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1、第30卷第5期 中国矿业大学学报 Vol.30No.52001年9月 JournalofChinaUniversityofMining&TechnologySep.2001文章编号:100021964(2001)0520515203安家岭露天煤矿端帮采煤方法研究112刘泽民,王社林,才庆祥(1.平朔安家岭露天煤矿山西朔州 036006;2.中国矿业大学能源科学与工程学院,江苏徐州 221008)摘要:将井工开采的放顶煤采煤技术应用于平朔安家岭露天煤矿端帮煤开采,
2、提出了“煤墙支撑简易放顶煤”采煤法.该法将煤层全厚分为上下两个采掘层,每个采掘层又分为上下两个分层.采掘下分层时用单体液压支架支护,采掘上分层时采用顶板放炮落煤,采掘的煤层厚度可达10m以上.此种采煤方法具有安全可靠、资源回收率高、作业效率高等优点.关键词:露天矿;端帮采煤;采区中图分类号:TD824.5文献标识码:A## 端帮采煤,就是在露天煤矿开采过程中,充分距约35m,9与11煤间距约6m.煤层走向东偏利用其采场的空间敞露条件,用井工开采方法回收北,倾向南偏东.煤层倾角和厚度变化不大;煤层中露天矿境界以外的残煤.
3、由此既可以增加煤炭资源瓦斯含量较低.由端帮向北600m范围内,煤层倾的回收量,又可以改善露天开采的经济效益.角小于8°.根据该矿生产要求及煤层条件,本研究#[1]安家岭露天煤矿隶属于平朔煤炭工业公司.平主要针对4煤进行.#朔矿田位于宁武煤田北端,其东、北、西3面环山,南4煤顶板距地表平均170m左右,上部地层以部为担水沟断层与朔县普查区毗邻.矿田以宁武向黄土为主,往下主要为砂砾岩、粗砂岩、细砂岩等.斜为主干构造,伴生次一级褶曲,其中主要有芦子煤层顶板由中2粗砂岩组成,厚度4.5～22.5m,顶沟背斜、白家辛窑向斜、二铺背
4、斜以及近南北向的板界限清楚,属中等稳固岩层.底板为泥岩、粉砂下窑子向斜.除下窑子向斜与宁武向斜斜交外,其岩,属中等稳固岩层.煤层抗压强度22.1MPa,容3余褶曲依次排列在宁武向斜西翼.矿区断裂构造多重17kNöm.发育在东南部边缘地带,担水沟断裂层从峙峪谷区1 端帮开采主要参数确定穿越并形成一组断裂带.安家岭露天矿田位于平朔端帮开采的煤柱与煤房间存在合理的几何关矿田的中南部,地层主要受宁武向斜、芦子沟背斜系,它与开采区域顶板围岩等地质条件有关.合理及白家辛窑向斜控制,产状多变,波浪起伏.地层比确定端帮开采时煤柱与煤房等
5、结构参数,对生产具较平缓,除东部的芦子沟背斜东翼地层倾角较陡有实际指导意义.(15°～25°)外,其余均在10°以下.端帮开采时其4周为实体煤或煤柱,故将直接该矿开采境界内可采原煤储量为16.3亿t,设顶与老顶视为4周固支的板.由板模型[2]应力分析计年产原煤1500万t,服务年限97a,于1997年开工可导出煤房顶板垮落步距①建设,1999年投产,预计2001年达产.主要采掘煤24lm层自上而下分别为4#,9#,11#煤.其中4#煤平均厚bõ22(lm6、及11煤平均厚度b244分别为õb-b-4lm(b≥2lm),13和4m左右,为高硫低灰煤,二者经配煤2lm##和洗选成为洗精煤,以满足出口需求.4与9煤间收稿日期:20010405作者简介:刘泽民(19562),男,辽宁省法库县人,平朔煤炭工业公司安家岭露天煤矿总经理、高级工程师,从事露天矿技术管理方面的工作.①沈阳煤矿设计研究院.平朔煤炭工业公司安家岭露天煤矿初步设计.1997.5 中国矿业大学学报 第1630卷式中:L为煤房顶板垮落步距,m;
7、lm为板步距准数22(0.778Rc-kChF)hm+0.888BRckChhmF(由岩层自身性质决定,如顶板抗压强度sc,泊松比bx≥+0.444RcL,厚度h,载荷q等),m;b为煤房长度,m.(kChF-0.778Rc)hm.(5)煤柱宽度的确定以奥伯特2杜瓦尔公式(式0.444Rc 由式(5)确定出安家岭露天矿端帮采煤开采宽(2))与辅助面积理论来进行分析度以12～15m为宜,煤柱宽度以7.45～8.4m为b1Rp=Rc0.778+0.222h,(2)宜.m式中:Rp为煤柱强度,MPa;Rc为煤块单轴抗压强2
8、采区及工作面布置度,MPa;hm为煤柱高度,m;b1为煤柱最小横向尺根据该露天矿端帮煤条件,在采场内2个端帮寸,m.各布置2个采区,一共可以布置4个采区.每个采区根据极限理论,煤柱的承载能力必须满足关系布置8个工作面,2个准备工作面,采区布置见图1.#式建设时间从4煤底板出露开始(约移交生产时RF≤Rp,(3)期),
