张立勇

(珲春矿业集团板石煤矿驻矿安监处,吉林珲春 133300)

板石煤矿采区设计优化的探讨

张立勇

(珲春矿业集团板石煤矿驻矿安监处,吉林珲春 133300)

本文根据板石煤矿生产现状,结合生产技术条件,对采区设计进行优化,减少岩石工程量,降低了生产成本,保证了采区接续,缩短了工期。

方案 优化 比较 可行

板石煤矿原设计生产能力为90万吨/年，现增能到240万吨/年。自2009年在全面回采过程中，矿压显现强烈，矿井大面积来压，主井、副井、风井井筒和-480车场巷道及二采区开拓巷道变形严重，影响了通风、运输、机电、排水等系统。矿井进入全面翻修阶段，副、风井绞车担负着运料的任务的同时，还担负着翻修提矸和开拓排矸任务，由于提升能力的不足，严重制约了二采区开拓巷道的进尺，使开拓巷道施工停止八个多月，造成采区接续紧张。

1 优化设计原因

矿井全面来压，造成-480系统及各主要开拓巷道严重变形，需要全面翻修，排矸占用大量矿车，严重影响开拓进尺，使采区接续十分紧张。

由于各主要开拓巷道及准备巷道表现为通风距离长且变形严重，并且随着矿井开采深度不断增大，存在巷道通风断面小、通风阻力大，通风困难。

矿井原设计生产能力为90万吨/年，现增能到240万吨/年。但副、风井断面，绞车提升能力均按90万吨/年井型装备的。主要通风机也是按90万吨/年装备的，只有主井大倾角皮带机能够满足240万吨/年的提升能力。巷道的全面翻修和矿井的开拓进尺完全靠风、副井绞车担负排矸，再加上运料。造成风、副井绞车提升能力严重不足。

随着回采速度的加快和矿井产量的加大，采区接续紧张，急需进入二采区。而原设计方案中三条大巷均布置在岩层中，矿车排矸严重制约着开拓进尺，按原设计施工远远满足不了采区接续的要求。

全岩巷道采用矿车排矸，施工进度慢，系统无法按期形成，无法保证采掘正常接续。

采煤工作面安装、回撤频繁，几乎每个月都有，严重影响开拓排矸。

矿井矸石提升系统能力不足，制约全岩巷道的施工进度，同时也急待缓解风、副井轨道运输压力。

2 优化设计的原则

针对以上问题，本着“安全第一”的指导思想，为全面改善矿井通风条件，满足矿井年产量和采区接续的总体要求，对原设计优化势在必行。

2.1 原方案

二采区皮带大巷与轨道大巷布置在-585m水平延伸到北河堤保护煤柱，皮带大巷全长1520m，轨道大巷全长1520m。为全岩巷道。排矸采用绞车提升至地面。

二采区回风大巷布置在-575m水平延伸到北河堤保护煤柱，全长1500m，为全岩巷道。排矸采用绞车提升至地面。

19层材料巷布置在19号煤层中延伸到北河堤保护煤柱，全长1350m。为半煤岩巷道。

19层回风巷布置在19号煤层中延伸到北河堤保护煤柱，全长1150m。为半煤岩巷道。

最后用联络巷将五条大巷在边界联接。

2.2 修改后方案

二采区皮带大巷按原方案已施工完220m，按-5°施工16m，放平施工28m平巷进入19b煤层，沿19b煤层顶板施工约76m见DF27断层，过断层按6°上山进入20a煤层，沿煤层顶板施工145m后见DF28断层，过断层进入19b煤层，沿煤层顶板施工274m见FD28断层，过断层后先施工24.5m平巷，再按-7°38′23″下山施工约118m全岩巷道进入19b煤层，沿煤层顶板施工约180m至设计位置。

二采区回风大巷按原设计已施工完341m，过DF27断层后按10°上山施工约30m全岩巷道进入20a煤层，沿煤层顶板施工约116m，见DF28断层，施工-12°下山约60m全岩巷道见20a煤层，沿煤层顶板施工约240m见FD28断层，过断层后先施工约25m全岩平巷，再按-7°38′施工约66m全岩下山进入20号煤层，沿煤层顶板施工约220m至设计位置。

19层回风巷和19层材料巷仍布置在19号煤层中，沿煤层顶板掘进，但不延伸到北河堤保护煤柱，只施工到FD48断层。

最后用联络巷将五条大巷在边界联接。

3 优化设计后理想效果

修改后布置了两条回风巷道，回风断面增加了一倍，从根本上解决了通风阻力大、风量不足的问题。

修改后布置了两条煤层巷道，取消了二采区轨道大巷，使全岩巷道由4540m减少到1143m，减少岩石巷道3400m，缓解了风、副井提升的压力。

煤层巷道施工速度快，运输采用胶带输送机连续运输，更有利于采区接续。

沿煤层掘送开拓巷道，更有利于布置工作面。

4 可行性分析

两条大巷主要是为大巷西侧19号、20号煤层服务，西侧回采19号、20号煤层。20a、21号煤层局部可采，采用四采区开拓系统圈面。

巷道抓煤过程中略有上下坡，但坡度不大，最大坡度不超过12°。巷道中采用卡轨车运输，对运输系统无影响。

原设计中有三条开拓巷道布置在煤层顶板岩石中，且延伸到北河堤保护煤柱。修改后取消二采区轨道大巷的施工，且二采区皮带运输大巷和回风大巷优化后大部分沿煤层布置，只有过断层抓煤层施工少量的全岩巷道。

修改后五条大巷均沿煤层布置，且减少了开拓工程量。运煤可采用煤流运输系统。提高了开拓巷道掘进速度，更有利于完善开采系统，更有利于采掘正常接续关系。为矿井稳产、高产打下坚实的基础。

修改后岩石巷道少施工约3397m，节约总工程量3144m。节约资金2500多万元。

结论：根据以上的分析，采用两巷抓煤层施工，在技术上可行、经济上合理，不但能节约大量资金，而且大大提高巷道的掘进速度，大幅度缩短了采区准备的时间，更有利于采掘正常接续，为降低成本、提高效益创造了条件，为矿井稳产、高产打下坚实的基础。

5 几点启示

(1)矿井增能后，如何在现有的煤层赋存条件及地质构造条件下保证采掘接续，是摆在我们工程技术人员面前的大课题。(2)采区设计及工作面设计不是一成不变的，要根据井下地质条件变化的实际情况进行研究和调整。(3)工程技术人员要随时掌握井下地质变化情况，做到心中有数、思路要放宽、不能钻牛犄角。(4)生产系统存在的问题或能力不足时，如(通风系统、运输系统及其他系统和大面积来压等)如何跟上生产形势需要的步伐满足生产要求，是对我们工程技术人员的考验。

张立勇,工程师，毕业于阜新煤炭学校，现工作珲春矿业集团板石煤矿驻矿安监处。