徐榮興

（鞍鋼礦業(yè)爆破有限公司，遼寧 鞍山 114000）

陡幫開采技術在勝利露天煤礦的應用

徐榮興

（鞍鋼礦業(yè)爆破有限公司，遼寧 鞍山 114000）

勝利露天煤礦非工作幫及端幫地表已經達到設計境界，由于地質情況復雜和滑坡等原因，非工作幫及端幫邊坡角度較緩，尚未達到原初步設計的底部境界，為了在保證安全的前提下盡量回收非工作幫及端幫下部的6煤，勝利露天煤礦對非工作幫及端幫進行了陡幫開采。勝利露天礦陡幫開采工程的順利實施對建設資源節(jié)約型企業(yè)的意義重大，也為其他同類礦山提供了寶貴的借鑒經驗。

勝利露天煤礦；陡幫開采；技術；幫坡角

1 開展陡幫開采工作背景

勝利露天煤礦位于內蒙古自治區(qū)錫林浩特市北郊6km，礦權范圍東西平均長7.50km ，南北平均寬4.58km，面積34.36 km2。設計能力為20 Mt/a，于2004年正式開工建設，2006年2月由國家發(fā)改委核準，核準能力為20 Mt/a。勝利一號露天礦現開采的煤層為中灰、低硫、低磷、中等熱值的褐煤，目前開采的主要煤層是5、6號煤層，煤層傾角小于5o，煤層埋藏較淺，5號煤層平均埋深45.9m，5、6號煤層間距平均59m，6號煤埋藏深度平均121.2m，剝離物多為泥、砂巖等軟巖，全礦剝采比平均2.66t/m3。開采工藝剝離采用單斗—卡車間斷開采工藝；采煤采用單斗—卡車—地面半固定式破碎機—帶式輸送機半連續(xù)開采工藝。勝利露天煤礦為土質邊坡，自2005年以來，采場東部非工作幫、北部端幫、南部出入溝道路已多次發(fā)生不同規(guī)模的滑落、坍塌，給生產組織造成極大影響，并不同程度地破壞了地面疏干管路及部份供電設施。為了能夠保證露天礦初期的安全生產，露天礦采取增大平盤寬度，減緩幫坡角的方法以保證邊坡穩(wěn)定，但是，這樣降低了煤炭的回采率。為了將未采出煤全部采出，露天礦決定進行陡幫開采工程。

2 陡幫開采技術應用

2.1 陡幫開采范圍

2010年6月末，露天礦東幫南段和南端幫的6煤全部揭露底板并按正常臺階參數留設了運輸平盤，已具備了一定的內排空間和條件，同時考慮到6煤生產位置緊張，回采煤量少、提高資源回采率和增加經濟效益等因素，決定對已經揭露底板并具備內排條件的東南幫進行陡幫開采設計并盡快組織實施。

2011年，露天礦陡幫開采區(qū)主要集中在東幫北段和北端幫，陡幫開采工程施工是否順利進行，是6號煤開采接續(xù)、內排計劃實現和年度生產計劃順利實施的關鍵所在。

2.2 陡幫開采初始設計方案的制定以及在實踐中不斷完善

（1）邊坡穩(wěn)定性分析

為了確保安全生產，神華北電勝利能源有限公司于2007年9月委托中國礦業(yè)大學和南京大學對露天煤礦的邊坡進行了研究，研究的結論是：露天煤礦的總體邊坡角不大于18°是穩(wěn)定的。之后勝利露天煤礦采用了這個結論，調整了邊坡角進行施工。

為了盡快回收東幫邊坡下部的6煤，然后進行內排，神華北電勝利能源有限公司于2010年5月委托中國礦業(yè)大學和昆明煤炭設計研究院對東幫和南幫6煤回收方案進行設計。本設計采用中間橋的方式，建立內排通道，剝離和采煤采用陡幫開采的方式，實現快速剝離和快速采煤的目的。

在邊坡穩(wěn)定性評價中采用了剛體極限平衡法，分別按照6煤頂板向東推進20m、30m、40m、60m和80m進行穩(wěn)定性計算，同時計算出單位走向長度上需要剝離的巖土量、采煤量、剝采比和對應的穩(wěn)定性系數。

從剝采比的大小看，幾種推進方案都是合理的，但考慮到安全問題，確定采用推進30m方案，這樣既可以回收6煤，又可以保證安全，此方案實施后可安全采出6煤80萬t。

（2）陡幫開采方案實施過程

東幫南部首先要用西幫的剝離物從西煤幫860水平由西向東形成一條路堤，路堤頂部寬度30～40m，向東逐漸升高到達東幫的870水平，以建立剝離的內排通道，923、914、902、890和880水平的剝離物通過路堤向路堤的南側中部進行內排。其次，從東幫北側上部開始清幫，逐步向下發(fā)展，同時從東幫南部進行清幫。剝離物通過路堤進入內排土場。在陡幫開采過程中，初期利用中部路堤快速剝離至內排通道，內排土場形成后，由于陡幫開采在非工作幫，不影響總的開拓運輸系統。

當6煤頂板的剝離工程形成150m的空間時，用“短工作線、快速推進、快速內排壓幫”的方式回采6煤。完成第一幅6煤回收工作后，立即進行內排壓幫。

南端幫6煤頂板以上剝離物通過南幫自東向西剝離，從西部運出，6煤的回采方法與東幫南部的方法相同。

東幫北部先將6煤頂板900水平以上的邊坡按原設計推到位（平均走向長度約650m），下部的巖層和6煤依然采用“短工作線、快速推進、快速內排壓幫”的方法進行開采。

露天礦結合并借鑒東南幫陡幫開采方案，北幫邊坡的穩(wěn)定幫坡角確定為22°，2011年9月，勝利露天礦開始北端幫陡幫開采工程：首先對北端幫870～855兩個剝離臺階水平平盤進行壓縮，最終平盤寬度為20m，物料經西側工作幫，至內排土場進行排棄。北幫6煤分為4個采煤臺階，從采場西側工作幫做835-825水平坡道，上部采煤臺階留出寬度為15m的保安平盤，下部臺階平盤寬度均為5m；臺階高度為10m，最下部臺階高度為5m，與西側工作幫采煤工作線拉通。

3 結束語

從2010年7月開始，勝利能源公司露天礦實施陡幫開采，到2011年12月11日結束，累計采煤622萬t，剝離458萬m3，剝采比僅為0.73m3/噸，創(chuàng)造直接經濟效益9.95億元。勝利露天礦陡幫開采技術的合理應用不僅提高了煤炭回采率，解決6煤生產接續(xù)和增加內排土場和排土空間的問題，而且均衡了生產剝采比，使露天礦生產方案更加合理和完善，資源得到更加合理的利用，有效的降低了采礦成本，經濟效益非常明顯。

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1671-3818（2016）10-0034-01