單侯礦建筑物下開(kāi)采方案優(yōu)化分析.pdf

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1、第4期礦山測(cè)量NO.42Ol2年8月MINESURVEYINGAug.2012doi:10.3969/j.issn.1001—358X.2012.04.028單侯礦建筑物下開(kāi)采方案優(yōu)化分析木夏歡閣(開(kāi)灤蔚州礦業(yè)公司北陽(yáng)莊礦,河北張家口075000)摘要:由于單侯礦井田內(nèi)村莊壓煤比較嚴(yán)重,造成井下生產(chǎn)區(qū)域狹窄,生產(chǎn)銜接比較緊張,嚴(yán)重制約了該礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的可持續(xù)發(fā)展。為了緩解村莊搬遷任務(wù)和井下生產(chǎn)銜接的緊張狀況,根據(jù)目前開(kāi)采區(qū)域上方地面村莊的具體條件,進(jìn)行了工作面開(kāi)采方案的優(yōu)化論證,提出了經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上合理的建筑物下開(kāi)采方

2、案,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞:建下開(kāi)采;參數(shù)計(jì)算;方案優(yōu)化;經(jīng)濟(jì)效益中圖分類號(hào):TD823.83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1001—358X(2012)04—0082—02單侯礦井是隸屬于開(kāi)灤蔚州礦業(yè)公司的一座新房,設(shè)有基礎(chǔ)圈梁、檐口圈梁和構(gòu)造柱,建筑物整體建的大型礦井,2004年5月1日開(kāi)工建設(shè),2006年性較好,抵抗因井下開(kāi)采引起地表變形的能力較強(qiáng)。l0月開(kāi)始聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn),2009年3月9日正式投產(chǎn)。1.2地質(zhì)采礦條件礦井地質(zhì)儲(chǔ)量3.13億t,可采儲(chǔ)量1.48億t,設(shè)計(jì)生1.2.1壓煤區(qū)域上覆巖層情況產(chǎn)能力15

3、0萬(wàn)t/a,服務(wù)年限68.1年。井田走向長(zhǎng)上覆巖層從上至下分別為:新生界第四系沖積約8kln,傾斜寬約5km,面積約40km。礦井主要層,厚度約為100m,主要有砂土、砂、砂質(zhì)粘土、粘土可采煤層自下而上為1、5、6煤層,礦井先期開(kāi)采上和卵石組成;侏羅系地層中統(tǒng)后城組,不整合于煤系部的5、6煤層。井田開(kāi)拓方式為立井單水平中央石地層之上,厚度約125m,主要有礫巖、間夾砂礫巖、門開(kāi)拓,水平標(biāo)高+650m,采用走向長(zhǎng)壁后退式綜細(xì)砂巖和粉砂巖薄層組成;侏羅系地層髫髻山組,與合機(jī)械化一次采全高的采煤方法。下伏地層呈角度不整合

4、接觸,厚度約56m,主要有安由于單侯礦井田內(nèi)村莊壓煤量占總可采儲(chǔ)量的山巖和火山角礫巖組成;侏羅系地層下花園組,為井30%以上,造成井下生產(chǎn)區(qū)域狹窄,生產(chǎn)銜接比較緊田內(nèi)含煤地層,平均厚度約為180In,以7煤頂板砂張,嚴(yán)重制約了該礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的可持續(xù)發(fā)展。為了巖底面為界分為上、下兩段,上段均厚為100m,主要緩解村莊搬遷任務(wù)和井下生產(chǎn)銜接的緊張狀況,根有粘土巖、砂質(zhì)粘土巖、砂礫巖、中細(xì)砂巖及煤層組據(jù)目前開(kāi)采區(qū)域上方地面村莊的具體條件,在地面成,本組含煤8層,均不可采,下段均厚為80m,主要村莊暫時(shí)不搬遷的情況下,對(duì)地面

5、村莊壓煤范圍內(nèi)有中細(xì)砂巖、粉砂巖、粘土巖及煤層組成,共含可采的首采區(qū)西北翼5煤層工作面進(jìn)行開(kāi)采方案優(yōu)化設(shè)及局部可采煤層8層,即7、6—1、6、5—1、5、4、1—1、計(jì)成為必經(jīng)之路。l煤,其中1、5、6煤為主要的穩(wěn)定可采煤層。1概況1.2.2煤層賦存情況該區(qū)域5煤層賦存較穩(wěn)定,厚度3.8~4.5m,平1.1壓煤區(qū)域地面建筑情況均度4.0m,傾角為3?!?。,平均6。。其上覆煤層為該區(qū)域地面標(biāo)高+1042m左右,沖擊層厚度不可采的薄煤層。100m。地面有崔家寨村和閻家寨村村莊,其建筑物大致分為兩種:一種為80年代建造

6、的磚木結(jié)構(gòu)平2方案的提出及地表移動(dòng)與變形預(yù)計(jì)房,結(jié)構(gòu)的整體性較差,抵抗因井下開(kāi)采引起地表變2.1村莊下開(kāi)采方案的提出形的能力較弱;另一種為90年代建造的磚混結(jié)構(gòu)平該礦村莊壓煤嚴(yán)重,受各種因素的影響,地面村基金項(xiàng)目:1.遼寧省博士后積聚工程項(xiàng)目“基于蠕變理論的井下莊搬遷進(jìn)展緩慢,造成井下生產(chǎn)區(qū)域狹_窄,生產(chǎn)銜接留設(shè)煤柱長(zhǎng)期穩(wěn)定性分析”編號(hào)2011921019;2.遼寧省博士啟動(dòng)基比較緊張,嚴(yán)重制約了該礦生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的可持續(xù)發(fā)展。金“三下”壓煤注充開(kāi)采理論與技術(shù)體系研究,編號(hào)20081103。為緩解村莊搬遷及井下生產(chǎn)銜接的

7、緊張狀況,根據(jù)82第4期夏歡閣:?jiǎn)魏畹V建筑物下開(kāi)采方案優(yōu)化分析2012年8月地面村莊建筑物和村莊下壓煤實(shí)際情況,提出在保拐點(diǎn)偏移距:s=0.03H。證地面建筑物的損壞程度控制在Ⅱ級(jí)變形以內(nèi),不2.2.2開(kāi)采地表與變形最大值預(yù)計(jì)能影響居民安全居住的條件下,在村莊下開(kāi)采一個(gè)5開(kāi)采地表與變形最大值按下列公式預(yù)計(jì):煤層工作面,針對(duì)開(kāi)采寬度的不同提出開(kāi)采方案。開(kāi)采地表最大下沉:Wo=×q×COS(3/在不影響該區(qū)域總體規(guī)劃基礎(chǔ)上,提出了工作面長(zhǎng)棄采地表最大傾斜:Io:塑度1l0m、130m、150m和170m四個(gè)開(kāi)采方案。隨

8、著開(kāi)采強(qiáng)度的加大,該村莊最終實(shí)施搬遷開(kāi)采。開(kāi)采地表最大曲率:K。:±2.2各種開(kāi)采寬度下地表移動(dòng)與變形預(yù)計(jì)2.2.1全部冒落法開(kāi)采地表移動(dòng)與變形參數(shù)的確定開(kāi)采地表最大水平移動(dòng):Uo=bXWo為了總結(jié)出適應(yīng)該礦地質(zhì)采礦條件的巖移參開(kāi)采地表最大水平變形:1.52×b×m×q×COSO/×曼數(shù),在2007年建立了6101N工作面地面觀測(cè)站,共0一±山——一]一一一

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