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井资源整合开发议案的优化范文

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井资源整合开发议案的优化

采空区调查与储量核减

在笔者的建议和指导下,煤矿企业深入老窑采空区开展了补充调查工作,经现场勘察后,对原有调查成果进行及时补充和完善,并对矿井剩余储量进行了核减和修正。

1老窑采空区补充调查情况

(1)矿区浅部早期有小煤窑开采,经多次关闭整顿,无证小煤窑先后封闭废弃。煤矿企业于2007年曾组织一次针对矿界范围内及周边老窑和采空区的调查,当时矿井上部的上山+935m平硐(以下称935硐)、天湖岩+998m平硐(以下称998硐)等2个小煤窑因井巷多处冒落未能深入井下现场勘察。因历史原因,上述2个井硐的废弃巷道及采空区的资料残缺不全。

(2)2010年9月中旬,煤矿企业组织由专业技术人员、现场安全管理人员组成的调查小组,分别对井下轨道上山掘进迎头冒落区、和打开原封闭硐口后对井巷各冒落区进行清理和临时支护,并对井下气体进行检测,在确保安全的前提下,尽可能对井下废弃巷道及采空区进行全面的现场勘察和测量。

(3)经过调查发现,935硐、998硐井下巷道凡揭露到的煤层(37#、41#、47#)除巷道煤柱外,几乎被采空,局部地点还存在下山掏采现象,井下总体较干涸、无积水。在众多空区中,范围较大的有以下2处:①935硐41#煤层采空区,南北走向长度120m,倾向长度30m;空区最高点高程+940m,最低点高程+925m;从采空区可见煤层厚度变化大,最大采高达6m,局部夹薄不可采。②998硐37#煤层采空区,南北走向长度110m,倾向长度41m,标高约+1000m~+1020m;最大采高5.5m,局部夹薄不可采。以上2处较大采空区中顶板出现不同程度的冒落,无积水。经现场确认,当时轨道上山迎头遇到的冒落区系935硐41#煤层采空区。

2矿井储量及服务年限

2007年经过储量核实并经省国土资源评估中心评审核定,整合后的含春850井截止2006年底保有储量(均为112b)979kt,其中南采区535kt,北采区444kt。

北采区自2007年起未动用过保有储量。而南采区2007、2008年分别动用储量56.5kt和33.7kt,自2008年底纳入建设项目管理后未再动用储量。根据本次对老窑采空区进行补充调查的结果,南采区+925m以上资源已基本采空,剩余储量应予以核减。以省国土资源评估中心评审核定的资源储量估算平面图为基础,依补充调查结果,37#、41#、47#煤层的保有储量应分别核减48.5kt、45.3kt、26kt,因此南采区保有储量共减少119.8kt(详见表1)。

通过核算,南采区保有储量减少至325kt,北采区保持444kt不变,因此全矿保有储量(112b)由888.8kt减少至769kt。矿井可采储量=矿井工业资源储量×(1-各类煤柱损失率)×采区回采率=769kt×(1-15%)×85%=556kt矿井服务年限=矿井可采储量/(矿井生产能力×储量备用系数)=556kt/(60kt/a×1.5)=6.2a其中南采区服务年限2.6a,北采区服务年限3.6a。通过以上计算,核减后整合矿井资源储量、设计生产能力和服务年限能够满足《煤炭工业小型矿井设计规范》的要求。

开采方案的调整与优化

根据补充调查的老窑采空区分布现状,在对矿井保有储量进行核减和修正的基础上,笔者提出对原设计方案进行如下调整和优化(见表2),并建议企业暂停施工,依照煤炭建设项目管理规定履行设计变更和报批手续。该优化方案和建议得到了煤矿企业的采纳。(1)鉴于南采区+925m以上煤层已基本采空,南采区开采标高从原来的+860m~+1015m调整为+860m~+910m,+910m~+925m作为保护煤柱留设。根据煤层赋存状况及本矿区开采经验,区段垂高一般控制在20~30m为宜。故方案优化后南采区划分为2个区段开采,分别为+860m~+885m、+885m~910m,区段垂高均为25m。(2)将南、北采区同时投产调整为南采区投产、北采区接替,后期北采区的开拓系统及区段划分保持原方案不变;首采工作面调整为南采区+885区段37#煤层南运巷回采面、南采区+885区段41#煤层南运巷回采面(详见图1)。通过调整,大量减少投产前的开拓巷道工程量,缩短井巷施工占用时间,从而大幅压减建设工期,促使整合项目早日竣工投产。(3)鉴于投产后北采区开拓巷道的掘进任务较重,将设计采掘比由原方案的2∶4调整为2∶5,以保持矿井采掘接替平衡。

优化前后开采方案的比较

含春850井资源整合项目通过开采方案的优化,投产前应掘井巷工程量从3160m减少至1740m,减少了44.9%;其中开拓巷道从2290m减少至940m,减少了59.0%。投产前应掘开拓巷道占井巷总工程量的比重也从72.5%下降至54.0%。根据优化方案,扣除建设单位已完成的井巷工程1007m后,剩余井巷工程量为733m,掘进施工时间需6个月,加上管道、设备安装2个月,尚需建设工期8个月,预计可比原方案提前6个月完工。因方案优化后投产前应掘开拓巷道大幅减少,概算初期总投资从原方案的1470万元减少至1180万元,减少了19.7%;其中井巷工程投资从582万元减少至320万元,减少了45.0%。井巷工程投资占总投资的比重也从39.6%下降至27.1%(详见表2)。

结论

(1)通过补充调查,进一步摸清了矿井范围内老窑采空区分布现状,核减矿井保有储量119.8kt,对该整合项目的资源储量依据进行了修正,也为今后矿井开采及安全生产工作提供更为客观、真实的技术依据。

(2)南采区的首采区段由+985m降至+885m,避免了在采空区布置采掘工作面并产生大量无效进尺的错误;同时南采区绞车房标高从+1015m降至+910m,轨道上山长度缩短了248m,提升系统得到优化,生产布局更趋合理,符合矿井实际。

(3)由南、北采区同时投产调整为南采区投产、北采区接替,通过对开采方案的优化,设计投产前可少掘开拓巷道1350m,概算初期投资减少了290万元,剩余工程所需建设工期缩短了6个月,既大量节省了初期投资,又促使建设项目能够早日竣工。

(4)优化方案得到煤矿企业的采纳,并经县、市行业管理部门审查同意后,原设计单位受企业委托据此对初步设计及安全专篇进行了重新修改。福建省经贸委和福建煤监局分别组织专家组,于2011-04-09对修改后的初步设计及安全专篇进行联合评审并予以通过。优化方案经省级两主管部门分别批复同意后,已付诸实施。

作者:张锦山单位:泉州市煤炭工业行业管理办公室