开采情况（共8篇）
开采情况 篇1
1 前言
保护层开采后采场应力将会重新分布以寻求达到新的平衡点, 就在此时其被保护层瓦斯参数随着煤岩的变形将会发生巨大变化, 因而考察其变化情况, 有着重要的意义。通过对保护层开采后被保护层瓦斯参数变化的研究, 可以更好地指导矿井生产计划及安全生产。
2 保护层工作面概况
2130煤矿二采区保护层开采方式主要以上保护层开采为主。作为突出煤层5号煤层的上保护层4号煤层的24221工作面, 煤层倾角为42°~55°, 平均46°, 属于急倾斜煤层。工作面上部以 (+2120) 水平14221小煤柱为界, 下部以 (+2047) 水平24222小煤柱为界, 东部以 (+2120) 水平石门及 (+2047) 水平石门为界, 西部以15号勘探线及14号冲沟为界。工作面走向长1000m, 倾向长度108m, 煤层平均厚度2.8m, 与5号煤层的平均间距33.73m属近距离保护层。
3 被保护层工作面概况
二采区被保护煤层5号煤层的25221工作面, 煤层倾角为42°~53°, 平均45°, 属于急倾斜煤层。工作面上部以 (+2120) 水平15221小煤柱为界, 下部以 (+2047) 水平25222小煤柱为界, 东部以 (+2120) 水平石门及 (+2047) 水平石门为界, 西部以16号勘探线为界。工作面走向长1000m, 倾向长度108m, 煤层平均厚度5.85m。
4 考察内容及考察技术方案
4.1 考察内容
(1) 24221工作面回采后25221工作面瓦斯压力的变化情况。
(2) 24221工作面回采后25221工作面煤层透气性系数的变化情况。
(3) 24221工作面回采后25221工作面瓦斯抽放量的变化情况。
(4) 24221工作面回采后25221工作面煤层变形情况。
(5) 24221工作面回采后25221工作面瓦斯含量的变化情况。
4.2 考察技术方案
要对4号煤层开采后5号煤层内发生的变化进行考察, 必须向5号煤层打孔, 布置相应的仪器和设备, 定期进行观测。这些工作不能与考察期间的生产相冲突。根据二采区目前的巷道布置情况, 将考察钻孔布置在6号煤层中的26221运输巷中。这种布置的优点是4号煤层开采引起的扰动对该巷道影响较小, 同时4号煤层开采引起的岩体破裂是先影响5号煤层, 在影响钻孔, 有利于完整记录5号煤层内发生的变化。
5 考察参数的测定
5.1 瓦斯压力考察
瓦斯压力共考察4个孔, 1号钻孔距保护层工作面100m, 其余各钻孔间距为50m, 此次测压采用胶囊-密封粘液主动测压法, 原始瓦斯压力最大统计1.36MPa。在测压钻孔封孔工作结束后接好压力表开始瓦斯压力测定, 钻孔内瓦斯压力逐渐升高, 待压力稳定后测定的值即为煤层瓦斯原始压力。随着保护层工作面的不断推进, 瓦斯压力将会出现不同程度的变化。
通过工作面回采情况, 保护层工作面回采超过被保护层测压点时, 孔内的瓦斯压力急剧下降, 当保护层工作面推过被保护层测压点5-10m时, 瓦斯压力降至0.23-0MPa。
5.2 煤层通气性系数考察
保护层先行开采后, 开采层及邻近层周围的煤岩层会向采空区方向移动、变形, 采空区将形成冒落带、裂隙带及弯曲下沉带, 因此, 在煤岩层中不仅会产生新的裂隙, 而且裂隙也将扩大, 此时瓦斯通道将大大增大, 煤层透气性比之前增大数十倍乃至数百倍。此次煤层透气性系数测试原始数据记录如表1。
经计算, 保护层4号煤层24221工作面回采后, 25221工作面2号钻孔的透气性系数2.56 (m2/MPa2·d) , 3号钻孔的透气性系数3.584 (m2/MPa2·d) , 是原始煤层透气性系数0.128的20倍和28倍。
5.3 瓦斯抽放量考察
瓦斯抽放量测定采用孔板流量计和CJZ4瓦斯综合参数测定仪, 相结合的方法进行测定。瓦斯抽放系统孔板流量计和CJZ4瓦斯综合参数测定仪, 安装在钻孔和钻场瓦斯管末端。用以测定各钻孔和钻场的瓦斯抽放量。
保护层开采后, 通过抽采系统数据统计分析, 被保护层瓦斯抽放量有了明显的增大, 尤其以工作面推过测定瓦斯流量钻孔的测点后, 瓦斯流量比抽放常压带增大至3-5倍。由此可以将瓦斯抽放划分为四带, 保护层工作面前方至工作面后方2m为正常压力带, 保护层工作面后方2-12m为抽放起伏带, 保护层工作面后方12-35m为抽放活跃带, 保护层工作面后方35以远为抽放衰减带。
5.4 煤层顶底板变形量考察
被保护层5号煤层的顶底板变形量采用深部基点法进行考察, 考察孔共布置3个钻孔, 通过变形量的考察, 保护层4号煤层24221工作面回采后, 被保护层5号煤层发生不同程度的变形, 其被保护层5号煤层的被保护范围内, 煤层膨胀变形量为15.4-21.5‰。
5.5 瓦斯含量的考察
瓦斯含量主要采用井下直接测定法进行考察, 在井下采取新鲜煤样后进行井下瓦斯解析, 然后送往实验室进行地面瓦斯解析, 最后计算出煤层瓦斯含量。被保护层瓦斯含量测定结果见表2。
测定结果表明, 25221工作面卸压保护区最大瓦斯含量为3.58m3/t。未卸圧前5号煤层在标高+2047至+2120水平, 瓦斯含量达到9.97m3/t, 煤层瓦斯含量超过了突出危险临界值8m3/t。对比可知, 开采保护层前后瓦斯含量变化明显, 表明保护层开采后受采动影响区域内煤层瓦斯赋存环境改变, 形成“卸圧增流效应”, 使得瓦斯含量急剧下降。
6 结论
保护层4号煤层24221工作面开采后, 被保护煤层瓦斯参数的规律性变化, 说明被保护层5号煤层25221工作面的卸压区域内, 煤岩体卸压发生膨胀变形, 增加了煤岩的透气性, 促进了煤层瓦斯解析和自然排放, 并为瓦斯抽采提供了良好的条件, 从而降低煤层内的瓦斯含量与压力, 使煤层的瓦斯潜能减少, 煤层坚固性系数增强, 降低了5煤层25221工作面的突出危险性。
摘要：通过对保护层开采后被保护层瓦斯参数变化的考察和分析, 确定被保护层的保护范围及保护层开采的意义, 用以指导矿井瓦斯治理及采掘接续, 确保矿井安全生产。
关键词：保护层,考察,瓦斯参数
参考文献
[1]于不凡.保护层理论探讨[D].重庆:煤炭科学研究半路出家重庆分院.
[2]张天思.防治煤与瓦斯突出基础知识[M].北京:煤炭工业出版社, 1990.
[3]国家安全生产监督管理总局令 (第19号) :防治煤与瓦斯突出规定[Z].2009.
开采情况 篇2
情况的汇报
XX镇地处开发区的中心地带，大龙江穿境而过，辖区内砂石资源丰富，开采运输成本较低，辖区内不仅有大量的合法开采企业，无证照开采点也屡禁不绝，随着城市的建设发展，XX辖区内矿产开采点由远郊变为城市周边，部分矿山已位于城市区域内，为有效规范XX镇辖区内砂石开采秩序，XX镇从2008年开始就停止新建矿山审批，对已有矿山进行合理调整布局，取缔非法开采点，及时整改矿山资源开采企业的安全隐患，在有力支持城市建设的需求的同时，全镇现有18家矿山开采企业安全生产及开采行为得到有力监控，现将XX镇矿产资源开采安全监管情况做如下汇报：
一、XX镇矿产资源开采基本情况
XX镇按照镇党委、政府关于对城市周边，公路沿线，水源地控制范围内砂石场停止审批的要求，从2009年开始就停止新建矿山审批，并对已有矿山进行合理调整布局，对已到期的5家证照到期企业未批准延期，到目前，XX镇辖区内砂石合法开采企业现有18家，其中：采石场３家，采砂场4家（２家砂石兼采），砖厂11家。
二、XX镇矿产资源开采企业安全监管情况
XX镇从2009年4月开始在省、市安监局的统一部署下按“五
有五落实十达标”的要求开展为期1年半的非煤矿山专项整治工作，镇人民政府专门制定下发了《XX镇非煤露天矿山安全生产专项整治工作方案》由镇安监站牵头，将矿山安全生产工作作为一项重点工作来抓，经过近2年的排查整改，全镇矿山企业的安全生产措施得到落实，安全生产水平得到提升，矿山安全生产条件有了根本改变。在专项整治工作验收以后，XX镇针对验收中还存在的问题继续加强专项整治成果提高巩固工作，通过每季度全面检查排查和每月重点抽查，及时对易整改隐患进行现场整改，对需限期整改隐患按时检查整改进度和整改效果，通过坚持不懈的工作，目前，除了2家未达到验收标准，仍进行停产整改外，其余企业均已通过上级检查验收。
安全标准化建设是预防事故、加强安全生产管理的重要基础，是落实企业主体责任和安全生产责任制度的重要手段，是强化安全源头管理的有力措施，为认真贯彻落实上级关于开展非煤矿山安全标准化建设的精神，XX镇组织企业积极开展非煤矿山安全标准化创建工作，将标准化建设与日常安全隐患整治相结合，狠抓矿山企业的安全管理和专项整治，指导企业按照安全质量标准化要求建立企业的安全生产管理体系，建立编制矿山安全质量标准化手册，为矿山企业制作《安全生产日常监管监管台帐》、《安全生产教育培训
记录台帐》、《劳动防护用品发放使用台帐》三本日常管理台账，并对各企业安全资料进行了清理规范装订成册，对安全检查内容进行细化，加强了安全检查执行力度，对生产安全事故应急预案进行了全面修订，有效防范和避免了安全事故的发生，提高了安全保障能力、职工风险意识和应急处置能力。
为强化矿山开采企业从业人员安全意识，XX镇于2009年和2011年依托中介机构和市安全生产协会对全镇所有矿山开采企业从业人员开展60学习的矿山从业人员安全生产岗位培训，使各类人员掌握标准，执行标准、依标作业，让企业员工将安全标准化工作变成其自觉行为，形成全员共建安全标准化的氛围。
三、矿产资源开采企业安全管理中存的问题
（一）XX镇矿产资源开采企业安全管理责任不清，区域不明，辖区内矿山企业绕过镇、村、组直接向上级申请办理相关开采手续，在上级相关部门已签署意见后方报XX镇申请会审，已形成普遍现象。
（二）矿山开采企业证照到期后办理时间过长，对长期不办理证照延期或注销的企业相关发证部门缺乏督促，目前18家有证矿山企业中有10家存在一证或多证超期后仍进行开采生产的情况。
（三）在城市规划区内开采企业，相关部门不予办理资源开采许可证后，难以持行停产措施，存在无证生产状况，目前，此类无证生产企业共有5家砖厂。
（四）非法开采现象屡禁不绝
XX镇辖区无牌无证非法开采主要集中在大龙江沿线和以资源较易开采区域，开采人员主要以村民自建房、村庄公益事业建设用料，建设项目需开挖砂土和租用弃土场（取土场）为由进行开采。具有一定的隐蔽性和机动性，给清理整顿带来困难，往往清理完毕又在短时间内死灰复燃。
四、矿产资源开采企业安全管理中存的困难
（一）请求上级明确XX镇辖区内矿山企业安全管理职能职权，严格按照相应职能职权进行审查审批。
（二）由于城市范围的扩大XX镇已由城郊乡镇转变为开发区中心区域，请求上级对XX镇辖区开采企业审批严格控制，不再进行此类企业审批。
（三）对于规范开采行为，清理打击无证非法开采，建议由国土部门牵头，XX镇、公安、水务、林业、环保、安监、建设规划、电力等部门参与成立城区附近挖砂采石整治领导小组，对城区附近阻碍城市建设规划的砂石开采进行调查整顿，打击取缔未法开采，对开采过程中造成的植被破坏、水土流失进行处罚，按“谁开
开采情况 篇3
1.1 概念
分成注水指为了将差异较大的油层分开, 在注水井中加入封隔器, 通过配水器对各层进行配水。多用于油层较多且地质不均衡的情况下, 控制搞渗层注水量, 加强中低层的注水量, 使各类油层都能发挥相应的作用。
1.2 分层注水的目的
注水开发是油田开发的方式之一, 但因为油层渗透率在横向和纵向的压力不同, 注水会沿着高渗透层进行流动, 中低渗透层的吸水减少, 从而导致不同层面的压力的冲突。为了控制不同层面间的压力, 保证油田的开采质量和数量, 分层注水技术和控水稳油技术应该有相应的衔接和磨合。
2 控水稳油
随着石油的不断开采, 层段中的含水量会不断增多, 为了尽量减少油田开发中的成本, 保障石油开采的数量和质量, 控水稳油是关键环节。做好控水稳油的重点是了解层段的石油存储状况及其他的地质信息, 还要进行相关连续的动态监测, 不断完善和加深对油田的认识, 使分层注水技术和控水稳油的目的达到一致和统一。
控水稳油要针对不同的地质环境和层段情况采取相关的措施, 需要对在分层注水环节采取相应的措施, 因此, 做好控水稳油的关键是要对分层注水技术有良好和全面的认识。
3 分层注水技术
根据多年油田开采的经验看来, 同一井的不同层段及不同性质的油层其吸水能力以及在压力方面都有很大差别, 如果只是笼统的注水对各层段都会产生相应的影响, 进而影响油田开采的数量和质量。因此, 分层注水能够有效减少不同层段之间的影响, 同时提高油层的吸水能力。
3.1 分层注水的原理
目前的分层注水技术在中高含水层段的认识和运用都比较广泛, 主要通过不同油层的含水量、压力和产能进行相应的分析和划分, 最后按照油井的实际生产状况进行注水分配, 以处理好不同层段之间的矛盾。
配水原理可由以下公式表达:
其中, Q配指分层控制注水时注水量, ;K指地层吸水指数, P井口指井口注水压力, Mpa;P水柱指静水柱压力, Mpa;P管损指注水在油管中的流动阻力损失, Mpa;P启动指地层开始吸水时需要的井底压力, Mpa。
根据公式可知, 在进行油井的配水时, 井口的大小、静水柱的压力以及地层开始吸水时的井底压力是一定的, 即注水量随着注水中的流动阻力变化而变化, 因此可以通过选用不同直径的配水嘴来控制节流过程中的损失来进行。即井下配水嘴的直径不同, 井底注水的压力不同, 油层的配水量也就不同, 因此, 可以通过调节配水嘴的直径来实现分层配水。
在进行分层注水时, 要根据不同层面之间的压力进行相应的分类和调整, 同一注水层的压力要均匀, 避免产生层间压力差。降低生产过程中的难度系数。
根据之前的分层注水技术, 很多油田根据相应的工作经验进行了技术和工艺的改进。例如液力投捞技术。液力投捞技术是通过对分层配水器结构的改变、投劳方式的改变等实现了技术上的创新。通过液力投捞技术的应用, 使原有的工艺更加简便, 还可以在定向井和斜直井等非常规井中的使用。有更好的密封性, 能够较好的起到套管保护作用, 也逐渐消除了不同层间的干扰, 提高了速度和准确率。
随着油田开采量的不断增加和地质的特性, 在油田开过程中会出现高含水情况下的石油开采。这时, 分层注水就起着至关重要的作用。通过分层注水, 能够增加中低渗透加强层的注水量, 减少高渗透控制层的注水量, 使注水结构得到相应的调整。同时, 能够提高低压, 缓解含水的上升速度, 提高水驱动用程度。
3.2 分层注水的检测
随着油田开采量的不断增加, 利用分层注水进行控水稳油的技术也在不断成熟。但因石油开采的特殊性, 还应不断的进行相关技术的革新和检测, 找到创新点的同时, 还要及时发现现有技术中存在的隐患, 为石油开采保质保量。
注水井分层测试技术是通过搜集不同层段的资料, 通过相关技术的应用对注水井的相关方面进行相应的检测。例如注水井的吸水剖面测试工艺, 指注水井在一定注入压力条件下的分层吸水量, 是地层吸水能力在纵向上差异的反映。
常见的测吸水剖面方法有流量法、同位素法和井温法, 这些注水井检测方法的应用为含水量较高时的油田开发提供了更加准确有效的资料。
流量法是用水井连续流量计测量井内流体沿轴向运动速度的变化, 进而确定注入剖面。方法的核心主要是对水井注入剖面的连续测量。流量的大小与流量计的涡轮转速成正比, 转速越快, 流量越大。
4 建议和措施
4.1 搞好分层注水技术
分层注水技术是保障控水稳油的关键环节, 因此, 要不断的加深对分层注水技术的认识和了解, 通过现有的工作经验及科学技术等的应用, 借鉴国外先进的技术, 针对不同层段的地质特点和石油的存储量, 对目前我国现有的分层注水技术进行不断的改进和完善。
4.2 因地制宜, 搞好控水
石油开采过程中稳油的关键还是要控水, 控制无效产水。要因地制宜, 根据不同的地质状况采取相应的采油方式和控水方式。因井制宜, 根据采油井的不同针对性的采取相关措施。因层制宜, 根据层段的不同, 采取不同的方式和方法。对于较为复杂的环境, 还要根据不同井的不同层段进行相应的区分, 保证控水。这是控制采油质量的要求, 更是降低采油成本, 保证采油质量的关键。
参考文献
[1]张玉荣, 闫建文, 杨海英, 等.国内分层注水技术新进展及发展趋势[J].石油钻采工艺, 2011, 33 (2) :102-107.
开采情况 篇4
采区开采顺序对于一个水平乃至整个矿井的生产和各项技术经济指标都有很大影响。上、下山开采方式探索合理的采区的开采顺序,寻求提高矿井经济效益的途径,应就水平开拓矿井上、下山开采的采区开采顺序深入探讨。
1.1 采区合理开采顺序应满足的要求
水平开拓矿井,一个水平内划分的上、下山采区个数,一般都大于达到设计能力时的同时生产采区个数。生产采区可按不同的开采顺序、进行开采,合理的开采顺序应满足以下要求。新水平首采区投产时,延深工程量小、投资少、工期短、达产快;水平生产相对集中,共用系统多、占用巷道少、设备少、辅助人员少;巷道占用时间短,维修量小,二次重复投资工程降到最低限度;接续采区准备量少,搬家工作量小,不用跳跃式或大后退式开采;煤炭质量和煤层生产能力差异悬殊的采区,能合理搭配开采;有利于最低标高排水系统的建立,下山采空区不积水,为水平过渡创造条件。
1.2 上、下山采区开采顺序类型及典型分析
我矿水平开拓矿井中,采区划分多以倾斜断层为界,如以两断层间同一块段上、下山两采区的开采时间不同,可分为以下类型:(1)间隔开采。就是在全水平若干上下山采区中,先采上山采区,后采下山采区。两断层间同一块段的上下山采区的开采,存在一定的时间间隔。(2)连续开采。就是上山采区采完后,接续开采同一倾斜块段的下山采区,开采时间连续。(3)同时开采。就是同一倾斜块段的上下山两个采区同时开采,包括水平开拓倾斜条带布置的上下山同时开采。
为了便于定性定量分析,使矿井的断层分布、煤层赋存、采区划分及巷道布置等均呈典型化、单一化,以便通过分析比较,可显示出各种开采顺序所固有的特征。
1.3 采区开采顺序现状及其效果
在实际生产中由于多种因素影响使矿井的1个水平中经常同时存在两种或两种以上的开采顺序。采区的开采顺序有以下规律:(1)生产能力较大的矿井,一般均采用上下山同时开采的采区开采顺序,而且做为加大水平开采强度,实现集中生产的主要手段,其年产水平较其它方式提高210%~389%。(2)各类开采顺序的矿井中,达到和超过核定能力的矿井率:同时开采矿井为75%,间隔开采为66.7%,间隔连续开采为50%,连续开采为33.3%。这些未达产矿井如何达产,固然要根据每个矿井的具体条件采取多种措施,但选择合理的采区开采顺序,应是主要的有效技术途径。(3)各类矿井的万吨巷道占用率、失修率、主扇电机功率占用率、万吨井下辅助工等有关可比指标,均按“同时开采,连续开采、间隔连续开采、间隔开采”的顺序依次恶化。同时开采与间隔开采比较:每万吨煤可少占用巷道638m(其中风道170m),少占用主扇电机容量14.56kw,节省并下辅助工4人。虽然存在矿井深度、含煤系数、沼气含量等不可比因素,但仍在一定程度上反映出各种开采顺序对矿井集中生产的影响。(4)最终评价生产矿井经营的综合指标是吨煤利润,但因矿井盈亏在很大程度上取决于煤种煤质、原煤加工深度及售价,这些因素远非改变采区开采顺序所能改善,因此,选用原煤成本指标以对比和评价。
2 上、下山相结合开采方式
黑龙江东部B煤矿矿井设计生产能力为120万吨/年,开拓方式为立井多水平主要大巷分区石门的开拓方式。全矿井划分为三个水平:一水平标高为-100m;二水平标高为-350m,三水平标高为-600m,开采方式均为上山开采。
由于煤矿一水平小井占用储量较多(现一水平仅剩有工业储量2906.3万,吨可采储量2223.6万吨),造成一水平(-100m以上)服务的限大幅度减少(尚可服务13.2a),同时也使一水平大井投资利用率降低。因此为了提高一水平服务年限,提高矿井初期投资利用率,缓解水平接续紧张的局面,需要提前对龙湖煤矿井行深部开采规划。
3 上、下山相结合开采方式的应用
为了保证龙湖煤矿一水平有足够的服务年限,使矿井保持稳产,同时也为了解决矿井水平接续紧张的局面,我们在对龙湖煤矿进行深部开采规划设计时,采用了上、下山相结合开采方式,依据煤层分布及储量情况,对开采水平进行重新划分。
一水平标高仍为-100m,二水平标高改为-600m,在-400m设回风水平,一、二水平采用上、下山相结合开采方式进行开采,-100~-400m由一水平利用下山进行开采,-400~-600m由二水平利用下山进行开采,-600m以下尚未勘探,如有储量,由二水平利用下山进行开采。经统计计算,B煤矿-100~-400m利用区工业储量13295.9,吨可采储量9492.09万,吨表外量1596.46万,吨服务年限56.5a,不可利用区工业储量168.48万,吨可采储量116.32万,吨表外量16.29万吨。-400~-600m共有工业储量8844.07万,吨可采储量6060.36万吨。
采用上、下山相结合方式开采,一水平服务年限增加56.5a,满足了《煤矿工业矿井设计规范》的要求,同时也解决了水平接续困难的问题,减少了一个水平,可节省大量开拓延深巷道,减少了大量投资,取得了比较明显的经济效益。
4 下山开采的影响因素及采取的措施
B煤矿采用上、下山的相结合开采方式,减少了井巷工程量和投资,缓解了水平接续紧张关系,延长了水平服务年限,但下山开采同时也将带来通风、瓦斯、排水等方面的问题,使下山开采的生产成本增加。
下山开采的通风和瓦斯治理。龙湖煤矿为高瓦斯矿井,下山开采时的通风管理和瓦斯治理是保证矿井安全生产的重要环节,也是影响矿井采用上、下山相结合开采方式的关键因素,为此设计采用了以下措施:采取抽放瓦斯等措施,加强瓦斯治理和通风管理;采用合理的开采顺序,同一煤层(组)内,宜先采上山,后采下山,同时尽可能降低瓦斯含量煤层搭配开采。
下山排水方式。龙湖煤矿的正常涌水量为500m3,为减少下山采区的排水费用;设计采用了分水平中排水方式,使下山开采时的排水费用增加极为有限。
这种开采方式,节省了开拓工程量和基建投资,延长了水平服务年限,推迟了矿井下一水平延深的期限,取得了明显的经济效益,并为高瓦斯多煤层矿井采用上、下山相结合开采方式摸索了经验。
摘要：本文以两个煤矿为例,探讨了上下山开采的合理顺序与上下山相结合的开采方式。
开采情况 篇5
由于露天开采方便灵活, 机械化程度高, 安全条件好, 资源利用程度高, 矿石贫化损失率低, 在地下开采优势不明显的情况下, 应优先选用露天开采。
1 露采经济合理剥采比的确定
确定经济合理剥采比常用的方法主要有两种, 一是成本法, 二是盈利法。
本矿山采用成本法确定, 比照类似矿山, 其地下开采吨矿直接成本约为110元/t, 露天开采吨矿成本 (不含剥离费) 约20.0元/t, 露采剥离成本按8.5元/t。
以露天开采和地下开采原矿单位成本相等为计算基础, 即:
其中, Nj为经济合理剥采比, t/t;c为地下开采吨矿成本, 元/t;a为露天开采吨矿成本, 不含剥离费, 元/t;b为露天开采剥离成本, 元/t。
按矿石平均比重:3.48 t/m3, 岩石平均比重2.70 t/m3, 计算:
2 露天采场主要参数的确定
采场境界边坡主要参考类似矿山, 在满足采、装、运工艺要求的条件下, 考虑边坡总体形态的合理。
最终边坡角按53°考虑, 阶段高度10 m, 实行两个阶段并段, 阶段坡面角为65°, 预留安全平台5 m、清扫平台8 m。最终边坡按2个安全平台, 1个清扫平台考虑。
露天采场底宽不小于30 m。
3 各勘探线不同深度境界剥采比估算 (采用面积法)
34~38勘探线, 每个勘探线按设计的终了边坡角, 按20 m一个开采底部标高分别计算各个不同开采标高的矿体及岩体面积, 计算境界内剥离岩体与所采矿体的面积比 (境界剥采比) , 计算结果如表1所示。
4 开采深度的分析与确定
按境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则确定露天采场的合理境界。
根据计算采用面积法计算的各勘探线不同深度开采境界剥采比可以看出:
1) 34勘探线。
经过计算0 m~-20 m的境界剥采为7.16 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-20 m~0 m的境界剥采为25.44 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐34线勘探线的露天开采最低标高为-20 m。
2) 35勘探线。
经过计算-40 m~-20 m的境界剥采为12.1 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-60 m~-40 m的境界剥采为17.2 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐35线勘探线的露天开采最低标高为-40 m。
3) 36勘探线。
经过计算-20 m~0 m的境界剥采为10.53 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-40 m~-20 m的境界剥采为14.20 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐36线勘探线的露天开采最低标高为-20 m。
4) 37勘探线。
经过计算-80 m~-60 m的境界剥采为9.93 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-100 m~-80 m的境界剥采为14.50 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐37线勘探线的露天开采最低标高为-80 m。
5) 38勘探线。
经过计算-100 m~-80 m的境界剥采为8.48 m2/m2, 小于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3;-120 m~-100 m的境界剥采为19.59 m2/m2, 大于露天开采的经济合理剥采比为13.65 m3/m3, 设计推荐38线勘探线的露天开采最低标高为-100 m。
5 最低开采标高的确定
根据上述确定的各剖面开采深度, 确定本矿山最低开采标高为-100 m, 平面位置位于38勘探线。按照矿体的赋存特征, 依据设计的台阶边坡角、安全平台、清扫平台等有关参数, 经过对每个剖面的实际圈定, 并在平面上对应连接, 可形成本矿山最终露天开采境界。
摘要：以某铁矿34~38勘探线为基础, 按20 m一个开采标高, 分别计算了各个不同开采标高的矿体及岩体面积, 分析了境界内剥离岩体与所采矿体的面积比, 并与确定的经济合理剥采比进行了比较, 若境界剥采比小于经济合理剥采比, 应优先选用露天开采, 以此可确定露天开采的最低开采标高。
关键词：露天开采,境界剥采比,经济合理剥采比,勘探线
参考文献
[1]采矿设计手册编写委员会.新编矿山采矿设计手册[M].北京:中国矿业大学出版社, 2007.
[2]于润沧.矿山工程师手册[M].北京:冶金工业出版社, 2009.
开采情况 篇6
1 区域地质采矿条件
1)地层。
井田内为典型的黄土高原地貌,地表大部为上第三系、第四纪所覆盖,仅在较大的冲沟中有基岩出露,出露地层有奥陶系中统(O2),石炭系中统本溪组(C
2)构造。
井田为一宽缓的不对称的向斜构造,该向斜是中阳—离石向斜的次一级构造。向斜轴在井田的南部走向为北北东,中部走向为近南北,向北逐渐转向北北西。该向斜轴部较宽缓,两翼倾角相差很大,东翼较缓,倾角为1°～5°,西翼较陡,倾角为15°～25°。
3)煤层。
井田内含煤地层由石炭系上统太原组和二叠系下统山西组构成。井田内共有7层可采煤层,自上而下山西组有03号、3号、4号、5号煤层,太原组有6号、8号、10号煤层。其中,8号、10号煤层全区可采,4号煤层全区大部可采,03号、3号煤层局部可采,5号、6号煤层仅个别见煤点可采。现开采4号煤层,煤层厚度0.29 m～2.02 m,平均厚度为1.51 m,顶板岩性以泥岩、砂质泥岩为主,底板岩性以砂岩、粉砂岩为主。结构简单,偶含一层厚0.05 m的夹矸。
4)采掘情况。
4113工作面位于一采区轨道下山西南侧,地面无建筑物,工作面标高710～733,地面标高1 050 m～1 090 m,埋深305 m～375 m。离石煤矿4113工作面现在开采4号煤层,该工作面开采厚度1.7 m,设计采高1.7 m,循环进度0.8 m。采煤方法为走向长壁全部垮落法,一次采全高。一采一冒式管理顶板。配置MG240/300-WB型双滚筒采煤机,SGZ- 630/220型刮板输送机,配合DW-20型单体液压支柱,3.0 m ∏型梁支护。
2 观测站地形地貌
本次布设观测站选择了4113工作面,走向观测线处于东西方向,地形是中间高,两面低。工作测点大部分位于山脊两面的山坡上。其中位于山脊西南方向的地表坡度大约为26°,位于山脊东北方向的地表坡度约为25°,倾向观测线位于山脊东北方向的山坡上。整个观测线都布设于第四纪的黄土覆盖层上。
3 地表移动观测站布置和观测
4113工作面设计长540 m(切眼至停采线距离510 m),宽150 m。开采4号煤层,底板标高710 m～730 m,煤层倾角约3°,属于近水平煤层,煤层厚度1.65 m～1.88 m,平均厚度1.7 m。布设一条走向观测线ZB,观测线长730 m,其中控制点点间距50 m,控制点3个,每隔20 m(水平距离)布设一个工作测点,工作点30个;倾向观测线布设1条(QA线),位于工作面中部,观测线长530 m,布设工作点19个,3个控制点。共布工作测点49个,控制点6个,测线总长度为1 260 m。控制点和工作测点采用混凝土现浇而成。观测站的连接测量、全面测量的各点平面位置均采用测距导线测定,高程采用测距三角高程。观测工作分为:观测站的连接测量、全面观测、单独进行的水准测量和地表破坏的测定及编录,根据生产实际具体调整观测了14次,合计观测22次。
4 地表移动时间过程及地表移动规律
4.1 地表移动与变形动态分布特征
4113工作面开采4号煤层,煤层厚度1.7 m,开采深度317 m。采深和采厚比为186,地表的移动和变形属于连续变形。走向长为540 m,其采宽采深比
4.2 地表移动特征分析
1)边界角。根据走向及倾向观测线最终的地表下沉分布曲线,以下沉10 mm作为判断地表移动盆地边界的标准,确定走向边界角为55°36′,上山边界角为55°21′。2)移动角。根据最终实测数据确定:走向移动角为71°40′,上山移动角为72°59′;由于本区没有松散层移动角资料,故所求的移动角均为不考虑松散层情况的综合移动角。3)工作面超前采动影响距(D)。工作面超前采动影响是指地下煤层工作面开采引起的地表移动超前于工作面位置的影响边界(下沉10 mm),一般以超前影响角(ω)确定。山西神州煤业有限责任公司煤矿4113工作面开采4号煤层,该区域采深(H)为317 m,根据实测资料分析、计算工作面超前影响距为95.1 m,超前影响角(ω)。4)采动影响延续时间(T)。煤矿地表移动观测资料表明,4113工作面开采地表移动的总时间约为309 d,移动初始期(开始下沉10 mm至每月下沉量小于50 mm)约占总延续时间的1%,移动活跃期(每月下沉量大于50 mm)约占总延续时间的40%,移动衰退期(每月下沉量小于50 mm至连续6个月下沉量小于30 mm)约占总移动延续时间的59%。5)地表最大下沉速度(Vm)。4113工作面开采时,初期由于受地质构造影响开采速度较慢,属于非正常开采期。2006年7月15日基本恢复正常生产,2006年12月23日工作面回采完毕,开采时间大约192 d(6个多月)。在这期间工作面平均推进速度为C=3.07 m/d,最大下沉值为991.29 mm,最大下沉速度为4.91 mm/d。6)地表最大下沉速度滞后角(Φ)。井下煤层采动引起的地表最大下沉速度一般发生在工作面下方的一定距离(S)上,即最大下沉速度的发生滞后于工作面,其滞后距离一般可用最大下沉速度滞后角(Φ)来表示。4113工作面开采深度为317 m,最大下沉速度滞后距离32 m,地表最大下沉速度滞后角为84°14′:Φ=arccot
5 结语
1)矿区地处山区和丘陵地带,采煤沉陷区虽无明显的沉陷盆地,但地表采动裂缝、采动滑移和采动滑坡现象随处可见。由于山区存在附加滑移,采煤沉陷影响范围比类似地质采矿条件的平坦地区加大,沉陷区内的移动变形也更为严重。2)山西神州煤业有限责任公司煤矿4113工作面盖山厚度较大,开采煤层薄,采深采厚比较大
摘要：通过对矿区地质条件及地形地貌的综述,研究了矿区地表移动观测站布置、地表移动与变形动态分布特征以及地表移动规律,结果表明:该区地表沉陷规律基本符合山区地表移动规律。
关键词：矿区开采,沉陷,地表移动规律
参考文献
[1]何万龙.山区地表移动规律及变形预计[J].山西矿业学院学报,1985(9):45-46.
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[7]刘宝琛,廖国华.煤矿地表移动基本规律[M].北京:中国工业出版社,1965.
[8]中华人民共和国能源部.煤矿测量规程[M].北京:煤炭工业出版社,1989.
[9]吴立新,胡世彬.山区厚硬覆岩条件下采动损害特征[J].水文地质工程地质,1994(3):123-124.
开采情况 篇7
神华集团海勃湾矿业公司露天煤矿建于1970年, 1980年正式投产, 原设计为露天开采, 年设计生产能力为120万t, 1998年12月由于剥离层厚, 剥采比达10:1, 成本高, 加之煤炭市场不好, 露天煤矿开始停产, 到2003年, 随着煤炭市场的复苏, 露天煤矿开始改造建设, 将剥采比超过8:1的工作面, 均改为井工开采, 引进综采放顶煤技术, 工作面的电气列车设在地面, 通风方式采用压入式。实践证明, 这种布置开采安全可靠, 成本低、效益高、回收率高, 2006年被煤炭工业协会评为高产高效矿井。
2 开采技术条件
露天煤矿井田走向长4km, 倾斜长2.1 km, 面积8.4 km2, 井田内现在可供采的煤层只有16#煤层, 可采厚度7.6 m～8 m, 倾角在15°～20°之间, 平均倾角为17°, 煤的容重1.45 t/ m3, 煤层硬度系数f为1.0～2.5, 属中等偏低, 直接顶为砂质泥岩, 厚度5m, 底板为细砂岩, 厚度2.8m。
井田内瓦斯含量很低, 属低瓦斯矿井, 煤层为不易自燃煤层, 煤尘具有爆炸性, 由于煤层埋藏较浅, 无地热危害, 井田水文地质条件简单, 井下水主要以孔隙水和裂隙水为主。
井田中部有一条南北走向的背斜构造。露天开采就从背斜轴部向东南拓展开采。现在露天开采采出部分, 位于背斜轴部。南北4 km, 面积约4.8 km。
3 巷道布置
3.1 主井和风井的布置
主井布置在露天剥离的工作帮所出露的16#煤层中沿倾斜方向开掘至井田边界, 风井布置出露的17#煤层中, 并用联巷和16#运输顺槽连通。
3.2 运输顺槽布置
布置在16#煤层底板上, 长度据具体条件只能布置在820 m。
3.3 切眼布置
因没有回风顺槽, 切眼布置在露天剥离的工作帮所出露的16#煤层并沿倾斜布置和运输顺槽连通布置, 长度为220 m, 详见图1。
4 主要系统
生产系统:综放工作面原煤运输顺槽胶带到主井胶带, 提升到地面风选。
运料:切眼可直接下料, 运输顺槽材料经主井机轨合一巷运送。
通风系统:17#风井安装节能风机进风, 通风方式为压入式, 新鲜风流经风井至运输顺槽到采煤工作面, 工作面将污风直接排到地面。
5 采煤工艺及主要设备
根据露天煤矿井田内的地质条件, 现只能开采16#煤层, 煤层总厚度为7.6 m～8m, 运输顺槽沿16#底板走向布置, 采煤方法为走向长壁、全部垮落采煤法, 采煤工艺为综采放顶煤, 工作面配置MS-475型采煤机、SGZ-764/400型刮板输送机、SZZ-764/160转载机、DSP-1063-1000型胶带输送机及WRB-200/315型乳化液泵、ZFT 5000/185/285型液压支架。采高为2.4m, 采放比为1:2.25。放顶煤回收率在85%～88%。
6 结论
露天煤矿在运用露天井工联合开采方法后, 社会效益和经济效益非常显著。
a.提高煤炭回收率, 减少煤柱损失, 增加了经济效益。
b.有利于安全生产, 增加社会效益, 露头部分煤炭全部回收, 防止煤炭自燃。
c.减少1条回风顺槽, 从而减少了巷道掘进工程量, 提高了经济效益, 缓减采掘接续压力, 使采区布置更加简单。
开采情况 篇8
皖北矿区地处淮北平原, 是国家重要煤炭基地, 土地肥沃, 人口稠密, 工农业和交通发达;目前矿区“三下”压煤严重, “三下”压煤成为制约矿区发展的主要问题之一。截止2011年底, 皖北煤电集团“三下”压煤占总可采储量的68.39%, 仅建 (构) 筑物下压煤就达1.896亿t。
目前, 国内外“三下”压煤开采方式主要有条带开采、充填开采、房柱开采和巷道开采等。但无论采取何种方法进行“三下”开采, 首要任务就是必须较为准确地掌握矿区地表沉陷动静态变形基本规律, 取得地表沉陷动静态预测参数[1]。
为解决上述问题, 皖北煤电集团与高校合作, 利用矿区现有多条观测站资料, 对薄、厚冲积层矿区的动态和静态地表沉陷时空演化规律进行了系统研究, 建立了皖北矿区地表沉陷动静态参数、预测参数与地质采矿条件之间的系列关系式, 为矿区开采沉陷灾害预测、评估、“三下”压煤开采、沉陷土地规划、治理及各类沉陷灾害防护、保护煤柱留设提供了技术支撑;同时在集团公司所属毛郢孜、前岭两对矿井进行了条带开采技术试验和应用研究, 获得了厚冲积层、单一煤层条带开采地表移动及预测参数变化规律。
1 皖北矿区地表沉陷动静态参数
皖北矿区地跨淮北煤田和淮南煤田, 皖北煤电集团目前生产矿井位于淮北煤田。淮北煤田基岩均为新生界松散层覆盖, 地层由老到新依次为寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系和新生界。煤系地层露头被第四系含水砂层所覆盖, 地面水系较发育, 沟河纵横交错。
含煤岩系为二叠系的山西组与上下石盒子组为矿区的主要含煤层段。淮北煤田内二叠系共含煤5～25层, 煤层平均总厚7.10～23.35 m。按照适宜开采的最低可采厚度标准衡量, 共有可采煤层13层, 平均总厚22.89 m。其中72、82和10为主要可采煤层, 平均总厚6.61 m;31、32、51、52、61、63、71、73、81和9为次要可采煤层, 平均总厚16.28 m。矿区新生界松散层厚度介于20.3～573.0 m之间, 其中濉肖区在20.3～320.0 m, 宿县区在124.6～453.0 m, 临涣区在222.0～386.0 m, 涡阳区在400.0 m左右。根据全矿区建立的30多个观测站、近40条观测线求得的皖北矿区地表沉陷动静态参数。
1.1 地表移动角值参数与地质采矿条件的关系
(1) 综合边界角:走向:δ0=11.97h/ (H0-h) +27.496下山:β0=0.180 5 (H1-h) +19.526上山:γ0=2.290 6h/ (H2-h) +37.269
式中, δ0、β0、γ0分别为走向、下山、上山方向综合边界角;H0、H1、H2分别为工作面平均、上限、下限采深;h为表土厚度。
(2) 综合移动角:δ=-23.019h/H0+81.222β=-11.024h/H1+70.133γ=56.75h/H2+25.374
式中, δ、β、γ分别为走向、下山、上山方向综合移动角;h为表土厚度。
(3) 最大下沉角:θ=-0.732 4α+91.296
式中, α为煤层倾角。
1.2 地表移动盆地动态参数与地质采矿条件的关系
(1) 起动距:变化在 (0.04～0.17) H0之间, 平均为0.11H0
(2) 超前影响角:ω=0.054 8H0/m+55.568
(3) 滞后角:φ=-0.029 9H0/C+88.107
(4) 最大下沉速度:Vm=453.18C.m/H0+4.410 1
(5) 延续总时间:T总=0.914H0/C+166.17
(6) 活跃阶段:T活=1.427 2H0/C-79.16
(7) 初始阶段:T初=0.292 8H0/C-22.972
式中, C为工作面推进速度;m为开采厚度。
1.3 采用模矢法求取的概率积分法参数
(1) 下沉系数:初采:q=0.212 4h/ (H0-h) +0.77
重采:q=0.003 9H0/m+0.775 6
(2) 水平移动:初采:b=0.0007H0/m+0.241 6
重采:b=0.011α+0.102 8
(3) 主要影响角正切:初采:tanβ=0.002 8 (H0-h) +1.461 4
重采:tanβ=0.005 6 (H0-h) +1.380 2
(4) 影响传播角:初采:θ=-0.369α+92.943
重采:θ=-0.951 9α+104.56
(5) 拐点平移距:走向拐点平移距=0.045H0
上山拐点平移距=0.02H2
下山拐点平移距=0.01H1
2 条带开采试验概况
以毛郢孜矿、前岭矿为试验矿井, 分别进行了薄冲积层 (毛郢孜矿h=30 m) 、厚冲积层 (前岭矿h=90 m) 村下采煤条带开采试验, 试验取得了成功, 共采煤59.3万t, 实际回采率达到46.8%～65.7%, 社会经济效益显著。
2.1 毛郢孜矿条带开采
根据该矿Ⅲ2采区地质采矿条件及村庄建筑物情况, 首先设计并开采的是位于村庄边界之外的Ⅲ328、3210、3212等倾向条采工作面, 在以上工作面开采成功的基础上, 设计并开采的是位于村庄正下方的Ⅲ327、329走向条采工作面, Ⅲ328、3210、3212工作面开采参数如表1所示。
根据地表移动观测资料, 求取的规律积分参数如表2所示。
2.2 前岭矿条带开采
根据该矿基岩厚度薄的特点, 根据不同基岩厚度, 采用变采留宽条带开采方案, 条带沿走向布置, 设计的条带开采方案如表3所示。
由下沉实测值求得的概率积分法最佳预计参数为:下沉系数为0.22, 主要影响角正切为0.74, 最大下沉角为88°, 拐点偏移距为0.05H。
3 皖北矿区条带开采概率积分法预测参数分析
根据前岭、毛郢孜矿条带开采求得的概率积分法参数, 对条带开采概率积分法预测参数进行了研究, 获得的结果如表4所示。
3.1 下沉系数变化规律
条带开采下沉系数与条带开采宽度、开采深度、覆岩性质等密切相关, 由于该矿区覆岩性质相当, 主要考虑条带开采宽度、开采深度的影响, 根据观测数据, 回归得到下沉系数q与条带采宽b和平均开采深度H0比值的关系为:
式中, q为下沉系数;b为条带采宽, m;H0为平均开采深度, m。
上式表明, 条带开采下沉系数与宽深比成正比关系, 随着宽深比的增加而增大。在同样开采深度条件下, 要控制地表移动变形必须控制条带开采的采宽, 采宽越小、地表移动变形越小。
3.2 主要影响角正切tanβ变化规律
主要影响角正切tanβ表征了地表移动盆地的形态, 控制地表变形的大小。主要影响角正切tanβ与覆岩岩性、条带开采宽度、留宽等有关, 根据实测数据回归得到其与采宽和留宽比的关系为:
式中, a为留设煤柱宽度, m;tanβ为主要影响范围角正切。
从上式看出, 主要影响角正切tanβ随着条带采宽增大而增大, 随着留宽增大而减小, 该关系表明, 要控制地表变形必须控制采宽与留宽的比值, 即控制采出率, 采出率越小, 地表变形越小。
从表4可以知道, 拐点平移距变化在0.01～0.05 H之间, 与皖北矿区全部垮落法开采类似 (S=0.01～0.045 H) , 可以采用全部垮落法开采的拐点平移距计算公式选取。现有的观测资料无法获得开采影响传播角θ和地表水平移动系数的计算公式, 可以暂时按全部垮落法开采选取。
摘要：研究分析了皖北矿区煤矿开采地表沉陷动静态参数、预测参数与地质采矿条件之间的系列关系;进行了条带开采技术试验和应用研究, 获得了厚冲积层、单一煤层条带开采地表移动及预测参数变化规律。
关键词：矿区开采沉陷,条带开采,动静态参数
参考文献