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1.1西区采场采用新的采矿方法的提出
西区采用“南北横向拉沟降深，从东向西推进”新的采矿方法。实现横采内排和快采快填。即能尽可能多的采出有益矿物，又及时对采空区进行回填压脚，利于南、北边帮的稳定。西区：北帮滑落体以西E250-E850区域，位于F5断层上盘，南帮主滑落体内。标高已经降深至-331（E600）水平，煤层厚度逐渐变薄，随着南帮位移变形持续，采矿开口逐渐变小，原有的传统“沿煤层走向拉沟，南北横向推进”方式显然是不能使用了。这次推荐使用的采区推进方式是“沿走向进路-南北横向降深采掘-盘区式推进”，由于是在南帮变形区域，不能让采空区过长时间暴露，因此必须“横采完后对采空区进行及时内排，实现快采快填”。“沿走向进路-南北横向降深采掘-盘区式推进”推进方式吸取了中间拉沟两侧推进和陡帮开采雁尾式跟踪的特点，其要点如下：在延深开采台阶上，按开采台阶8~12m全高穿孔，用多排微差闭合环路爆破方法，将长约150~200m，宽25~35m（满足电铲采掘平盘宽度）地段实施爆破。沿着被爆破台阶的边帮开1条30m宽的临时延深坑线，一直通到被开采的水平。该坑线在台阶底部标高逐渐加宽工作面，最终形成水平工作台阶。采掘工作平盘宽度可选择在35~50m之间，从而保证下部露出煤炭或为下一水平开采做准备。整体上看上部盘区少，下部盘区逐步增加，形成上部盘区整体工作帮坡线与走向夹角较小，向下工作帮坡线与走向夹角较大。这种新的推进方式是针对汽车运输开采系统提出的，优点是：加陡推进端横向工作帮坡角，采剥系数降低了；采剥工作量分配比较均匀；避免或减少煤岩混杂的现象，解决了采矿开口距离小难以布置入坑线的问题。同时利于实行对采区进行回填压脚提高边坡的稳定系数。
1.2西区采场采用新的采矿方法的原由
1）原长远规划东西拉沟的开拓降深方式由于原运输系统被滑落体压埋已无法实施。如果在西区采场狭小的空间仍然使用“东西拉沟降深，南北推进”的采矿方法，生产系统布置起来会很受约束，并且采出的矿物要比“南北拉沟降深，从东向西推进”的采矿方法采出的矿物少。①西区采场采用“东西拉沟降深，南北推进”采矿方法可采出煤炭30.1万t；②西区采场采用“南北拉沟降深，从东向西推进”采矿方法采出煤炭70.8万t。
2）西区采场范围是北帮滑落体以西E250～E850区域，位于F5断层上盘，南帮主滑落体内。需要使用一种快采快填的采矿方法。目前西区南帮持续变形，坑底东西距离短，使用原有的东西拉沟降深的采矿方法无法快速实现局部到界，这样就无法做到快采快填，并且坑底开口距离大，边坡长期暴露，对边坡稳定不利。在西区采用“南北横向拉沟降深、横采内排、快采快填”新的采矿方法。要比原有的采矿方法折返降深大，可以更多的采出煤炭和富矿，快速回填对边坡有利。
1.3采矿方法的经济技术比较
西区采场采用“东西拉沟降深，南北推进”和“南北拉沟降深，从东向西推进”2种采矿方法的技术经济可以看出西区采场采用“南北拉沟降深，从东向西推进”采矿方法能够采出更多的有益矿物，成本投入最少，可以实现对采空区快采快填，利于南、北边坡稳定，创造更多的经济效益。
2西区改变采矿工程推进方向规划设计
2.1设计要素
1）依据2014年7月末地表线为起始线，进行E250~E2000区域采矿设计。
2）切量计算采用剖面法，100m间隔剖面，每个剖面标高间隔50m，按照《含煤系数计算基础表》分别选用不同的含煤系数值进行计算；矿层回采率：煤层85%，油母页岩富矿层90%；密度：煤1.3t/m3，油母页岩富矿2.05t/m3。
3）着重考虑到目前南帮仍在以100mm/d左右的速度向北位移。本次设计对西区南帮边界重新设定，设计要素如下：距回填坡底线留有30m保安平台，30m降深留10m保安平台，南帮降深段坡面角为自然安息角35.5°。
4）西区北帮边界按照“H”界进行开采设计。
5）东区南帮边界按照煤层底板进行开采设计。
6）东区北帮边界进行了重新设定，设定要素如下：参考“H”界将原29东公路改为留设5m保安平台，进行并段采掘，以后每降深30m留设10m保安平台，坡面角为60°。
7）北帮滑落体东、西两侧设定边界设定要素如下：距滑落体坡度线留有20m保安平台，每30m降深留20m保安平台，坡面角为60°。
8）东区纵向拉沟降深坡度为8%；西区横向南北拉沟降深坡度为10%，公路宽度为20m。
2.2储量情况
本次长远设计，根据南北帮边坡的稳定情况对西区储量进行重新核定，核定结果采剥总体积225.7万m3，煤炭70.8万t，剥离171.9万m3，其中：富矿40.2万m3（即74.2万t），贫矿80.4万m3，内剥51.3万m3。平均剥采比2.4m3/t。西医总储量和可采储量量分别见表4和表5。
2.3运输系统
1）煤炭和富矿运输系统。起点：西区坑底采区，终点是-188工业广场，平均运距2.8km。
2）剥离运输系统。贫矿运至E200~E400，-260水平排土场进行回填压脚，平均运距1.2km。
2.4西区开采对南帮和北帮的影响
目前，南帮边坡处于匀速变形阶段，尚未出现岩体解体现象，整体性较好，上部附着的+20转载、坑下提升、公路运输系统、排水系统、输配电等系统经抢修调整可勉强维持使用，南帮尚未处于临滑状态。西部开采经边坡稳定计算虽然稳定性没有急剧下降，但是可能引起变形速度加快，造成上述系统破坏严重。南帮主滑体西边界已较明显，处于油厂装置区之外，但是西区开采可能对油厂边界产生拖拉变形，可能引起油厂边界变形加剧。北帮的电铁系统担负着东露天矿的剥离排弃任务，本次开采规划在遵循原“H界”的基础上，东区29段进行了并段。根据系统降深及边坡稳定状况将坑底降深标高进行了抬高。东区由原来的-352m抬高至-345m，西区由原来的-398m抬高至-364m。整体边坡稳定性有所提高。但是北帮17段（-80m水平）发生滑坡，主要由于北帮E1000区域边坡受矿坑内西北走向的F5断层牵引产生的多条小断层切割，岩体破碎，造成绿色泥岩楔体滑坡。经现场检查，西露天矿北帮油母页岩富矿采区E1275、E1342、E1450、E1525赋存4条近南北向的小断层，这些小断层切入北帮，对边坡稳定极为不利，可能引起上部台阶局部片帮滑落。
2.5西区进行分阶段开采及实时监测研判边坡动态
根据对南北边坡的长时间研究发现，西区采场生产要阶段性进行，边坡稳定情况是“晴雨表”，并及时监测研判边坡动态，坚持“边坡不稳定不生产”的原则。西区采场规划分：不降深扩采、分区域到界及内排回填压脚3个阶段进行开采：第1阶段不降深，只进行北帮扩采，力求对边坡影响最小；第2阶段进行E750～E850区域百米区间开采到界，实现快速回填；第3阶段实现E650～E750区域开采到界。每一阶段采用边坡雷达跟踪变形监测，雷达预警立即停止开采，保证人员和设备安全。此外，非汛期，集中力量在西区采场进行生产；汛期，西区采场不进行生产，对采空区实行内排回填压脚，集中力量在东区采场进行生产。
3结语
南、北帮边坡稳定评价采用了目前较先进的摩根斯坦－普瑞斯（Morgenstern-Price）法来确定边坡的安全系数。经稳定分析评价，E300和E400剖面坑底开采设计对南帮稳定没有影响，E600和E800剖面坑底开采设计对南帮稳定有一定影响，但影响不大。西部区域北帮现状边坡含水情况下稳定性系数为1.17~1.21，稳定性较好，但受坑底开采设计的影响较为明显，其中E600第3阶段E800第2阶段开采设计边坡稳定系数均为1.08，处于基本稳定状态。因此，提出的西露天矿西区改变采矿工程推进方向的研究在理论上是可行的，在边坡稳定状态不恶化的前提下实施横采内排，实现快采快填有利于南北边帮的稳定。
作者：赵冬子 单位：抚顺矿业集团西露天矿