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應用“三帶”理論對北—東2-3煤層上行開采的研究與應用.pdf

'應用“三帶”理論對北—東2-3煤層上行開采的研究與應用.pdf'
第 4期 2014年 8月 礦 山 測 量 MINE SURVEYING No.4 Aug.2014 doi:10.3969/j.isan.1001— 358X.2014.04.26 應 用 “三 帶 "理 論 對 北 一 東 2—3煤 層 上行 開 采 的 研 究 與應 用 邱其 祥 ,劉 昊 ,賁 飛 ,白國 良 (1.鐵 法煤 業 (集 團)有 限責任 公 司大 興煤礦 ,遼 寧 調 兵 山 112701; 2.中煤科 工集 團唐 山研 究院有 限公 司 ,河北 唐 山 063000) 摘 要 :煤炭 生產 中上行 開 采屬 于特 殊開 采 范疇 ,涉及到 巷道 支護 、頂底 板 管理 、瓦斯 災害等安 全 問題 。 為此 ,鐵 煤 集 團大興 煤礦 對 “北 一 東 2一 煤層 的地 質 采礦 資料 進行 了詳 細 收 集 和 整理 ,在 此基 礎 上 通過 理論 分析 和公 式驗 算對 北一 東 2一 煤層 上行 開采 的 可行 性進 行 了科 學論 證 。 關 鍵 詞 :大興 煤礦 ;上行 開采 ;“三 帶” 理論 中圖分 類 號 :TD823.8 文獻標 識碼 :B 文 章編 號 :1001— 358X(2014)04— 0079— 02 大 興煤 礦 現有 的 三個 生 產 采 區 (北 一 、北 二 、南 五 采 區 ),自 2010年 全面開 始 薄煤 層 開采 ,生 產 能力 大大減小 ,已無 法滿足礦 井持續 高產穩產 的需要 。 為保證礦井的可持續發展 ,合理調整生產布局 ,緩解 生產 接替 緊 張的局 面 ,實現 礦井 高 產 穩產 ,擬對 北 一 東 2一 煤層 進行 回采 ,布 置北 一東 200、201、202三 個 回采 工作 面 。 目前 擬 布 置 工 作 面 下方 的 4一:和 7一 煤層 已于 2006年底 結束 開采 ,北一 東 的開 采 為上 行 開采 ,煤炭 生 產 中上行 開采 屬 于特 殊 開采 范疇 ,涉 及 到巷 道支 護 、頂 底 板 管 理 、瓦斯 災 害 等 安 全 問題 ,為 此 大興 礦 對 “北 一東 2一 煤 層 的地質 采 礦 資 料進 行 了詳 細 收集 和 整 理 ,在 此 基 礎 上 通 過 理 論 分 析 和 公 式 驗算 ,對北 一 東 2一 煤 層 上行 開采 的可行 性 進行 了 科 學論證 。 1 北 一采 區地質 概 況 1.1 采 區 地 質 北 一采 區 南北 走 向長 2.4 km,東 西 寬 1.4 km, 采 區面積 2.59 km 。處 在 北 翼 平 緩 地 帶 ,縱 觀 北一 采 區地 質 構 造 形 態 ,總 體 為 一 單 斜 構 造 。南 北 高 東 西 低 。南側 較 陡 10。一16。最 大達 到 18。,東西 和北 較 緩 ,一 般 為 7。。采 區斷層 兩側 從煤 層結 構 、巖性 變 化 上具 有 同沉 積 特 征 。根 據 01、02、03勘 探 線 剖 面 分 析 ,北一東 區域火成巖不發育 。北一采 區瓦斯梯度 97 m/m。t。 1.2 煤 層 1.2.1 煤 層情 況 北一 東 4一 、7一:煤 層 已 開采 ,2一,煤 層 大 部 分 可 采 。北一 采 區煤層 特征 表 現 為泥 炭 沼澤 相 ,湖 濱 相 、 湖泊相組成。煤 層層 次 明顯 ,層 間距 清 晰、厚 度穩 定 ,以復合煤 層 為主 ,自然 分層 較 多 ,其 夾 石 以泥 巖 , 粉砂 巖 為主 。煤 層結 構 總的變 化 是 采 區西 側 結構 復 雜 ,東 側結構 簡單 。 4 一 :煤 層 于 2000年至 2003年 回采 完畢 ,4一 煤采 高為 3.0 m,與 2一 煤 層層 間距 為 43~48 ITI;7一 煤層 于 2002年至 2006年 回采完 畢 ,7一:煤 采 高 為 3.8 m, 與 2一 煤 層 層 間距 為 77— 88 m。 1.2.2 煤層 頂 、底 板 情況 (1)老 頂 :以細 砂 巖 、粗 砂 巖 為 主 ,淺 灰 色 、灰 白 色 ,主要成 分為 石英 、長 石 ,膠 結一 般 ,硬 度 一般 為 5, 厚度 在 15 m 以上 。 (2)直 接 頂 :以粉 砂 巖 、泥 巖 和 薄 煤 層 為 主 ,灰 色 、灰 黑 色 ,致 密 。硬度 一 般 為 4,厚度 一 般 為 10.15 m o (3)底 板 :巖性 以泥 巖 為 主 ,黑 色 ,膠 結 較 松 散 , 夾煤 線 ,硬度 為 4,厚 度一般 為 2.3 m。 2 上 行 開 采 可 行 性 分 析 2.1 上行 開 采影 響 因素 (1)層 間距 煤 層 (群 )上 行 開 采 的 生 產 實 踐 及 科 學 研 究 證 明 ,足 夠 的層 間距 是 上行 開 采 的基 本 條件 。上 、下 煤 層 的層 間距 (或 H/M)越 大 ,上 覆 煤 層 移 動 越 平 緩 , 傾 斜 、曲率 等 各 種 變 形 值越 小 ,越 有 利 于 上 行 開 采 。 反之 ,層 間距 (或 H/M)越 小 ,上覆 煤 層 變形 愈 劇 烈 , 甚至 出現 臺 階下 沉 。 79
關 鍵 詞:
應用 煤層 理論 上行 開采 研究
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