采矿概论——井田开拓基本知识

1、第一篇第一篇 井田开拓井田开拓第一节第一节 矿井生产概况矿井生产概况一、一、 基本概念基本概念1.1.煤田煤田 在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基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。本连续的大面积含煤地带称为煤田。2.2.矿区和矿区开发矿区和矿区开发 开发煤田形成的社会区域，成为矿区。开发煤田形成的社会区域，成为矿区。 矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资矿区根据储量、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，规划矿井或露天矿建顺序，确定矿区附开采方式

2、，规划矿井或露天矿建顺序，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。称为矿区开发。3.井田井田 在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。在矿区内，划归给一个矿井开采的那一部分煤田。铜川矿区的井田划分铜川矿区的井田划分 二、二、 矿井巷道矿井巷道n为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、为了进行矿井开采，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。巷道和硐室的总称。 （一）按空间位置和形状可分为：（一）按空间位置和形状可分为： 1.1. 垂直巷道立井、暗立井、溜井垂直巷道立井、暗立井、溜井 2 2倾斜巷道斜井、暗斜井、上山、下山倾斜巷

3、道斜井、暗斜井、上山、下山 3 3水平巷道平硐、石门、煤门、平巷水平巷道平硐、石门、煤门、平巷矿井巷道示意图矿井巷道示意图9上山，10下山，11风井，12岩石平巷，13煤层平巷1立井，2斜井，3平硐，4暗立井，5溜井，6石门（二）按服务范围及其用途可分为：（二）按服务范围及其用途可分为： 1.1.开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道。务的巷道。 2.2.准备巷道：为采区、一个以上区段、准备巷道：为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道。分段服务的运输、通风巷道。 3.3.回采巷道：形成采煤工作面及为其服回采巷道：形成采煤工作面及为其服务的巷道。务的

4、巷道。 三、矿井生产系统三、矿井生产系统（一）井下生产系统（一）井下生产系统n在煤矿生产过程中的提升、运输、通在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施，是矿井安全水等巷道线路及其设施，是矿井安全生产的前提和保证。生产的前提和保证。井下生产系统示意图井下生产系统示意图24131073115232515221421201919682025232218214161724219井下生产系统示意图注释井下生产系统示意图注释n1主井；主井；2副井，副井，3井底车场；井

5、底车场；4主要运输石主要运输石门；门；5阶段运输大巷；阶段运输大巷； 6回风井；回风井；7回风石门；回风石门；8回风大巷；回风大巷；9采区运输石门；采区运输石门；10采区下部车采区下部车场底板绕道；场底板绕道；11采区下部车场；采区下部车场；12采区煤仓；采区煤仓；13行人进风巷；行人进风巷；14运输上山；运输上山；15轨道上山；轨道上山；16上山绞车房；上山绞车房；17采区回风石门；采区回风石门；18采区上采区上部车场；部车场；19采区中部车场；采区中部车场；20区段运输平巷；区段运输平巷；21下区段回风平巷；下区段回风平巷；22联络巷；联络巷；23区段回风区段回风平巷；平巷；24开切眼；开

6、切眼；25采煤工作面采煤工作面1、运煤系统：、运煤系统：25201412105431 2、通风系统：新鲜风流从地面、通风系统：新鲜风流从地面123451115192025；污风；污风2317876排入大气。排入大气。 3、运料排矸系统：、运料排矸系统：2345911152325 4、排水系统：采掘工作面涌水，由区段运输平巷、采、排水系统：采掘工作面涌水，由区段运输平巷、采区上山排到采区下部车场，经水平运输大巷、主要运区上山排到采区下部车场，经水平运输大巷、主要运输石门等巷道的排水沟，自流到井底车场水仓，由中输石门等巷道的排水沟，自流到井底车场水仓，由中央水泵房排到地面。央水泵房排到地面。 5、

7、动力供应系统：包括井下电力供应系统和压缩空气、动力供应系统：包括井下电力供应系统和压缩空气供应系统。供应系统。 井下生产系统（见井下生产系统示意图井下生产系统（见井下生产系统示意图（二）（二） 地面生产系统地面生产系统 1.1. 地面生产系统类型地面生产系统类型 （1 1）无加工设备的地面生产系统）无加工设备的地面生产系统 （2 2）设有选矸设备的地面生产系统）设有选矸设备的地面生产系统 （3 3）设有筛分厂的地面生产系统）设有筛分厂的地面生产系统 （4 4）设有洗选厂的地面生产系统）设有洗选厂的地面生产系统 2.2. 地面排矸系统地面排矸系统 3.3. 地面管线系统地面管线系统 第二节第二节

8、 煤田划分为井田煤田划分为井田 一、井田划分的原则（合理尺寸、合理开发）一、井田划分的原则（合理尺寸、合理开发）1、要充分利用自然条件；、要充分利用自然条件；2、要有合理的走向长度：、要有合理的走向长度：n井型井田走向长度（井型井田走向长度（m）：）：n小型矿井小型矿井1500m；中型矿井；中型矿井4000m；大型矿井大型矿井7000m。3、要处理好相邻井田的关系；、要处理好相邻井田的关系；4、要为矿井的发展留有余地；、要为矿井的发展留有余地；5、要有良好的安全经济效果、要有良好的安全经济效果。一二三四五六七八九利用自然条件作为井田边界划分井田利用自然条件作为井田边界划分井田 二、二、 井田人

9、为境界的划分方法井田人为境界的划分方法 （一）垂直划分（一）垂直划分n相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线两侧备留相邻矿井以某一垂直面为界，沿境界线两侧备留井的边界煤柱称为垂直划分。井的边界煤柱称为垂直划分。 （二）水平划分（二）水平划分n以一定标高煤层底板等高线为界，并沿该煤层底以一定标高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。板等高线留置边界煤柱，这种方法称作水平划分。 （三）按煤组划分（三）按煤组划分n按煤层（组）间距的大小来划分矿界，把煤层间按煤层（组）间距的大小来划分矿界，把煤层间距较小的相信煤层划归一个矿井开采，把层间距距较小的相信煤层划归一个矿井

10、开采，把层间距较大的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。较大的煤层煤层（组）划归另一个矿井开采。一矿二矿三矿1231垂直划分；垂直划分；2水平划分；水平划分；3以断层为界以断层为界井田边界划分方法井田边界划分方法1.1. 解释煤田和井田的概念。解释煤田和井田的概念。 2.2. 说明下列井巷名称：说明下列井巷名称： （1 1）立井、暗立井）立井、暗立井 （2 2）斜井、暗斜井）斜井、暗斜井 （3 3）平硐、岩石平巷、岩门）平硐、岩石平巷、岩门 （4 4）采区上山、采区下山）采区上山、采区下山 3.3. 煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？ 4.4. 试述井田境界的划

11、分方法。试述井田境界的划分方法。作业：作业：第三节第三节 井田内再划分井田内再划分 一、井田划分阶段一、井田划分阶段 1 1阶段划分及特征阶段划分及特征n（1 1）阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜）阶段概念：在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段。的生产系统，称之为一个阶段。J1J2J3二水平-300-150三水平1+ 0_一水平2+ 150井田划分为阶段和水平井田划分为阶段和水平走向长度走向长度阶段的走向长度就是井田长度可达到数

12、千米至上阶段的走向长度就是井田长度可达到数千米至上万米万米阶段垂高阶段垂高阶段上部边界至下部边界的垂高距离。阶段上部边界至下部边界的垂高距离。缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规定为缓倾斜煤层。倾斜煤层原设计规范规定为米。实际现场统计达到米，现米。实际现场统计达到米，现正在报批的新设计规范在原基础上提高到正在报批的新设计规范在原基础上提高到米。米。急倾斜煤层阶段垂高为米，近年来，急倾斜煤层阶段垂高为米，近年来，也有逐步扩大的趋势。也有逐步扩大的趋势。（2）阶段的特征）阶段的特征阶段斜长阶段斜长阶段斜长一般为几百米至上千米随着强力阶段斜长一般为几百米至上千米随着强力胶带运输机和大型防爆绞车的大量应用

13、，近年胶带运输机和大型防爆绞车的大量应用，近年来，阶段斜长增长量很大来，阶段斜长增长量很大每个阶段都有独立的运输和通风系统如：每个阶段都有独立的运输和通风系统如：在阶段下部边界开掘阶段运输大巷（兼作进风在阶段下部边界开掘阶段运输大巷（兼作进风巷），在阶段上部边界开掘阶段回风大巷，为巷），在阶段上部边界开掘阶段回风大巷，为整个阶段服务上阶段采完后，该阶段的运输整个阶段服务上阶段采完后，该阶段的运输大巷作为下一阶段的回风大巷。大巷作为下一阶段的回风大巷。n阶段与水平联系和区别：阶段与水平联系和区别：n阶段阶段井田一部分，强调开采范围和储井田一部分，强调开采范围和储量量n水平水平强调巷道布置强调巷道

14、布置n二者联系是用水平上的巷道开采阶段内的二者联系是用水平上的巷道开采阶段内的煤炭资源煤炭资源n根据煤层赋存条件和井田范围，一个井田根据煤层赋存条件和井田范围，一个井田可用一个水平开采，也可用两个或两个以可用一个水平开采，也可用两个或两个以上的水平开采，前者称单水平开拓，后者上的水平开采，前者称单水平开拓，后者称多水平开拓。称多水平开拓。2、水平和开采水平的概念、水平和开采水平的概念1.1.采区式划分采区式划分n在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段，每一块段称为采区，如下图，立生产系统的块段，每一块段称为采区，如下图，井田沿倾

15、向划分为井田沿倾向划分为3 3个阶段，每个阶段又沿走向划分个阶段，每个阶段又沿走向划分为为4 4个采区。个采区。n在采区范围内，沿煤层倾斜方向将采区划分为若干在采区范围内，沿煤层倾斜方向将采区划分为若干个长条部分，每一块长条部分称为区段。个长条部分，每一块长条部分称为区段。2.2.分段式划分分段式划分n在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段沿走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面。倾斜布置一个采煤工作面。二、阶段内的再划分二、阶段内的再划分阶段划分为采区阶段划分为采区2332

16、CAC1Cqq1q32JJC1J4采区划分为区段采区划分为区段26A534C11J1J2J3D1D2D3分段式划分J1J2J3C1C2C3Q1Q2Q3采区式划分n在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成为若干个生产系统的带区，带区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。分带内采煤工作面沿煤层倾斜推进。分带内采煤工作面沿煤层倾斜推进。J1J2J3F1F4F5F2F3带区式划分3.带区式划分带区式划分三、近水平煤层的井田划分三、近水平煤层的井田划分n近水平煤层，井田沿倾斜方向高差

17、近水平煤层，井田沿倾斜方向高差很小。通常沿煤层延展方向布置大很小。通常沿煤层延展方向布置大巷，在巷两段划分为具有独立生产巷，在巷两段划分为具有独立生产系统的块段，这样的块段称为系统的块段，这样的块段称为盘区盘区或或带区带区。n盘区内巷道布置及生产系统及采区盘区内巷道布置及生产系统及采区基本相同；带区则与阶段内带区布基本相同；带区则与阶段内带区布置基本相同。置基本相同。近水平煤层的井田划分井田直接划分为盘区P1P2P4P3第四节第四节 矿井储量、生产能力和服务年限矿井储量、生产能力和服务年限 一、矿井储量一、矿井储量n指井田内可采煤层的全部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

18、（一）煤炭储量的分级分类 1 1、按可行性评价阶段划分、按可行性评价阶段划分（1 1）概略研究储量）概略研究储量（2 2）预可行性研究储量）预可行性研究储量（3 3）可行性研究储量）可行性研究储量 2 2、按经济意义划分、按经济意义划分（1 1）经济的储量）经济的储量（2 2）边际经济的储量）边际经济的储量（3 3）次边际经济的储量）次边际经济的储量（4 4）内蕴经济的储量）内蕴经济的储量（5 5）经济意义未定的基础储量）经济意义未定的基础储量 3 3、按地质可靠程度分、按地质可靠程度分（1 1）探明的储量）探明的储量（2 2）控制的储量）控制的储量（3 3）推断的储量）推断的储量（4 4）预

19、测的储量）预测的储量 4 4、旧煤炭储量分级、分类（、旧煤炭储量分级、分类（20032003年以前）年以前）n矿井地质储量矿井地质储量（1 1）能利用储量（）能利用储量（A+B+C+DA+B+C+D） 工业储量（工业储量（A+B+CA+B+C） a.a.可采储量可采储量 b.b.设计损失量设计损失量 远景储量（远景储量（D D）（2 2）尚未利用的储量）尚未利用的储量矿矿井井地地质质储储量量能能利利用用储储量量尚难利用储量尚难利用储量工业储量工业储量远景储量远景储量可采储量可采储量设计损失量设计损失量旧煤炭储量的分级分类旧煤炭储量的分级分类 （二）对煤炭资源采出率的规定（二）对煤炭资源采出率的

20、规定 煤层分类煤层分类地点地点薄煤层薄煤层 中厚中厚 厚厚 水力水力 采采 区区 85 85 80 80 75% 75% 70% 70% 工作面工作面 97% 97% 95% 95% 93% 93%（三）储量损失（三）储量损失1.1.设计损失：根据煤层赋存条件、所采用的采设计损失：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。规定永远遗留在地下的一部分储量。 （1 1）全矿总损失）全矿总损失 （2 2）采区损失）采区损失 （3 3）采煤工作面损失）采煤工作面损失 2.2.实际损失实际损失: :指在开采过程

21、中实际发生的损失指在开采过程中实际发生的损失二、矿井生产能力二、矿井生产能力（一）矿井生产能力（一）矿井生产能力 矿井设计生产能力（万矿井设计生产能力（万t /a）即：）即：设计中规定矿井在单位时间（年或日）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。内采出的煤炭和其它矿产品的数量。 矿井核定生产能力矿井核定生产能力 ： 矿井经过技矿井经过技术改造，核定后的生产能力，术改造，核定后的生产能力，万万t /a。 井型井型 ： 根据矿井设计生产能力不根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为大、中、小三种类同，我国将矿井分为大、中、小三种类型，称井型。型，称井型。 井型划分井型划分井型划分如下：井型划分如下：井型井型 生产能力生产能力（万（万t / a）大型矿井大型矿井： 120、150 、180 、240 、300、 400、500及及500以上（其中以上（其中300万万t/a及及其以上又称特大型矿井）其以上又称特大型矿井）中型矿井中型矿井： 45 、 60 、90 。小型小型矿井矿井： 9 、 15 、 21、 30。 （二）矿井生产能力的确定（二）矿井生产能力的确定 1. 1.井田储量：井田储量是确定矿井生产能力的井田储量：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，生产能力应一个重要因素。通常，储