吕继龙
黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司地质测量部154100
摘 要:所谓“三量”的合理可采期,就是要使“三量”满足“采掘平衡”和“留有恰当储备”这两个因素。“采掘平衡”是指在一个井田范围内的一定期限中,由开拓掘进工程所构成的煤量与开采出的煤量基本相当。这个平衡是指采掘关系的相对稳定性。“留有恰当储备”是指要有一定数量的备用煤量,有的矿区构造复杂的大、中型矿井更需要一定数量的备用工作面和备用采区。
关键词:三个煤量管理办法;开拓煤量;准备煤量;回采煤量;采掘平衡;生产接续
0.前言
“三个煤量”是反映煤矿采掘状况的重要依据,是生产接续、采掘平衡、灾害治理的一项综合指标。鹤岗矿业公司井田地质构造复杂、矿井灾害严重,主采煤层均为厚煤层及特厚煤层,随着矿井开采深度加大,矿井接续和灾害治理日趋紧张,个别矿井处于失衡的边缘,严重制约着企业的发展。为确保煤矿安全、良性、可持续发展,必须做好三个煤量管理工作。
1.“三量”的合理开采期的意义
煤矿生产采用的三量(开拓、准备和回采煤量)是衡量矿井接续状况和安排生产计划的重要依据。三量确定的合理,才能反映出矿并的均衡持续生产程度,及时在生产中调整采掘关系。保证矿井持续发展,提前协调工作面或采区接续紧张情况,保证矿井持续发展。由于科学技术的发展,采煤机械化程度的不断提高,开拓布局、开采方法的不断改进。原三量可采期远远低于实际指标,越来越不能准确衡量采掘的衔接关系。若用原指标来衡原生产矿井之开拓、准备和间采煤量的可采期,各矿均能达到,但实际可能是生产失调、衔接紧张、以至工作面无搬家之地。因此。有必要摸出规律,提出适合自己矿生产条件的三量合理可采期。也为今后修改《三量管理办法》打下基础。
2.考核三量重点
对不同地质条件、开采技术与装备条件以及灾害严重程度的煤矿,保持采掘正常接续所需的“三量”最短可采期是有差异的,煤矿正常生产还存在水平接续、采(盘)区接续等问题。对不同地区和煤矿可能出现其它采掘接续紧张的情形,《暂行办法》也明确了其它采掘接续紧张情形。
当前,煤矿采掘接续紧张情况比较严重,特别是煤与瓦斯突出等灾害严重矿井。煤矿采掘接续紧张往往会导致生产组织混乱,瓦斯、水害等重大灾害得不到有效治理,极易引发煤矿安全事故,所以要科学合理编制生产接续计划,保证回采工作面正常接续、均衡稳定生产,“三个煤量”及安全煤量符合规定。
2.1冲击地压
公司现有冲击地压矿井3个,分别为峻德矿、兴安矿和富力矿,冲击地压矿井占全局总产能的66%。2021年受冲击地压影响的工作面有21个,其中采煤工作面5个(峻德煤矿1个、兴安煤矿2、富力煤矿2),掘进工作面16个(峻德煤矿5个、兴安煤矿7、富力煤矿4)。峻德矿发生冲击地压的煤层是3、9、17、23煤层,占主采煤层总数的57%;兴安矿发生的煤层是17-1和11煤层,占主采煤层总数的29%;富力矿发生的煤层是18-2煤层,占主采煤层总数的25%。
2.2矿井水害
全局水文地质类型复杂矿井3个,占全局生产矿井总数的43%,分别是峻德煤矿、兴安煤矿、益新煤矿;全局水文地质类型中等矿井3个,占全局生产矿井总数的43%,分别是富力煤矿、新陆煤矿、振兴煤矿、简单1个,是新岭煤矿。由于鹤岗矿区煤层的发育条件较为特殊,为厚煤、层累煤层发育。目前工作面开采90%以上受同层上段积水及上下煤层的旧区的老空水威胁,同时存在断层水害、钻孔水害和顶板砾岩层水害,均需要进行物探与钻探相结合的探放水工作,每年探放水工作量为探放水钻孔进尺10000余米。水害治理是制约煤层开采的重要因素。
2.3瓦斯抽采
为避免井下瓦斯造成灾害,瓦斯抽采成为井下灾害治理的重要环节之一。公司现有瓦斯突出矿井4个,分别为峻德煤矿、兴安煤矿、富力煤矿、益新煤矿。高瓦斯矿井2个分别为新陆煤矿、振兴煤矿。为了保持良好的接续,各煤层及各单元评价测点测定的煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量都小于预期的防突效果,有些煤层需要提前2-3年进行抽采已达到可采煤层的标准。
2.4其它因素
影响三量可采期的因素较多,如煤层的赋存条件、开拓方式及生产能力等。其中决定性的因素有:
(1)工作面及采区规模的大小
我局以往工作面平均走向、倾斜较长。而目前采煤工作面走向、倾斜较短。若煤层厚度相同,其煤量却是原来的一半。所以,单个工作面占用煤量少,必然造成回采煤量可采期减小。同样,因工作面规模小,相应的采区规模减小,开拓及准备煤量的可采期也随之减少。
(2)工作面及采区个数
由于同等规模的工作面个数增加或减少,必然使回采煤量可采期增大减小。同样,采区的个数也影响准备、开拓煤量的可采期。
(3)薄、厚煤层的不同比例
厚煤层占总储量比重大的矿井,生产能力大,可采期多。薄煤层反之。在不同煤层条件下,虽采区和工作面的规模相同,但其三量可采期不同。
(4)与掘进进尺的关系
原《三量规定》计算开拓煤量,虽出现开拓进尺,但有时却无开拓煤量。故开拓煤量有突增性,其进尺与煤量往往不成正比。
3、三量的划分与计算
3.1开拓煤量的划分与计算
开拓煤量是在矿井可采储量范围内已完成设计规定的主井、副井、风井、井底车场、主要石门、采(盘)区大巷、回风石门、回风大巷、主要硐室和煤仓等开拓掘进工程后,形成矿井通风、排水等系统所圈定的煤炭储量,减去开拓区内地质及水文地质损失、设计损失量和开拓煤量可采期内不能回采的临时煤柱及其他开采量。
3.2准备煤量的划分
准备煤量是在开拓煤量范围内已完成了设计规定的采(盘)区主要巷道掘进工程,形成完整的采(盘)区通风、排水、运输、供电、通讯等生产系统后,且煤与瓦斯突出煤层煤巷条带区域无突出危险的煤层中,各区段(或倾斜条带)可采储量与回采煤量之和。
3.3回采煤量的划分
回采煤量是准备煤量范围内,已按设计完成工作面进风巷、回风巷等回采巷道及开切眼掘进工程所圈定的,且瓦斯抽采、防突和防治水的效果已达到工作面安全回采要求的可采储量,即正在回采或只要安装设备后,便可进行正式回采的工作面可采煤量之和。
4.矿井“三量”可采期
开拓煤量可采期(年)=期末开拓煤量/当年计划产量或设计(核定)能力;准备煤量可采期(月)=期末准备煤量/当年平均月计划产量;回采煤量可采期(月)=期末回采煤量/当年平均月计划回采产量。当矿井实际月产量连续二个月超过计划月产量的10%时,应当按实际产量重新计算矿井。
5.总结
灾害严重是矿井采掘接续紧张主要原因煤矿采掘接续紧张容易引起事故多发,甚至导致重特大事故。采掘接续紧张矿井,为了尽快准备出采煤工作面,往往会出现以下问题:一是布置多头掘进、赶工期、赶进度,甚至违规实施平行作业,导致生产组织管理混乱;二是牺牲了灾害治理的时间和空间,导致瓦斯、水害、冲击地压等重大灾害得不到有效治理,极易引发煤矿安全事故。
在“三量”的基础上,考虑煤矿灾害防治工程等因素(即准备煤量中煤与瓦斯突出煤层的煤巷条带区域应当无突出危险,回采煤量中的煤层瓦斯抽采、防突和防治水效果应当达到工作面安全回采要求),并根据不同灾害等条件细化“三量”可采期规定,“三量”规定能更好地反映矿井采掘平衡关系。根据“三量”计算方法和可采期规定进行 “三量”计算和采掘平衡管理。按照“三量”平衡管理要求,下达产量考核指标和相对应的经营考核指标。
作者简介:
吕继龙,1969年9月出生,1994年毕业于阜新矿院水文地质与工程地质专业,现工作于黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司地质测量部,主要从事矿井水文地质技术及管理工作。