頂板含水層條件下下部車場(chǎng)優(yōu)化分析

1、煤礦現(xiàn)代化2017耳第4期總第139期頂板含水層條件下下部車場(chǎng)優(yōu)化分析閏斌(中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北武漢430072)摘要為解決車場(chǎng)頂板涌水，掘進(jìn)施工困難的問(wèn)題，根據(jù)下部車場(chǎng)實(shí)際揭露地質(zhì)資料分析，確定下部車場(chǎng)項(xiàng)板含有砂巖含水層，為避免揭露含水層，對(duì)下部車場(chǎng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后車場(chǎng)巷道避開含水層，順利實(shí)現(xiàn)安全掘進(jìn)，節(jié)約了工期，節(jié)省了投資。關(guān)鍵詞含水層；涌水；下部車場(chǎng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TD264文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編

2、號(hào)：1009—0797(2017)04—0076—03OptimaldesignofthelowerstationUndertheconditionofaquifbrroofYanBin(WuhanDesign&ResearchInstitu慷ofChinaCoalTPrhnology&EnginePringGmup，HuheiWuhan430072)Abstract：TosoIvetheDi炳rultfhrr()nstnlction，

3、thPfhctrontainingsanrlstoneaquif毫ronthemofofthelowerstationwasdetennined，foravoidingexposingaqui南r，thedPsignschemewasoptimized，anfIthenstatjontunnelsaVoidedaquifbr，realizedsafbexcava“on，saVedcon—st九】ctionperiodandinvestm

4、entKeywords：aqui抬r：waterhurst：thelowerstatinn；optimaldesign對(duì)于基建礦井，下部車場(chǎng)一般為礦井初期掘進(jìn)的最深水平。到達(dá)深部后，礦井的掘進(jìn)涌水量和井巷壓力一般會(huì)逐漸加大舊。由于此時(shí)礦井的運(yùn)輸和排水等系統(tǒng)均未形成，抵抗災(zāi)害能力較弱，如果車場(chǎng)布置不合適，不僅車場(chǎng)巷道難以掘進(jìn)，耽誤工期，而且有水淹巷道的可能。故車場(chǎng)巷道布置是否合理，直接關(guān)系到整個(gè)礦井的竣工時(shí)間，進(jìn)而影響到礦井產(chǎn)生效益的時(shí)間

5、。以王洼一礦改擴(kuò)建項(xiàng)目為背景，對(duì)頂板含水層條件下下部車場(chǎng)通過(guò)分析地質(zhì)資料進(jìn)行了優(yōu)化分析，為實(shí)現(xiàn)礦井順利竣工打下了基礎(chǔ)。1工程地質(zhì)概況王洼煤礦改擴(kuò)建項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力60Mt／a，開采煤層共9層，初期主要可采煤層為5號(hào)煤，；厚度110～1252m，平均868m。礦井開拓方式為斜井開拓，井筒落底標(biāo)高為1450m，4條下山分別延伸至下部車場(chǎng)1150m水平，其中回風(fēng)下山和行人下山沿5號(hào)煤布置，軌道下山和運(yùn)輸下山布置于5號(hào)煤底板中。由于1150m水平以

6、上無(wú)開采工作面，故在該水平不設(shè)置水泵房、變電所和水倉(cāng)，井下主排水泵房、主排水泵房變電所以及水倉(cāng)均布置在1150m水平下部車場(chǎng)中。2原設(shè)計(jì)方案及缺點(diǎn)分析下部車場(chǎng)原設(shè)計(jì)巖層層位位于5號(hào)煤和5號(hào)76煤頂?shù)装逯?。根?jù)地質(zhì)報(bào)告提供的資料，該處5號(hào)煤傾角約為15。，煤層頂板巖性均以粉砂巖和泥巖為主，且砂巖含水性較弱，基本不含水。采區(qū)下部車場(chǎng)一般主要為深部采區(qū)的提升服務(wù)，故軌道下山落底后應(yīng)首先考慮落底點(diǎn)至深部采區(qū)(本礦井為21采區(qū))開口的長(zhǎng)度，根據(jù)有

7、關(guān)規(guī)范規(guī)定，此處要能夠存放至少125倍列車長(zhǎng)度。本礦井按照一次提升5個(gè)15t礦車考慮，經(jīng)過(guò)計(jì)算，列車存車線至少要15m，考慮調(diào)車等因素，設(shè)計(jì)取落底點(diǎn)至2l采區(qū)軌道下山開口長(zhǎng)度為40m即]。設(shè)計(jì)綜合考慮主排水泵房、主排水泵房變電所以及水倉(cāng)的長(zhǎng)度等因素后，確定軌道下山落底點(diǎn)至與其余3條下山相連接橫川的長(zhǎng)度為140m。圖1回風(fēng)下山實(shí)際揭露巖層示意圖回風(fēng)下山在掘進(jìn)過(guò)程中沿5號(hào)煤掘進(jìn)至距離落底點(diǎn)120m處時(shí)，煤層傾角增大至22。，落底后即進(jìn)入5號(hào)

8、煤頂板泥巖，在回風(fēng)下山變平段與橫川交叉處揭露頂板砂巖(實(shí)際揭露巖層見(jiàn)圖1所示)，涌萬(wàn)方數(shù)據(jù)煤礦現(xiàn)代化2017年第4期總第139期成4塊皮帶段后，以1塊皮帶為中心，將另外3塊皮帶使用輸送帶皮帶扣連接在該塊皮帶的三面，3塊皮帶自然垂下后，兩兩分別用皮帶扣相連，最后用皮帶穿條穿過(guò)皮帶扣，以制成截割頭保護(hù)罩。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，特別是在支護(hù)過(guò)程中，將護(hù)罩罩在掘進(jìn)機(jī)截割頭上，防止施工人員與截齒接觸。當(dāng)護(hù)罩不使用時(shí)，將4塊皮帶疊起，妥善保存。圖!用廢

9、舊皮帶制作的截割頭保護(hù)罩(遠(yuǎn)景)圖3用廢舊皮帶制作的截割頭保護(hù)罩(近景)3簡(jiǎn)易截割頭保護(hù)罩優(yōu)點(diǎn)分析(1)該護(hù)罩取材方便。井下多有廢舊皮帶，可根據(jù)掘進(jìn)機(jī)截割頭的具體大小進(jìn)行適當(dāng)裁剪，隨后使用輸送帶皮帶扣將其釘扣制作而成，制作方法簡(jiǎn)單，而且可以“即做即用”，減少了由井上加工向井下運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸成本。(2)該護(hù)罩使用皮帶制作而成，相較其他材質(zhì)的護(hù)罩，重量減輕了許多，易于拿??；而且皮帶因其本身材質(zhì)耐磨、耐消耗、有柔韌度的優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)因意外磕碰而造成損

10、壞，延長(zhǎng)了其使用壽命。(3)該護(hù)罩正常使用時(shí)可以將掘進(jìn)機(jī)截割頭完全罩住，能夠滿足實(shí)際安全生產(chǎn)的需要。當(dāng)截割頭需要運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將護(hù)罩取下即可。因?yàn)榫哂姓郫B性，所占空間較小，保存方便。4結(jié)語(yǔ)掘進(jìn)機(jī)停止工作時(shí)，裸露的截割頭存在安全隱患，為截割頭安裝保護(hù)罩可以消除物的不安全狀態(tài)，利用廢舊的皮帶制作的截割頭保護(hù)罩，相比傳統(tǒng)鐵皮護(hù)罩的笨、大、重，皮帶護(hù)罩巧、小、輕，能夠在使用中達(dá)到省時(shí)省力的效果。又因其成本低廉、效果明顯，有助于推進(jìn)掘進(jìn)機(jī)截割頭安裝保護(hù)

11、罩項(xiàng)目的實(shí)施。(收稿日期：2016一12—22)(上接第77頁(yè))(1)11采區(qū)下部車場(chǎng)由1150m提高至1155m，車場(chǎng)巷道處于5號(hào)煤或5號(hào)煤底板中，避免了車場(chǎng)巷道大面積揭露頂板砂巖含水層的可能，車場(chǎng)巷道可順利掘進(jìn)，把對(duì)施工工期影響降到最低。同時(shí)，巷道掘進(jìn)相對(duì)安全，施工環(huán)境較好。(2)11采區(qū)下部車場(chǎng)提高至1155m后，回風(fēng)下山1155m水平以下可作為臨時(shí)水倉(cāng)持續(xù)排水，可降低頂板砂巖水量，減小工作面回采時(shí)的頂板水，有利于回采工作的順利進(jìn)

12、行。(3)1155m車場(chǎng)與2l采區(qū)上部車場(chǎng)聯(lián)合布置，初期車場(chǎng)巷道縮短，工程量減少。5結(jié)語(yǔ)王洼一礦改擴(kuò)建項(xiàng)目1150m下部車場(chǎng)頂板有水患威脅，但通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，現(xiàn)1150m下部車場(chǎng)已從5號(hào)煤中進(jìn)入煤層底板，無(wú)頂板淋水，有效避免了揭露頂板含水層，掘進(jìn)安全得到了保證，為礦井的排水、通風(fēng)系統(tǒng)的形成奠定了基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：[1】徐永圻煤礦開采學(xué)[M]徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2004[2】錢嗚高，石平五礦山壓力與巖層控制[M】徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版

13、社，2003[3]于新勝，王育才淺談礦井設(shè)計(jì)優(yōu)化【J]煤炭工程，2002(5)[4]張榮立，何國(guó)緯，李鐸采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M】北京：煤炭工業(yè)出版社2003【5]中國(guó)煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)GB50215—2005#煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范[M】_E京：中國(guó)計(jì)劃出版社作者簡(jiǎn)介：閆斌(1984一)，男，工程師，碩士學(xué)歷，畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)，現(xiàn)就職于中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院，從事煤礦設(shè)計(jì)和巷道支護(hù)研究工作。(收稿日期：2016一12—22)79