導(dǎo)語(yǔ)：瓦斯礦井規(guī)劃建設(shè)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1規(guī)劃建設(shè)“超大型”礦井的可行性探討

1.1建設(shè)和管理“超大型”礦井已有成功先例

神華布爾臺(tái)煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力2000萬(wàn)t/a，是2011年通過(guò)驗(yàn)收，正式投入生產(chǎn)［5］。縱觀布爾臺(tái)礦井設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)歷程，可以說(shuō)是煤炭行業(yè)特大型礦井設(shè)計(jì)的突破，綜合體現(xiàn)國(guó)內(nèi)外煤礦最先進(jìn)的裝備、管理水平，具有一定的引領(lǐng)作用。2012年世界上首個(gè)“一井兩面年產(chǎn)2000萬(wàn)t”的井工煤礦———神東補(bǔ)連塔改擴(kuò)建煤礦又登上了“超大型”礦井舞臺(tái)［6］。如果說(shuō)布爾臺(tái)煤礦是設(shè)計(jì)和建設(shè)出來(lái)的，那么補(bǔ)連塔煤礦就是管理和生產(chǎn)出來(lái)的?？梢?jiàn)，我國(guó)的煤炭技術(shù)進(jìn)步日新月異，建設(shè)和管理“超大型”礦井是完全現(xiàn)實(shí)的、成功的。

1.2相似條件的礦區(qū)可以規(guī)劃建設(shè)“超大型”礦井

提到規(guī)劃建設(shè)“超大型”礦井，目前國(guó)內(nèi)只有新疆、內(nèi)蒙古等少數(shù)礦區(qū)具備條件，本文以新疆A礦區(qū)和內(nèi)蒙古B礦區(qū)為例，探討規(guī)劃建設(shè)“超大型”礦井的可行性。

1.2.1新疆A礦區(qū)

新疆A礦區(qū)二號(hào)礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3000萬(wàn)t/a，創(chuàng)目前國(guó)內(nèi)規(guī)劃生產(chǎn)能力之最，2010年國(guó)家發(fā)改委對(duì)礦區(qū)總體規(guī)劃予以批復(fù)。在總體規(guī)劃階段，根據(jù)優(yōu)良的煤層和開(kāi)采技術(shù)條件，礦區(qū)總體規(guī)劃確定了生產(chǎn)高度集中化、大型化的原則，經(jīng)多方案論證，礦區(qū)井田劃分采用了大尺寸、大儲(chǔ)量、大面積，其中二號(hào)礦井面積155.8km2，地質(zhì)資源量104.7億t，可采儲(chǔ)量49.6億t，采用1.4的儲(chǔ)量備用系數(shù)，建設(shè)3000萬(wàn)t/a的礦井可服務(wù)118a，展望將來(lái)發(fā)展到4000萬(wàn)t/a，還可以服務(wù)88a。礦區(qū)總體規(guī)劃大膽規(guī)劃了“超大型”礦井和千萬(wàn)噸礦井群，在井田劃分及能力確定方面具有科學(xué)性、前瞻性，是值得借鑒和推廣的。針對(duì)“超大型”礦井建設(shè)規(guī)模的限制，規(guī)劃礦井采用分期模式，一期生產(chǎn)能力1500萬(wàn)t/a，滿足安全核準(zhǔn)要求;二期根據(jù)技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)條件，生產(chǎn)能力增加至3000萬(wàn)t/a，并留有4000萬(wàn)t/a以上的發(fā)展空間。由于井田面積較大，設(shè)計(jì)采用分區(qū)開(kāi)拓方式，礦井開(kāi)拓方式如圖1所示。分區(qū)開(kāi)拓、分區(qū)通風(fēng)，既確保了開(kāi)闊的采場(chǎng)布局，又保證了通風(fēng)安全，對(duì)“超大型”礦井分區(qū)開(kāi)拓是成功的應(yīng)用。為保證礦井煤炭運(yùn)輸，礦井采用2條主斜井，一期工程建設(shè)1條，即主斜井1，裝備一條寬2000mm強(qiáng)力大運(yùn)量帶式輸送機(jī)，主斜井2有機(jī)協(xié)調(diào)，互為備用，既可靠又靈活。輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車(chē)。綜上可看出，該“超大型”礦井從規(guī)劃至設(shè)計(jì)，均具有科學(xué)性和前瞻性。若其成功建成生產(chǎn)后，無(wú)疑又會(huì)使我國(guó)煤炭設(shè)計(jì)和生產(chǎn)水平躍上一個(gè)新臺(tái)階。

1.2.2內(nèi)蒙古B礦區(qū)

內(nèi)蒙古B礦區(qū)屬尚未開(kāi)發(fā)的整裝煤田，可采煤層12層，屬厚～中厚煤層，低瓦斯，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦區(qū)資源量140億t以上，計(jì)算可采儲(chǔ)量約100億t。根據(jù)資源與開(kāi)采條件，經(jīng)多方案比選，礦區(qū)總體規(guī)劃建設(shè)1500萬(wàn)t/a礦井4對(duì)，500～1000萬(wàn)t/a礦井3對(duì)。應(yīng)該說(shuō)，該礦區(qū)總體規(guī)劃對(duì)礦區(qū)煤炭資源與開(kāi)采條件分析透徹，井田劃分及生產(chǎn)能力方案確定合理，地面集中布置工業(yè)場(chǎng)地可節(jié)省占地、減少壓煤，是創(chuàng)新性的，項(xiàng)目實(shí)施后可將礦區(qū)建設(shè)成為千萬(wàn)噸級(jí)現(xiàn)代化礦井群，該礦區(qū)總體規(guī)劃是科學(xué)和成功的。論文僅利用該礦區(qū)條件，從以下幾個(gè)方面探討其可行性。

1)資源條件。綜合分析礦區(qū)煤層條件，支持礦井產(chǎn)能的主力煤層為厚度大于4m的各煤層。按照煤層等厚線圖分析，煤層厚度大于4m分布區(qū)域并不均勻，只是成片狀分布:2－1煤層集中在一、三井田;2－2煤層集中在四、六井田;6－1煤層集中在四、六井田;6－2煤層集中在一、三井田邊界和一井田南部。根據(jù)厚度大于4m的煤層分布，若要最大限度發(fā)揮設(shè)備效能，加大工作面推進(jìn)長(zhǎng)度無(wú)疑是首選。若一、三井田合并，四、六井田合并，厚度大于4m的煤層將集中分布于一個(gè)礦井，工作面推進(jìn)長(zhǎng)度可大幅度加長(zhǎng)。若維持原劃分，兩個(gè)井田都難以布置長(zhǎng)工作面。

2)生產(chǎn)能力。井田合并后，礦井生產(chǎn)能力會(huì)相應(yīng)變化。一、三井田可合并為2500～3000萬(wàn)t/a“超大型”礦井，四、六井田可合并為2000～2500萬(wàn)t/a“超大型”礦井。如果可能的話，還可合并其它井田?！俺笮汀钡V井安全核準(zhǔn)可通過(guò)借鑒新疆“超大型”礦井建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，目前條件下可采用分期模式，一期規(guī)劃能力1500萬(wàn)t/a，滿足安全核準(zhǔn)的限制要求;隨著煤礦科技水平和安全水平的提高，安全核準(zhǔn)的界限也會(huì)與時(shí)俱進(jìn)，二期時(shí)根據(jù)生產(chǎn)開(kāi)采技術(shù)條件和安全核準(zhǔn)條件進(jìn)一步論證，如果對(duì)安全生產(chǎn)確無(wú)大的影響，相信有關(guān)監(jiān)察部門(mén)會(huì)研究通過(guò)二期安全核準(zhǔn)的。

3)開(kāi)拓條件。根據(jù)目前總體規(guī)劃，一～四號(hào)井田面積均在120km2以上，最大二號(hào)井田150km2，六號(hào)井田90km2，作為單井來(lái)說(shuō)面積較為適宜，可布置平均長(zhǎng)度10km左右的雙翼盤(pán)區(qū)，單翼長(zhǎng)度5～6km。兩個(gè)礦井合并后，面積成倍增加。相比新疆A礦區(qū)二號(hào)井的開(kāi)采條件(單層煤層厚度平均53m，全區(qū)穩(wěn)定可采)，由于本區(qū)煤層厚度總體偏薄，厚煤層賦存不均，井田面積200km2以上并不算過(guò)大。從開(kāi)拓上，可采用分區(qū)開(kāi)拓、集中出煤的模式，加之本礦區(qū)無(wú)地溫?zé)岷?，適當(dāng)加大井田尺寸是可行的，如英國(guó)塞爾比煤礦，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1000萬(wàn)t/a，井田范圍達(dá)到18km×14km，井田面積達(dá)到300km2，采用分區(qū)開(kāi)拓，集中出煤。

4)運(yùn)輸與提升系統(tǒng)。大功率、大運(yùn)量的帶式輸送機(jī)為“超大型”礦井煤炭運(yùn)輸提供了運(yùn)輸條件，因此“超大型”礦井的煤炭運(yùn)輸是沒(méi)有問(wèn)題的。布爾臺(tái)煤礦主斜井裝備一條帶寬2200mm帶式輸送機(jī)，運(yùn)量7000t/h;新疆A礦區(qū)二號(hào)井一號(hào)主斜井裝備帶寬2000mm帶式輸送機(jī)，運(yùn)量達(dá)到3900t/h，2個(gè)主斜井滿足礦井提升能力要求。相比之下，礦井輔助運(yùn)輸除無(wú)軌膠輪車(chē)外，尚無(wú)其它可靠的運(yùn)輸設(shè)備。無(wú)軌膠輪車(chē)在一定距離范圍的大中型礦井應(yīng)用是合適的，在神東礦區(qū)也成功應(yīng)用。但井田尺寸加大后，無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)行的成本明顯提高，環(huán)境污染加大，相應(yīng)引起通風(fēng)系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)的不適應(yīng)，因此“超大型”礦井(特別是井田尺寸較大)應(yīng)用無(wú)軌膠輪車(chē)(特別是柴油動(dòng)力)值得商榷。對(duì)比地面鐵路發(fā)展?fàn)顩r，特別是高鐵技術(shù)的迅猛發(fā)展和成熟應(yīng)用，煤礦井下輔助運(yùn)輸卻始終停留在無(wú)軌膠輪車(chē)單一的連續(xù)運(yùn)輸方式上，那么，高鐵技術(shù)能否走向煤礦，能否走到井下，是可以想象的。能夠運(yùn)行無(wú)軌膠輪車(chē)的井下條件，完全可以實(shí)現(xiàn)有軌車(chē)輛的通行。隨著科技進(jìn)步，大運(yùn)量、大爬坡、高速度(其實(shí)井下不需要太高速)有軌電動(dòng)機(jī)車(chē)一定可以實(shí)現(xiàn)從地面直達(dá)井下工作面的連續(xù)運(yùn)輸。

5)通風(fēng)安全?！俺笮汀钡V井一般實(shí)行分區(qū)開(kāi)拓，分區(qū)通風(fēng)。分區(qū)開(kāi)拓，可以增加采場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)多分區(qū)出煤，保證礦井生產(chǎn)能力;分區(qū)通風(fēng)，風(fēng)流線路短、負(fù)壓小，有利于解決礦井長(zhǎng)距離通風(fēng)問(wèn)題，改善工作環(huán)境，有利于礦井安全生產(chǎn)。井田尺寸較大、高溫?zé)岷?yán)重、高瓦斯及煤與瓦斯突出等情況的礦井，均應(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)方式。應(yīng)該說(shuō)，分區(qū)通風(fēng)方式對(duì)“超大型”礦井也是合適的，不存在安全上的隱患。

6)市場(chǎng)適應(yīng)性。兩個(gè)大型礦井是否可合并為一個(gè)“超大型”礦井，還要看市場(chǎng)因素。當(dāng)煤炭市場(chǎng)供不應(yīng)求且未來(lái)供應(yīng)缺口較大時(shí)，可分開(kāi)建設(shè)，早出煤早見(jiàn)效;反之，則需要綜合和長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮。我國(guó)目前煤炭市場(chǎng)供求失衡，煤炭產(chǎn)能過(guò)剩。根據(jù)預(yù)測(cè)，考慮我國(guó)大氣污染防治、高耗能產(chǎn)業(yè)限制、清潔能源的鼓勵(lì)使用等因素，且考慮疆煤東運(yùn)、在建產(chǎn)能的釋放，未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，煤炭可能會(huì)處于供大于求的狀況。因此，對(duì)于業(yè)主來(lái)說(shuō)，礦井合并為“超大型”礦井，分期建設(shè)，既可規(guī)避市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，又可保證可持續(xù)發(fā)展，為未來(lái)建設(shè)“超大型”礦井留足空間。

1.3國(guó)家煤炭政策鼓勵(lì)規(guī)劃建設(shè)“超大型”礦井

以上事例可以看出，我國(guó)具備建設(shè)和管理1500萬(wàn)t/a以上的“超大型”瓦斯礦井的能力。由于“超大型”礦井的成功生產(chǎn)，對(duì)于我國(guó)煤礦設(shè)計(jì)、施工、機(jī)械裝備水平無(wú)疑是前所未有的提升，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)的科技進(jìn)步也是極大推動(dòng)，因此應(yīng)支持和鼓勵(lì)有條件的礦區(qū)建設(shè)安全高效的“超大型”礦井。我國(guó)《煤炭工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出，有序建設(shè)大型現(xiàn)代化煤礦，重點(diǎn)建設(shè)一批世界一流的千萬(wàn)噸級(jí)礦井群;新建礦井優(yōu)先建設(shè)露天煤礦、特大型礦井和煤電一體化項(xiàng)目?？梢?jiàn)，我國(guó)對(duì)特大型或“超大型”礦井的建設(shè)也是支持的。“超大型”礦井本身與礦井安全并無(wú)直接聯(lián)系，同樣大型礦井、中型礦井照樣存在安全問(wèn)題，是安全設(shè)施和管理方面的問(wèn)題。相反，“超大型”礦井由于機(jī)械化、自動(dòng)化水平更高，其安全裝備水平更高?！睹旱V建設(shè)項(xiàng)目安全核準(zhǔn)基本要求》(AQ1049－2008)于2008年出臺(tái)，筆者不知道該規(guī)定為何約束到1500萬(wàn)t/a，但那時(shí)超過(guò)1500萬(wàn)t/a的生產(chǎn)礦井是沒(méi)有的，只有塔山(1500萬(wàn)t/a)、布爾臺(tái)(2000萬(wàn)t/a)在建，我國(guó)尚無(wú)設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理生產(chǎn)能力1500萬(wàn)t/a以上礦井的經(jīng)驗(yàn)，出于安全考慮，限制“超大型”礦井通過(guò)安全核準(zhǔn)是可以理解的。隨著我國(guó)多個(gè)“超大型”礦井的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)逐步豐富，安全管理經(jīng)驗(yàn)和水平逐步提高，安全核準(zhǔn)的限制界限也一定會(huì)與時(shí)俱進(jìn)，進(jìn)行相應(yīng)的修訂，為“超大型”礦井規(guī)劃和建設(shè)放行是大勢(shì)所趨。

2結(jié)語(yǔ)

“超大型”礦井可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高度集中化，人員高度高效化，設(shè)備高度自動(dòng)化，經(jīng)濟(jì)效益最大化等，當(dāng)然也可實(shí)現(xiàn)安全無(wú)害化，應(yīng)值得支持。實(shí)踐證明，我國(guó)規(guī)劃、建設(shè)、管理“超大型”礦井是成功的。在礦區(qū)總體規(guī)劃階段，應(yīng)創(chuàng)造條件，向規(guī)劃大井化方向發(fā)展。我國(guó)有關(guān)規(guī)程、設(shè)計(jì)規(guī)范、安全規(guī)定等，對(duì)“超大型”礦井涉及內(nèi)容較少，應(yīng)及時(shí)總結(jié)“超大型”礦井的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，及時(shí)更新有關(guān)條款，將無(wú)條件的“紅線”演變?yōu)橛袟l件的“黃線”，有條件放行有安全保障的“超大型”礦井，以在未來(lái)煤炭工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮引領(lǐng)作用。

作者：郭俊生工作單位：煤炭工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司