矿井开拓延深及生产过渡的技术研究

时间：2024-05-19

李强

(河南能源义煤公司耿村煤矿第二开拓队,河南三门峡 472400)

矿井开拓延深及生产过渡的技术研究

李强

(河南能源义煤公司耿村煤矿第二开拓队,河南三门峡 472400)

随着煤炭资源的枯竭,煤炭资源的高效开采已成为近几年的研究热点,而要实现煤炭的高效开采矿井的开拓延深是必不可少的手段。本文主要阐述了矿井开拓延深的特点、方案以及生产水平过渡期的技术措施等问题。

矿井开拓延伸生产过渡

我国煤矿企业的矿井资源储量较高，在后期开采中还有大量煤炭资源可进行开采，为保证矿井正常的生产接续和稳定发展，在现有生产水平减产前必须在已有的矿井基础上提前准备具备开采条件的下水平煤层的开拓延深工作[1]。

1 矿井新水平的开拓延深工作

作为一项系统的工作，矿井新水平的开拓延伸在进行之前，进行技术评估并有效规划方案必不可少。此外，依据原有丰富的实践经验如矿井地质条件和原水平采煤、运输方法，新水平的开拓延深工作设计和动工能够结合实际，边生产、边改建。

1.1 矿井新水平开拓延深的必要性

矿井的开拓延伸，可提高煤炭的生产量，进而促进煤炭企业经济效益的的提高。

1.2 矿井新水平开拓延深的特点

1.2.1 井巷工程量较大,施工期间较长

为充分挖掘煤矿现有的煤炭资源，缩短工期：一要确定新水平的煤层构造特点；二要有经上级单位审批的新水平开拓延深设计，解决资金来源并有效使用资金；三要确定合适的开拓延深施工方案；四要落实施工队伍准备施工[2]。

1.2.2 可利用已有的生产系统和设备

通过对现有井巷设备适当改造尽量满足边生产、边开拓延伸的要求，加强生产技术管理，可缩短施工工期，取得较好经济效果，但同时可能由此制约新水平的开拓延深。

1.2.3 延深与生产相互干扰

要有计划地提前进行开拓延深准备，科学合理地安排施工进程，合理的利用现有生产设施，做到施工与生产之间统筹安排，紧密配合，减少生产与延深的干扰。

1.2.4 能与矿井技术改造或改扩建相结合

根据矿井原开采水平的生产总结的经验，掌握的所采煤层特点和地质构造，在新水平开拓延探时，煤矿企业需要在原来的生产技术基础上进行新技术、新工艺的应用，在新水平的开拓、巷道布置、采煤方法、生产系统以及设备更新等方面进行技术改造；开采煤层条件好、储量丰富、工作面单产高的矿井，还要进行与开拓延深相结合的矿井改扩建，扩大矿井开采规模[3]。

1.3 新水平开拓延深的要求

充分的准备工作；合理利用已有设施发挥其工作能力；新的技术、工艺和设备的采用；科学安排巷道的掘进工程，保证科学的采掘关系以使矿井均衡、安全生产，提高矿井经济效益。

图1 主副井直接延深

2 矿井开拓延深方案

2.1 直接延深

对于地质结构可保证井筒直接延深，其提升设备具有或可更换至符合下一水平生产的能力时，可采用把井筒开拓到新开采水平的方法。它具有能有效利用上水平已有工程、设施，减少投资的优点，但延深与生产相互干扰，造成提升能力有所降低。直接延伸示意图如图1所示。

2.2 暗井延深

对原井筒不适合直接延深的情况，可利用暗立井或暗斜井开拓延深。它具有延深与生产不相互影响，不影响其提升能力，暗井的位置在某种程度上不受原井筒限制的特点。

2.3 综合延深

当采用单一形式在技术或经济上存在不合理性时可综合延深。选用直接延深原主井或副井，剩余井筒重新打暗井的方式。或者，新开一个主井筒，用暗井延深或直接延伸副井(或主井)。其特点是开拓延深与生产相互干扰小，矿井出产能力可得到提高，便于新的技术工艺与设备的采用。但对地面生产系统需进行改造。

2.4 深部新开立井或斜井

当煤田浅部采用小井群开采进行延深时，为防止小井各自向下个水平延深而造成的生产分散现象，可把几个小矿井联合进行开拓延深、合并改造从而建立统一的新水平以提高其综合生产能力。

3 生产水平过渡期的技术措施

在此期间，上、下两个水平同时生产，为保证矿井正常的生产接续和稳定发展，必须采取适合的技术措施以适应提升、通风和排水的复杂性。

3.1 生产水平过渡期的提升

生产水平过渡期，对于采用两套提升设备提升的矿井，提升可顺利进行。而对于延深原井筒的矿井，需要采用如下的措施：对于水平过渡期不长的状况，两个水平可以同时出煤；对于上水平余煤量较少的情况，可经溜井把上水平的煤送于下水平，以使主井在下水平集中提升；当煤层倾角较小，可采用上水平利用下水平采区进行过渡的方法，延迟上、下水平接替以进行矿井开拓延深。