新疆潞新

【摘 要】潞新一礦位于新疆維吾爾自治區(qū)，其井田開拓在煤礦領(lǐng)域具有很強的代表性。討論其開拓方法需要注意的幾點評價方法，立井單水平與分水平是煤礦開采的兩種很重要的方法，本礦采用立井單水平開拓。

【關(guān)鍵詞】立井;單水平;儲量

1.地理位置、交通情況

潞安新疆煤化工（集團）有限責(zé)任公司一礦井田地處新疆維吾爾自治區(qū)哈密三道嶺礦區(qū)中部，、屬哈密市，位于東經(jīng)92°40′02″－92°42′05″，北緯43°07′07″－43°08′17″。煤礦向北4.0km，有312國道，南13.5km處有蘭新鐵路，交通便利。

2.地形氣候與水電概況

2.1地形及地貌

該井田位于巴爾庫山南側(cè)戈壁平原，地勢平緩，北高南低，海拔為980～1150m，為戈壁丘陵準(zhǔn)平原地形。沒有湖泊和常年性河流，井田內(nèi)除有淺且干枯的沖溝和風(fēng)積丘崗?fù)猓际瞧教垢瓯凇?/p>

2.2氣象及地震

礦區(qū)氣候?qū)俅箨懶詺夂颍囡L(fēng)、干旱、少雨雪，最高氣溫40℃以上(7～8月)，最低氣溫-23.4℃以下(元月)，凍結(jié)期5個月(11～3月)，凍結(jié)深度為0.7m，年平均降雨為26mm，蒸發(fā)量高達4269mm，最大積雪厚度為30mm；春秋兩季多風(fēng)，以東北風(fēng)為主，最大風(fēng)速為47m／s。

該區(qū)地震動峰加速度為0.1ｇ，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.4ｓ。

3.礦井地質(zhì)特征

哈密三道嶺煤礦礦區(qū)位于東天山褶皺帶內(nèi)的山間盆地的沖洪積扇前緣，北有巴爾庫山，南為覺羅塔格山。三道嶺煤田為中下侏羅系沉積煤田，受天山緯向構(gòu)造帶的影響，在第三系晚期經(jīng)喜馬拉雅運動改造，形成現(xiàn)煤田中部隆起被剝蝕，即現(xiàn)在的西山傾伏背斜，致使煤田呈現(xiàn)西部封閉，東部開放的“馬蹄形”煤田格局，其次在煤田內(nèi)發(fā)育有次一級北東～南西走向和近東西走向的斷層，進一步切割了煤田的整體形態(tài)。

3.1構(gòu)造

根據(jù)地質(zhì)報告，一礦井田位于三道嶺西山傾伏背斜的南翼，煤系地層總體為一向南傾的單斜構(gòu)造，走向NE－SW，傾向ES，區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造線的走向大致呈東西方向，區(qū)內(nèi)中小構(gòu)造較為發(fā)育。

3.2水文地質(zhì)

一礦井田由于長期侵蝕切割，形成了南北寬緩之沖溝和狹長之平臺。西部局部基巖裸露，東部則為廣闊的戈壁砂礫石所覆蓋。區(qū)內(nèi)缺少天然地表水體，潛流在地下，沖溝常年呈干涸狀態(tài)，每年6～7月，山區(qū)融雪水匯流而下，但間短。

3.3地層

（1）第四系：基本為全區(qū)分布，厚度0～260m，以砂礫層為主，局部為砂質(zhì)壚坶層，厚度最大處位于西山傾伏背斜的北翼，其他區(qū)域厚度較薄。

（2）第三系：基本為全區(qū)分布，厚度0～600m，以磚紅色砂礫巖、泥巖和砂巖及過渡巖性為主，厚度最大處主要分布在煤田南部外圍，其他區(qū)域厚度在100m左右，煤田西部直接出露地表成丘陵。

（3）侏羅系：基本全區(qū)分布，厚度在30～700m，以灰色、灰綠色、灰黑色的泥巖、砂巖為主，其中下侏羅系含煤6層。

（4）石炭二迭系：厚度不詳，主要出露在天山內(nèi)和西山傾伏背斜軸部。

4.煤的物理特性及工業(yè)用途

一礦井田可采煤層煤種確定的主要指標(biāo)是可燃基揮發(fā)分產(chǎn)率和粘結(jié)性指數(shù)，井田內(nèi)4#煤層其精煤可燃基揮發(fā)分在22.83%～33.00%，粘結(jié)指數(shù)為2，膠質(zhì)層Y值為0。根據(jù)《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)》（GB5751～86），4#煤種可劃定為不粘煤（BN21），該礦井的主要可采煤層為低硫、低磷、低灰分、高發(fā)熱量的動力煤和民用煤，煤的各項指標(biāo)均可滿足動力用煤和民用煤的需要。

經(jīng)測定，為低瓦斯礦井，井田內(nèi)各煤層有自燃發(fā)火傾向，屬自燃煤層，發(fā)火期為3～6個月。煤塵具爆炸性。

5.井田境界

潞新一井田北部和東部以F2斷層為界，東北角以4#煤層底板等高線+960為界，西部以XⅢ排勘探線為界，南部以4#煤層底板等高線+580為界。井田東西走向平均長4.0km，南北寬2.5km，面積約為10.0km2，開采深度由+960m至+580m標(biāo)高。

5.1礦井工業(yè)儲量

經(jīng)地質(zhì)勘探，煤層最大厚度11.2m，最小厚度8.9m，平均厚度10.1m，結(jié)構(gòu)簡單，厚而穩(wěn)定，一般遵循著由西向東逐漸變薄、由北向南增厚的規(guī)律。該煤層內(nèi)普遍含有1～2層含鮞狀鐵質(zhì)結(jié)核、灰分達30%的薄分層，常以此特征作為本區(qū)對比標(biāo)志，屬穩(wěn)定煤層。

根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%探明的，30%控制的，10%推斷的。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%的是經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量，30%的是邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量。

礦井工業(yè)儲量可用下式計算：

Z=Z+Z+Z+Z+Zk （2.2）

Z=Z+Z+Z+Z+Zk=110.58Mt

5.2礦井的永久保護煤柱損失量

礦井設(shè)計資源儲量按下式計算

Z=Z-P

式中：Z——礦井設(shè)計資源/儲量；

P——斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱損失量之和。

礦井設(shè)計可采儲量:

Z=(Z-P2)C

Z=(110.58-15.278)=95.30 Mt

6.礦井工作制度

按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文修改的說明》，確定本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日330天計算，四六制作業(yè)（三班生產(chǎn)，一班檢修），每日三班出煤，凈提升時間為16小時

7.礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限

7.1礦井設(shè)計生產(chǎn)能力

潞新礦井田儲量豐富，煤煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，厚度變化不大，開采條件較簡單，技術(shù)裝備先進，經(jīng)濟效益好，交通運輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。

確定潞新一礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1.5Mt/a。

7.2礦井服務(wù)年限

井田的設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井的可采儲量相適應(yīng)，以保證礦井有足夠的服務(wù)年限。

礦井服務(wù)年限的公式為：

T=Z/(A×K)

其中：T——礦井的服務(wù)年限，年；

Z——礦井的可采儲量，95.30Mt

A——礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力，150Mt/a；

K——礦井儲量備用系數(shù)，取1.3。

則： T=95.30/（1.5×1.3）

=51.23（年）

8.井田開拓

8.1井筒形式、位置及數(shù)目

8.1.1井筒形式的確定

本礦井煤層傾角小，平均3°，為近水平煤層。地表平坦無起伏，且煤層埋藏較深，平硐開拓沒有條件。表土層平均厚度665.14m，如果用斜井開拓不僅斜井過長，而且會造成運輸距離和通風(fēng)路線過長，經(jīng)濟上不合理。所以本設(shè)計采用立井開拓。表土層無強含水層，屬穩(wěn)定表土層，立井井筒表土段施工方法采用普通施工法。

8.1.2井筒位置的確定

由于本井田傾角平緩，厚度變化小，蘭新鐵路從井田東北貫穿而過。故把井筒置于井田中央，蘭新鐵路西側(cè)

8.1.3井筒數(shù)目

為了滿足井下煤炭的提升，需設(shè)置一主井，輔助提升及進風(fēng)設(shè)置一副井。礦井瓦斯含量低，但煤層易自燃，且井田面積較大，所以采用中央分列式通風(fēng)，共計3個井筒。

8.2主要開拓巷道

根據(jù)地質(zhì)資料，本礦井4#煤屬易自然發(fā)火煤層，自然發(fā)火傾向性為Ⅱ類，發(fā)火期3～6個月，煤層平均厚度10.1m。由于大巷服務(wù)年限長，若采用煤層大巷則維護困難，且煤層易自燃，一旦發(fā)火則全礦停產(chǎn)。綜合考慮各種因素，確定開拓大巷均為巖層大巷。

9.結(jié)束語

選擇礦井的開拓方法是煤礦生產(chǎn)中非常重要的一環(huán)，此研究可以為其他煤礦選擇開拓方法提供示范，為以后的生產(chǎn)研究提供方向，在實際問題中妥善處理好地質(zhì)，環(huán)境，儲量問題。 [科]

【參考文獻】

［１］杜計平，孟憲銳.采礦學(xué).徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2009.

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［４］張榮立，何國緯，李繹.采礦工程設(shè)計手冊.煤炭工業(yè)出版社.

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