暗斜井煤柱开采设计优化

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1、暗斜井煤柱开采设计优化李世杰赵澎王玉生（河南煤化鹤煤集团设计处河南鹤壁458030）中图分类号：TD821文献标识码：A文章编号：41-1413（2012）01-0000-01摘要：鹤煤二矿暗斜井保护煤柱采区地质条件复杂，巷道结构多变，给采区煤柱回采和巷道合理布置带来诸多不便和困难。为使该采IX巷道布置合理、回采方便，能以最少投资取得到最佳经济效益，所以对暗斜井煤柱开采设计进行方案比较优化，从而选出最优方案。关键词：设计优化方案比较保护煤柱煤柱回采1概况鹤煤二矿始建于1955年，开拓方式为立井、暗斜井、多水平上下山开

2、拓，混合式通风，走向长壁采煤法。截止2011年3月底，剩余可采煤量为126万吨，生产规模按60万吨/年计算，可服务2.1年，属资源枯竭矿井。为维持矿井正常生产，延长矿井服务年限，拟对主、副暗斜井保护煤柱进行开采，开采条件如下：1.1该暗斜井煤柱位于103工作面（已采）至32031（已釆）工作面南部，北翼底板煤巷东部，工业广场保护煤柱线北部，F100断层丙部。岩石皮带斜巷、三水平主皮带下山与其工作面呈走向展布，北翼主暗斜井、副主暗斜井，回风下山与其工作面呈倾斜展布，开采标高在煤层底板等高线一20^-—260之间。1.2

3、该暗斜井煤柱地质构造比较复杂，其中以断层为主，摺曲较少主暗井保护煤柱开采范围内巷道揭露大于lm断层12条，均为正断层，11条为走向断层，1条为倾向断层。大于10m的断层2条，分别为Nil28断层和F22断层。1.3该地区目前涌水量为18.0m3/h,根据相邻采区工作面掘进期间顶、底板砂岩水和C3L8灰岩水涌出情况，预计该地IX最大涌水量在15〜30m3/h之间。2设计原则及设计难点2.1设计原则(1)坚持经济效益和社会效益并重的原则，注重生态保护和水土保持。(2)认真贯彻执行《煤矿安全规程》等法律、法规，坚持“安全第

4、一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，为矿井安全生产提供可靠的保证。(3)充分利用现有的巷道及设施，以降低工程投资。(4)设计生产能力45万t/a。(5)技术上先进可行、经济上合理。2.2设计难点根据鹤煤二矿提供的地质资料，经讨论分析该采区煤柱冋采主要奋两处问题影响方案的设计：(1)区内地质构造比较复杂，断层较多，影响巷道布置。(2)井下部分巷道处在煤层顶板或为煤巷与岩巷交替出现的半煤岩巷道，为利用现有巷道以降低工程投资带来闲难。3暗斜井煤柱冋采方案设计根据矿方提供的地质资料情况，结合矿方意见提出两个方案，现分别介

5、绍如下：3.1方案•一，在暗斜井北部布置下山，利用北翼付暗斜井运煤。(1)方案介绍该方案是在暗斜井煤柱北部从上车场开U布置轨道运输下山，沿煤柱边界布置冋风下山，利用北翼副暗斜井做运输下山。在中部设变电所，区内涌水前期经-180泵房排到中央泵房水仓，再中央泵房排至地面。移交工程量3170.86m,其中岩巷工程量1427.67m；煤巷工程量1743.19m。(2)方案特点①前期利用副暗斜井做运输机下山，可减少投资；②从&p

6、USmn;0水平新掘轨道下山至-180水平，辅助运输环节少，运输流畅;①岩巷工程量大，出矸多，投资

7、大，工期较长;②从新副井广场冋风，冋风线路长，通风阻力高；3.2方案二，在工业广场煤柱内布置煤下山，利用原岩石皮带斜巷做辅助运输下山。⑴方案介绍沿工业广场煤柱东部边界，在煤层中布置皮带运输下山、回风下山至三水平主皮带下山，皮带运输下山、冋风下山的下段布置在暗斜井煤柱的东侧，回风下山沿煤层布置，皮带运输下山布置在煤层底板的岩石中；轨道下山上段利用原岩石皮带斜巷，下段布置在暗斜井煤柱的东侧的煤层底板岩石中。在中部设采区变电所，采区涌水经-180泵房排到中央泵房水仓，再中央泵房排至地面。采区移交工程量3582.89m,•中

8、岩巷工程量708.56m,煤巷工程量2266.83m，巷修工程607.05rru⑵方案特点①前期利用原岩石皮带斜巷作轨道下山，岩巷工程量少；②利用广发煤矿报废副井冋风，冋风线路短，通风阻力小，安全性好；③此方案煤巷多，岩巷少，总工程量大，工期略长；④辅助运输环节多，生产管理上略复杂；⑤采区总投资较小，生产成本较低，经济效益好。3.3方案对比表（见表）3.4方案选择通过以上对比可以看出：方案二，虽然工程量和投资多一些，但多是煤巷，掘进速度快，工期短，能够早投产，早见效益，且多出的掘进煤可抵消高出的投资。因此，建议采用方

9、案二。方案二附图4结论参照国家相关规定以及相应的概算定额和概算指标，结合当地材料预算价格，项0总资金为3490.519万元，主、副暗井煤柱开采影响范围村庄搬迁补偿费补偿费用总额为16293万元。根据鹤煤公司统计资料，并结合矿井实际情况，测算原煤生产成本440.85元/吨。依据相应参数对项0进行财务计算分析，采区投产并达到设计生产能力后，正常生产