新景礦輔助提升系統(tǒng)改造方案探討

張建民

(山西國辰建設(shè)工程勘察設(shè)計有限公司，山西　陽泉　045000)

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·專題綜述·

新景礦輔助提升系統(tǒng)改造方案探討

張建民

(山西國辰建設(shè)工程勘察設(shè)計有限公司，山西陽泉045000)

摘要陽泉煤業(yè)集團(tuán)新景礦+420水平佛洼分區(qū)、保安分區(qū)計劃采用一次采全高采煤工藝，現(xiàn)有輔助提升系統(tǒng)不能滿足支架提升要求，故對新景礦輔助提升系統(tǒng)進(jìn)行改造。經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，新建井筒采用斜井開拓方式，井筒位置選擇在蘆湖南風(fēng)井工業(yè)場地回風(fēng)立井南部約140 m處，空心磚磚廠內(nèi)。該方案解決了支架提升問題，且經(jīng)濟(jì)合理。

關(guān)鍵詞輔助提升系統(tǒng)；井筒；斜井開拓；位置選擇；方案比對

新景礦位于山西省陽泉市區(qū)的西部，井田位于山西省沁水煤田的北部，隸屬于陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司。新景礦核定生產(chǎn)能力7.5 Mt/a.

新景礦井田東西走向長為10.5 km，南北傾斜寬為7 km，井田面積為84 km2，井田總體上呈走向北西、傾向南西的單斜構(gòu)造，煤層傾角一般為6°～8°.井田內(nèi)主要可采煤層有3號、8號、9號和15號煤，根據(jù)可采煤層間距，劃分為上下2個煤層組，上組煤為3號、8號和9號煤層，下組煤為15號煤層。

礦井主工業(yè)場地位于黃沙嘴酒廠西側(cè)，采用主斜井-副立井綜合開拓方式，井下采用集中運輸、分區(qū)開拓。全井田劃分為南北2個條帶，北條帶又劃分為蘆湖北分區(qū)和保安分區(qū)，南條帶劃分為蘆湖南分區(qū)和佛洼分區(qū)，井田東部為張家?guī)r分區(qū)。礦井分2個水平進(jìn)行開采，一水平標(biāo)高為+525 m，主要開采上組煤；二水平標(biāo)高為+420 m，主要開采蘆湖南分區(qū)、佛洼分區(qū)、保安分區(qū)和張家?guī)r分區(qū)中部與南部的15號煤層。該礦現(xiàn)有主斜井、副立井、蘆湖南進(jìn)回風(fēng)立井、蘆湖北進(jìn)回風(fēng)立井、佛洼進(jìn)回風(fēng)立井、保安進(jìn)回風(fēng)立井、張家?guī)r回風(fēng)立井等11個井筒。其中主斜井敷設(shè)帶寬1.4 m的強力皮帶提煤，副立井裝備2套3層4車帶平衡錘的寬罐籠輔助提升，蘆湖南排矸立井、蘆湖北排矸立井裝備1.5 t單層雙車罐籠。

根據(jù)陽煤集團(tuán)規(guī)劃，在新景礦+420水平佛洼分區(qū)、保安分區(qū)計劃采用一次采全高采煤工藝。一次采全高支架及平板車重量為48 t，支架凈寬為1.75 m,運輸高度為3.285 m.新景礦擔(dān)任輔助提升任務(wù)的井筒為副立井、蘆湖南排矸立井、蘆湖北排矸立井。副立井擔(dān)負(fù)升降支架、材料、人員任務(wù)，蘆湖南排矸立井擔(dān)負(fù)礦井+420水平排矸任務(wù)，蘆湖北排矸立井擔(dān)負(fù)礦井+525水平排矸任務(wù)。副立井安裝兩臺塔式多繩摩擦提升機(jī)，型號為JDK-3.5×4(Z)，提升最大重量為14.7 t，提升容器為1.5 t 2套3層4車帶平衡錘的罐籠，罐籠凈寬為1.524 m，蘆湖南排矸立井裝備1臺單滾筒提升機(jī)，型號為JKMD2.8×4(I)型，提升最大重量為9.5 t，提升容器為1.5 t單層雙車罐籠，罐籠凈寬為1.2 m.蘆湖北排矸立井裝備1臺單滾筒提升機(jī)，型號為 JKMD2.8×4型，提升最大重量為9.5 t，提升容器為1.5 t單層雙車罐籠，罐籠凈寬為1.434 m.現(xiàn)有副立井、蘆湖南排矸立井、蘆湖北排矸立井提升機(jī)能夠提升的最大件重量及罐籠寬度均不能滿足提升液壓支架的要求，故需新掘井筒，對現(xiàn)有輔助提升系統(tǒng)進(jìn)行改造。

1開拓方式的確定

新景礦地面距+420水平垂距在400 m左右，立井、斜井井筒均可選擇。

1.1立井開拓方式

立井井筒深度按400 m，直徑按9 m考慮，立井方式投資為9 600萬元，其中：井筒工程投資2 800萬元，提升機(jī)、井筒裝備、井口房、電控設(shè)備等約為6 800萬元(其中：井口房1 300萬元、井筒裝備640萬元、提升機(jī)1 500萬元、電控設(shè)備1 560萬元，安裝費1 800萬元)。

1.2斜井開拓方式

斜井按16°考慮，井筒斜長為1 451 m，斜井方式投資為5 560萬元。其中：井筒工程投資為3 920萬元，提升機(jī)、井口房約為1 640萬元(其中：井口房等840萬元、提升機(jī)600萬元、安裝費200萬元)，斜井投資為5 560萬元。

1.3立井開拓方式與斜井開拓方式比較

立井開拓方式較斜井方式投資多4 040萬元。立井施工難度大，斜井施工難度小。斜井適應(yīng)性強，井下采煤設(shè)備發(fā)生變化，可進(jìn)一步改造，立井成型后，不存在改造的可能性。斜井較立井下長材料方便。綜上所述，升降支架專用井筒選擇斜井開拓方式。

2井筒位置的選擇

15號煤一次采全高采煤工藝服務(wù)范圍為佛洼分區(qū)、保安分區(qū)。材料斜井可供選擇的井筒位置有礦井主工業(yè)場地、蘆湖南風(fēng)井工業(yè)場地、蘆湖北風(fēng)井工業(yè)場地、保安風(fēng)井工業(yè)場地、佛洼風(fēng)井工業(yè)場地。

2.1礦井主工業(yè)場地

礦井主工業(yè)場地地面基本無布置工業(yè)設(shè)施的位置，井下蘆湖南排矸立井至副立井井底車場段，+420水平軌道大巷已安放頂煤支架施工了600 m，巷道凈寬4.6 m，凈高3.9 m，巷道斷面不能滿足運送一次采全高液壓支架的要求。故排除了礦井主工業(yè)場地布置材料斜井的可能性。

2.2風(fēng)井工業(yè)場地

蘆湖南風(fēng)井工業(yè)場地、蘆湖北風(fēng)井工業(yè)場地、保安風(fēng)井工業(yè)場地、佛洼風(fēng)井工業(yè)場地地面距礦井主工業(yè)場地的距離分別為4 km、7 km、12 km、19 km，蘆湖南風(fēng)井工業(yè)場地距礦井主工業(yè)場地最近，地面運輸距離最短，且與其它場地比較地面相對平坦。井下蘆湖南、蘆湖北場地布置材料斜井后，支架不存在反向運輸問題。故設(shè)計選擇蘆湖南風(fēng)井工業(yè)場地布置材料斜井。

3蘆湖南風(fēng)井工業(yè)場地材料斜井方案優(yōu)化

本著井下不影響回采工作面布置，少壓煤，材料斜井盡量避開采空區(qū)，最大限度地減少地面工程量的原則，根據(jù)現(xiàn)場踏勘，設(shè)計提出同一場地，不同位置的兩個方案進(jìn)行比選。

方案一：蘆湖南回風(fēng)立井南部約140 m處。

將材料斜井井口位置布置在蘆湖南回風(fēng)立井南部約140 m處，空心磚磚廠內(nèi)。材料斜井提升方位角為93°18′38″，坡度為16°向西北方向布置。落底位置距+420水平軌道大巷向北拐處170 m.井口標(biāo)高為+834 m，井底標(biāo)高為411.7 m，斜長為1 532 m.井筒凈寬4.0 m，直墻高2 m，凈斷面積15.88 m2.在距井口1 093 m處布置+525水平甩車場，滿足+525水平下部分材料及支架的要求。

方案二：蘆湖南進(jìn)風(fēng)立井西北部約200 m處。

將材料斜井井口位置布置在蘆湖南進(jìn)風(fēng)立井西北部約197 m處，現(xiàn)風(fēng)井場地西部的臺地上。材料斜井提升方位角為84°11′58″，為躲避采空區(qū)，坡度按19°向西南方向布置。落底位置距+420水平軌道大巷向北拐處170 m.井口標(biāo)高為+860 m，井底標(biāo)高為411.7 m，斜長為1 413 m.井筒斷面參數(shù)同方案一。在距井口978 m處布置+525水平甩車場，滿足+525水平下部分材料及支架的要求。

3.1方案比較

1) 方案一地面平坦寬闊，挖填方量小，修路少，購地少；方案二土石方量大，需修路。

2) 材料斜井井筒煤柱壓煤量，方案一壓煤量17.7萬t(可采)，方案二壓煤量76.4萬t(可采)，方案一較方案二少壓煤58.7萬t.

3) 方案一材料斜井斜長為1 532 m，坡度為16°，投資為 4 136萬元；方案二材料斜井斜長為1 413 m，坡度19°，投資為3 956萬元。方案一較方案二容易施工，但井筒工程多投資180萬元。

4) 方案一工業(yè)場地為私營磚廠，購地困難，方案二工業(yè)場地位于臺地上，購地相對容易。

3.2方案經(jīng)濟(jì)比較

方案經(jīng)濟(jì)比較見表1.

表1　方案經(jīng)濟(jì)比較表

通過以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，設(shè)計推薦方案一，即將材料斜井井口位置布置在蘆湖南回風(fēng)立井南部約140 m處，空心磚磚廠內(nèi)。

4結(jié)論

通過分析研究，新景礦輔助提升系統(tǒng)改造新建材料斜井，斜長為1 532 m.井筒凈寬4.0 m，直墻高2 m，凈斷面積15.88 m2.井筒位置選擇在蘆湖南風(fēng)井工業(yè)場地回風(fēng)立井南部約140 m處，空心磚磚廠內(nèi)。該方案解決了由于采用一次采全高采煤工藝引起的支架提升問題，技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟(jì)上是合理的，預(yù)計將取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

Discussion on Auxiliary Hoisting System Transformation Scheme in Xinjing Coal Mine

ZHANG Jianmin

AbstractIt plans to adopt fully-seam mining coal mining technology of Xinjing coal mine + 420 m level Fowa partition and Bao'an partition in Yangquan Coal Group. The existing auxiliary hoisting system can't satisfy the support hoisting requires, so auxiliary hoisting system of Xinjing coal mine is transformed. Through technical and economic comparison, a new shaft uses inclined shaft development, and the shaft location chooses in Luhu south ventilating shaft industrial area, about 140 m of southern return air vertical shaft, hollow brick factory. The scheme solves the problem of support hoisting system, economic and reasonable.

Key wordsAuxiliary hoisting system; Shaft; Inclined shaft development; Location choice; Scheme comparison

中圖分類號：TD55

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-0652(2016)02-0054-03

作者簡介：張建民(1973—)，男，內(nèi)蒙古赤峰人，1995年畢業(yè)于山西礦業(yè)學(xué)院，工程師，主要從事礦井設(shè)計工作(E-mail)657910009@qq.com

收稿日期：2016-01-20