礦井開拓延深及生產(chǎn)過渡的技術(shù)研究

李強

(河南能源義煤公司耿村煤礦第二開拓隊,河南三門峽 472400)

礦井開拓延深及生產(chǎn)過渡的技術(shù)研究

李強

(河南能源義煤公司耿村煤礦第二開拓隊,河南三門峽 472400)

隨著煤炭資源的枯竭,煤炭資源的高效開采已成為近幾年的研究熱點,而要實現(xiàn)煤炭的高效開采礦井的開拓延深是必不可少的手段。本文主要闡述了礦井開拓延深的特點、方案以及生產(chǎn)水平過渡期的技術(shù)措施等問題。

礦井 開拓延伸 生產(chǎn)過渡

我國煤礦企業(yè)的礦井資源儲量較高，在后期開采中還有大量煤炭資源可進行開采，為保證礦井正常的生產(chǎn)接續(xù)和穩(wěn)定發(fā)展，在現(xiàn)有生產(chǎn)水平減產(chǎn)前必須在已有的礦井基礎(chǔ)上提前準備具備開采條件的下水平煤層的開拓延深工作[1]。

1 礦井新水平的開拓延深工作

作為一項系統(tǒng)的工作，礦井新水平的開拓延伸在進行之前，進行技術(shù)評估并有效規(guī)劃方案必不可少。此外，依據(jù)原有豐富的實踐經(jīng)驗如礦井地質(zhì)條件和原水平采煤、運輸方法，新水平的開拓延深工作設(shè)計和動工能夠結(jié)合實際，邊生產(chǎn)、邊改建。

1.1 礦井新水平開拓延深的必要性

礦井的開拓延伸，可提高煤炭的生產(chǎn)量，進而促進煤炭企業(yè)經(jīng)濟效益的的提高。

1.2 礦井新水平開拓延深的特點

1.2.1 井巷工程量較大,施工期間較長

為充分挖掘煤礦現(xiàn)有的煤炭資源，縮短工期：一要確定新水平的煤層構(gòu)造特點；二要有經(jīng)上級單位審批的新水平開拓延深設(shè)計，解決資金來源并有效使用資金；三要確定合適的開拓延深施工方案；四要落實施工隊伍準備施工[2]。

1.2.2 可利用已有的生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備

通過對現(xiàn)有井巷設(shè)備適當改造盡量滿足邊生產(chǎn)、邊開拓延伸的要求，加強生產(chǎn)技術(shù)管理，可縮短施工工期，取得較好經(jīng)濟效果，但同時可能由此制約新水平的開拓延深。

1.2.3 延深與生產(chǎn)相互干擾

要有計劃地提前進行開拓延深準備，科學合理地安排施工進程，合理的利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施，做到施工與生產(chǎn)之間統(tǒng)籌安排，緊密配合，減少生產(chǎn)與延深的干擾。

1.2.4 能與礦井技術(shù)改造或改擴建相結(jié)合

根據(jù)礦井原開采水平的生產(chǎn)總結(jié)的經(jīng)驗，掌握的所采煤層特點和地質(zhì)構(gòu)造，在新水平開拓延探時，煤礦企業(yè)需要在原來的生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)上進行新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，在新水平的開拓、巷道布置、采煤方法、生產(chǎn)系統(tǒng)以及設(shè)備更新等方面進行技術(shù)改造；開采煤層條件好、儲量豐富、工作面單產(chǎn)高的礦井，還要進行與開拓延深相結(jié)合的礦井改擴建，擴大礦井開采規(guī)模[3]。

1.3 新水平開拓延深的要求

充分的準備工作；合理利用已有設(shè)施發(fā)揮其工作能力；新的技術(shù)、工藝和設(shè)備的采用；科學安排巷道的掘進工程，保證科學的采掘關(guān)系以使礦井均衡、安全生產(chǎn)，提高礦井經(jīng)濟效益。

圖1 主副井直接延深

2 礦井開拓延深方案

2.1 直接延深

對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)可保證井筒直接延深，其提升設(shè)備具有或可更換至符合下一水平生產(chǎn)的能力時，可采用把井筒開拓到新開采水平的方法。它具有能有效利用上水平已有工程、設(shè)施，減少投資的優(yōu)點，但延深與生產(chǎn)相互干擾，造成提升能力有所降低。直接延伸示意圖如圖1所示。

2.2 暗井延深

對原井筒不適合直接延深的情況，可利用暗立井或暗斜井開拓延深。它具有延深與生產(chǎn)不相互影響，不影響其提升能力，暗井的位置在某種程度上不受原井筒限制的特點。

2.3 綜合延深

當采用單一形式在技術(shù)或經(jīng)濟上存在不合理性時可綜合延深。選用直接延深原主井或副井，剩余井筒重新打暗井的方式?；蛘撸麻_一個主井筒，用暗井延深或直接延伸副井(或主井)。其特點是開拓延深與生產(chǎn)相互干擾小，礦井出產(chǎn)能力可得到提高，便于新的技術(shù)工藝與設(shè)備的采用。但對地面生產(chǎn)系統(tǒng)需進行改造。

2.4 深部新開立井或斜井

當煤田淺部采用小井群開采進行延深時，為防止小井各自向下個水平延深而造成的生產(chǎn)分散現(xiàn)象，可把幾個小礦井聯(lián)合進行開拓延深、合并改造從而建立統(tǒng)一的新水平以提高其綜合生產(chǎn)能力。

3 生產(chǎn)水平過渡期的技術(shù)措施

在此期間，上、下兩個水平同時生產(chǎn)，為保證礦井正常的生產(chǎn)接續(xù)和穩(wěn)定發(fā)展，必須采取適合的技術(shù)措施以適應(yīng)提升、通風和排水的復雜性。

3.1 生產(chǎn)水平過渡期的提升

生產(chǎn)水平過渡期，對于采用兩套提升設(shè)備提升的礦井，提升可順利進行。而對于延深原井筒的礦井，需要采用如下的措施：對于水平過渡期不長的狀況，兩個水平可以同時出煤；對于上水平余煤量較少的情況，可經(jīng)溜井把上水平的煤送于下水平，以使主井在下水平集中提升；當煤層傾角較小，可采用上水平利用下水平采區(qū)進行過渡的方法，延遲上、下水平接替以進行礦井開拓延深。

3.2 生產(chǎn)水平過渡期的通風

生產(chǎn)過渡期礦井通風方式方案的選擇，要求上水平進風不影響下水平回風。根據(jù)礦井煤層賦存特點、礦井原水平開采方式、各生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀及礦井通風現(xiàn)狀，綜合分析技術(shù)因素和經(jīng)濟因素確定合理、可行方案。

3.3 生產(chǎn)水平過渡期的排水

生產(chǎn)水平過渡期排水方式要綜合考慮礦井涌水量、過渡期時間、生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀等因素，進行分析比較確定合理方案。方案如下：上、下水平排水系統(tǒng)分別排放到地面；上水平水引入下水平，下水平進行排放；下水平的水引入上水平，上水平進行排放；上、下水平聯(lián)合排水。

4 結(jié)語

總體來說，礦井開拓延深設(shè)計方案的確定具有復雜性，要應(yīng)用礦井設(shè)計理論進行比較確定最佳方案，要結(jié)合上水平開采特點、客觀地分析其生產(chǎn)系統(tǒng)，充分利用上水平已有工程、設(shè)備的同時采用國內(nèi)外新設(shè)備、新技術(shù)，對采煤方法、巷道布置進行合理改造，提高礦井的綜合生產(chǎn)能力以實現(xiàn)集約化生產(chǎn)、滿足現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)發(fā)展的需要。

[1]蘇克軍.礦井開拓延深的幾種延深方式[J].科技風,2012,16(9):114-116.

[2]董喜連.深礦井開拓的要求與巷道開采布置[J].科技風,2010,15(4):157-159.

[3]寧武廷.淺談綜合開拓的幾個技術(shù)問題[J].科技致富向?qū)?2013,(5):311-313.