马兰矿南八采区开准系统优化方案研究.pdf

12020 年第 5 期 马兰矿南八采区开准系统优化方案研究 王浩鹏 （山西焦煤西山煤电马兰煤矿，山西 太原 030205） 摘 要 针对马兰矿实际情况，按照采区设计整体布局要求，进行方案优化和对比，兼顾采区煤层赋存特点，合理布置 采区准备巷道，实现短期利益和长期利益的平衡。通过方案优化比较，确定了南八采区开准系统方案，为矿井创收、保证 安全生产创造很好的条件，社会效益显著。 关键词 采区 方案 优化 中图分类号 TD822.2 文献标识码 B doi10.3969/j.issn.1005-2801.2020.05.001 Study on the Optimal Scheme of Open Quasi System in Nanba Mining Area of Malan Mine Wang Hao-peng （Shanxi Coking Coal Xishan Coal Electric Malan Coal Mine，Shanxi Taiyuan 030205） Abstract According to the actual situation of Malan Mine, according to the overall layout requirements of the mining area design, the scheme is optimized and compared, taking into account the coal seam occurrence characteristics of the mining area, reasonably arranging the preparation roadway of the mining area, and realizing the balance of short- term interests and long-term interests. Through the optimization and comparison of the schemes, the scheme of Nanba mining area development system is determined, which creates good conditions for the mine to generate income and ensure the safety of production, with remarkable social benefits. Key words mining area scheme optimization 收稿日期 2019-09-04 作者简介 王浩鹏（1984-），男，山西朔州人，采矿工程师， 2007 年毕业于中国矿业大学，现工作于马兰矿生产科设计组任 技术主管，主要从事矿井工程设计。 矿井建设与开采生产 1 概况 马兰矿目前开采水平为 910m 水平，2020 年 内需形成南八采区。南八采区东西宽 3.9km，南北 长 4.6km，面积 10.4km2。采区设计全盘考虑矿井整 体布局和十年发展要求，进行方案优化和对比。主 运输采用胶带机，辅助运输采用单轨吊，同时兼顾 采区煤层赋存特点，合理布置采区准备巷道，实现 短期利益和长期利益的平衡。 2 南八采区开准系统方案优化 2.1 采区巷道布置方案 根据南八上组煤的采区巷道布置和回采工作面 的布置情况不同，提出三种布置方案。方案的相同 点为三个方案均布置 4 条采区巷道，分别为辅助 运输下山、 皮带下山、 左翼回风下山、 右翼回风下山； 采区内均布置 1 个集中煤仓、1 个变电所和 1 个单 轨吊充电硐室；开拓巷道相同，四条准备巷道相对 位置相同，只是层位选择不同。具体如下 方案一南八上组煤准备巷道从左至右依次为 右翼回风下山沿 02煤层布置，辅助运输下山沿 2 煤布置，左翼、右翼回风下山沿 02煤布置，皮带 下山沿 4煤下 5m 布置。 方案二南八上组煤准备巷道从左至右依次为 右翼回风下山沿 02煤层布置，辅助运输下山沿 2 煤布置，左翼回风下山沿 02煤上 10m 布置，皮带 下山沿 2煤布置。 方案三南八上组煤准备巷道从左至右依次为 右翼回风下山沿 2煤层布置，辅助运输下山沿 4 煤下 5m 布置，左翼回风下山沿 02煤上 5m 布置， 皮带下山沿 4煤下 8m 布置。 2.2 采区开准方案比较 （1）主要井巷工程量比较 三个方案中，开拓巷道相同，准备巷道平面布 22020 年第 5 期 置基本相同，只是层位有所调整，工程量基本相同。 （2）资源回收率比较 三种方案资源回收率基本相同。 （3）施工难易程度比较 方案三准备巷道为“三岩一煤”，方案一和方 案二准备巷道为 “三煤一岩” ， 方案三施工难度最大。 方案一和方案二主要区别是岩巷的不同。方案 一中选择皮带下山作为岩巷，布置在 4煤下 5m， 方案二选择左翼回风下山作为岩巷，布置在 02煤 上 10m。根据岩层硬度分析，02煤上 10m 较 4煤 下 5m 岩石较硬。因此，方案一施工难度最小。 （4）岩巷工程量比较 方案三岩巷工程量最多，方案一和方案二岩巷 工程量基本相同。 综上所述，方案一优于方案二、方案三。因此， 采用方案一，即辅助运输下山布置在 2煤层中，皮 带下山布置在 4煤下，左翼回风下山、右翼回风下 山布置在 02煤层中。 2.3 选定的采区方案 南八上组煤开拓主要从三个方向施工。从井底 施工南八南九胶带机运输大巷和南八南九运煤大 巷，用于形成南八上组煤运煤系统；从 910 东大巷 开口施工南八轨道运输大巷，用于形成南八上组煤 行人、运料系统；延伸南五皮带下山，用于形成南 八上组煤前期出碴系统。 回采工作面通过轨道巷构成工作面行人、运料 系统；在皮带巷皮带头处施工溜煤眼与皮带下山连 通，形成工作面运煤系统。 3 解决的关键问题及创新点 （1）采区布置全盘考虑 02、2、8三层煤的 联合开采，运煤系统均由南八南九运煤大巷和南八 南九胶带机运输大巷运至井底煤仓，南八南九运煤 大巷布置同时兼顾南九采区运煤系统，布局合理， 整体性突出，为矿井发展奠定了良好的基础。 （2）采区辅助运输系统采用单轨吊辅助运输 系统，极大提高了采、掘期间辅助运输效率，有效 保证了矿井采掘衔接需求。 （3）南八采区采用“大走向、大斜长、大断面” 的开采模式，提高单面储量和单产水平，有效降低 了采区万吨掘进率。 （4）准备巷道层位选择合理，岩巷掘进工程 量小，既有利于采区工作面布置，又能保证巷道服 务年限，优势突出。 4 社会经济效益分析 （1）南八采区投入生产后，能很好缓解采区 衔接，减少矿井开掘队组，对矿井实现科技减人千 人目标产生极大的助推作用，有利于矿井安全管理 和质量标准化水平的提升，为矿井创收、保证安全 生产创造很好的条件，社会效益显著。 （2）南八南九运煤大巷的布置方式，兼顾南 九采区运煤系统，布局合理，整体性突出，为矿井 发展奠定了良好的基础。同时采区辅助运输系统采 用单轨吊辅助运输系统，极大提高了采、掘期间辅 助运输效率。 （2）南八采区上组煤回采 02、2煤层。02 煤层厚度 0.42.98m，平均 1.93m，可采储量 1483.6 万 t；2煤层厚度 1.22.75m，平均 1.96m，可采储 量 1614.9 万 t，合计 3098.5 万 t。按年产 120 万 t 计 算，服务年限 25.8a，将产生很好的经济效益。 （3）南八采区开准系统设计，合理减少岩巷 掘进量，对于矿井节能降耗、降低成本具有显著效 果。该技术对西山矿区、霍州矿区、汾西矿区具备 类似条件的矿井都具有广泛的推广意义。 5 结语 通过方案对比，确定了马兰矿南八采区开准系 统的方案。开准系统形成后，将形成稳定可靠的采 区系统， 为矿井创收、 保证安全生产创造很好的条件， 社会效益显著。该技术对西山矿区、霍州矿区、汾 西矿区具备类似条件的矿井都具有广泛的推广意义。 【参考书目】 ［1］ 张庆和，吴正全，姜爱军，等 . 矿井延深方案优 化实践 [J]. 煤炭工程，2009（06）5-7. ［2］ 蒋元伟，黄军锋，杨培 . 青龙煤矿二采区开拓方 案设计优化 [J]. 科技信息，2010（17）1005. ［3］ 严求应 . 青东矿井 82 采区巷道布置方案优化设计 [J]. 煤炭工程，2011（09）4-58. ［4］ 白燕杰 . 极近距离煤层群采区巷道布置优化及开 采顺序研究 [D]. 重庆大学，2011. ［5］ 贾正奎，王俊超 . 船景煤矿首采区巷道布置优化 设计 [J]. 煤矿开采，2012，17（06）23-2464.