韓峰江

（山西焦煤霍州煤電集團(tuán)河津杜家溝煤業(yè)，山西 河津 044000）

1 工程概況

杜家溝煤業(yè)公司位于山西省河津市直距15km處的河津市清澗街道辦事處杜家溝，由原杜家溝煤業(yè)、原楊洼煤礦、原高門溝煤業(yè)和原朝陽公司兼并重組而成，截至2014年7月，該礦已建設(shè)完成井上下60萬t/a的各生產(chǎn)系統(tǒng)，并對10號煤層進(jìn)行開采。2014年12月，山西省煤炭工業(yè)廳以山西省煤炭工業(yè)廳文件晉煤行發(fā)[2014]1529號文予以批復(fù)，同意本礦2和10號煤層配采。杜家溝煤業(yè)既有工業(yè)場地位于礦區(qū)東南部邊界13和14拐點(diǎn)附近；風(fēng)井場地位于礦區(qū)中南部的半坡村南側(cè)。該礦現(xiàn)有工業(yè)場地能滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬t/a的需要。

2 井田開拓方式的分析

礦區(qū)內(nèi)2號和10號煤層平均間距為58.6m。根據(jù)煤層間距，結(jié)合本礦已形成平硐開拓方式，確定的井田開拓方式如下：礦井仍然采用平硐開拓，混合提升平硐為三心拱斷面，凈寬3.53m，凈斷面10.6m2，傾角3‰，斜長1512m，落底于10號煤層；裝備10t架線式電機(jī)車，擔(dān)負(fù)礦井全部提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口；回風(fēng)斜井為半圓拱形斷面，凈寬3.5m，凈斷面積10.0m2，傾角9°，斜長82m，落底于2號煤層底板；設(shè)行人臺階和扶手，擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，兼做礦井安全出口。以上兩個(gè)井筒對礦區(qū)內(nèi)剩余可采的2號和10號煤層進(jìn)行開拓開采。

2.1 10號煤層井田開拓方式

在混合提升平硐1175m處向西已設(shè)有傾角為20°井底煤倉上口進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷；在混合提升平硐1300m處東側(cè)已設(shè)有爆炸材料發(fā)放硐室，西側(cè)35m處設(shè)有井底車場，井底煤倉；向北已布置有膠帶大巷和軌道回風(fēng)大巷，北部已設(shè)有中央變電所及水泵房、井底水倉；在混合提升平硐井底及附近已設(shè)有避難硐室、消防材料庫、材料聯(lián)絡(luò)巷和主要進(jìn)風(fēng)巷。

在回風(fēng)斜井落底的2號煤層向東已設(shè)有傾角為28°的總回風(fēng)斜巷至10號煤層，并與10號煤軌道回風(fēng)大巷相連。膠帶大巷沿10號煤層底板布置，軌道回風(fēng)大巷沿10號煤層頂板布置。

在距總回風(fēng)斜巷387m處的軌道回風(fēng)大巷，垂直軌道回風(fēng)大巷向西布置一組一采區(qū)巷道至距礦區(qū)西部邊界670m處后，沿南北方向布置，向北布置至礦區(qū)西北部邊界保安煤柱線處，向南布置至碗窩村西北部附近。在一采區(qū)膠帶巷的北部設(shè)有采區(qū)水泵房和采區(qū)水倉。

一采區(qū)膠帶巷沿10號煤層底板布置，在遇到半坡村西側(cè)的采空區(qū)時(shí)，在距采空區(qū)30m處，以傾角9°向下延伸至采空區(qū)底板20m處，出采空區(qū)時(shí)以傾角9°向上延伸至10號煤層底板；一采區(qū)軌道回風(fēng)巷沿10號煤層頂板布置，在遇到半坡村西側(cè)的采空區(qū)時(shí)，在距采空區(qū)30m處，以傾角9°向下延伸至采空區(qū)底板20m處，出采空區(qū)時(shí)以傾角9°向上延伸至10號煤層頂板。

在距混合提升平硐井筒796m向西布置一組三采區(qū)巷道至礦區(qū)南部邊界保安煤柱線處，在三采區(qū)膠帶巷和混合提升平硐立交處設(shè)三采區(qū)煤倉；在距混合提升平硐井筒757m向東布置三采區(qū)煤倉上口進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷，在距混合提升平硐56m，三采區(qū)軌道回風(fēng)巷向北布置，在距采空區(qū)30m處，以傾角9°向下延伸至采空區(qū)底板20m處，出采空區(qū)時(shí)以傾角9°向上延伸至10號煤層頂板后，出采空區(qū)后向東布置，并與軌道回風(fēng)大巷相連。

混合提升平硐與井底煤倉上口進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷、井底車場、材料聯(lián)絡(luò)巷直接相連；井底煤倉上口與膠帶大巷和井底煤倉上口進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷直接相連，其下口與井底車場相接；材料聯(lián)絡(luò)巷與軌道回風(fēng)大巷直接相連，通過主要進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與膠帶大巷相接。

一采區(qū)膠帶巷與膠帶大巷直接相連；一采區(qū)軌道回風(fēng)巷與軌道回風(fēng)大巷直接相連；三采區(qū)煤倉上口與三采區(qū)膠帶巷直接相連，其下口與混合提升平硐相接，三采區(qū)膠帶巷通過三采區(qū)煤倉上口進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與混合提升平硐相接；三采區(qū)軌道回風(fēng)巷與軌道回風(fēng)大巷和混合提升平硐直接相連。

剩余可采的10號煤層劃分為三個(gè)采區(qū)，即一采區(qū)、二采區(qū)和三采區(qū)。一采區(qū)走向長度400m，傾向長度450m；二采區(qū)走向長度330m，傾向長度550m；三采區(qū)走向長度460m，傾向長度390m。

2.2 2號煤層井田開拓方式

在距總回風(fēng)斜巷380m處的10號煤大巷以傾角16°向上布置一組斜巷至2號煤層，在其盡頭向西布置一組2號煤一采區(qū)巷道至礦區(qū)西部采空區(qū)保安煤柱線處。在2號煤一采區(qū)膠帶巷和10號煤膠帶大巷的立交處設(shè)2號煤采區(qū)煤倉。在2號煤一采區(qū)膠帶巷的東部向南以45°下掘進(jìn)2號煤采區(qū)煤倉上口進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷至10號煤層。

在斜巷見2號煤后沿南北方向布置一組2號煤二采區(qū)巷道分別至斜嶺村北部采空區(qū)保安煤柱線和回風(fēng)斜井南側(cè)30m處，然后折向東至采空區(qū)保安煤柱線處。

礦區(qū)西部2號煤層可采部分利用10號煤一采區(qū)巷道進(jìn)行探采。2號煤一和二采區(qū)膠帶巷均沿2號煤層底板布置，2號煤一和二采區(qū)軌道回風(fēng)巷均沿2號煤層頂板布置。

行人進(jìn)風(fēng)斜巷與2號煤一采區(qū)膠帶巷相連，且與10號煤膠帶大巷相接，2號煤一采區(qū)膠帶巷和二采區(qū)膠帶巷相連；軌道回風(fēng)斜巷與2號煤一采區(qū)和二采區(qū)軌道巷相連，且與10號煤軌道大巷相接，2號煤二采區(qū)軌道回風(fēng)巷和回風(fēng)斜井相接；2號煤采區(qū)煤倉上口與2號煤一采區(qū)膠帶巷相連，且與2號煤采區(qū)煤倉上口進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷相接，其下口與10號煤膠帶大巷相接。2號煤采區(qū)煤倉上口進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與10號煤膠帶大巷相連。

剩余可采的2號煤劃分為兩個(gè)采區(qū)，即2號煤一采區(qū)和二采區(qū)，一采區(qū)走向長度330～350m，傾向長度340～430m；二采區(qū)走向長度1240m，傾向長度 300～510m。

3 井筒布置方案分析

根據(jù)開拓布置，礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬t/a時(shí)，共布置2個(gè)井筒，即混合提升平硐和回風(fēng)斜井。混合提升平硐：凈寬3.53m，凈斷面10.6m2，傾角3‰，斜長1512m，裝備10t架線電機(jī)車，擔(dān)負(fù)礦井全部提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口?；仫L(fēng)斜井：凈寬3.5m，凈斷面10.0m2，傾角9°，斜長82m，擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，兼作礦井安全出口。井筒斷面布置見圖1和圖2所示。

圖1 混合提升平硐井筒斷面布置

圖2 回風(fēng)斜井井筒斷面布置

4 采區(qū)劃分及開采順序分析

根據(jù)井田開拓布置，全礦區(qū)共劃分為5個(gè)采區(qū)，即2號煤一采區(qū)和二采區(qū)、10號煤一采區(qū)、二采區(qū)和三采區(qū)。本礦達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬t/a時(shí)，在2和10號煤層各布置一個(gè)綜采工作面，本礦采區(qū)接替順序?yàn)椋?號煤一采區(qū)、10號煤三采區(qū)→2號煤二采區(qū)、10號煤一采區(qū)→10號煤二采區(qū)。采區(qū)工作面推進(jìn)方式采用前進(jìn)式，回采工作面推進(jìn)方式采用后退式。

5 井上下運(yùn)輸方式

5.1 井下煤炭運(yùn)輸方式的選擇

主運(yùn)輸系統(tǒng)為：

2號煤層：回采工作面煤炭→工作面膠帶順槽→一（二）采區(qū)膠帶巷→2號煤采區(qū)煤倉→10號煤膠帶大巷→井底煤倉→混合提升平硐→地面。

10號煤層：回采工作面煤炭→工作面膠帶順槽→一采區(qū)膠帶巷→膠帶大巷→井底煤倉→混合提升平硐→地面。回采工作面煤炭→工作面膠帶順槽→三采區(qū)膠帶巷（帶式輸送機(jī)）→三采區(qū)煤倉→混合提升平硐→地面。

5.2 輔助運(yùn)輸方式

輔助運(yùn)輸系統(tǒng)為：材料、設(shè)備、矸石等輔助運(yùn)輸采用調(diào)度絞車+SQ-80/75型無級繩連續(xù)牽引車運(yùn)輸，并配有相應(yīng)配套設(shè)備。

2號煤層：地面→混合提升平硐→材料聯(lián)絡(luò)巷→10號煤軌道回風(fēng)大巷→軌道回風(fēng)斜巷→一采區(qū)軌道回風(fēng)巷→工作面軌道順槽→回采工作面。10號煤層：地面→混合提升平硐→材料聯(lián)絡(luò)巷→軌道回風(fēng)大巷→軌道回風(fēng)斜巷→一采區(qū)軌道回風(fēng)巷→工作面軌道回風(fēng)順槽→回采工作面。地面→混合提升平硐→三采區(qū)軌道回風(fēng)巷→工作面軌道回風(fēng)順槽→回采工作面。

6 結(jié)語

對杜家溝礦井工業(yè)場地及井田開拓方式的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，從近年來杜家溝礦的開采實(shí)踐效果來看，該工業(yè)場地及井田開拓方式的設(shè)計(jì)是合理的、成功的，有效地保障了該煤礦2號和10號煤層的開采工作的完成，為實(shí)現(xiàn)該煤礦高產(chǎn)高效安全開采奠定了基礎(chǔ)。