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一、設計方案分析

針對14101工作面在掘進過程中現場實際地質揭露情況，通過綜合分析，14101運輸道由于地質條件影響，造成區段走向長度較短，外段部分煤炭資源無法回收，諸多問題會接二連三的發生，不僅使資源極大地浪費，而且長時間對采區巷道的支護造成動壓影響，導致巷道失修嚴重。根據實際案例分析，為使開采工作順利完成，可對開采技術及回采工藝加以改進，提高工作人員的操作技能，這樣既可以加快工作面的推進速度，也可以縮短開采工作的時間，充分發揮機械化效能。

二、優化開采方案

1設計優化目標⑴優化工作面布置，簡化通風系統，運輸系統，做到節支降耗、降低成本。⑵最大限度的延長工作面的走向長度，提高煤炭資源回收率，減少工作面的搬家倒面次數，實現工作面的連續推進，達到穩產高產。優化設計，減少巷道的掘進量，降低萬噸掘進率，提高掘進巷道的利用率，降低生產成本。2優化設計方案加長工作面運輸道長度，即沿該工作面運輸道平行新掘一運輸探巷，至運輸道18m斷層后與原運輸道貫通，有效提高工作面走向長度120m，使工作面推進長度加大至450m。具體見設計圖。該運輸探巷不僅為該工作面服務，同時也為該采區下一個工作面探明地質條件提供依據，該工作面收作結束后外段運輸道將作為下一個工作面的主要回風巷道，擔負材料的運輸及回風等任務，從長遠看，減少了采區的準備巷道總量，探明了斷層對下步采區的影響。優點：①可以實現回采與掘進同步進行，延長回采工作面可采長度。②工作面連續推進長度最大可達450m，進而工作面搬家的次數也會相應減少，礦井產量隨之會提高。③有助于煤柱損失的減少，資源回收率相應提高。④工作面的連續回采，有助于調整采區的生產系統，保障巷道的維護。⑤掘進速度的提升，將掘進期間的供風距離縮短了，通風條件良好，溫度相應降低，作業場所的環境也會得到改善。缺點：①回采工作面運輸道回采至里段運輸聯絡巷需進行運輸系統調整。②工作面的生產同時準備施工運輸探巷，通風系統管理困難。

三、方案的實施

1應用效果分析該工作面為礦井的主要生產頭面，采用此種方案后，解放了受斷層影響的煤炭資源，工作面的有效走向長度加長了120m，工作面的儲量增加了10.31萬噸，同時，實現了工作面的連續推進，對穩定礦井地高產穩產起到了較大的作用。運輸探巷的施工，為該采區下一個工作面探明地質條件，外段運輸道將作為下一個工作面的主要回風巷道，減少了采區的準備巷道300m，采用該方案，實現回采與掘進同步，有力緩解了工作面接續緊張狀況。該方案的實施，有利于工作面回采和掘進同步進行，掘進的供風距離減少了，通風狀況也得到了改善。⑷另外，礦井隨著開采深度的增加地溫呈現有規律的增加，地溫相對較高；礦井采用中共并列式通風，通風路線長；所以工作面溫度較高，采用該方案有力緩解了溫度的影響。⑸因為開采煤層是三軟煤層，隨著開采深度的加深，該采區開采上限-815m，下限-860m，礦壓的增大，煤層巷道的變形量大；尤其是采用綜采放頂煤回采工藝，區段平巷沿煤層頂板掘進，巷道遺留的底煤多，巷道的底鼓量尤為突出。工作面走向長度大，相應增加了準備時間和回采時間，對區段平巷的維護帶來一定困難。該方案的實施有利于緩解這種矛盾，采用回采與掘進同步進行，可將準備時間縮短至1個月。邊準備邊回采的方式可以應用到同一區段，這樣不僅可以縮短整個流程的時間，同時區段平巷的維護量也大大減少了。2方案實施中遇到的問題及對策由于工作面回采與掘進同步進行，通風系統管理比較困難，在掘進過程中工作面及時調整通風系統，工作面由上行通風改為下行通風。工作面瓦斯、煤塵管理難度增加，增大現場管理力度，同時加快掘進工作面的掘進速度，盡早實現運輸探巷安全貫通。

四、綜合效益分析

1社會效益優化了采區生產布局，提高工作面生產能力，確保礦井安全生產。增加斷層影響區域煤炭資源，減少資源浪費，提高煤炭資源的回收率，符合構建節約性社會的發展要求。采用該種方案，提高了回采工作面的綜合機械化利用率，減輕職工的勞動強度，勞動效率明顯提高，實現了安全高效區隊的建設。加大采區工作面有效長度，實現礦井生產布局、工作面接續平穩過渡，穩定礦井的產能。2經濟效益1)回采儲量的增加回采儲量：工作面走向增加120m，采高按照5m計算，面長120米，儲量為11.09萬噸，回采率按照上級標準，最低應達到93%，可回出煤量11.09×0.93=10.31萬噸。2)采區下部工作面準備工程量減少工作面外段運輸道將作為下一個工作面的主要回風巷道，減少了采區的準備巷道300m，提高巷道利用率，降低掘進費用。所以采用該方案，增加綜放儲量10.31萬噸；下部區段減少準備巷道300m（其中巖巷200m）工程量，經濟效益顯著。

五、結論

礦井開采之前必須設計方案，礦井的開采成本直接受到設計方案是否合理的影響，所以應根據礦井的實際情況安排各項工作，優化開采設計，不僅解決了開采成本的問題，還可扭轉生產的被動局面，為礦井接續平穩提供保障。對工作面設計加以優化，加大其走向長度，而目前礦井開采機械化程度在不斷提高，將有助于機械化效能的充分發揮，從而保證礦井的安全性、高產性。14101運輸探巷的優化設計，提高了工作面開采能力，減少了受斷層影響的煤炭資源，邊準備邊回采的方式可以應用到同一區段，這樣不僅可以縮短整個流程的時間，同時區段平巷的維護量也大大減少了。區段平巷的維護量會隨著工作面走向長度的增加而增加，此種矛盾在對“三軟”煤層進行開采時尤為突出，采用回采與掘進同時生產的方式，完善制約礦井發展的瓶頸，大大縮短區段平巷的服務時間，實現了集約化生產，礦井安全及經濟效益不斷提高。實踐證明，14101工作面的優化設計既帶來了顯著的經濟效益，也造就了更多的社會效益，并且對于以后的相關設計工作，可借鑒設計該工作面時的思路，這樣可以節省更多時間、成本等。

作者：劉慶迎單位：徐州礦務集團有限公司恒源煤礦