地质毕业论文英文翻译

1、第17页中国矿业大学XX届本科生毕业论文翻译部分英文原文：中文译文Austar煤矿长臂式崩落采矿法的地质问题Adrian Moodie1 and James Anderson摘要：难控制的岩层、深层开采和高粘结度煤层是Austar矿的难题。综采工作面条件差，循环载荷，沉重的挡板巷道和保持在<5.2米巷道的稳定，更不用说需要一个8.5米的巷道安装面，这些一直是管理所关注的问题。LTCC对解决一部分难题有很好的效果，但也引发了其他岩土岩土方面的考虑。这些附加的岩土工程问题在LTCC的操作过程中，不仅需要控制，而且在评估新的Austar的煤矿或者在澳大利亚或者全球可用LTCC开采的能源都需要考

2、虑。关键词：长臂法开采， austar ，澳大利亚 ， 兖矿集团背景2006年9月Austar开始在A1盘区使用LTCC开采。从那以后LTCC工作面宽度从147m扩张到216m,并且最终扩张到227m，并且迄今以提交并完善运用到其他盘区。LTCC在A1、A2，A3的运用和现在A4盘区的运用非常成功，无论从煤炭资源采后处理的角度，还是从煤矿自燃和岩层控制都有良好的作用。本文重点介绍了LTCC在澳思达煤矿应用时的地质问题，并且也提出了在煤矿岩层控制中的一些进展。地点：图1 - 澳思达煤矿所在地Austar煤业（奥星），是兖煤澳大利亚有限公司（兖煤）的子公司，经营Austar煤矿，地下煤矿位于下猎人

3、谷，新州约8公里以南的塞斯诺克（参见图1） 。该矿是前Ellalong, Pelton, Cessnock No.1 和 Bellbird South Collieries合并重组而来。位于南方Maitland煤田。这些煤矿的开采运输由Austar集团处理。历史 地下开采开始于1916年在Pelton Colliery直到1992年仍在继续。 Kalingo Colliery在1921年开采作为一个地下矿井并且于1961年停止使用。在上世纪60年代末期Kalingo煤矿被Pelton Colliery煤矿整合。长臂开采法于1983年被Pelton Colliery煤矿使用，后来被爆破法替代。1

4、998年5月Oakbridge停止了煤矿生产。Southland Coal然后收购Ellalong和Pelton Collieries并将资产和合并，此后都归Southland Coal。Southland Coal利用Bellbird的设备和构造开发了长壁法开采作业，开采Bellbird的煤炭储量。2003年12月， Southland的SL4自燃事故导致停止采矿活动。密封了地下火场，煤炭需要被密封18个月。兖煤于2004年12月购买了矿山并改名为Austar煤矿。Austar（最后一个工程是采掘Greta煤层）在2006年在澳大利亚煤炭行业推出的改进的长臂开采系统并命名为长臂式崩落采矿法（

5、LTCC）。现在LTCC技术已经被用来开采第一阶段的A1和A2盘区和2009年第二阶段的A3盘区。目前A4盘区正在使用LTCC开采，并延伸到最近刚申请的分布在Quorrobolong Valley下的第三阶段矿区。地质概况目前，奥星开采的每层大约在地下530米。格里塔煤层开采厚度范围从4.5米到6.8米，生产炼焦煤或混合煤，煤炭质量变化范围很大。质量变化最大的煤层为水平含硫层上部，约在1至2.5之间变化。在当前矿区煤的灰分小于10。该格里塔煤层直接顶岩层主要是纹层岩 15-20米厚。很多盘区纹层岩被许多大型古河道侵蚀。古河道由细到粗砂岩。直接顶上为砂岩，厚度从1米至5米不等分布，这个大规模的砂

6、岩层被称为塞斯诺克砂岩。该塞斯诺克砂岩上覆之间的大规模海洋生物扰动痕迹标志了Branxton Formation与葛丽泰上石炭煤系的分界。该布兰克斯顿通常在20米厚，并延伸到上一层分界。该布兰克斯顿岩性为分选很好的中粒砂岩，包含有有大颗粒的透镜体，很少有层理或者节理构造。由于缺乏连续性和> 450米的岩层厚度进一步为开采形成挑战，除了具有挑战性的采矿环境和已超过500米的埋深。图2 地层柱状图长臂式崩落采矿法长臂式崩落采矿法（LTCC）惯用的长臂开采法的改进，即利用机械化支撑从尾端用装甲刮板输送机（AFC）从后面开采（参见图3），支撑失败机器将被埋在厚的煤层里。LTCC的主要优点是能够安

7、全地优化资源在中厚煤层中进行回采，这是通过操控每个可以伸缩翻转的护盾实现的，否则就会浪费3.5米的顶煤留在采空区。这非常类似于传统的2.9米的长壁采煤机系统安装在煤层底板上掘进。然后顶煤通过每个护盾的背面坍塌到工祖运输机上。该系统煤炭资源回收率在85，相比传统的长臂开采法的40%-45%，回收率显着增加。除了提高资源回收率的其他优势包括：更低的掘进工作面高度：在这种地质环境下，传统的开采经验需要4米高的工作面，LTCC提供了更稳定更低的长臂工作面。运营成本的削减：在LTCC的方法使每米回采率有了双倍或者更多的提高。这显著降低了每吨的开发成本，减小了矿压，减小了开采时断裂发生的几率。（Hebbl

8、ewhite和Cai，2004）图3 -长臂式崩落采矿法(LTCC)长壁综放顶煤，工程注意事项掘进和安装巷道奥星公司的巷道跟传统的长臂法一样。正常的巷道尺寸<5.2m× 3.2m>，这个尺寸是澳大利亚大多数煤矿的底线。尺寸较小的巷道有利于地层的稳定。根据经验显示，坚硬岩中开采在接缝的上面或者下面都会出现明显的冲击地压。奥星公司开采的条件虽然有困难但是不会延伸到岩层。标称6 × 2.1米锚杆加了4米的键，是使用3 × 1.2米的机械锚，链接在肋上，肋全网覆盖。机械锚固螺栓在奥星的使用并不理想，但这是是唯一的方法，当钻具抽出后，柔软的底层会使钻孔闭合，只有

9、这种方法才能在钻孔闭合之前安装入孔。公司也尝试了其他几种方法，但都结果证明都不经济和成功。因此，钢铁机械锚栓和钢丝网即使在块状面上，肋被用来控制曲率，从而肋发挥良好的作用（科尔韦尔，2004年）。积极作用，让肋尽可能保持良好的状态在巷道顶板（特别是在铰接后挡板顶板）的作用是非常明显的。巷道的机道是最典型的是<8.5米，在巷道内段为<12米。随四个月采掘的进行并观察，证明全断面开掘机道并支护是很成功的。四个月的支撑时间帮助椎保持很好的活动空间并且为下一盘区的长臂施工提供了充足的时间。随着时间的推移，为了改善超过了600埋深时的采掘，奥星公司最大的挑战是开发一个可拆除的化学肋。放顶煤回

10、采率到2010年底，已使用LTCC完成了四个盘区的开采，见表1和图4。采掘的高度保持在2.9米至3.2米，这是对液压支架的最佳工作范围，并且几何有力的证明这个高度可以取得最好的回采率。表1 - 奥星LTCC开采盘区明细图4 奥星煤矿LTCC法开采工作面剖面图总煤层回采率（不含煤柱）保持在85至95，包括放顶煤的75至85和810的稀释煤。根据可崩性分类，这相当于一个“易到极易崩落”等级（洁，2001）。最近对A4盘区中LTTC设备的改进进一步使煤炭采出率增高，因为顶煤的开采更靠近巷道的内端，并且后挡板的倾斜到后挡板巷道。Jia（2001）报告说，有几个主要因素影响顶煤冒放性，包括煤体的硬度，埋

11、深，缝隙/节理；煤层，顶板岩层承载力，切割方式和采矿比例都影响其冒放性（Cai, et al., 2004）。经验显示，在澳思达煤矿，煤的强度和压力是影响回采率主要因素。节理产状，岩石层，直接顶强度和一些人为因素(i.e. web thickness）是影响回采率的次要因素。操作参数显示截深的厚度和支撑的密度也影响总回采率。在一个盘区开工时，不要让煤崩落，让整个工作面有充足的通风，直接顶可以完全的崩落在支撑后，因此可以为长臂工作面通风。另外，在循环加载，推进的速度增加，崩落体暂时悬挂在顶板上，这种情况需要靠奥星的低回采率清算系统同时也可以由进程本身放慢掘进的速度，尤其是在厚层煤层区域。最后的操

12、作控制，会影响放顶煤回收率，与奥星煤矿的顶板有关。当工作面进行到破碎顶板时（既含有节理和层理的粗砂岩）并且在顶板3米以内，这些碎石会损后门和液压油缸（图5 ）。如果有很厚的煤层做“缓冲”则可以使用煤层保护后门，但应指出的是，超前支护代替后门同样平均会损失1米的煤层。凡在开掘时存在这种风险的地方，我们可以选择移走机器来规避风险。后挡板的控制和支柱设计支柱的尺寸和回风平巷的尺寸的关系在工业（Colwell, 1998; Colwell, et al., 2003; Colwell and Frith, 2009）上已经有了理论上的结论。 监测奥星煤矿的掘进过程可以让我们更深入的了解这个理论，并且还

13、可以观察直接顶的地质情况和回采高度对回风平巷安装的影响。图5 掘进机和液压油缸被直接顶损坏长臂工作盘区A2和现在施工中的A4是第一次在煤柱间和回风巷中使用双拱支撑的盘区。表格2中概括了盘区的几何尺寸和根据巷道工程设计模型(TDM) (Thomas, 2009)计算的有效使用概率。表2 - 奥星LTCC挡板参数有效使用概率表示实际的稳定因素和建议稳定因素的关系，如果有效使用概率>1，表示煤柱保守设计，如果有效使用概率<1,表示煤柱设计尺寸设计偏激进了 (Thomas, 2009)。长臂法回采 LTCC在奥星煤矿的应用同其他长臂开采法的不同在于它是后驱的，链板式输送机在护盾的后面，而传

14、统的掘进设备链板式输送机在护盾的前面。为了维持回采设备在护盾的后面正常工作，护盾的背面需要大重量的支撑，因此可以为后续的开采设备和链板式输送机提供通道。采煤机器移走后，后续的输送机可以在采空区移动，并且可以在支护移走前在巷道的内端进行回采。长臂开采使用了传统的出煤程序，可以移出一个支护支撑到前面，这样交替支撑。传统的出煤程序有利于保护采煤机，并且还可以让支护的螺栓密度降低。结论长臂式崩落采矿法应用到澳大利亚这种地质条件条件取得了成功，但同时也彰显了一些操作上的和岩土工程上需要管理的问题。在奥星煤矿，或者在其他的煤矿，或者在评估其他煤矿的时候，对于LTCC的操作最主要的问题必须考虑的问题包括：直

15、接顶的地质情况，对放顶煤回收率和透水性;直接顶地质情况和潜在的破坏采掘器械的构造;支柱装载和挡板支护设计及后续设计为了奥星煤矿接下来20年的第三阶段更好的开采，我们需要做更深入的研究。参考文献Cai, Y J, Hebblewhite, B, Onder, U, Xu, B, Kelly, M, Wright, B, and Kraemer, I, 2004. Application of longwall top coal caving to Australian operations. ACARP Project C11040. Colwell, M G, 1998. Chain pill

16、ar design - calibration of alps. Final Report - ACARP Project C6036, 67p. Colwell, M G, 2004. Analysis and design of rib support (ADRS) - a rib support design methodology for Australian collieries. Final Report - ACARP Project C11027, 117p. Colwell, M, Hill, D and Frith, R, 2003. ALTS II - a longwal

17、l gateroad design methodology for Australian collieries. Proceedings of the 1st Australasian Ground Control in Mining Conference: Ground Control in Mining: Technology and Practice: Sydney 10 13 November 2003, pp 123-135. Colwell, M and Frith, R, 2009. ALTS 2009 - a ten year journey. In Proceedings o

18、f the 9th Underground Coal Operators Conference (Eds: N Aziz and J Nemcik), Wollongong NSW, pp 37-53. .au/coal/70/. Hebblewhite, B K, Cai, Y J, 2004. Evaluation of the application of the longwall top coal caving (LTCC) method in Australia. Jia, G S, 2001. Determination of top coal ca

19、vability in fully mechanised caving, Coal Science and Technology, July 2001. Tarrant, G, 2004. Tailgate field investigations Metropolitan Colliery, ACARP Project C12006. Thomas, R, 2009, Roof and rib support recommended in TG A4. Internal report. Trueman, R, 2010.The determination of maingate front abutment and side abutment loading from stress cell measurements in 102 panel. Wold, M B and Pala, J, 198