水井坑煤矿开拓方案优化

林春农

摘 要：矿井原设计开拓方案考虑到将来东西坑井田并证开发的因素，结合了水井坑煤矿实际情况，出于节省矿井投资和生产运行成本的目的，决定进一步优化水井坑煤矿开拓方案。

关键词：水井坑煤矿设计；方案优化；节约成本；煤矿开拓

中图分类号：TD214+.2 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）04-0150-02

1 矿井的基本情况

水井坑煤矿位于大田县城342°方向，直距约41 km，行政区划隶属大田县广平镇丰庄村管辖。采用斜井开拓的方式，设计了5个井筒，即+696 m主斜井、+710 m副斜井、+700 m风井、+683 m辅助平硐、+583 m排水硐。矿井按设计建造了710 m斜井井筒、+583 m硐探巷道、+460 m探巷、+696m斜井井筒、+700 m～+583 m回风井筒、+583 m～+300 m回风井筒和+710 m提升机房等附属设施。

井田属构造剥蚀中低山区，地形总体上南北高中间低、西高东低，山脊多呈北东向，最高点位于井田北部，海拔标高约为1 020 m；最低点位于井田东侧外围水井坑溪沟谷中，为井田最低侵蚀基准面，海拔标高约为575 m，相对高差为445 m。

矿区构造属复杂构造类型（三类），矿井水文地质类型为简单类型，矿井属瓦斯矿井，井田39#、41#煤层的自燃倾向性鉴定结论为III类，煤层不易自燃，工程地质条件为中等类型。

矿井主要可采煤层2层，为童子岩组第一段的39，41煤层。截至2006-12-31，水井坑煤矿保有煤炭资源储量为11 685 kt，其中控制的和推断的内蕴经济资源量（332+333）为9 616 kt，预测内蕴经济资源量（334）为2 069 kt，矿井煤炭资源储量详见表1.

根据矿井设计生产能力150 kt/a，计算服务年限为27.9年，其中+300 m标高以上服务年限为10年。在生产过程中，应做好矿井界限内的地质找煤工作，进一步摸清地质构造和煤层赋存规律，做好探煤工作，寻找其他可采煤层，提高储量级别，增加矿井的可采储量。同时，要加强采掘现场管理，提高资源回收率，以延长矿井的服务年限，从而提高经济效益。

2 开拓方式调整方案

2.1 矿井原设计方案

矿井原设计采用斜井开拓方式，划定一个水平，水平标高+300 m，设计布置5个井筒，即+696 m主斜井、+710 m副斜井、+700 m风井、+683 m辅助平硐、+583 m排水硐。 其中，将+696 m井设计为箕斗提升，在+700 m标高布置一条下山与+583 m后石门相通，并将+583 m～+460 m下山延深到+300 m作为人行回风下山，担负矿井回风、管路铺设等任务。为了减少矿井的排水费用，利用+583 m井作为排水硐。

矿井原设计开拓方案考虑到将来东西坑井田并证开发时，生产能力可提高至300 kt/a，主井预留了箕斗断面，东西坑井田经福建省闽煤地质勘查有限公司进行详查工作，确定39号煤层为全区大部可采、较稳定煤层，41号和43号煤层为局部可采、不稳定煤层，估算三层煤层的资源储量（332）+（333）+（334）总量为5 949.7 kt，其中（332）资源量1 401.8 kt，（333）资源量2 839.5 kt。东西坑井田南块段（水井坑北部，靠近水井坑）储量不多。同时，考虑到水井坑井下煤层赋存情况，三段煤层基本上不可采，只有39，41号两煤层可采，并且延伸长度有限，矿井实际生产能力难以超越150 kt/a。

2.2 矿井设计方案优化

一方面，考虑到矿井资源的实际赋存情况，另一方面，为了节约矿井投资和矿井和运行成本，因而必须充分利用已施工的矿井井巷和地面附属工程，对水井坑煤矿开拓方案进行进一步优化。

2.2.1 转换+710 m副斜井功能

将+710 m副斜井进行功能转换，将+710 m副斜井作为主斜井，采用串车提升，担负矿井煤炭、矸石、材料提升和进风等任务，对所安装的绞车电机进行更换。

2.2.2 重设副斜井并明确功能

将原+696 m主斜井作为副斜井，安装架空乘人装置，担负矿井运送人员、铺设管路和进风等任务。

2.2.3 系统设计修改和井筒功能相适应

原设计的+700 m风井、+683 m辅助平硐、+583 m排水硐的井筒功能不变，根据调整后的井筒功能对其他系统设计进行相应的修改。

2.2.4 合理划分采区

矿井划分为三个采区：

+300 m水平以上为一采区：东、南、西、北均至矿井边界，上至+420 m，下至+300 m标高。

+300 m水平以下为二采区：东、西、南均至矿井边界，北至第10勘探线，上至+300m标高，下至+60m标高。

三采区：东、西、北均至矿井边界，南至第10勘探线，上至+300 m标高，下至+60m标高。

投产采区尽量布置在井筒附近，储量可靠、开采条件较好的块段，并尽量避开村庄。矿井采区开采顺序必须遵循先近后远、采区前进、逐步向井田深部扩展的原则。因此，投产采区为一采区，二、三采区作为接替采区，一采区开采结束后，二、三采区同时接替一采区。

2.2.5 优化通风系统

矿井通风采用分列式通风系统，通风方式为全负压机械抽出式通风。矿区以+710 m井为主斜井、+696 m井为副斜井、+683 m井为辅助平硐、+583 m井排水硐进风，+700 m风井回风。开拓方案修改对比见表2.

2.3 设计方案优化带来的效益

经调整后的方案较原设计方案投产时减少投资500多万

元，并可节省矿井后期投资和运行费用700万元，因此修改后的方案更有利于节省矿井投资费用，降低矿井基建和运行成本。

3 结束语

通过优化矿井开拓方案，调整采区布置，合理集中生产，有效地减少了矿井基建投资和运营费用，体现了方案论证优化技术管理在指导生产上的权威性。因此，只有在生产开拓布局上进一步优化、设计上进一步合理、技术上进一步应用和创新，才能降低采掘生产成本，真正地体现出技术指导生产、服务生产的实效性，从而提高企业经济效益，促进企业的持续健康发展。

参考文献

[1]张荣立，何国纬.采矿工程设计手册[M].北京：煤炭工业出版社，2003（5）.

〔编辑：陈文强〕

Abstract： The original design of mine development plan taking into account the factors in the future development of things Minefield and permits， combined with the actual situation of the well pit mines， for the purpose of saving the mine operating costs of investment and production， decided to further open up the program to optimize the well pit coal mine.

Key words： well pit mine design； optimization； savings； mine pioneeringendprint

摘 要：矿井原设计开拓方案考虑到将来东西坑井田并证开发的因素，结合了水井坑煤矿实际情况，出于节省矿井投资和生产运行成本的目的，决定进一步优化水井坑煤矿开拓方案。

关键词：水井坑煤矿设计；方案优化；节约成本；煤矿开拓

中图分类号：TD214+.2 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）04-0150-02

1 矿井的基本情况

水井坑煤矿位于大田县城342°方向，直距约41 km，行政区划隶属大田县广平镇丰庄村管辖。采用斜井开拓的方式，设计了5个井筒，即+696 m主斜井、+710 m副斜井、+700 m风井、+683 m辅助平硐、+583 m排水硐。矿井按设计建造了710 m斜井井筒、+583 m硐探巷道、+460 m探巷、+696m斜井井筒、+700 m～+583 m回风井筒、+583 m～+300 m回风井筒和+710 m提升机房等附属设施。

井田属构造剥蚀中低山区，地形总体上南北高中间低、西高东低，山脊多呈北东向，最高点位于井田北部，海拔标高约为1 020 m；最低点位于井田东侧外围水井坑溪沟谷中，为井田最低侵蚀基准面，海拔标高约为575 m，相对高差为445 m。

矿区构造属复杂构造类型（三类），矿井水文地质类型为简单类型，矿井属瓦斯矿井，井田39#、41#煤层的自燃倾向性鉴定结论为III类，煤层不易自燃，工程地质条件为中等类型。

矿井主要可采煤层2层，为童子岩组第一段的39，41煤层。截至2006-12-31，水井坑煤矿保有煤炭资源储量为11 685 kt，其中控制的和推断的内蕴经济资源量（332+333）为9 616 kt，预测内蕴经济资源量（334）为2 069 kt，矿井煤炭资源储量详见表1.

根据矿井设计生产能力150 kt/a，计算服务年限为27.9年，其中+300 m标高以上服务年限为10年。在生产过程中，应做好矿井界限内的地质找煤工作，进一步摸清地质构造和煤层赋存规律，做好探煤工作，寻找其他可采煤层，提高储量级别，增加矿井的可采储量。同时，要加强采掘现场管理，提高资源回收率，以延长矿井的服务年限，从而提高经济效益。

2 开拓方式调整方案

2.1 矿井原设计方案

矿井原设计采用斜井开拓方式，划定一个水平，水平标高+300 m，设计布置5个井筒，即+696 m主斜井、+710 m副斜井、+700 m风井、+683 m辅助平硐、+583 m排水硐。 其中，将+696 m井设计为箕斗提升，在+700 m标高布置一条下山与+583 m后石门相通，并将+583 m～+460 m下山延深到+300 m作为人行回风下山，担负矿井回风、管路铺设等任务。为了减少矿井的排水费用，利用+583 m井作为排水硐。

矿井原设计开拓方案考虑到将来东西坑井田并证开发时，生产能力可提高至300 kt/a，主井预留了箕斗断面，东西坑井田经福建省闽煤地质勘查有限公司进行详查工作，确定39号煤层为全区大部可采、较稳定煤层，41号和43号煤层为局部可采、不稳定煤层，估算三层煤层的资源储量（332）+（333）+（334）总量为5 949.7 kt，其中（332）资源量1 401.8 kt，（333）资源量2 839.5 kt。东西坑井田南块段（水井坑北部，靠近水井坑）储量不多。同时，考虑到水井坑井下煤层赋存情况，三段煤层基本上不可采，只有39，41号两煤层可采，并且延伸长度有限，矿井实际生产能力难以超越150 kt/a。

2.2 矿井设计方案优化

一方面，考虑到矿井资源的实际赋存情况，另一方面，为了节约矿井投资和矿井和运行成本，因而必须充分利用已施工的矿井井巷和地面附属工程，对水井坑煤矿开拓方案进行进一步优化。

2.2.1 转换+710 m副斜井功能

将+710 m副斜井进行功能转换，将+710 m副斜井作为主斜井，采用串车提升，担负矿井煤炭、矸石、材料提升和进风等任务，对所安装的绞车电机进行更换。

2.2.2 重设副斜井并明确功能

将原+696 m主斜井作为副斜井，安装架空乘人装置，担负矿井运送人员、铺设管路和进风等任务。

2.2.3 系统设计修改和井筒功能相适应

原设计的+700 m风井、+683 m辅助平硐、+583 m排水硐的井筒功能不变，根据调整后的井筒功能对其他系统设计进行相应的修改。

2.2.4 合理划分采区

矿井划分为三个采区：

+300 m水平以上为一采区：东、南、西、北均至矿井边界，上至+420 m，下至+300 m标高。

+300 m水平以下为二采区：东、西、南均至矿井边界，北至第10勘探线，上至+300m标高，下至+60m标高。

三采区：东、西、北均至矿井边界，南至第10勘探线，上至+300 m标高，下至+60m标高。

投产采区尽量布置在井筒附近，储量可靠、开采条件较好的块段，并尽量避开村庄。矿井采区开采顺序必须遵循先近后远、采区前进、逐步向井田深部扩展的原则。因此，投产采区为一采区，二、三采区作为接替采区，一采区开采结束后，二、三采区同时接替一采区。

2.2.5 优化通风系统

矿井通风采用分列式通风系统，通风方式为全负压机械抽出式通风。矿区以+710 m井为主斜井、+696 m井为副斜井、+683 m井为辅助平硐、+583 m井排水硐进风，+700 m风井回风。开拓方案修改对比见表2.

2.3 设计方案优化带来的效益

经调整后的方案较原设计方案投产时减少投资500多万

元，并可节省矿井后期投资和运行费用700万元，因此修改后的方案更有利于节省矿井投资费用，降低矿井基建和运行成本。

3 结束语

通过优化矿井开拓方案，调整采区布置，合理集中生产，有效地减少了矿井基建投资和运营费用，体现了方案论证优化技术管理在指导生产上的权威性。因此，只有在生产开拓布局上进一步优化、设计上进一步合理、技术上进一步应用和创新，才能降低采掘生产成本，真正地体现出技术指导生产、服务生产的实效性，从而提高企业经济效益，促进企业的持续健康发展。

参考文献

[1]张荣立，何国纬.采矿工程设计手册[M].北京：煤炭工业出版社，2003（5）.

〔编辑：陈文强〕

Abstract： The original design of mine development plan taking into account the factors in the future development of things Minefield and permits， combined with the actual situation of the well pit mines， for the purpose of saving the mine operating costs of investment and production， decided to further open up the program to optimize the well pit coal mine.

Key words： well pit mine design； optimization； savings； mine pioneeringendprint

摘 要：矿井原设计开拓方案考虑到将来东西坑井田并证开发的因素，结合了水井坑煤矿实际情况，出于节省矿井投资和生产运行成本的目的，决定进一步优化水井坑煤矿开拓方案。

关键词：水井坑煤矿设计；方案优化；节约成本；煤矿开拓

中图分类号：TD214+.2 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）04-0150-02

1 矿井的基本情况

水井坑煤矿位于大田县城342°方向，直距约41 km，行政区划隶属大田县广平镇丰庄村管辖。采用斜井开拓的方式，设计了5个井筒，即+696 m主斜井、+710 m副斜井、+700 m风井、+683 m辅助平硐、+583 m排水硐。矿井按设计建造了710 m斜井井筒、+583 m硐探巷道、+460 m探巷、+696m斜井井筒、+700 m～+583 m回风井筒、+583 m～+300 m回风井筒和+710 m提升机房等附属设施。

井田属构造剥蚀中低山区，地形总体上南北高中间低、西高东低，山脊多呈北东向，最高点位于井田北部，海拔标高约为1 020 m；最低点位于井田东侧外围水井坑溪沟谷中，为井田最低侵蚀基准面，海拔标高约为575 m，相对高差为445 m。

矿区构造属复杂构造类型（三类），矿井水文地质类型为简单类型，矿井属瓦斯矿井，井田39#、41#煤层的自燃倾向性鉴定结论为III类，煤层不易自燃，工程地质条件为中等类型。

矿井主要可采煤层2层，为童子岩组第一段的39，41煤层。截至2006-12-31，水井坑煤矿保有煤炭资源储量为11 685 kt，其中控制的和推断的内蕴经济资源量（332+333）为9 616 kt，预测内蕴经济资源量（334）为2 069 kt，矿井煤炭资源储量详见表1.

根据矿井设计生产能力150 kt/a，计算服务年限为27.9年，其中+300 m标高以上服务年限为10年。在生产过程中，应做好矿井界限内的地质找煤工作，进一步摸清地质构造和煤层赋存规律，做好探煤工作，寻找其他可采煤层，提高储量级别，增加矿井的可采储量。同时，要加强采掘现场管理，提高资源回收率，以延长矿井的服务年限，从而提高经济效益。

2 开拓方式调整方案

2.1 矿井原设计方案

矿井原设计采用斜井开拓方式，划定一个水平，水平标高+300 m，设计布置5个井筒，即+696 m主斜井、+710 m副斜井、+700 m风井、+683 m辅助平硐、+583 m排水硐。 其中，将+696 m井设计为箕斗提升，在+700 m标高布置一条下山与+583 m后石门相通，并将+583 m～+460 m下山延深到+300 m作为人行回风下山，担负矿井回风、管路铺设等任务。为了减少矿井的排水费用，利用+583 m井作为排水硐。

矿井原设计开拓方案考虑到将来东西坑井田并证开发时，生产能力可提高至300 kt/a，主井预留了箕斗断面，东西坑井田经福建省闽煤地质勘查有限公司进行详查工作，确定39号煤层为全区大部可采、较稳定煤层，41号和43号煤层为局部可采、不稳定煤层，估算三层煤层的资源储量（332）+（333）+（334）总量为5 949.7 kt，其中（332）资源量1 401.8 kt，（333）资源量2 839.5 kt。东西坑井田南块段（水井坑北部，靠近水井坑）储量不多。同时，考虑到水井坑井下煤层赋存情况，三段煤层基本上不可采，只有39，41号两煤层可采，并且延伸长度有限，矿井实际生产能力难以超越150 kt/a。

2.2 矿井设计方案优化

一方面，考虑到矿井资源的实际赋存情况，另一方面，为了节约矿井投资和矿井和运行成本，因而必须充分利用已施工的矿井井巷和地面附属工程，对水井坑煤矿开拓方案进行进一步优化。

2.2.1 转换+710 m副斜井功能

将+710 m副斜井进行功能转换，将+710 m副斜井作为主斜井，采用串车提升，担负矿井煤炭、矸石、材料提升和进风等任务，对所安装的绞车电机进行更换。

2.2.2 重设副斜井并明确功能

将原+696 m主斜井作为副斜井，安装架空乘人装置，担负矿井运送人员、铺设管路和进风等任务。

2.2.3 系统设计修改和井筒功能相适应

原设计的+700 m风井、+683 m辅助平硐、+583 m排水硐的井筒功能不变，根据调整后的井筒功能对其他系统设计进行相应的修改。

2.2.4 合理划分采区

矿井划分为三个采区：

+300 m水平以上为一采区：东、南、西、北均至矿井边界，上至+420 m，下至+300 m标高。

+300 m水平以下为二采区：东、西、南均至矿井边界，北至第10勘探线，上至+300m标高，下至+60m标高。

三采区：东、西、北均至矿井边界，南至第10勘探线，上至+300 m标高，下至+60m标高。

投产采区尽量布置在井筒附近，储量可靠、开采条件较好的块段，并尽量避开村庄。矿井采区开采顺序必须遵循先近后远、采区前进、逐步向井田深部扩展的原则。因此，投产采区为一采区，二、三采区作为接替采区，一采区开采结束后，二、三采区同时接替一采区。

2.2.5 优化通风系统

矿井通风采用分列式通风系统，通风方式为全负压机械抽出式通风。矿区以+710 m井为主斜井、+696 m井为副斜井、+683 m井为辅助平硐、+583 m井排水硐进风，+700 m风井回风。开拓方案修改对比见表2.

2.3 设计方案优化带来的效益

经调整后的方案较原设计方案投产时减少投资500多万

元，并可节省矿井后期投资和运行费用700万元，因此修改后的方案更有利于节省矿井投资费用，降低矿井基建和运行成本。

3 结束语

通过优化矿井开拓方案，调整采区布置，合理集中生产，有效地减少了矿井基建投资和运营费用，体现了方案论证优化技术管理在指导生产上的权威性。因此，只有在生产开拓布局上进一步优化、设计上进一步合理、技术上进一步应用和创新，才能降低采掘生产成本，真正地体现出技术指导生产、服务生产的实效性，从而提高企业经济效益，促进企业的持续健康发展。

参考文献

[1]张荣立，何国纬.采矿工程设计手册[M].北京：煤炭工业出版社，2003（5）.

〔编辑：陈文强〕

Abstract： The original design of mine development plan taking into account the factors in the future development of things Minefield and permits， combined with the actual situation of the well pit mines， for the purpose of saving the mine operating costs of investment and production， decided to further open up the program to optimize the well pit coal mine.

Key words： well pit mine design； optimization； savings； mine pioneeringendprint