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1、1灵泉露天煤矿 F4煤壁回采施工技术方案长春工业大学 煤矿开采矿技术 2010 级牛 冬 冬内容摘要：通过对 F4 煤壁回采施工 设计即保证了煤壁回采过程中的安全又合理安排了生产，这对现在的煤矿发展是十分重要的。灵泉露天矿境界内赋存着F4、F5 等几条走向正断层。其中 F4、F5 两条正断层在露天采场内全区发育，沿煤层走向两次交叉。由北至南形成地垒地堑地垒构造。中部 N17 断N49 断。走向长度 800 米的范围内为地堑构造。构造内煤炭储量 336 万吨，土方 510 万立方米。按原阜新矿业学院一九八六年七月过 F4 走向断层带边坡稳定性分析及设置原则方案的研究科研成果报告材料按 18角预留
2、煤壁。但随采矿工程的延深，按 18角预留煤壁非帮 继续 滑坡， 为更好回采煤炭资源。我矿按边坡极限角 13延深，随增大了工作帮剥采比，但保证安全生产。因为 F4 煤壁相 对于工作帮 处在非帮滑体上，也可以说 F4 煤壁的煤层上部土方本身是一个滑落体，并持续向工作帮蠕动滑移。如何采用单斗汽车工艺在F4 煤壁上进行土方剥离和原煤生产，又最大限度减少滑坡和因滑坡增加土方量是露天矿生产的一大难题。所以合理安排 F4 煤壁回采施工技术方案是十分必要的。关键词：煤壁回采 施工技术 地堑构造 蠕动滑移 一、编写施工组织设计和安全作业规程1、F 4煤壁开采工艺及使用设备在 2009 年灵泉露天煤矿 F4煤壁开
3、采设计方案中根据单斗汽车工艺对矿床赋存条件及岩性适应性强，爬坡能力大，转弯半径小，剥采作业灵活，可实现横采内排的工艺特点，确定 F4煤壁开采工艺为单斗汽车工艺。F 4煤壁土方卸至内排土场，原煤由汽车运2至煤炭转载站然后再由转载火车运至工作帮 468 水平的选煤厂受煤坑。灵泉露天煤矿 F4煤壁开采设计方案即然确定开采工艺为单斗汽车工艺，那么 F4煤壁的主要生产设备应是单斗电铲、汽车、推土机等其它辅助设备。单斗电铲又因露天矿工作帮现有 WD400 电铲，在满足工作帮采装，排弃的能力后仍有富余且配件充足，管理经验成熟。因此 F4煤壁的采装设备为 WD400 电铲，另外选用了 EC360B 型挖沟机一
4、台做为采装设备补充。汽车露天矿用自卸汽车选型影响因素很多，有矿岩性质及运输量，装载及转载设备的技术规格、运输距离、道路技术条件等。其中最主要的是露天矿的年运量和汽车与挖掘机的合理配合。为了充分发挥汽车及装载设备的效率，汽车车箱容积与装载设备的斗容之比一般应在 36 之间。所选车型还应保证汽车本身工作可靠、结构合理、技术先进、且备件充足。经过充分比较选用了北重 TEREX32T 汽车 4 台与 WD400 型电铲配合，斯太尔25T 汽车 5 台与挖沟机配合。根据排土场的需要选用了上海产 TD320 型推土机一台。另外根据生产需要配备了一台加油车、改装了一台洒水车。2、编写 F4煤壁施工组织设计与
5、 F4煤壁安全作业规程因为从 1960 年建矿至今工作帮的开采工艺是单斗铁道工艺。那么单斗汽车工艺相对于灵泉露天矿而言是新工艺，如何掌握单斗汽车工艺，并且充分发挥它的先进性？首先针对 F4煤壁单斗汽车工艺新涉及到的采装，运输排弃设备的施工程序、作业规格、运输道路规格、生产能力、工作制度等分十一章近四十节编写了灵泉露天煤矿 F4煤壁回采施工组织设计 ，对实际生产中将涉及的问题详细阐述了理论依据。同时参照煤矿安全规程和煤矿技术规程 煤矿安全操作规程编制了F 4煤壁安全作业规程并得到公司相关部门的批复。3二、F 4煤壁施工先期准备工作为了保证 F4煤壁单斗汽车工艺顺利开采本着超前谋划、超前施工的原则
6、在运输汽车等设备还没到位时着重做了以下几方面工作。1、联络通道的建立F4煤壁工业广场设在坑下非工作帮 480 水平。而地表标高在 540 水平。地表至坑下采场有一条运输通道隶属北露天矿，目前该矿运输、运土生产作业繁忙。道路限制坡度也与F 4煤壁施工组织设计采用的限制坡度不一致。另外不同单位不同型号的运输设备共同走该通道即不利于生产管理，也不利于安全行车。因此在 3 月 20 日开辟了地表与工业广场及采场的运输通道。道路总长 0.87km，工程量 1.2 万立方米，同时在运输通道东侧推筑了防护堤，设置了交通标志。运输通道的另一项工程是 416#电铲从工作帮 445 水平升至 F4煤壁 480 水
7、平。416 #铲从445 水平升至 460 水平可以沿 3煤的底板行走，从 460 水平升至 470 水平时拨货工程量为1.02 万立方米，从 470 水平升至 480 水平的拨货量为 1.226 万立方米。2、边坡安全防治工作F4 煤壁回采区位于露天矿非工作帮滑体上，由于受过去井工下部开采冒落及地表水的浸渗，非工作帮岩体特别松软，含水率高，煤壁上部岩体始终处于蠕动滑移状态。在2001、2002 年局部采用单斗铁道工艺回采 F4 煤壁时，该地段滑坡移动变形量平均达300mm/天，给当时的回采工作带来很大影响。因此在 F4 煤壁开采初期就在 17 断29 断300 米的走向长度上建立了岩移观测站
8、，设置了 3 条观测线。通过定期及时对监测资料进行分析，对可能出现的异常情况及时预报，并采取相应的预防措施。另外，造成边坡不稳定的主要原因是水的影响，水起到润滑剂的作用。因此在 F4煤壁回采初期即在采区西侧上部开挖了一条排水沟。截住了上部径流的地表水及雨水，并把这4些水疏通至 F4煤壁采区北侧坑下工作帮 2 号疏干井内，由工作帮排走。经过 2005 年的开采实践证明：边坡预防和水的治理对 F4煤壁的成功回采起到了较好的保证作用。3、防灭火工作F4煤壁西侧有老火区，当煤壁回采拉开 470 工作面后就将揭露老火。因此，在 F4煤壁施工初期辅设了工作帮 3 号疏干井至 F4煤壁 470 水平 300
9、 米长的防火管路。利用煤层疏干水与 416 铲配合彻底消灭了 470 水平的老火，也为 F4煤壁的成功回采起到了安全保证作用。三、精心组织、合理安排 F4煤壁土方原煤生产1、合理摆布采剥工作面格局F4煤壁施工前首先要解决的问题是采用何种开采程序，因为开采程序解决的是采剥工程在 F4煤壁境界内空间、时间上的发展变化问题。F 4煤壁分布是沿煤层走向 17 断至 53 断长 800 米，垂直走向 500 格网线至 800 格网线宽约 300 米的范围内。整体滑坡方向是沿煤层倾向由西向东蠕动滑移。正确的开采程序在保证采剥工程正常的前提下同时也必须保证最大限度抑制滑坡。经过反复比较借签以往单斗铁道工艺的
10、开采经验，决定采用垂直走向布置工作线、单侧向北推进及时内排压坡角（也就是横采纵推）的开采程序（见示意图）经过 2005 年的开采实践证明 F4煤壁开采程序的正确选择即较好的完成了采剥生产任务，又最大程度抑制了滑坡。52、选择正确的采煤方法根据采剥工程断面图 17 断、21 断、25 断、29 断四张断面图可知，17 断和 21 断煤层顶板标高在 460 水平是四个断面中煤层顶板标高较高的。按采矿原理设计，初始采煤拉沟位置可采用两种，一种在 17 断；一种在 21 断其中 17 断见煤稍晚出煤量较少且 17 断由于滑坡和老火区的赋存煤量不详而 21 断见煤早，出煤量较大。因此初始煤沟位置选择在
11、21断拉沟。初始煤沟的发展方向存在两种选择：一种是由露煤的西端开始向东拉沟（顺倾向挖沟） ；另一种是由东端开始向西拉沟（逆倾向拉沟） ，第一种煤沟发展方向造成煤的运距长；运输道路复杂；运煤、运土车辆交叉运行并且如果发生滑坡后，采装运输设备不易退至安全地带。第二种煤沟发展方向采煤道路布置简单，因为原煤转载站设在东侧工作帮上，运距短且有利于边坡稳定。当设备受滑坡危胁时，易向东侧退至安全地带，因此选择了第二种拉沟方向。采煤台阶沿煤层走向的发展方向也存在两种方式：一是在 21 断拉沟后先向南发展，当南侧赋存煤量采完后。即内排压脚然后再回头向北发展完成采场与内排土场的“U”型发展。另外一种发展方向是在
12、17 断拉沟直接向北发展，当煤层发展到下一个平盘6时煤沟也随之下移，但前面讲到由于 17 断受滑坡和老火区的影响煤量赋存不详所以就选择了第一种采煤台阶沿煤层走向的发展方向。实践证明 F4煤壁采煤方法的选择是正确，也为今后的开采实践打下了良好基础。四、结论通过对 F4煤壁回采施工设计这不仅使 F4煤壁回采得到顺利实施，还提高了国家煤炭资源回收，提高了我矿经济效益。参考文献：1、 岩石边坡工程 作者：英E.Hoek J.W.Bray 治金工业出版社 19832、 采矿手册第 3 卷 作者：吴统顺 治金工业出版社 20053、 露天矿设计原理 作者：阿尔先捷也夫 北京矿业出版社 1958.10毕业论文提要、语评及成绩姓名 性别 专业年级 形式 层次通讯地址 内蒙古阳光管理学院（呼伦贝尔海拉尔区加格达奇路三号）论文题目7内容提要指导老师评语年 月 日 指导老师签字：成绩注：内容不少于 300 字。
