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板集煤矿井底车场方案优化设计

作者：张斌

来源：《科学与财富》2012年第06期

摘要：针对板集煤矿-735m井底车场前期设计方案中存在诸多缺陷进行方案优化，解决了主、副井井底清理系统运输不适用；电机车充电硐室及电机车修理车间布置位置不合理；煤仓上口联络巷开门位置，影响运输效率；主运输胶带石门无联络巷不利前期施工管理；风井标高上提不利因素多等问题，提高了前期井底车场开拓掘进效率和促进电机车充电、检修进出车安全快速运行，达到井底车场布局合理。

关键词：-735m；井底车场；设计方案；优化；石门 1. 概况

板集煤矿是国投新集能源股分有限公司新区开发第二对矿井，由合肥煤炭设计研究院设计，设计生产能力3.0Mt/a，矿井计算服务年限为49.2a。板集井田位于淮南煤田陈桥背斜的北翼西段，为一宽缓向斜煤田，南、北、西境界以煤层露头为界，全井田东西长6.0km左右，南北宽4-7km，面积约30km2。开采的煤层主要为8、5煤层，其回采上限一般在-680～-720m，赋存下限8煤在-800m左右，5煤在-850m左右，煤层赋存垂高仅约为100～140m，因此采用一个水平上、下山开采，矿井水平车场标高为-735m。 2. 地质特征

板集井田为全隐蔽含煤区，钻探所及地层由老到新依次有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系和新生界。井田内共发现断层87条，井田的构造复杂程度为中等，井田新生界松散层厚度介于547.65-713.50m之间，按照沉积物的组合特征和含、隔水情况，新生界松散层自上而下大致分为一含、一隔、二含、二隔、三含、三隔和四含计4个含水层（组）和3个隔水层（组）。

本井田为缓倾斜煤层，煤层倾角中部平缓（约0°-8°），浅部局部较陡（约15°左右，最大20°）；本井田可采煤层自上而下可分为上（9、8、7-2、7-1煤层）、中（6-1、5、4-2煤层）、下（1煤层）3个煤（层）组，宜采用分煤（层）组联合采区布置。主采煤层8、5煤层平均厚度依次为2.42m、6.06m，其他为薄煤层。煤田受F104大断层（落差0-160m）的影响，以F104断层为界将将井田分为东、西两大块段，即东部块段和西部块段。其中东部块段较大，条件较好，采场较多，西部块段较小，仅宜划为1个采区块段，东部采区是矿井投产后的首采区。

3. 井底车场水平划分及布置 3.1 井底车场水平划分

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板集矿井水平标高为-735m上下山开采，此水平，副井井底距太灰约50m，且-735m以下岩性不好，主要为花斑岩，对井底车场巷道和硐室布置不利，故水平标高不宜向下加深。-735m水平井底车场位于4-2煤底板的泥岩、粉砂岩中，井底车场及主要硐室岩性好，车场巷道基本不穿煤，装载系统更好布置，且更有利于矿井开拓巷道布置。 3.2 井底车场布置

本矿井采用立井、主要石门、分组大巷开拓方式。工业场地内设主井、副井、中央回风井共三个井筒，中央并列式通风。井下煤炭采用胶带运输机运输，辅助运输采用8t蓄电池电机车牵引1.5t固定式矿车为主的运输方式。本矿井井底车场采用的立式刀型布置，东西向进出车，井底车场通过-735m轨道石门与-735m 南北翼轨道大巷相连接。 4. 前期井底车场设计方案所存在的缺陷及方案优化 4.1 前期井底车场设计方案所存在的缺陷 1）主副井清理系统安排不适用。

2）电机车充电硐室及电机车修理车间布置位置不合理 3）煤仓上口联络巷开门位置，影响运输效率。 4）主运强力皮无联巷不利前期施工管理。 5）风井标高上提不利因素多。 4.2 井底车场设计方案优化前后对比： 1）主、副井底清理系统

优化前从风井车场附近开门，直接做下山到副井底，然后在-764做平巷到主井底清理，采用轨道提升方式。优化后，从轨道二石门开门，以14度下山，直接到主井底，在-764做平巷与副井底相联，采用机轨合一的方式，采用链板机拉煤，轨道清理副井杂物。优化后的优点：链板机直接将主井底撒煤拉到-735水平装车，达到了减人提效的目的，兼顾副井底的杂物清理。

2）充电、检修硐室的优化

原方案充电、检修硐室放在主井东绕道与副井轻车线相接。优化后，放在轨道二石门与回风一石门之间。优化前存在的主要问题是，直接影响副井存车线存车，进出车不安全，直接影

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响了副井的提升能力发挥。优化后，对副井提升能力不产生任何影响，进出车方便安全，减小对井底车场的调车压力，对建井前期的井底车场掘进效率的提高有较大的促进作用。 3）煤仓上口联络巷开门位置

优化前是在副井重车线开门，影响行车速度，降低运输效率。优化后是在副井车场联巷处开门，对电机车运行速度不产生影响。 4）主运输胶带石门措施巷道设计优化

主运输胶带石门前期方案无联巷，经分析及工程排队后认为，应在回风一石门与主运皮带之间增加一条联巷，经增加联巷后排队，对全矿的投产工期产生较大的影响，能提前1.5个月解决运输系统问题，使投产工期提前近一个月。 5）风井车场标高的合理确定优化

优化前提出的是将风井标高上提30米。优化后的方案是与主、副同水平标高。因考虑到我矿风井较主井、副井钻井法到位时间提前较多，风井将最先进入巷道施工。因此，风井的提升在井底车场及石门前期的掘进中，担负着重要的角色，为了加快井底车场的进度，一旦上提势必影响到风井车场的进出车皮的通过能力，影响掘进进度，影响投产工期，经过优化后，不提高风井井底标高，能使风井各头掘进效率提高20%以上，节省提料人员约20人。同时，不提高标高，对井下抗水灾能力是有较大提高的，因为了防止在永久水仓形成之前，有较大的水害威胁，在风井车场子附近设计施工了较大的临时水仓，风井车场一旦上提，水仓便不起作用了。 5. 结语