1、优化采区生产系统 实现矿井安全高效摘要：本文通过对桑树坪煤矿南一采区系统进行分析研究，提出优化采区系统的方案，详细阐述了南一采区优化的方法及采区工作面布置方式，确保在采区系统巷道安全稳定的前提下，实现复杂条件下矿井安全高效集约化生产。 关键词：采区系统；优化；集约化生产； Abstract: Based on the Sangshuping coal mining area of the South a system of analysis and study, proposed mining area system optimization program. Keywords: mining
2、 area systems; optimization; intensive production; 中图分类号：TD21 文献标识码：A 一、采区概况 韩城矿业公司桑树坪煤矿南一采区作为矿井主力采区，截止 2008 年12 月底，南一采区上山北翼已经回采结束，南翼只回采了中部一个 2 号煤工作面（3208 炮采面） ，正在回采 2 号煤 3210 炮采面、3 号煤 3308 综采面；下山采区北翼还未进行回采，南翼正在准备中部一个 2 号煤工作面（3212 综采面）南一采区南翼能布局 12 个条带进行联合开采，总计能还能布置 24 个回采面，2 号煤可采储量 189 万吨，3 号煤可采储量 1
3、030万吨。南翼回采结束后开始回采北翼剩余区域。 根据整体采掘布局，确定目前南一采区南翼生产能力为 60Mt/a，可服务 25a。南翼结束后开始回采北翼工作面。 二、原采区系统优化的必要性 （一）原采区系统 1.运煤系统： 南翼上部采掘面的原煤通过 370 中巷、南一皮带上山巷道运至采区煤仓，再经采区煤仓由南一 280 大巷采用矿车运至井底煤仓，最后通过大皮带运至地面；南翼中部采掘面的原煤采区南北翼煤炭通过中部 280皮带巷运至南一皮带上山，再经采区煤仓由南一 280 大巷采用矿车运至井底煤仓，最后通过大皮带运至地面。 2.辅助运输系统： 南翼上部采掘面的材料、设备运输全部从平峒运输斜巷运至
4、394 回风巷，再经过斜巷运至工作面。南翼中部采掘面的材料、设备通过南一280 大巷运至 280 轨道巷，再经过斜巷运至工作面。 3.通风系统： 南翼上部采掘面污风通过上部斜巷进入 394 回风巷，再经过 385 总回进入南一风井。南翼中部采掘面污风通过南翼 280 专回汇入南一皮带上山，经过 385 总回进入南一风井。 （二）采区系统优化的必要性 1.煤炭经过皮带运输后，还需导入南一煤仓，采用矿车运至井底煤仓，采区运煤系统环节较多，设备、人员投入过大，运输效率底，制约采区原煤产量。 2.系统巷道，尤其是南翼上部巷道，受周围小窑动压影响，破坏严重，虽然巷道经过多次维修，但依然在变形收缩，不满足
5、通风、行人要求。 3.南翼上部工作面的材料、设备运输，主要依靠 394 回风巷及斜巷，随着采掘机械化程度的提高，该巷道已经无法满足大型机械化设备的运输。 4.作为矿井主要采区，南一采区目前煤炭运输能力仅 50 万吨，随着矿井升级改造的逐步实施，现有运输能力已经不能满足需求。 三、采区系统优化改造技术分析与优化设计 （一）采区优化 1.南一采区南翼上部系统优化 运煤系统：首先北翼中部在边界处施工一条皮带斜巷与北翼 280 皮带巷沟通；其次南一上山两部皮带更换为一部皮带，将拉上山皮带，改为拉下山皮带，南一中部采用两部皮带搭接，直接将煤炭运至井底煤仓，通过大皮带运至地面；最后在 370 水平 3 号
6、煤层中做一条煤层巷道，承担南一采区南翼上部采掘面的煤炭运输。 辅助运输系统：南翼上部将原 370 皮带巷改造成 370 辅助运输巷，承担采掘面材料、设备运输，以及行人通风。 通风系统：在 370 水平，3 号煤层中做第二条煤层巷道，与南一回风上山联通，承担南一采区南翼上部采掘面回风。 2.采区优化后系统对比 3.主运输系统对比 前运煤系统： 南翼上部：工作面370 皮带巷南一下山皮带南一大煤仓南一280 大巷井底煤仓1 号主皮带巷地面 南翼中部：工作面南一南翼 280 皮带巷南一上山皮带南一大煤仓南一 280 大巷井底煤仓1 号主皮带巷地面 后运煤系统： 南翼上部：工作面南一南翼上部皮带巷南一
7、下山皮带南一 280皮带巷井底煤仓1 号主皮带巷地面 南翼中部：工作面南一 280 皮带巷井底煤仓1 号主皮带巷地面 4.辅助运输系统对比 前辅助运输系统： 南翼上部：主平硐平二运料下山平二回风石门394 回风巷横穿工作面 南翼中部：4 号井南一 280 大巷南一 280 轨道巷横穿工作面 后辅助运输系统： 南翼上部：4 号井南一 280 大巷南一 280 轨道巷横穿工作面 南翼中部：4 号井南一 280 大巷南一 280 轨道巷横穿工作面 5.通风系统对比 前通风系统： 南翼上部：工作面工作面回风斜巷394 回风巷385 总回风巷南一风井 南翼中部：工作面工作面回风斜巷南一 280 专回南一
8、回风上山南一风井 后通风系统： 南翼上部：工作面南一南翼上部专回385 总回风巷南一风井 南翼中部：工作面南一 280 专回南一回风上山南一风井 （二）采区优化后效果分析 1.采区南翼上部系统跟平峒系统分离，不再受到小窑动压影响，生产系统相对稳定，采掘面不再受到系统的影响。 2.南一 280 集中运输巷安装两部皮带，南一皮带下山安装了一部皮带，原煤运输实现了皮带集中控制，简化了运输系统，280 大巷不再使用矿车运煤，彻底解决了运输效率低的“瓶颈” ，为建设高产高效矿井奠定基础。 3.南翼上部采掘面辅助运输系统实现了集中运输，不再通过平峒分开运输，为大型设备运输创造了条件。 4.在采区生产系统得
9、到简化的同时，供电线路和风、水管路也大大缩短。 （三）采区工作面优化改造技术分析与优化设计 1.原采区工作面优化的必要性 1）原工作面布置 采区南翼工作面从南一采区中部 280 大巷处分开，采用上山和下山开采，上、下山可同时准备和回采工作面。 2 号煤层工作面采用留煤柱回采，通风方式采用”U”加“L”型通风。2）工作面优化的必要性 采掘接续紧张。每个 2 号煤工作面至少要掘进 2 条顺槽，才能满足回采需求，但现有掘进单进速度无法满足工作面回采需求，造成接续紧张，采掘工作面相互影响，严重影响原煤产量。 设备利用率底。随着机械化程度的不断发展，2、3 号煤工作面全部采用机械化回采设备，每个工作面回
10、采 1200m 左右需进行搬家倒面，设备需要升井检修维护，一般影响时间为 4 个月。由于工作面布置限制，搬家倒面次数较多，造成综采设备利用率低下。 煤柱损失严重。南翼 2 号煤工作面留煤柱回采，每个工作面至少损失了 0.8wt 的原煤，3 号煤每个工作面同样至少损失 23.9wt 原煤。 2.工作面设计优化 1）将南翼上山和下山拉通布置工作面，进行联合夸大巷开采，工作面过大巷时对巷道进行补强支护。 2）号煤工作面 2 号进风巷采用沿空留巷施工工艺，实现无煤柱开采。回采面通风方式改为“Y”通风。 3.工作面优化后效果分析 1）缓解了近远期接续紧张局面。2 号煤工作面采用沿空留巷施工工艺，每个工作
11、面由原来的必须准备两条顺槽减少为现在的只需施工一条顺槽，就可准备出一个 2 号煤工作面，一条巷道得到两次利用，降低了百万吨掘进率，缓解了近长期采掘面接续紧张的局面。 2）减少综采设备搬家倒面次数。采用上下山拉通夸大巷开采，一个工作面可以服务 2.4 年，将搬家次数减少了一倍，为原煤生产腾出了时间。 3）彻底消除主采煤层瓦斯突出灾害。通过 2 号煤层保护层无煤柱开采，消除了卸压角内突出危险区域，保护了采面后方的两趟瓦斯抽采管路，使得本煤层瓦斯抽放更加有效，彻底解放了主采煤层。 4）减少了煤柱损失。2 号煤工作面无煤柱回采，工作面之间不存在留煤柱；3 号煤工作面可以将原来的 32m 煤柱减小到 20m， 2 号煤每个工作面减少损失 0.8wt 的原煤，3 号煤每个工作面减少损失 9.3wt 原煤。 四、结语 2006 年 6 月开始对南一主运输系统改造，目前已经投入使用，完成了皮带巷运输目标，提高了煤炭运输效率，为实现安全高效矿井奠定了基础。南一采区优化方案工程已经实施过半，并显示出其成效。通过近几年优化方案的逐步实施，南一采区生产能力不断加大，预计在十二五期间的第三年我矿将实现建设 300 万吨现代化矿井的目标。
