对改扩建矿井首采区巷道布置优化设计的分析

摘 要：改扩建矿井首采区巷道布置是否合理对矿井的快速、安全投产以及经济效益的影响至关重要，文章针对新疆某矿井现有采区巷道布置的优缺点及适用情况，对优化开拓布局的关键性问题及主要环节做了介绍，以期对类似矿井有一定的借鉴作用。

关键词：改扩建矿井；首采区；巷道布置；优化设计

1 矿井概况

根据各方面论证，矿井改扩建后将采用主斜井、副立井的综合开拓方式。分煤组、分水平进行开拓，全矿井两个水平开采：①水平标高+1 350 m；②水平标高+1 150 m。

2 首采区位置的选择

2.1 首采区数目和位置选择

根据矿井已确定的开拓方式，矿井达产时布置一采区（+1 500 m辅助水平以上煤层），矿井投产一采区9号煤层工作面。设计推荐一采区为矿井首采区，一采区有如下优点：①一采区煤层煤质较好；②储量较为丰富，煤层赋存稳定；③勘探程度高，工作面接续可靠；④建井工期最短，达产快，效益好。

2.2 首采区地质特征

2.2.1 采区尺寸

一采区位于+1 500 m辅助水平以上，1勘探线以西，采区服务年限约为3.0 a，开采标高为+1 500 m以上的下组煤（9号～11号煤层），单翼布置，走向长度约为900～1 000 m。

2.2.2 构 造

2.2.3 煤层赋存

2.2.4 水文地质

井田大部分煤层位于当地侵蚀基准面―头屯河河床标高以下，常年性河流―头屯河从井田南界流经，地质构造简单，为向西倾斜的单斜构造，未发现断裂构造。

2.2.5 其他开采技术条件

一采区煤层直接顶板为粗砂岩、粉砂岩、细砂岩，泥质胶结，较软；煤层底板为粗砂岩、粉砂岩、炭质泥岩；投产采区按高瓦斯煤层设计；煤尘有爆炸性；煤层易自燃。

2.3 首采区资源储量

3 采区巷道布置的确定

3.1 现有矿井情况

该矿井为改扩建矿井，设计利用原混合提升立井作改扩建后的副立井，+1 500 m水平的井底车场的巷道及硐室可以作为改扩建矿井的车场（+1 500 m水平）。在+1 500 m水平车场向北的+1 500 m水平的轨道石门，可以直接和新掘的主斜井的+1 500 m水平运输巷相连；矿井开采三、四采区时，布置的+1 500 m水平轨道大巷可以通过新掘一段+1 500 m水平轨道石门和副立井车场相通。

3.2 采区巷道布置情况

3.2.1 一采区+1 500 m辅助水平以上巷道系统布置

根据浅部小井开采现状，+1 500 m辅助水平以上7、8号煤层都已经回采完毕，剩余的其它煤层（9号～11号煤层）浅部都有火烧区，底部标高在+1 580 m水平左右，留设30 m的安全隔离煤柱后，仅能布置一个工作面。因此，工作面回风水平为+1 540 m水平。

回采9～11号煤层时，+1 500 m水平轨道石门沿伸到9～11号煤层，在+1 500 m水平布置轨道上山。主运输通过工作面运输顺槽经集中运输斜巷到主斜井下部的+1 500 m水平煤仓。

最后通过主斜井带式输送机到达地面；新鲜风流通过副立井、+1 500 m水平轨道石门到达工作面的运输顺槽、工作面；回风通过工作面回风顺槽到集中回风上山，最后从立风井到达地面。

3.2.2 二采区1 350 m水平至+1 500 m辅助水平之间巷道系统

布置

该区域上部标高+1 500 m，下部标高+1 350 m，垂高150 m，该区域瓦斯评估为煤与瓦斯突出区域。

在矿井南部的6号和7号煤层之间布置主、副暗斜井，至+1 350 m水平后布置车场和轨道、运输石门，然后沿8号煤层底板布置二采区轨道、运输上山，上部标高+1 530 m，下部标高+1 350 m，斜长590 m。二采区回风上山布置在7号煤层底板中，在+1 500 m水平布置一条回风石门连接到集中回风上山。 设计矿井达产时在二采区+1 500～+1 460 m水平间的7号煤层01分层布置一个综合机械化采煤工作面。该工作面走向长度为1 500 m，工作面倾斜长度为150 m，沿煤层底板布置工作面运输、回风顺槽至井田边界或是煤层火烧区保护煤柱线，沿煤层倾斜方向布置工作面开切眼。

270101分层工作面运输顺槽到集中运输石门，通过溜煤眼到二采区运输上山、+1 350 m水平运输石门、+1 350 m水平上仓斜巷、+1 350 m水平煤仓、主暗斜井，再经过+1 500 m水平运输石门、+1 500 m水平上仓斜巷、+1 500 m水平煤仓与主斜井连接。

4 结 语

采区巷道布置的合理性不仅影响矿井的生产能力，而且直接关系到矿井生产的安全性。目前，该矿的首采区已经按照本布置方案进行了实施，实现缩短首采区准备工期和连续化集中安全生产的目的。因此，作为一名采矿设计人员，研究改扩建矿井采区巷道的布置方式，对矿井设计和生产具有重要的意义。