优化采区设计实现安全高效

1、优化采区设计 实现安全高效东荣二矿 孙喜文摘 要：本文对现代化矿井新采区建设中存在的设计问题进行了综合分析，以东荣二矿南四采区优化设计为题,系统地介绍了矿井采区优化设计对节约投资、推动矿井加快实现安全高效矿井的重要性。 关键词:优化设计 节约投资 安全高效1 前言东荣二矿是龙煤集团安全高效现代化矿井建设示范矿，核定生产能力为2.6Mt/a。矿井开拓方式为立井开拓,两个水平，现在开采的是-500m水平。矿井开采方式以综采为主，形成两个综采、一个准备的开采格局，共有12个掘进工作面，其中4个综掘面，8个普掘面，采掘机械化程度均为100%，保证了良好的采掘接续关系。井下运输系统采用主运皮带运输，采区

2、顺槽辅助运输采用了无极绳绞车运输及柴油机胶轮车运输。2010年矿井被评为安全高效行业一级高效矿井，预计2011年底建成行业特级安全高效矿井。矿井现有采区四个，其中南四上采区为开拓采区，按采区接续计划为南三上采区的接续采区，是关系该矿近几年安全高效的重要采区。基于现有矿井自然条件及技术条件，在该采区建设前就对其按照安全高效的系统模式进行优化设计,以保证采区投用各生产系统满足现代化设备运转及先进生产工艺的顺利实施。2 设计指导思想符合安全高效特级矿井建设要求，满足各项数字化建设需要，以建设期短、投资少、见效快为原则,合理降低万吨掘进率、提高资源回收率、提高矿井的经济效益。3 采区概况本采区北起F7

3、0号断层，南至F15、F2号断层，东部边界为DF3号断层，西部为F2号断层(断层落差均大于50m)。开采上限标高-160m、下限标高-700m，走向长约800m，倾斜东西宽平均约1400m，面积约1.12km2，采区可采储量1052万吨，可采煤层14、16、17、18四个煤层,煤层总厚度5.558.89m，煤层倾角925°，煤层间距最小为5.17m，最大为43.32m。顶板为粉砂岩、细砂岩及中砂岩，底板为细砂岩、粉砂岩。4 设计方案简介方案一：根据本采区的煤层赋存条件和地质构造，将本采区划分为一个采区。利用一套生产系统进行回采。将采区集中上山布置在采区边界F70断层的右侧，走向长壁、

4、单翼进行回采。单层可布置六个工作面。方案二：将本采区划分为上下山采区，其中-500m以上划分为上山采区，-500m以下为下山区，上下山采区各用一套生产系统进行回采。单层可布置六个工作面。5 两种方案对比方案工程量对比如表1采用一套生产系统与两套生产系统，其巷道工程量、设备数量、保护煤柱等都存在很大的差异，两方案在采掘接续、采面走向倾向长度及机械化作业方面等，各有优点，具体对比分析见表2。表1 两种方案工程量对比工程量比较对比项目方案一方案二准备工程（m）岩巷835合计：6499921合计：6185煤巷40143864采区变电所4080石门15401190联络巷70130回采巷道（m）顺槽960

5、0合计：109609840合计：11240开切眼12001200溜煤眼4×405×40合计1745917425表2 两种方案优缺点对比比较方案一方案二优点（1）巷道岩巷掘进量相对方案二的布置方式的工程量少约96m.（2）对各采煤工作面的各顺槽的布置，均比较方便、简单（3）采区可先施工水平以上上山，待形成上部生产系统时再施工水平下部下山，或同时施工水平上山与下山。（4）通风系统简单，通风阻力小；运输系统简单，上下山均用一套运输系统，节省运输环节。（5）布置方案简单（1）总体工程量较方案一少34m（2）初期井巷工程量小，准备工期短。（3）保护煤柱量小，顺槽长度有所增加，可回收煤

6、炭量增加。（4）上山设备及下山绞车常规考虑，不需要选择特殊提升。(5)形成上山后施工的石门短，见煤快，准备采面快。缺点（1）总体工程量较方案一多34m（2）初期井巷工程量大，准备工期长。（3）轨道上山提升绞车选型难，滚筒缠绕层数受限制，如不能解决设备问题将不能提人，还需再增加一条行人上山和运人设备。相应了增加工程投资。（4）因水平下山必须与上山同方位，下山保护煤柱量有所增加。（1）岩巷多，掘进速度受限制。（2）上山区与下山区要分别设置提升系统，对于安全高效矿井管理不利。（3）管线布置复杂，不利于达标，须在上山区与下山区设置多个变电所。（4）通风系统复杂，可能给局部通风造成困难。（5）布置方案复

7、杂。6 方案的确定根据以上表与表的两方案对比分析，方案一与方案二总体工程量相当，但是安全高效矿井倾向于系统简单，利于系统管理、利于减少设备投入及人员占用，利于采掘系统布置等，综合以上方面的对比，选择方案一，采用上下山一套生产系统。7 生产技术装备保障东荣二矿行业一级安全高效矿井，矿井具备单产10.8万吨/个/月、单进185米/个/月采掘水平。为适应安全高效的需要，提高开机率、减少机电事故率，应采用大功率、高性能、高强度、高可靠性的国内外相结合的配套设备。矿井采煤选用国内先进的电液控系统，掘进半煤岩配备EBJ150、160、220等型号综掘机，全岩掘进配备液压台车-挖掘式扒装机-转载梭车-矿车，

8、采区辅助运输系统采用无级绳卡轨车运输及无轨胶轮车运输。现有采掘装备根据不同的开采条件和采掘装备技术发展水平与使用情况及时更新。通风、排水、压风、水源井、井下供电的远程控制，可实现无人值守，减少岗位人员，提高效率，保证安全生产。可以对井下主要安全生产环节和装备运行状况的实时监测，保障了矿井生产自动化和管理现代化水平。工程技术员学历都在大专以上，中、高级职称人员配备充足。8 结束语东荣二矿自2003年以来连续三年被中国煤炭工业协会评为行业级高产高效矿井。并先后被评为“国有重点煤矿安全质量标准化明星矿”、“全国煤炭企业百强矿井”、“全省双十佳明星矿”、“全国依法生产先进矿”、“全国煤炭工业双十佳煤矿”、“中国煤炭工业科技创新示范煤矿”等荣誉称号。在安全高效建设中对现有采区系统进行了优化调整，对新采区设计认真进行了优化，精心进行开拓布局，为矿井的安全生产、实现行业特级安全高效矿井创造了条件。作者简介：孙喜文，男，1983年生，2007年毕业于黑龙江科技学院，采矿工程专