第一辑 开拓布局

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  古代,山东煤矿生产采掘不分,以掘代采。矿井开拓方式为立井和斜井,绝大
多数矿井建在煤层露头附近,开采单一煤层,井巷布置简单。当井筒开凿至预定煤
层后即沿煤层走向开水平巷道,其巷道高度和宽度以煤层和顶板条件而定,多数井
底大巷宽在2米左右,一般不凿岩石巷道。若煤层稳定,即在大巷内每间隔15~20
米顺煤层倾斜开凿上山,上山宽度中厚煤层为1~1.5米,薄煤层在2米以上,以便
于行人和运煤,在上山内再沿煤层走向开凿顺槽,俗称“路”,靠大巷近的一条为
“上一路,”,其他依此类推。将煤层切割成方块状,然后进行回采,每一方块都
留有一定煤柱,用以支撑顶板。这是山东煤矿长期采用残柱式采煤的典型巷道布置。
对大巷以下的煤,沿煤层倾斜开凿下山后再掘顺槽,有的矿井因煤层倾角大,将下
山掘成伪倾斜面,俗名“柳盘沟”,以便向上运煤。上述巷道布置方法由来已久,
现有资料证实可以上溯到宋元时期,50年代初恢复莱芜港里井时曾穿透一宋朝的古
煤窑,其井巷布置与以上所述大同小异,稍有不同的是所留煤柱间隔距离较小,一
般相距8米左右。
  1901-1904年,德华矿务公司淄川煤矿采用近代矿井开拓方式,将井口布置在
井田中部,采用立井多水平上下山开拓方式。先后开凿坊子竖井和淄川竖井、海特
尔井、马尔他井。淄川竖井深260米,井筒直径4.2米,井底标高-117米,建立+29
.5米、-37.47米和-117.3米3个开采水平,用平推石门贯通各煤层,分水平开拓运
输大巷,在大巷两侧沿煤层倾斜开掘上山和下山布置采区,分别开采第3、4、5、7、
9、10层煤。这是山东煤矿最早采用近代矿井开拓方式的矿井。
  1913年,中兴煤矿南大井建成,以大槽煤为主采煤层,开凿700尺大石巷为第
一水平主要运输大巷,上下山开采,单翼长壁前进式布置采区。1923年北大井建成,
开凿940尺大石巷为主要运输道,以“700尺”腰心石门贯串,形成立井多水平贯串
石门上下山开拓方式。
  20年代后,全省较大的民营煤矿由于逐步采用机械提升和排水,井筒开凿加深,
开采范围日益扩展,矿井开始采用立井或斜井单水平上下山盘区开拓方式、立(斜)
井多井口开拓方式。1935年5月,淄川煤矿在北大井发生特大透水事故淹井停产后,
采用多井口单水平开拓方式和立(斜)井穿层石门联络上下层开拓方式,在矿区内先
后开凿了19个小型矿井,并于当年投产,稳定了全矿生产水平。
  1948年,全省各矿区解放后仍沿用原有的开拓方式。国营洪山、西河、新博和
石岭煤矿恢复生产的24对井口,井型较大的13对,深100~250米,都是立井单水平
盘区上下山开拓方式。开采水平一般在-130米以上,其他11对小井和私营矿井大都
采用立(斜)井小采区巷柱式开拓方式。1949年末,全省已恢复生产的洪山、西河、
新博、陶庄、新汶、临沂、章丘、坊子8个国营煤矿29对矿井,除黑山一井和孙村
二井为斜井开拓外,其他全是立井开拓。
  1950年起,全省国营煤矿推行长壁采煤法,新改(扩)建矿井按正规开拓方式设
计,并对原有生产矿井开拓方式进行改造:一是对多井口单水平开拓的矿井进行主
井延深,掘石门斜巷与相邻井贯通,建立主副井同一水平,为改造提升系统与集中
排水创造条件;二是对开采多层煤矿井用平推石门穿透各煤层布置同一水平采区,
或掘反石门上下山贯通上下煤层布置采区,以扩大采场,同时注意改变以往先采下
层后采上层的反程序开采。1953年,淄博矿务局对近距离煤层采取了联合开拓布置
采区方式。运输大巷、上下山绞车道和采区顺槽平巷、煤车运输道均布置在下层,
上层按采区顺槽平巷定向掘小规格固定溜子道和切眼,每隔70~100米凿穿层窝口1
个,使上层煤通过固定溜子道运至窝口,流入下层车场接车运出。在开采程序上,
先采上层煤,后采下层煤,上层保持超前20~30米。这种联合布置采区方式掘进开
拓量少,回采率高,巷道维护费用低,运输环节少。之后,新汶、枣庄等矿区均推
广采用近距离煤层联合开拓布置方式,收效显著。
  “一五”期间,全省煤矿恢复建设的矿井水平运输大巷大都沿煤层走向分层双
孔布置。由于矿山压力影响,巷道失修率高,维护工作量大,60年代,大都把水平
运输大巷布置在煤层老顶下或煤层底板岩石较稳定的层位。枣庄矿务局甘霖、朱子
埠煤矿的第一水平14层运输大巷由设计棚伪顶改在第8层石灰岩下,陶庄煤矿将运
输大巷选择在第2层煤底板下10~20米的硬岩中,柴里煤矿则布置在第3层煤底板岩
石中,距煤5~20米。新汶矿务局孙村煤矿把第2、3、4、6煤层组成的前组煤主要
运输大巷设在第4煤层的底板内,把第11、13、15煤层组成的后组煤集中运输大巷
设在第11层煤底板岩石中,后因第11煤层底板地压大,巷道不易维护,又改设在煤
层坚硬的第13煤层中。这对提高煤炭资源回收,减少巷道维修,保证安全生产,都
收到良好效果。
  1958-1960年,全省开工建设57对统配矿井,年设计生产煤能力2056万吨。其
中新建矿井47对,设计能力1911万吨,采用立井开拓的30对,设计能力1338万吨,
占新建矿井设计能力的70%;采用斜井开拓的17对,设计能力573万吨,占新建矿井
设计能力的30%。恢复矿井10对,设计能力145万吨,采用斜井开拓的2对,设计能
力115万吨,占恢复矿井设计能力的79.3%;采用立井开拓的8对,设计能力30万吨,
占恢复矿井设计能力的20.7%。由于浮夸风、瞎指挥,片面追求产量,忽视开拓布
置,致使某些老矿井本应适用集中上下山开拓的而采用了多节下山链锁式开拓,一
些新建矿井也因急于扩大采场、提高产量而采取了下山开拓方式。造成开拓不合理,
采场分散,运输环节多,排水系统不集中,大中小接续紧张等问题。
  60年代,全省各矿区因地制宜地对本矿区矿井开拓布置方式作出统一规定。
1963年,新汶矿务局《关于合理开拓布置的暂行规定》明确了矿区东部的孙村、张
庄、良庄、东都、协庄等矿井今后开拓新水平、新采区必须采用分组联合布置,即
第2、3、4、6煤层为前组,第9、11、13、15煤层为后组,用采区石门联系各煤层
的开拓布置方法,至今仍坚持使用上述规定。1964年5月,淄博矿务局《关于生产
矿井开拓部署技术规定细则》规定,凡属单斜构造的井田,井底水平以下倾斜长度
较长,至深部边界垂深超过100米以上的矿井均应采取水平分阶段开拓方式,一般
可采取集中下山方式向下延深,部分井田受到大断层、火成岩及薄煤区、老空区的
影响,或层间距离较大时可采取分组或分区集中下山方式进行延深,阶段水平垂高
为100~130米。鉴于淄博煤田地质构造较复杂,又是矿车进采区运输,井田深部可
采取分水平阶段上下山开拓方式,以充分发挥水平大巷作用。对层间水平间距在20
米以下的邻近煤层均应采取将主要运输巷道布置在底层顶底板较稳定的煤层内进行
分组集中开拓。70年代,又对矿井开拓方式进行了一次较大的改革。洪山矿一、二
井由原来的单水平盘区开拓改为串层石门集中下山多水平分区开拓;西河、岭子、
夏庄、龙泉等矿从地面新建主斜井,采取斜井、立井多水平分区综合开拓方式。开
拓布置改革后的矿井,减少了运输环节,扩大了采场,提高了生产能力。肥城矿务
局规定,分层开采的第3煤层新开采区一律改变过去分层布置运输巷的做法,在煤
层顶底下8~15米岩层中打集中运输巷,实行联合布置,集中生产,上、中、下分
层回风巷由内错式改为外错式布置;第7、8、9、10煤层组成的下组煤采区上下山
及顺槽采用分层送巷,通过联络石门与9层皮带机道构通的集中联合布置,且采区
顺槽实行分段挂中线直线送巷,改革收到了掘进巷道减少、资源回收率提高、便于
采掘机械的使用的明显效果。
  70年代起开发的兖州矿区,属于全隐蔽型煤田,各矿井均采用竖井盘区上下山
开拓方式。开采小槽煤的北宿、唐村、杨村中型矿井为单一水平开拓,水平标高分
别为-220米,-94米,-273米。前期主要开采大槽煤、后期开采小槽煤的大型矿井
均为两个水平开拓,一水平标高为南屯和兴隆庄矿-350米,鲍店矿-430米,东滩矿
-660米。上述各矿井均为1对主副井基本并列在井田中部附近,南屯、北宿矿井前
期生产各有1个风井在工业广场附近,中、后期建边界风井;兴隆庄、鲍店、东滩
矿井各有两个风井,与主副井呈对角布置在井田两翼边界附近。由于矿井设计大都
完成于70年代,设计采用的是普采装备。进入80年代后,随着生产技术的发展和综
合机械化采煤的推广,原设计的开拓布局已不适应,因而进行了适当调整。南屯矿
井投产时移交六、七两个采区,扫尾补套后八采区投产,共10个工作面。1978年以
后,为发展综合机械化采煤,对生产采区和新开拓采区作了合理调整和划分,加大
采区几何尺寸,延长回采工作面推进长度,工作面减少到4个。原设计各采区双翼
开采,走向长1000米左右,每翼可采长度为450米。调整办法是将相邻的六、八采
区各一翼并入位于井田中央的七采区,六、八采区下山作为边界下山,跨越七采区
下山回采,使走向长增加到2000米,可采长度达1550~1850米,可采储量由1331.2
万吨增到1784.6万吨。六采区的另一翼由走向长壁改为倾斜长壁开采,斜长600米;
八采区的另一翼走向长由500米扩大到900米左右,以适合综采开采。对新采区也进
行了重新划分,将二采区并入一、三采区,五采区大部并入三采区,三采区改为倾
斜长壁式,跨五采区西大巷-290辅助水平仰斜开采,斜长1800米;一采区改为走向
长壁单翼跨采;中部、西翼边界布置几条上山,走向长度为1500~2000米;东翼的
九、十采区原设计均为双翼走向开采布置,走向长1000米左右,改为两个采区合并
为一个仰斜开采的大采区,走向长1000~2650米,倾斜宽2800米。经过上述调整后,
形成4个大的采区,即南翼(一采区,三采区南段)、西翼(五采区、六采区、三采区
北段)、北翼(七采区)、东翼(八采区、九采区),采区平均可采储量由原设计的928.
4万吨增加到1479.4万吨,提高59.35%,工作面平均推进长度由457米增加到1141米,
提高1.5倍。对兴隆庄、鲍庄、东滩矿也进行了设计修改,采取综采、高档普采并
举的方式布置采区,减少采区和回采工作面个数,实现集中生产。