因地制宜加強(qiáng)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用

文/譚風(fēng)軍

礦產(chǎn)資源的開發(fā)、利用和保護(hù)是一項(xiàng)重要而又復(fù)雜的工作。在新的形勢下，滿足國家對礦產(chǎn)品的要求，合理開發(fā)和充分利用礦產(chǎn)資源，是黨和政府對礦山企業(yè)的要求，也是礦山企業(yè)義不容辭的責(zé)任。地處邊疆的神華新疆能源公司大洪溝煤礦因地制宜，銳意進(jìn)取，近幾年煤炭資源的開發(fā)和利用工作成績顯著，尤其在資源回收、廢水循環(huán)利用方面獨(dú)樹一幟。

一、礦山概況

大洪溝煤礦位于烏魯木齊河?xùn)|礦區(qū)，經(jīng)過歷年改擴(kuò)建，現(xiàn)礦井核定生產(chǎn)能力已達(dá)到110萬噸／年，實(shí)際生產(chǎn)能力120萬噸/年。由于大洪溝煤礦是在降雨量較少的西北侏羅紀(jì)煤田開采急傾斜近距離煤層群，在資源開發(fā)方面需要解決的主要問題是：

1.依據(jù)煤層之間的壓茬關(guān)系確定各煤層的開采順序。

2.在一般情況下難以實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度開采的急傾斜煤層中，能否達(dá)到高采出率并實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。

3.煤矸石和礦井水的處理。

二、合理開發(fā)和利用煤炭資源

1.礦井開拓方式及開采順序

大洪溝煤礦礦井開拓方式為立井水平階段石門，劃分為五個開采水平。主采煤層為一、二煤組，三、四煤組為配采煤層。由于煤層傾角較大，一、二煤組和三、四煤組間距較大，約110米，因此，開采順序是：一、二煤組和三、四煤組之間上行開采，一煤組和二煤組之間、三煤組和四煤組之間，以及各個煤組的煤層之間，采用下行式開采。這樣既照顧了大洪溝煤礦主采煤層位于下部層位的現(xiàn)實(shí)，又符合國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。

2.提高煤炭資源回收率的途徑

由于近年來開采首分層，上部水平遺留大量的倉間隔離煤柱，大洪溝煤礦運(yùn)用各種綜合技術(shù)手段對其進(jìn)行大強(qiáng)度的復(fù)采。其中2003～2005年，礦井動用儲量僅為69.06萬噸，累計礦井采出量為206.5萬噸，其中工作面采出66.9萬噸，復(fù)采煤炭139.6萬噸，礦井原煤產(chǎn)量為動用儲量的2.99倍。

加強(qiáng)和重視地測工作，為合理開采提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。大洪溝煤礦通過地質(zhì)勘探，掌握了煤層厚度和走向變化，根據(jù)急傾斜特厚煤層水平分層綜采放頂煤的開采特點(diǎn)，創(chuàng)造性地采用折線布巷技術(shù)，加大了工作面長度，減少了煤層厚度損失，工作面回采率提高了4.2%；通過探放水工作，在59102綜放工作面放出老窯積水9萬多立方，避免了要隔離這種積水需要留設(shè)大量的安全煤柱，影響資源回收的弊端。

大洪溝煤礦原來使用比較落后的倉儲式采煤方法，特厚煤層的回采率只有49%，中厚煤層的回采率只有64%，不僅浪費(fèi)了大量的煤炭資源，也使礦井服務(wù)年限驟減。經(jīng)過論證后，在急傾斜特厚煤層中上馬先進(jìn)的綜合機(jī)械化綜采放頂煤工作面，推行無煤柱開采，工作面回采率達(dá)到96%以上。三、四煤組也將不再使用倉儲式采煤方法，完成開拓后，采用先進(jìn)的輕型液壓支架巷柱式放頂煤開采技術(shù)，回采率可以達(dá)到82%以上。

3.優(yōu)化回采工藝

加大工作面長度。在煤厚一定的情況下，兩巷在保持平行的前提下盡量外展靠近煤層頂?shù)装澹龃蠊ぷ髅骈L度以減少三角煤損失和煤厚損失。

科學(xué)的放煤步距。放煤步距太大，頂煤上部老塘煤和黃土將先于采空區(qū)黃土和臟煤到達(dá)放煤口，脊背煤損失大；放煤步距太小，采空區(qū)方向的黃土和臟煤將先于頂煤上部的黃土和老塘煤到達(dá)放煤口，使得上部一部分頂煤被關(guān)在放煤口之外，不利于頂煤的回收。

適用的放煤方式。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在急傾斜特厚煤層綜放中，充分利用松動炮破碎頂煤，采用從底板向頂板多輪隔架放煤，遇到大塊煤不易放出時，反復(fù)伸縮插板，小幅度上下擺動尾梁，使煤塊破碎后放出，不要一次放完頂煤，不要在一架長時間放煤、防止卸壓放煤，以提高回采率。

4.綜合防滅火技術(shù)

大洪溝煤礦煤層自然發(fā)火期較短，只有3～6個月，最短 38天，加之特殊的煤層賦存條件，使得老空區(qū)和頂煤整合接觸，工作面的上部均遺留有大量火區(qū)，明火追尾、火中搶煤的情況時有發(fā)生。采用地面回填、灌漿防滅火、注氮防滅火等綜合防滅火技術(shù)后，開采條件大為改觀，大大提高了采出率。

三、科學(xué)治理地質(zhì)環(huán)境

1.廢水的治理和利用

大洪溝煤礦廢水主要是井下排水和工業(yè)場地零星排水，礦井水主要來自井田南部底板以南的大氣降水，其次為鐵廠溝河床水順傾向侵入。礦井正常涌水量為510m3/日左右。井下水在井下水倉經(jīng)過沉淀，除去水中懸浮物后，再用水泵抽至地面沉淀池經(jīng)過二次沉淀后，全部用于井下消防、防塵灑水、泥漿配水等防滅火工程，達(dá)到閉路循環(huán)利用而不外排。

2.廢棄固體物的治理

大洪溝煤礦現(xiàn)在原煤年產(chǎn)量120萬噸，年排矸石量為3%～5%，不設(shè)矸石場，井下矸石運(yùn)輸?shù)降孛婀I(yè)廣場內(nèi)矸石翻罐籠處，將矸石卸入矸石倉內(nèi)，再經(jīng)裝車臺裝車?yán)了菘踊靥畈煽諈^(qū)，既解決了矸石的處理問題，同時也有利于塌陷治理。

3.地表塌陷的治理

大洪溝煤礦不再使用倉式采煤法，而是推廣綜合機(jī)械化開采技術(shù)，加強(qiáng)資源回收，對煤層充分回采，使塌陷上部覆體沿煤層露頭完全冒落，地下不留空洞隱患，地面黃土回填，注水膠結(jié)密實(shí)；近距離煤層實(shí)行間歇開采。

為減輕塌陷危害，對工業(yè)廣場留設(shè)永久性保護(hù)煤柱。煤柱外塌陷采取區(qū)域性矸石或黃土填充，制約塌陷的進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)大。地面采取拉運(yùn)黃土、推土機(jī)推土回填、定向爆破等方式對地面塌陷進(jìn)行提前回填、隨采隨填、重點(diǎn)回填。近幾年累計回填土方160萬立方，僅與外委單位訂立合同汽車?yán)\(yùn)黃土就投入330多萬元，總投資近1000萬元，較好地解決了塌陷治理的問題。

在開發(fā)利用資源上，大洪溝煤礦堅持采掘并舉，“貧富、厚薄、難易”兼采的原則。條件允許的情況下實(shí)行灰分高和灰分低的煤層配采，煤炭質(zhì)量要達(dá)到客戶要求，不棄采有經(jīng)濟(jì)價值的高灰煤層。同時上馬一套較環(huán)保的風(fēng)選設(shè)備，不僅提高了煤質(zhì)，而且減少了對環(huán)境的污染。

經(jīng)過不斷努力，大洪溝煤礦工作面資源回收率連續(xù)10年保持在96%以上并復(fù)采出大量的煤炭資源；連續(xù)10年實(shí)現(xiàn)煤矸石零堆放，煤矸石處理率100%；連續(xù)10年實(shí)現(xiàn)礦井廢水100%閉路循環(huán)利用；礦井安全周期達(dá)到14周年。