正中煤业二采区开拓方案比选

王俊波

(山西汾西正佳煤业有限责任公司，山西 隰县 041399)

引 言

山西汾西瑞泰正中煤业公司位于山西省晋中市灵石县东北部静升镇境内的斩断墕、帅家山村一带，行政区划归灵石县静升镇管辖。地理坐标为：36°55′35″N～36°57′23″N，111°51′16″E～111°53′43″E。井田北起灵石县斩断墕村一带，南至灵石县帅家山村一带，平面形态为不规则多边形，南北宽3.3 km，东西长3.675 km，面积8.368 1 km2。从副井工业广场往东北方向沿进矿公路至主井工业广场继续往东北至柳树坪进入221省道，然后往东约8 km可达京昆高速G55介休入口；井田西侧约5 km有南同蒲铁路通过，灵石县境内各乡镇之间均有公路相连，交通条件便利[1]。

正中煤业公司属于兼并重组矿井，井田西北部及北部边界外围为山西介休义棠瑞东煤业有限公司井田，西部边界及南部边界外为汾西矿业两渡煤业有限公司，东部边界外为国有空白资源区。该矿为低瓦斯矿井，生产能力0.9 Mt/a，主斜副立开拓方式，现有井筒4个，批采煤层为2#～11#煤层，现采2#上、2#下煤层，开采水平+670 m，煤层自燃倾向性为自燃，水文地质类型中等。为延长矿井需延长服务年限，提高回采率；同时受一采区2#上、2#下煤层采掘衔接要求以及开采地质条件等因素限制，现就二采区区开拓方案进行详细比选。

1 二采区情况

二采区位于井田中西部即F3断层以西，西部、南部、北部以井田边界为界，上部为一采区，一采区开采2上、2下、6#煤层，其中2上#煤层1201-1、1202-1、1203-1工作面均回采完毕；2下#煤层1201-2工作面正在回采；6#煤层未进行采动。二采区西北部山西介休瑞东煤业与井田相邻处2#煤层中存在2处采空积水，积水地点和积水量已明确。开采9#、10#、10#下煤层，9#煤层底板标高370 m～740 m，10#煤层底板标高360 m～740 m，10下#煤层底板标高360 m～740 m，二采区东西长约1 470 m,南北长约2 200 m，9#煤层可采区总面积约3.307 2 km2，10#煤层可采区总面积约3.318 1 km2，10#下煤层可采区总面积约3.334 8 km2。二采区内9、10#下煤层工业资源储量为12 842 kt，10#煤层工业资源储量为13 972 kt，二采区生产能力按0.90 Mt/a，服务年限约为12.1 a。

2 采区开拓布置方案

根据矿井正在回采一采区的采掘平面图可知现布置有三条集中下山(集中运输下山、集中轨道下山、集中回风下山)和三条石门巷道(胶带石门、轨道石门、回风石门)。根据二采区范围、形状、断层分布和9、10、10#下煤层资源情况等，综合考虑采区巷道布置应遵循合理集中、方便生产、工作面有序接替原则；同时兼顾增加工作面推进长度，减少工作面搬家次数，充分发挥采掘设备的生产能力；9、10、10#下煤层为近距离煤层，采用联合布置，同时采区开拓大巷布置分别提出两种方案[2-3]。

2.1 方案Ⅰ

1) 以-10°向西延伸采区煤仓联络巷，见10#下煤层后，沿10#下煤层顶板东西向布置二采区运输巷。二采区运输巷与集中运输下山通过采区煤仓连接，利用现有的行人进风斜巷，形成二采开采的进风、煤炭运输系统。

2) 在轨道运输石门内布置二采区轨道巷平车场，以-18°向前掘进见10#煤后沿煤层顶板平行于二采区运输巷布置二采区轨道巷，二采区轨道巷通过平车场与集中轨道下山连接，形成二采区开采的进风、辅助运输系统。

3) 平行于二采区运输巷布置二采区回风巷，以-20°向前掘进见9#煤后，沿9#煤层顶板布置二采区回风巷，二采区回风巷与集中回风下山直接连接，形成二采区的回风系统，此方案采区开拓布置，如图1所示。

图1 二采区开拓布置方案Ⅰ

2.2 方案Ⅱ

1) 在集中轨道下山距离轨道下山甩车场约95 m处布置二采区轨道巷甩车场，见10#煤后沿煤层底板东西向布置二采区轨道巷，形成二采区开采的进风、辅助运输系统[1]。

2) 在二采区轨道巷南部，沿10煤层底板平行于二采区轨道巷布置二采区运输巷。二采区运输巷与集中运输下山通过采区煤仓连接，二采区运输巷与集中运输下山布置行人进风斜巷，形成二采开采的进风、煤炭运输系统。

3) 在二采区运输巷南部，沿9#煤层顶板平行于二采区运输巷布置二采区回风巷，二采区回风巷与集中回风下山通过回风联巷相连接，形成二采区的回风系统，此方案采区开拓布置,如第141页图2所示。

图2 二采区开拓布置方案Ⅱ

3 方案比选

采区开拓方案主要从技术和经济两个方面进行比较。

3.2 方案技术比选

巷道布置方案可比项目技术比较，如第141页表1所示。

表1 开拓方案技术比较表

根据以上技术比较，方案Ⅰ节省投资，总体工程量小，施工方便，能够充分利用已有的生产系统，对现有的生产系统影响较小，优于方案Ⅱ，本次设计推荐方案Ⅰ作为采巷道布置方案。

3.2 方案经济比选

经济方面主要从各采区所有巷道工程量、各煤层所需设备总投资等方面进行比较，巷道布置方案可比项目经济比较,如表2所示。

表2 采区巷道布置方案经济比较表(可比部分)

从表2可以看出，方案投资较少Ⅰ，优于方案Ⅱ。

综合上两节的方案技术、经济方面比较结果，设计推荐方案Ⅰ为二采区巷道布置方案。

4 结语

作为资源整合矿井的正中煤业公司受地质条件的影响，二采区开拓布置方案通过综合经济、技术比选，方案Ⅰ节省投资，总体工程量小，投资少，能够充分利用已有的生产系统，对现有的生产系统影响较小，组织协调量小，施工方便[2-3]。

最终确定选用巷道布置方案Ⅰ：以-10°向西延伸采区煤仓联络巷，见10下煤层后，沿10下煤层顶板东西向布置二采区运输巷；在轨道运输石门内以-18°向前掘进见10#煤后沿煤层顶板平行于二采区运输巷布置二采区轨道巷；沿9#煤层顶板平行于二采区运输巷布置二采区回风巷，形成采区完善的运输、通风、排水等系统。