上\下山开采的合理顺序与开采方式

摘要：本文以两个煤矿为例，探讨了上下山开采的合理顺序与上下山相结合的开采方式。

Abstract: In this paper, taking the example of two coal mines, the reasonable order and forms of rise dip exploitation are discussed.

关键词：上下山开采；顺序；方式

Key words: exploitation program of rise dip; order; forms

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）12-0028-01

1 上、下山开采的合理开采顺序

采区开采顺序对于一个水平乃至整个矿井的生产和各项技术经济指标都有很大影响。上、下山开采方式探索合理的采区的开采顺序，寻求提高矿井经济效益的途径，应就水平开拓矿井上、下山开采的采区开采顺序深入探讨。

1.1 采区合理开采顺序应满足的要求 水平开拓矿井，一个水平内划分的上、下山采区个数，一般都大于达到设计能力时的同时生产采区个数。生产采区可按不同的开采顺序、进行开采，合理的开采顺序应满足以下要求。新水平首采区投产时，延深工程量小、投资少、工期短、达产快；水平生产相对集中，共用系统多、占用巷道少、设备少、辅助人员少；巷道占用时间短，维修量小，二次重复投资工程降到最低限度；接续采区准备量少，搬家工作量小，不用跳跃式或大后退式开采；煤炭质量和煤层生产能力差异悬殊的采区，能合理搭配开采；有利于最低标高排水系统的建立，下山采空区不积水，为水平过渡创造条件。

1.2 上、下山采区开采顺序类型及典型分析 我矿水平开拓矿井中，采区划分多以倾斜断层为界，如以两断层间同一块段上、下山两采区的开采时间不同，可分为以下类型：①间隔开采。就是在全水平若干上下山采区中，先采上山采区，后采下山采区。两断层间同一块段的上下山采区的开采，存在一定的时间间隔。②连续开采。就是上山采区采完后，接续开采同一倾斜块段的下山采区，开采时间连续。③同时开采。就是同一倾斜块段的上下山两个采区同时开采，包括水平开拓倾斜条带布置的上下山同时开采。

为了便于定性定量分析，使矿井的断层分布、煤层赋存、采区划分及巷道布置等均呈典型化、单一化，以便通过分析比较，可显示出各种开采顺序所固有的特征。

1.3 采区开采顺序现状及其效果 在实际生产中由于多种因素影响使矿井的1个水平中经常同时存在两种或两种以上的开采顺序。采区的开采顺序有以下规律：①生产能力较大的矿井，一般均采用上下山同时开采的采区开采顺序，而且做为加大水平开采强度，实现集中生产的主要手段，其年产水平较其它方式提高210%~389%。②各类开采顺序的矿井中，达到和超过核定能力的矿井率：同时开采矿井为75%，间隔开采为66.7%，间隔连续开采为50%，连续开采为33.3%。这些未达产矿井如何达产，固然要根据每个矿井的具体条件采取多种措施，但选择合理的采区开采顺序，应是主要的有效技术途径。③各类矿井的万吨巷道占用率、失修率、主扇电机功率占用率、万吨井下辅助工等有关可比指标，均按“同时开采，连续开采、间隔连续开采、间隔开采”的顺序依次恶化。同时开采与间隔开采比较：每万吨煤可少占用巷道638m（其中风道170m），少占用主扇电机容量14.56kw，节省并下辅助工4人。虽然存在矿井深度、含煤系数、沼气含量等不可比因素，但仍在一定程度上反映出各种开采顺序对矿井集中生产的影响。④最终评价生产矿井经营的综合指标是吨煤利润，但因矿井盈亏在很大程度上取决于煤种煤质、原煤加工深度及售价，这些因素远非改变采区开采顺序所能改善，因此，选用原煤成本指标以对比和评价。

2 上、下山相结合开采方式

黑龙江东部B煤矿矿井设计生产能力为120万吨/年，开拓方式为立井多水平主要大巷分区石门的开拓方式。全矿井划分为三个水平：一水平标高为-100m；二水平标高为-350m，三水平标高为-600m，开采方式均为上山开采。

由于煤矿一水平小井占用储量较多（现一水平仅剩有工业储量2906.3万，吨可采储量2223.6万吨），造成一水平（-100m以上）服务的限大幅度减少（尚可服务13.2a），同时也使一水平大井投资利用率降低。因此为了提高一水平服务年限，提高矿井初期投资利用率，缓解水平接续紧张的局面，需要提前对龙湖煤矿井行深部开采规划。

3 上、下山相结合开采方式的应用

为了保证龙湖煤矿一水平有足够的服务年限，使矿井保持稳产，同时也为了解决矿井水平接续紧张的局面，我们在对龙湖煤矿进行深部开采规划设计时，采用了上、下山相结合开采方式，依据煤层分布及储量情况，对开采水平进行重新划分。

一水平标高仍为-100m，二水平标高改为-600m，在-400m设回风水平，一、二水平采用上、下山相结合开采方式进行开采，-100~-400m由一水平利用下山进行开采，-400~-600m由二水平利用下山进行开采，-600m以下尚未勘探，如有储量，由二水平利用下山进行开采。经统计计算，B煤矿-100~-400m利用区工业储量13295.9，吨可采储量9492.09万，吨表外量1596.46万，吨服务年限56.5a，不可利用区工业储量168.48万，吨可采储量116.32万，吨表外量16.29万吨。-400~-600m共有工业储量8844.07万，吨可采储量6060.36万吨。

采用上、下山相结合方式开采，一水平服务年限增加56.5a，满足了《煤矿工业矿井设计规范》的要求，同时也解决了水平接续困难的问题，减少了一个水平，可节省大量开拓延深巷道，减少了大量投资，取得了比较明显的经济效益。

4 下山开采的影响因素及采取的措施

B煤矿采用上、下山的相结合开采方式，减少了井巷工程量和投资，缓解了水平接续紧张关系，延长了水平服务年限，但下山开采同时也将带来通风、瓦斯、排水等方面的问题，使下山开采的生产成本增加。

下山开采的通风和瓦斯治理。龙湖煤矿为高瓦斯矿井，下山开采时的通风管理和瓦斯治理是保证矿井安全生产的重要环节，也是影响矿井采用上、下山相结合开采方式的关键因素，为此设计采用了以下措施：采取抽放瓦斯等措施，加强瓦斯治理和通风管理；采用合理的开采顺序，同一煤层（组）内，宜先采上山，后采下山，同时尽可能降低瓦斯含量煤层搭配开采。

下山排水方式。龙湖煤矿的正常涌水量为500m3，为减少下山采区的排水费用；设计采用了分水平中排水方式，使下山开采时的排水费用增加极为有限。

这种开采方式，节省了开拓工程量和基建投资，延长了水平服务年限，推迟了矿井下一水平延深的期限，取得了明显的经济效益，并为高瓦斯多煤层矿井采用上、下山相结合开采方式摸索了经验。