补连塔煤矿李家窑煤矿井田开拓方案优化设计

补连塔煤矿 李家窑煤矿井田开拓方案优化设计一、概况 李家窑煤矿位于大同煤田南东部，大同市左云县南东26kmi,小京庄乡李家窑村南，井田总体构造形态为单斜构造，地层走向近东西，倾向北，在井田西南部，有一宽缓的背斜构造，轴向近东西；井田东南部较陡，倾角最大可达25，西、北部平缓，倾角一般3左右。井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组地层。主要可采煤层有山 4、 2、 5-1 、 5、 8-1 号煤层，而批采的山4 2 号煤层在本井田范围内不可采。其中山4、 8-1 号层大部可采， 5 号层全区可采， 2、 5-1 号层局部可采。二、原方案简述 主副井工业场地基本位于地面F167断层（大致呈东西向穿越井田的一条沟）中部以北呈南北向一冲沟内（即 1408 钻孔所在的小支沟）。风井位于羊圈头村正南800m处，大约在井田南北向的中部。山 4号层和2号层集中布置，分层开采。即副斜井在山 4 号和 2 号煤层分设甩车场，分层布置盘区大巷，山 4 号煤通过溜煤眼进入主煤仓， 2 号煤直接进入主煤仓，集中运出地面。山 4 号层和 2 号层可采部分采用三巷布置，即（盘区）皮带大巷、（盘区）辅运大巷、（盘区）回风大巷，均沿煤层底板布置。依据井田内断层分布，将井田内山 4 号层划为四个盘区开采，分别为 : 北盘区、南一盘区、南二盘区、西盘区。F167断层以北为北盘区，从主煤仓上口南北方向布置北盘区皮带大巷，在其两侧平行布置北盘区辅运大巷和回风大巷，三条盘区大巷北至井田北界，南至 F167断 层；以过F167断层盘区巷为界，与F167断层和F89断层相夹煤量的大约1/2以东 为南一盘区；F89断层以南为南二盘区；沿 F167断层向西东西向布置两条1600m 大巷，折向南南北向布置三条盘区大巷至边界为西盘区。三、优化原因及优化原则1 .优化原因 原整合设计工业场地布置仅利用冲沟北部 1408钻孔所在的支沟，场地布置较狭窄，不适合矿井选煤厂联建；井筒落底点位置较低，井筒掘进工程量较大，不符合早见煤、早投产、早见效的高效建设模式；井筒落底点偏离井田储量中心，不利于井田的整体开发；井下开拓大巷布置方式巷道工程量较大，煤炭折返运输量较大，不利于成本节约。2 . 优化原则 （ 1）通过精心设计使矿井地面布置功能分区明确，布局合理，场地利用系数较高，建设地面整洁、环保、现代化、智能化的高效矿井。（ 2）通过对井筒倾角、方位、落底点位置的精确计算及井下开拓巷道布置的优化，使井下开拓巷道布置布局更加合理。（ 3）采用先进的采煤方法，依托综合机械化采煤技术，对整个矿井的开拓方式和开拓巷道布置进一步优化。四、井田开拓方式及井口位置选择的优化1. 工业场地位置的选择 设计从井田两翼资源/储量平衡、开拓布置、井下运输距离、矿井通风、生产规模等因素进行了综合比较。经现场踏勘，适合布置矿井工业场地的位置为位于井田中部F167断层南部的一条近东西向的自然冲沟，该冲沟内1408钻孔所在的小支沟相对较为开阔（可利用面积约12ha）,且位于井田的中央，适合做为矿井工业场地。故工业场地选择利用 1408 钻孔所在的小支沟和与支沟相对的冲沟南部开阔地带共同做为矿井工业场地和选煤厂场地。2. 井田开拓方式的优化 根据选定的矿井工业场地，设计在冲沟南部缓坡的开阔地带选择主斜井工业场地和选煤厂场地，并掘砌主斜井；在冲沟北部1408 钻孔所在的支沟内布置副斜井工业场地和行政福利场地，并掘砌副斜井；在冲沟的北部距ZK2101钻孔316米处（距工业场地约500nm布置风井场地，开凿回风立井。设计采用由浅入深“分层大扒皮”开采方式，各煤层分煤层分别布置井底煤仓和开拓巷道，各煤层生产系统相对独立，系统布置简单、实用，十分有利于采掘作业。各煤层辅助提升分别以甩车场形式与副斜井相联系，副井最终落底至5 号煤层底板，水平标高+1220m水平。主要可采山4号煤层甩车场水平标高为山4号+1300m（ 2 号煤层与山 4 号煤层联合布置，暗斜井相联）。每组煤设三组大巷，通过主斜井井底煤仓垂直于F103断层布置一组南翼大巷；该大巷延伸至井田边界后折而向西布置一组南翼边界大巷；另通过主斜井井底煤仓向北沿南北方向布置一组北翼大巷。每组大巷均设胶带、轨道、回风三条巷道，相互平行，间距30m胶带、轨道巷沿煤层底板布置，回风巷沿煤层顶板布置。井底煤仓采用上抬式布置，井底撒煤利用主斜井井底清理撒煤平巷清理，与煤仓相连的两条胶带大巷以16坡岩石斜巷爬至井底煤仓上口。全井田共划分为4个采区，即F89断层以南为南一采区；F89断层和F167断 层之间为南二采区；井田南部的一小部分资源和前坪村西部的资源为西三采区；F167断层以北部分为北四采区。各采区采用走向长壁或倾斜长壁开采，首采区为 井底车场附近的南二采区。五、方案优化比较选择地面布置比较：优化方案主、辅生产区分场地布置，功能分区明确，场地布置开阔，矿井选煤厂联建，适合井型1.20Mt/a 乃至1.50Mt/a 的大型矿井设计布置，对矿井持续发展意义重大。而原方案地面布置仅利用 1408 钻孔所在的北部支沟，地面布置较狭窄，仅局限于井型0.60Mt/a 的矿井建设。井筒倾角、长度、落底点位置比较：原方案井筒倾角主井25，副井26；井筒落底至5号煤层斜长主井625m副井524m优化方案井筒倾角主井25。，副 井23。；井筒落底至5号煤层斜长分别为主井525ml副J井509m上述数字表明， 优化方案井筒倾角、工程量均较小。井下开拓巷道布置方式比较：优化方案井下开拓方案简单实用，开拓巷道工程量最短，工作面推进长度较长，尤其南翼采区推进长度较长，十分有利于综合机械化开采矿井的工作面布置，减少了工作面搬家次数，为矿井的高效生产提供了便利条件。而原方案工作面搬家倒面次数多，开拓、回采巷道工程量均较大，不利于高产高效机械化矿井的建设。结论：优化方案无论从地面布置和场地利用，还是从井筒倾角和落底点位置以及井下开拓巷道布置均优于原方案。煤炭工业太原设计研究院 吴同勋