煤矿开采技术论文煤矿开采论文

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阳煤集团开元煤矿首采区选择

摘要：论文根据阳煤集团开元煤矿扩建需要，提出了3个首采区方案，经综合比较确定南部六采区作为扩建后矿井的首采区。

关键词：开元煤矿煤层赋存首采区

1 项目背景

阳煤集团寿阳开元矿业有限责任公司煤矿始建于1970年，公司前身为寿阳县黄丹沟煤矿。2001年阳煤集团兼并开元公司后进行了一系列技术改造，并根据国民经济发展需要于2008年决定对其进行扩建，扩建规模为3.0Mt/a，净增能力1.8Mt/a，设计服务年限53.5a。矿井建设总投资88293.36万元，单位投资为294.31元/t，生产成本172.46元/t，投资回收期4.71a，原煤生产效率15.4t/工。

开元煤矿主要可采煤层赋存及煤质情况见表1。

2 采区划分

开元井田近长方形，位于沁水煤田西北端、阳曲~盂县纬向构造带南翼，总体构造为走向东西、倾向南的单斜构造，境界南北长约5.5km，东西宽约5.0km，面积27.903km2；划分为北部、中部和南部三个开采区域（采区划分如图1所示），其中北部分区已经开采结束。根据资源赋存条件和开采能力要求，研究提出三个首采区布置方案。

3 首采区方案

方案1：中部三采区

该方案的主要优点为：开拓工程量小，投产快，有利于降低基建投资。其主要缺点表现为如下三个方面。

①地质构造复杂，断层、陷落柱发育，不利于布置高产高效综采工作面。井田中部分区范围约8.5km2，煤层倾角10~15°，2000年对其中2.475km2的区域进行三维地震勘探就发现9号煤层内断层24条，长轴直径大于20m的陷落柱28个。

②地面有307国道和段王铁路专用线，以及放马沟、米家庄、上峪等几个较大村庄，搬迁费用高、难度大（若不搬迁则需留设大量保护煤柱，不利于高产高效）；

③生产安全一定程度上受到北部采空区和古窑积水的威胁。

方案2：南部六采区

相对于中部采区而言，南部采区作为首采区的主要缺点是开拓工程量大，开拓巷道长度增加约5.6km；主要优点为：煤层赋存稳定、地质构造简单、区域形状规整，有利于布置高产高效综采工作面。采用六采区作为首采区的优势具体体现为：

①煤层倾角小，一般为8°，工作面即可采用采区布置也可采用带区布置；

②未发现断层及陷落柱，工作面推进长度可达2000m，有利于实现高产高效；

③地面无重要设施和较大村庄，搬迁费用较低；

④9煤厚度较大，尤其是六采区内，8煤和9煤合并，煤层平均厚度达5.57m，远大于独立分布区3.74m的平均厚度。

方案3：南部五六采区同时开采

提出本方案的主要原因是作为开元煤矿最上主采煤层的3号煤层平均厚度只有1.69m，布置一个回采工作面实现3.0Mt/a的设计生产能力有一定的困难，因此根据开拓运输系统布置提出在五六采区分界线附近两采区内各布置一个回采工作面，均回采3号煤层。相对于方案2而言，其主要优缺点见表2。

4 采区选择

经综合技术经济比较，研究推荐南部六采区（方案2）作为开元煤矿扩建的首采区，开采工艺系统布置为：在五、六采区分界线附近布置3号煤层回采工作面，沿六采区西部边界在3号煤无煤区内布置9号煤层回采工作面。如前所述，该方案的主要缺点是开拓工程量大，但具有如下优点可以弥补这一不足：

①地面无重要设施，搬迁费用低；

②煤层赋存稳定，厚度大（区内3煤平均厚度2.2m，8煤与9煤合并，平均厚度5m以上，均大于全井田平均厚度），有利于建设高产高效工作面；

③充分利用3号煤层无煤区实现9号煤层开发，有利于矿井尽快达产和对外供矿稳定（3煤和9煤开采比例为1:2.5，与储量比例接近）；

④增产潜力大，生产成本低。

5 结论

研究综合考虑阳煤集团开元煤矿煤层赋存、生产系统布置及地面设施等因素，提出3个首采区方案，分析认为南部六采区煤层赋存稳定、厚度大，有利于高产高效矿井建设和矿石质量稳定，因此选择六采区作为矿井的首采区。