姬宗方 張占陽 黃星 黃清蘇 楊晨暉

1 礦井基本概況

雙祥分公司位于鶴壁礦區(qū)中北部，井田南北長5.4km，東西寬約1km，井田面積約5.40km2。1958年6月建成投產(chǎn)，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力60萬噸/年，核定生產(chǎn)能力63萬噸/年。可采煤層為二1煤。礦井為高瓦斯礦井。煤層自然發(fā)火等級為Ⅲ類，屬不易自燃煤層。煤塵有爆炸危險性。礦井目前共有四個井筒，即主井、副井、北風井、新副井，安全出口為副井及新副井。通風方法為機械抽出式，通風方式為混合式。礦井水文地質(zhì)條件為中等型。

2 編制方案的必要性

我礦二1煤瀕臨資源枯竭，無正規(guī)采區(qū)，回采方式主要是后退式煤柱回采。當前礦井剩余煤柱主要集中在主暗井保護煤柱地區(qū)、北翼副暗斜井底工作面等保護煤柱。當前生產(chǎn)地區(qū)為主暗井地區(qū)，2014年11月底礦井剩余可采儲量177.3萬噸，其中主暗井地區(qū)剩余可采儲量163.9萬噸，111邊煤柱工作面可采儲量10.5萬噸，北站煤柱工作面剩余可采儲量2.9萬噸，預(yù)計可回采至2017年10月份。為保證服務(wù)年限內(nèi)正常生產(chǎn)，需提前對礦井最后服務(wù)年限的回采方案規(guī)劃。

3 礦井退采方案選擇

3.1 方案簡介 針對礦井資源枯竭的局面，通過對主暗井地區(qū)進行分析研究，決定對主、副井和水源孔進行保護煤柱劃定，保護范圍以外的煤柱與主暗井煤柱進行聯(lián)合開采，增加儲量約39萬噸。現(xiàn)礦井剩余煤柱工作面為2103、2104、2105、2106、2107工作面及北站煤柱配采面，為最大限度合理回收剩余二1煤資源，編制了兩套回采方案：①方案1。2106和2107工作面合并開采：該方案是將2106與2107工作面合并為一個工作面進行回采，即2106工作面，2106工作面與2107工作面合并后的工程量為：上、下順槽分別為400米，擴、掘切眼分別180米，運輸巷360米，回風巷370米，材料巷160米（巖巷70米）共計2050米。該工作面作為主暗井地區(qū)的最后一個工作面，下順槽臨近斷層，沿三水平主皮帶下山布置，與一水平大巷相通形成出煤、進風系統(tǒng)，上下順槽平行布置，便于工作面的回采，上順槽通過材料巷與一水平大巷相通形成運料路線，沿斷層布置回風巷與主暗井新回風巷相通形成回風系統(tǒng)，可采儲量70.5萬噸。②方案2。2106和2107工作面順序回采：該方案是2106與2107工作面按順序開采，施工2106工作面工程量：上、下順槽分別為410米，擴、掘切眼分別110米，運輸巷120米，共計1160米。2107工作面工程量為上、下順槽分別為410米、擴、掘切眼分別70米，運輸巷360米，材料巷130米，回風巷500米（巖巷），共計1950米。該方案2106和2107工作面是主暗井煤柱地區(qū)最后兩個工作面，2106工作面上順槽臨近斷層，以斷層為界與2104工作面相鄰，與主暗井新回風巷相通作為回風系統(tǒng)，下順槽由于臨近新主暗井一部，需留40米煤柱維護該巷道布置下順槽，利用三水平主皮帶下山掘運輸巷作為出煤系統(tǒng)，形成2106工作面，工程量為1180米，可采儲量43.8萬噸。

2107工作面作為主暗井煤柱的最后一個工作面，上順槽平行2106工作面下順槽布置，間隔煤柱4米，回采方向與2106工作面相反，由北向南回采，與一水平大巷相通形成運料系統(tǒng)，下順槽沿斷層布置，臨近2105工作面，掘進運輸巷與一水平大巷相通，利用一水平大巷出煤直接進入井底翻罐籠，形成出煤系統(tǒng)，由于礦井的回風系統(tǒng)位于該工作面的北部，該工作面回采需布置一條煤層底板巖石回風巷與材料巷相通形成回風系統(tǒng)。改面工程量為1950米，其中巖巷500米，可采儲量為32.9萬噸。該方案總工程量3110米，總可采儲量76.7萬噸。

3.2 方案對比分析 ①儲量對比。方案2可回收二1煤資源76.7萬噸，方案1可回收二1煤資源70.5萬噸。方案2比方案1多回收二1煤資源6.2萬噸。方案1中2107工作面斜長較長為回采便利，上下順槽采取平行布置，上順槽與NⅡ28斷層間丟留了三角煤柱儲量約8萬噸。但該三角煤柱可在最后與主副井及水源孔保護煤柱進行一起回收。②工程量、投入對比。方案2總工程量3110米，其中巖巷500米。方案1總工程量2050米，其中巖巷70米。方案1比方案2少掘煤巷1060米，少掘巖巷430米。每米巖巷成本按1萬元計算，方案2比方案1多投入430萬元。方案1比方案2工作面搬家接替次數(shù)少1次，掘進工程量相對較少，系統(tǒng)相對簡單，產(chǎn)量相對較高。③服務(wù)年限對比。方案1實施后礦井可服務(wù)至2017年8月中旬，方案2實施后礦井可服務(wù)至2017年10月下旬。方案2比方案1礦井服務(wù)年限延長三個月。④回采難易程度對比。方案2順序開采，由于新主暗井一部是由煤層頂板巖巷穿煤進入煤層底板巖巷，2106工作面放頂回采對該巷道影響較大，維護困難，影響2016和2107工作面的進風、運輸、行人。由于兩工作面相鄰，2016回采對2017工作面上順槽的巷道布置影響也較大，對接替工作面的安裝也有一定影響，但工作面較短，可操作性強。方案1合并開采，工作面長度長達180米，屆時可通過合理設(shè)備選型進行科學(xué)開采。

綜上所述，經(jīng)過方案對比確定采用方案1。

3.3 主暗井地區(qū)煤柱回采經(jīng)濟分析 當前主暗井地區(qū)剩余工作面為2103、2104、2105、2106工作面和111邊工作面，儲量分別為20萬噸、24.6萬噸、48.8萬噸、70.5萬噸和10.5萬噸，儲量共計174.5萬噸。2014年1-11月份平均噸煤成本為419元，噸煤售價為462元，噸煤盈利為43元，剩余工作面回采盈利7503.5萬元。

該地區(qū)開采影響地面建（構(gòu)）筑物移動搬遷費用為5596.1萬元最終結(jié)算1907.4萬元，雖然數(shù)據(jù)顯示盈利不多，但該地區(qū)回采產(chǎn)生了很大的積極作用：一是可為國家多上繳稅款;二是穩(wěn)定民心，保持社會秩序穩(wěn)定;三是可保持礦井正常接替，維持礦井目前產(chǎn)量穩(wěn)定;四是可創(chuàng)造良好的社會效益。

4 結(jié)論

通過上述礦井剩余煤柱[1-5]退采方案比較分析，明確了礦井人員的分流時間，對我礦未來幾年的生產(chǎn)接替進行了合理布置，為后期產(chǎn)量的順利完成指明了方向。①通過本方案可對主暗井煤柱與工業(yè)廣場保護煤柱部分進行聯(lián)合開采，2106與2107工作面合并開采，最大限度的合理集中生產(chǎn)。②2014-2017年產(chǎn)量可以穩(wěn)定保持在62萬噸/年，可維持礦井正常運營。③2015年6月底巖巷主體工程基本結(jié)束，可退出巖巷隊。④2016年8月份最后一個正規(guī)開采工作面2106工作面正常投產(chǎn)后，其他大部分人員可以分流安置。

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作者簡介：姬宗方，1981年，男，河南安陽人，助理工程師，2009年畢業(yè)于河南理工大學(xué)，現(xiàn)從事煤礦安全及生產(chǎn)技術(shù)管理工作。