宝利煤矿靠帮开采回收端帮压煤的实践

宝利煤矿靠帮开采回收端帮压煤的实践
武幸团;王建鑫
【摘要】为了最大限度的回收煤炭资源,宝利公司应用靠帮开采理论,采用“短工作线、高强度推进、快速回填”方法对东端帮压覆资源进行成功回收,提高了煤田整
体的资源回收率,通过宝利煤矿靠帮开采的实践为相关露天采矿工程技术人员提供
参考.
【期刊名称】《露天采矿技术》
【年(卷),期】2014(000)005
【总页数】3页(P21-22,26)
【关键词】端帮;靠帮开采;回收率
【作者】武幸团;王建鑫
【作者单位】大唐国际宝利煤炭有限公司,内蒙古鄂尔多斯014300;内蒙古伊泰煤
炭股份有限公司,内蒙古鄂尔多斯017000
【正文语种】中文
【中图分类】TD824.5
我国1年因开采被浪费掉的煤炭超过10亿t，这与节能降耗的严格要求形成了强
烈反差。

我国煤炭资源开采在有关回采率的规定上，只对所采煤层有具体要求，如薄煤层要求回采率不能低于85%，中厚煤层不能低于80%，厚煤层不能低于75%，而对煤田整体回采率却没有明确要求。

全国各省区煤炭资源的回采率平均只有30%
左右。

而发达国家煤炭资源的总体回收率达60%~70%，回采率只相当于发达国
家的1/2。

为此在科学开采煤炭资源的同时，如何尽可能多的替国家回收资源成为很多煤矿值得探索的问题。

1 宝利露天煤矿开采现状
宝利露天煤矿大唐国际发电公司在蒙西地区唯一投入生产运营的煤炭企业，矿区位于内蒙古自治区达拉特旗境内，矿田过去未曾进行过较大规模开采，2007年10
月31日，宝利露天煤矿通过验收，现在已由60万t/a扩建为120万t/a的露天矿，剥离及采煤均采用单斗汽车间断式工艺。

设计生产能力为1.20 Mt/a，设计服务年限15 a，开采工艺为单斗-汽车工艺。

矿区南北长5003 m，东西宽
356~2084 m，属低中灰-低灰、中硫-低硫、中-高热值的长焰煤，发热量为
17.63 MJ/kg，平均为22.96 MJ/kg，可采煤层有3层，分别为5-1上、6-1下、6-2中。

宝利煤矿矿田含煤地层的构造形态，基本构造形态为一向南西倾斜的单斜构造，地层走向由北向南呈弧形分布，地层倾向S45°W～S75°W，地层倾角一般为1°～3°，局部可达5°。

矿田及其周围地形总体为南部高、北部较低，属低山丘陵地形，最
高点位于矿田的南部，海拔标高1464.1 m，最低点位于最北部的可图沟内，海拔标高1350.8 m，最大地形高差113.3 m。

目前本矿的实际掘沟长度近2000 m，距离东侧端帮还有约200 m的距离。

宝利煤矿按原设计目前正在向东推进扩帮，
将形成2300 m的工作线，随着工作线的推进，工作线的长度将随着矿田的形状
缩小而快速变短。

2 宝利煤矿靠帮开采回收端帮煤的必要性
因为本矿排土场基底土层较薄，基底不属于软弱基底，所以一般情况滑移面不从基底切出，只从排土边坡坡脚切出。

滑落面上部应从边坡最上部平盘的张裂缝开始，所以本矿排土场的滑坡模式应为“从上部张裂缝开始沿圆弧滑动到下部坡脚止”的
圆弧型滑坡，当边坡高度较小时，也不排除平面滑落面模式，煤层顶底板岩石测试结果见表1。

由表1可知，6-1煤顶板，6-2中煤顶板，岩石单向抗压强度在4～43.3 MPa，岩石多属于软弱类别。

矿井在实际开采过程中一般留设0.50～1.00 m的煤层作为直接煤，以替代较为软弱的岩石顶板。

因此，依据“工程地质勘探规范
（GB12719—91）”将井田工程地质勘查类型确定为第3类，即层状岩类，工程地质条件中等型的矿床。

宝利煤矿东端帮压覆煤炭煤层厚度平均2.5 m，如果按照宽度1 m计算，宝利煤矿每向前推进100 m，将会有约320 t煤炭丢失掉。

考虑到宝利露天煤矿的岩性以及上覆岩层厚度，端帮边坡尚有加大的趋势，留存在端帮边坡下的实体煤将有可能得到开采。

为了能最大限度的回收煤炭资源，增强可持续发展的能力，宝利煤矿采用靠帮开采方式对东端帮压覆资源进行科学回收。

表1 6-1中煤层、6-2中煤层顶底板岩石测试结果表煤层号万利川铜匠川R F 级别 R F 级别6-1中6-2中顶底顶底6.3～21.67.2～21.60.63～2.160.72～2.16软弱软弱4.0～13.49.9～71.25.3～43.30.5～55.01.34～2.122.33～5.332.33～4.600.51～4.72软弱-坚硬软弱-坚硬软弱-坚硬软弱-坚硬
3 东端帮靠帮开采理论与实践
传统露天煤矿边坡采用静态、均一、永久性设计，端帮边坡角比较缓，端帮设置运输通道，边坡进一步变缓，造成端帮压煤，并且多占用土地。

而传统的陡帮开采虽然提高了设计的帮坡角，但一般针对的是工作帮。

靠帮开采是指对端帮开采至设计最终帮坡角或开采至帮坡角稳定情况下还可能提高达到的帮坡角的一种开采方式[1-3]。

露天矿的边坡稳定性与所处地质条件，边坡高度，边坡暴露时间长短等因素有关，当地质条件，边坡高度一定时，边坡暴露时间越长出现滑坡的可能性越大，因此在
选取合理帮坡角同时要尽量减小边坡暴露时间[4-6]。

由于宝利露天煤矿属于中小型露天煤矿，采掘工作线推进强度大、排土工作线推进速度快，且岩层分布为上软下硬，为边坡稳定进一步提供保证。

采用32 t小型自
卸汽车排土较灵活，可以在短时间内完成压帮工作。

宝利煤矿进行靠帮开采时采用上部开采境界不动,下部向外推进的开采方法进行端
帮煤回收。

图1为设计边坡，图2为靠帮开采的边坡。

图1 东端帮正常开采时边坡
图2 东端帮靠帮开采时边坡
宝利煤矿对帮端采用靠帮开采理论进行端帮煤回收，将东端帮帮坡角从36°提高至42°。

由于工作线的长度将随着矿田的形状缩小而快速变短，使得整体剥离进度增大，在此基础上继续对东端帮进行高强度推进，加大端帮回填速度与质量。

宝利煤矿采掘工作线与排土工作线距离为150 m，对端帮底部煤层回收后，排土车辆可
以迅速对开挖位置进行回填压帮，靠近端帮采掘工作线在高强度推进同时，端帮排土工作线优先进行快速排弃，且排弃物料均为致密、大块岩石，以对坡底进行有效的压帮处理。

实践证明，通过靠帮开采，宝利煤矿在降低剥采比的同时，安全有效的对压覆资源进行稳定回收，工作线每推进100 m，可回收煤炭资源4480 t，实现销售收入近50万元。

4 端帮维护
宝利煤矿内排土场基底岩层较平坦，根据储量核实报告提供的本矿岩层倾角小于3°，因此可不必考虑内排土场底面的滑动问题，但应该做好疏干排水工作。

由于东端帮上部岩层岩性较松软，局部存在裂隙和微小断层，常有小碎石会滚落至运输平台，不仅对运输车辆造成行车安全，也影响靠帮开采的推进进度，一旦运输平台发生拥堵，不仅增加了边坡的载荷，而且在遇到局部滑坡情况下不能及时撤出。

所以一定要对东端帮做好日常维护，以保证在靠帮开采期间边坡的安全稳定。

日常
维护原则如下：
1）对局部断层或裂隙产生部位进行注浆、锚固修补。

2）对坡顶黄土覆盖层产生塌方地段进行削坡减载措施。

3）对中部运输平台附近发生小面积滑坡地段进行削坡压角，必要时进行锚固处理。

4）在边坡岩体外面修筑排水沟，排除地面水，防止其流人边坡表面张裂隙中。

对已有的张裂隙应以适当材料及时充填，在边坡岩体外围打疏干井，装备深井泵或潜水泵迸行排水，降低地下水位。

疏于高边坡坷设置两个或两个以上排水水平。

5）对坡底部位进行及时回填，同时做好监测监控工作。

6）设置专人对边坡稳定情况进行监测、监控。

5 结论
1）宝利煤矿在保证安全的前提下利用靠帮开采成功实现对端帮压覆资源的回收，按照每推进100 m，东端帮可回收4480 t煤炭。

2）靠帮开采的成功实施，提高了煤田资源的整体回收率，最大限度的为国家挽回损失。

参考文献：
［1］王建鑫.靠帮开采“L”型内排压帮方式对敖包梁矿区的理论研究［J］.露天采矿技术，2013（2）：3-4.
［2］周昌寿.露天矿边坡稳定［M］.徐州：中国矿业大学出版社，1990.
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煤炭工程，2010（4）：9-11.
［4］陈鹏，陈鹏飞.露天矿排土场边坡稳定性分析［J］.辽宁工程技术大学学报，2012，29（6）：1028-1031.
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