白庄煤矿村下压煤开采方案设计

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1、前言肥城白庄煤矿有限公司（以下简称白庄煤矿）位于肥城煤田西部，山东省泰安市肥城市境内。白庄煤矿隶属肥城矿业集团公司，距离湖屯镇5.5km，距离肥城市20km，距离泰安市50km，距离济南市102km。白庄煤矿于2011年4月1日取得由国土资源部颁发的白庄煤矿采矿许可证（证号：C1000002009041120010700），矿区平面边界由24个拐点顺序圈定，井田走向长约4.0km，倾斜宽约3.9km，面积为15.8km2，开采标高为71m~-700m，矿井设计生产能力为90万t/a。采矿许可证有效期限自2011年4月1日至2031年4月1日。白庄井田由肥城煤田西十井田（部

2、分）和西七、八、九井田（部分）组成。自1960年开始勘探，1971年5月开始动工建矿，设计生产能力为30万t/a，1978年12月31日建成并移交生产。1992年进行了矿井改扩建，1997年下半年达到了设计生产能力90万t/a。经过矿井改扩建和技术改造，矿井生产能力逐年提高，由1979年的年产量13万t、1983年的年产量33.4万t、1988年的年产量43.6万t、1994年的年产量46.8万t、1999年的年产量91.6万t到2001年的年产量122.0万t。白庄煤矿上缴利税逐年增加，是肥城矿业集团有限责任公司效益最好的矿井之一。白庄煤矿矿井开拓方式为立井阶段石门上下

3、开拓，分-150m、-250m、-430m等三个水平进行煤炭开采。矿井共有主井、副井和风共井计6个井筒。主井1个，井底水平标高为-250m，主井井筒设计净直径6.0m，装备6.5t轻型箕斗，担负全矿井的煤炭提升任务。副井2个，老副井井口直径5.0m，装备1.0t单层单车罐笼，服务于-150m水平辅助提升及人员上下井；新副井井口直径6.0m，装备1.0t双层四车罐笼，服务于-250m水平及-430m水平辅助提升及人员上下井。2个副井装备有梯子间，作为矿井安全出口。风井3个，井底标高-70.3m，装备有梯子间作为矿井的安全出口。目前白庄煤矿主采煤层为3煤。2000年10月~2

4、001年3月，白庄煤矿对李家寨村下压煤进行了搬迁开采。2003年12月，由山东科技大学和白庄煤矿共同协作，完成了小店、山阳铺、沙庄、古庄和荣庄等村庄下所压3煤保护煤柱的开采方案设计，并于2004年2月25日通过了山东省人民政府压煤村庄搬迁办公室组织的专家论证，山东省人民政府压煤村庄搬迁办公室以鲁政搬[2004]11号文下达了关于对肥城矿业集团公司白庄煤矿村庄下压煤开采方案设计的批复，提出了具体的批复意见，肥城矿业集团有限责任公司也以肥矿集团地字[2004]275号文下达了关于转发《关于对肥城矿业集团白庄煤矿村下压煤开采方案设计的批复》的通知，提出了回采建议。依据上述批文，

5、于2005年4月至2007年7月间，白庄煤矿先后采用了高档普采和综采方式回采了31002-31010条带工作面以及31014、31016、31018和31020条带工作面。白庄煤矿在3305工作面也进行了条带开采，采出率为50%，实际开采煤炭14.85万t。2007年白庄煤矿委托山东科技大学编制了《肥城白庄煤矿有限公司3900采区31煤层张店村下压煤开采方案设计》，山东省煤炭工业局鲁煤规发字[2008]68号文予以批复，批准张店村下压煤条带开采3906、3910工作面，采出率为33%。2010年，山东省煤炭工业局鲁煤搬迁字[2010]40号文批准了白庄煤矿3900采区的条

6、带开采，批准董庄村下压煤条带开采3914工作面。因此，白庄煤矿完全掌握了村庄下采煤技术，获得了良好的地表岩移参数，积累了丰富的村庄下条带采煤实践经验。随着矿井的多年连续生产，白庄煤矿可采煤炭资源逐渐减少，而3700采区涧北堤坝下所压31煤储量达到了147万t。为了矿井生产接续，既要合理科学开采宝贵的煤炭资源，又要处理好工农、地企以及水利部门等之间的关系，保持企业的可持续发展和社会稳定，保护生态环境，实现和谐发展，白庄煤矿提出了3700采区涧北堤坝下压煤开采可行性论证与方案设计课题，并与山东科技大学合作，在以往村庄下条带开采成功的基础上，对研究区域地质采矿条件下的上覆岩层与

7、地表移动的分布规律进行研究，探讨白庄煤矿在3700采区涧北堤坝下进行煤炭特殊开采的可行性和开采方案。接受委托后，山东科技大学专门成立了的涧北堤坝下压煤开采设计课题组，以现有煤矿开采技术为基础，收集了必要的地质采矿技术资料。通过对地质采矿条件的分析，依据煤矿开采地表移动变形规律，对井下煤层开采引起的地表沉陷影响和上覆岩层导水裂隙带高度进行了预测，对涧北堤坝下压煤开采可能产生的不利影响和危害程度进行了分析，在保证涧北堤坝损坏在《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中规定的工业构筑物变形允许范围内，确定了合理的开采方