登福康矿井工业场地位置选择

付腾飞

摘 要：针对登福康矿井复杂地形条件，在分析井田地形地貌、煤层赋存条件和地面运输条件等主要影响因素的基础上，通过对现场踏勘和结合工业场地选择原则，提出了三个工业场地选址方案。通过对个方案的初步比较和经济分析，最终选择井口及工业场地在原登福康矿井工业场地的场地方案。结果表明：采取该方案能大幅降低矿井初期投资和投产后的运营费用，具有良好的经济和社会效益。

关键词：登福康矿井;工业场地;地形复杂;资源条件

中图分类号：TD212 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）14-0169-02

1 概述

山西古县西山登福康煤业有限公司位于古县北平镇正南方向的金堆村以东一带，北距北平镇12km，南经古阳镇至古县县城28km。井田面积为7.5565km2，批准生产规模为0.60Mt/a。

基于工业场地的选择原则，在分析登福康矿井工业场地主要影响因素上，提出了三个工业场地选址方案，进行详细的技术经济比较，最终选取适合的工业场地位置。

2 工业场地位置选择原则

矿井工业场地选择的主要原则如下：

（1）井田地形复杂，冲沟发育，因此工业场地选择应相对开阔，满足矿井生产、生活的需要;（2）地面运输满足流向合理、施工难度较小、投资少、运营费用低的要求;（3）本矿井为整合矿井，工业场地尽量利用已有场地及设施;（4）矿井煤种为我国稀缺的煤种，应尽量减少地面设施保护煤柱;（5）井田范围内分布大面积2、3号煤层采空区、古空区，因此工业场地选择应考虑采空区、古空区影响;（6）井田主采煤层（5、6、9号煤）埋深较浅，适合于斜井开拓。同时，斜井开拓和立井开拓相比有系统简单、管理方便、提升能力大等优点，因此设计确定本井田优先采用斜井开拓方式。

3 工业场地位置选择方案

由于井田工业场地位置受地面地形、地质条件的限制大，场地布置和井巷工程量是确定矿井工业场地位置考虑的主要因素，根據上述工业场地选址原则，在满足工业场地平面布置的前提下，提出了利用原登福康矿井工业场地、利用原森隆矿井工业场地、新建南背上村北侧工业场地三个工业场地方案。上述三个工业场地位置示意图见图1。

Ⅰ方案：井口及工业场地在原登福康矿井工业场地

登福康场地位于井田中部的南背沟内，该沟相对宽阔，地形向沟谷内呈台阶状抬起，该场地通过已有进场公路与外界沟通，但由于生产能力的提高，需对既有进场公路进行拓宽补强改造，以满足煤炭外运的需求。场地标高在+1080～+1150m之间。

利用该场地开拓方式的选择又可分为两个方案：

Ⅰ—1方案：新开凿三个井筒（主斜井、副斜井、回风斜井），采用斜井开拓方式

原登福康矿井采用（副）斜（主）立综合开拓方式，由于原登福康井田位于整合井田的东南部，其原有井筒落底位置靠近整合后井田的东部，不利于对全井田的开拓。本方案向西新开凿倾角为22°的主斜井，斜长621m，装备一条带宽为1.0m的深槽带式输送机，担负煤炭提升任务，同时主斜井内装备架空乘人索道装置，为井下人员升降服务;考虑场地布置因素，由场地中部向西南向新开凿副斜井，倾角22°，斜长（至9煤）598m，担负井下设备、材料的提升任务;在原副斜井东侧，开凿回风斜井，倾角为27°，斜长337m。

井筒落底后，南北向布置一组大巷，开拓全井田。

此方案优点：（1）利用现有场地，无需新增征地;（2）新开凿一主斜井，采用带式输送机运输系统简洁;（3）新开凿回风斜井，总体工程量较Ⅰ-2小;（4）主、副、风井落底后可尽快形成生产系统;首采工作面靠近井底，工期短，初期投产快;（5）首采工作面长度较长。

此方案缺点：（1）该场地位于煤层埋藏较深区域，新增井筒工程量大;主斜井倾角较大。（2）进场公路需改造，改造工程量较大。

Ⅰ—2方案：利用现有主立井、风井（刷大），新开一副斜井，采用斜立混合开拓

本方案在原登福康工业场地内新开凿一倾角为21°的副斜井;将原有的主立井进行提升系统改造，仍担负煤炭提升任务;将原有副斜井改造为行人进风井，将回风立井断面刷大，由现有净直径3.0m刷大至4.5m，担负全矿井回风任务。同时，从主井、风井井底分别作主暗斜井和回风暗斜井开拓5、6号煤和9号煤，行人进风井至+985m标高后与主暗斜井沟通。

副斜井、主暗斜井、回风暗斜井至各煤层后，南北向布置一组大巷，开拓全井田。

此方案优点：（1）利用现有场地，无需新增征地，投资省;（2）充分利用原有主井、风井工程;（3）主、副、风井落底后可尽快形成生产系统;首采工作面靠近井底，工期短，初期投产快;（4）首采工作面长度较长。

此方案缺点：（1）该场地位于煤层埋藏较深区域，新开凿副斜井和两条暗斜井工程量大;主立井采用箕斗提升，系统复杂，井底硐室工程量大，且井底撒煤清理不便;（2）进场公路需改造，改造工程量较大。

Ⅱ方案：井口及工业场地布置在原森隆矿井工业场地

原森隆场地位于现井田北部边界附近的沟内，场地相对狭小，根据地质报告地形图资料，场地标高在+1120～+1150m之间。在该场地内设计新开凿一倾角为16°的主斜井和一倾角为19°的副斜井，将原有的主斜井改造为回风斜井，并通过回风暗斜井与各煤层沟通。

井筒至各煤层后沿南北方向布置一组大巷开拓全井田。

此方案优点：（1）利用现有场地，虽需新增征地，但征地量较少;（2）场地位于煤层浅部区域，初期井巷工程少，首采面形成时间短，投产快;（3）利用现有的一段风井;（4）主井采用带式输送机运输可靠性高。

此方案缺点：（1）场地位于井田北部边界附近的沟内，场地狭窄，场地内高差大，地面坡度较大，不利于地面设施的布置;（2）场地局部出井田边界;（3）矿井靠近村庄，不利于征地;（4）受井田边界影响，初期工作面推进长度很短，采掘接替紧张，不利于矿井的初期达产;（5）工作面逐渐向井田深部推进，不利于井下排水。

Ⅲ方案：井口及工业场地位于南背上村北侧附近

该位置位于南背沟内井田西部边界开口附近，地形相对平坦、开阔，场地标高+1050～+1060m左右。本方案在工业场地内开凿主、副、风三个斜井，三个井筒均落地至+1050m水平。

此方案优点：（1）工业场地位于井田西部的煤层露头，井筒工程量最短，初期投产快;（2）工业场地在南背沟西部，进场公路工程量小;（3）主、副、风井落底后形成生产系统的时间最短;首采工作面靠近井底，工期短，初期投产快;主井采用带式输送机斜井运输可靠性高;（4）首采工作面推进长度最长，有利于矿井初期尽快达产。

此方案缺点：（1）根据地质报告资料，该处存在多处小煤窑和古窑，煤层采空区、古空区范围给巷道布置带来一定安全隐患;（2）场地需重新征地，由于靠近南背上村，征地存在很大困难，且項目实施过程中受外界人为因素影响程度大;（3）该场地标高在+1050～1060m之间，低于该区最高洪水为+1074m，存在洪水“倒灌淹井”的危险。

井口及工业场地位置方案工程量比较表见表1。

通过比较，Ⅱ方案的森隆场地条件较复杂，同时位于井田最北端，开拓上煤组无效巷道多，因此Ⅱ方案设计不考虑。对于Ⅰ方案和Ⅲ方案场地来说，在从地形条件、充分利用现有场地及设施和减少征地等方面Ⅰ方案存在很大优势;Ⅲ方案具有开拓巷道工程量最小，外运线路短的优势，但考虑Ⅲ方案场地存在多处古窑和古空区，同时场地需全部新征地，且靠近南背上村附近，征地存在一定困难，最重要的是该场地标高在+1050～1060m之间，低于该区最高洪水为+1074m，存在洪水“倒灌淹井”的安全隐患。因此综合考虑从，本次设计利用原登福康煤矿工业场地最为整合后矿井工业场地。该场地的两个开拓方案，各有优缺点，下面对Ⅰ—1和Ⅰ—2方案进行经济比较，详细内容见表2。

通过表2分析，Ⅰ—1整体投资省，工期较短，同时主斜井提升能力大、生产管理方便等因素。综合考虑，本次设计推荐Ⅰ—1方案：新开凿三个井筒：主斜井、副斜井、回风斜井，采用斜井开拓方式。

4 结语

工业场地位置选择是一个非常复杂的问题，在满足有关规程规范的前提下，应综合考虑以下因素：厂址应与所在区域的总体规划相协调;应有足够的面积和适宜的地形、良好的工程地质条件、方便经济的交通运输条件、可靠的水源和电源;不受洪水威胁等。但具体到每个建设项目，侧重点会有所不同。设计时应根据建设项目的特点，认真分析每一个影响因素，并列出主要影响因素，然后提出适合该项目的多个位置选择方案，进行综合分析比较，最终确定最优的工业场地位置。