綜采工作面過大落差斷層回采方案比選方法

摘要：以往綜采工作面遇到落差大于或等于工作面采高時，一般采用避開或工作面搬家的方法進行回采，但是隨著國家對煤炭資源的重視及工作面設備功率的提高，可以適當考慮工作面硬過大斷層開采，因此，綜采工作面如何選取最優(yōu)方案需要進行經濟技術比較。

關鍵字：綜采工作面，大落差，方案比選

中圖分類號： TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（c）-0000-00

一 課題的提出

協(xié)莊煤礦1202E工作面是2煤層的工作面，煤層厚度平均為2.34m，工作面頂板為砂質頁巖、細砂巖、粉砂巖，底板主要為砂質頁巖，局部有細砂巖、粉砂巖。在順槽掘進過程中揭露了兩條大落差斜角斷層F2和F3，斷層落差均大于10m。以往一般當工作面遇到斷層落差大于或等于采高時，針對走向斷層一般采用縮短工作面的方法避開回采；遇斜交斷層時，選擇重掘開切眼的方法進行回采。隨著工作面綜采設備都趨于大功率、高強度化發(fā)展，原來的方法已經不能完全適應新形勢。雖然1202E工作面硬過大斷層的回采具有一定的可行性，但仍需根據工作面的生產條件進行方案比選，確定最優(yōu)方案。根據以往對待綜采工作面過斷層的方法，提出了硬過大斷層和工作面搬家重新開切眼兩種開采方案，需要通過經濟技術比較確定最優(yōu)方案。

二 經濟比較

這兩個方案的經濟比較過程中，能夠確定的經濟技術指標包括回收的煤炭資源產生的經濟價值、節(jié)省的里段工作面設備撤除費和外段工作面安裝費以及里段拆除時的材料消耗費用，當然還應去除過斷層時的矸石開采費用，下面通過分析這些費用進行經濟比較。

1、 鋪網打錨桿材料費用，工作面里段撤除時，工作面長度按180m計算，其經濟效益：

錨桿費用=（頂板錨桿數量+幫錨桿數量）×25.71=[（工作面長度/錨桿間距×每排數量）+（工作面長度/錨桿間距×每排數量×2）]×25.71=[（180/0.7×6）+（180/1.0×2）×2]×25.71=[1543+720]×25.71=58181.73元

錨索費用=頂板錨索數量×100=（工作面長度/錨索間距×每排數量）×100=（180/6×2）×100=6000元

樹脂藥卷費用=（錨桿數量×2+錨索數量×5）×2.22=（2263×2+60×5）×2.22=10713.72

鋼帶費用=鋼帶數量×4.017=（工作面長度×排數×鋼帶重量）×4.017=（180×6×6.2）×4.017=26897.832元

菱形網費用=菱形網數量×15=（工作面長度×每米鋪網面積）×15=（180×10）×15=27000元。

雙抗網費用=雙抗網數量×11.36=（工作面長度×鋪網長度）×11.36=（180×2.5）×11.36=5112元

總計材料費=58181.73+6000+10713.72+26897.832+27000+5112=133905.282元≈13.4萬元

2、1202E工作面里段設備撤除費用

采煤機：20443元；工作面運輸機：120707元；轉載機：29082元；液壓支架：2461×120=295320元；其它設備（開關、絞車等）：10000元。

拆除總費用=20443+120707+29082+295320+10000=475552元≈47.6萬元

3、1202E工作面外段設備安裝費用

采煤機：16354元；工作面運輸機：72802元；轉載機：23266元；液壓支架：1967×106=208502元；其它設備（開關、絞車等）：10000元。

安裝總費用=16354+72802+23266+208502+10000=330924元≈33萬元

4、過斷層的矸石采出費

根據平面圖可將F2斷層近似按三角形模型計算其面積，將F3斷層近似按一個正方形加一個梯形的復合模型進行計算。則其總體面積計算后約為11000m3，矸石容重按照2.6g/cm3進行計算，其預計采出矸石總重量為11000×2.6= 28600t。根據原煤制造成本預算，1202E工作面矸石單價為92.46元/t，還應該包括爆破材料消耗費用和設備損耗費用。

爆破材料消耗及設備損耗費用為：1202E工作面通過F2、F3斷層，工作面高度控制在2.34m，需爆破巖體10980m3，工作面按0.6m的間距，0.8m的排距布置炮眼，每眼裝藥0.6kg，1個雷管，則消耗炸藥9333kg，單價0.85元/kg，價值為0.8萬元；消耗雷管15615發(fā)，單價1.42元/發(fā)，價值為2.22萬元；鉆頭300個，單價23.93元/個，價值為0.72萬元；風鉆釬子90個，單價64.95元/個，價值為0.58萬元，風鉆6部，單價2322元/部，價值為1.4萬元。煤機負荷軸3臺，單價1620元，價值0.49萬元；運輸機鏈輪軸組兩組，單價0.37萬元；運輸機刮板75付，單價200元，價值1.5萬元。則總體矸石采出費用為28600×92.46+8.08=264.4萬元。

5、回收煤體產生的經濟效益：直接過大斷層回采比搬工作面回采方案多回收煤炭3.9（萬噸），經濟效益=3.9×600=2340（萬元）

綜采工作面過超大落差（25米）斷層總效益：

2340+13.4+ 47.6+33-264.4=2169.6萬元

經過比較，最終確定1202E工作面過25m大斷層具有巨大的經濟效益，在經濟上是可行的。

三 技術比較

如果按照工作面搬家，中間留出斷層保護煤柱不采，將會浪費大量煤炭資源。根據1202E運輸巷揭露情況分析，工作面通過斷層時只會在部分區(qū)域遇到較硬的中砂巖，其余均為砂質頁巖，還有局部粉砂巖，有利于工作面通過。再加上1202E工作面配備的綜采設備都是大功率，放震動炮后截割巖石不會對生產構成難題。因此，其在技術上也是可行的。另外，通過回采斷層保護煤柱，還可以解放斷層煤柱對4煤的壓力，從而防止回采4煤時的沖擊地壓，有利于4煤的回收。

四 結論

通過對1202E工作面直接過大斷層和工作面搬家兩個方面綜合分析比較，1202E工作面過25m大斷層是可行的，具有巨大的經濟效益，也是必要的，有利于保證工作面的正常接續(xù)，同時也為其他煤礦綜采工作面過大落差斷層的方案比較提供了借鑒依據。

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