龍?zhí)睹旱V306 采區(qū)西塊段開采方案初探

吳長盛

（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)展關系到公司的后續(xù)生產(chǎn)經(jīng)營。 根據(jù)2019 年末儲量核實可知，龍?zhí)睹旱V保有資源儲量286.85 萬t，可采儲量158.3萬t，剩余服務年限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，導致背斜軸部在-150 m 區(qū)段以下無法延伸，306 采區(qū)已開采至礦界-180 m 標高，也無法往下延伸，且礦井主要煤層回采巷道至2020 年底基本掘進到位。因此，龍?zhí)睹旱V面臨保有儲量少、接續(xù)緊張的問題，目前主要靠上部采區(qū)復采補充煤量［1］，急需進一步探底拓邊，增加礦井資源儲量，為礦井的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。 通過礦井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地質資料分析，認為礦井306采區(qū)西塊段（即303 采區(qū)下部）存有一定的資源儲量，具有一定的開采價值。 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，準備擬定開采方案，對該邊角塊段進行安全、合理、經(jīng)濟開采。

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)，設計生產(chǎn)能力210 kt/a，服務年限40 年，2006 年核定生產(chǎn)能力300 kt/a。礦井主要開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，煤塵無爆炸性，為低瓦斯礦井。 礦井采用平硐暗斜井開拓，開采標高為+523 m～-200 m，分為兩個水平：第一水平+245 m（開采結束）；第二水平+50 m，上山+50 m～+245 m（開采結束）， 下山+50 m～-150 m 分為302、303、306 采區(qū)，302 采區(qū)開采至-150 m 區(qū)段，303 采區(qū)停產(chǎn)，306 采區(qū)開采至-180 m區(qū)段。

1.2 306 采區(qū)西塊段概況

1.2.1 開采周邊情況

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 標高為界，上部為停產(chǎn)的303 采區(qū)。303 采區(qū)已開采至±0 m、-50 m 兩個區(qū)段，主要開采5#、6#、20#、23#、29# 等煤層，煤層相對穩(wěn)定， 開采最低標高為-43 m， 采出煤量約6.0 萬t，2017 年3月因煤炭價格、市場行情等因素，303 采區(qū)停產(chǎn)。1.2.2 水文地質、地質構造

根據(jù)地質勘探資料可知，306 采區(qū)西翼塊段為童子巖組三段地層，無富含水地層及斷層導水接口，采區(qū)內斷層對開采沒有影響，地面無溪流通過，勘探鉆孔均按規(guī)定進行封堵，水文地質條件簡單。

306 采區(qū)西翼塊段煤層總體為單斜構造，塊段內無大的褶皺，煤層總體走向為東西走向，產(chǎn)狀190°∠42°。 據(jù)調查，目前上部小窯已全部關閉， 西井田歷史入侵的小窯最低開采標高為+70 m，306 采區(qū)西翼塊段生產(chǎn)后，生產(chǎn)標高在-50 m 標高以下，不會受小窯采空積水區(qū)的直接影響。 根據(jù)礦井計算可得，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、底板簡單，煤層相對穩(wěn)定；結合303 采區(qū)-50m、±0m 區(qū)段開采情況可知，303采區(qū)開采的6#、20#、23#、29# 等煤層頂、底板特征簡單，煤層相對穩(wěn)定；綜合306 采區(qū)西翼地探工程和303 采區(qū)開采情況，推算306 采區(qū)西翼塊段-100m～-180m 區(qū)段地質儲量為52.88萬t。

2 306 采區(qū)西翼塊段開采方案選擇

針對龍?zhí)睹旱V資源儲備不足、采掘接續(xù)緊張、服務年限縮短等開采問題，為了增加龍?zhí)睹旱V資源儲量，穩(wěn)定生產(chǎn)能力，延長服務年限， 對龍?zhí)睹旱V306 采區(qū)西塊段的開采必要且可行，擬對該塊段進行安全、合理、經(jīng)濟開采。

2.1 306 采區(qū)西塊段備選開采方案

本著安全、合理、經(jīng)濟的原則［2］，對龍?zhí)睹旱V306 采區(qū)西塊段開采提出了兩個備選開采方案。

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)原設計完善各系統(tǒng)后采區(qū)獨立開采。 采區(qū)水泵房及變電所布置在-150 m 下部車場附近。 人行下山安裝架空乘人裝置，作為行人、管線敷設之用。各區(qū)段分別掘邊界回風上山與303 采區(qū)人行下山連通構成通風系統(tǒng)。

方案二：從306 采區(qū)-100 m、-150 m 區(qū)段分別掘運輸平巷至303 采區(qū)下部， 在-100 m 區(qū)段掘通風上山貫通303 采區(qū)軌道下山，形成通風系統(tǒng)。 完善（擴大）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 水平配電點供給，-100 m、-150 m 區(qū)段運輸集中到306 采區(qū)提升運輸，其他供風、通訊等系統(tǒng)均由306 采區(qū)往西翼塊段延伸。

2.2 開采方案比較分析

開采方案工程量見表1，優(yōu)缺點見表2。

表1 開采方案工程量明細表

表2 開采方案優(yōu)缺點比較表

上述兩個開采方案，從經(jīng)濟投入、施工難度、工期、安全管理等進行綜合比較（見表3），認為方案二具有資金投入少、施工容易、工期短、安全管理簡單等優(yōu)點，擬選定方案二作為306采區(qū)西塊段的開采方案。

3 前期投資估算及預期效益

根據(jù)龍?zhí)睹旱V采掘工程成本測算， 預測排放303 采區(qū)積水和完善主要系統(tǒng)總投資為383.00 萬元。開采方案實施后，礦井可增加地質儲量52.88 萬t， 可延長礦井服務年限1.36 年。按照固定費用235.15 元/t （采掘成本160.07 元/t， 機運成本53.36 元/t，前期投資21.72 元/t），煤炭銷售價600 元/t，可增加利潤6 431.5 萬元。

表3 開采方案綜合比較表

4 結語

通過選擇合理的開采方案， 對龍?zhí)睹旱V306 采區(qū)西塊段進行安全、合理、經(jīng)濟開采，不但可以增加礦井地質儲量，緩解礦井生產(chǎn)接續(xù)緊張的狀況，還能延長礦井服務年限，給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益，可行且必要。