2011年第12期中州煤炭總第192期三交河煤礦厚煤層最優(yōu)采煤方法選擇王武亮',韓磊(1.霍州煤電有限責(zé)任公司三交河煤礦,山西臨汾041600;安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院,安淮南232001)摘要:結(jié)合三交河煤礦2·煤層合并區(qū)域的生產(chǎn)地質(zhì)條件,通過建立經(jīng)濟(jì)效益比較模型,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益2個(gè)方面進(jìn)行深入分析,得出結(jié)論:大采高綜釆方法能夠有效提高礦井規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益,為厚煤層安全高效回采方法的選擇提供借鑒關(guān)鍵詞:厚煤層;采煤方法;技術(shù)經(jīng)濟(jì)中圖分類號(hào):TD823文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1003-0506(2011)12-0034-04Selection of Optimal Mining Method in Thick Coal Seam of Sanjiaohe Coal MineWang Wuliang, Han Lei(1. Sanjiaohe Coal Mine, Huozhou Coal and Electricity Group Co., Ld., Linfen 041600, China;2. Energy and Safety School, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China)Abstract: Combining with production geological conditions of merger zone of 2 Coal Seam in Sanjiaohe Coal Mine, through the estab-lishment of economy comparison mode, a deep analysis on mining method from the aspects of technical and economic benefits wasmade. The conclusion was drawn that the large mining height fully-mechanized method can effectively improve the scale and economicbenefit of the mine, which can provide reference for the choice of safe and efficient mining method of thick coal seamKeywords: thick coalam;mining method; technical econom1工程概況其中斷層對(duì)回采影響較大,陷落柱位于終采線以內(nèi)對(duì)工作面回采影響不大。工作面頂板節(jié)理發(fā)育,節(jié)三交河504工作面位于978水平五采區(qū)南翼,理密度4~7條/m;工作面構(gòu)造類型屬中等復(fù)雜。其東側(cè)與2502采空區(qū)相鄰,西側(cè)為實(shí)體煤,西側(cè)100m左右存在北峪越界采空破壞區(qū);南端臨2-316衰1工作面煤層頂?shù)装迩闆r工作面采空區(qū),北端臨五采區(qū)軌道巷。地表形態(tài)屬巖層名稱巖性特征本頂L;中砂巖中厚層狀,石英為主,致密豎硬,裂中高山地形,地表全部為松林、灌木叢,工作面上覆陬發(fā)育,穩(wěn)定基巖(黃土覆蓋)厚145-300m。主采2”煤層合并立接頂若20泥巖、砂質(zhì)泥巖灰鼎色,厚度增大時(shí)相變?yōu)榉凵皡^(qū)煤層平均厚4.7m,普氏系數(shù)15;夾矸層厚0.1直接脂秒質(zhì)泥者00灰黑色,局部相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖或粉砂巖,堅(jiān)硬-1.0m,不穩(wěn)定,破碎,泥巖,普氏系數(shù)為35。煤基本底巖50060裂色,中厚層狀,石為主,曹層平均傾角4°,為1/3焦煤;工作面走向長1665m,傾斜長230m,可采面積382950m2,可采儲(chǔ)量247.9萬t。工作面頂?shù)装鍘r性見表1。22·煤層采煤方法選擇工作面煤層整體呈背、向斜相間的褶曲構(gòu)造形根據(jù)三交河煤礦的實(shí)際情況,通過對(duì)綜采放頂態(tài)存在F4、F,2條落差較大的斷層及N1陷落柱,煤開采分層開采及大采高綜采綜合分析確定該礦2煤層的開中國煤化工化開采。收稿日期:2011-08-132.1綜采CNMHG作者簡介:王武亮(1970),男,山西臨汾人,工程師,1992年畢業(yè)綜采放頂煤升采實(shí)現(xiàn)了不同條件下高產(chǎn)、高效于大同煤校,現(xiàn)從事煤礦技術(shù)管理工作。生產(chǎn),其主要適用條件為12)·342011年第12期王武亮,等:三交河煤礦厚煤層最優(yōu)采煤方法選擇總第192期(1)對(duì)于放頂煤開采來說,最適宜的煤層厚度和效率有了很大提高;同時(shí),回采巷道的據(jù)進(jìn)量減少為5~10m。當(dāng)煤層厚度小于4m時(shí),嚴(yán)禁使用放了一倍;從回采工藝來看,減少了人工頂板的鋪設(shè),頂煤開采方法,同時(shí)采高比應(yīng)控制在1~3m。降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度;另外,與分層綜采相比減少(2)煤層的普氏系數(shù)應(yīng)小于3;當(dāng)煤層中含有堅(jiān)了綜采設(shè)備搬遷次數(shù),節(jié)省了搬遷費(fèi)用。因此,高產(chǎn)硬夾矸層時(shí),其厚度應(yīng)小于05m;放頂煤層開采基高效的大采高綜采是三交河煤礦厚煤層開采首要選本不受煤層傾角的影響。擇3)煤層的埋深應(yīng)大于100m,節(jié)理裂隙不發(fā)育3綜合效益分析的煤層最好在300m以上。(4)煤層直接頂應(yīng)具有隨頂煤下落的特性,冒3.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析落高度不宜小于煤層厚度的1.0~1.2倍。對(duì)于同一種地質(zhì)條件而言,可能存在不同的開三交河煤礦2煤層平均厚度為47m;夾矸層采方法,而不同的采煤方法在生產(chǎn)管理水平等多方厚度0.1~1.0m,不穩(wěn)定,破碎,泥巖。由此可知面的因素制約下所取得的經(jīng)濟(jì)效果是不同的,因而綜采放頂煤開采方法不適于此類地質(zhì)條件同時(shí)綜僅從技術(shù)角度定性分析采煤方法的合理性是不夠放開采還具有采出率低、煤塵大等缺點(diǎn),加之2煤的,還必須從經(jīng)濟(jì)效益角度分析采煤方法。為13焦煤,屬于稀缺煤種,因而不采用綜采放頂煤本文選用了在開采厚煤層時(shí)常用的開采方案最開采方法。優(yōu)化準(zhǔn)則,即噸煤費(fèi)用最低。由三交河煤礦實(shí)際生2.2分層開采方法產(chǎn)情況可知,以往對(duì)于2煤層基本采用分層開采分層采煤方法在國內(nèi)是使用相當(dāng)成熟的采煤方現(xiàn)對(duì)大采高綜采和分層綜采方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分法之一{34),采煤設(shè)備類型配套齊全性能完好操作析,計(jì)算結(jié)果見表2。方便,可選出適應(yīng)各種條件的采煤設(shè)備,但其采高受表2經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果元/t設(shè)備影響,一般為20-3.5m。對(duì)于4.7m厚的煤費(fèi)用層而言,不能實(shí)現(xiàn)一次采全高;同時(shí),下分層在再生項(xiàng)目分層開采頂板條件下開采,頂板強(qiáng)度低,完整性差,難控制;鋪巷道掘進(jìn)2.78網(wǎng)開采費(fèi)用高,和一次采全厚相比,投資較大;另外設(shè)備租貨6.79由于分層的開拓需在上分層再生頂板形成后進(jìn)行,電費(fèi)工資6.037.42這樣延緩了下分層的開采,加劇了生產(chǎn)接續(xù)緊張的搬家倒面0.矛盾,不易實(shí)現(xiàn)集中生產(chǎn)2.3大采高綜采方法由表2可得,大采高綜采費(fèi)用為20.23元/,分現(xiàn)有開采技術(shù)條件下大采高綜釆一般適用條件層開采費(fèi)用為34.36元/t?？梢?大釆高綜采噸煤為費(fèi)用最低。(1)工作面地質(zhì)構(gòu)造簡單,無大的褶曲和斷層,綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析可得,三交河煤礦2煤層合水文地質(zhì)條件簡單。并區(qū)域安全回采,應(yīng)接棄分層綜采方法,充分利用大(2)工作面煤層的煤質(zhì)較硬(普氏系數(shù)大于采高綜采技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)1.5),煤層厚度3.5~6.0m,煤層賦存穩(wěn)定,厚度變3.2應(yīng)用效果分析異系數(shù)小。大釆高綜采技術(shù)成功應(yīng)用于三交河煤礦2-502(3)煤層傾角一般小于12°,最大不超過18°。04工作面,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,并得到了很(4)煤層頂板屬于穩(wěn)定或較穩(wěn)定的類型煤層好的推廣應(yīng)用。頂板能夠隨采隨冒,冒落后能夠充滿采空區(qū);煤層頂(1)2502工作面2008年7月開始回采,2009底板較堅(jiān)硬。年5月回采結(jié)束,累計(jì)產(chǎn)煤1801937t,最高月產(chǎn)(5)礦井生產(chǎn)能力大同時(shí)輔助運(yùn)輸提升能夠254870中國煤化工滿足重型支架的運(yùn)送要求CNMHG開始回采,2010三交河煤礦2°煤層平均厚度為4.7m,適于采年8月回采結(jié)束,累計(jì)產(chǎn)煤2724959t,最高月產(chǎn)用大采高綜采;與分層綜采相比其回采工作面產(chǎn)量238264,最高日產(chǎn)達(dá)11243t(下轉(zhuǎn)第41頁)2011年第12期徐春光,等:淺談我國煤層氣開發(fā)利用的制約因素總第192期速的增長,為煤層氣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了前所未有的發(fā)(4)國家應(yīng)當(dāng)借鑒美國的成功經(jīng)驗(yàn),在沁水盆展契機(jī),但是國內(nèi)天然氣價(jià)格偏低,從而使煤層氣價(jià)地、鄂爾多斯盆地這些煤層氣富集的優(yōu)勢地區(qū)設(shè)立格缺乏競爭性,嚴(yán)重制約了企業(yè)對(duì)煤層氣勘探開發(fā)投煤層氣的資源保護(hù)區(qū)域,建立煤層氣開發(fā)基地,實(shí)施資的積極性,影響了煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)開發(fā)以積累經(jīng)驗(yàn),并加大煤層氣資源的投資力度,出臺(tái)更多的優(yōu)惠政策,完善落實(shí)我國煤層氣相關(guān)5結(jié)語的優(yōu)惠政策,為規(guī)模開發(fā)做好準(zhǔn)備工作。(1)我國應(yīng)加大煤層氣利用力度,特別是對(duì)低濃度煤層氣利用途徑的研究應(yīng)重視起來,開發(fā)更多參考文獻(xiàn):的煤層氣利用途徑,使煤層氣開發(fā)與市場接軌,真正[房超陳貴嶂孫銘偉中國煤層氣開發(fā)模式對(duì)比及開發(fā)技術(shù)做到開發(fā)、傳輸、利用“三結(jié)合”,讓生產(chǎn)和利用結(jié)研究[J].中國煤炭,2011(3):71-75.合開發(fā)與市場接軌,“以利用促生產(chǎn)”,使企業(yè)獲得21錢伯章朱建芳媒層氣資源及其利用(1節(jié)能與環(huán)保,206(12):1720更多利益,從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的大好局面。[3]林雪峰,劉勝,邸志強(qiáng)我國煤層氣利用概述[J].煤炭技術(shù)(2)針對(duì)我國盆地煤層氣賦存地質(zhì)條件復(fù)雜,2010(4):13盆地原型及構(gòu)造樣式多變以及煤層氣低壓、低滲低[4]黃盛初劉文革趙國泉中國煤層氣開發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨飽和、構(gòu)造煤發(fā)育的特征,應(yīng)當(dāng)積極研究不同煤階的勢[冂]中國煤炭,209(1):5-10.煤層氣的富集成藏機(jī)制、高滲煤儲(chǔ)層控制機(jī)理及預(yù)[5湯達(dá)楨秦勇,胡愛梅煤層氣地質(zhì)研究進(jìn)腰與趨勢[石油測技術(shù)、聚散機(jī)理與成藏機(jī)制,建立適合我國特色的[6]劉貽軍我國煤層氣勘探開發(fā)工藝技術(shù)展望[C]//2010全國煤層氣藏理論°。煤層氣學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集北京:石油工業(yè)出版社,2010(3)在期探開發(fā)工藝方面,要不斷完善水平井鉆7]申瑞臣建輝喬磊等中國石油煤層氣鉆井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀井技術(shù),不斷提高鉆井效率降低鉆井成本。加大、加研究[C]/2010全國煤層氣學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集北京:石油工快泂穴完井試驗(yàn)研究,為我國煤層氣大規(guī)?？碧介_發(fā)業(yè)出版杜,2010[8]李昕煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較研究[C]2010全國煤層氣學(xué)術(shù)儲(chǔ)備技術(shù)。研究了解相應(yīng)的叢式井鉆井機(jī)套管完井研討會(huì)論文集北京:石油工業(yè)出版社,2010.技術(shù)的排采匹配問題要加大對(duì)其開發(fā)工藝方面的研[9]王一兵,王金友,趙娜,等,中國煤層氣產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及政策分析究力度,盡快形成具有中國特色的煤層氣鉆完井系列[C]//2010全國煤層氣學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集北京:石油工業(yè)出技術(shù)研發(fā)煤層氣鉆井配套工具與裝備,對(duì)鉆井作業(yè)版杜,2010涉及的核心工具與裝備進(jìn)行重點(diǎn)研究逐步形成具有101傅雪海,秦勇,韋重韜煤層氣地質(zhì)學(xué)M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2007自主知識(shí)產(chǎn)權(quán);開展一些采煤采氣一體化技術(shù)、智能(賁任編輯:梁郁鑫)完井與排采技術(shù)等戰(zhàn)略性前沿性的技術(shù)研究。(上接第35頁)件下采煤方法選擇提供成功的經(jīng)驗(yàn)。(3)應(yīng)用大采高綜采技術(shù),2008年利潤增加了8375.35萬元;2009年利潤增加34747.57萬元,較參考文獻(xiàn)2008年增加利潤26372.22萬元。由此可以得出[1]趙景禮.厚煤層全高開采新論[M].北京:煤炭工業(yè)出版社應(yīng)用大采高綜采技術(shù)極大提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。[2]王家臣我國綜放開采技術(shù)及深層發(fā)展問題探討[】].煤炭科4結(jié)語學(xué)技術(shù),2005(1):14-17[3]高富基宋來金劉濤寺河礦井采煤方法探討[冂]煤礦設(shè)計(jì)結(jié)合三交河煤礦2煤層合并區(qū)域的生產(chǎn)地質(zhì)2000(3):67條件深人分析厚煤層開采方法的技術(shù)可行性;建立4]汪理全楊真長壁綜合機(jī)械化采媒方法的發(fā)腰趨勢[媒換經(jīng)濟(jì)效益比較模型,通過計(jì)算各類比較指標(biāo),對(duì)分層科學(xué)技術(shù),2005,33(1):10-13.開采和大采高綜采開采進(jìn)行綜合效益分析?，F(xiàn)場應(yīng)[5]孟憲銳王朗暉箏我國厚煤層開采方法的選擇原則與發(fā)展現(xiàn)中國煤化工:394.用效果表明,大采高綜采方法能夠有效提高礦井規(guī)CNMHG編輯:劉光雨)模和經(jīng)濟(jì)效益。本文的研究成果可為厚煤層安全高效回采方法的選擇提供借鑒和參考,同時(shí)為類似條41