孙疃煤矿104采区设计优化

【摘 要】介绍孙疃煤矿104采区设计优化的过程，通过工程类比，优化了采区巷道布置，有利于采区的快速准备，便于集中快速掘进，保证了矿井的有序接替，为高产高效矿井的正常生产接替打下坚实的基础，同时也为同类型采区设计提供了参考依据。

【关键词】采区；设计；优化

1 104采区概况

（1）位置及范围：104采区位于井田北部，南以F5断层与102采区为界，东至10煤-545m水平，北以杨柳断层为界与杨柳煤矿相邻，西至煤层露头。开采深度为-220m～-545m，倾向宽约1400～1800m，走向长约1500～2000m，面积约3.60km2。全区可采储量325.5万吨。

（2）地质概况：104采区位于矿井北部，地层走向北东，向南东倾斜的单斜构造，地层倾角一般10?～20°。区内查出断层183条，其中落差≥50m的断层4条；落差

（3）通风概况：孙疃煤矿工业广场内设有主井、副井和回风井3个井筒。现有井筒总进风能力3533m3/s，总回风能力2893533m3/s，考虑矿井初期通风距离最长出

现在北翼102采区最上一块段，矿井生产初期设1个回风井可以满足矿井180万吨/年的生产能力需要。

2 合肥设计院初步设计的孙疃煤矿104采区方案中存在如下问题

（1）矿井实际生产能力达2.4Mt/a，不考虑施工北回风井的情况下最远通风距离达到17Km，负压大4300Pa，通风阻力大；原设计院设计北回风井位置位于17线1孔南约130m处，距离104采区、32采区距离以及二水平采区距离较远，回风大巷工程量较大，通风阻力大，回风困难；

（2）主进（轨道上山）主回（回风上山）贯通线路长，新采区首采面投产工程量大，投产工期长，见效慢。

（3）靠近F5断层（落差100-270m）布置4条上山，施工及支护困难；

（4）采区内所有工作面内均有>10m断面，回采困难；

（5）10412综采工作面岩巷距离过长，投入与产出比不平衡。

3 建议或改进项目创新或改进的主要特点：

优化后的104采区方案设计存在以下优点：

3.1 优化后风井布置于104采区下部

（1）从采场接替方面考虑，建议提前施工北回风井，并且保证在2015年104采区回采前投入使用，满足3.0Mt/a生产能力要求。

（2）北回风井口位置设置与16-5孔以北约390m处，具有前期贯通距离短，后期通风距离短，负压小，场地压煤少，且工广附近无村庄距主道路近等特点。

（3）距离104采区、32采区及二水平采区较近，减少了通风距离，通风系统更加通畅；同时减少了开拓、准备巷道工程量500米（全岩），节约了投资；

（4）减少了巷道后期维护费用，104采区回采结束后104回风上山即可报废，不需进行维护，节约了维护成本；

（5）减少了主进主回贯通工程量，缩短了新采区投产工期，相对于原方案投产工期提前1年，为保证104采区按时接替102采区赢得了主动。

3.2 四条上山位置优化后

（1）四条上山位置更改至DF76断层右侧，断层落差较小，波动范围不大，对巷道施工和支护影响较小，避免了将四条上山紧贴F5（落差100-250m）断层施工，可能带来的导水危险及支护困难等问题；

（2）上山靠近DF76断层施工且层位位于10煤顶板，因此各区段岩巷在过断层后因断层影响煤层上翻，揭煤岩巷工程量大大减少。

3.3 工作面布置方式优化后

（1）将原设计6个综采工作面更改为8个，提高了资源回收率，多回收煤炭资源62万吨；

（2）解决了原设计中1042与1044综采工作面进料系统及出煤系统复杂的问题；

（3）原设计10410与10412综采工作面回采期间，因20m落差断层影响均需要采取搬家的方式通过，优化后所有工作面均无落差大于10m的断层，杜绝了工作面回采期间搬家的人力、物力、财力的浪费。

4 建议或改进项目年节约或创造纯经济价值计算

工作面过断层搬家2次，费用约2×300万元=600万元；多回收煤炭资源约62万吨，费用约620000吨×0.06万元=3.72亿元；节约后期回风上山维护资金，按104采区下开采年限4年考虑，节约维护资金4×10万元=40万元，共计创造经济价值约3.794亿元。

5 项目实施后（或暂未实施）的意见

优化后的方案设计，充分克服并利用了断层构造给施工、回采带来的影响，各大系统、巷道布局、采面布置形式更加合理，将走向长壁与倾斜长壁相结合，增加了采区巷道布置的灵活性；有利于采区的快速准备，便于集中快速掘进，保证了矿井的有序接替，确保矿井高产高效；符合“简易投资、快速出煤、滚动发展”的设计理念，保证了采区投资少，达产快，效益高。

作者简介：

桑春（1964.8—），男，安徽淮北人，大专，助理工程师，从事煤炭采掘技术管理工作。