望田煤礦井田開拓方案的可行性分析

王曉東

（1.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，太原 030024；2.煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院，太原 030001）

1 概況

整合后的望田煤礦礦井井田面積7.958 4 km2，批準(zhǔn)開采8號(hào)～13號(hào)煤層，生產(chǎn)規(guī)模1.2 Mt/a。井田開采8號(hào)煤層主要水害為大氣降水入滲補(bǔ)給，通過巖層裂隙入滲補(bǔ)給煤頂板以上含水層，煤層開采以后，含水層水通過裂隙、導(dǎo)水裂隙帶滲進(jìn)采空區(qū)或巷道，采空區(qū)、廢棄巷道積水將會(huì)對(duì)井田開拓、煤層開采造成一定影響。

2 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇方案

對(duì)井田地面實(shí)地考察，兼并重組整合前相對(duì)狹小的保德縣德能煤業(yè)有限公司副井、回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地；保德縣德源煤炭有限責(zé)任公司工業(yè)場(chǎng)地相對(duì)狹小且征地困難，均不能滿足礦井生產(chǎn)能力1.2Mt/a地面布置的要求。整合前望田煤業(yè)主井工業(yè)場(chǎng)地距離較近，地形較為平坦開闊，能夠滿足礦井生產(chǎn)能力1.2 Mt/a的要求。通過實(shí)地考察，最終確定利用望田煤業(yè)主井工業(yè)場(chǎng)地與德能煤業(yè)主井工業(yè)場(chǎng)地作為兼并重組整合后的工業(yè)場(chǎng)地。

回風(fēng)井位置的選擇方案比較。方案一：選擇德源煤炭有限責(zé)任公司主平硐作為回風(fēng)井，靠近井田西面邊界選擇新的回風(fēng)場(chǎng)地，開鑿后期回風(fēng)井；方案二：在德能煤業(yè)有限公司主井工業(yè)場(chǎng)地新鑿一回風(fēng)立井；方案三：利用望田煤業(yè)有限公司的副斜井作為回風(fēng)井。方案比較：方案一后期投資較大，德源煤炭有限責(zé)任公司工業(yè)場(chǎng)地征地困難，供電困難，井下貫通工程量大，前、后期風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地均需重新征地，不易于集中管理。優(yōu)點(diǎn)是通風(fēng)較為容易。方案二前期投資大，工期較長(zhǎng)；優(yōu)點(diǎn)是易于集中管理，少占煤柱。方案三占有煤柱，優(yōu)點(diǎn)是前期投資少，工期較短。

綜合分析比較，本著盡量利用礦井已有工程的原則，最后確定回風(fēng)井位置的選擇采用方案三。

3 井田開拓方案選擇

本著盡量利用礦井已有工程的原則，根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地的確定，針對(duì)望田煤業(yè)現(xiàn)有的主斜井?dāng)嗝娲?、井筒較長(zhǎng)，對(duì)主、副井井筒的選擇提出以下兩個(gè)方案。

方案一：望田煤業(yè)有限公司現(xiàn)有的主斜井作為主斜井，擔(dān)負(fù)全礦井提煤任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井，及安全出口。德能煤業(yè)有限公司現(xiàn)有的主斜井作為整合后的副斜井，擔(dān)負(fù)全礦井的提矸、下料、設(shè)備以及提放人員等輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口。

方案二：通過對(duì)原保德縣德能煤業(yè)有限公司現(xiàn)有的主斜井經(jīng)改造后作為主斜井，擔(dān)負(fù)全礦井提煤以及提放人員任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口。將望田煤業(yè)有限公司現(xiàn)有的主斜井作為副斜井，擔(dān)負(fù)全礦井的提矸、下料、設(shè)備等提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口。

上述方案涉及的2個(gè)井筒現(xiàn)有實(shí)際情況：望田煤業(yè)有限公司的主斜井（現(xiàn)有），現(xiàn)已至13號(hào)煤層，斷面為三心拱，凈寬4.0 m，凈高3.03 m，凈斷面12.42 m2。坡度20.5°，長(zhǎng)611 m，安裝有1 000的膠帶輸送機(jī)，距主井井口50 m處新建有1個(gè)筒倉。擔(dān)負(fù)全礦井提煤任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井，及安全出口。保德縣德能煤業(yè)有限公司的主斜井，現(xiàn)有斷面為半圓拱，凈寬3.7 m，凈高 2.7 m，凈斷面 8.52 m2。

根據(jù)現(xiàn)有井筒實(shí)際情況，方案一：望田煤業(yè)有限公司現(xiàn)有的主斜井作為兼并整合后的主斜井，可以不做改造直接利用現(xiàn)有的井筒裝備能夠滿足1.2 Mt/a的生產(chǎn)能力要求，而且地面生產(chǎn)系統(tǒng)的筒倉、棧橋也可利用；德能煤業(yè)有限公司的主斜井作為兼并重組后的副斜井，作為下大件、提放人員等的輔助運(yùn)輸時(shí)，斷面小，不能滿足固定式候車的安裝，需擴(kuò)大斷面。方案二：望田煤業(yè)有限公司現(xiàn)有的主斜井作為兼并整合后的副斜井，可以不做改造直接利用作為提矸、下料、設(shè)備等提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口，能夠滿足1.2 Mt/a的生產(chǎn)能力要求。保德縣德能煤業(yè)有限公司的主斜井作為兼并重組后的主斜井，作為提煤以及提放人員任務(wù)，斷面小，不能滿足固定式候車的安裝，需擴(kuò)大斷面，需重新鋪設(shè)膠帶，德能煤業(yè)有限公司的主斜井井口距現(xiàn)有筒倉約500 m，需重新做棧橋等地面生產(chǎn)系統(tǒng)。

方案一節(jié)省投資，工期短；缺點(diǎn)是井下運(yùn)煤存在反向運(yùn)輸，原煤生產(chǎn)成本增加。方案二井下運(yùn)煤不存在反向運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸存在反向運(yùn)輸，較方案一原煤生產(chǎn)成本降低；缺點(diǎn)是保德縣德能煤業(yè)有限公司的主斜井井口距現(xiàn)有筒倉約500 m，做棧橋工程量大，投資大，工期較長(zhǎng)，造成不必要的浪費(fèi)。綜合以上方案，方案一優(yōu)于方案二，符合盡量利用礦井已有工程的原則，優(yōu)于方案一。因此，選擇方案一為優(yōu)選方案。

結(jié)合工業(yè)場(chǎng)地的選擇、回風(fēng)井位置的確定以及主、副井的選擇，最終確定采用以下3條井筒開拓全井田。

主斜井利用望田煤業(yè)主斜井（現(xiàn)有），現(xiàn)已至13號(hào)煤層，斷面為三心拱，凈寬4.0 m，凈高3.03 m，凈斷面12.42 m2。坡度20.5°，長(zhǎng)611 m，安裝有1 000的膠帶輸送機(jī)，距主井井口173 m處新建有1個(gè)筒倉。擔(dān)負(fù)全礦井提煤任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井，及安全出口。

副斜井利用德能煤業(yè)有限公司的主斜井，改造后副斜井?dāng)嗝鏋榘雸A拱，凈寬4.5 m，凈高3.85 m，凈斷面15.15 m2，坡度19°，長(zhǎng)365m，井筒安裝固定式候車、鋪設(shè)600 mm的軌道，井口安裝提升絞車。擔(dān)負(fù)全礦井的提矸、下料、設(shè)備等輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口。

回風(fēng)斜井利用望田煤業(yè)有限公司的副斜井（現(xiàn)有），現(xiàn)已至13號(hào)煤層，斷面為三心拱，凈寬3.6 m，凈高2.9 m，凈斷面9.56 m2。擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)兼作安全出口。

根據(jù)對(duì)井筒的功能及位置的確定，針對(duì)13、（包括13下）煤層井下大巷布置提出兩個(gè)方案，分述如下：方案一為井下大巷采用三巷布置形式，3條大巷即運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷，其中運(yùn)輸大巷、軌道大巷沿13號(hào)煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿13號(hào)煤層頂板布置，3條大巷均沿井田中央南北布置，3條大巷至井田南邊界沿保安煤柱向西布置3條西大巷。全井田共布置3個(gè)采區(qū)回采。方案二為井下大巷采用三巷布置形式，3條大巷即運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷，其中運(yùn)輸大巷、軌道大巷沿13號(hào)煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿13號(hào)煤層頂板布置，3條大巷均沿井田南邊界保安煤柱向東西布置3條西大巷。全井田共布置2個(gè)采區(qū)回采。

5 結(jié)束語

通過對(duì)望田煤礦井田開拓方案的可行性分析，得出結(jié)論：該礦選擇方案一，即利用望田煤業(yè)有限公司現(xiàn)有的主斜井作為兼并整合后的主斜井，擔(dān)負(fù)全礦井提煤任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井，及安全出口。通過對(duì)德能煤業(yè)有限公司現(xiàn)有的主斜井經(jīng)改造后作為兼并整合后的副斜井，擔(dān)負(fù)全礦井的提矸、下料、設(shè)備以及提放人員等輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井及安全出口。井下大巷采用三巷布置形式，全井田共布置3個(gè)采區(qū)回采。