巷皮带头处施工溜煤眼与皮带下山连通，形成工作面运煤系统。

3 解决的关键问题及创新点

（1）采区布置全盘考虑02#、2#、8#三层煤的联合开采，运煤系统均由南八南九运煤大巷和南八南九胶带机运输大巷运至井底煤仓，南八南九运煤大巷布置同时兼顾南九采区运煤系统，布局合理，整体性突出，为矿井发展奠定了良好的基础。

（2）采区辅助运输系统采用单轨吊辅助运输系统，极大提高了采、掘期间辅助运输效率，有效保证了矿井采掘衔接需求。

（3）南八采区采用“大走向、大斜长、大断面”的开采模式，提高单面储量和单产水平，有效降低了采区万吨掘进率。

（4）准备巷道层位选择合理，岩巷掘进工程量小，既有利于采区工作面布置，又能保证巷道服务年限，优势突出。

4 社会经济效益分析

（1）南八采区投入生产后，能很好缓解采区衔接，减少矿井开掘队组，对矿井实现科技减人千人目标产生极大的助推作用，有利于矿井安全管理和质量标准化水平的提升，为矿井创收、保证安全生产创造很好的条件，社会效益显著。

（2）南八南九运煤大巷的布置方式，兼顾南九采区运煤系统，布局合理，整体性突出，为矿井发展奠定了良好的基础。同时采区辅助运输系统采用单轨吊辅助运输系统，极大提高了采、掘期间辅助运输效率。

（2）南八采区上组煤回采02#、2#煤层。02#煤层厚度0.4～2.98m，平均1.93m，可采储量1483.6万t；2#煤层厚度1.2～2.75m，平均1.96m，可采储量1614.9 万t，合计3098.5 万t。按年产120 万t 计算，服务年限25.8a，将产生很好的经济效益。

（3）南八采区开准系统设计，合理减少岩巷掘进量，对于矿井节能降耗、降低成本具有显著效果。该技术对西山矿区、霍州矿区、汾西矿区具备类似条件的矿井都具有广泛的推广意义。

5 结语

通过方案对比，确定了马兰矿南八采区开准系统的方案。开准系统形成后，将形成稳定可靠的采区系统，为矿井创收、保证安全生产创造很好的条件，社会效益显著。该技术对西山矿区、霍州矿区、汾西矿区具备类似条件的矿井都具有广泛的推广意义。