西一采區(qū)準(zhǔn)備巷道優(yōu)化設(shè)計(jì)

宋德軍 王書(shū)有 楊然景

小康煤礦現(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)為南二采區(qū),東西長(zhǎng)為2.048km,南北寬為2.895km,面積為5.9290km2;2009年末南二采區(qū)剩余工業(yè)儲(chǔ)量為4591.5萬(wàn)t,其中111b=2859.6萬(wàn)t;333=1731.9萬(wàn)t;剩余可采儲(chǔ)量Z可=3443.6萬(wàn)t。采區(qū)生產(chǎn)能力260萬(wàn)t/a,剩余服務(wù)年限為10.2a。

準(zhǔn)備采區(qū)為西一采區(qū),東西長(zhǎng)為1.535km,南北寬為1.630Kｍ,面積:2.50km2。其工業(yè)儲(chǔ)量1542.2萬(wàn)t,可采儲(chǔ)量1286.3萬(wàn)t,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a,采區(qū)服務(wù)年限為5.4a。

依據(jù)小康煤礦西一采區(qū)斷層分布及實(shí)測(cè)地壓主應(yīng)力方向,工作面沿煤層走向推進(jìn)。又由于小康煤礦巷道屬難維護(hù)型,決定開(kāi)拓采用后退式布置方式,因?yàn)榈V內(nèi)涌水量不大,瓦斯也不大,煤層傾角一般6°～8°,布置方案采用仰、俯斜開(kāi)采;采煤方法為綜采放頂煤開(kāi)采。

采區(qū)開(kāi)采方案是從井底車(chē)場(chǎng)掘三條大巷,到9號(hào)勘探線后,掘三條上山,至采區(qū)傾斜方向中部,沿煤層底板掘進(jìn)運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)中巷至采區(qū)邊界,沿采區(qū)邊界掘入風(fēng)斜巷、溜煤眼,準(zhǔn)備首采面和準(zhǔn)備面。經(jīng)研究論證,決定采用傾斜長(zhǎng)壁大后退開(kāi)采方案。

但是如何合理開(kāi)采西一采區(qū)東南側(cè)煤炭,是擺在我們面前急待需要解決的問(wèn)題。

1采區(qū)準(zhǔn)備巷道優(yōu)化設(shè)計(jì)

礦井合理集中生產(chǎn)是煤炭生產(chǎn)的一個(gè)重要技術(shù)原則,而優(yōu)化采區(qū)設(shè)計(jì)又是其中的一個(gè)重要方面,其目的是加大采區(qū)的開(kāi)采強(qiáng)度,提高采區(qū)的生產(chǎn)能力;同時(shí)減少采區(qū)個(gè)數(shù),相應(yīng)地減少采區(qū)準(zhǔn)備工程量,可節(jié)省大量資金投入。

我們以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以經(jīng)濟(jì)效益為中心,遵循少投入,多產(chǎn)出的原則,應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念、方法和手段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以期達(dá)到生產(chǎn)集中化、煤炭運(yùn)輸連續(xù)化、系統(tǒng)簡(jiǎn)單化、布置合理化、管理現(xiàn)代化和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理之目標(biāo),把西一采區(qū)建設(shè)成高產(chǎn)、高效、低投資的現(xiàn)代化采區(qū)。由此,我們?cè)O(shè)計(jì)了三個(gè)可行性方案,現(xiàn)就三者的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析比較如下。

方案一:從西一采區(qū)運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)中巷靠近上山附近沿W1S1段綜放面采空區(qū)煤層底板掘進(jìn)西一采區(qū)南運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)中巷至礦井邊界,沿礦井邊界掘入風(fēng)斜巷、溜煤眼,準(zhǔn)備首采面和準(zhǔn)備面。經(jīng)研究論證決定采用傾斜長(zhǎng)壁大后退開(kāi)采方案。

方案二:從西一采區(qū)運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)中巷沿W1S2段綜放面采空區(qū)煤層底板掘進(jìn)西一采區(qū)南運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)中巷至礦井邊界,沿礦井邊界掘入風(fēng)斜巷、溜煤眼,準(zhǔn)備首采面和準(zhǔn)備面。

方案三:按礦井設(shè)計(jì)的最初考慮,向西開(kāi)拓延伸南一采區(qū)的兩條中巷雙翼傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采這部分煤炭。由于兩條中巷維護(hù)狀況不好,經(jīng)多次翻修,已無(wú)法再翻修故已報(bào)廢。為此一九九七年六月集團(tuán)公司設(shè)計(jì)院搞西一采區(qū)初步設(shè)計(jì)時(shí),從西一采區(qū)三條開(kāi)拓大巷沿工業(yè)廣場(chǎng)煤柱掘進(jìn)一條石門(mén),從南翼膠帶上山掘進(jìn)一條運(yùn)輸大巷,圈定這部分煤炭,避去巷道維修和中巷始終處于動(dòng)壓中之苦。石門(mén)處于工業(yè)廣場(chǎng)煤柱中,減少了煤炭損失和動(dòng)壓影響和采區(qū)煤柱的留設(shè)。如今,再?gòu)奈饕徊蓞^(qū)三條開(kāi)拓大巷中的軌道大巷沿廣場(chǎng)煤柱掘進(jìn)一條軌道石門(mén),然后掘進(jìn)三條中巷單翼傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采這部分煤炭。

采區(qū)間留設(shè)20ｍ煤柱,區(qū)段間留設(shè)8ｍ小煤柱,采區(qū)中巷每側(cè)留設(shè)30ｍ煤柱。

開(kāi)采順序:準(zhǔn)備巷道掘進(jìn)至采區(qū)邊界,由采區(qū)邊界區(qū)段間后退式回采,不采用跳采方式,三條中巷隨著開(kāi)采逐段廢掉,避免中巷受動(dòng)壓影響,減少巷道維護(hù)量。靠近三條上山最后一個(gè)區(qū)段,可廢掉上山,由三條大巷后退式回采。

2三個(gè)設(shè)計(jì)方案對(duì)比

三個(gè)設(shè)計(jì)方案巷道設(shè)計(jì)工程量、回采產(chǎn)量對(duì)比見(jiàn)表1。

2.1 經(jīng)濟(jì)對(duì)比

開(kāi)拓、準(zhǔn)備巷道支護(hù)為壁后充填,每米巷道直接成本為17500元;

噸煤售價(jià):折合原煤售價(jià)330.00元/t,噸煤原煤成本:285.55元/t,銷(xiāo)售稅及附加折合噸煤原煤成本:1.25元/t,噸煤盈利:330.00－285.55-1.25＝43.20元/t。

方案二與方案一比可多用資金915×17500-59.5221×43.20=1600.9929萬(wàn)元。

方案三與方案一比可多用資金1324×17500-145.0665×43.20=2316.3733萬(wàn)元。

從上述中不難看出:三個(gè)方案比較中只有方案一最優(yōu)。

2.2 技術(shù)對(duì)比

方案三與其它方案對(duì)比,增加了一套開(kāi)拓系統(tǒng),對(duì)于采區(qū)開(kāi)采、運(yùn)輸、通風(fēng)等方面增加了難度。方案一與其它方案對(duì)比。

(1)開(kāi)拓系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)環(huán)節(jié)少,有利于集中生產(chǎn),管理更簡(jiǎn)潔、高效。

(2)開(kāi)拓工程量小,僅以方案二比較就節(jié)省915m,僅此一項(xiàng)節(jié)約資金約1600.9929萬(wàn)元。

(3)布局的簡(jiǎn)單化使得礦井生產(chǎn)的安全性提高、發(fā)展?jié)摿υ黾印?/p>

(4)首采面投產(chǎn)工期短。

(5)巷道利用率高。

故我們選擇方案一作為西一采區(qū)設(shè)計(jì)巷道布置,目前已實(shí)施。

3結(jié)語(yǔ)

小康煤礦近幾年來(lái),通過(guò)優(yōu)化采區(qū)設(shè)計(jì),不斷簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng),在軟巖、易自燃、小構(gòu)造發(fā)育的厚煤層開(kāi)采中取得了一定的成績(jī),獲得了較為理想的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。該礦的成功經(jīng)驗(yàn)可為其他同等條件的礦井生產(chǎn)提供借鑒。