抚顺矿业集团有限责任公司老虎台矿辽宁抚顺113003
摘要：本文介绍了老虎台矿矿井东部-580m水平-458～-471m标高，4601阶段煤柱综放工作面由于地质构造条件、煤层赋存条件发生变化，从而引起本工作面设计多方案进行安全、经济、技术等方面进行分析比较，优中选优，使工作面生产达到安全、经济、高效的目的。
关键词：老虎台矿4601综放工作面方案设计分析
1矿井概况
老虎台矿位于抚顺煤田中部，开采于1907年，采用斜竖井结合阶段水平大巷开拓方式，通风方式为两翼对角抽出式，中央七条入风井，两翼各两条回风井，矿井在籍巷道总长度10万m。主采煤层为单一特厚煤层，平均厚度58m，最厚110m，煤质特征为高发热量的优质气煤。采用走向长壁综合机械化放顶煤采煤法开采，机械化程度为100％。
井田地质构造复杂，向斜褶曲及断裂构造发育，煤层东西走向起伏变化较大。
2工作面概况
2.1工作面位置、周边关系及开采情况
4601阶段煤柱工作面位于老虎台井田东部，经距80229～80666m，开采标高在-458～-471m之间。工作面平均走向长度436m，南北宽107m～81m～106m（平均96m），煤层最大可采高度12m。工作面东邻老龙煤柱，西部为原502炮采已采区充填体，南部为五分层煤层及煤层底板凝灰岩，北部为煤层顶板油母页岩，上、下分别为原-460m501、-505m501炮采区充填体。工作面运输、回风均设在-430m水平。
2.2开采技术条件及煤层赋存特征
2.2.1开采技术条件
工作面为阶段煤柱综采放顶煤开采，平均采放高度10m；工作面倾角6°03′12″～5°46′59″；煤的坚固性系数f=1.5～2.0；煤层顶板随采随冒，冒落充填高度大于采放高度；经多年开采，上覆及周边煤层瓦斯已得到充分释放，根据煤炭科学总院沈阳研究院2009年11月出具的《老虎台矿特厚煤层首分层采后煤与瓦斯突出危险性研究报告》内容，老虎台矿本层煤层上部分层开采后保护的下部分层已经消除了煤与瓦斯突出危险性。
2.2.2煤层赋存特征
开采煤层为2～5分层，煤层顶板为油母页岩，底板为凝灰岩，煤层结构复杂，赋存较稳定。煤层走向N51°W～N86°E，倾向NE～NW，煤层倾角22°～33°，煤柱平均厚度10m，煤柱夹矸层数为6～9层，厚度0.2～2.0m，受采沉和断层影响，本区煤质松脆易碎，地质构造比较复杂，区内断层主要断层有13条，落差0.2～20m，受其影响煤层走向有一定的变化和起伏，其中f1、f9落差较大，对煤岩层赋存有着较大的影响。
2.3地质构造
4601工作面地质构造比较复杂，主要断层13条，落差0.2～20m，其中f1落差4m、f9落差9～20m，分别位于本区的东西部，对煤岩层赋存有着较大的影响。受本区断层影响，煤层底板走向有一定的变化，区内煤层也有一定的起伏，对掘进和开采工作有一定的影响。
3旧巷与工作面巷道位置关系
由于本工作面附近401、501、502炮采已采区较多，所以本区域旧巷较多。旧巷距4601工作面运输皮带道、专用回风道、回风顺槽、开切眼、尾巷10m范围内共有20条。旧巷内情况不清，对巷道掘进及工作面生产均有一定影响。
老虎台矿是一座水、火、瓦斯、煤尘、顶板、冲击地压“六害俱全”的矿井，工作面布置必须通盘考虑，合理布局，才能最大限度避免和减少各种灾害的发生，才能使矿井安全有保证、降低成本、提高效率、提高经济效益，为今后合理布局其它工作面提供借鉴。
4方案分析对比
在充分考虑地质构造条件、煤层赋存条件、以及周边情况对工作面规划影响等条件下，本工作面共规划设计三个方案，本文仅选其中两个具有代表性方案进行分析对比。
4.1方案一
工作面运输顺槽基本沿煤层顶板走向布置，回风顺槽位于阶段煤柱南侧，基本沿煤层底板走向布置，由于煤层走向变化，回风顺槽设两处拐点分三段布置。工作面不等长，在工作面开采过程中需减少、增加液压支架。
4.2方案二
工作面运输顺槽基本沿煤层顶板走向布置，回风顺槽与运输顺槽平行，工作面等长，在工作面开采过程中无需减少、增加液压支架。
4.3方案对比
4.3.1工程量对比
方案一工程量为1631m，其中煤巷999m，岩石巷道364m，充填体巷道268m；方案二工程量为1709m，其中煤巷999m，岩石巷道190m，充填体巷道520m。方案一与方案二掘煤巷工程量相同，方案一掘岩石巷道量比方案二多174m，但方案一掘充填体巷道量比方案二少252m。经实践验证，充填体巷道掘进过程中不确定因素（如顶板破碎、积水、有害气体等）较多，且方案二运输煤门、运输顺槽在充填体中掘进量较大，施工和维修难度大于岩石巷道掘进。
4.3.2生产系统对比
方案一设行人运料道，对煤炭运输环节影响小；方案二不设行人运料道，对煤炭运输环节影响较大。方案一运输，运料、回风系统健全，系统更趋于合理。
4.3.3巷道布置对比
两个方案运输、回风顺槽在布置过程中，从2-2＇剖面当中可以看出，方案一回风顺槽标高抬高3m，减少与401、501、502炮采已采区旧巷影响。方案一工作面不等长，开采过程中需减少、增加液压支架，但运输顺槽不钻顶板油母页岩，回风顺槽不卧底板凝灰岩；而方案二工作面等长，开采过程中无需减少、增加液压支架，但运输顺槽上钻顶板油母页岩，回风顺槽下卧底板凝灰岩，顶板油母页岩比较破碎，压力较大，底板凝灰岩遇水膨胀，不利于巷道维护、管理，不利于安全生产。
4.4对比结论
综上所述，方案一与方案二相比，施工工程量较少，施工难度低，系统合理，安全可靠，巷道维护管理方便、成本较低。所以，选择方案一做为本工作面施工方案。