龍?zhí)睹旱V306 采區(qū)西塊段開(kāi)采方案初探

吳長(zhǎng)盛

（福建煤電股份有限公司 福建龍巖 364014）

0 引言

龍?zhí)睹旱V為福建煤電股份有限公司的骨干礦井， 礦井的可持續(xù)發(fā)展關(guān)系到公司的后續(xù)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。 根據(jù)2019 年末儲(chǔ)量核實(shí)可知，龍?zhí)睹旱V保有資源儲(chǔ)量286.85 萬(wàn)t，可采儲(chǔ)量158.3萬(wàn)t，剩余服務(wù)年限4.06 年，煤礦后備資源不足。龍?zhí)睹旱V主要生產(chǎn)采區(qū)為302 采區(qū)和306 采區(qū)，302 采區(qū)由于軸部煤層傾角變緩，導(dǎo)致背斜軸部在-150 m 區(qū)段以下無(wú)法延伸，306 采區(qū)已開(kāi)采至礦界-180 m 標(biāo)高，也無(wú)法往下延伸，且礦井主要煤層回采巷道至2020 年底基本掘進(jìn)到位。因此，龍?zhí)睹旱V面臨保有儲(chǔ)量少、接續(xù)緊張的問(wèn)題，目前主要靠上部采區(qū)復(fù)采補(bǔ)充煤量［1］，急需進(jìn)一步探底拓邊，增加礦井資源儲(chǔ)量，為礦井的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。 通過(guò)礦井306 采區(qū)-150 m、-100 m 區(qū)段西翼童子巖組三段探巷工程和礦井相關(guān)地質(zhì)資料分析，認(rèn)為礦井306采區(qū)西塊段（即303 采區(qū)下部）存有一定的資源儲(chǔ)量，具有一定的開(kāi)采價(jià)值。 鑒于306 采區(qū)西塊段處于303 采區(qū)下部，位于306 采區(qū)西翼邊界，準(zhǔn)備擬定開(kāi)采方案，對(duì)該邊角塊段進(jìn)行安全、合理、經(jīng)濟(jì)開(kāi)采。

1 概況

1.1 礦井基本情況

龍?zhí)睹旱V位于龍巖市永定區(qū)培豐鎮(zhèn)與龍?zhí)舵?zhèn)兩鎮(zhèn)交界處，1991 年建井，1998 年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力210 kt/a，服務(wù)年限40 年，2006 年核定生產(chǎn)能力300 kt/a。礦井主要開(kāi)采童子巖組一至三段地層的5#、6#、20#、23#、29#、37#、39# 等煤層，煤層不易自燃，煤塵無(wú)爆炸性，為低瓦斯礦井。 礦井采用平硐暗斜井開(kāi)拓，開(kāi)采標(biāo)高為+523 m～-200 m，分為兩個(gè)水平：第一水平+245 m（開(kāi)采結(jié)束）；第二水平+50 m，上山+50 m～+245 m（開(kāi)采結(jié)束）， 下山+50 m～-150 m 分為302、303、306 采區(qū)，302 采區(qū)開(kāi)采至-150 m 區(qū)段，303 采區(qū)停產(chǎn)，306 采區(qū)開(kāi)采至-180 m區(qū)段。

1.2 306 采區(qū)西塊段概況

1.2.1 開(kāi)采周邊情況

306 采區(qū)西塊段位于龍?zhí)段骶?，西以F0斷層為界，東以F9斷層為界與306 采區(qū)相鄰，南以F4斷層為界，北以-50 m 標(biāo)高為界，上部為停產(chǎn)的303 采區(qū)。303 采區(qū)已開(kāi)采至±0 m、-50 m 兩個(gè)區(qū)段，主要開(kāi)采5#、6#、20#、23#、29# 等煤層，煤層相對(duì)穩(wěn)定， 開(kāi)采最低標(biāo)高為-43 m， 采出煤量約6.0 萬(wàn)t，2017 年3月因煤炭?jī)r(jià)格、市場(chǎng)行情等因素，303 采區(qū)停產(chǎn)。1.2.2 水文地質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造

根據(jù)地質(zhì)勘探資料可知，306 采區(qū)西翼塊段為童子巖組三段地層，無(wú)富含水地層及斷層導(dǎo)水接口，采區(qū)內(nèi)斷層對(duì)開(kāi)采沒(méi)有影響，地面無(wú)溪流通過(guò)，勘探鉆孔均按規(guī)定進(jìn)行封堵，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。

306 采區(qū)西翼塊段煤層總體為單斜構(gòu)造，塊段內(nèi)無(wú)大的褶皺，煤層總體走向?yàn)闁|西走向，產(chǎn)狀190°∠42°。 據(jù)調(diào)查，目前上部小窯已全部關(guān)閉， 西井田歷史入侵的小窯最低開(kāi)采標(biāo)高為+70 m，306 采區(qū)西翼塊段生產(chǎn)后，生產(chǎn)標(biāo)高在-50 m 標(biāo)高以下，不會(huì)受小窯采空積水區(qū)的直接影響。 根據(jù)礦井計(jì)算可得，303 采區(qū)+50 m 至-150 m 正常涌水量為26.7 m3/h， 最大涌水量為103.4 m3/h。

1.2.3 煤層賦存情況

根據(jù)目前306 采區(qū)-100 m、-150 m 區(qū)段西翼童子巖組三段探巷所揭露的23#、29# 等煤層可知，煤層頂、底板簡(jiǎn)單，煤層相對(duì)穩(wěn)定；結(jié)合303 采區(qū)-50m、±0m 區(qū)段開(kāi)采情況可知，303采區(qū)開(kāi)采的6#、20#、23#、29# 等煤層頂、底板特征簡(jiǎn)單，煤層相對(duì)穩(wěn)定；綜合306 采區(qū)西翼地探工程和303 采區(qū)開(kāi)采情況，推算306 采區(qū)西翼塊段-100m～-180m 區(qū)段地質(zhì)儲(chǔ)量為52.88萬(wàn)t。

2 306 采區(qū)西翼塊段開(kāi)采方案選擇

針對(duì)龍?zhí)睹旱V資源儲(chǔ)備不足、采掘接續(xù)緊張、服務(wù)年限縮短等開(kāi)采問(wèn)題，為了增加龍?zhí)睹旱V資源儲(chǔ)量，穩(wěn)定生產(chǎn)能力，延長(zhǎng)服務(wù)年限， 對(duì)龍?zhí)睹旱V306 采區(qū)西塊段的開(kāi)采必要且可行，擬對(duì)該塊段進(jìn)行安全、合理、經(jīng)濟(jì)開(kāi)采。

2.1 306 采區(qū)西塊段備選開(kāi)采方案

本著安全、合理、經(jīng)濟(jì)的原則［2］，對(duì)龍?zhí)睹旱V306 采區(qū)西塊段開(kāi)采提出了兩個(gè)備選開(kāi)采方案。

方案一：利用303 采區(qū)原有生產(chǎn)系統(tǒng)，軌道下山、人行下山往下延深至-150 m 區(qū)段， 按303 采區(qū)原設(shè)計(jì)完善各系統(tǒng)后采區(qū)獨(dú)立開(kāi)采。 采區(qū)水泵房及變電所布置在-150 m 下部車場(chǎng)附近。 人行下山安裝架空乘人裝置，作為行人、管線敷設(shè)之用。各區(qū)段分別掘邊界回風(fēng)上山與303 采區(qū)人行下山連通構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)。

方案二：從306 采區(qū)-100 m、-150 m 區(qū)段分別掘運(yùn)輸平巷至303 采區(qū)下部， 在-100 m 區(qū)段掘通風(fēng)上山貫通303 采區(qū)軌道下山，形成通風(fēng)系統(tǒng)。 完善（擴(kuò)大）303 采區(qū)-50 m 區(qū)段攔截泵房和306 采區(qū)-150 m 區(qū)段水泵房，306 采區(qū)西翼塊段-100 m、-150 m 區(qū)段涌水沿石門(mén)流至306 采區(qū)-150 m 水泵房集中排水。 塊段供電由303 采區(qū)+50m 水平配電點(diǎn)供給，-100 m、-150 m 區(qū)段運(yùn)輸集中到306 采區(qū)提升運(yùn)輸，其他供風(fēng)、通訊等系統(tǒng)均由306 采區(qū)往西翼塊段延伸。

2.2 開(kāi)采方案比較分析

開(kāi)采方案工程量見(jiàn)表1，優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表2。

表1 開(kāi)采方案工程量明細(xì)表

表2 開(kāi)采方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表

上述兩個(gè)開(kāi)采方案，從經(jīng)濟(jì)投入、施工難度、工期、安全管理等進(jìn)行綜合比較（見(jiàn)表3），認(rèn)為方案二具有資金投入少、施工容易、工期短、安全管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，擬選定方案二作為306采區(qū)西塊段的開(kāi)采方案。

3 前期投資估算及預(yù)期效益

根據(jù)龍?zhí)睹旱V采掘工程成本測(cè)算， 預(yù)測(cè)排放303 采區(qū)積水和完善主要系統(tǒng)總投資為383.00 萬(wàn)元。開(kāi)采方案實(shí)施后，礦井可增加地質(zhì)儲(chǔ)量52.88 萬(wàn)t， 可延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限1.36 年。按照固定費(fèi)用235.15 元/t （采掘成本160.07 元/t， 機(jī)運(yùn)成本53.36 元/t，前期投資21.72 元/t），煤炭銷售價(jià)600 元/t，可增加利潤(rùn)6 431.5 萬(wàn)元。

表3 開(kāi)采方案綜合比較表

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)選擇合理的開(kāi)采方案， 對(duì)龍?zhí)睹旱V306 采區(qū)西塊段進(jìn)行安全、合理、經(jīng)濟(jì)開(kāi)采，不但可以增加礦井地質(zhì)儲(chǔ)量，緩解礦井生產(chǎn)接續(xù)緊張的狀況，還能延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，給企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益，可行且必要。