论文部分内容阅读
摘 要： 义络煤业在采区优化设计的过程中，通过工程类比，优化了采区巷道布置，可少掘西翼集中巷及石门740m，减少掘进工程量，节省工期，能够实现快速高效的掘进巷道，加快生产进度，降低生产成本，缓解采掘接替；三阶段中石门揭煤位置底板高程设计在-159m，解决了巷道层位在突出区域的难题；工作面运输巷一次掘成，回采过程中无需再延伸运输巷，有效的避免了串联通风的问题。
关键词： 采区优化；生产接替；串联通风
【中图分类号】 P618.11
【文献标识码】 B
【文章编号】 2236-1879（2017）11-0214-02
近年来随着煤炭形势的低迷，使义络公司的发展面临着空前的困境，随着采掘深度不断增大，煤层赋存条件进一步变差，我公司的生产接替工作变得越发紧张。合理的煤矿采区布局对于提高工效、保障安全、降低成本具有重要意义[1-3]。根据现有条件，对矿井生产布局进行优化设计而产生的正面效果立竿见影，随著技术进步，及时优化采区布局也是行业发展的必然趋势[4-6]。因此，快速高效的掘进巷道，加快生产进度，降低生产成本，是我公司的可持续发展工作的重中之重，采区优化设计也将是必经之路。
1 矿井概况
义络煤业采用平硐、暗立井、暗斜井聯合开拓方式。设计生产能力60万吨/年，矿井井田走向长约9km，义络煤业公司主采二叠系山西组二1煤，二1煤层局部具炭质泥岩（或泥岩）伪顶和伪底，厚度一般为0.2～0.5m；直接顶、底板以黑色砂质泥岩为主，厚度一般为2～5m；老顶为中细粒长石石英砂岩，厚度6～18m。采煤工作面采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板。
36采区三阶段西翼走向长550.5米，东翼走向长225.5米，总走向长776米。西翼最厚煤厚 3.5米、最薄煤厚 1.3米、平均煤厚2.6 米，坡度30°- 40°、平均坡度35°。东翼最厚煤厚 3.6米、最薄煤厚 1.3米、平均煤厚2.6 米，坡度30°- 40°、平均坡度35°。根据现有地质资料，36采区三阶段二1煤层最厚煤厚3.6米、最薄煤1.3米、平均煤厚2.6米。
2 存在的问题
义络煤业公司采区采用煤层底板运输大巷，底板集中巷加小石门的开拓方式。该设计方法是为了能够快速形成回采工作面，实现快速生产的目的，同时，在工作面回采期间，可以安排掘进队伍进行运输巷和回风巷的延伸如图1。
2.1 生产接替问题。36采区三阶段原设计走向长近776米，东西两翼开拓集中巷及石门，完成全部开拓工程计划需要11个月，开拓工程量巨大，工作面准备时间长，严重制约义络煤业的生产接替。
2.2 串联通风问题。原设计方案在工作面回采期间，延伸工作面运输巷时，掘进工作面的污风直接排入采煤工作面的运输巷而进入采煤工作明，属于串联通风，为矿井增加了不安全隐患，根据国家相关规定以及豫煤安监办《河南省煤矿瓦斯防治补充管理规定“严禁任何工作面串联通风”的要求，原设计方案存在安全隐患，不能再采用，因此必须更改设计方案，杜绝串联通风现象。
2.3 瓦斯突出问题。36采区三阶段原始接替设计高程位于-160以下，三水平车场绕道及中石门已提前完工。但近年来义络煤业经瓦斯突出鉴定为高程在-160以上为非突出区域，与原设计高程存在冲突，若继续按照原设计施工巷道，则将增加防突方面的相关费用，进一步增加矿井负担。
在煤炭形势严峻的背景下，随着采掘深度不断增大，煤层赋存条件进一步变差，加速生产接替、降低生产成本才是解决公司当前困境的有效途径。如若仍按原设计先施工集中巷石门再开掘煤巷，将严重推迟工作面投产，无法满足生产接替造成生产脱节，严重影响义络煤业的正常生产活动。
3 义络煤业36采区优化方案
3.1 36采区三阶段集中巷优化方案。
依据原设计与现阶段情况存在的问题，义络煤业经研究决定取消集中巷及石门的掘进，直接进入煤层开掘下行顺槽。沿原已掘集中巷向东开拓42米，再于37米处以方位角170°52′59″分别向南北开掘石门和爬坡皮带巷。石门直接从开口位置以6.8°起坡，斜长58米，到揭煤位置高程达到-159m巷道平面布置如图2，满足瓦斯鉴定非突出要求。
3.2 36采区三阶段工作面优化方案。
36采区三阶段36060工作面回风巷利用二阶段工作面运输巷和-100m集中巷各石门的揭煤情况，由中石门向西掘进。36060工作面运输巷由三阶段集中巷中石门，直接进入煤层，沿-159m煤层底板等高线向西一次掘成，再上山掘进切眼，工作面设计如图3。
4 结论
义络煤业在采区优化设计的过程中，通过工程类比，优化了采区巷道布置，有利于采区的快速准备，便于集中快速掘进，保证了矿井的有序接替，同时也为同类型采区设计提供了参考依据。
36采区三阶段优化设计，原设计集中巷+石门+反上山+下巷，现在只开一个中石门，起坡底板高程在-160以上，直接掘工作面运输巷，简化巷道布置，能够快速高效的掘进巷道，加快生产进度，降低生产成本，可少掘西翼集中巷及石门740m，减少掘进工程量，可节约资金592万元，节省工期6个月，有效缓解矿井的采掘接替。
义络煤业瓦斯突出鉴定高程-160m以上为非突出，集中巷直接以6.8°起坡底板高程设计在-159m，揭煤点为非突出区域，有效的解决了巷道层位在瓦斯鉴定突出区域的难题。
优化后的工作面设计方案，工作面运输巷一次掘成，回采过程中无需再延伸工作面运输巷，有效的避免了串联通风的问题，提升了矿井的安全系数。
参考文献
[1]张小军.衰老矿井采区优化设计的若干问题[J].采矿与安全工程学报，2002，19（2）：107-109.
[2]闫红新.张集矿井开拓布署优化[J].煤炭工程，2000（6）：5-7.
[3]盛时超.因地制宜 优化矿井生产布局 [J].中国科技纵横，2011（16）263-23.
[4]周桂铨.采矿系统工程在采区优化设计中的应用[J].龙岩学院学报，2009，27（2）：40-42.
[5]张永刚，杨夫刚，李福军.不规则采煤工作面优化布置[J].山东煤炭科技，2015（10）：31-32.
[6]徐炳亮.浅析残采矿井的采掘接替[J].中小企业管理与科技旬刊，2013（6）：181-182.
作者简介：安超军（1970.02-），男，汉族，河南许昌人，中专学历，毕业于河南理工大学，工程师。
关键词： 采区优化；生产接替；串联通风
【中图分类号】 P618.11
【文献标识码】 B
【文章编号】 2236-1879（2017）11-0214-02
近年来随着煤炭形势的低迷，使义络公司的发展面临着空前的困境，随着采掘深度不断增大，煤层赋存条件进一步变差，我公司的生产接替工作变得越发紧张。合理的煤矿采区布局对于提高工效、保障安全、降低成本具有重要意义[1-3]。根据现有条件，对矿井生产布局进行优化设计而产生的正面效果立竿见影，随著技术进步，及时优化采区布局也是行业发展的必然趋势[4-6]。因此，快速高效的掘进巷道，加快生产进度，降低生产成本，是我公司的可持续发展工作的重中之重，采区优化设计也将是必经之路。
1 矿井概况
义络煤业采用平硐、暗立井、暗斜井聯合开拓方式。设计生产能力60万吨/年，矿井井田走向长约9km，义络煤业公司主采二叠系山西组二1煤，二1煤层局部具炭质泥岩（或泥岩）伪顶和伪底，厚度一般为0.2～0.5m；直接顶、底板以黑色砂质泥岩为主，厚度一般为2～5m；老顶为中细粒长石石英砂岩，厚度6～18m。采煤工作面采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板。
36采区三阶段西翼走向长550.5米，东翼走向长225.5米，总走向长776米。西翼最厚煤厚 3.5米、最薄煤厚 1.3米、平均煤厚2.6 米，坡度30°- 40°、平均坡度35°。东翼最厚煤厚 3.6米、最薄煤厚 1.3米、平均煤厚2.6 米，坡度30°- 40°、平均坡度35°。根据现有地质资料，36采区三阶段二1煤层最厚煤厚3.6米、最薄煤1.3米、平均煤厚2.6米。
2 存在的问题
义络煤业公司采区采用煤层底板运输大巷，底板集中巷加小石门的开拓方式。该设计方法是为了能够快速形成回采工作面，实现快速生产的目的，同时，在工作面回采期间，可以安排掘进队伍进行运输巷和回风巷的延伸如图1。
2.1 生产接替问题。36采区三阶段原设计走向长近776米，东西两翼开拓集中巷及石门，完成全部开拓工程计划需要11个月，开拓工程量巨大，工作面准备时间长，严重制约义络煤业的生产接替。
2.2 串联通风问题。原设计方案在工作面回采期间，延伸工作面运输巷时，掘进工作面的污风直接排入采煤工作面的运输巷而进入采煤工作明，属于串联通风，为矿井增加了不安全隐患，根据国家相关规定以及豫煤安监办《河南省煤矿瓦斯防治补充管理规定“严禁任何工作面串联通风”的要求，原设计方案存在安全隐患，不能再采用，因此必须更改设计方案，杜绝串联通风现象。
2.3 瓦斯突出问题。36采区三阶段原始接替设计高程位于-160以下，三水平车场绕道及中石门已提前完工。但近年来义络煤业经瓦斯突出鉴定为高程在-160以上为非突出区域，与原设计高程存在冲突，若继续按照原设计施工巷道，则将增加防突方面的相关费用，进一步增加矿井负担。
在煤炭形势严峻的背景下，随着采掘深度不断增大，煤层赋存条件进一步变差，加速生产接替、降低生产成本才是解决公司当前困境的有效途径。如若仍按原设计先施工集中巷石门再开掘煤巷，将严重推迟工作面投产，无法满足生产接替造成生产脱节，严重影响义络煤业的正常生产活动。
3 义络煤业36采区优化方案
3.1 36采区三阶段集中巷优化方案。
依据原设计与现阶段情况存在的问题，义络煤业经研究决定取消集中巷及石门的掘进，直接进入煤层开掘下行顺槽。沿原已掘集中巷向东开拓42米，再于37米处以方位角170°52′59″分别向南北开掘石门和爬坡皮带巷。石门直接从开口位置以6.8°起坡，斜长58米，到揭煤位置高程达到-159m巷道平面布置如图2，满足瓦斯鉴定非突出要求。
3.2 36采区三阶段工作面优化方案。
36采区三阶段36060工作面回风巷利用二阶段工作面运输巷和-100m集中巷各石门的揭煤情况，由中石门向西掘进。36060工作面运输巷由三阶段集中巷中石门，直接进入煤层，沿-159m煤层底板等高线向西一次掘成，再上山掘进切眼，工作面设计如图3。
4 结论
义络煤业在采区优化设计的过程中，通过工程类比，优化了采区巷道布置，有利于采区的快速准备，便于集中快速掘进，保证了矿井的有序接替，同时也为同类型采区设计提供了参考依据。
36采区三阶段优化设计，原设计集中巷+石门+反上山+下巷，现在只开一个中石门，起坡底板高程在-160以上，直接掘工作面运输巷，简化巷道布置，能够快速高效的掘进巷道，加快生产进度，降低生产成本，可少掘西翼集中巷及石门740m，减少掘进工程量，可节约资金592万元，节省工期6个月，有效缓解矿井的采掘接替。
义络煤业瓦斯突出鉴定高程-160m以上为非突出，集中巷直接以6.8°起坡底板高程设计在-159m，揭煤点为非突出区域，有效的解决了巷道层位在瓦斯鉴定突出区域的难题。
优化后的工作面设计方案，工作面运输巷一次掘成，回采过程中无需再延伸工作面运输巷，有效的避免了串联通风的问题，提升了矿井的安全系数。
参考文献
[1]张小军.衰老矿井采区优化设计的若干问题[J].采矿与安全工程学报，2002，19（2）：107-109.
[2]闫红新.张集矿井开拓布署优化[J].煤炭工程，2000（6）：5-7.
[3]盛时超.因地制宜 优化矿井生产布局 [J].中国科技纵横，2011（16）263-23.
[4]周桂铨.采矿系统工程在采区优化设计中的应用[J].龙岩学院学报，2009，27（2）：40-42.
[5]张永刚，杨夫刚，李福军.不规则采煤工作面优化布置[J].山东煤炭科技，2015（10）：31-32.
[6]徐炳亮.浅析残采矿井的采掘接替[J].中小企业管理与科技旬刊，2013（6）：181-182.
作者简介：安超军（1970.02-），男，汉族，河南许昌人，中专学历，毕业于河南理工大学，工程师。