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[摘 要]根据汇嵘煤矿井上、下条件，通过具体的技术经济比较，确定了井田开拓方案，使矿井投资少，达产快，提高了矿井经济效益。
[关键词]汇嵘煤矿；开拓方案；设计探讨
中图分类号：TD842 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）42-0048-02
汇嵘煤矿位于翼城县桥上镇刘王沟村、贾家庄、张家沟、黄家垣、大阳院村一带，行政区划属翼城县桥上镇管辖，为阳泉煤业（集团）有限责任公司控股的子公司。井田东西长约2.2km，南北宽约3.4km，井田面积5.3119km2，设计生产能力600kt/a。
1 资源条件
本井田主要含煤地层为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组，山西组、太原组主要可采煤层分别为2、9+10号煤层（可采煤层特征见表1）。井田中总体为一走向北东，倾向北西的单斜构造，地层一般倾角5°～8°，井田内发育1条褶曲及9条断层，断层落差为3～135m，未发现陷落柱，未发现岩浆岩侵入现象，该井田构造属中等类型。
2号煤层属中灰、特低硫、中热值—高热值的无烟煤；9+10号煤层属特低灰—高灰，中高硫—高硫、中热值—特高热值无烟煤为主，贫煤次之。
根据矿井地质报告，本井田奥灰岩溶地下水位标高为+642m～+646m，9+10号煤层的底板标高+600m～+950m，2号煤层的底板标高+680m～+1030m，奥灰岩溶水对本井田2号煤层开采无充水影响，在F1断层与F4断层之间对9+10号煤层有充水影响。
本矿井属瓦斯矿井，2号煤的煤尘具有爆炸危险性，9+10号煤的煤尘无爆炸危险性；2号煤层为Ⅲ级不易自燃煤层，9+10号煤层为Ⅱ级自燃煤层，属地温和地压正常区。
2 矿井生产能力与服务年限
2.1 矿井资源量
根据矿井地质报告，该矿2、9+10号煤层保有资源/储量为32540kt；其中2号煤层保有资源/储量为9380kt，9+10号煤层保有资源/储量为23160kt。
经计算，矿井设计储量为22062kt，矿井设计可采储量为14884kt。
2.2 矿井生产能力及服务年限
矿井设计年工作日为330d，采用“四六”制作业，其中，三班生产，一班准备，每天净提升时间为16h。
根据该矿的资源条件、开采技术条件、回采工艺、外部建设条件、市场需求及相关文件等六个方面，确定矿井设计生产能力为600kt/a。经计算，矿井服务年限17.7a。
3 井田开拓
3.1 矿井工业场地的选择
该矿为兼并重组整合矿井，采用综合机械化开采，现有的工业场地具有以下优点：
1、井上条件
现有的汇嵘工业场地内建有一对斜井，地面设施及建筑物均位于场地内，场地及其周边地势比较平坦，场地周围具有较好的拓展条件；现有的峥嵘工业场地内建有一对斜井，场地其周边地势较平坦，拓展条件好；汇嵘工业场地南部有一个新建井工业场地，场地及周边地势相对较窄。
2、井下条件
矿井采用斜井开拓，汇嵘工业场地内原主斜井与原回风斜井均落底于9+10号煤，原主斜井井底布置有井下主要硐室，沿9+10号煤层由北向南布置一组两条开拓大巷，分别为运输巷与回风巷；峥嵘工业场地内原主斜井与原回风斜井均落底于2号煤，原主斜井井底布置有井下主要硐室，沿2号煤层由北向南布置一组两条开拓大巷，分别为运输巷与回风巷；汇嵘新建井工业场地内新建井现已落底9+10号煤。根据矿方提供资料，井下现有硐室均难以满足矿井改造后的生产要求，需重新布置。
综合井上、井下条件，考虑最大限度的降低整合建设投资，确定要全部利用这三个工业场地。
3.2 井田开拓
根据上面对矿井现有工业场地利用合理性的分析，本着充分利用现有工业设施的原则，针对不同工业场地和井筒功能提出二个开拓方案，分别为：
1、方案一：利用汇嵘和峥嵘井筒联合开拓
整合后矿井采用斜井开拓方式，将原汇嵘新建井工业场地作为主井工业场地，利用汇嵘工业场地作为副井工业场地，峥嵘工业场地作为风井工业场地。保留三个工业场地的五个井筒。利用原汇嵘新建井作为整合后的主斜井，利用800mm大倾角皮带提煤，兼进风井和安全出口；汇嵘原混合提升斜井作为整合后的副斜井，拆除现有800mm大倾角皮带后井筒内铺设30kg/m单轨，新选一台2.0m单滚筒绞车串车提升，担负除人员以外包括综采支架和长材料在内的所有材料设备的辅助提升任务，该井筒由于宽度仅2m，整合后需要刷大到3.5m，兼进风井和安全出口；将原汇嵘回风斜井刷大到3m后改为运人斜井，新选一部RJY22-25/300型双向固定式架空乘人器升降人员，兼作进风井和安全出口；将原峥嵘主斜井刷大至3.6m后作为改造后的1号回风井，井筒内设台阶和扶手作为矿井安全出口；将原峥嵘回风斜井补充支护后作为改造后的2号回风井，作为专用回风井。
2、方案二：利用汇嵘井筒开拓全井田
整合后矿井采用斜井开拓方式，将原汇嵘新建井工业场地作为主井工业场地，利用汇嵘工业场地作为副井工业场地，报废峥嵘工业场地。汇嵘原矿井的3个井筒全部利用，峥嵘原矿井的2个井筒关闭。利用原汇嵘新建井作为整合后的主斜井，利用800mm大倾角皮带提煤，兼进风井和安全出口；汇嵘原混合提升斜井作为整合后的副斜井，拆除现有800mm大倾角皮带后井筒内铺设30kg/m单轨，新选一台2.0m单滚筒绞车担负矿井的全部辅助提升，人员采用人车运送，该井筒由于宽度仅2m，整合后需要刷大到3.5m，兼进风井和安全出口；将汇嵘原回风斜井刷大到3.6m作为回风斜井；担负矿井回风任务，兼作为矿井安全出口。
3、方案比选
（1）方案一主要优点： 1）方案二是将原峥嵘工业场地关闭，利用汇嵘原回风斜井刷大进行回风，需新购地1.5ha，本方案是将原峥嵘主斜井与回风斜井并联回风，通风负压小，维护费用低，且节省新购地费用293万元。
2）方案二是利用人车运送人员，人员、材料、设备等辅助运输均由副斜井运输，本方案相比安全性高，管理简单，提升效率高。
3）本方案比二方案多保留峥嵘的2个井筒，充分利用了各矿井现有井筒，尤其开采到后期通风线路短，阻力小，通风系统相对简单。
（2）方案一主要缺点：
本方案保留了三个工业场地的5个井筒，与方案二相比，多保留了一个工业场地和2个井筒，对井筒的维护及管理水平要求较高，生产管理相对复杂。
（3）方案二主要优点：
本方案保留两个工业场地的3个井筒，与方案一相比，减少了一个工业场地和2个保留井筒，对井筒的维护及管理水平要求相对较低，生产管理相对简单。
（4）方案二主要缺点：
1）与方案一相比，需新购地1.5ha，增加新购地费用约293万元。
2）与方案一相比，通风线路长，阻力大，尤其生产到后期更为明显。
3）与方案一相比，风井工业场地与副井工业场地距离较近，风井工业场地对副井工业场地产生一定的噪声污染。
4）本方案人员、材料、设备等辅助运输均由副斜井运输，管理相对复杂，安全性低，提升效率低。
5、方案确定：
根据上面对两个方案的比较，上述两个方案各有利弊，从技术上分析，方案一优于方案二。
从表2中可以看出，方案一比方案二项目总投资少32万元。从经济上分析，方案一优于方案二。
综合技术、经济比较的结果，设计推荐方案一，即利用汇嵘和峥嵘井筒联合开拓。
4 结束语
通过分析研究，汇嵘煤矿充分利用现有的工业场地，采用斜井开拓方式，充分利用原有的5个井筒，改造后分别为主斜井、副斜井、运人斜井、1号回风斜井及2号回风斜井，在技术上是可行的，经济上是合理的。
参考文献
[1] 张荣立，何国纬，李铎，采矿工程设计手册.北京：煤炭工业出版社，2005.
[2] 刘刚，井巷工程.徐州：中国矿业大学出版社，2005.
[3] 徐永圻，煤矿开采学.徐州：中国矿业大学出版社，2004.
[4] 董方庭，井巷设计与施工.徐州：中国矿业大学出版社，1994.
[5] GB 50215，煤炭工业矿井设计规范.
[关键词]汇嵘煤矿；开拓方案；设计探讨
中图分类号：TD842 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）42-0048-02
汇嵘煤矿位于翼城县桥上镇刘王沟村、贾家庄、张家沟、黄家垣、大阳院村一带，行政区划属翼城县桥上镇管辖，为阳泉煤业（集团）有限责任公司控股的子公司。井田东西长约2.2km，南北宽约3.4km，井田面积5.3119km2，设计生产能力600kt/a。
1 资源条件
本井田主要含煤地层为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组，山西组、太原组主要可采煤层分别为2、9+10号煤层（可采煤层特征见表1）。井田中总体为一走向北东，倾向北西的单斜构造，地层一般倾角5°～8°，井田内发育1条褶曲及9条断层，断层落差为3～135m，未发现陷落柱，未发现岩浆岩侵入现象，该井田构造属中等类型。
2号煤层属中灰、特低硫、中热值—高热值的无烟煤；9+10号煤层属特低灰—高灰，中高硫—高硫、中热值—特高热值无烟煤为主，贫煤次之。
根据矿井地质报告，本井田奥灰岩溶地下水位标高为+642m～+646m，9+10号煤层的底板标高+600m～+950m，2号煤层的底板标高+680m～+1030m，奥灰岩溶水对本井田2号煤层开采无充水影响，在F1断层与F4断层之间对9+10号煤层有充水影响。
本矿井属瓦斯矿井，2号煤的煤尘具有爆炸危险性，9+10号煤的煤尘无爆炸危险性；2号煤层为Ⅲ级不易自燃煤层，9+10号煤层为Ⅱ级自燃煤层，属地温和地压正常区。
2 矿井生产能力与服务年限
2.1 矿井资源量
根据矿井地质报告，该矿2、9+10号煤层保有资源/储量为32540kt；其中2号煤层保有资源/储量为9380kt，9+10号煤层保有资源/储量为23160kt。
经计算，矿井设计储量为22062kt，矿井设计可采储量为14884kt。
2.2 矿井生产能力及服务年限
矿井设计年工作日为330d，采用“四六”制作业，其中，三班生产，一班准备，每天净提升时间为16h。
根据该矿的资源条件、开采技术条件、回采工艺、外部建设条件、市场需求及相关文件等六个方面，确定矿井设计生产能力为600kt/a。经计算，矿井服务年限17.7a。
3 井田开拓
3.1 矿井工业场地的选择
该矿为兼并重组整合矿井，采用综合机械化开采，现有的工业场地具有以下优点：
1、井上条件
现有的汇嵘工业场地内建有一对斜井，地面设施及建筑物均位于场地内，场地及其周边地势比较平坦，场地周围具有较好的拓展条件；现有的峥嵘工业场地内建有一对斜井，场地其周边地势较平坦，拓展条件好；汇嵘工业场地南部有一个新建井工业场地，场地及周边地势相对较窄。
2、井下条件
矿井采用斜井开拓，汇嵘工业场地内原主斜井与原回风斜井均落底于9+10号煤，原主斜井井底布置有井下主要硐室，沿9+10号煤层由北向南布置一组两条开拓大巷，分别为运输巷与回风巷；峥嵘工业场地内原主斜井与原回风斜井均落底于2号煤，原主斜井井底布置有井下主要硐室，沿2号煤层由北向南布置一组两条开拓大巷，分别为运输巷与回风巷；汇嵘新建井工业场地内新建井现已落底9+10号煤。根据矿方提供资料，井下现有硐室均难以满足矿井改造后的生产要求，需重新布置。
综合井上、井下条件，考虑最大限度的降低整合建设投资，确定要全部利用这三个工业场地。
3.2 井田开拓
根据上面对矿井现有工业场地利用合理性的分析，本着充分利用现有工业设施的原则，针对不同工业场地和井筒功能提出二个开拓方案，分别为：
1、方案一：利用汇嵘和峥嵘井筒联合开拓
整合后矿井采用斜井开拓方式，将原汇嵘新建井工业场地作为主井工业场地，利用汇嵘工业场地作为副井工业场地，峥嵘工业场地作为风井工业场地。保留三个工业场地的五个井筒。利用原汇嵘新建井作为整合后的主斜井，利用800mm大倾角皮带提煤，兼进风井和安全出口；汇嵘原混合提升斜井作为整合后的副斜井，拆除现有800mm大倾角皮带后井筒内铺设30kg/m单轨，新选一台2.0m单滚筒绞车串车提升，担负除人员以外包括综采支架和长材料在内的所有材料设备的辅助提升任务，该井筒由于宽度仅2m，整合后需要刷大到3.5m，兼进风井和安全出口；将原汇嵘回风斜井刷大到3m后改为运人斜井，新选一部RJY22-25/300型双向固定式架空乘人器升降人员，兼作进风井和安全出口；将原峥嵘主斜井刷大至3.6m后作为改造后的1号回风井，井筒内设台阶和扶手作为矿井安全出口；将原峥嵘回风斜井补充支护后作为改造后的2号回风井，作为专用回风井。
2、方案二：利用汇嵘井筒开拓全井田
整合后矿井采用斜井开拓方式，将原汇嵘新建井工业场地作为主井工业场地，利用汇嵘工业场地作为副井工业场地，报废峥嵘工业场地。汇嵘原矿井的3个井筒全部利用，峥嵘原矿井的2个井筒关闭。利用原汇嵘新建井作为整合后的主斜井，利用800mm大倾角皮带提煤，兼进风井和安全出口；汇嵘原混合提升斜井作为整合后的副斜井，拆除现有800mm大倾角皮带后井筒内铺设30kg/m单轨，新选一台2.0m单滚筒绞车担负矿井的全部辅助提升，人员采用人车运送，该井筒由于宽度仅2m，整合后需要刷大到3.5m，兼进风井和安全出口；将汇嵘原回风斜井刷大到3.6m作为回风斜井；担负矿井回风任务，兼作为矿井安全出口。
3、方案比选
（1）方案一主要优点： 1）方案二是将原峥嵘工业场地关闭，利用汇嵘原回风斜井刷大进行回风，需新购地1.5ha，本方案是将原峥嵘主斜井与回风斜井并联回风，通风负压小，维护费用低，且节省新购地费用293万元。
2）方案二是利用人车运送人员，人员、材料、设备等辅助运输均由副斜井运输，本方案相比安全性高，管理简单，提升效率高。
3）本方案比二方案多保留峥嵘的2个井筒，充分利用了各矿井现有井筒，尤其开采到后期通风线路短，阻力小，通风系统相对简单。
（2）方案一主要缺点：
本方案保留了三个工业场地的5个井筒，与方案二相比，多保留了一个工业场地和2个井筒，对井筒的维护及管理水平要求较高，生产管理相对复杂。
（3）方案二主要优点：
本方案保留两个工业场地的3个井筒，与方案一相比，减少了一个工业场地和2个保留井筒，对井筒的维护及管理水平要求相对较低，生产管理相对简单。
（4）方案二主要缺点：
1）与方案一相比，需新购地1.5ha，增加新购地费用约293万元。
2）与方案一相比，通风线路长，阻力大，尤其生产到后期更为明显。
3）与方案一相比，风井工业场地与副井工业场地距离较近，风井工业场地对副井工业场地产生一定的噪声污染。
4）本方案人员、材料、设备等辅助运输均由副斜井运输，管理相对复杂，安全性低，提升效率低。
5、方案确定：
根据上面对两个方案的比较，上述两个方案各有利弊，从技术上分析，方案一优于方案二。
从表2中可以看出，方案一比方案二项目总投资少32万元。从经济上分析，方案一优于方案二。
综合技术、经济比较的结果，设计推荐方案一，即利用汇嵘和峥嵘井筒联合开拓。
4 结束语
通过分析研究，汇嵘煤矿充分利用现有的工业场地，采用斜井开拓方式，充分利用原有的5个井筒，改造后分别为主斜井、副斜井、运人斜井、1号回风斜井及2号回风斜井，在技术上是可行的，经济上是合理的。
参考文献
[1] 张荣立，何国纬，李铎，采矿工程设计手册.北京：煤炭工业出版社，2005.
[2] 刘刚，井巷工程.徐州：中国矿业大学出版社，2005.
[3] 徐永圻，煤矿开采学.徐州：中国矿业大学出版社，2004.
[4] 董方庭，井巷设计与施工.徐州：中国矿业大学出版社，1994.
[5] GB 50215，煤炭工业矿井设计规范.