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DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720187
摘要：在分析了矿井采掘接替现状基础上，针对矿井生产系统存在的主要问题，结合采区地质条件，以缩短开拓工程施工工期、节约投资、提高矿井系统安全为主要目的，提出了采區开拓方案革新，通过对方案进行比较论证，确定了东庞矿深部水平首采区设计方案，大大缩短建设工期，避免出现矿井采掘接替失调，提高经济效益，对矿井开采具有重要意义。
关键词：采区开拓；方案革新；采掘接替
1 概述
东庞矿隶属冀中能源股份有限公司，设计生产能力1.80M t/a，1983年12月投产，矿井开拓方式为立井、暗斜井多水平开拓，一水平标高300m，二水平标高480m，深部水平标高为579m。21100采区为深部水平首采区；采区走向长1500m，倾斜长度300～1500m，面积1.35km2，可采储量1430万吨。根据矿采掘接替安排，21100采区将接替2600采区作为矿主力采区，并根据本区煤层赋存条件及瓦斯和通风的影响，计划21100采区产量2.0 M t/a。由于目前东庞矿一、二水平煤炭资源日益枯竭，矿井生产战场向深部水平转移已成为必然趋势，传统采区巷道布置形式岩巷工程量大，工期长，已经满足不了矿采掘接替，采区巷道布置形式改革势在必行。
2 采区巷道布置方案的确定
21100采区巷道布置形式的合理选择，提出以下两个方案通过经济、技术进行比较。
2.1 方案概述
方案一：采区巷道采取传统的布置方式。自三水平轨道巷里段开采区上部车场，设置采区绞车房、泵房、水仓、变电所、工作面溜煤眼等设施，巷道设置为“两岩一煤”，采区轨道巷和皮带巷布置在煤层底板中，采区回风巷布置在煤层中，本方案的巷道布置见图1。
方案二：由于21100采区内煤层比较平缓，标高相差不大，采区轨道巷取消传统轨道下山的布置形式，利用三水平集中轨道下山，在轨道下山中部以甩车场的形式直接进入采区布置在煤层底板，以+3‰流水坡度延伸至采区边界，采区排水可直接通过轨道巷排至三水平大泵房，不用设置采区泵房；同时节省了采区绞车房、采区上部车场的岩巷工程；轨道巷运输可使用电机车，大大提高了运输能力。巷道设置为“两煤一岩”，采区轨道巷布置在煤层底板中，采区皮带巷和回风巷布置在煤层中，本方案的巷道布置见图2。
2.2 方案经济比较
不考虑施工工期，对两方案可比工程量及投资比较见下表：
二方案较一方案井巷工程投资少588万元。
2.3 方案技术比较
技术比较：一方案优点是岩石巷道维护费用低；通风阻力小，有利于防止煤炭自燃；缺点是岩巷工程量大、硐室多、轨道巷运输能力小、形成采区时间长。二方案优点：岩巷工程量小，不用设置采区泵房、水仓、绞车房、采区上部车场，轨道巷运输使用电机车，运输能力强；工作面出煤通过皮带巷皮带直接与采区皮带巷皮带搭接，无须施工溜煤眼；能在较短时间形成采区。缺点是皮带巷完工后需二次调坡，巷道维修工程量较大；通风阻力大，不利于防煤炭自燃；风阻大。经综合比较确定采用二方案，即采区巷道为“两煤一岩”的布置方式。
3 方案实施
第一步，由于21100采区断层较发育，且大部分为三维地震断层，控制精度较低，首先掘进施工煤巷即采区回风巷，根据煤层实际揭露情况指导修改皮带巷掘进方案。第二步，其次施工采区皮带巷，通过回风巷施工情况提前在过断层前调整好坡度，尽量减少施工采区皮带基础时的挑顶、卧底工程量。第三步，根据采区回风、皮带煤巷的施工，选择合适层位最后施工采区轨道巷，形成采区系统。
4 设计效果
东庞矿深部水平21100采区巷道采用新型布置形式布局更加合理，较传统采区巷道布置形式减少岩巷（硐室）工程760m，总计节约资金达588万元，同时可提前半年以上时间投入使用，缓解了采掘接替紧张的局面，为东庞矿的长远发展、企业的做大做强奠定了坚实的基础，具有深远的经济效益及社会效益。
作者简介：付庆伟（1977），男，河北邯郸市人，工程师，现任冀中能源股份有限公司东庞矿二煤扩延区生产技术部副部长。
摘要：在分析了矿井采掘接替现状基础上，针对矿井生产系统存在的主要问题，结合采区地质条件，以缩短开拓工程施工工期、节约投资、提高矿井系统安全为主要目的，提出了采區开拓方案革新，通过对方案进行比较论证，确定了东庞矿深部水平首采区设计方案，大大缩短建设工期，避免出现矿井采掘接替失调，提高经济效益，对矿井开采具有重要意义。
关键词：采区开拓；方案革新；采掘接替
1 概述
东庞矿隶属冀中能源股份有限公司，设计生产能力1.80M t/a，1983年12月投产，矿井开拓方式为立井、暗斜井多水平开拓，一水平标高300m，二水平标高480m，深部水平标高为579m。21100采区为深部水平首采区；采区走向长1500m，倾斜长度300～1500m，面积1.35km2，可采储量1430万吨。根据矿采掘接替安排，21100采区将接替2600采区作为矿主力采区，并根据本区煤层赋存条件及瓦斯和通风的影响，计划21100采区产量2.0 M t/a。由于目前东庞矿一、二水平煤炭资源日益枯竭，矿井生产战场向深部水平转移已成为必然趋势，传统采区巷道布置形式岩巷工程量大，工期长，已经满足不了矿采掘接替，采区巷道布置形式改革势在必行。
2 采区巷道布置方案的确定
21100采区巷道布置形式的合理选择，提出以下两个方案通过经济、技术进行比较。
2.1 方案概述
方案一：采区巷道采取传统的布置方式。自三水平轨道巷里段开采区上部车场，设置采区绞车房、泵房、水仓、变电所、工作面溜煤眼等设施，巷道设置为“两岩一煤”，采区轨道巷和皮带巷布置在煤层底板中，采区回风巷布置在煤层中，本方案的巷道布置见图1。
方案二：由于21100采区内煤层比较平缓，标高相差不大，采区轨道巷取消传统轨道下山的布置形式，利用三水平集中轨道下山，在轨道下山中部以甩车场的形式直接进入采区布置在煤层底板，以+3‰流水坡度延伸至采区边界，采区排水可直接通过轨道巷排至三水平大泵房，不用设置采区泵房；同时节省了采区绞车房、采区上部车场的岩巷工程；轨道巷运输可使用电机车，大大提高了运输能力。巷道设置为“两煤一岩”，采区轨道巷布置在煤层底板中，采区皮带巷和回风巷布置在煤层中，本方案的巷道布置见图2。
2.2 方案经济比较
不考虑施工工期，对两方案可比工程量及投资比较见下表：
二方案较一方案井巷工程投资少588万元。
2.3 方案技术比较
技术比较：一方案优点是岩石巷道维护费用低；通风阻力小，有利于防止煤炭自燃；缺点是岩巷工程量大、硐室多、轨道巷运输能力小、形成采区时间长。二方案优点：岩巷工程量小，不用设置采区泵房、水仓、绞车房、采区上部车场，轨道巷运输使用电机车，运输能力强；工作面出煤通过皮带巷皮带直接与采区皮带巷皮带搭接，无须施工溜煤眼；能在较短时间形成采区。缺点是皮带巷完工后需二次调坡，巷道维修工程量较大；通风阻力大，不利于防煤炭自燃；风阻大。经综合比较确定采用二方案，即采区巷道为“两煤一岩”的布置方式。
3 方案实施
第一步，由于21100采区断层较发育，且大部分为三维地震断层，控制精度较低，首先掘进施工煤巷即采区回风巷，根据煤层实际揭露情况指导修改皮带巷掘进方案。第二步，其次施工采区皮带巷，通过回风巷施工情况提前在过断层前调整好坡度，尽量减少施工采区皮带基础时的挑顶、卧底工程量。第三步，根据采区回风、皮带煤巷的施工，选择合适层位最后施工采区轨道巷，形成采区系统。
4 设计效果
东庞矿深部水平21100采区巷道采用新型布置形式布局更加合理，较传统采区巷道布置形式减少岩巷（硐室）工程760m，总计节约资金达588万元，同时可提前半年以上时间投入使用，缓解了采掘接替紧张的局面，为东庞矿的长远发展、企业的做大做强奠定了坚实的基础，具有深远的经济效益及社会效益。
作者简介：付庆伟（1977），男，河北邯郸市人，工程师，现任冀中能源股份有限公司东庞矿二煤扩延区生产技术部副部长。