白 濤
(貴州能發(fā)高山礦業(yè)有限公司,貴州 黔西 551512)
1903綜采工作面地面標高+1330~ +1425m,井下標高+1074.0~ +1166.9m。該工作面地面相對位于太來公路東北方向,地面對應(yīng)村莊為木弄村山背后組(有民房建筑),該村位于1903工作面運輸順槽附近,其余為耕地和灌木坡地,無水體。井下位于主、副斜井東北方向,其上部為1401采空區(qū),南側(cè)為1901工作面(已回采結(jié)束)。工作面走向長度為200.5~439m,傾斜長度184~78m,面積55495m2。煤層厚度為0.7~4.5m,平均2.8m。工作面煤巖層總體趨勢呈現(xiàn)東北高西南低,為一單斜構(gòu)造,工作面切眼傾角為17~25°,平均21°。工作面工業(yè)儲量23.3萬t,可采儲量為22.2萬t。工作面區(qū)域內(nèi)地表無河流、湖泊,含水層之間可能有裂隙水聯(lián)系,地下水主要靠大氣降水補給,補給量隨季節(jié)性變化。1903工作面充水因素主要以1401老空水及1903頂抽巷積水為主。采用相似比擬法分析,預計回采過程中,最大涌水量為40.0mm3/h,正常涌水量為3.0~12.0mm3/h。
1903工作面于2016年1月份開始初采,于2016年6月份停止回采,于2017年10月份恢復生產(chǎn),回采期間可能會對木弄村山背后組民房建筑造成一定的影響。
建筑物下采煤設(shè)計停采線應(yīng)遵循原則為:建筑物下所壓覆煤炭資源,應(yīng)當遵循煤炭資源優(yōu)化利用、受護對象安全、生態(tài)環(huán)境保護和企業(yè)經(jīng)濟與社會效益良好等原則,除特技保護煤柱嚴禁開采(不包括巷道開拓)外,凡技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的,均應(yīng)當進行開采;技術(shù)條件可能,但本礦井尚無成熟經(jīng)驗的,必須進行試采;在目前開采技術(shù)條件下難以實現(xiàn)保護要求,但采用搬遷、就地重建、就地維修、改道(河流)疏干或者改造(地下含水層)等措施,在經(jīng)濟上合理時,也應(yīng)當進行開采。
對于必須留設(shè)保護煤柱的建筑物,其保護煤柱邊界可以采用垂直剖面法、垂線法或者數(shù)字標高投影法設(shè)計。特技建筑物保護煤柱按邊界角留設(shè),其他建筑物保護煤柱按巖移角留設(shè)。
根據(jù)《采礦工程設(shè)計手冊》第七章保護煤柱留設(shè)中,該礦采用類比法對巖層移動角及影響范圍進行計算。經(jīng)對比該礦基本情況與南桐礦區(qū)情況相似,因此決定采用南桐礦區(qū)基巖移動角計算方法進行計算,具體計算結(jié)果如下:
(1)計算1903采空區(qū)下山方向基巖移動角β:
式中:
a-煤層傾角,平均傾角為19°;
M-采厚(m),平均采厚為2.8m;
H-開采深度(m),采深約為318m。
(2)參照南桐礦區(qū)基巖移動角,結(jié)合高山煤礦實際情況,確定1903采空區(qū)走向及上山方向基巖移動角δ及r均為73°。
計算影響1903采空區(qū)下山方向?qū)?yīng)影響地表范圍:
計算影響1903采空區(qū)走向及上山方向?qū)?yīng)影響地表范圍:
4.3.1 運輸順槽再往外推采110m
如果1903工作面按照全部回采進行設(shè)計,經(jīng)計算工作面運輸順槽可以再往外推采110m,工作面回風順槽可以再往外推采140m時,地面可能受影響情況如下:
(1)計算影響地面房屋30戶(其中2戶為新建房屋,1戶為新建養(yǎng)牛場),預計搬遷費用約1420萬元(住宅賠償1400元/m2,新建養(yǎng)牛場賠償1000 元 /m2);
(2)計算影響地面的太來路(瀝青路)340m,需進行維修。
(3)預計采出煤量11萬t。
4.3.2 運輸順槽再往外推采78m
如果1903工作面按照運輸順槽再往外推采78m,工作面回風順槽可以再往外推采108m進行設(shè)計,地面可能受影響情況如下:
(1)計算影響地面房屋16戶,其中2戶為新建房屋,1戶為新建養(yǎng)牛場;預計搬遷費用約750萬元(住宅賠償1400元/m2,新建養(yǎng)牛場賠償1000元 /m2);
(2)計算影響地面的太來路(瀝青路)308m,需進行維修;
(3)預計采出煤量8.0萬t。
4.3.3 不波及影響村莊、村莊不搬遷
如果1903工作面按照不波及影響村莊、村莊不搬遷進行設(shè)計停采線,具體情況如下:
(1)計算影響地面房屋4戶,其中2戶為新建房屋,1戶為新建養(yǎng)牛場;
(2)但當工作面實際回采到現(xiàn)有停采線位置時,地面沒有1戶房屋受到影響,地面的太來路(瀝青路)未受影響。礦井也未對1戶房屋進行賠償。
分析:工作面如果按照不波及影響村莊、村莊不搬遷進行設(shè)計,建議以現(xiàn)有停采線位置為標準,不再往外回采。
4.3.4 運輸順槽再往外推采58m
如果1903工作面運輸順槽再往外推采58m(第一個斷層F1903-5位置),工作面回風順槽再往外推采88m進行設(shè)計,地面可能受影響情況如下:
(1)計算影響地面房屋11戶,其中2戶為新建房屋,1戶為新建養(yǎng)牛場;預計搬遷費用約600萬元(住宅賠償1400元/m2,新建養(yǎng)牛場賠償1000元 /m2);
(2)計算影響地面的太來路(瀝青路)284m,需進行維修;
(3)預計采出煤量6.0萬t。
本著1903工作面回采期間對地面建筑物影響最小,同時回采煤量最大化的原則進行分析研究。經(jīng)過對比,該礦決定采用方案四確定停采線。