孟建瑞

（山西介休義棠煤業(yè)有限公司，山西 晉中 031206）

利貞寨及其兩翼開采區(qū)域開采的綜合分析

孟建瑞

（山西介休義棠煤業(yè)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(yè)+610m水平的利貞寨及其兩翼開采區(qū)域歷次開采失敗的原因，并結合現(xiàn)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(yè)有限公司礦井位于霍西煤田孝柳礦區(qū)師屯北井田內，礦區(qū)面積15.6463km2，現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)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(qū)一部、三采區(qū)（皆為下山采區(qū)）位于井田東北下山區(qū)域，該區(qū)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(chǎn)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?，F(xiàn)就其開采綜合分析如下：

2 區(qū)域概況

1）煤巖沉積、賦存。本區(qū)域位于井田東北下山區(qū)域，屬于整個師屯北井田沉積中心，其煤層賦存、頂?shù)装鍘r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?yōu)?.2m，煤層底部原10 cm～20cm底煤變?yōu)?0cm～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?yōu)闃O薄的泥質砂質與頁巖互層至頁巖，頂板層理發(fā)育，底板為頁巖夾薄層泥質砂巖，頂、底板植物化石豐富。區(qū)域內3號、5號、6號煤明顯比其它地方賦存較厚、較穩(wěn)定且間距變小，煤層厚度由0cm～70cm變?yōu)?0cm左右，但頂、底板漸變?yōu)殁}質頁巖，節(jié)理及斷層間方解石發(fā)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(qū)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(qū)下山傾角大于18°，區(qū)域內發(fā)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(qū)域傾斜并進入晉中裂陷帶，是區(qū)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(qū)，212隊在該區(qū)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(wěn)定的供水水源，新、舊三采區(qū)開采時，采空區(qū)涌水嚴重，對生產(chǎn)產(chǎn)生嚴重制約。采區(qū)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(fā)生水力聯(lián)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(qū)，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(qū)，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(tǒng)不足、采空區(qū)涌水大而沒有大規(guī)模開采。

圖2 礦井構造綱要圖

3 系統(tǒng)及工藝規(guī)劃

近年來，錨、噴、網(wǎng)開掘工藝、綜采工藝及大傾角皮帶、液壓支護設備的大規(guī)模應用，為該區(qū)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(qū)域1號、2和、5號（局部）煤的開采規(guī)劃提上議事日程。

1）開掘工藝。采區(qū)下部頂板巖性為極薄泥質砂巖與頁巖互層，易離層，現(xiàn)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(wǎng)、噴漿（采區(qū)大巷）支護。

2）回采工藝（2號煤）?；谄涿簩淤x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(jié)理方向成30度左右夾角，以利頂板的維護和采空區(qū)的管理。

4）生產(chǎn)系統(tǒng)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(tǒng)。

4 注意事項

由于采區(qū)大巷與區(qū)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(qū)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(qū)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(qū)涌水水大且為下山采區(qū)，因此僅在采區(qū)上部刀

[1]田本裕，等.山西省介休縣義棠鎮(zhèn)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(yè)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(yè)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(yè)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。