采煤方法之第十六章井田开拓的基本概念.ppt

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1、第十六章 井田开拓的基本概念,主要内容第一节 煤田划分井田第二节 矿井储量、生产能力和服务年限第三节 开拓方式概念及分类第四节 中国煤矿井田开拓概况及发展,复习知识点一、基本概念1、煤田：同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。面积由几十到数百平方公里。2、矿区：统一规划和开发的煤田或其一部分。3、井田：划规一个矿井开采的部分煤田。4、矿区开发：根据煤层赋存条件、煤炭储量、煤炭要求量、投资环境等情况，确定矿区规模、井田划分、井田开拓方式（地下或露天）、矿井建设顺序、辅助附属企业的建设，以及外部协作条件等全面规划及其建设过程。,二、矿区开发类型,（一）矿区煤田构成分类1、单一煤田矿区，

2、例：平顶山煤田、抚顺煤田、徐州煤田等。2、两个煤田矿区，例：北票、扎賚诺尔等矿区。3、多个煤田矿区，例：六盘水矿区。4、部分煤田矿区，例：南桐矿区、松藻矿区、铜川矿区、韩城矿区等。,（二）矿区煤种分类1、焦煤矿区：重点煤矿28处，如晋城、潞安等。2、烟煤矿区：重点煤矿24处，如兖州、平顶山等。3、无烟煤矿区：重点煤矿11处，如阳泉、郑州等。4、褐煤矿区：重点煤矿5处，如霍林河、小龙潭等。,（三）矿区规模,矿区规模：矿区均衡生产时期的生产能力。按矿区设计生产能力（万t/a）划分为：特大型矿区：10003000万t/a，重点煤矿15处，占14.4%大型矿区：5001000万t/a，重点煤矿18处,

3、占17.3%中型矿区：300500万t/a，重点煤矿19处,占18.3%小型矿区：300万t/a，重点煤矿52处，占50%,（四）矿区开发类型,1、地下开发的矿区重点煤矿104处，其中地下开发91处，占87.5%。（1）立井开拓为主的矿区：占地下开总数的26.4%，生产能力占37.9%；（2）斜井开拓为主的矿区：占地下开发总数的38.5%，生产能力占27.9%；（3）平硐开拓为主的矿区：占总数的10.58%，生产能力占4%；（4）综合开拓为主的矿区：占总数的23.0%，生产能力占29.2%。,2、露天开发矿区露天矿：平朔、准格尔、霍林河、新疆南部等14处，设计能力4300万t/a，占总设计能力

4、的8.5%。3、地下与露天联合开发矿区共10处，占总矿区数的9.6%，生产能力占14.8%（1）地下为主露天为辅的矿区：抚顺、阜新、鹤岗、石炭井（2）露天为主地下为辅的矿区：哈密矿区。,三、矿区规模与服务年限,1、国家政策矿区规模与服务年限,2、矿区建设规模的依据,1）资源：富量煤田、地质条件简单，宜建大型矿区，限量煤田，地质条件复杂，宜建小型矿区。2）开发条件：地理位置、交通、动力来源及用户等。3）国家需求：国家对煤炭数量、煤种、煤质等要求。4）投资效果：投资少，工期短，效益好，投资回收期短的宜建大型矿区；反之建小型矿区。,第一节 煤田划分为井田,一、井田划分原则1、要充分利用自然条件 1）

5、利用大的河流、湖泊、国铁、桥梁等；2）地质构造：大的断层、褶曲向、背斜轴线；3）煤层倾角急剧变化地带；4）不同煤质和煤种分布规律，分提分运；5）地形、地物、便于外接国铁；6）层间距。,按自然条件划分井田边界1-河流，2-露头，3-城镇，4-铁路，5-大断层,2、要有合理的井田尺寸,矿井储量和开采范围要合理要保证井田要有合理的走向长度 小型矿井井田走向 1.5 km 中型矿井井田走向 4 km 大型矿井井田走向 7 15 km,3、要处理好与相邻井田的关系,先浅后深，先易后难，分别开发矿井,4、要为矿井的发展留有余地1）为矿井将来挖潜改造留有余地。2）留后备区，范各庄矿：毕各庄区。可采煤层M大，

6、开采条件好，可先建中小型，后改建大型井。阳泉一矿：7尺煤、丈八煤，40万t7 5年 166万t78年。8 时，不宜分上、下组建井。煤层 大的集中建井,5、要有良好的安全经济效果 力求合理的开拓方式和采煤方法，便于创造最大的经济效益和社会效益 6、（补充）要有利于矿井生产技术管理 在不受其它条件限制的情况下，一般采用直线或折线形式来划定井田境界线，尽量避免曲线境界线，以有利于矿井设计和生产技术管理工作。,二、井田境界的划分方法,1、划分：相邻矿井以某垂直面为界，沿境界线各留井田边界煤柱。2、水平划分：以一定标高的煤层底板等高线为界，并沿此留边界煤柱。3、煤组划分：将煤层间距较小的相邻煤层划分为一

7、个矿开采。4、应用：8时 划分；中倾斜煤层：及水平划分；急倾斜煤层：及水平划分；,人为划分井田境界1-垂直划分，2-水平划分，3-倾斜划分,近水平煤层垂直划分,第二节 矿井储量、年产量和服务年限,一、矿井储量 1、储量分级 根据矿井内不同块段煤层地质情况被查明的情况：级、级、级、级 高级储量（工业储量）：级+级+级 远景储量：级,、矿井储量分类,矿井地质储量 能利用储量（表内）（B+C+D）尚难利用储量（表外）能利用储量：工业储量 一般Zg=（B+C）远景储量（D）工业储量：可采储量 设计损失量（开采损失）,工业储量（Zg）：能够作为矿井设计和投资的储量 一般 Zg=A+B+C 缺煤地区Zg=

8、A+B+C+0.5D可采储量（Zk）：矿井设计的可以采出的储量设计损失（开采损失）：设计丢在地下的储量。有的可预知，有的不可预知。Zk=（Zg-P）C P永久煤柱损失；C采区采出率，%。,采区采出率的规定,煤层 C 薄煤层 不小于 0.85 中厚煤层 不小于0.80 厚煤层 不小于0.75,采煤工作面采出率的规定,煤层 C 薄煤层 不小于 0.97 中厚煤层 不小于0.95 厚煤层 不小于0.93,二、矿井生产能力A,1、矿井生产能力：矿井设计的年生产能力，万t/a；2、矿井井型：按矿井设计年生产能力大小划分的矿井类型。一般分为：特大型矿井：300、400、500、600万t/a及以上；大型矿

9、井：120、150、180、240万t/a；中型矿井：45、60、90万t/a；小型矿井：30万t/a以下。,3、影响矿井生产能力的因素,（1）井田储量 井田储量越大，矿井生产能力应越大，反之则矿井生产能力应小。（2）开采条件 可采煤层数、层间距离、煤层厚度及稳定程度、煤层倾角、地层的褶曲断裂构造、瓦斯赋存状况、围岩性质及地压火成岩活动的影响、水文地质条件及地热等。（3）技术装备水平 对新矿井设计来说，是根据矿井生产能力的需要选用合适的技术装备水平，一般不成为限制生产能力的因素。但如果设备供应条件限制，则有可能按限定的设备能力来确定矿井生产能力。（4）安全生产条件 主要指瓦斯、通风、水文地质等

10、因素的影响,4、确定矿井生产能力的方法,1）地质条件及开采技术：矿井开采条件所能保证的原煤生产能力，主要指同时正常生产的采区生产能力之总和。定A的步骤：（1）定采面的单产AF 综采：150 500万ta普采：100 150万ta 炮采：20 30万ta,（2）定同采工作面数：符合开采程序，确保安全一矿一面、二面、多面、N1 采面数（3）定采区生产能力：AC N1AF（4）定矿井同采采区数N2：一个水平保证年产量。矿井 AN2 ACN1 N2 AF 一矿一面 时：N1 N21,确定矿井生产能力的方法,2）辅助环节能力：配套 运、提能力：（1.3 1.5）A，不限A。旧井技改 环节改造。3）储量

11、基础4）安全 保证。5）经济条件（目的）吨煤成本最低,确定矿井生产能力的方法,三、矿井服务年限T（service life）,l Zk一定，矿井的设计生产能力A要和服务年限T在数学上成反比要求A与T相适应：A大T大，A小T小大型矿井投资大，T；配套的企业规模大，T；均衡生产期长，T。我国要求大型矿井的服务年限要大于60年,煤炭工业设计矿井设计规范中储量A与服务年限T的关系,考虑K的原因：,（1）矿井增产（2）意外储量损失 i、煤层露头降低；ii、断层影响：只查出落差25m的断层；iii、火成岩侵入；iv、火灾损失；v、小窑开采损失。（3）人为损失 采出率达不到要求,K的取值：大中型煤矿1.21

12、.4；小型煤矿1.41.6,A与Z要相适应 限量煤田，Z一定，只能选A与T相适应。富量煤田，先定A，再定TZ井田尺寸,国外矿井的服务年限T,设备更新周期缩短，矿井T缩短，A、T的技术发展趋势1、A型大型化：T缩短；2、生产高度集中：一矿一面，二面、多面。,第三节 开拓方式的基本概念及分类,Concept:l 井田开拓：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：开拓巷道在井田内的总体布置方式。（开拓、准备和回采巷道）l 开拓系统：开拓巷道的形式、数目、位置及其相互联系和配合，总称开拓系统。,一、井田开拓方式及分类,(一)按井筒（硐）形式分:立井方式、斜井方式、平硐

13、方式、综合方式（二）按开采水平数分：单水平、多水平（三）按开采水平大巷布置方式分煤层大巷 每个煤层设大巷集中大巷煤层群集中设大巷采区石门煤层分组集中大巷煤层群分组，分组中设集中大巷（四）按准备方式分：上山式、上、下山式、混合式 上山式开采 开采水平只开采上山阶段，阶段内设采区或分带。上、下山式开采开采水平既采上山阶段，又采下山阶段上山及上下山混合式开采 上述方法综合应用。,a-立井单水平上下山，b-立井多水平上下山，c-立井单水平上山，d-立井多水平上下山混合式,井田开拓方式及分类,二、确定井田开拓方式的原则,l 井田开拓解决的基本问题 井筒（硐）形式、数目、位置 阶段数目 开采水平数目、位置

14、 大巷数目、位置 井底车场形式 采区或带区或盘区划分 开拓延深、技术改造 通风、运输和供电,二、确定井田开拓方式的原则,l 确定开拓方式的基本原则1贯彻执行安全生产法律法规，合理集中开拓部署。2建立完善的通风系统，创造良好生产条件。3尽量减少煤柱损失，减少巷道维护量。4减少矿井初期投资，缩短建井工期。5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。,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,l 各种开拓方式的井田特征近水平煤层、缓倾斜煤层 能力和数量分别占79.54%、69.07%；立井

15、开拓开拓具有很强的适应性；国有重点煤矿平均深度428.83m，立井开拓则为522.4m；我国开采深度800m以上的矿井，大多为立井；全国煤矿表土层平均厚度25.30m，立井则为75.84m；特大型、大型、中型、小型井田平均走向长度分别为9.21km、7.7km、5.95km、4.2km。,二、井田开拓的特征及有关参数,l 矿井生产能力矿井生产能力有很大提高；特大型矿井26处，平均生产能力3.52Mt/a；矿井生产能力已综合开拓为最高，平均1.0571Mt/a；其次是立井开拓、斜井开拓和平硐开拓；特大型矿井以综合开拓为主。l 开采水平设置及水平垂高广泛采用单水平或者多水平开拓；单水平开拓84处，在井田倾斜尺寸、倾角较小等条件采用；开采水平垂高平均179m，大型矿井垂高193.71m。,二、井田开拓的特征及有关参数,l 开采水平大巷布置主要有煤层大巷布置、集中大巷、分组集中大巷等几种方式；国有重点煤矿大部分开采两组煤，以分组集中布置大巷为主；大部分大巷布置在底板岩层中；机车与皮带运输混合布置，或专门胶带运输大巷。,第四节 中国煤矿井田开拓概况及发展,三、我国煤矿井田开拓的发展方向,生产集中化；矿井大型化；运输连续化。,