xxx煤礦開采工藝匯報材料

xxx煤礦井田內(nèi)主要含煤巖系為早、中侏羅系延安組，共含煤20～39層，煤層傾角一般8～15°，平均總厚度32.44m。編號煤層共18層，自上而下為一、二、二_下、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六、十七煤。井田內(nèi)除四煤和十七煤為不可采煤層外，二、十四、十五煤層為主要可采煤層，一、九、十二煤層為大部可采煤層，其余煤層均為局部可采煤層?？刹擅簩悠骄偤?st1:chmetcnv w:st="on" TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="28.04" UnitName="m">28.04m。全井田地質(zhì)儲量911.79Mt，其中礦井設(shè)計儲量628.93Mt，設(shè)計可采儲量455.38Mt。地質(zhì)儲量中東廟區(qū)詳查地質(zhì)儲量占388.17Mt；精查區(qū)地質(zhì)儲量523.63Mt。

礦井設(shè)計采用+1058M和+850M兩個水平開發(fā)，一水平采用三條斜井開拓，二水平在井田中部新開副立井和回風(fēng)立井，形成主斜井副立井混合開拓方式。根據(jù)水平標(biāo)高的不同和煤層賦存情況，全井田共劃分為四個分區(qū)，其中一水平為一分區(qū)。每個分區(qū)根據(jù)煤層間距大小將主要可采煤層分為四個煤組：一～三號煤為第一組、五～七號煤為第二組、九～十二號煤為第三組、十四～十六號煤為第四組。每個煤組獨立布置上下山，集中開采。

投產(chǎn)首采區(qū)為一水平上山采區(qū)(11采區(qū))，在二煤中裝備兩個綜采工作面。采用分層綜采，一分層設(shè)計采高3.8m。

一、主要可采煤層賦存條件及儲量

一煤：由北向南逐漸增厚，井田內(nèi)最大厚度3.42m，個別地段沖刷尖滅，平均1.66m。全井田共有53個地質(zhì)鉆孔揭露一煤，最小厚度0.45m（1526孔），最大厚度3.42m（2907孔），厚度小于1.6m的鉆孔有11個，均位于井田內(nèi)15勘探線以北和淺部風(fēng)氧化帶及火燒區(qū)附近，占總鉆孔數(shù)的20.7%。厚度在1.6—2.5m的鉆孔35個，主要分布于55勘探線與53勘探線之間，占總鉆孔數(shù)的66%。厚度大于2.5m的鉆孔7個，均位于井田南翼邊界附近，占總鉆孔數(shù)的13.3%。一般不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。

二煤：為全區(qū)發(fā)育穩(wěn)定的厚至特厚煤層，上距一煤北部平均11.3m，向南逐漸加大到16.7m，深部20.1m，平均14.91m。北部12～51線間，東部大致沿5127、1305、1407、1605等孔連線以西，煤層下部分層逐漸分開為二_下煤層。二煤煤層厚度由分岔前的10～13m變?yōu)榉植砗蟮?m左右，可采厚度4.42～13.46m，平均8.52m。根據(jù)鉆孔統(tǒng)計，全井田共有53個地質(zhì)鉆孔揭露二煤，精查區(qū)范圍內(nèi)最大厚度10.15m（1707#孔），最小厚度4.44m（1706#孔），平均厚度6.89m。厚度在7.40m以上的點有16個，占總鉆孔數(shù)的30.2%，多數(shù)分布在55勘探線及其以南。厚度在7.0m—7.4m間的點有14個，占總鉆孔數(shù)的26.4%。厚度在6.5m—7.0m間的點有16個，占總鉆孔數(shù)的30.2%。厚度在6.0m—6.5m間的點有3個，占總鉆孔數(shù)的5.7%。厚度在6.0m以下的點有4個，占總鉆孔數(shù)的7.5%。煤層一般含1～3層夾矸，集中于煤層下部，最大厚度達(dá)1.42m，巖性以泥巖為主，粉砂巖次之，結(jié)構(gòu)較簡單。

九煤：為井田內(nèi)大部可采的薄及中厚煤層。煤層厚度基本穩(wěn)定在1～2m之間，平均1.40m。根據(jù)鉆孔統(tǒng)計，全井田共有101個鉆孔揭露九煤，其中有6個點厚度在1.8m以上，占總鉆孔數(shù)的5.9%。1.5m—1.8m的有10個點，占總鉆孔數(shù)的9.9%。1.5m以下的有85個點，占總鉆孔數(shù)的84.2%。井田內(nèi)除局部受沖刷變薄而不可采外，大部可采，屬較穩(wěn)定煤層。13線以北含1～2層夾矸，最大厚度0.47m，巖性為泥巖和粉砂巖，結(jié)構(gòu)簡單。

十二煤：為井田內(nèi)大部可采的薄及中厚煤層。煤層厚度0～2.48m，平均厚度1.13m。根據(jù)鉆孔統(tǒng)計，全井田共有117個鉆孔揭露十二煤，其中有13個點厚度在1.8m以上，占總鉆孔數(shù)的11.1%。1.5m—1.8m的有9個點，占總鉆孔數(shù)的7.7%。1.5m以下的有95個點，占總鉆孔數(shù)的81.2%。煤層厚度變化與九煤正好相反，由北向南逐漸增厚。大致沿1702、1502、5324、5226、5124、1205等孔連線以西不可采，為較穩(wěn)定煤層。含一層泥巖夾矸，最大厚度0.66m，結(jié)構(gòu)較簡單。

十四煤：全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定的中厚煤層，根據(jù)井田內(nèi)130個鉆孔統(tǒng)計，煤厚變異系數(shù)很小，煤層厚度較穩(wěn)定，平均2.55m，最大可采厚度2.93m，最小1.48m，平均2.31m，屬穩(wěn)定型煤層。煤層上部發(fā)育一層泥巖夾矸，最大厚度0.77m，結(jié)構(gòu)較簡單。

十五煤：全井田發(fā)育且穩(wěn)定的薄至厚層狀煤層，煤層厚度變化較大，在0.91～6.25m之間，平均2.36m，可采厚度0.91～3.64m，平均2.06m。局部含泥巖或粉砂巖夾矸，最多達(dá)五層，結(jié)構(gòu)簡單至較復(fù)雜。

xxx煤礦煤層賦存厚度及儲量分布表

二、二煤開采工藝的確定

2003年下半年，集團公司組織專人，根據(jù)確定的井型規(guī)模和工效，就xxx煤礦開采工藝赴神東、晉城、兗州等礦區(qū)進行現(xiàn)場考察、調(diào)研和論證。2003年12月11日~12日，集團公司邀請西安設(shè)計院、華宇公司、天地公司北京開采所、寧夏設(shè)計院等國內(nèi)綜合機械化開采專家以及集團公司內(nèi)部專家，對xxx煤礦開采工藝進行論證。會議認(rèn)為xxx煤礦xxx煤礦主采煤層賦存穩(wěn)定，儲量豐富，具備建設(shè)高產(chǎn)高效現(xiàn)代化礦井的條件，但要實現(xiàn)一井一面500萬t/a的生產(chǎn)規(guī)模和56t/工的效率目標(biāo)，首采工作面布置在二煤中，并采用全套引進的先進開采設(shè)備。會議通過分析和測算，二煤如采用放頂煤一次采全高工藝，頂煤需采取預(yù)松動爆破，單面產(chǎn)量最高300萬t/a，如采用分層鋪網(wǎng)開采，增加鋪網(wǎng)工序，推進速度慢，無法發(fā)揮先進設(shè)備的效能。鑒于以上原因，并結(jié)合xxx煤礦二煤賦存厚度、坡度及變化，會議確定xxx煤礦二煤采用大采高分層開采方法，上分層不鋪網(wǎng)，采高控制在4.0m以內(nèi)，下分層開采時間根據(jù)再生頂板的形成情況確定，若再生頂板形成效果好，即以再生頂板為頂開采下分層，若再生頂板形成不理想，則沿較好的煤層層位，留1~1.5m煤皮假頂或放頂煤開采。

論證會后，建設(shè)工程管理部根據(jù)會議精神，組織了xxx煤礦開采設(shè)計及三機配套設(shè)計議標(biāo)，經(jīng)請示集團公司同意，西安設(shè)計院負(fù)責(zé)完成了礦井開采設(shè)計，天地公司北京開采所負(fù)責(zé)完成了三機配套設(shè)計。集團公司邀請北京開采所、西安設(shè)計院、神東公司及集團內(nèi)部有關(guān)專家對開采工藝、設(shè)備選型、三機配套設(shè)計進行了多次審查，確定了滿足設(shè)備招標(biāo)訂貨的技術(shù)條件，據(jù)此進行設(shè)備招標(biāo)訂貨。

2004年12月，鑒于進口設(shè)備制造周期不能滿足xxx煤礦按期投產(chǎn)和2005年生產(chǎn)150萬噸原煤的要求，集團公司決定按照已審定的開采工藝定購一套國產(chǎn)設(shè)備，保證礦井按期投產(chǎn)。

2005年8月31日，xxx煤礦首采工作面設(shè)備安裝和聯(lián)合帶載調(diào)試完畢，集團公司組織礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn)驗收。在驗收會議上，章永久副總裁根據(jù)xxx煤礦二煤厚度情況，從保持礦井正常接續(xù)和合理均衡生產(chǎn)、持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的高度出發(fā)，要求對二煤開采工藝再次進行認(rèn)真論證，合理控制上分層采高，保證下分層剩余煤厚滿足留煤皮假頂開采的需要。

三、變更二煤開采工藝存在的困難和問題

根據(jù)章副總裁的要求，我礦組織人員對二煤賦存厚度及變化進行了統(tǒng)計分析，對變更開采工藝再次進行了論證，存在以下困難：

1、我礦兩套綜采設(shè)備均按大采高工藝設(shè)計訂貨，現(xiàn)在生產(chǎn)的國產(chǎn)支架最小結(jié)構(gòu)高度2.1m，最大結(jié)構(gòu)高度4.2m，采煤機滾筒直徑2.28m，裝機功率1020kw，生產(chǎn)能力1500t/h，刮板機、轉(zhuǎn)載破碎及順槽皮帶按1800 t/h、2000 t/h、2200 t/h配置。根據(jù)地質(zhì)鉆孔揭露及探煤厚結(jié)果，工作面開采范圍內(nèi)煤層厚度在6.44~7.4m，平均6.8m左右，工作面自切眼向外一半走向長度內(nèi)煤厚在6.8m以下。若保證留4.0m底煤，則最小采高只有2.4m，平均采高只有2.8m，工作面一半走向范圍內(nèi)，開采高度低于2.8m，支架和采煤機長時間在較差的工況條件下運行，提高開機率保證正規(guī)循環(huán)作業(yè)的難度很大。

2、采高變化后，按平均采高2.8m計算，工作面循環(huán)產(chǎn)量674t，相比降低241t，降低26.34%。采高降低后，由于支架和采煤機處于較差的工況條件，提高開采速度和循環(huán)率的難度很大，礦井生產(chǎn)能力也相應(yīng)降低26%左右，需要重新界定礦井生產(chǎn)規(guī)模。

3、采高變化后，工作面單產(chǎn)能力降低，礦井生產(chǎn)效率降低，成本增加，經(jīng)營指標(biāo)測算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)發(fā)生較大變化，需要對三年戰(zhàn)略規(guī)劃的經(jīng)營指標(biāo)，特別是2005年和2006年的經(jīng)營指標(biāo)，相應(yīng)進行調(diào)整。

四、采用原設(shè)計開采工藝存在的問題及對策

原設(shè)計開采工藝存在的最大問題是再生頂板形成時間和膠結(jié)效果的不確定性，造成下分層開采困難，礦井采掘接續(xù)緊張。針對這一關(guān)鍵問題，我們建議：

1、對再生頂板形成的時間和膠結(jié)效果進行專題研究，在炮采區(qū)Y262區(qū)段和首采工作面開采結(jié)束后一定時間內(nèi)，施工探巷揭露再生頂板，對再生頂板的生成情況進行觀測和物理力學(xué)試驗，掌握二分層再生頂板生成到膠結(jié)穩(wěn)定的時間周期和強度指標(biāo)。

2、按再生頂板條件無法滿足二分層直接開采，必須留設(shè)煤皮假頂?shù)那闆r考慮，進行煤皮假頂層位選擇和厚度確定的專題研究，對二煤中下部煤層和直接底板進行物理力學(xué)試驗，確定適宜作煤皮假頂?shù)膶游缓兔浩ず穸龋_定適合煤皮假頂和煤層直接底條件的支護參數(shù)。

3、與科研院所和行業(yè)高校聯(lián)合進行再生頂板形成機理和條件的專題研究，調(diào)研借鑒開灤集團荊各莊礦厚煤層恒底分層開采的成功經(jīng)驗和技術(shù)，研究與綜采工藝相適應(yīng)的促進再生頂板形成穩(wěn)定的工藝方法，縮短再生頂板的形成時間，提高頂板再生膠結(jié)的強度和穩(wěn)定性。

4、xxx煤礦

5、二煤作為礦井的主采煤層，其地質(zhì)儲量3.7億t，設(shè)計儲量2.7億t，可采儲量1.71億t，分別占相應(yīng)礦井總量的40.57%、42.93%和37.58%，上分層采高若保持3.8m，全井田內(nèi)上分層工作面可采儲量約為7600萬t，下分層按留煤皮假頂開采，工作面平均采高2.0m，全井田二煤下分層工作面可采儲量約4000萬t，一煤設(shè)計可采儲量3064萬t（因首采工作面布置在二煤中，+1058M以上一煤開采范圍減小，且設(shè)計可采區(qū)域內(nèi)煤厚適合綜采的范圍約50%，經(jīng)計算實際采出量約為設(shè)計可采儲量的35%左右）。后期按二煤上分層布置一個工作面，年產(chǎn)500萬t，一煤或二煤下分層布置一個綜采工作面，年產(chǎn)300萬t計算，礦井可保持800萬t規(guī)模穩(wěn)產(chǎn)15年左右。

15年以后，礦井回采工作面轉(zhuǎn)入中、下組煤。中組煤中，九煤、十二煤為大部分可采的煤層。九煤設(shè)計可采儲量3799.8萬t，全井田共101個鉆孔揭露，平均厚度1.36m，其中0.9~1.6m鉆孔72個，占71.29%，1.6m以上鉆孔16個，占15.84%。十二煤設(shè)計可采儲量3461.4萬t，全井田共117個鉆孔揭露，平均厚度1.16m，其中0.9~1.6m鉆孔65個，占55.56%，1.6m以上鉆孔19個，占16.24%。根據(jù)九煤、十二煤賦存厚度，不適合采用綜采，只能采用刨煤機開采，與十四、十五煤的綜采工作面搭配開采，若布置一個綜采工作面，兩個刨煤機工作面，礦井生產(chǎn)規(guī)?？杀３衷?00萬t/a左右。這四個煤層設(shè)計可采儲量1.92億t，可保持500萬t/a生產(chǎn)規(guī)模35年左右。

6、根據(jù)設(shè)計開采布局，經(jīng)過采掘接續(xù)排隊，無論是否降低采高，要保證礦井均衡生產(chǎn)，現(xiàn)在需委托進行+1058M下山階段（即12采區(qū)）開拓設(shè)計。鑒于礦井總體設(shè)計由西安設(shè)計院承擔(dān)，該院對礦井開采技術(shù)條件和總體設(shè)計思路十分熟悉，便于12采區(qū)設(shè)計與11采區(qū)建設(shè)內(nèi)容的銜接，我礦意委托該院承擔(dān)12采區(qū)的開拓延深設(shè)計，請集團公司領(lǐng)導(dǎo)考慮是否可行。目前，我礦已完成12采區(qū)地質(zhì)報告的編制，正在進行內(nèi)部審查，編制12采區(qū)設(shè)計技術(shù)原則，待礦內(nèi)部審查完后，報集團公司批準(zhǔn)，正式委托設(shè)計。

六、主運輸皮帶接頭質(zhì)量問題的處理

主運輸皮帶接頭連續(xù)出現(xiàn)膠料老化質(zhì)量問題后，我礦在建設(shè)工程管理部、物資供應(yīng)公司、集團公司安監(jiān)部門、靈武礦區(qū)生產(chǎn)指揮部的組織和指導(dǎo)下，與膠帶生產(chǎn)廠家積極處理已明顯出現(xiàn)問題的3個接頭外，采取抽樣檢查的方法，對主皮帶其余的22個接頭進行了鑒定，發(fā)現(xiàn)均存在膠料不同程度老化硬化的現(xiàn)象。膠帶生產(chǎn)廠家已書面告知我礦所有接頭均存在質(zhì)量問題，影響皮帶安全運行，全面處理需礦井停產(chǎn)60天時間。鑒于今年生產(chǎn)任務(wù)十分緊張，主皮帶實際運量為額定運力的50%左右，且通過近期對皮帶接頭的每日檢查，該22個接頭未發(fā)現(xiàn)表面破壞現(xiàn)象，我礦擬將所有皮帶接頭的全面處理安排在第二個綜采工作面安裝時進行。在此之前，我礦嚴(yán)格堅持每天停機2小時，檢查所有接頭，維護主運輸系統(tǒng)設(shè)備，保持礦井生產(chǎn)正常。由于此事關(guān)系礦井安全生產(chǎn)，請集團公司領(lǐng)導(dǎo)考慮我礦意見是否可行。