海州露天矿西南邦治理与安顺矿井开采重叠隐患技术分析

2019-07-29任维民

中国金属通报 2019年4期

任维民

（阜新市公共资源交易中心，辽宁阜新 123000）

1 安顺矿产中间层掘进及开采情况

阜新安顺矿产有限公司历经3年技术改造，投入资金2.4亿元，于2013年初投入生产，年生产能力15万吨的矿井。该矿井田内矿产储量191万吨，井下开采3个矿层群：中间层、太平上层、太平下层，主采层：中间层和太平上层。这两层矿产储量占全矿总储量的80%，矿井内分为2个采区，即南翼采区和北翼采区，南翼采区开采的矿层是中间层和太平上层，北翼采区开采太平下矿层。现与海州露天边坡治理发生重叠的正是安顺矿南翼采区。

（1）安顺矿开采的上限标高为－80，而根据露天边坡治理方提供的图纸，其治理的下限标高为+54，两矿上、下间距为130m。

（2）安顺矿今年乃至今后10年内主要开采的采区就是南翼采区，其中，中间层矿层厚度为8.5米，太平上层矿层厚度为15-25米，采用矿产资源行业允许的正规采矿方法开采。既用北京采矿机厂生产的整体顶梁悬移支架，采用走向长壁，一次采全高的方法开采。

（3）安顺矿今年开采中间层矿层的残留矿柱，工作面宽度较小，矿层厚度为8.5m，矿层倾角为20°，开采标高为-80～-190。现处于工作面巷道的掘进阶段。中间层矿层距需要进行爆破削坡位置最小距离135m。

2 海州露天矿西南邦治理情况

海州露天煤矿南帮矿区治理区W10 + + 73、N185 ～ 10 ～E28 S520范围内，按照前苏联列宁格勒矿业设计院设计，南坡一角位于38°38′。由于受地表剩余矿体自燃、深部采空区、巷道塌陷、坡脚采用剩余矿体等诸多因素的影响，目前南坡已不能满足原设计的坡角。

南侧西侧边坡的坡角主要在40 ～ 45度之间。南侧中部的坡度角在38 - 42度之间，南侧中部的坡度在40 - 41度之间。东侧边坡上半部分在南侧的角度在38 - 39度之间，而下半部分多面边坡的角度较陡，约为60度。可以看出，边坡底部破坏严重，边坡上的多级平台基本不存在。综上所述，南侧边坡部分路段的坡角已超过原设计坡角，原设计边坡多级平台受到严重破坏甚至不存在，故进行处理。从海州露天矿西南邦治理2断面剖面图、3断面剖面图可以确定2断面剖面图+150～+100之间与3断面剖面图+150～+100之间岩层较硬，需要进行爆破削坡位置，距安顺煤矿中间层矿层最小距离为135m。

3 海州露天矿西南邦治理与安顺矿产之间存在重叠情况

海州露天矿产西南邦治理工程已经全面开工，经过露天边坡治理施工方提供的图纸与安顺矿图对比，发现边坡治理工程与安顺矿井下开采存在大面积重叠，即海州露天边坡治理工程在上，安顺矿开采在下，平面投影在一个平面上。重叠面积达143000平方米。

4 海州露天矿西南邦治理爆破振动安全允许炸药量计算

《爆破安全规程GB6722-2003》中地面建筑物的爆破振动判据，采用了被保护对象中粒子的峰值振动速度和主振动频率。矿山巷道爆破振动判据、电站(厂)中央控制室设备及新浇大体积混凝土在受保护部位采用颗粒振动峰值速度。安全允许标准如表1所示。

爆破振动安全允许距离，可按式(1)计算。

式中：R —— 爆破振动安全允许距离，单位为米(m)；Q—— 炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，单位为千克(kg)；V —— 保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒(cm/s)；K —— 与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，可按表5选取，或通过现场试验确定。

表2 不同岩性的K,a值

当每次充电与被保护目标之间的距离差超过平均距离的10%时，分别用等效距离R和等效剂量q代替R和q值。Re和Qe采用加权平均法计算。条形装药可分为多个集中装药，最小阻力线长度为1 ～ 1.5倍，等效距离和等效剂量可参照群装药爆破方法计算。根据上面公式，已知爆破削坡的位置与安顺矿中间层矿层之间的距离，即可确定合理的炸药量，达到保护巷道安全爆破的目的。