杜汉鑫
21068219901102**** 辽宁工程技术大学
摘 要
七河台市具有丰富的煤炭资源，煤炭类型多样，资源品质良好，它也是我国无烟煤生产基地，推进了煤电事业的发展。从当下经济发展趋势看，经济稳步增长促进了信息科技发展，传统开采模式正逐步向智能化和科学化开采转移，通过信息技术植入，降低了煤炭开采成本，提高煤炭企业的盈利空间，而想要增强煤炭企业规模，推进企业持续发展，必须依靠科技力量。
关键词：开采境界；方案优选；开采优化
1七台河市煤矿矿井生产能力优化设计
1.1 井田境界和资源储量的相关概述
在七台河市向阳煤矿区域开采活动中，是根据本省煤炭函字文件精神，确定了探测区域，分别位于东方红和龙西两个位置，其中井田的境界标志划分是：北边基于F1断层划定分界；南边基于44号煤层-400m等高线垂直投影和F19断层划定分界；西边基于东方红区F12断层划定分界；东边是按照9号勘探线划定分界。整个区域走向为8.7km,倾斜宽参数达到2.0~3.2km，区域面积为22.0km2。考虑到断层F19及F12稳定性较高，故此井田开采稳定性较高。
向阳煤矿总地质存量规模达到10650.10万吨，其中：上下山区分别存量规模达到8745.98万吨、1904.12万吨。工业存量是指运用储量A+B+C级表示存量。
2.2 矿井设计生产能力和服务年限相关概述
2.2.1设计生产能力概述
七台河市地质环境比较复杂，虽然含有丰富的煤层结构，但是倾斜角较高，煤层厚度不大。本文以年产达到90万吨井型做分析，在案例煤矿中，年可采储量达到6138.59万吨，服务年限达到48.7年，它与煤矿设计规范的规定年限是符合的，规范要求矿井服务年限不能少于四十年，水平服务年限不能少于十五年。案例矿井总投资较大，工程量达，但是吨煤投资成本相对较低。相对服务年限并不长，矿井管理成本低，运营及维护成本也是比较低。如果按照90万吨/年井型开采现状看，开采效率高。
2.2.2设计服务年限概述
案例矿井设计生产能力达到向90万t/a，计算所得可采储量达到6138.59万吨，其中：上下山区存量规模分别是5000.26万吨，1138.33万吨。根据这些数据，笔者对案例煤矿设计了水平参数，即：-400m，因此计算的服务年限与水平年限是一样的。
2七台河市煤矿井田开拓系统优化设计
2.1 井田开拓系统优化设计
2.1.1开拓方式与开拓位置
（1）开拓方式优化设计
考虑到实际地质条件，加上井田走向结构等因素，确定了开拓方式，即立斜井，水平高度设定为-400m，按照上下山步骤开采。根据井田上下区域的特征，根据地形走势构建了生产系统，设计了工业场地，用于排矸需要，同时还可以成为外部联系的通道。
（2）井口位置
本次设计根据工业场地内情况，分别增加了对立井，其中：东西两侧增加了回风井，原向阳一区一采位置的三井筒改成了入风井，并在西区增设了回风斜井。考虑到地理位置，结合周围居民生产生活，道路建设的情况，为实现道路对接，方便排矸，减少压力，故此确定了工业场位置，定位在勘探区南侧。
2.1.2水平划分
本研究水平设定在-70m，水平以上区域已经开采，因此水平下区域并不在研究中。设计范围界定在-100m至-600m之间，整体规划了生产水平，确定了水平标高是-400m，按照上下山共同开采的方式，确定了回风水平参数为-100m。其中：上山开采与下沙开采范围分别是-100m至-400m、-400m以下，水平垂高参数达到600m。
2.2 井下开采设计
确定了首采区，对于该区域规模与数量需要根据生产能力色剂，根据集团公司预测数据显示，生产能力可以达到10万t/a左右。根据开采条件看，本区域内部地质构造呈现复杂性，煤层厚度并不大，如果使用机械开采，那么会增加成本，且也地理条件也不允许。可以选择爆破方式开采，但这一开采方式会限制生产能力。初期开采的煤层厚度偏薄，基本上界定在0.53~1.32m之间，结合实际开采情况，加上不确定因素的影响，预测需要增加工作面9个。
2.3 井下运输方式的设计
由于移交采区分散，加上装载位置分散，区域内生产能力就会受到影响，尤其是在-400m水平运输大巷及石门呈现较大分叉，对于这样的生产场景，并不适合选择胶带运输。结合矿井通风对巷道断面要求，要节省更多的空间，保障运输效率。
3私向阳煤矿主要设备选择与优化
3.1 优化提升设备选择
本区域内增加了提升井筒，主要是主井和副井两个部分，其中：前者直径达到5.0m，后者直径达到7.5m。井下生产水平标高设定为-400m，回风水平标高设定为-100m。
主井部分的地面标高设定为+228.0m，对应的副井标高设定为+226.0m。主井主要负责煤炭提升，副井主要负责人员，提矸、下料等辅助性工作。它们结构中还增加钢管道，运用多绳提升机完成提升操作，还配合使用箕斗提升。
3.2 优化通风设备选择
通风系统根据功能及区域可以分为入风系统、回风系统等，最开建设通风系统主要是副井进风，方井回风等，这部分装置承担了项目的回风功能，其中设备型号选择了GAF风机，其经济性能好，调节功能好，噪音小，通风性能稳定。从各方面考虑看确定GAF通风设备是比较不错的选择。
3.3优化排水设备选择
（1）供水施救水源是从地面生活用水处引流的，运用静压方式供水，其中：主管道和支管道口径分别为Φ108X4，Φ57X3.5。
（2）供水施救系统设计了联合系统，能够与井下防尘洒水系统共同使用，如果发生了火灾，可以关闭生产用水，启动生活用水，向下输入大水量。
（3）在避难场所还增加了供水管道，可以方便员工自救或等待救援过程中保证饮水需求。
（4）矿井供水管路也植入到避难区域，填埋深度在20米左右，上面还铺设了部分细沙保护管道。
4七台河市煤矿矿井安全保障措施
4.1 基于灾害预防与矿山救护设计保障措施
任何生产活动都必须做好安全管理，如果脱离了安全去谈及生产都是不现实的，尤其是对煤矿行业，安全管理至关重要，本着预防为主、综合治理的原则，做好各种安全管理保障，以此推进开采工作顺利进行，保障员工与企业的最大利益。首先要完善安全预警机制与风险事故应对方案，避免事故发生，能够对各种危害提前预测评估，一旦出现了风险信号就及时做好应对，采取周密计划于行动，防止事故预防。
4.2 基于安全生产与安全作业设计保障措施
根据煤矿安全管理原则，需要完善安全生产与安全管理制度，提高员工安全管理思想，要按照岗位程序与标准执行，减少因行为不当产生的事故，将安全教育落实到位，将安全生产与作业保障设备配置到位，将安全教育与宣传融合到日常工作中。
5 总结
矿井开发设计本身就是复杂性工程项目，除了要确定开发规模之外，还需要划分开采区域，做好矿区统筹分析，需要从运输系统、供电系统以及供水系统入手，结合设计规范指导，才能做好全面有效的开发设计。
参考文献
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