利貞寨及其兩翼開采區域開采的綜合分析

孟建瑞

（山西介休義棠煤業有限公司，山西 晉中 031206）

利貞寨及其兩翼開采區域開采的綜合分析

孟建瑞

（山西介休義棠煤業有限公司，山西 晉中 031206）

從裝備技術、采煤方法、（水文）地質方面分析了義棠煤業+610m水平的利貞寨及其兩翼開采區域歷次開采失敗的原因，并結合現狀提出了今后開采時應采取的技術方案。

裝備技術；采煤方法；（水文）地質；綜合分析

1 概述

山西義棠煤業有限公司礦井位于霍西煤田孝柳礦區師屯北井田內，礦區面積15.6463km2，現生產規模120萬t/a，分水平開采山西組1號、2號煤（+610 m水平）及太原組9號、10號、11號煤（+530 m水平）。礦井開拓平面圖，見圖1。

圖1 礦井開拓平面圖

該礦山西組1號、2號煤（+610 m水平）的利貞寨及其兩翼五采區一部、三采區（皆為下山采區）位于井田東北下山區域，該區域無論在煤巖沉積、賦存、（水文）地質方面還是開采歷史上一直是個特例，從上世紀八十年代投產至今，一直沒有合適的開采方法，這里面既有地質原因、理論認識原因，也有裝備、工藝水平原因。現就其開采綜合分析如下：

2 區域概況

1）煤巖沉積、賦存。本區域位于井田東北下山區域，屬于整個師屯北井田沉積中心，其煤層賦存、頂底板巖煤明顯不同于其它地方：主采煤層2號煤厚度由正常的1.6m左右變為2.2m，煤層底部原10 cm～20cm底煤變為30cm～50cm，底部為松散的根、葉腐殖煤，煤層灰分明顯加大，精煤回收率由40%～60%下降為30%～50%，頂板由原中厚的白色、灰白色砂巖、砂頁巖變為極薄的泥質砂質與頁巖互層至頁巖，頂板層理發育，底板為頁巖夾薄層泥質砂巖，頂、底板植物化石豐富。區域內3號、5號、6號煤明顯比其它地方賦存較厚、較穩定且間距變小，煤層厚度由0cm～70cm變為90cm左右，但頂、底板漸變為鈣質頁巖，節理及斷層間方解石發育，菱鐵礦結核較為豐富，各煤層間距皆3m～9m。

2）地質構造。礦井處于晉中盆地西南，受新生代晉中裂陷帶強烈影響，特別是該區域直接受井田外NW向孝義斷陷、NNE向孝義斷階直接控制，沉陷作用導致的采區下山傾角大于18°，區域內發育有井田內第二大斷裂構造NNE向利貞寨斷層。

3）水文地質。整個井田呈弧形向該區域傾斜并進入晉中裂陷帶，是區域內地表水、第四紀潛水層，石盒子系砂巖含水層等的匯水地帶。井田東北的西劉屯村在民國以前為水稻種植區，212隊在該區域勘探時其201水文地質孔以井泉形式向外排水，礦井3號行人井石盒子含水層為礦井穩定的供水水源，新、舊三采區開采時，采空區涌水嚴重，對生產產生嚴重制約。采區深部部分為奧灰水承壓開采（靜水位+530 m），在沒有大型張裂性斷裂構造形成涌水通道的情況下，不發生水力聯系。圖2為礦井構造綱要圖。

4）開采歷史，1986年礦井第一次開采三采區，當時采掘工藝為炮采、炮掘，支護設備為摩擦金屬支柱及木柱，運輸設備為刮板輸送機，由于煤層傾角大，柱式開采了幾個走向工作面便匆匆回收；2001年由于采掘緊張，重新布置新三采區，最后一個工作面020305面為傾向下山工作面，回采工藝為炮采，金屬磨擦支柱配絞接頂梁支護，刮板輸送機及皮帶運輸，同樣由于傾角大、運輸設備損耗嚴重、輔助運輸系統不足、采空區涌水大而沒有大規模開采。

圖2 礦井構造綱要圖

3 系統及工藝規劃

近年來，錨、噴、網開掘工藝、綜采工藝及大傾角皮帶、液壓支護設備的大規模應用，為該區域重新開采作了技術、設備上的準備。同時，井田內1號、2號煤可采儲量的日益減少和井田內各村莊的搬遷，也使該區域1號、2和、5號（局部）煤的開采規劃提上議事日程。

1）開掘工藝。采區下部頂板巖性為極薄泥質砂巖與頁巖互層，易離層，現設備的大型化要求巷道斷面大型化，因此，掘進支護必須實行嚴格的錨索、錨桿、金屬網、噴漿（采區大巷）支護。

2）回采工藝（2號煤）。基于其煤層賦存較厚、頂板易離層、底板松軟的特點，要采用綜采工藝，加強支護，加快推進。

3）工作面布置。工作面按偽傾向布置，工作面與頂板主節理方向成30度左右夾角，以利頂板的維護和采空區的管理。

4）生產系統布置。大巷主運輸采用大傾角、長距離皮帶，輔運輸及救援通道必須快捷、暢通、高效，必須有完善、可靠的中部水倉和排水系統。

4 注意事項

由于采區大巷與區域內利貞寨斷層近平行布置，要留足斷層及大巷兩翼保安煤柱，以防形成支護上的“孤島”效應，要注意井田外晉中裂陷帶孝義段階對采區下部影響形成的斷裂構造，加強地質預測預報工作，密切關注采區深部奧灰水與與井田內張裂性斷裂構造的水動力關系。采區涌水水大且為下山采區，因此僅在采區上部刀

[1]田本裕，等.山西省介休縣義棠鎮師屯井田煤田地質勘探報告[R].太原：原地質部華北地質局二一二隊，1957.

[2]王新，等.山西義棠煤業有限公司帶壓開采技術分析[R].西安：煤炭科學研究總院西安研究院，2008.

[3]陳亮，等.山西介休大佛寺桃園煤業有限公司10號煤層瓦斯地質圖說明書[R].太原：山西地寶能源有限公司，2009.

[4]張子敏，等.瓦斯地質學[M].北京：中國礦業大學出版社，2009.

Comprehensive Analysis of Mining in Lizhenzai and Its Two Wings Area

MENG Jian-rui
(Shanxi Jiexiu Yitang Coal Co.,Jinzhong Shanxi 031206，China)

In terms of equipment technology,mining approaches and hydrogeology,the paper analyzes reasons of several mining failures in the+610m-level area of Lizhenzai and its two wings and,combined with present situation,presents technological schemes which can be used in the future.

equipment technology;mining approaches;hydrogeology;comprehensive analysis

TD822

A

1672-5050（2010）11-0050-02

編輯：劉新光

2010-09-15

孟建瑞（1970—），男，山西介休人，大學本科，工程師，從事煤炭采掘技術工作。