康曉峰
(山西忻州神達能源集團有限公司,山西 忻州 034000)
金山煤業(yè)設(shè)計生產(chǎn)能力0.90 Mt/a,井田面積2.535 7 km2,開采 8 號、12 號、13 號煤層,賦存穩(wěn)定。8號、12號煤層屬中厚煤層,適用綜合機械化一次采全高采煤方法。13號煤層屬特厚煤層,適用綜合機械化分層放頂煤采煤方法。
井田地質(zhì)構(gòu)造類型簡單,主要開采8號、12號、13號煤層。8號、12號層沒有采空區(qū);13號煤層采空區(qū)主要位于井田東部,其采空區(qū)沒有火區(qū)分布。礦井水文地質(zhì)類型中等,上述條件對井田開采有一定的影響。
1)礦井開拓方案主要考慮下列原則。①有完善的采、掘、運輸、提升、通風(fēng)、排水等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)。②生產(chǎn)系統(tǒng)盡可能簡單、實用,生產(chǎn)工藝先進、合理。③井下巷道沿煤層布置,掘進速度快,費用低,并能進一步探明煤層的賦存情況。④近期與長遠相結(jié)合,既要考慮當(dāng)前效益,又要有利長遠規(guī)劃。
2)開拓方案。基于上述原則,根據(jù)地質(zhì)條件和煤層賦存,由于井下采空區(qū)、已有工業(yè)場地、井筒、巷道、煤層等情況,提出采用斜井開拓方案。在現(xiàn)有工業(yè)場地內(nèi),利用原主斜井刷大后作為現(xiàn)用主斜井,刷大后凈寬4.5 m,凈斷面14.70 m2,傾角20°,井筒斜長248.6 m,掘至13號煤層底板巖層中,設(shè)半上臺式井底煤倉,裝備帶式輸送機,擔(dān)負提煤任務(wù);在井筒內(nèi)的另一側(cè)設(shè)檢修道,擔(dān)負主斜井帶式輸送機的檢修任務(wù)及水泵房管子道的搶險水泵運輸任務(wù);設(shè)臺階扶手,并作為礦井的進風(fēng)井和安全出口。利用原副斜井刷大后作為現(xiàn)用副斜井,刷大后凈寬4.80 m,凈斷面16.72 m2,傾角8°,至13號煤層斜長455.19 m,裝備防爆無軌膠輪車,擔(dān)負輔助運輸及運送人員任務(wù),并作為礦井的進風(fēng)井和安全出口。利用原回風(fēng)斜井刷大后作為現(xiàn)用回風(fēng)斜井,刷大后凈寬4.5 m,凈斷面14.70 m2,傾角34°,至 13號煤層斜長 116 m,設(shè)臺階扶手,擔(dān)負礦井的回風(fēng)任務(wù)和安全出口。
3)根據(jù)煤層賦存特征,確定設(shè)一個主水平開采全井田,水平標高+980 m(位于13號煤層)。主斜井井筒落底13號煤層底板巖層后,設(shè)一個半上臺式井底煤倉,其上口向南沿13號煤層底板布置運輸大巷,平行運輸大巷布置輔助運輸大巷及回風(fēng)大巷。在井田的中北部向西沿13號煤層分別布置一采區(qū)運輸下山、輔助運輸下山、回風(fēng)下山巷道。在井田中部,回風(fēng)斜井井底向西分別布置二采區(qū)運輸下山、輔助運輸下山、回風(fēng)下山巷道。在回風(fēng)斜井井底向東布置三采區(qū)運輸上山、輔助運輸上山、回風(fēng)上山巷道,形成13號煤層的開拓系統(tǒng)。在一采區(qū)巷道上方的8號煤層中,重疊布置8號煤層的運輸下山、輔助運輸下山、及回風(fēng)下山。8號煤層運輸下山通過采區(qū)煤倉及進風(fēng)行人斜巷與13號煤層運輸下山相連;8號煤層輔助運輸下山通過斜巷及繞道與13號煤層輔助運輸下山相連;8號煤層回風(fēng)下山通過斜巷與13號煤層回風(fēng)下山相連,以上巷道形成8號煤層的開拓系統(tǒng)。12號煤層與13號煤層采用聯(lián)合布置,利用13號煤層一采區(qū)的運輸下山,平行于13號煤層一采區(qū)巷道沿12號煤層底板布置12號煤層一采區(qū)輔助運輸下山及回風(fēng)下山。全井田共分5個采區(qū)(801、1201、1301、1302、1303采區(qū)),其中1302采區(qū)為單翼采區(qū),其余均為雙翼采區(qū)。
金山煤業(yè)有限公司共布置3個井筒(主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井),均利用原有井筒及工業(yè)場地。主斜井、副斜井位于井田北部邊界,回風(fēng)斜井位于井田中南部,上述井筒能夠滿足現(xiàn)在設(shè)計生產(chǎn)能力需要。
運輸大巷、輔助運輸大巷、一采區(qū)集中運輸下山、一采區(qū)集中輔助運輸下山、二采區(qū)集中運輸下山、二采區(qū)集中輔助運輸下山、三采區(qū)集中運輸上山、三采區(qū)集中輔助運輸上山,均沿13號煤層底板布置?;仫L(fēng)大巷、一采區(qū)集中回風(fēng)下山、二采區(qū)集中回風(fēng)下山、三采區(qū)集中回風(fēng)上山,沿13號煤層頂板布置。12號煤層與13號煤層采用聯(lián)合布置,利用13號煤層一采區(qū)的運輸下山,平行于13號煤層一采區(qū)巷道,沿12號煤層底板布置12號煤層一采區(qū)輔助運輸下山、回風(fēng)下山。8號、12號、13號煤層下山巷道間距30 m,巷道一側(cè)煤柱寬30 m。13號煤層大巷間距30 m,大巷一側(cè)的保安煤柱寬40 m。
根據(jù)井田開拓布置,并結(jié)合工作面技術(shù)裝備和管理水平,布置單雙翼采區(qū)。8號煤層采區(qū)在井田西部,采區(qū)傾斜長285~411 m,走向長1 900 m。12號煤層采區(qū)在井田西部,采區(qū)傾斜長140~730 m,走向長1 900 m;13號煤層分為3個采區(qū),一采區(qū)位于井田西北部,采區(qū)傾斜長130~490 m,走向長905~1 180 m。二采區(qū)位于井田的西南部,采區(qū)傾斜長457 m,走向長590~629 m。三采區(qū)位于井田的東南部,采區(qū)傾斜長453 m,走向長375~608 m。井田共分5個采區(qū)(801、1201、1301、1302、1303采區(qū)),首采區(qū)為 801 采區(qū),在8號煤層布置一個綜采工作面,保證礦井設(shè)計生產(chǎn)能力。采區(qū)開采順序為先采8號煤層,再采12號煤層,后采13號煤層。采區(qū)接替順序為801、1201、1301,1302、1303 采區(qū),采區(qū)內(nèi)工作面接替:801、1201采區(qū)采用后退式,1301、1302、1303采區(qū)采用前進式。采區(qū)接替如表1所示。
表1 采區(qū)接替表