顾桥煤矿二水平延深及系统改建工程评价.pdf

第 卷第 期煤炭科技 年月 收稿日期：；：作者简介：吴晓东（），男，安徽亳州人，高级工程师，年毕业于中国矿业大学，现从事矿井咨询、设计、规划、经营方面的工作。引用格式：吴晓东 顾桥煤矿二水平延深及系统改建工程评价 煤炭科技，（）：，（）：文章编号：（）顾桥煤矿二水平延深及系统改建工程评价吴晓东（煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司，安徽 合肥 ）摘要：根据顾桥煤矿资源条件和现状，结合瓦斯治理、生产安全需要，实施二水平延深及系统改建工程。设计采用立井与暗斜井相结合的延深模式，分区开拓、分区通风、集中出煤，形成中央区、南区、东区各 个综采面同时生产的格局，改建优化后解决了生产与水平延深相干扰的问题，生产系统顺畅可靠，有利于矿井接替稳定及安全高效生产。关键词：二水平延深；系统改建；生产安全；深部进风井；罐笼 箕斗中图分类号：文献标志码：（，）：，：；：两淮矿区作为国家亿吨煤炭基地之一，是国家能源保障重要组成部分，矿区内多为多水平开采矿井，煤炭储量丰富、井田面积大、赋存煤层多、瓦斯含量及压力大。经过多年开采，浅部资源日益减少，逐步进行深部水平延深工作以保证矿井正常生产接替，并对现有生产系统进行升级改造以适应深部资源开采条件 。顾桥煤矿属于淮南潘谢矿区的主力生产矿井，自投产以来，一直开采一水平 组煤，通过实施二水平延深及系统改建工程，优化了系统、提升了智能化水平，提前对深部煤层进行区域瓦斯治理，以期实现安全高效生产，并为相似条件矿井技术改造设计提供参考 。矿井概况顾桥煤矿隶属淮南矿业（集团）有限责任公司，井田面积 ，地层形态总体为一走向近南北、倾向东的反“”形单斜构造，矿井核定生产能力 ，为煤与瓦斯突出矿井，采用立井、石门、分组集中大巷，分区开拓、分区通风、集中出煤的开拓方式，全矿井划分为中央区、南区和东区。矿井于 年投产，初期开采中央区，年投产南区；设有 个井筒，其中中央区有主井、副井、中央回风井，年第 期吴晓东：顾桥煤矿二水平延深及系统改建工程评价第 卷南区有南进风井、南回风井，一水平标高 ，二水平标高 。自上而下矿井主要开采 、和煤层，各煤层平均厚 。目前，共布置 个综采工作面（中央区 个工作面、南区 个工作面），保有资源储量 万 ，剩余可采储量 万 。工程实施的必要性根据矿井的资源分布及开采条件，全矿井需 个工作面同时生产才能稳产。南区开采条件差，仅能维持一个综采面回采（生产能力 万 万 ）；中央区开采条件好，主采煤层均在矿权范围内，但一水平仅赋存 、煤层，经过多年开采，难以长时间维持 个综采工作面同采（生产能力 万 万 ），需打开位于深部的东区资源（矿权范围主采 、煤层）才能保证矿井的正常接替。另外，随着开采深度的增加，煤层瓦斯含量及压力随之增大，深部区域均为突出区域，瓦斯治理所需的岩巷工程量增加，随之带来矸石量增多，需解决深部煤层开采的瓦斯治理及矸石排放等问题。设计思路与特点基于矿井资源和开采条件，结合开拓部署和生产现状，以系统简化、安全高效为原则，保证矿井正常接替、安全生产系统完善。采用立井与暗斜井相结合的延深模式，中央区在工业场地内新增深部进风井至二水平，主井、回风井采用暗斜井延深至二水平，以解决中央区二水平煤炭资源开采时的排水、供电、辅助提升、进回风、压风、消防洒水等问题。在位于矿井深部的东区新增东进风井、东回风井至二水平，以解决东区煤炭资源时的排水、供电、辅提、进回风、瓦斯抽采、防灭火等问题，南区维持不变；设计实施后形成中央区、南区、东区各 个综采面同时生产的格局，各区煤炭均运至中央区井底煤仓，由主井集中提至地面，各区生产、开拓、通风相互独立，生产均衡合理，可靠性增强。井下移交工程平面如图 所示。设计方案技术特征 开拓延深方式设计中央区在工业场地内新增深部进风井至二水平，利用一水平井底车场往北翼布置 条回风斜井、条主运带式输送机斜井至二水平，在 布置矸石运输及装载系统，在二水平布置井底车场及硐室，向北翼布置生产系统开采二水平煤炭。东区煤炭资源位于井田深部，设计在东区新建风井场地，在场地内新增东进风井、东回风井，在东区二水平布置井底车场及硐室，在车场南侧布置 条巷道与中央区北一采区贯通，东区首采位于北翼的东一 采区的 煤，采用盘区式准备，在采区南部沿 断层走向布置一组采区巷道，下部通过石门与井底车场连接，上部与北一采区巷道相连。新增井筒及装备深部进风井（）担负中央区二水平辅助提升、进风，兼做安全出口；井筒内布置 套双层四车 宽 窄罐笼和 套 矸石箕斗；敷设 排水管 趟、降温管 趟，压风管、洒水管各趟；敷设动力电缆架趟（可敷设 根电缆）、通信电缆架 趟（可敷设 根电缆）。同时，在井筒内布置封闭板，将箕斗与其他区域隔开。布置平面如图 所示。东进风井（）担负东区辅助提升、进风，井筒内布置一套双层四车 宽 窄罐笼，并敷设动力、通信电缆架各 趟；东回风井（）担负东区开采时的回风，选用 台 型轴流式通风机，井筒内敷设瓦斯管 趟，防火灌浆管 趟，注氮管 趟。新建矸石运输系统中央区地面新建排矸运输系统，深部进风井布置矸石箕斗提升系统，井下布置中央区至东区矸石胶带机斜巷等运输系统，实现矸石连续化运输至地面，简化了辅运系统，提高了机械化化水平，提高矿井生产安全性。新增井筒及装备工程完成后，全矿井共有 个井筒，其中中央区有主井、副井、中央回风井、深部进风井，南区有南进风井、南回风井，东区有东进风井、东回风井，采取分区式通风方式，即中央回风井承担中央区的回风任务，南回风井承担南区的回风任务，东回风井承担东区的回风任务。各区回风系统独立，增强了生产系统的可靠性。新建二水平排水系统在中央区二水平井底车场按全矿井涌水量新建排水系统，选用 （）型自平衡式多级离心泵 台（用 备 检修），并预留扩建 台水泵的位置，采用直排方式至地面。在东区井底车场按东区涌水量新建排水系统，选用 年第 期煤炭科技第 卷图 井下移交工程平面示意 型水泵 台（用 备 检修），采用接力排水方式，先排至中央区一水平水仓，再由中央区一水平排水系统排至地面。新建的排水系统更加完善、安全可靠。完善灾防系统中央区与南区均建立有完善瓦斯抽采系统、降温系统、灌浆系统、注氮系统及安全避险系统，经校核，工程实施后，满足各区的生产要求。东区井下瓦斯抽采、降温、灌浆、注氮、井下避险（除避难硐室）均与中央区并网，利用中央区现有系统，提高现有生产系统的利用率，但东区在场地内预留灌浆站、注氮站、瓦斯站及瓦斯发电站，在东区中后期生产时投入使用，保证各生产系统安全高效运行。优化配套系统更换压风系统老旧设备，将 台活塞式空气压缩机改造为 台离心式空气压缩机和 台螺杆式空气压缩机，最大供风能力由 提升到 ；同时完善供电系统、通信系统、监测监控系统等，提高运行效率及安全性。结论（）设计从全局出发、统筹考虑，力求整体和局部相协调，兼顾当前和长远，一并解决顾桥煤矿目前 年第 期吴晓东：顾桥煤矿二水平延深及系统改建工程评价第 卷图 深部进风井布置平面示意 （中央采区 面生产难长期维持等）及后期（辅助运输和通风困难等）会出现的问题。（）采用立井与暗斜井相结合的延深模式，最大限度的减少水平延深与生产之间的相互干扰问题，形成中央区、南区、东区各 个综采面同时生产的格局，各区生产、开拓、通风等生产系统相互独立，生产均衡，系统可靠，效率提高。（）深部进风井装备“罐笼 箕斗”既解决了深部资源开采时的辅运问题，又解决了矿井的矸石排放问题，简化了生产系统，提高了生产效率；也有条件能够提前对深部资源进行瓦斯治理，缩短开拓准备时间，缓解矿井生产接续。（）对生产系统进行了完善和优化，实现了开拓区、抽采区、保护层开采区和被保护层开采区平衡配置，布局更合理、接替趋稳定，促进生产安全和效益提升。参考文献（）：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，煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司 淮南矿业（集团）有限责任公司顾桥煤矿安全改建及二水平延深工程初步设计 合肥：煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司，夏仕方 淮南矿区 组煤采区系统的创新优化 煤炭科技，（）：，（）：姚文宇 张双楼煤矿通风系统模拟优化研究 煤炭科技，（）：，（）：蔡德芳 耦合灾害多发的老矿井水平延深设计优化研究 煤炭科技，（）：，（）：贾进亚 张双楼煤矿延深采区系统设计优化研究 煤炭科技，（）：，（）：杨裕官 顾桥矿建设计改革与创新 煤炭工程，（）：，（）：张金山，乔大良，马占一 近水平多煤层开拓形式的优化研究 煤炭技术，（）：，（）：孙?煤矿开采水平延深方案探讨 煤炭工程，（）：，（）：郑复伟 浅谈霍洛湾煤矿二水平延深方案设计 内蒙古煤炭经济，（）：，（）：陈龙生，王勇，章磊，等 新形势下矿井资源整合“一矿两区”模式设计研究 煤矿开采，（）：，（）：张煜铖 公乌素煤矿三号井开拓、开采优化 煤炭技术，（）：，（）：黄华 磁窑沟煤矿 号煤层水平延深开采技术方案设计 煤炭工程，（）：，（）：王继波 铁法晓南煤矿二水平延深设计方案优化研究 阜新：辽宁工程技术大学，王维明，党军超，李红 浅谈晋昶煤矿多水平开拓的设计优化 中州煤炭，（）：，（）：