付騰飛

摘 要：針對登?？档V井復雜地形條件，在分析井田地形地貌、煤層賦存條件和地面運輸條件等主要影響因素的基礎(chǔ)上，通過對現(xiàn)場踏勘和結(jié)合工業(yè)場地選擇原則，提出了三個工業(yè)場地選址方案。通過對個方案的初步比較和經(jīng)濟分析，最終選擇井口及工業(yè)場地在原登?？档V井工業(yè)場地的場地方案。結(jié)果表明：采取該方案能大幅降低礦井初期投資和投產(chǎn)后的運營費用，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。

關(guān)鍵詞：登?？档V井;工業(yè)場地;地形復雜;資源條件

中圖分類號：TD212 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0169-02

1 概述

山西古縣西山登?？得簶I(yè)有限公司位于古縣北平鎮(zhèn)正南方向的金堆村以東一帶，北距北平鎮(zhèn)12km，南經(jīng)古陽鎮(zhèn)至古縣縣城28km。井田面積為7.5565km2，批準生產(chǎn)規(guī)模為0.60Mt/a。

基于工業(yè)場地的選擇原則，在分析登?？档V井工業(yè)場地主要影響因素上，提出了三個工業(yè)場地選址方案，進行詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較，最終選取適合的工業(yè)場地位置。

2 工業(yè)場地位置選擇原則

礦井工業(yè)場地選擇的主要原則如下：

（1）井田地形復雜，沖溝發(fā)育，因此工業(yè)場地選擇應相對開闊，滿足礦井生產(chǎn)、生活的需要;（2）地面運輸滿足流向合理、施工難度較小、投資少、運營費用低的要求;（3）本礦井為整合礦井，工業(yè)場地盡量利用已有場地及設(shè)施;（4）礦井煤種為我國稀缺的煤種，應盡量減少地面設(shè)施保護煤柱;（5）井田范圍內(nèi)分布大面積2、3號煤層采空區(qū)、古空區(qū)，因此工業(yè)場地選擇應考慮采空區(qū)、古空區(qū)影響;（6）井田主采煤層（5、6、9號煤）埋深較淺，適合于斜井開拓。同時，斜井開拓和立井開拓相比有系統(tǒng)簡單、管理方便、提升能力大等優(yōu)點，因此設(shè)計確定本井田優(yōu)先采用斜井開拓方式。

3 工業(yè)場地位置選擇方案

由于井田工業(yè)場地位置受地面地形、地質(zhì)條件的限制大，場地布置和井巷工程量是確定礦井工業(yè)場地位置考慮的主要因素，根據(jù)上述工業(yè)場地選址原則，在滿足工業(yè)場地平面布置的前提下，提出了利用原登?？档V井工業(yè)場地、利用原森隆礦井工業(yè)場地、新建南背上村北側(cè)工業(yè)場地三個工業(yè)場地方案。上述三個工業(yè)場地位置示意圖見圖1。

Ⅰ方案：井口及工業(yè)場地在原登?？档V井工業(yè)場地

登?？祱龅匚挥诰镏胁康哪媳硿蟽?nèi)，該溝相對寬闊，地形向溝谷內(nèi)呈臺階狀抬起，該場地通過已有進場公路與外界溝通，但由于生產(chǎn)能力的提高，需對既有進場公路進行拓寬補強改造，以滿足煤炭外運的需求。場地標高在+1080～+1150m之間。

利用該場地開拓方式的選擇又可分為兩個方案：

Ⅰ—1方案：新開鑿三個井筒（主斜井、副斜井、回風斜井），采用斜井開拓方式

原登福康礦井采用（副）斜（主）立綜合開拓方式，由于原登?？稻镂挥谡暇锏臇|南部，其原有井筒落底位置靠近整合后井田的東部，不利于對全井田的開拓。本方案向西新開鑿傾角為22°的主斜井，斜長621m，裝備一條帶寬為1.0m的深槽帶式輸送機，擔負煤炭提升任務(wù)，同時主斜井內(nèi)裝備架空乘人索道裝置，為井下人員升降服務(wù);考慮場地布置因素，由場地中部向西南向新開鑿副斜井，傾角22°，斜長（至9煤）598m，擔負井下設(shè)備、材料的提升任務(wù);在原副斜井東側(cè)，開鑿回風斜井，傾角為27°，斜長337m。

井筒落底后，南北向布置一組大巷，開拓全井田。

此方案優(yōu)點：（1）利用現(xiàn)有場地，無需新增征地;（2）新開鑿一主斜井，采用帶式輸送機運輸系統(tǒng)簡潔;（3）新開鑿回風斜井，總體工程量較Ⅰ-2小;（4）主、副、風井落底后可盡快形成生產(chǎn)系統(tǒng);首采工作面靠近井底，工期短，初期投產(chǎn)快;（5）首采工作面長度較長。

此方案缺點：（1）該場地位于煤層埋藏較深區(qū)域，新增井筒工程量大;主斜井傾角較大。（2）進場公路需改造，改造工程量較大。

Ⅰ—2方案：利用現(xiàn)有主立井、風井（刷大），新開一副斜井，采用斜立混合開拓

本方案在原登福康工業(yè)場地內(nèi)新開鑿一傾角為21°的副斜井;將原有的主立井進行提升系統(tǒng)改造，仍擔負煤炭提升任務(wù);將原有副斜井改造為行人進風井，將回風立井斷面刷大，由現(xiàn)有凈直徑3.0m刷大至4.5m，擔負全礦井回風任務(wù)。同時，從主井、風井井底分別作主暗斜井和回風暗斜井開拓5、6號煤和9號煤，行人進風井至+985m標高后與主暗斜井溝通。

副斜井、主暗斜井、回風暗斜井至各煤層后，南北向布置一組大巷，開拓全井田。

此方案優(yōu)點：（1）利用現(xiàn)有場地，無需新增征地，投資省;（2）充分利用原有主井、風井工程;（3）主、副、風井落底后可盡快形成生產(chǎn)系統(tǒng);首采工作面靠近井底，工期短，初期投產(chǎn)快;（4）首采工作面長度較長。

此方案缺點：（1）該場地位于煤層埋藏較深區(qū)域，新開鑿副斜井和兩條暗斜井工程量大;主立井采用箕斗提升，系統(tǒng)復雜，井底硐室工程量大，且井底撒煤清理不便;（2）進場公路需改造，改造工程量較大。

Ⅱ方案：井口及工業(yè)場地布置在原森隆礦井工業(yè)場地

原森隆場地位于現(xiàn)井田北部邊界附近的溝內(nèi)，場地相對狹小，根據(jù)地質(zhì)報告地形圖資料，場地標高在+1120～+1150m之間。在該場地內(nèi)設(shè)計新開鑿一傾角為16°的主斜井和一傾角為19°的副斜井，將原有的主斜井改造為回風斜井，并通過回風暗斜井與各煤層溝通。

井筒至各煤層后沿南北方向布置一組大巷開拓全井田。

此方案優(yōu)點：（1）利用現(xiàn)有場地，雖需新增征地，但征地量較少;（2）場地位于煤層淺部區(qū)域，初期井巷工程少，首采面形成時間短，投產(chǎn)快;（3）利用現(xiàn)有的一段風井;（4）主井采用帶式輸送機運輸可靠性高。

此方案缺點：（1）場地位于井田北部邊界附近的溝內(nèi)，場地狹窄，場地內(nèi)高差大，地面坡度較大，不利于地面設(shè)施的布置;（2）場地局部出井田邊界;（3）礦井靠近村莊，不利于征地;（4）受井田邊界影響，初期工作面推進長度很短，采掘接替緊張，不利于礦井的初期達產(chǎn);（5）工作面逐漸向井田深部推進，不利于井下排水。

Ⅲ方案：井口及工業(yè)場地位于南背上村北側(cè)附近

該位置位于南背溝內(nèi)井田西部邊界開口附近，地形相對平坦、開闊，場地標高+1050～+1060m左右。本方案在工業(yè)場地內(nèi)開鑿主、副、風三個斜井，三個井筒均落地至+1050m水平。

此方案優(yōu)點：（1）工業(yè)場地位于井田西部的煤層露頭，井筒工程量最短，初期投產(chǎn)快;（2）工業(yè)場地在南背溝西部，進場公路工程量小;（3）主、副、風井落底后形成生產(chǎn)系統(tǒng)的時間最短;首采工作面靠近井底，工期短，初期投產(chǎn)快;主井采用帶式輸送機斜井運輸可靠性高;（4）首采工作面推進長度最長，有利于礦井初期盡快達產(chǎn)。

此方案缺點：（1）根據(jù)地質(zhì)報告資料，該處存在多處小煤窯和古窯，煤層采空區(qū)、古空區(qū)范圍給巷道布置帶來一定安全隱患;（2）場地需重新征地，由于靠近南背上村，征地存在很大困難，且項目實施過程中受外界人為因素影響程度大;（3）該場地標高在+1050～1060m之間，低于該區(qū)最高洪水為+1074m，存在洪水“倒灌淹井”的危險。

井口及工業(yè)場地位置方案工程量比較表見表1。

通過比較，Ⅱ方案的森隆場地條件較復雜，同時位于井田最北端，開拓上煤組無效巷道多，因此Ⅱ方案設(shè)計不考慮。對于Ⅰ方案和Ⅲ方案場地來說，在從地形條件、充分利用現(xiàn)有場地及設(shè)施和減少征地等方面Ⅰ方案存在很大優(yōu)勢;Ⅲ方案具有開拓巷道工程量最小，外運線路短的優(yōu)勢，但考慮Ⅲ方案場地存在多處古窯和古空區(qū)，同時場地需全部新征地，且靠近南背上村附近，征地存在一定困難，最重要的是該場地標高在+1050～1060m之間，低于該區(qū)最高洪水為+1074m，存在洪水“倒灌淹井”的安全隱患。因此綜合考慮從，本次設(shè)計利用原登?？得旱V工業(yè)場地最為整合后礦井工業(yè)場地。該場地的兩個開拓方案，各有優(yōu)缺點，下面對Ⅰ—1和Ⅰ—2方案進行經(jīng)濟比較，詳細內(nèi)容見表2。

通過表2分析，Ⅰ—1整體投資省，工期較短，同時主斜井提升能力大、生產(chǎn)管理方便等因素。綜合考慮，本次設(shè)計推薦Ⅰ—1方案：新開鑿三個井筒：主斜井、副斜井、回風斜井，采用斜井開拓方式。

4 結(jié)語

工業(yè)場地位置選擇是一個非常復雜的問題，在滿足有關(guān)規(guī)程規(guī)范的前提下，應綜合考慮以下因素：廠址應與所在區(qū)域的總體規(guī)劃相協(xié)調(diào);應有足夠的面積和適宜的地形、良好的工程地質(zhì)條件、方便經(jīng)濟的交通運輸條件、可靠的水源和電源;不受洪水威脅等。但具體到每個建設(shè)項目，側(cè)重點會有所不同。設(shè)計時應根據(jù)建設(shè)項目的特點，認真分析每一個影響因素，并列出主要影響因素，然后提出適合該項目的多個位置選擇方案，進行綜合分析比較，最終確定最優(yōu)的工業(yè)場地位置。