抚顺西露天矿到界前高段开采的可行性研究.pdf

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1、·40·露天采矿技术2010年第5期抚顺西露天矿到界前高段开采的可行性研究李朝辉，李惠发，关文涛(抚顺矿业集团有限责任公司西露天矿，辽宁抚顺113001)摘要：抚顺西露天矿是一个具有百年历史的大型露天煤矿，目前处于集中到界前的高峰时期，并且，高段采掘和降深问题是制约我矿安全生产的关键问题。文中通过对西露天矿深部煤层倾角大、工作台阶高、平盘窄、边坡稳定性差、穿孔爆破难度大、排水和运输条件恶劣等问题进行探索和研究，发现高段采掘和降深过程中的问题，并提出解决办法，为开发急倾斜煤层的深凹露天矿起到借鉴作用。关键词：深凹露天矿；高段开采；到界台阶；边坡稳定中图分类号：TD824文献标识码：B文章编号

2、：1671—9816(2010)05—0040—031前言色、灰褐色以及紫褐色页岩、砂页岩、砂岩层，厚度75／'ll左右，在页岩与凝灰岩层中间夹有约10m厚抚顺矿业集团有限责任公司西露天矿是一个具的一层薄煤。有百年历史的国有大型露天煤矿。它始于1901年，(3)本层煤(第一层煤)即古城子组(E2、F3)的1914年转为露天开采。1984年实行第五次技术改造基本含煤层。在煤层中夹有黑色煤质页岩，黑色、灰后，已形成“分区开采、联合运输、内部排土”的生产及灰褐色的页岩，还含有琥珀，倾向北，倾角20—格局。目前，矿坑东西长6．6km，南北宽2．2km，矿坑40。，厚度20～30m，属中倾斜特厚煤层

3、。总面积10．87km，开采垂直最大深度426m。我矿目(4)油母页岩层，为计军组(E2、F4)的油母页岩前处于尾期开采，随着采矿的不断降深，采区范围层系。该层为褐色及暗褐色的层状油母页岩，上部为越来越小，到界台阶的速度越来越快，以后每年的富矿，接近煤层顶板为贫矿层。到界台阶高度为30—50m，每年的到界台阶长度达(5)绿色页岩层，系西露天组(E2、F5)绿色页岩10000m以上。为保证采矿的安全，通过加强到界层系。绿色页岩及泥灰岩层，为本矿田内老第三系最台阶的采剥质量管理；布置变形点、线观测网络，加上层、与下伏岩层呈整合接触，厚度120—530ITI，平强监测；截排地表水、疏干地下水降低

4、边坡水压；预均420m，以绿色泥岩为主，夹薄层状褐色页岩和浅裂光面爆破及毫秒微差爆破减小震动提高边坡单台绿色薄层泥灰岩，呈互层分布，韵律结构清晰，上部阶岩体质量等控制开采技术，解决了到界台阶的整一般呈黄绿色、深绿色，下部为浅绿色。体稳定性。(6)第四系，为本矿田的最新地层，与下伏岩层呈不整合接触，厚度5～30m，平均17．5m，底部为2西露天矿的地质概况砾石层，中部及上部为粗砂、细砂、砂质粘土层，最上2．1地层部为人工土。地层自下而上依次为：2．2构造(1)玄武岩层，为老虎台组(E2、F1)之玄武岩(1)F。断层：走向80。倾向北，倾角47～52。，上层，绿色和深绿色，厚度约60m以上，上

5、部风化剧盘为白垩系龙凤坎组地层，下盘为老第三系煤系地烈，下部岩质坚硬。层。断层破碎带宽20～30m，发育有断层泥、断层角(2)凝灰岩层，为栗子沟组(E2、F2)的凝灰岩，砾岩等，位于内排土场北侧上部。凝灰角砾岩，实际所见为灰色和灰白色，其上部含灰(2)牵引主向斜：由于F断层的逆冲与右旋平移作用，至使断层下盘第三系岩层产生一系列与17，收稿日期：2010-07—12作者简介-李朝辉(1967一)，高级工程师，1989年毕业于断层走向呈锐角相交的褶皱构造。牵引主向斜轴线原阜新矿业学院，现任抚顺矿业集团有限责任公司西露天矿走向NE，轴面倾向NW，枢纽仰起方向NE，仰起角副矿长。1020。E豆固露

6、天采矿技术2010．f-~5期·4l·2．3煤层坡的稳定性，同时也尽量地缩短了电铲在北帮高段抚顺西露天矿矿田位于抚顺煤田的西部，为不掌子下的停留时间。对称向斜构造，向斜轴走向近东西，由西向东倾伏，4到界前高段开采方法安全技术保障南翼煤层走向近东西，倾向北，倾角20～40。。现开(1)边坡稳定的分析。采用张裂隙深度计算公式采煤层为第一层煤(本层煤)，煤层走向近东西、倾向为：北，煤层厚度由西向东、由浅向深逐渐变薄，纯煤厚：ctna(45一拿)度30～120m，矿田EIO00以东为1气煤，EIO00以式中：一张裂隙深度，m；西为长焰煤。C一粘聚力，MPa，油母页岩切层取5，顺层取3到界前高段开采

7、方法的研究0．3：由于东区的加速到界，加大了东区采掘强度，过一内摩擦角o)，油页岩切层取35，顺层取24；度的开采使深部台阶提前并段，形成了高度达60～100m的高台阶。在整个高段采掘工程中，遇到了煤一油岩单位质量，g／era，取2g。E3000剖面稳定系数=1．195；层倾角较大，台阶高度大、平盘窄，工作线短，穿孑L爆E3200剖面稳定系数=1．0996。破困难，边坡稳定性差，以及在高段下部进行延深的以上数据可以看出，