开采顺序
开采顺序
开采顺序是指在矿床开采过程中,按照一定的原则和规律来决定开采的先后次序。通常遵循的原则是先主后次,先上后下,即先开采主矿体上方的部分,然后逐步向下开采次要矿体和主矿体下方的部分。在同一个矿区的不同井田中,开采顺序可分为同时开采、依次开采以及两者相结合的方式。在同一井田的不同阶段,开采顺序通常是自上而下,但也有可能同时开采多个阶段。而在同一阶段的不同采区,沿着走向的开采顺序包括前进式、后退式和联合式。
分类
前进式与后退式
开采水平内采区的开采顺序有两种基本类型:前进式和后退式。前进式的优点在于能够减少初期工程量和基建投资,缩短工期并快速投产,适用于上山采区特别是第一水平的上山采区。而后退式的优点在于便于运输大巷和总回风巷的维护,减少漏风,有助于采后密闭,适用于地质和开采技术条件不同的具体矿井。
下行开采与上行开采
上、下水平和上、下煤层之间的开采顺序,一般采用自上而下的下行式开采,以防止采动影响。但在特定情况下,如果上、下煤层或煤组相距较远且没有采动影响关系,或者出于其他需求,也可能先开采下部煤层或煤组。
开采顺序比较
上行式开采的优点在于能够一次性开拓至经济上最优和技术上可行的最大深度,并在最深处进行回采,同时在其上部1-2个水平进行开拓和采准。这样可以利用废石填充采空区,形成高强度的充填体,避免岩体的大规模移动和整体破坏,减少地表破坏和塌陷的可能性。此外,这种开采方式还有助于减缓深部开采引发的冲击地压灾害
要求
合理的采掘顺序应该满足以下要求:
1. 符合煤层之间采动影响的制约关系,最大程度地采出煤炭资源。
2. 维持开采水平、采区、采煤工作面的正常接续,确保矿井持续稳定生产和高产。
3. 充分发挥设备能力,提高劳动生产率,减少巷道维护长度,实现合理集约化生产。
4. 节省井巷工程,减少资金占用,提升矿井经济效益。
5. 方便灾害预防,保障巷道维护,确保生产安全可靠。
开采顺序分析
研究表明,无论采用上行式还是下行式开采顺序,都会在采空区和充填区产生应力降低区,上下盘都有不同程度的应力集中。然而,采用上行式开采,开采前期顶部水平受到的干扰较小,仅在开采后期才会出现较大的应力波动,这有益于安全生产和地表构筑物的稳定性。相比之下,下行式开采会导致更大的地表沉降范围和更明显的顶板和边帮位移,表明其对地表的变形和破坏影响更大。在深部硬岩金属矿床开采中,上行式开采能改善采场的受力状态,减轻或避免深部开采引起的冲击地压灾害。此外,上行式开采还能实现废石不出坑,降低深部开采的矿石成本,取消地表废石场,对实现矿床的无废开采具有重要价值。
考虑因素
在确定开采顺序时,需要考虑以下因素:
1. 首采煤层自身开采条件及其对相邻煤层开采条件的影响。
2. 煤层赋存、地质构造、水文地质条件的复杂性,以及现有采煤或灾害治理技术的有效性和成本投入等因素。
3. 层间距是影响煤层群开采的关键因素之一,开采不应破坏邻近煤层的开采条件。
4. 在煤层群开采时,应优先开采无突出危险的煤层,或突出危险程度较低的煤层。
5. 对于首采层的选择,应综合考虑其对邻近层的卸压保护效果,优先选择保护效果好、保护范围广的煤层。
6. 工作面瓦斯治理及邻近层抽采卸压瓦斯的难易程度也是一项重要的考虑因素。
7. 经济效益的评估应综合考虑煤炭产量、煤价、前期投入和长期投入、近期经济效益和长期经济效益等方面的影响。
目录
概述
分类
前进式与后退式
下行开采与上行开采
开采顺序比较
要求
开采顺序分析
考虑因素
参考资料