闫家沟露天煤矿首采区及初始拉沟位置优化方案

【摘 要】本文对闫家沟露天煤矿首采区及初始拉沟位置五种方案的可行性进行比较，确定首采区及初始拉沟的位置，确保露天矿正常的生产。

【关键词】露天开采；首采区；拉沟；剥采比

引 言

露天煤矿的开采不仅考虑原煤的生产量，更应重视生产成本。首采区及初始拉沟位置选择不仅要考虑剥采比，而且要考虑与外排土场的距离等因素，确保生产初期经济效益好。

1、矿山简介

山西焦煤集团正仁公司闫家沟露天煤矿是2009年根据省政府资源整合精神，整合原偏关县闫家沟、高大、同强、晋风矿等四座小矿而成。整合后面积8.1301KM2，煤层平均厚度10.65米，保有地质储量6712万吨，设计能力90万吨/年。经过对闫家沟矿区采掘历史进行调查，由于资源破坏严重、不具备综采装备布置、煤层火区及CO治理困难等问题，分析煤层的盖山厚度薄、覆盖层以黄土为主等有利条件，确定开采方式为露天开采。

2、首采区及初始拉沟位置选择原则

1）覆盖层相对较薄，基建工程量小；

2）剥采比较小，初期经济效益好；

3）靠近矿田边界，容易选择外排土场；

4）便于工业场地选择，初期距工业场地近，外运条件适当；

5）有利于采区的合理划分及过渡；

6）资源储量可靠。

3、首采区及初始拉沟位置优化方案

根据本矿开采境界、地形条件、煤层赋存条件、地表村庄及公路影响等因素，选定了五个首采区及拉沟位置方案：即沿露头推进首采区方案、中部拉沟首采区方案、高家梁露头拉沟首采区方案、矿本部东南部拉沟首采区方案和高家梁南冲沟拉沟首采区方案，见图1，方案比较见表1。

方案一，沿露头推进首采区方案由于首先开采煤层露头部分，覆盖层较薄，故首采区平均剥采比较小，一期生产剥采比仅8.00m3/t，且均衡年限长达5年，二期生产剥采比仅7.00m3/t，经济效益好。

方案二，中部拉沟首采区方案虽然基建剥离量较小，但首采区平均剥采比较大，一期生产剥采比8.50m3/t均衡年限仅3年，且二期生产剥采比增幅较大，达到11m3/t；中部拉沟首采区推进方向初期正面对原偏关晋风煤矿密集采掘区，对初期生产可能会造成一定影响；从矿田中部开采，如果全部压帮内排，则会大大增加剩余采区的重复剥离量。

方案三，高家梁露头拉沟首采区方案首先开采高家梁露头部分，初期剥采比较小，但需扇形转向。当达产第4年开采至高家梁南部时，需对闫家沟露头部分进行扩帮开采，此时需增加二次基建工程量，且生产剥采比增大至10.00m3/t。由于采区宽度达到800m，矿田覆盖层最厚部分位于首采区内，首采区平均剥采比大。

方案四，矿本部东南部拉沟首采区方案首采区平均剥采比较大，一期生产剥采比10.80m3/t，均衡年限达到9年，持续时间长，初期经济效益差。

方案五，高家梁南冲沟拉沟首采区方案首采区平均剥采比最小，一期生产剥采比9.00m3/t均衡年限5年，在达产第4年～第5年对闫家沟露头部分进行缓帮，达产第5年后首采区一块段和二块段可同时开采。

5、结 语

选定的5个首采区及拉沟位置，仅矿本部东南部拉沟首采区方案和高家梁南冲沟拉沟首采区初期不需搬迁村庄。为确保露天矿能够尽早开工，设计推荐平均剥采比最小、采空区少的高家梁南冲沟拉沟首采区方案，首采区拉沟位置为高家梁南部冲沟。

首采区划分为两个块段，一块段采区宽度320m～540m，由东北向西南推进；二块段为闫家沟露头部分，由东南向西北推进。由于村庄搬迁周期较长，初期高家梁村和闫家沟村搬迁周期为3年，故露天矿初始拉沟位置需避开高家梁村，先沿首采区东北侧高家梁冲沟处拉沟，初始拉沟长度320m，至闫家沟村附近采区宽度达到540m，首采区平均采区宽度500m。达产第4―5年在首采区二块段（闫家沟露头）缓帮，之后首采区一块段和二块段同时开采。

参考文献

[1] 《煤炭工业露天矿设计规范》（GB50197-2005）北京,中国计划出版社.

[2] 山西省地勘局211队《山西焦煤集团正仁煤业有限公司生产矿井地质报告》2010.

[3] 骆中洲，露天采矿学.徐州：中国矿业大学出版社，1986.