河南永锦能源有限公司吕沟煤矿11采区优化设计
Abstract： Under the continued sluggish situation of domestic coal market， this paper analyses and optimizes the design programme of mining district of the mine， redraws the mining district according to the coal seam and assistant mining district is added， and different mining methods aimed at different coal seam are used to reduce the previous production inputs of the mining district and the cost of per ton of coal， adapt current sluggish situation of the coal market， obtain some benefits， and achieve healthy and stable development of the mine.
Key words： design of mining district；optimization；assistant mining district
中图分类号：TD21 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0094-02
1 矿井概况
河南永锦能源有限公司吕沟煤矿位于河南省禹州市方岗乡境内，矿井核定生产能力为45万吨/年，开采六2、七4两层薄煤。矿井采用片盘斜井开拓，双翼开采，炮采采煤工艺，三级提升，采用两翼对角式通风。六2煤层煤厚1.00～1.40m，平均1.20m，直接顶、底板多为深灰色泥岩、砂质泥岩和灰色细砂岩、粉砂岩；七4煤层煤厚0.80-1.10m，平均厚度0.86m，煤层直接顶、底板多为深灰色泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，两层煤倾角13-15度，平均14度。矿井瓦斯相对涌出量为4.68m3/t，属低瓦斯矿井；所采六2、七4煤层煤尘具有中等强度爆炸性，属Ⅱ级自燃煤层；水文地质条件简单，正常涌水量为100m3/h，最大涌水量120m3/h。矿井目前有六292采区和七481采区两个生产采区，各布置一个炮采工作面生产。六292采区六2901采煤工作面为走向长壁布置，炮采工艺，全部垮落法管理顶板，可采储量83.2万吨，截止2013年12月底，剩余可采储量25.3万吨，预计2014年12月回采结束，接替采面为-245m水平以深东翼11采区1102采面。七481采区七401采面为倾斜长壁工作面仰斜开采，炮采工艺，全部充填法管理顶板，七481采区的接替采面为-245m水平以深西翼12采区1201采面。11采区位于六2煤层-245m水平以深东翼，西至Y=38441475坐标线，东至井田边界保护煤柱，北为六2902采面采空区，南至井田边界保护煤柱。走向长1280m，倾向长650m，面积84.5万m2，可采储量112万吨，为六292采区的接替采区。
2 11采区开采方案的确定
2.1 原设计方案 以六2煤层-245m水平东大巷为轨道运输平巷，与轨道运输平巷平行、间距40m布置胶带运输平巷，采区利用-245m水平泵房及变电所排水及供电，不再设置采区泵房及变电所。采区布置8个倾斜长壁仰采工作面，炮采工艺。采面回采时在村庄保护煤柱范围内采用全部充填法管理顶板，其余部分村庄保护煤柱范围以外采用全部垮落法管理顶板。（见图1）
2.2 优化设计方案 在11采区西边界处布置轨道下山和皮带下山两条下山，在采区上部护村煤柱以外布置两个走向长壁工作面，炮采工艺，全部垮落法管理顶板；以深村庄保护煤柱范围内的区域，作为一个辅助采区，布置8个倾斜长壁工作面仰斜开采，炮采工艺，全部充填法管理顶板。在采区内布置采区泵房及变电所。（见图2）
2.3 方案对比
2.3.1 原设计方案：①优点：1）不改变矿井现有生产系统就可以平稳过度，采掘接替容易；2）不再施工泵房、水仓、变电所，准备工程量小，初期投资小。②缺点：1）倾斜长壁布置工作面，顺槽均为斜巷，工人上下班行走困难。另外，薄煤层走向采面，采高低（1.2m），工人根本站立困难，局部底板变化存在积水等，都给工人工作带来了严重不便，这些都大幅度增加了工作劳动强度；2）在目前煤炭市场持续低迷情况下，采用全部充填法管理顶板，生产投入高，吨煤成本较高，经济效益差，会造成矿井亏损，难以维持矿井正常的生产经营。
2.3.2 优化设计方案：①优点：1）走向长壁布置采面，采面顺槽均为平巷，便于工人上下班行走，另外倾斜采面，使得工人工作场所有效高度相对增加（煤层坡度14度），且采面不会存在积水，工作环境有所改善，这样从某种程度上说降低了工人劳动强度；2）在村庄保护煤柱以外采用走向长壁式采煤法、全部垮落法管理顶板，可以减少采区初期生产充填投入，降低吨煤成本，更能适应目前低迷的煤炭市场形势，获得一定的效益；②缺点：1）采掘接替较紧；2）需要施工泵房、水仓、变电所，初期准备工程量大，初期投资大。
2.4 方案的确定 经过方案对比、论证，优化设计方案虽然前期准备工程量大，但是在目前煤炭市场低迷情况下，能够保证矿井获得一定的经济效益，维持正常的生产经营，从长远发展来看，优于原设计方案，因此选用优化设计方案对11采区进行开采。
3 效果分析
据矿井目前C七401充填开采采面实际生产情况，充填法管理顶板，充填材料、电费及充填人工投入需要150元/吨。矿井开采薄煤层，三级提升，吨煤成本增加150元/吨，矿井将造成严重亏损，难以维持正常的生产经营。因此对采区设计进行优化，在目前煤炭市场疲软情况下，尽可能降低煤炭生产成本。以后煤炭形势好转时再开采以深村庄保护煤柱范围内的区域。
4 结语
通过对采区设计进行优化，根据采区具体情况重新划分采区，增加辅助采区，针对不同的煤层条件采用不同的开采方法，在采区上部护村煤柱以外布置两个走向长壁工作面，炮采工艺，全部垮落法管理顶板；以深村庄保护煤柱范围内的区域，作为一个辅助采区，布置8个倾斜长壁工作面仰斜开采，炮采工艺，全部充填法管理顶板。工人劳动强度相对较小。在原采区村庄保护煤柱以外采用走向长壁式采煤法、全部垮落法管理顶板，可以减少采区初期生产投入，降低吨煤成本，更能适应目前低迷的煤炭市场形势，获得一定的效益，实现矿井健康、稳定发展。
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