露天矿端帮间压煤开采的研究
1 概 述
平朔安太堡露天矿是中美合资建设的我国第1个年产超千万吨的露天煤矿,设计规模15.33 Mt/a,1985年7月1日破土动工,1987年9月10日建成投产。平朔安太堡露天煤矿位于宁武煤田北端,地跨朔州市平鲁、朔城2区,行政隶属朔州市平鲁区管辖。原安太堡露天煤矿地理座标为:东经112°19′01″—112°25′14″,北纬 39°28′07″—39°33′36″,其范围由41点连线圈定,矿田为不规则多边形,东西长2.03~8.12 km,南北宽2.70~6.30 km,面积40.23 km2。
东露天煤矿平朔自行建设的第3大露天矿,于2006年开始筹建,2009年1月破土动工,2011年10完成基建,2016年通过国家能源局生产验收,批准生产能力为20 Mt/a。地处跨朔州市平鲁、朔城两区,属山西省朔州市平鲁区管辖。矿田位于宁武煤田平朔矿区北端,平鲁区东北方向约10 km处,距朔州市359°方位28 km,矿田范围由8个拐点连线圈定,为相对规则的多边形,南北长6.53~10.3 km,东西宽4.42~5.47 km,勘探面积48.73 km2。调整前两矿相对关系如图1所示。
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图1 调整前两矿相对关系示意图
两矿主要开采4#、9#、11#煤层,煤层厚度变化不大、赋存稳定,煤层平均厚度4#煤13.5 m,9#煤15.2 m,11#煤3.4 m,现开采煤层总平均厚度近32 m;煤层间距4#与9#煤平均间距60 m,9#与11#煤平均间距26 m。剥离采用单斗-卡车间断工艺,主要剥离物为黄沙土、红粘土、灰岩、砂岩等,9#煤顶底、板岩石主要以砂岩为主,岩石硬度高,爆破后块度不均一。采煤采用单斗挖掘机-卡车-它移式破碎站-上仓胶带机-选煤厂的半连续工艺。剥离以及采煤使用P&H2800电铲和P&H4100XPC电铲,配套200 t级及300 t级自卸卡车。
2 端帮压煤开采的提出
2005年以来,我国经济的高速发展及对煤炭的强劲需求,平朔公司作为平朔矿区的开发主体,一方面发挥安太堡露天矿设备大型化、集约化开采的优势,快速提升露天矿生产能力,同时加快了东露天煤矿的建设速度,满足了国家对于煤炭的需要。但是,安太堡露天煤矿经过30 a的开发,资源条件较好的地方接近耗尽,再加上受芦子沟背斜影响,露天矿延深工程使设备效率下降,同时由于背斜东翼煤层倾角变陡,露天矿无法实现近距离内排,致使剥离运距大幅增加,剥离物运输高差超过200 m,卡车效率下降,生产成本大幅度提高,安太堡矿如果按照原规划方案进行开采必将发生巨额亏损。
东露天矿在向西推进的过程中,遇到梨阳坡村征地问题,致使工作面无法正常推进,生产受到极大的影响,另外,首采区推到矿井边界转向,东露天矿坑转向次数多,必然造成外排土场增加、生产接续紧张,征地搬迁费用增加、生产成本高等的问题[2]。
安太堡与东露天矿区范围是依马关河为界划分的,由于当时我国没有开发大型露天矿的经验以及对于芦子沟背斜东翼大倾角煤层对于正常生产影响认识严重不足,以致带来严重的后果:
1)目前安太堡遇到背斜东翼煤层倾角急剧增大区域,因露天矿界的限制,当花费巨大的代价完成背斜东翼困难区域开采后,又需马上转向,造成该区域剥离无法实现正常内排,需新增大量的外排土场,产生大量的征地拆迁,同时剥离外排运输高差大、运距长,能耗高、成本高,经济效益差,该矿区范围已经严重制约平朔矿区的安全高效生产、及可持续发展。
2)露天矿因近年科技进步及设备的大型化,原有露天煤矿开采顺序及工作线长度不能够适应现代化、集约化露天开采需求。
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总的来说,在临床诊治的时候,必须要加强对临床医学检验工作的重视,不断优化医学检验质量,医护人员以及医学检验人员必须要从实践中总结经验,细心对待每一个患者及检验标本,并熟悉掌握各种药物可能会对检验结果产生的影响。而患者在采取检验样本的时候,应当及时向医生如实汇报服药情况,必要时应当隔段时间在对患者进行采样,尽可能的防止药物对医学检验结果产生影响,确保临床医学检验结果的准确性及可靠性。
3)东露天首采区在向西推进过程中,面临梨阳坡村搬迁及征地困难等情况,近年来征地搬迁困难严重制约露天矿生产的正常接续。
针对以上问题,根据东露天矿区范围、安太堡矿田规划范围、资源及外部制约条件,2个矿的接续方案研究主要从解决避开梨阳坡村征地、减少露天矿转向拉沟次数和安太堡过背斜的正常推进等问题,最终提出“矿界优化方案”,即以东露天矿的四、五采区与安太堡矿扩界区进行采区互换。调整后安太堡矿继续向东开采进入东露天矿矿田的四、五采区;东露天矿向西开采进入安太堡扩界区开采[2]。调整后两矿相互关系见图2。
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图2 调整后两矿相对关系示意图
但是,矿界之间边帮煤柱如不能有效回收,造成极大的浪费。调整后两矿相邻端帮长度达10.2 km,原东露天矿田范围内相邻端帮长度为5.8 km。因安太堡矿的开采尚未进入东露天矿田,且安太堡矿内排土场已回填至原始地表标高,故本次研究仅针对原东露天矿田内两矿相邻端帮压占资源的回收。根据建立的三维地质模型计算,以地表作为相邻两矿的开采分界线,则两矿相邻端帮压占资源达141.33 Mt,计算可采原煤量为146.9 Mt。
端帮煤开采方法有陡帮开采、端帮采煤机开采、井工平巷开采、露井协调开采和相邻露天矿协调开采方法[3]。平朔露天矿工作线都比较长,陡帮开采在端帮暴露面积大、时间长的情况下,安全风险较大。端帮采煤机开采与露天正常生产影响较大,同时占用内排空间,经济上不合理。井工平巷和露井协调开采,井巷开采对露天矿边坡稳定性影响较大,露天采过后开始井工回采,投入费用多,短时间内难以获得经济效益。为此,根据安太堡和东露天两矿开采实际情况,减少露天矿采掘接续的影响,同时,考虑两露天矿开采时间和空间关系,决定采用相邻露天矿协调开采方法,即,安太堡先行开采内排压实后,东露天采来回收端帮煤柱。东露天回收端帮煤时需要对内排压帮高度进行经济测算,选择安全可靠和经济合理的方案。
3 开采方案的确定
另外,两矿相邻端帮西段,虽安太堡露天矿内排时未进行留沟,但根据粗略估算,假如东露天矿开采过程中,将西段4#煤资源全部回收,仍可获得100亿元左右的收益,具有较高的经济效益,可考虑对此部分资源的回收做详细研究。
3.1 开采方案
因9#煤距4#煤较大,综合考虑原煤的采出量及二次剥离工程量,提出开采煤层至4#煤底板和11#煤底板2种方案,与仅开采至两矿相邻地表境界处进行技术经济对比。即:
综合以上比较,方案2、3虽相对方案1增大了剥离物运距,增加了剥离物的二次剥离量,但回收了大量的煤炭资源,具有极大的经济效益;而方案3相对方案2虽多回收了部分资源,但开采多回收的这部分资源并不经济。因此,本研究确定两矿压帮资源的回收采用方案2,即以4#煤作为两矿的开采境界。
方案2:两矿以4#煤底板为界,露天矿开采至4#煤,内排台阶压覆至4#煤顶板以上60 m;另一露天矿开采时,对前一露天矿内排台阶进行二次剥离,同时,回收所有4#煤剩余资源。
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3.2 开采方案比选
方案1不进行压帮资源的回收,露天矿正常开采。
方案2和方案3内排土场排土时进行留沟处理,则露天矿下部内排台阶仍可正常双环排土,上部留沟台阶则只能够进行单环运输,开采下部被内排土场压覆的煤层时,需要进行二次剥离,增加了剥离和运输成本。但回收的煤炭资源可以进行销售,抵消部分成本。
方案1以两矿地表境界作为开采分界线,无需进行留沟开采;方案2、方案3能够多回收煤炭资源,但需完成较多的二次剥离量。方案1不产生任何费用,故各方案技术经济比选以方案1作为基准。
方案1两矿独立开采,互不干扰,采剥工作面正常推进,内排土场正常排弃,两矿端帮压覆可采原煤量达146.91 Mt,造成了资源的大幅浪费,但实际开采无需进行二次剥离,剥离物排土运距相对较短。
方案2两矿开采以4#煤底板为开采境界,因两矿开采为相对推进,先行开采的露天矿开采完4#煤后,内排台阶排弃至4#煤顶板以上60 m(即2个内排台阶),另一露天矿开采剩余的4#煤资源时,除需进行正常的岩石剥离外,还需对已经回填的内排土场进行二次剥离。本方案可回收原煤量126.69 Mt,丢弃了下部压覆的9#、11#煤共20.22 Mt,共需完成剥离616.23 Mm3,回收此部分资源的平均剥采比为4.86 m3/t,与露天矿正常生产剥采比基本相当,但可获得164.29亿元的经济收益。
东露天矿和安太堡露天矿的开发主体均为平朔公司,为避免浪费、合理回收不可再生资源,两矿在矿权范围内以煤底板作为开采境界是合理的。在经济合理的范围内,为尽可能多的回收资源,获得较大的经济效益,先行开采的露天矿内排时留沟处理,内排至4#煤顶板以上2个内排台阶,另一露天矿进行二次剥离回收剩余4#煤资源,以实现两矿将相邻端帮4#煤资源全部回收。
2.4 实际样品的检测 为测试建立的传感器的实际应用效果,利用纯净水加入不同量的双酚A标准品制成不同浓度的样品,用此法检测样品中BPA含量。由表1可知,测量的回收率为96%~106%,表明该方法可以用于水中双酚A的检测。
为减少资源的浪费,提出回收端帮占压资源;同时为保证露天矿在生产中获得较好的经济效益,考虑内排土场排弃时留沟排土,经计算并圆整后,露天矿内排最佳压帮高度为4#煤顶板以上60 m,即4#煤顶板以上2个内排台阶[4-8]。
从经济上看,方案1两矿正常独立开采,浪费了大量的煤炭资源,且不会产生经济收益;方案2、3留沟内排,虽影响了一定的内排空间,但内排土场容量仍能够满足露天矿正常生产的剥离物排弃,而无需额外新设置外排土场,且方案2、3由于回收了大量的煤炭资源,可为企业获得极大的经济效益。
方案3:两矿以11#煤底板为界,露天矿开采至11#煤底板,内排台阶压覆至4#煤顶板以上60 m;另一露天矿开采时,对前一露天矿内排台阶进行二次剥离,同时,开采剩余的所有煤炭资源。
3.3 开采方案的确定
研究提出的3个方案在技术上均可行,留沟内排也比较容易实现,实际生产中不会存在任何问题。
模板支设完成在外框架四角吊锤,每次混凝土浇筑前,应先测量吊锤下放后锤线距离墩身混凝土面的距离和上方垂线距离内衬模的距离,以检测整个辊模架体的偏移及扭转,并做及时调整。
方案3相对于方案2,虽多回收了20.22 Mt的煤炭资源,但需要增加423.61 Mm3的剥离量,使多回收这部分资源的剥采比达到了20.95 m3/t。而平朔矿区露天矿开采的经济合理剥采比为不大于10 m3/t,因此,方案3相对于方案2多回收的这部分资源显然是不经济的。
方案1:两矿以相邻地表境界为界,内排土场正常排弃,端帮压覆 4#、9#、11#煤 3个煤层。
为了更好推动未来工程造价信息化建设,还需要能够在整个行业内表现出较强的统一性和标准化效果,尤其是能够较好实现对于企业之间或者是工程内部各个部门之间的信息资源共享,这也就需要进行工程造价信息化管理的标准化体系建设。这种标准化管理体系的建设需要自上而下进行构建,能够在行业内形成统一、权威和规范的体系,为后续造价管理工作提供较强的参考和指导,尽量避免在后续可能形成的明显问题和隐患缺陷。工程造价信息化管理标准体系建设还应该体现出较强的分层次和分阶段效果,能够针对工程造价中的所有数据类型以及数据接口进行统一,保障工程造价信息化管理标准体系得到更好贯彻落实。
4 结 语
方案3两矿开采以11#煤底板为开采境界,即最终将两矿端帮压覆的146.91 Mt原煤全部回收。该方案回收端帮下资源时,共需完成剥离1 039.84 Mm3,回收此部分资源的平均剥采比达7.08 m3/t,但仍可获得157.04亿元的经济收益。
安太堡露天矿和东露天煤矿主采煤层均为4#、9#、11#煤层,煤层厚度变化不大、赋存稳定,煤层平均厚度 4#煤 13.5 m,9#煤 15.2m,11#煤 3.4 m,现开采煤层总平均厚度近32 m;煤层间距4#与9#煤平均间距60 m,9#与11#煤平均间距26 m。
参考文献:
要使描写生动形象,在观察事物的过程中,我们要调动自己的多种感官,对事物做细致的观察。如每个人都有不同的性格特征,教师要引导学生抓住人物说话、做事的不同方式,然后把特别之处记录下来,形成写作素材。写人是这样,写景、状物也一样,学生应学会把握景物的特征和变化。
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2.公职律师与政府法律顾问。政府法律顾问专指依法接受政府聘请,以自己的专业知识和技能为政府提供多方面法律服务的专业人员。政府法律顾问一般由社会律师担任,依据双方签订的聘用合同开展各项服务工作。法律顾问不是政府公务员,其服务具有阶段性和外部性。而公职律师是隶属于其服务对象的,是服务单位的内部人员,其职责范围较之政府法律顾问更为广泛,不仅包括为政府提供法律咨询意见,而且包括参与政府规范性文件的起草、审议及修改,代理参加诉讼和仲裁,受政府委托代办具体的法律事务等方面。可见,公职律师不等同于政府法律顾问。
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