编号: 时间:2021年x月x日 书山有路勤为径,学海无涯苦作舟 页码:第1页 共5页 “煤巷化”设计理念探索与实践
随着煤矿“机械化、自动化、信息化、智能化”管理程度不断提高,刘庄煤矿设计工作以“掘进四化”即“采区上山煤巷化、煤巷掘锚一体化、岩巷掘进机械化、矸石运输连续化”思路为引导,结合新技术、新工艺、新装备应用,设计思维和理念也在不断推陈出新,从设计源头强化工程功能集成,努力实现采区巷道“少掘、快掘、优掘”,提高工程效益,有效防范采掘接续紧张局面,有利于井工煤矿实现生产高度自动化、技术经济合理化和安全高效开采。 1矿井概况
刘庄煤矿隶属中煤新集能源股份有限公司,位于安徽省阜阳市颍上县境内,设计生产能力800万t/a,核定生产能力1100万t/a。井田东西走向长16.0km,南北倾斜宽3.5~8.0km。井田内共含煤30余层,13层可采煤层,其中5层主要可采煤层,分别为13-1煤、11-2煤、8煤、5煤和1煤。矿井为煤与瓦斯突出矿井。现揭露的煤层中13-1煤层为突出煤层,11-2、8、6、5煤层为非突出煤层,现矿井13-1煤层的所有采掘活动均处在无突出危险区。矿井水文地质类型为复杂型。矿井采用立井、主要石门、集中大巷、分区开拓的开拓方式,分区通风、集中出煤。以F25断层为界划分为东区和西区。东区工业场地内设有主井、副井、矸石井和中央风井四个井筒,东风井工业场地布置1个东回风井,西区工业场地设有进、回风井两个井筒。东区划分为东一、东二、东三采区,西区划分为西一、西三、西四采区。
2采区开拓开采系统
1311采区位于刘庄井田东部,采区范围:采区西为F31断层保护煤柱
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编号: 时间:2021年x月x日 书山有路勤为径,学海无涯苦作舟 页码:第2页 共5页 线,东为F5断层保护煤柱线,北为11-2煤层露头防水煤柱线和东风井保护煤柱线,南至11-2煤-762m煤层等高线。采区内总体构造形态为一单斜构造,煤层走向近东西,倾向南,平均倾角为16o,平均煤厚2.14m。11-2煤层直接顶板多为泥岩、砂质泥岩,局部为砂岩,平均厚1.96m。基本顶以粉、细砂岩为主,局部发育为中砂及石英砂岩,平均厚8.38m。1311采区设计可采储量866.8万t,设计年产400万t,采区生产能力200万t/a,服务年限3.6a。东三采区布置一组大巷到采区中部,从东三大巷开门布置轨道、胶带、回风石门进入东三11-2煤,再利用东三石门生根布置采区下部车场和采区上山,采用两翼走向长壁布置工作面。另布置一条东三矸石胶带机巷和矸石仓作为东三采区出矸系统。采区上部布置一条回风石门与东回风井相连,作为采区回风系统。
3采区方案
根据矿井生产技术装备现状以及1311采区煤层赋存情况,确定该采区采用双翼走向长壁布置方式,对采区巷道布置提出两个方案进行技术论证,选择更加合理的方案。方案一(传统布置方式):布置一岩两煤上山(1)巷道布置利用东三轨道石门、东三胶带石门、东三回风石门、东三矸石胶带机巷及-522m东三一号回风石门作为1311采区开拓系统主干巷道进入采区,施工东三轨道回风石门联巷作为采区下部车场,再从下部车场内拨门施工采区上山,上山上部施工回风联巷与-522m东三一号回风石门相连,采用走向长壁采煤法,布置双翼采区。从采区下部车场开门施工3条采区上山(轨道上山、胶带上山和回风上山),轨道上山与胶带上山间距40m,胶带上山与回风上山间距35m。轨道上山布置在11-2煤层底板岩石中,胶带上山、回风上山均布置在11-2煤层中。采区可采煤
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编号: 时间:2021年x月x日 书山有路勤为径,学海无涯苦作舟 页码:第3页 共5页 量872.2万t。如图1、图2所示。(2)采掘安排及准备工期双翼布置三个区段,区段斜长均为320m。第一区段两翼及131103工作面均为“刀把式”布置,西翼131101作为首采工作面,面长250~320m,东翼131102工作面,面长210~320m,作为接替工作面。投产工程量总计7230m,其中岩巷2150m,煤巷5080m,投产工期27个月。方案二(创新布置方式):布置三条煤层上山,取消采区东翼中部车场(1)巷道布置从采区下部车场开门施工3条采区上山(轨道上山、胶带上山和回风上山),轨道上山与胶带上山间距40m,胶带上山与回风上山间距35m。3条采区上山均布置在11-2煤层中,采区西翼采用中部车场沿煤加顺槽外段全岩布置方式,采区东翼取消中部车场,顺槽外段沿11-2煤布置,与轨道上山、胶带上山贯通,从回风上山上方穿过。采区可采煤量866.8万t。如图3、图4所示。(2)采掘安排及准备工期双翼布置三个区段,第一区段以东风井工业广场保护煤柱线为上限,三个区段长度自上而下分别为290m、280m、260m。131102及131103工作面均为“刀把式”布置。西翼131101作为首采工作面,面长290m,东翼131102工作面,面长290m,作为接替工作面。投产工程量总计7000m,其中岩巷885m,煤巷6115m,投产工期19.5个月。
4技术经济比较
4.1工程量及投产工期比较。采区方案工程量及投产工期见表1、图5。4.2综合比较。方案二相对于方案一,巷道总工程量减少560m,岩巷工程量减少1625m,少施工两个溜煤眼;投产工程量减少230m,岩巷工程量减少1265m;投产工期缩短7.5个月。通过综合技术可行性论证,确定采用方案二,即布置三条煤层上山,取消东翼中部车场。4.3经济与社会效益测算。通过采区设计方案
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“煤巷化”设计理念探索与实践
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