采区上山的优化设计.pdf

开开采采技技术术 采 区 上 山 的 优 化 设 计 孙森，韩波，刘立志 （淮南矿业集团 新庄孜矿，安徽 淮南 “） ［摘要］介绍采区设计中， 条上山多功能使用的设计思路、方法和取得的技术经济效果。 ［关键词］采区上山；设计；优化 ［中图分类号］’［文献标识码］*［文章编号］,-（）.,“, ［收稿日期］ / / ［作者简介］孙森（0- / ） ，安徽宿县人，高级工程师，0 年毕业于淮南矿业学院采矿系，现任新庄孜矿矿长。 问题的提出 在满足安全与生产要求的前提下，如何以最小 的巷道投入，采出最多的煤炭，是采区巷道布置的 重要课题。在采区设计中，按常规一般 个采区布 置 条岩巷（集中轨道巷、集中运输巷） 、“ 条上 山（轨道上山、运煤上山、通风上山） 。为解决运 煤上（下）山的撒煤清理问题，还需布置专用清理 撒煤系统，工程量少则 1 2，多则 -2 左右。 大量岩石巷道的布置不仅增加掘进施工队伍和安全 隐患，而且还加大生产成本，不符合采区优化设计 应遵循的技术经济一体化原则。为此，在 -“ 采 区设计中打破传统观念，采用新的布置方式，将轨 道上山、运煤上山、清理撒煤巷三者用 条上山代 替，并利用采区轨道石门替代采区集运石门，简化 了巷道布置，减少了成本投入。 “采区基本概况 五二采区和五四采区预计可采储量约 万 3，两采区以 4 / - （）断层为界。五二采区上限标高 / -2，下限标高 / 2，五四采区上限标高 / 52，下限标高 / 2。北以 41 4断层为界， 南以 4 / 01 4 / -断层为界，可采煤层倾角 1 6，采区内有断层 0 条，将煤层沿走向切割成 1 2 的数块可采块段。采区内主采的 7“，*8， *，*5属高突煤层。五二采区 7“槽 / -2 北翼走 向长 “-2， / 2 走向长 “-2，南翼 / -2 走 向长“-2， / 2 走向长 2。 按照原采区方案设计，五二采区采用分组联合 巷道布置 式，7 “ ，* 1 * ，* “1 *5各为一组， 其中 7 “槽底板建立出煤与轨道运输系统，并设运 煤下山及轨道上山和边界通风上山，并在五二采区 石门北翼上提 -2 建立 条 *1 7“槽集运石门， 设立 * 煤仓，利用轨道石门矿车出煤（图 ） 。原 设计采区内 个工作面同时生产，炮采工艺，日产 煤 53。 图五二采区原巷道布置 -轨道上山；“变电所；煤仓；五二采区轨道石门； / -7“回风道；/ *北运道；’-“ 轨道上山； / --7“轨道巷；/ --7“集运巷；*/ 7“轨道巷； ,-/ 7“集运巷；,.溜煤下山；,// -0集运石门 变更后的方案设计 巷道布置 “ 年增刊 （总第 5期）煤矿开采 年 月 随着市场经济的发展，必须对传统的采煤方法 进行改进。五二采区由原来设计的 个炮采工作面 改为 个放顶煤开采工作面，产量由 “ ’ 增加 到 ’。因此，运输设备能力及煤仓容量均要 按产量要求设计，并坚持优化采区设计，少掘巷 道。新的设计方案为在五二采区轨道石门以北设 计 “条集运煤、提料并兼处理撒煤三者合一的上 山，上山倾角 。上部标高至 * ,-.“ 集运巷。 上山左侧摆放 /01* “2 刮板机 台，右侧铺设 轨道。下部 “条运煤斜石门用 /01* “2 刮板机 “ 台将 “ 煤仓和上山联系起来。为处理 条运煤 下山的煤水问题，第 条下山下口近3- 的斜巷用 作清理煤水巷。在中间摆放 道木板闸门，以利存 煤及滤水，清理时分段拆去木闸板装车。同时取消 原设计的 2“4 .“运煤平石门，将五二采区轨道石 门刷大后，设立 “ 煤仓。煤仓垂高 5-，容 量 ，双轨装车场（见图 ） 。 图变更设计后的五二采区巷道布置 “轨道上山；“变电所；煤仓；五二采区轨道石门； * ,.“集运巷；* ,“2“北运道；’机轨合一上山； * ,.“集运巷；斜石门；** ,“.“集运巷 “断面设计 上山断面设计净宽 ,--，其中刮板机道宽 “ --，下口比巷道底板低 --，刮板机安装 中心线距巷帮--。矿车道净宽 “ 6--，利用 “ 手动底卸式矿车和 7-- 轨距平板车下放矸石 及提料，在下口用 矿车转载。在刮板机道与矿 车道之间设置行人台阶，净宽 ,--，台阶面高出 底板线“--，高出刮板机道底板 --，台阶下 用 -- 8 -- 瓦石砌筑一隔墙，以免道床底板 被煤水冲刷后塌落。 下口清理巷部分底板低于刮板机巷底板，每隔 “- 左右用砼浇筑一挡土墙形式的闸板门垛，用槽 钢作为闸板门槽口，每块闸板高 “--，分块逐渐 加高至门垛上口，共设 道，下口敷设 “ 条 -- 8 --斜水沟直接和大巷水沟相连。 上山断面采用锚杆喷浆挂网（加锚条）支护， 锚杆直径 “,--，间排距 6-- 8 6--。当条件 较好时也可采用锚喷支护（见图 ） 。 图采区上山巷道断面 “煤仓设计 五二采区改革采煤方法后产量增至 ’， 但主运系统中，上段为胶带机和刮板机连续运输， 下口为装车站的轨道非连续性运输，如果煤仓容量 较小，难以解决上述运输问题。因此 ，在 “ 采 区煤仓设计中，选择了净直径 -、净高 5-、 容量 - 的仓体形式，成为矿上目前最大的煤 仓，可存煤 。煤仓下口采用双曲线形漏斗，仓 壁支护采用井圈加锚喷支护。施工工艺拟采用天井 钻机新工艺施工。 安全措施 由于刮板机和矿车在同 “条上山中运行，且设 有行人台阶；若在使用中不加强管理，势必造成安 全隐患。为此要采取以下安全措施上山每隔 4 -设立一躲避硐；严格执行上山“行人不行 车，行车不行人”的规定；上山上下口及井身设立 （下转 “页） “ “年增刊 （总第 6 期）煤矿开采“ 年 “ 月 施设计、施工、效果考察；远距离放炮；揭煤前进 尺和过煤段的施工。 （）突出煤巷掘进是日常防突工作的难点，关 键循环工序 地质预报（构造预计、煤柱、解放范围、集 中应力区等地质圈化） 循环工序（⋯⋯预报措施效检进尺 ⋯⋯） 工序距离控制（防突小组、地质测量、施工 区队之间的信息反馈） 巷道施工管理（腰帮过顶、超前支架，少装 药轻放炮，突出预兆） （“）切实履行突出区域内的安全防护措施。鉴 于目前常规预报方法的可靠性及日常管理中可能存 在的漏洞，在突出区域内施工采取一定的防护措 施，以控制事故范围的进一步扩大，杜绝突出伤 人。其主要内容包括 通风系统要具有独立性，反向风门牢固、可 靠；加强现场监测监控和电器管理，确保瓦斯超限 断电，严防电器失爆；设置压风自救及躲避硐室； 采用远距离放炮。 年以后，矿区相继发生突出伤亡事故 起。 年 月 日谢二矿 “ ’ * 轨道石门 “ 发生突出时，人死亡；特别是 年 月 日潘一矿东二 ,- 回风联巷延期突出， 人死亡事 故，足以说明淮南矿区日后防突工作的严峻形势， 也暴露出工作中存在的问题。摆脱这一局面，首先 各级领导要提高防突意识，象抓现场瓦斯管理一样 重视防突工作；重点抓矿井防突队伍建设，合理设 置机构，充实人员，强化培训，发挥机构工作效 率；以细则为基本依据，按淮南矿区特点，制 定出针对性强、易操作的矿区防突若干规定，规范 日常防突管理；增加防突投入，重点研究旨在缩短 “四位一体”综合措施工序循环的高效安全，便于 实施的局部具体防治突出措施。 “““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““““ ［责作编辑崔德仁］ （上接 页） 面精度下降，更为重要的是，采空区已导致相应地 面不能施工三维地震工程。 鉴于上述情况有以下建议 （）条件较好的采区，在工作面、巷道设计布 置之前，应进行三维地震工程，已进行三维地震的 采区，应提高应用、开发三维地震信息的能力，对 工作面、巷道工程设计，进行可行性、合理性、科 学性论证，掌握三维地震时间剖面处理分析、叠加 处理、速度分析等核心技术。 （）建议三维地震施工解释单位及矿有关部门 开展煤层含气性、含水性、岩性等项目的分析研究 工作。因为煤层的含水性、含气性（瓦斯）影响煤 层的物性（密度、波速等） ，可以预见三维地震将 在瓦斯赋存规律等方面大有作为。 ［责任编辑文学宽］ （上接 “页） 红、绿灯，矿车运行时红灯亮，人员严禁上下；巡 视刮板机道人员不准在矿车运行时进入上山；中间 刮板机司机必须在专设硐室内操作；清理撒煤时， 矿车必须在人员下口。 经济分析 （）原设计方案与新设计方案可比部分的巷道 工程量及工作量为 轨道上山. “/， . “0，“ 元 10，计 万元；溜煤下山. “/， . 0，“ 元1 0，计 * 万元；运煤平石门及通道 . “0， “ 元1 0，计 元。小计 . -0，元。 工作量仅以概算直接费为计算基础。 （）新案设计的巷道工程量及工作量为 机轨合一上山. “/， . “0，“ * 元1 0， 计 万元；大 眼上口运煤 斜石门， . *0， “ 元10，万元。小计 . “*0，“ 万元。 （“）两设计方案 相比较，减少巷道工程量 “0，减少投资 ““ 万元，未包括减少 条阶段岩 石平巷的工程量及工作量。生产能力加大，减少巷 道工程量及资金投入，经济效益显著。 “结语 随着煤矿生产、经营形势的变化，必须改变设 计工作中技术与经济两张皮的现象。技术工作应考 虑如何创造最优的安全条件，最少的投入，最佳的 效益，坚持技术经济一体化的针，不断创新，努 力提高企业经济效益。 ［责任编辑崔德仁］ 年增刊 （总第 * 期）煤矿开采 年 月