馬蘭礦南八采區(qū)開準(zhǔn)系統(tǒng)優(yōu)化方案研究

王浩鵬

（山西焦煤西山煤電馬蘭煤礦，山西 太原 030205）

1 概況

馬蘭礦目前開采水平為+910m 水平，2020 年內(nèi)需形成南八采區(qū)。南八采區(qū)東西寬3.9km，南北長4.6km，面積10.4km2。采區(qū)設(shè)計全盤考慮礦井整體布局和十年發(fā)展要求，進行方案優(yōu)化和對比。主運輸采用膠帶機，輔助運輸采用單軌吊，同時兼顧采區(qū)煤層賦存特點，合理布置采區(qū)準(zhǔn)備巷道，實現(xiàn)短期利益和長期利益的平衡。

2 南八采區(qū)開準(zhǔn)系統(tǒng)方案優(yōu)化

2.1 采區(qū)巷道布置方案

根據(jù)南八上組煤的采區(qū)巷道布置和回采工作面的布置情況不同，提出三種布置方案。方案的相同點為：三個方案均布置4 條采區(qū)巷道，分別為輔助運輸下山、皮帶下山、左翼回風(fēng)下山、右翼回風(fēng)下山；采區(qū)內(nèi)均布置1 個集中煤倉、1 個變電所和1 個單軌吊充電硐室；開拓巷道相同，四條準(zhǔn)備巷道相對位置相同，只是層位選擇不同。具體如下：

方案一：南八上組煤準(zhǔn)備巷道從左至右依次為右翼回風(fēng)下山沿02#煤層布置，輔助運輸下山沿2#煤布置，左翼、右翼回風(fēng)下山沿02#煤布置，皮帶下山沿4#煤下5m 布置。

方案二：南八上組煤準(zhǔn)備巷道從左至右依次為右翼回風(fēng)下山沿02#煤層布置，輔助運輸下山沿2#煤布置，左翼回風(fēng)下山沿02#煤上10m 布置，皮帶下山沿2#煤布置。

方案三：南八上組煤準(zhǔn)備巷道從左至右依次為右翼回風(fēng)下山沿2#煤層布置，輔助運輸下山沿4#煤下5m 布置，左翼回風(fēng)下山沿02#煤上5m 布置，皮帶下山沿4#煤下8m 布置。

2.2 采區(qū)開準(zhǔn)方案比較

（1）主要井巷工程量比較

三個方案中，開拓巷道相同，準(zhǔn)備巷道平面布置基本相同，只是層位有所調(diào)整，工程量基本相同。

（2）資源回收率比較

三種方案資源回收率基本相同。

（3）施工難易程度比較

方案三準(zhǔn)備巷道為“三巖一煤”，方案一和方案二準(zhǔn)備巷道為“三煤一巖”，方案三施工難度最大。

方案一和方案二主要區(qū)別是巖巷的不同。方案一中選擇皮帶下山作為巖巷，布置在4#煤下5m，方案二選擇左翼回風(fēng)下山作為巖巷，布置在02#煤上10m。根據(jù)巖層硬度分析，02#煤上10m 較4#煤下5m 巖石較硬。因此，方案一施工難度最小。

（4）巖巷工程量比較

方案三巖巷工程量最多，方案一和方案二巖巷工程量基本相同。

綜上所述，方案一優(yōu)于方案二、方案三。因此，采用方案一，即輔助運輸下山布置在2#煤層中，皮帶下山布置在4#煤下，左翼回風(fēng)下山、右翼回風(fēng)下山布置在02#煤層中。

2.3 選定的采區(qū)方案

南八上組煤開拓主要從三個方向施工。從井底施工南八南九膠帶機運輸大巷和南八南九運煤大巷，用于形成南八上組煤運煤系統(tǒng)；從910 東大巷開口施工南八軌道運輸大巷，用于形成南八上組煤行人、運料系統(tǒng)；延伸南五皮帶下山，用于形成南八上組煤前期出碴系統(tǒng)。

回采工作面通過軌道巷構(gòu)成工作面行人、運料系統(tǒng)；在皮帶巷皮帶頭處施工溜煤眼與皮帶下山連通，形成工作面運煤系統(tǒng)。

3 解決的關(guān)鍵問題及創(chuàng)新點

（1）采區(qū)布置全盤考慮02#、2#、8#三層煤的聯(lián)合開采，運煤系統(tǒng)均由南八南九運煤大巷和南八南九膠帶機運輸大巷運至井底煤倉，南八南九運煤大巷布置同時兼顧南九采區(qū)運煤系統(tǒng)，布局合理，整體性突出，為礦井發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

（2）采區(qū)輔助運輸系統(tǒng)采用單軌吊輔助運輸系統(tǒng)，極大提高了采、掘期間輔助運輸效率，有效保證了礦井采掘銜接需求。

（3）南八采區(qū)采用“大走向、大斜長、大斷面”的開采模式，提高單面儲量和單產(chǎn)水平，有效降低了采區(qū)萬噸掘進率。

（4）準(zhǔn)備巷道層位選擇合理，巖巷掘進工程量小，既有利于采區(qū)工作面布置，又能保證巷道服務(wù)年限，優(yōu)勢突出。

4 社會經(jīng)濟效益分析

（1）南八采區(qū)投入生產(chǎn)后，能很好緩解采區(qū)銜接，減少礦井開掘隊組，對礦井實現(xiàn)科技減人千人目標(biāo)產(chǎn)生極大的助推作用，有利于礦井安全管理和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平的提升，為礦井創(chuàng)收、保證安全生產(chǎn)創(chuàng)造很好的條件，社會效益顯著。

（2）南八南九運煤大巷的布置方式，兼顧南九采區(qū)運煤系統(tǒng)，布局合理，整體性突出，為礦井發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。同時采區(qū)輔助運輸系統(tǒng)采用單軌吊輔助運輸系統(tǒng)，極大提高了采、掘期間輔助運輸效率。

（2）南八采區(qū)上組煤回采02#、2#煤層。02#煤層厚度0.4～2.98m，平均1.93m，可采儲量1483.6萬t；2#煤層厚度1.2～2.75m，平均1.96m，可采儲量1614.9 萬t，合計3098.5 萬t。按年產(chǎn)120 萬t 計算，服務(wù)年限25.8a，將產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益。

（3）南八采區(qū)開準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計，合理減少巖巷掘進量，對于礦井節(jié)能降耗、降低成本具有顯著效果。該技術(shù)對西山礦區(qū)、霍州礦區(qū)、汾西礦區(qū)具備類似條件的礦井都具有廣泛的推廣意義。

5 結(jié)語

通過方案對比，確定了馬蘭礦南八采區(qū)開準(zhǔn)系統(tǒng)的方案。開準(zhǔn)系統(tǒng)形成后，將形成穩(wěn)定可靠的采區(qū)系統(tǒng)，為礦井創(chuàng)收、保證安全生產(chǎn)創(chuàng)造很好的條件，社會效益顯著。該技術(shù)對西山礦區(qū)、霍州礦區(qū)、汾西礦區(qū)具備類似條件的礦井都具有廣泛的推廣意義。