周松江 张志群

（山西煤销集团神农煤业有限公司，山西 高平 048402）

矿井回采前需进行采区划分，根据矿井地质条件、采煤方法、生产能力等确定合理的采区巷道布置方式，优化采区开拓、运输、通风、排水等系统，减少矿井初期投资、降低煤炭资源损失、提高矿井经济效益[1-4]。本文结合神农煤业15号煤三采区采矿技术条件，从技术和经济角度分别对提出的两种布置方案进行对比分析，确定了合理采区布置方案。

1 概况

神农煤业为山西煤销集团下属矿井，根据矿井采掘规划，15号煤三采区位于井田北部，为一采区的接替采区。三采区东西长约1580m，南北长约1230m，面积约为1784900m2。地面标高在+1247～+1007m之间，井下标高约+940～ +770m，埋藏深度约136～365m。三采区南部为一采区，西、北部为井田边界，东北部也为井田边界，东南部为F1断层。

采区内3号煤层已大面积采空或破坏，仅采区东北部有赋存。三采区15号煤层厚1.90～4.2m，平均厚3.30m，煤层结构简单，全区稳定可采。三采区地质储量为10.12Mt，设计可采储量6.08Mt。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，厚0.41～2.29m，井田南部局部为K2灰岩，底部为泥岩或砂质泥岩；布置一个综采工作面和两个综掘工作面；设计生产能力为0.6Mt/a，服务年限约为7.2a；采煤工艺为综合机械化一次采全高。

地层倾角一般为3°～10°，局部20°。三采区东南部发育有F1正断层，另外发育有X1、X2及X3共3个陷落柱。三采区属低瓦斯区域，15煤层煤尘无爆炸危险性，煤层自燃倾向性均为Ⅱ类，属自燃煤层。

2 采区巷道布置方案

2.1 方案一

本方案为采区大巷南北方向布置，工作面双翼回采。沿南北方向平行布置三条三采区大巷至矿井

北部边界煤柱，自西向东分别为三采区回风、轨道、胶带大巷，大巷间距30m。三条大巷北端至矿井北部边界煤柱，胶带大巷南端与主斜井底溜煤眼上口相连，轨道大巷南端与副斜井井底车场巷道相连，回风大巷南端与一采区回风大巷相连。三采区的回采工作面布置在三采区大巷两侧，为双翼布置。工作面的顺槽直接与三采区的大巷连接，形成三采区的回采、通风、排水等系统。三采区工作面总体采用倾向长壁布置，工作面在采区内采用前进式接替、后退式回采。F1断层东侧的边角煤，由于受到断层的影响，煤层抬高了100m左右，因此，可以利用三采区东北部上覆的3号煤层的开采系统进行回采。如图1所示。

图1 方案一平面图

2.2 方案二

本方案为采区大巷东西向布置，单翼回采。工作面位于大巷北侧，从南向北分别为三采区胶带、轨道、回风大巷，大巷间距30m。三条大巷西端一直掘进至矿井西部边界煤柱，东端一直掘进至矿井F1断层煤柱。三采区胶带大巷与主斜井底溜煤眼上口直接连接，三采区轨道大巷通过一条斜巷与副斜井井底车场巷道相连，三采区回风大巷通过一段斜巷与一采区回风大巷相连。工作面的顺槽直接与三采区的大巷连接，形成三采区的回采、通风、排水等系统。三采区工作面总体采用走向长壁布置，工作面在采区内采用前进式接替、后退式回采。F1断层东侧的边角煤处理方式同方案一。如图2所示。

3 方案对比分析

3.1 技术对比

（1）方案一优缺点

优点：① 开拓系统简单，运输系统顺畅；②排水系统简单，该方案西北高、东南低，采区排水可采用自流方式；③ 采区大巷煤柱和工业广场煤柱有效重合，煤柱留设少。

缺点：① 整体看工作面沿倾向开采，管理难度大；② 大巷西侧工作面推进度相对较短，工作面开采时间短，搬家次数多。

（2）方案二优缺点

优点：① 工作面整体沿走向开采，管理难度小；② 采区内工作面整体相对较长，搬家次数少。

缺点：① 该方案采区西部四个工作面均需从工业场地下面穿过，顺槽无效进尺较多；②采区煤柱留设较多；③ 采区东部两个工作面回采较为困难，环节较多。

图2 方案二平面图

3.2 经济比较

两个方案在移交生产时，对轨道大巷、胶带大巷和回风大巷的工程量和投资金额进行分享对比分析，如表1所示。

3.3 综合比较

从技术层面分析可知，两种采区巷道布置方案都具有各自的优缺点。从经济层面分析可知，方案一的工程量和投资金额明显低于方案二。因此，为简化采区布置系统，减少煤柱，提高资源回收率，并减少初期大巷开拓工程量和投资金额，综合考虑三采区采用方案一，即南北方向布置采区大巷、工作面双翼回采。

4 结语

根据神农煤业三采区位置、实际地质情况和采煤方法，提出了两个三采区巷道布置方案，并对两个采区布置方案的优缺点、大巷开拓工程量和投资金额进行了分析。通过对比分析，综合考虑，三采区巷道布置方案确定为采区大巷南北方向布置、工作面双翼回采，开拓系统简单，运输顺畅，且减少了巷道煤柱损失、初期大巷开拓工程量和投资金额。

表1 移交时两种方案经济比较表