AGL矿井工业场地位置及井田开拓方式选择
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发布者：lunwenchina
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时间：2020年1月08日 10:47
毕林
中国煤炭科工集团沈阳设计研究院有限公司 辽宁 沈阳 110015摘要：AGL 矿井是 AGL 露天矿深部区，根据目前露天开采计划，在露天矿与矿井互不影响的基础之上，文中提出工业场地选择方案，结合井田开拓方案影响因素提出两个开拓方案，通过技术及经济比较，确定采用平硐单水平开拓方案开采全井田。
关键词：AGL 矿井；工业场地；平硐开拓
中图分类号： TD 214.2 文献标志码：A
DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.201712123 正文：
引言
AGL露天矿位于乌兹别克AGL市，于1948年投入运行。由于多年的超强度开采，目前采剥比失衡，尤其是露天矿东北部区域煤层埋藏深度达400m，露天开采不经济。本文通过露天矿开采规划、地面滑坡、地面设施等多方面影响因素分析，确定工业场地位置；通过技术、经济比较，最终确定AGL矿井开拓方式，使露天、矿井生产互不影响，达到增加产能、节省投资，合理开发目的。
1 井田概况
AGL矿井位于AGL露天矿二期范围内，属露天矿后期开采块段，剥采比较大，露天开采不经济，因此转为矿井开采。井田面积8.14km2，矿井设计生产能力为4.0Mt/a。井田内赋存2层可采煤层，分别为2B、1+2煤层，其中2B煤层平均厚度为15.0m，1+2煤层平均厚度为36.8m，两层煤间距平均为5m，2层煤赋存较稳定。井田地层平缓，倾角一般小于6°。属低瓦斯矿井，矿井正常涌水量为200m3/h。
2 工业场地位置选择
2.1 工业场地选择影响因素
工业场地位于AGL露天矿矿坑内，因此影响本井井口位置与工业场地确定的主要因素有以下几点：
①与AGL露天矿采、剥、运、内排的关系
目前，露天矿实际开采、剥离采区为矿田西南翼，即5勘探线以南，5勘探线至15勘探线为接替采区，目前也在进行清理滑坡体及剥离准备，内排运输有皮带和铁路两种方式。因此，15勘探线以南露天矿端帮正在或即将进行生产、剥离，内排及运输，不适合布置井工开采的工业场地及井口设施，否则将会造成露天、井工相互干扰，影响露天矿生产运输。
②滑坡体
在露天矿的北部端帮存在一个滑坡体，其范围由南到北为16～30勘探线，由东到西为+920～+1102m高程。2011年5月发生较大位移。随着露天采矿活动的停止，疏干措施的采用，2年多来滑坡体趋于稳定。因此，该滑坡体对矿井井口位置及工业场地选择有一定影响。
③工业场地及地面储装运系统的布置
工业场地除井筒外还需布置煤炭生产及辅助生产设施。如井口房、装车站、综采设备库、机修车间、材料库等，需要一定的占地。
④地面铁路
露天端帮有正在运行的矿区铁路，需进行保护，对井筒布置有一定影响。
2.2 工业场地位置选择
根据影响井口位置与工业场地确定的因素，为避免与露天矿生产相互干扰，尽可能减小滑坡体影响，利于矿井开拓及工业场地布置，最大限度节省初期井巷工程量，缩短建设工期，节约建设投资，井口布置在27、28勘探线上的2号煤最终工作帮+900m的平台上。
3 井田开拓方式确定
根据矿井煤层赋存特征及端帮开采的特点，设计矿井采用平硐开拓方式，在工业场地内布置主、副和回风三条平硐。根据矿井平硐口及工业场地位置，提出两个井田开拓方案。
3.1 方案一：井筒从滑坡体尾端岩层下方穿过
3.1.1 井筒布置
矿井采用平硐开拓，工业场地内布置3条平硐[1～4]，主、副、回风3条平硐均自+900m平台由东南以方位角110°向西北开掘，副、回风平硐以0°30′00″倾角穿过回填土进入1+2煤层，然后沿1+2煤层布置，副、回风平硐穿过回填土长度分别为342m、285m，主平硐以1°00′00″倾角穿过回填土进入1+2煤层，然后沿1+2煤层布置，主平硐穿过回填土的距离为316m。
主井平硐断面12.4m2，井筒内铺设1.2m宽皮带，担负煤炭运输，兼做入风、安全出口，敷设排水、消防、洒水管路及电缆。
副平硐净断面18.5m2，采用无轨胶轮车担负辅助运输，并兼做进风和安全出口。
回风平硐净断面17.8m2，为专用回风井，采用抽出式通风。
3.1.2 水平及采区划分
井田内可采煤层2层，层间距平均为5m。煤层倾角较缓，一般小于6°，煤层赋存高程为+690m～+850m，因此设计采用单水平开拓，水平高程确定为+780m。
矿井划分为3个采区，1、2采区内1和2煤层均可采，3采区只有2煤层可采。
3.1.3 大巷布置
沿井筒方向布置一组集中大巷，即皮带、辅助运输、回风大巷，3条大巷均布置在2煤层内。1采区沿地面公路方向布置采区大巷，其中辅助运输分层布置，即2B、1+2煤层各布置一条采区辅助运输大巷，皮带和回风大巷布置在1+2煤层中；集中大巷可作为2采区大巷；3采区由于2B煤层不可采，因此皮带、辅助运输、回风大巷均布置在1+2煤层中。
3.2 方案二：井筒绕过滑坡体
方案二工业场地与方案一相同，井田共布置3条平硐。
主、副、回风平硐均自+900m工作平台由南向北以180°方位角开掘，掘至34勘探线再左转90°向西开掘。
主平硐先以2°00′00″倾角穿过回填土，在回填土掘进202m后进入基岩，沿基岩掘进443m时向左转向90°，沿34勘探线由东向西掘进，掘进845m后进入1+2煤层，沿1+2煤层布置。
副平硐先以1°30′00″倾角穿过回填土，在回填土内掘进179m后进入基岩，沿基岩掘进424m时向左转向90°，沿34勘探线由东向西掘进，掘进748m后进入1+2煤层，沿1+2煤层布置。
回风平硐先以2°00′00″倾角穿过回填土，在回填土掘进217m后进入基岩，沿基岩掘进471m时向左转向90°沿34勘探线由东向西掘进，掘进907m后进入1+2煤层，沿1+2煤层布置。
方案二开采水平及大巷布置原则同方案一。
3.3 方案比较
1）技术比较
方案一优点： ①主、副平硐由东南向西北布置，不需要折转，直接与开拓大巷相接，节省一条带式输送机，运输环简单，总井巷工程量较二方案节省338m，岩巷节省2500m。
②方案一比方案二岩石巷道短2500m，煤巷长1632m，因此方案一较方案二节省建井工期4个月。
③方案一主要大巷与地面公路公用保护煤柱，减少压煤量1172.3万t。
④方案一工作面推进长度较方案二多647m，减少工作面搬家次数。
方案一缺点：
①主、副、回风平硐需在回填土中穿过943m，方案二主、副、回风只需穿过598m，故方案一回填土段长度多345m，施工复杂。
②三条平硐均需在滑坡体尾端底板下穿过，不如方案二可靠。
方案二优、缺点与方案一相反，不再重复。
两个方案技术和经济比较，方案一初期井巷工程量少、投资省、建井工期短等优点，且根据对滑坡体评估后认为滑坡体经疏干等措施后已经趋于稳定，今后逐步加大疏干力度、剥离清理一定量滑坡体，减小边坡角等一系列技术对策后，该滑坡体是安全的，同时该滑坡体主导滑向为西南方向，而设计平硐口及平硐位于滑坡体的东北角，平硐及平硐口是安全的。设计推荐方案一。
4 结 论
1）根据工业场地主要影响因素，结合露天矿开采计划，确定工业场地选择在27、28勘探线上的2号煤最终工作帮+900m的平台上，保证与露天矿生产互不影响。
2）针对地面滑坡体，设计了两种开拓方案，通过技术、经济比较，最终选择方案一，采用平硐开拓，3条井筒从滑坡体尾端岩层下方穿过，保证安全的前提下，节省投资，缩短工期。
参考文献
[1] GB50215-2015，煤炭工业设计规范.
[2] 张荣立，何国维， 李铎. 采矿工程设计手册[M]. 煤炭工业出版社出版，2008.
