露天煤礦邊幫壓煤充填開采技術研究

蔣紅軍，董 輝

(內蒙古煤礦設計研究院有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010010)

煤炭作為我國的主體能源，在一次能源消費結構中占70%左右，在國家能源安全戰略中，煤炭工業處于主體工業的重要位置。

在我國露天煤礦數量占全國煤礦總數額的6%，但產能卻占全國煤炭產能總量的20%左右，年產能約9.5億t。露天煤礦具有原煤生產成本低、工藝簡單、安全系數高、生產能力大等諸多優點，在煤層賦存條件允許的前提下備受企業青睞。但露天煤礦采用拉鉤方式開采，在露天拉溝后采坑工作幫和非工作幫四周壓覆大量的煤炭資源，為保證露天工作面正常拉溝，采坑內需及時內排，內排后采坑四周壓覆的煤炭資源無法進行回收，導致礦井資源采出率低；據統計，邊幫壓覆資源占礦井總資源儲量40%左右[1]。同時，壓覆的煤炭資源極易引起自燃，造成環境污染。如何對露天礦邊幫壓覆資源進行回收、解決棄煤自燃問題已成為露天礦山急需解決的技術難題。

以烏蘭煤礦為例，采用力學模型計算和數值分析相結合的研究方法開展露天煤礦邊幫壓煤充填開采技術研究。

1 工程概況

烏蘭煤礦采用露天開采方式，井田內含3#、4#、5-1下#及5-2#等4層可采煤層，其中：3#煤層厚度0.54～5.50m，平均4.25m，最大埋深136m。

4#煤層厚度3.86～4.58m，平均4.22m；5-1下#煤厚度0.70～0.97m，平均0.92m；5-2#煤厚度0.66～1.80m，平均1.39m。各煤層頂、底板以灰白色細粒砂巖為主，局部為深灰色砂質泥巖，屬軟弱-堅硬巖層。

目前，烏蘭煤礦正剝離開采上部3#、4#煤層，下部煤層尚未剝離。全礦保有資源儲量44.75Mt，邊幫壓覆資源儲量15.94Mt，壓覆資源儲量占全井田保有資源儲量的35.62%。……