煤矿开采学课件第三篇井田开拓及矿井开采设计第二十一章 矿井开采设计第十六章 井田开拓的基本概念

第 十 六 章 井 田 开 拓 的 基 本 概 念 第 一 节 煤 田 划 分 为 井 田 第 二 节 矿 井 储 量 、 生 产 能 力 及 服 务 年 限 第 三 节 开 拓 方 式 的 概 念 及 分 类 第 四 节 中 国 煤 矿 井 田 开 拓 概 况 及 发 展总目录下页上页知 识 点能 力 点 1、 煤 田 划 分 为 井 田 的 原 则 和 方 法2、 井 田 的 划 分 方 法3、 知 道 井 田 划 分 为 各 开 采 区 域 的 基 本 尺 寸4、 矿 井 的 开 拓 方 式 、 生 产 能 力1、 能 根 据 具 体 的 煤 层 地 质 条 件 ， 进 行 划 分 井 田2、 能 够 绘 制 井 田 开 采 范 围 的 平 面 图 和 剖 面 图3、 能 根 据 条 件 确 定 井 田 开 拓 方 式 和 矿 井 生 产 能 力课题目录下页上页相 关 知 识一 、 基 本 概 念 煤 田 矿 区 和 矿 区 开 发 井 田二 、 煤 田 划 分 为 井 田（ 一 ） 井 田 划 分 的 原 则（ 二 ） 井 田 人 为 境 界 的 划 分 方 法三 、 井 田 开 拓 和 生 产 能 力 确 定（ 一 ） 矿 井 开 拓 方 式 的 选 择（ 二 ） 矿 井 生 产 能 力 确 定任务首页下页上页 基 本 概 念 煤 田 ： 在 地 质 历 史 发 展 的 过 程 中 ， 含 碳 物 质 沉 积 形 成 的基 本 连 续 的 大 面 积 含 煤 地 带 称 为 煤 田 。 矿 区 ： 开 发 煤 田 形 成 的 社 会 区 域 ， 成 为 矿 区 。 矿 区 开 发 ： 矿 区 根 据 储 量 、 赋 存 条 件 、 煤 炭 市 场 需 求 量 和 投资 环 境 等 情 况 ， 确 定 矿 区 规 模 、 划 分 井 田 ， 规 划 井 田 开 采 方式 ， 规 划 矿 井 建 顺 序 ， 确 定 矿 区 附 属 企 业 的 类 别 、 数 目 和 生产 规 模 ， 建 设 过 程 等 ， 总 称 为 矿 区 开 发 。 (图 ） 井 田 ： 划 归 给 一 个 矿 井 开 采 的 那 一 部 分 煤 田 。 （ 图 ）下页上页任务首页返回下页上页任务首页铜 川 矿 区 的 井 田 划 分 下页上页任务首页第 一 节 煤 田 划 分 为 井 田1、 要 充 分 利 用 自 然 条 件2、 要 有 合 理 的 走 向 长 度3、 要 处 理 好 相 邻 井 田 的 关 系4、 要 为 矿 井 的 发 展 留 有 余 地5、 要 有 良 好 的 安 全 经 济 效 果一 、 井 田 划 分 的 原 则下页上页任务首页1河 流 ； 2煤 层 露 头 ； 3城 镇 ； 4铁 路 ； 5大 断 层 ； 6小 煤 窑 ； 一 九 划 分 的 矿 井充 分 利 用 自 然 条 件 划 分 井 田下页上页任务首页充 分 利 用 自 然 条 件 划 分 井 田下页上页任务首页井 田 要 有 合 理 的 走 向 长 度 煤 炭 工 业 设 计 规 范 规 定 ： 小 型 矿 井 不 小 于 ； 中 型 矿 井 不 小 于 ； 大 型 矿 井 不 小 于 ； 特 大 型 矿 井 不 小 于 10 15km课题目录下页上页要 处 理 好 相 邻 矿 井 的 关 系1、 处 理 好 深 部 和 浅 部 矿 井 的 关 系 ， 避 免 出 现 压 茬 关 系 ， 应 考 虑 给 浅 部 矿 井 的 发 展 留 有 余 地 。2、 处 理 好 左 右 相 邻 矿 井 的 关 系 ， 边 界 要 整 齐 ， 降 低 开 采 技 术 难 度 ； 其 技 术 经 济 条 件 应 相 当 。课题目录下页上页要 为 矿 井 的 发 展 留 有 余 地 应 考 虑 煤 层 赋 存 条 件 、 技 术 发 展 趋 势 和 当 地 经济 发 展 状 况 等 因 素 ， 适 当 将 井 田 划 得 大 些 或 者 为 矿井 留 有 一 个 后 备 区 。课题目录下页上页矿 井 要 有 良 好 的 安 全 经 济 效 果 要 力 求 使 矿 井 有 合 理 的 开 拓 方 式 和 采 煤 方 法 ，便 于 选 定 井 口 位 置 和 地 面 工 业 场 地 ， 有 利 于 保 护 环境 ， 使 井 巷 工 程 量 小 、 投 资 省 、 建 井 期 短 、 生 产 作业 环 境 好 、 安 全 可 靠 。课题目录下页上页二 、 井 田 境 界 的 划 分 方 法1、 垂 直 划 分 相 邻 矿 井 以 某 一 垂 直 面 为 界 ， 沿 境 界 线 两 侧 各 留 井 田 的 边 界 煤 柱 称 为 垂 直划 分 。2、 水 平 划 分 以 一 定 标 高 的 煤 层 底 板 等 高 线 为 界 ， 并 沿 该 煤 层 底 板 等 高 线 留 置 边 界 煤 柱 ，这 种 方 法 称 作 水 平 划 分 。3、 按 煤 组 划 分 按 煤 层 （ 组 ） 间 距 的 大 小 来 划 分 矿 界 ， 把 煤 层 间 距 较 小 的 相 邻 煤 层 划 归一 个 矿 井 开 采 ， 把 层 间 距 较 大 的 煤 层 煤 层 （ 组 ） 划 归 另 一 个 矿 井 开 采 。课题目录下页上页1垂 直 划 分 2水 平 划 分 3以 断 层 为 界 水 平 和 垂 直 划 分课题目录下页上页近 水 平 煤 层 井 田 边 界 采 用 垂 直 划 分 法课题目录下页上页按 煤 组 划 分三 矿 二 矿一 矿课题目录下页上页第 二 节 矿 井 生 产 能 力 和 服 务 年 限 确 定知 识 点能 力 点 1、 矿 井 储 量 、 工 业 储 量 、 可 采 储 量 的 计 算 方 法2、 煤 炭 开 采 过 程 中 ， 煤 炭 有 哪 些 损 失 ？ 国 家 对 采 区 和 采 煤 工 作 面 回 采 率 的 规 定 。3、 矿 井 生 产 能 力 的 概 念 、 井 型 标 准 系 列 和 确 定 矿 井 生 产 能 力 应 考 虑 的 因 素 。4、 矿 井 服 务 年 限 的 概 念 、 服 务 年 限 确 定 应 考 虑 那 些 因 素 ， 它 和 生 产 能 力 的 关 系 。 能 计 算 矿 井 储 量 ， 并 确 定 矿 井 生 产 能 力 和 服 务 年 限 课题目录下页上页主讲 ：林世豪 一 、 矿 井 储 量 二 、 矿 井 生 产 能 力 确 定 三 、 矿 井 服 务 年 限 确 定 四 、 矿 井 生 产 能 力 、 服 务 年 限 和 储 量 的 关 系课题目录下页上页相 关 知 识一 、 矿 井 储 量 矿 井 储 量 指 井 田 内 可 采 煤 层 的 全 部 储 量 （ 一 ） 煤 炭 储 量 的 分 级 分 类 1、 按 可 行 性 评 价 阶 段 划 分 （ 1） 概 略 研 究 储 量 （ 2） 预 可 行 性 研 究 储 量 （ 3） 可 行 性 研 究 储 量课题目录下页上页2、 按 经 济 意 义 划 分 （ 2003年 ） （ 1） 经 济 的 储 量 （ 2） 边 际 经 济 的 储 量 （ 3） 次 边 际 经 济 的 储 量 （ 4） 内 蕴 经 济 的 储 量 （ 5） 经 济 意 义 未 定 的 基 础 储 量课题目录下页上页3、 按 地 质 可 靠 程 度 分 （ 1） 探 明 的 储 量 （ 2） 控 制 的 储 量 （ 3） 推 断 的 储 量 （ 4） 预 测 的 储 量课题目录下页上页主讲 ：林世豪 固 定 矿 产 资 源 /储 量 分 类 表课题目录下页上页4、 旧 煤 炭 储 量 分 级 、 分 类 （ 2003年 以 前 ）课题目录下页上页（ 二 ） 对 煤 炭 资 源 采 出 率 的 规 定课题目录下页上页（ 三 ） 储 量 损 失 1.设 计 损 失 ： 根 据 煤 层 赋 存 条 件 、 所 采 用 的 采 煤 方 法 以 及 保 证 开 采 安 全 的 需 要 ， 在 设 计 中 规 定 永 远 遗 留 在 地 下 的 一 部 分 储 量 。 （ 1） 全 矿 总 损 失 （ 2） 采 区 损 失 （ 3） 采 煤 工 作 面 损 失 2.实 际 损 失 :指 在 开 采 过 程 中 实 际 发 生 的 损 失 。课题目录下页上页不 合 理 损 失 包 括 ：1） 违 反 开 采 顺 序 造 成 的 损 失 ；2） 不 按 设 计 规 定 开 采 所 造 成 的 损 失 ；3） 采 用 不 合 理 巷 道 布 置 所 造 成 的 损 失 ；4） 采 用 非 正 规 采 煤 方 法 所 造 成 的 损 失 ；5） 井 下 水 灾 所 造 成 的 损 失 ；6） 井 下 火 灾 所 造 成 的 损 失 ；7） 巷 道 或 工 作 面 冒 顶 所 造 成 的 损 失8） 在 矿 区 或 采 区 内 ， 按 技 术 经 济 条 件 完 全 可 以 开 采 而 未 能 采 出 的 煤 量 。课题目录下页上页二 、 矿 井 生 产 能 力 确 定（ 一 ） 矿 井 生 产 能 力 矿 井 设 计 生 产 能 力 （ 万 t /a） 即 ： 设 计 中 规 定 矿 井 在 单位 时 间 （ 年 或 日 ） 内 采 出 的 煤 炭 和 其 它 矿 产 品 的 数 量 ， 井 型 。 矿 井 核 定 生 产 能 力 ： 矿 井 经 过 技 术 改 造 ， 核 定 后 的 生 产能 力 ， 万 t /a。 矿 井 实 际 生 产 能 力 ： 矿 井 每 一 年 度 实 际 生 产 煤 炭 的 数 量 ，万 t /a， 也 称 年 产 量 。课题目录下页上页 根 据 矿 井 设 计 生 产 能 力 不 同 ， 我 国 将 矿 井 分 为 大 、 中 、小 三 种 类 型 ， 井 型 划 分 如 下 ： 井 型 生 产 能 力 （ 万 t / a） 大 型 矿 井 ： 120、 150 、 180 、 240 、 300、 400、 500及 500以 上 （ 其 中 300万 t/a及 其 以 上 又 称 特 大 型 矿 井 ） 中 型 矿 井 ： 45 、 60 、 90 。 小 型 矿 井 ： 9 、 15 、 21、 30。 课题目录下页上页（ 二 ） 矿 井 生 产 能 力 的 确 定1.井 田 储 量 ： 井 田 储 量 是 确 定 矿 井 生 产 能 力 的 一 个 重 要 因 素 。 通 常 ， 储 量越 大 ， 生 产 能 力 应 越 大 。 大 型 矿 井 第 一 水 平 服 务 年 限 应 不 低 于 30年 。2.开 采 条 件 ： 可 采 煤 层 的 层 数 、 层 间 距 离 、 煤 层 厚 度 及 稳 定 程 度 、 煤 层 倾角 、 地 层 的 褶 曲 等 。 通 常 根 据 具 体 条 件 先 确 定 采 煤 工 作 面 的 生 产 能 力 ，在 此 基 础 上 ， 根 据 采 区 巷 道 布 置 类 型 、 采 煤 工 作 面 接 替 等 因 素 ， 并 结 合采 区 运 输 、 通 风 条 件 可 确 定 采 区 内 同 时 生 产 的 采 煤 工 作 面 个 数 确 定 采 区生 产 能 力 。 一 般 以 开 采 一 个 水 平 来 保 证 矿 井 设 计 能 力 ， 因 此 ， 矿 井 同 采的 采 区 个 数 就 是 一 个 水 平 内 同 采 的 采 区 数 目 。 目 前 不 同 生 产 能 力 矿 井 的同 采 采 区 个 数 如 下 ： 每 年 60万 吨 以 下 1-2个 ； 每 年 90、 120万 吨 2个 ； 每年 150、 180万 吨 2-3个 ； 每 年 240、 300万 吨 3-4个 。课题目录下页上页3.技 术 装 备 水 平 ： 决 定 矿 井 生 产 能 力 的 最 主 要 因 素 是 采掘 技 术 和 机 械 装 备 。 一 般 矿 井 各 生 产 环 节 （ 提 升 、 运输 和 通 风 能 力 ， 大 巷 和 井 底 车 场 通 过 能 力 ） 不 会 成 为限 制 生 产 能 力 的 因 素 。 但 如 设 备 供 应 条 件 限 定 ， 则 有可 能 按 限 定 的 设 备 能 力 来 确 定 矿 井 生 产 能 力 。 新 设 计矿 井 各 环 节 能 力 应 有 30%- 50%的 富 裕 系 数 。4.安 全 生 产 条 件 ： 主 要 指 瓦 斯 、 通 风 、 水 文 地 质 等 。 四 方 面 因 素 中 ， 储 量 是 基 础 ， 开 采 能 力 是 关 键 ， 各 生产 环 节 应 配 套 ， 安 全 生 产 条 件 必 须 保 证 。三 、 矿 井 服 务 年 限 确 定 矿 井 服 务 年 限 是 指 按 矿 井 可 采 储 量 、 设 计 生 产 能 力 ，并 考 虑 储 量 备 用 系 数 计 算 出 的 矿 井 开 采 年 限 。课题目录下页上页四 、 矿 井 生 产 能 力 、 服 务 年 限 与 储 量 的 关 系 T = ZK/AK Zk 矿 井 可 采 储 量 ， 万 吨 ； T 矿 井 设 计 服 务 年 限 ， a； A 矿 井 设 计 生 产 能 力 ， 万 吨 /a； K储 量 备 用 系 数 ， 。 储 量 备 用 系 数 是 为 保 证 矿 井 有 可 靠 服 务 年 限 而 在 计 算 时 对 储 量 采 用 的 富 裕 系 数 。课题目录下页上页第 三 节 开 拓 方 式 的 概 念 和 分 类一 、 井 田 开 拓 方 式 的 概 念l 井 田 开 拓 ： 是 指 由 地 表 进 入 煤 层 为 开 采 水 平 服 务 所 进 行 的 井 巷 布 置 和 开 掘 工 程 。l 井 田 开 拓 方 式 ： 是 矿 井 井 筒 形 式 、 开 采 水 平 数 目 及 阶 段 内 布 置 方 式 的 总 称 。 由 于 不 同 条 件 下 的 煤 层 赋 存 状 态 、 地 质 构 造 、 水 文 地 质 、地 形 及 技 术 水 平 、 经 济 状 况 的 不 同 的 不 同 ， 矿 井 的 开 拓 方 式 也是 各 种 各 样 的 。课题目录下页上页按 井 筒 形 式 ： 平 硐 开 拓 、 斜 井 开 拓 、 立 井 开 拓 和 综 合 开 拓按 水 平 数 目 ： 单 水 平 开 拓 和 多 水 平 开 拓按 阶 段 内 布 置 方 式 ： 采 区 式 、 分 段 式 和 带 区 式按 开 采 准 备 方 式 ： 上 山 式 、 上 下 山 式 、 上 山 及 上 下 山 混 合 式按 开 采 水 平 布 置 方 式 ： 分 煤 层 大 巷 、 集 中 大 巷 、 分 组 集 中 大 巷 。课题目录下页上页二 、 井 田 开 拓 方 式 的 分 类三 、 确 定 井 田 开 拓 方 式 应 遵 循 的 原 则1、 贯 彻 执 行 我 国 煤 炭 工 业 技 术 政 策 、 法 律 法 规 ， 为 多出 煤 、 早 出 煤 、 出 好 煤 、 建 设 高 产 高 效 安 全 生 产 矿井 创 造 条 件 ； 合 理 集 中 开 拓 部 署 ， 建 立 完 整 而 尽 可 能简 单 的 生 产 系 统 ， 避 免 生 产 分 散 ， 为 集 中 生 产 创 造 条件 。2、 严 格 执 行 煤 矿 安 全 规 程 等 规 定 ， 建 立 完 善 的 通风 系 统 ， 创 造 良 好 的 生 产 条 件 ， 为 安 全 生 产 和 提 高 劳动 生 产 率 创 造 条 件 。3、 井 巷 布 置 和 开 采 顺 序 安 排 要 尽 量 减 少 煤 柱 损 失 ， 以提 高 煤 炭 资 源 采 出 率 ； 减 少 巷 道 维 护 量 ， 使 主 要 巷 道经 常 保 持 良 好 状 态 。4、 尽 可 能 减 少 开 拓 工 程 量 ， 尤 其 是 要 尽 量 减 少 矿 井 初 期工 程 量 和 岩 巷 工 程 量 ， 以 降 低 矿 井 初 期 投 资 额 ， 缩 短建 井 工 期 。5、 在 充 分 考 虑 国 家 技 术 水 平 和 装 备 供 应 的 同 时 ， 要 为 采用 新 技 术 和 发 展 矿 井 机 械 化 、 自 动 化 生 产 创 造 条 件 。6、 满 足 市 场 对 不 同 煤 种 、 不 同 煤 质 的 需 要 ， 在 开 拓 部 署时 ， 应 考 虑 将 不 同 煤 质 、 不 同 煤 种 的 煤 层 以 及 其 他 有益 矿 物 分 别 进 行 开 采 。 四 、 井 田 开 拓 应 解 决 的 问 题1、 确 定 井 筒 形 式 、 数 目 及 其 配 置 ， 合 理 选 择 井田 及 工 业 广 场 的 位 置 ；2、 合 理 确 定 开 采 水 平 数 目 和 位 置 ；3、 布 置 大 巷 和 井 底 车 场 ；4、 确 定 矿 井 开 采 程 序 ， 做 好 开 采 水 平 的 接 替 ；5、 进 行 矿 井 开 拓 延 深 、 深 部 开 拓 及 技 术 改 造 。第 四 节 中 国 煤 矿 井 田 开 拓 概 况 及 发 展一 、 中 国 煤 矿 井 田 开 拓 方 式 应 用 概 况 及 发 展二 、 井 田 开 拓 的 特 征 及 有 关 参 数 1、 各 种 开 拓 方 式 的 井 田 特 征 2、 矿 井 生 产 能 力 3、 开 采 水 平 设 置 及 水 平 垂 高 4、 开 采 水 平 大 巷 布 置三 、 我 国 煤 矿 井 田 开 拓 的 发 展 方 向 1、 生 产 集 中 化 2、 矿 井 大 型 化 3、 运 输 连 续 化 本 课 题 结 束