淺埋深厚松散層快速建井關(guān)鍵技術(shù)

摘 要：傳統(tǒng)礦井建設(shè)投資大、人員多、建設(shè)工期長，一般需要3—5年，隨著煤炭快速發(fā)展，加快建井速度迫在眉睫，傳統(tǒng)建井模式在隆德煤礦面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，隆德煤礦依靠科技減少人力、增加設(shè)備投入成為實(shí)現(xiàn)快速、高效建井的基本途徑。隆德煤礦合理優(yōu)化設(shè)計(jì)、積極利用先進(jìn)技術(shù)裝備、精心組織、18個(gè)月建設(shè)成一座高產(chǎn)高效礦井。

關(guān)鍵詞：淺埋深；薄基巖；快速建井；關(guān)鍵技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.077

我國的傳統(tǒng)建井模式，就是在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想指導(dǎo)下，立足我國相對成熟的采礦技術(shù)和相對先進(jìn)的裝備水平，對礦井生產(chǎn)系統(tǒng)、選煤加工系統(tǒng)進(jìn)行全面建設(shè)[1]。使得礦井建設(shè)初期投資巨大、人員眾多、效率低下以及建設(shè)工期過長，如兗礦集團(tuán)的東灘煤礦、開灤集團(tuán)錢家營煤礦、潞安集團(tuán)常村煤礦等建設(shè)工期都超過11a，神東集團(tuán)大柳塔煤礦建設(shè)工期也達(dá)到了8.5a，對于我國傳統(tǒng)建井模式而言已無法滿足煤炭市場的快速發(fā)展，提高建井效率、縮短建井周期迫在眉睫。

神木縣隆德礦業(yè)有限責(zé)任公司隆德煤礦位于榆神礦區(qū)一期規(guī)劃區(qū)北部，礦井由7個(gè)拐點(diǎn)連線為界圈定，井田長約6.3～8.4km，寬約2.4～3.1km，面積為20.4647km2。礦井建設(shè)規(guī)模為1.50Mt/a，服務(wù)年限38.6a。

隆德煤礦在建設(shè)過程中打破傳統(tǒng)建井模式，瞄準(zhǔn)世界領(lǐng)先水平，吸取國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，依靠技術(shù)創(chuàng)新，堅(jiān)持“高起點(diǎn)、高技術(shù)、高質(zhì)量、高效率”的建設(shè)要求和“投資少、見效快”的建設(shè)方針，加快建井速度。歷時(shí)18個(gè)月，實(shí)現(xiàn)快速建井，并實(shí)現(xiàn)當(dāng)年投產(chǎn)當(dāng)年達(dá)產(chǎn)。

1 優(yōu)化設(shè)計(jì)提效率降成本

礦井設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)陜北地區(qū)特有的淺埋深、薄基巖、厚進(jìn)水平煤層等特點(diǎn)，采用“主副斜井+回風(fēng)立井”聯(lián)合開拓方式，將三條大巷集中布置在井田中央，簡化井底車場，增加工作面走向長度，實(shí)現(xiàn)礦井兩翼對拉開采；主要巷道布置在煤層中，采用錨噴支護(hù)，盡可能減少巖巷或半煤巖巷道掘進(jìn)，大大降低開拓成本。

2 條帶式開采

隆德煤礦井田由7個(gè)拐點(diǎn)組成，井田形狀規(guī)則，將三條大巷集中布置在井田中央，工作面工作面直達(dá)井田邊界，并與大巷直接溝通，省去準(zhǔn)備巷道，工作面由傳統(tǒng)的開拓巷道—準(zhǔn)備巷道—回采巷道簡化為開拓巷道—回采巷道，減少準(zhǔn)備巷道及護(hù)巷煤柱，不僅簡化了礦井運(yùn)輸系統(tǒng)而且提高了礦井煤炭資源回收率。

3 雙巷掘進(jìn)提高工作面參數(shù)

我國傳統(tǒng)工作面推進(jìn)長度不足1000m，工作面長度一般為不超過150m。為充分發(fā)揮連續(xù)采煤機(jī)快速雙巷掘進(jìn)優(yōu)勢和無軌膠輪車快速運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢，隆德煤礦不斷探索提高工作面參數(shù)，利用連續(xù)采煤機(jī)雙巷掘進(jìn)，工作面引入全壓通風(fēng)，解決了礦井掘進(jìn)工作面長距離通風(fēng)的難題，我礦工作面開切眼布置在井田邊界，綜采工作面推進(jìn)長度不小于3500m，使每個(gè)工作面可采煤量均在5.00Mt以上，大大減少工作面搬家倒面次數(shù)，降低礦井萬噸掘進(jìn)率，實(shí)現(xiàn)降本增效。

4 三同時(shí)施工工藝

隆德煤礦主斜井、副斜井布置在主工業(yè)廣場，回風(fēng)立井布置在風(fēng)井工業(yè)廣場，可實(shí)現(xiàn)主斜井、副斜井及回風(fēng)立井三個(gè)主體工程同時(shí)施工；利用自制掘巖臺車、裝載機(jī)配合自卸車，完成了打眼、排矸、混凝土澆注互不干擾施工[2]；半幅鋪砼底板施工藝，即大斷面井筒半幅斷面鋪設(shè)砼底板，另外半幅底板行車，在掘井筒進(jìn)過程中前邊掘進(jìn)后邊鋪砼底板、噴漿及管路安裝同步進(jìn)行。回風(fēng)立井通過多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破，對已有獨(dú)立系統(tǒng)的合理組合和時(shí)空有效利用，在同一時(shí)間實(shí)現(xiàn)注漿、凍結(jié)、鑿井平行作業(yè)，大大縮短建井時(shí)間。

5 輔助運(yùn)輸無軌膠輪車化主運(yùn)輸系統(tǒng)帶式輸送機(jī)化

礦井傳統(tǒng)運(yùn)輸平巷采用軌道運(yùn)輸，立井采用罐籠提升，軌道運(yùn)輸及罐籠提升效率低下，事故頻發(fā)，嚴(yán)重制約現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)，隆德煤礦輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車對人、材料和設(shè)備運(yùn)輸，可直達(dá)工作面，減少運(yùn)輸過程中間轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，無軌膠輪車運(yùn)輸速度快，裝卸方便，成本低，安全性高；主運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸， 結(jié)構(gòu)簡單、工作平穩(wěn)可靠，運(yùn)輸距離長，運(yùn)量大，連續(xù)性好，極大地提高了運(yùn)輸效率。

礦井輔助運(yùn)輸采用防爆無軌膠輪車，防爆多功能鏟運(yùn)車、防爆人車和防爆材料車，實(shí)現(xiàn)人員和材料、設(shè)備的運(yùn)輸。

6 大巷三巷快速掘進(jìn)

傳統(tǒng)大巷施工均采用綜掘機(jī)單巷掘進(jìn)，掘進(jìn)速度緩慢，制約礦井建設(shè)，隆德煤礦以先進(jìn)的連續(xù)采煤機(jī)配套梭車、四臂錨桿鉆車及破碎機(jī)為基礎(chǔ)，三條大巷同步掘進(jìn)，帶式輸送機(jī)布置在膠運(yùn)大巷（三條大巷中間巷道）每65米施工一個(gè)大巷聯(lián)巷，掘進(jìn)與支護(hù)分別在不同大巷中平行作業(yè)；三條大巷同步推進(jìn)，即能解決巷道長距離通風(fēng)難題，連續(xù)采煤機(jī)又能保證矩形巷道成型。

7 結(jié)語

隆德煤礦立足礦區(qū)特有條件，集成國內(nèi)外先進(jìn)建井技術(shù)和建井經(jīng)驗(yàn)，確立全新的礦井建設(shè)設(shè)計(jì)思想，建立特色的快速建井模式，創(chuàng)造出國內(nèi)外同類型礦井建井最快紀(jì)錄。

參考文獻(xiàn)：

[1]伊茂森.神東礦區(qū)快速建井模式[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2004-10-05.

[2]馮宇.合理優(yōu)化設(shè)計(jì)精心組織快速建設(shè)高產(chǎn)高效礦井[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014-08-15.

作者簡介：屈磊（1986-），男，大專，助理工程師。endprint