端帮开采技术在铧尖露天矿的应用

1、端帮开采技术在铧尖露天矿的应用,内端帮开采技术在铧尖露天矿的应用高岩 (内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 蒙古呼和浩特 010010)摘要 :针对铧尖煤矿端帮煤开采进行了可行性论证 . 关键词:铧尖煤矿;端帮开采技术 ;SHM doi:10.3969/j.issn.1OO8-0155.2011.07.007 中圈分类号 :TDO24文献标志码 :C文章编号 :10080155(2011)07 0001702 ,概述 铧尖露天矿是鄂尔多斯地区由北方电力公司 的子公司内蒙古北联电能源开发有限责任公司建 设，建设规模300万t/a,采掘场最终开采境界特征 为地表长度9.2km;地表宽度7.8km;开

2、采深度 50m120m,平均为80m;最终边坡角煤岩层为 36.;露天煤矿地表面积59.56kin.全矿田共获得 各类资源量158.50Mt,其特点是主采2层煤,但由 于矿田范围内存在的几条大沟 ,将煤层切割为若干 个独立的区域 ,该矿由于煤层在沟谷出露 ,不存在 压覆煤量 ,但由于上覆剥离物厚度不均 ,划分的六个 开采区中剥采比有的已经达到12.65m/t以上,按 照目前煤炭售价已经效益甚微 ,因此即使像这样的 采区有着外部运输条件好的优势 ,但不得已也得放 到后期开采，这样的采区资源量大约在5745万t. 图2二,应用1, 开采范围 本文以剥采比最大的独立的四采区（11.02m/t）和六采

3、区（12.65m/t）为例进行分析.四采区只有5 1煤，储量2174万t,六采区有5 1和62煤,储量1469万t,对于剥采比超过 规范 1 0以上的煤层开采 ,由于是独立的采区 .需要 重新拉沟进行开采 ,露天矿开采到该采区时整体效 益会下降 ,因此最适合采用端帮开采技术回收该部 分资源 ,由图 1 可以看出四 ,六采区在矿田的西北 侧为各自独立区域，长宽均在2000m左右,一般来 说,按照目前水平煤层 SHM 可作业 （探人）的最大 深度为300m左右（见图2）,从地形图上看.在上 述采区中存在大大小小的支沟 ,SHM 可利用支沟 和露头区双向进行开采 .2, 开采技术第一步 :实地对煤岩

4、取样 ,用计算机模拟实验 , 测定岩样 ,煤样的岩石力学特征数据 ,以便为下一 步设计安全煤柱计算所用 （见图 3）.图3第二步:安全煤柱计算. 煤柱的留设参数直接影响到资源回收率和整 体边帮的安全性 ,二者是互为矛盾的 ,本矿开采的5 1煤厚度1.65m,6-2煤厚度2.86m,属于薄煤层上覆剥离物厚度约45m,两层煤间距30m假设原岩体抗压强度为10MPa,根据美国Mark Bien-awski公式给出了计算煤柱的方法（见图4）: 收稿日期 :201105一 l7.现在内蒙古煤矿作者简介 :高岩,高级工程师 ,毕业于中国矿业大学露天开采专业 设计研究院有限责任公司工作 .17? 圈翻.Sl

5、(0-64+(0.54_0.18式中S煤柱强度，kPa;S原处煤体强度，按10kPa;w煤柱宽度，根据煤厚和滚筒参数取2.8H煤柱高度，取煤厚度扣除顶底损失后,51 煤取 1.45m,6 2 煤取 2.66m;L煤柱长度，取3.5m.图4第三步 :设计结论 .般来说 ,理论计算的矿洞数值需要根据煤层 的厚度,抗压强度,探人开采的深度来决定 ,但具体 的开采数值需要在生产中调节 ,一般来说每开采 20 个端帮矿洞 ,应留一个永久煤柱 .坍塌的煤柱 会引起相邻煤柱的连锁倒塌 ,从而使整个端帮塌 陷.永久煤柱就是用来防止这种连锁反应的更宽 的煤柱,该煤柱使用的安全系数至少为 1.永久煤 柱的设置虽然

6、使回采率降低了一些 ,但大大降低了 危险系数 ,降低了风险造成的损失 . 3,回收资源量计算由于四 ,六采区为山坡露天的形式 ,利用沟谷 可以全部采出下部煤炭资源 ,两个区资源量合计 3643万t,按照上面设计的参数留设煤柱，回采率 应该达到70%,可回收2550万t,采用这种开采技 术，成本20t,而采用单斗卡车工艺可回收（回 采率93%）3388万t,成本112.5t按照160 :Tr/t 售价计算 ,两种开采方式分别可获利 35.7 亿 元和 l6.1 亿元,所以说虽然 SHM 开采技术在回收 四,六采区时回收的资源量没有间断工艺多 ,但效 益却非常显着.三,结论 铧尖露天矿由于天然的地

7、质条件 ,形成了若干 独立分割的采区 ,最适宜采用这样的开采技术回收 资源,回去的很好的经济效益和社会效益 ,其优点 是:不影响露天矿的正常生产 ,不破坏环境 ,地表植 被得到保护 ,上述简单的经济效益计算中还未考虑 环保,水保以及土地复垦 ,征地的费用 ,加上这些项 目效益将更加显着 ,在鄂尔多斯地区大大小小露天 矿有 100 多座,而且很多都是相邻矿 , 矿与矿之间 都留有安全煤柱 ,矿的本身边坡也压覆了大量资 源,造成可贵资源的极大浪费 ,另外这些年鄂尔多 斯煤矿都在实施灭火工程 ,煤炭资源的 "不净 "回 收,也是造成日后煤炭自燃的安全隐患 .煤炭作为 不可再生资源

8、 ,如何使其能更多的采出 ,更能增加 效益是摆在我们经营者和设计者面前的问题 ,不仅 设计者能及时引入先进工艺 ,经营者也应该转变思 想,从大局出发 ,开发一个矿区就应该使其效益最 大化,不造成资源的浪费 ,实现节能 ,高效,安全的 开采目标 .（责任编辑 :熊红婴 ） （上接第 49页） 1.成立由建设方主管领导牵头 ,各参建单位 主管领导参加的站房建设管理项目部 ,各单位工 管部长 ,房建工程师负责解决具体事宜 ,设计单位 派驻工地工程师 ,（监理 ）随时解决施工中遇到的 设计问题 ,这样就大大提高了工作效率 . 2.由于工程工期很紧 ,因此项目部制定以完 工日期为目标 ,以施工组织设计为

9、基础 ,倒排施工 计划为龙头的一整套科学系统的管理办法 .实行 每天晚上开交班例会 ,加强调度职能 ,必保每天计 划任务完成 .项目部制定施工质量 ,工期奖罚方 法 ,直接与经济挂钩 ,调动施工人员的积极性 ,实 现控制施工总进度的目标 .3. 在施工技术措施上 ,为保证总目标实现 ,保 证二层运转室 ,通信 ,信号室提前使用 ,我们采取 了先施工二层 ,再施工一层的大胆创新施工方案 项目部采取了提高混凝土标号 ,加早强剂 ,采取电 加热防护等方式使混凝土早凝 （防冻早强 ）,然后层所有的模板 ,支架都不许拆掉 ,直接施工二层（气候条件 ）,具体施工方法同上 ,待二层主体完成 后 ,二层所有的

10、模板 ,支架也不许拆掉 ,然后先施 工通信 ,信号,运转房间的墙体 ,地面及装修工程 , 使通信 ,信号,运转设备提前安装 .电气工程是由 室外引人做了一个临时电缆槽 ,电缆沿着一层的 框架柱直接铺设上去 ,从而保证了设备的正常调 ?18?试及运行 ,采暖工程经同现场设计研究 ,改变了原 来的供暖设计方式 ,采取了局部循环的供暖方案 , 保证了给通信 ,信号 ,运转等房间供热 .给水工程 采取直接供水方式 ,由一层直接铺设一立管 ,保证了给厕所,厨房供水 .二层工程都完工后 ,工程再转到层进行拆模板 ,支架 ,然后进行围墙 ,地面,安装及 装修外保温工程 ,同时外网工程也同步完成 . 经过站房项目部全体人员齐心协力 ,献计献 策,开拓创新,共渡难关,工程于 2010年 11月 30 日正式竣工并投入运营 .实践证明 ,在项目部的 统一指挥协调下 ;充分发挥设计 ,施工 ,监理管理 上的综合优势 ;采取穿又施工 ,立体交插施工 ;现 场设计 ,现场解决施工问题