頂板含水層條件下下部車場優(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優(yōu)化分析閏斌(中煤科工集團武漢設(shè)計研究院有限公司，湖北武漢430072)摘要為解決車場頂板涌水，掘進施工困難的問題，根據(jù)下部車場實際揭露地質(zhì)資料分析，確定下部車場項板含有砂巖含水層，為避免揭露含水層，對下部車場設(shè)計方案進行了優(yōu)化，優(yōu)化后車場巷道避開含水層，順利實現(xiàn)安全掘進，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；優(yōu)化設(shè)計中圖分類號：TD264文獻標(biāo)志碼：B文章編

2、號：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對于基建礦井，下部車場一般為礦井初期掘進的最深水平。到達深部后，礦井的掘進涌水量和井巷壓力一般會逐漸加大舊。由于此時礦井的運輸和排水等系統(tǒng)均未形成，抵抗災(zāi)害能力較弱，如果車場布置不合適，不僅車場巷道難以掘進，耽誤工期，而且有水淹巷道的可能。故車場巷道布置是否合理，直接關(guān)系到整個礦井的竣工時間，進而影響到礦井產(chǎn)生效益的時間

5、。以王洼一礦改擴建項目為背景，對頂板含水層條件下下部車場通過分析地質(zhì)資料進行了優(yōu)化分析，為實現(xiàn)礦井順利竣工打下了基礎(chǔ)。1工程地質(zhì)概況王洼煤礦改擴建項目設(shè)計能力60Mt／a，開采煤層共9層，初期主要可采煤層為5號煤，；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1150m水平，其中回風(fēng)下山和行人下山沿5號煤布置，軌道下山和運輸下山布置于5號煤底板中。由于1150m水平以

6、上無開采工作面，故在該水平不設(shè)置水泵房、變電所和水倉，井下主排水泵房、主排水泵房變電所以及水倉均布置在1150m水平下部車場中。2原設(shè)計方案及缺點分析下部車場原設(shè)計巖層層位位于5號煤和5號76煤頂?shù)装逯小８鶕?jù)地質(zhì)報告提供的資料，該處5號煤傾角約為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)首先考慮落底點至深部采區(qū)(本礦井為21采區(qū))開口的長度，根據(jù)有

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

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(實際揭露巖層見圖1所示)，涌萬方數(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皮帶扣，以制成截割頭保護罩。當(dāng)掘進機停止運轉(zhuǎn)，特別是在支護過程中，將護罩罩在掘進機截割頭上，防止施工人員與截齒接觸。當(dāng)護罩不使用時，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罩(遠景)圖3用廢舊皮帶制作的截割頭保護罩(近景)3簡易截割頭保護罩優(yōu)點分析(1)該護罩取材方便。井下多有廢舊皮帶，可根據(jù)掘進機截割頭的具體大小進行適當(dāng)裁剪，隨后使用輸送帶皮帶扣將其釘扣制作而成，制作方法簡單，而且可以“即做即用”，減少了由井上加工向井下運輸?shù)倪\輸成本。(2)該護罩使用皮帶制作而成，相較其他材質(zhì)的護罩，重量減輕了許多，易于拿取；而且皮帶因其本身材質(zhì)耐磨、耐消耗、有柔韌度的優(yōu)點，不會因意外磕碰而造成損

10、壞，延長了其使用壽命。(3)該護罩正常使用時可以將掘進機截割頭完全罩住，能夠滿足實際安全生產(chǎn)的需要。當(dāng)截割頭需要運轉(zhuǎn)時，將護罩取下即可。因為具有折疊性，所占空間較小，保存方便。4結(jié)語掘進機停止工作時，裸露的截割頭存在安全隱患，為截割頭安裝保護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罩，相比傳統(tǒng)鐵皮護罩的笨、大、重，皮帶護罩巧、小、輕，能夠在使用中達到省時省力的效果。又因其成本低廉、效果明顯，有助于推進掘進機截割頭安裝保護

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

12、行。(3)1155m車場與2l采區(qū)上部車場聯(lián)合布置，初期車場巷道縮短，工程量減少。5結(jié)語王洼一礦改擴建項目1150m下部車場頂板有水患威脅，但通過優(yōu)化設(shè)計后，現(xiàn)1150m下部車場已從5號煤中進入煤層底板，無頂板淋水，有效避免了揭露頂板含水層，掘進安全得到了保證，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：[1】徐永圻煤礦開采學(xué)[M]徐州：中國礦業(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)計優(yōu)化【J]煤炭工程，2002(5)[4]張榮立，何國緯，李鐸采礦工程設(shè)計手冊[M】北京：煤炭工業(yè)出版社2003【5]中國煤炭建設(shè)協(xié)會GB50215—2005#煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范[M】_E京：中國計劃出版社作者簡介：閆斌(1984一)，男，工程師，碩士學(xué)歷，畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)采礦工程專業(yè)，現(xiàn)就職于中煤科工集團武漢設(shè)計研究院，從事煤礦設(shè)計和巷道支護研究工作。(收稿日期：2016一12—22)79