1、 煤矿支护论文煤矿开拓论文：营沙壕煤矿开拓方式浅析摘要根据营沙壕煤矿的地理、地质、煤层赋存以及水文地质条件，选择技术上可行，经济上合理的井田开拓方式。提出四种方案，两个方案同为立井、斜井混合开拓方式；另两个方案同为斜井开拓方式。立井、斜井混合开拓方式两个方案的不同点是井筒落底水平的不同；斜井开拓方式两个方案的不同点是主要运输系统的运输过程不同。通过对这四个方案进行井巷工程量、系统运行复杂程度、系统运输等方面进行了比较，认为方案 4 优点较突出，技术可行，经济合理，确定为采用方案。关键词开拓方式；斜井；立井；主要运输系统0 引言营沙壕煤矿煤炭储量较丰富，赋存稳定，地质条件及水文地质条件简单。矿井
2、目前回采的煤层是 3-1 煤，且已基本回采完。为进一步优化资源配置，提高资源回收率，扩大矿井生产能力，对该矿未开采的 4-2 中煤和 5-1 煤重新定位、合理规划和布局。1 开拓方式的分类开拓方式主要是指井筒的布置形式，按照井筒倾角（水平、倾斜、垂直）不同一般分为平硐开拓、斜井开拓、立井开拓和综合开拓方式（平、斜、立井中任意两种或三种方式相结合进行开拓）等四种方式1 。2 开拓方式的选择开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要包括：井田地质和水文地质条件（特别是表土层情况） ；煤层赋存和开采技术条件；地形地貌和地面外部条件；技术装备和工艺系统条件；施工技术和设备条件；总体设计和矿井生产能力要求等
3、。依据地质条件，根据井田煤层赋存较浅的状况，结合当地的使用习惯，矿井开拓方式提出以斜井开拓和斜、立井混合开拓两种方式四个方案进行分析比较。2.1 开拓方式各方案叙述2.1.1 方案 1：斜井、立井混合开拓方式一根据地形条件，以 227方位角布置两条斜井，两斜井中心间隔 40 m，回风立井布置在工业广场外，位于回风大巷之上，方位角94，井口标高为+1 382 m。主斜井倾角为 14，斜长为 395 m，井筒内主要布置胶带机及检修轨道，在+1 285 m 标高处落平，其尾部与井底煤仓连接，形成主要运输系统。副斜井倾角为 19，斜长为 295 m，井筒内主要布置轨道，在+1 285 m 标高处落平，
4、布置斜井下部车场及硐室，在见 5-1 煤处设甩车场与本煤层轨道运输大巷连接，形成辅助运输系统。回风立井井径为 4.5 m，井深 85 m，风井落底在 5-1 煤回风大巷，风井中设梯子间。该方案的优点是：工程量小，投资较少，工期短；生产系统简单、可靠、顺畅；设井底煤仓缓冲，有利于均衡运输；通风线路短，回风井处在矿井主导风向下侧，乏风及通风机运行噪声不影响工广；防爆门便于安装。缺点是：斜井和回风立井分开布置，不利于施工管理；回风立井设梯子间。2.1.2 方案 2：斜井开拓方式一根据地形条件，以 227方位角布置两条斜井，两斜井中心间隔 40 m，由东向西依次为主斜井和副斜井，主、副斜井井口标高均为
5、+1 380 m，回风斜井布置在工业广场中，方位角则为 280，回风斜井井口标高为+1 382 m。主斜井倾角为 14，斜长为 395 m，井筒内主要布置胶带机及检修轨道，在+1 285 m 标高处落平，其尾部与井底煤仓连接，形成主要运输系统。副斜井倾角为 19，斜长为 295 m，井筒内主要布置轨道，在+1 285 m 标高处落平，布置斜井下部车场及主要硐室，在见 5-1 煤处设甩车场与本煤层轨道运输大巷连接，形成辅助运输系统；回风斜井倾角为 15，斜长为 350 m，井筒内布置防尘管路，在 5-1 煤顶板 +1 303 m 标高处落平，用岩石巷道勾通 5-1 煤回风大巷，形成矿井回风系统。
6、该方案的优点是：生产系统简单、可靠、顺畅；回风斜井不需设梯子间；设井底煤仓缓冲，有利于均衡运输；三个斜井相对集中布置有利于施工管理。缺点是：新建工程量大，通风线路长；通风机房在工广的上风侧，乏风及通风机运行噪声影响工广；防爆门不好安装。2.1.3 方案 3：斜井开拓方式二井筒位置、方位及井口标高与方案 2 相同，不同点只是斜井底部的运输、连接方式，前两个方案均采用井底煤仓构建矿井主要运输系统，本方案则采用胶带运输机直接搭接的方式建立主运输系统。主井倾角为 12，斜长为 405 m，井筒内主要布置胶带机及检修轨道，在见 5-1 煤大致标高为+1 295 m 处落平，其尾部与胶带机运输大巷连接，形
7、成主运输系统。副斜井倾角为 19，斜长为 250 m，井筒内主要布置轨道，在见 5-1 煤处落平，布置斜井下部车场及主要硐室，并直接与 5-1 煤的轨道运输大巷连接，形成辅助运输系统。回风斜井倾角为 15，斜长为 350 m，井筒内布置防尘管路，在见 5-1 煤时落平，沿煤勾通 5-1 煤回风大巷，形成矿井回风系统。该方案优点是：工程量小，系统简单；回风斜井不需设梯子间；三个斜井相对集中布置有利于施工管理。缺点是：主运输设备能力逐级加大，设备难选，运营费用高；无井底煤仓，均衡运输难；通风机房在工广的上风侧，乏风及通风机运行噪声影响工广；防爆门不好安装。2.1.4 方案 4：斜井、立井混合开拓方
8、式二根据地质资料，经查对车场附近钻孔资料，并与当地地质勘探部门联系，证实方案 1 下部车场所处层位的砂质泥岩和粉砂岩属遇水易软化破碎岩石，如果巷道及硐室放置于此，除施工困难外，其维护也很难。特提出本方案。以 227方位角布置两条斜井，两斜井中心间隔 40 m，由东向西依次为主斜井和副斜井，井口标高均为+1 380 m，回风立井布置在工业广场外，位于回风大巷之上，方位角为 94，井口标高为+1 382 m。主斜井倾角为 14，斜长为 348 m，井筒内主要布置胶带机及检修轨道，斜井下部采用 200 m 竖曲线与下部平巷连接，大约在 5-1煤处落平，落底标高约为+1 301 m，其尾部与井底煤仓连
9、接，形成主运输系统。副斜井倾角为 19，斜长为 248 m，井筒内主要布置轨道，大约在 5-1 煤处落平，落底标高约为+1 301 m，布置井底车场及主要硐室，采用双轨调车场与 5-1 煤轨道运输大巷连接，形成辅助运输系统；在见 4-2 煤处设甩车场与本煤层轨道运输大巷连接，形成 4-2煤辅助运输系统。回风立井净直径为 4.5 m，井深 85 m，风井落底在 5-1 煤回风大巷，风井中设梯子间。该方案的优点是：建设初期工程量小，投资较少，工期短；设井底煤仓缓冲，有利于均衡运输；通风线路短，回风井处在矿井主导风向下侧，乏风及通风机运行噪声不影响工广；防爆门好安装。缺点是：矿井总工程量较大，其它同
10、方案 1。2.2 开拓方式各方案分析比较方案 3 为三个方案中工程量最少的一个，但主运输系统存在一个问题，就是没有井底煤仓进行系统的储运缓冲，根据运输设备设计选型原则，运输能力应当逐级加大，即头部的设备运输能力比中间的大，中间运输能力比尾部大，以应对多个地点不断增多的运输要求。当选用综采设备进行回采时，工作面产能较大，短时间内产出量大，则运输设备相应地运输能力要与之相匹配，运输设备的运输能力逐级加大后，最后一级的运能必须非常大才能满足生产要求，这就给设备选择上带来很大地难度，造成设备不好选，同时还存在着不论是掘进还是回采工作面，只要有一处需要运输，则矿井的主要运输系统都必须全部开动，造成运营保
11、障费用高，不利于均衡运输。另外设备长期运行，也增加了设备损耗，增大了设备投入。因此，设计时不推荐此方案。方案 2 和方案 1 都是采用井底煤仓进行中转缓冲的主要运输方式，只是区别于回风井筒的选择上。方案 2 三个井筒在位置上相对集中，但回风斜井施工工程量大，且通风机房在工业广场的上风侧，乏风及通风机运行噪声影响工业广场。而方案 1 则存在着需要设立井梯子间的缺点，正是由于回风立井远离工业场地，则通风设备的布置及位置摆放更加易选，设备的运行噪声也不影响工业广场，加之井巷工程量小，立井施工进度较快，有利于尽快贯通矿井的通风系统，而且立井的防爆门安装也比斜井的要简单方便地多。因此，设计时可优先选用方
12、案 1。方案 4 的特点：井底车场设在 5-1 煤层位，布置一套车场硐室，4-2 煤除设消防材料库外，不再另设其它硐室；副斜井在 4-2 煤处设甩车场与 4-2 煤轨道运输大巷勾通，分煤层布置大巷，4-2 煤布置一条轨道大巷和一条胶带机运输大巷，5-1 煤布置轨道大巷、胶带机运输大巷和回风大巷各一条，4-2 煤胶带机运输大巷头部采用转载胶带机勾通井底煤仓；分层回采，分层运输，集中回风。本方案对矿井的地质条件针对性强，避免了车场布置在不利岩层的问题，也避免了巷道和硐室围岩遇水软化破碎而造成施工和维护困难的难题，因此，推荐采用此方案。通过四个方案相比，方案 4 总体优点较多，因此推荐方案 4。3 结论该开拓方式经过上级主管部门认可，目前该矿已完成联合试运转，得到业主好评，因此，该方案是可行的。参考文献1徐永圻煤矿开采学M 徐州：中国矿业大学出版社,1999.2张荣立，何国纬，李铎采矿工程设计手册M.北京：煤炭工业出版社,2003.
