人民幣上的撫順龍鳳礦大架子
A. 撫順煤田及西露天礦露天井工聯合開采
2.5.1.1 撫順煤田概況
撫順市位於遼寧省東部。撫順煤田位於撫順市區東南的渾河峽谷地帶。南部以一段丘陵地帶為界，北部直達渾河，東起龍鳳坎村東端，西至古城子河，礦區東西長約18km.南北寬約2～2.5km.面積約為40km2。煤田之上為渾河、東洲河、古城子河的沖積平原，地勢平坦。煤田地表高程為+70～+100m。
(1)地層
撫順煤田的區域地質環境中，煤層由老到新依次為太古宇鞍山群、中生界下白堊統和新生界古近系撫順群和第四系。圖2-1為撫順煤田地層綜合柱狀圖。
(2)地質構造
撫順煤田大地構造位於新華夏系第二隆起帶上，為西豐—大連斷裂帶與撫順-清源北東向(華夏式)斷裂帶構造的復合部位。煤田呈東西展布，地質構造復雜，有許多褶皺與斷層。白堊系地層和已棄用，是古近系還是新近系層集聚在東西走向的向斜及背斜內。
撫順煤田形成後，在第三系後期受喜馬拉雅造山運動的影響，形成了南北水平擠壓應力，將煤田改造為向斜構造。向斜單一不對稱，南翼傾角一般為30°，保留完整。北翼傾角變化較大，大多在15°～60°之間，並伴有小褶曲。煤田的向斜構造由於後期的改造而破壞，在煤田東部的龍風礦井田內現今只保存有一部分。煤田中部的老虎台礦田，向斜的北翼部分缺失。煤田西部的勝利礦井田，向斜北翼全部缺失，變成單斜構造。煤田的西端，向斜軸抬起而封閉，東端被F13正斷層切斷而缺失。
撫順煤田內的斷裂構造多為在不平衡水平擠壓應力作用下形成的左旋壓扭性斷裂。斷裂構造大致分為:①走向壓性正斷層:②垂直於走向的張性正斷層:③斜交的剪切正斷層。斷層分布有明顯的規律和分級性。落差大於30m的斷層有30餘條，其分布由西向東逐漸增加，煤田東部最為發育。
圖2-1 撫順煤田地層柱狀分布
煤田的北部有F1A、F1斷層均為逆斷層。F1A斷層，走向8°～85°，傾向北西，傾角70°～75°。上盤為基底沉積岩系下盤為白堊系玄武岩，砂岩及砂頁岩，破碎帶寬度約為80m，主要由夾角礫斷層泥構成，並夾角巨大片麻岩包裹體。F1斷層為壓扭性逆斷層，傾角33°～56°，落差在1000m以上，並與煤層走向以10°夾角斜切向斜北翼，把上盤煤岩層逆沖到1000m以上，破壞了向斜的完整性，造成了向斜北翼煤岩層局部或全部缺失。
圖2-2 礦區地質構造概略
撫順煤田地質構造略圖見圖2-2。撫順煤田分布見圖2-3。
圖2-3 撫順煤田分布示意
(3)撫順煤田露天井工聯合開采
撫順煤田的傾斜煤層露天井工聯合開采是歷史開采形成的，露井開采之間關系非常復雜。原勝利礦、西露天礦、老虎台礦、龍鳳礦、東露天礦開采，無論在水平方向位置還是垂直空間方向位置均相互影響，干擾嚴重，使撫順成為我國典型的礦山環境地質災害問題嚴重的城市。
由於露采與井採的復合疊加作用較為明顯，開采安全需要考慮井工礦和露天礦的相互影響與安全控制問題，並且在西露天開采范圍內有深部井、勝利礦井工礦開采，在東露天礦開采范圍內有老虎台礦與龍鳳礦開采，考慮老虎台礦仍在開采，龍鳳礦關閉後又有泰和井工礦進行開采。因此撫順煤田不但有煤田內的露天井工聯合開采問題，還包含露天煤礦內的露天井工聯合開采問題。
2.5.1.2 撫順西露天礦露天井工聯合開采
西露天礦位於撫順市西南部，南倚海拔214m的千台山北麓，北臨渾河及撫順石油一廠等企業，東接東露天舊采場，西靠撫順—本溪公路。地理坐標:北緯41°41′40″～41°51′23″;東經123°49′11″～123°55′23″。經過近百年的開挖，西露天礦已形成長6.6km，寬2.0km，佔地10.87km2，深400餘m的深大礦坑。目前，西露天礦采場西區開采深度達-276水平，已到界;東區開采深度-312水平，上部-100水平以上已到界。采場總容積17億m3。圖2-4為撫順西露天礦坑。
(1)露天開采
撫順西露天礦的露天開采作業始於1914年，並集中在主向斜的南翼。目前，采礦工程基本實施「全區開采、分區開拓、聯合運輸，內部排土」方案，即以E1000為界，將礦坑分為東西兩采區，實行采區搭配開采程序，採煤和剝離工作線沿煤層走向布置，並向傾向方向推進，開采後採用12m高水平台階，採煤方式為頂板露煤方式;採煤採用單斗—卡車—膠帶工藝。閉坑前礦山生產加大內排土場建設力度，內排總容量達86653萬m3，從西向東(至EW0以西)能起到壓腳護坡的作用，有利於閉坑後邊坡的穩定及減緩地面變形。
(2)井工開采
西露天礦煤層1907年即開始井工開采，長期影響著這一地區露天開采邊坡的穩定、城區地面變形及建築物的安全。因此，它不但是傾斜煤層煤田露天井工聯合開採的典型類型，又是露天煤礦露天井工聯合開採的一種典型。由於它的安全控制技術難度大，影響因素復雜，可以說是國內外露天煤礦安全控制技術的難題。這種傾斜煤層與水平或緩傾斜煤層露天井工聯合開采類型有較大區別，它在空間位置上，露采區域井采區相距較近或一上一下，相互關聯影響與干擾較大。
圖2-4 撫順西露天礦
在西露天礦坑以下及北幫邊坡以下的向斜軸部，在本層煤中曾有深部井和勝利礦進行過多年的大規模的地下開采作業，如圖2-5所示。兩礦分界以EW0防水煤柱為界(W75-E75，100m寬)，EW0以東為勝利礦，以西深部井開采。在露天坑外西南端，還進行過粟子溝組岩層中A層煤的南昌井開采。井工採煤區充填材料均採用廢頁岩，其容重1.5t/m3，孔隙率約為45%;1923年以前則採用河沙充填。
圖2-5 露天礦深部井采深度范圍示意
(3)井工開采與露天開採的相互關系
露天礦范圍內深部采區平面分布狀況見圖2-6。
勝利礦自1907年開采，至1979年停采，礦井范圍位於E75～E4000之間，早期開采擴展至-100標高，後期僅限於-420～-650m之間。主要采區開采時間及底板標高見表21;露天礦深部井本層煤開采亦停止，開采基本情況見表2-2。
圖2-6 工作幫地表廠礦及井采平面分布
表2-1 勝利礦主要井采區開采時間及底層標高
表2-2 撫順西露天礦深部井采區開采情況
由上述可見，露天礦北幫幾乎全部處於井工采動後的岩移擾動范圍內，其結果不僅使原生裂隙開裂，也產生新的導水裂隙帶，使邊坡水文地質條件改變，同時也改變了原生岩體結構狀況，導致邊坡岩體變形，誘使岩體強度進一步降低。由此引起的岩體破損在一定時期甚至對閉坑前後的邊坡及地表變形、破壞起到較強的不利作用。