第一部分矿区总体规划设计与矿井设计总则解析课件

第一部分矿区总体规划设计与矿井设计总则第一节矿区总体设计程序、依据与内容第二节矿区总体设计原则

第三节矿井设计基础第四节矿井设计准备第一部分矿区总体规划设计与矿井设计总则第一节矿区总体设计

原设计程序（20世纪80年代至20世纪末）项目建议书→可行性研究→设计任务书→矿区总体设计第一节矿区总体设计程序、依据与内容现行设计程序（21世纪初）

项目建议书→可行性研究报告→初步设计→开工报告→竣工验收一、矿区总体设计程序原设计程序（20世纪80年代至20世纪末二、矿区总体设计的依据1、矿区总体规划设计委托书。2、矿区资源普查地质报告和必要的详查地质报告以及审批文件。3、矿区环境影响评价大纲及审批文件。二、矿区总体设计的依据1、矿区总体规划设计委托书。第一部分矿区总体规划设计与矿井设计总则解析课件第一部分矿区总体规划设计与矿井设计总则解析课件4、各省（区、市）国民经济和社会发展五年计划及远景目标纲要。5、煤炭行业及相关电力、化工、交通、建材等行业的五年计划及远景规划。4、各省（区、市）国民经济和社会发展五年计划及远景目三、矿区总体设计内容1.总说明2.矿区概况及建设条件3.矿区开发4.煤的用途及洗选加工5.电厂6.化工、铁路等综合开发项目7.矿区配套工程8.矿区地面布置及地面设施9.矿区环境保护及综合利用10.技术经济评价11.附图三、矿区总体设计内容1.总说明2.矿区一、矿区总体设计原则二、井田划分三、矿井生产能力四、矿区规模设计与均衡生产五、矿区建设顺序六、矿区采动治理第二节矿区总体设计原则一、矿区总体设计原则第二节矿区总体设计原则一、矿区总体设计原则1、贯彻执行国家发展煤炭工业的方针政策和发展战略，有关法规、规程和规范的规定。2、结合具体条件充分考虑国民经济和区域经济发展需要（国内外市场需要）；择优开发合理利用煤炭资源，对国家稀缺煤种实行保护性开采。一、矿区总体设计原则1、贯彻执行国家发展煤炭工业的3、为矿区的合理开发创造良好的建设条件，保证矿区规划布局的合理性和稳定性，矿区建设、城乡规划和保护同步发展。4、矿区的井田划分，要统筹全局处理好相邻矿区和相邻矿井间的（境界）关系，如矿井与露天矿、生产矿与新建井、浅部井与深部井，对国有重点煤矿与地方矿井应统一规划合理布局。3、为矿区的合理开发创造良好的建设条件，保证矿区规划5、综合分析借鉴国内外矿区开发经验与发展趋势，采用科学技术，不断提高矿区现代化水平。6、发挥资源优势和地理优势，择优开发资源丰富、开采条件优越、交通方便和缺煤地区，有露天矿开采条件的应当优选开采露天矿。

5、综合分析借鉴国内外矿区开发经验与发展趋势，采用科7、要以经济效益为中心，以相对较少投资，较短时间，实现少投入，多产出，取得矿区建设的最大经济效益。8、对矿区有工业价值的其他有益矿物，应规划开发和利用，提高经济效果。

7、要以经济效益为中心，以相对较少投资，较短时间，实9、适应经济发展和科学技术进步，适当为矿区扩建与发展留有余地。10、贯彻安全生产方针，努力改善劳动条件。9、适应经济发展和科学技术进步，适当为矿区扩建与发展二、井田划分

1.影响因素（主要考虑的因素）（1）矿区地质条件（2）选择合适的矿区开发强度（3）统一规划，正确处理深浅部各矿井相邻关系（4）选择合适的井口位置与工业场地（5）为矿井的改扩建留有后备区（6）统筹全局，全面规划，综合经济效益最优化二、井田划分1.影响因素（主要考虑的因素）（1）自然境界划分（2）人为境界划分2.井田划分方法（1）自然境界划分2.井田划分方法①按地质因素划分②按煤层赋存形态划分③按煤层组与储量分布情况划分④按煤种、煤质分布规律划分⑤按地形地物界线划分（1）按自然境界划分井田①按地质因素划分（1）按自然境界划分井田第一部分矿区总体规划设计与矿井设计总则解析课件①按水平标高（煤层底板等高线）划分。②按地质钻孔连线划分。③按经纬线划分。④按勘探线划分。（2）按人为境界划分井田①按水平标高（煤层底板等高线）划分。（2）按人为境界划分

3.井田尺寸参数

为了合理确定井田尺寸，按照《煤炭工业矿区总体设计规范》（2005年版）的规定，井田走向长度不宜小于表中的数值。井田走向长度矿井井型大型中型小型走向长度8km

4km未规定3.井田尺寸参数为了合理确定井田尺寸，按照《煤三、矿井生产能力1.矿井类型矿井井型分类分类井型／Mt·a-1大型1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0及以上中型0.45、0.6、0.9小型0.3及以下备注新建矿井按规定不应出现上述两种井型之间的中间井型。2.影响矿井生产能力的主要因素（1）资源及储量（2）开采技术条件（3）矿井与水平服务年限（4）技术管理水平三、矿井生产能力矿井井型分类分类井型／Mt·a-1大（1）资源及储量

根据《煤炭工业矿井设计规范》（2005年版）规定进行矿井的储量的计算。需计算的储量：①矿井地质储量②矿井工业储量③矿井设计储量④矿井采区采出率（1）资源及储量根据《煤炭工业矿井设计规范》（20（3）矿井与水平服务年限新建与改扩建矿井及第一开采水平设计服务年限矿井设计生产能力／Mt·a-1矿井设计服务年限／a不同煤层倾角的第一开采水平设计服务年限／a改造后矿井服务年限／a25°以下25°~45°45°以上6.0及以上8040－－3.0~5.07035－－40~501.2~2.46030252030~400.45~0.95025201520~30（3）矿井与水平服务年限新建与改扩建矿井及第一开采水平设计四、矿区规模设计与均衡生产1.矿区规模确定的基本原则（1）资源条件（2）外部建设条件（3）国民经济或区域经济发展需要（4）投资效果（5）符合均衡生产年限的规定四、矿区规模设计与均衡生产1.矿区规模确定的基本原则（12.矿区均衡生产服务年限

矿区均衡生产年限是矿区年产量长期保持建设规模不低于85%的生产年限。

矿区产量递增年限矿区产量递减年限矿区建设规模／Mt·a-1>1510~158~105~83~51~3均衡生产年限／a≥90≥80≥70≥70≥60≥502.矿区均衡生产服务年限矿区均衡生产年限是矿区年3.矿区均衡生产服务年限确定方法

（1）矿区均衡生产服务年限可由编制的矿井建设顺序及产量规划表求出。（2）编制矿井建设顺序及产量规划表的方法是将矿区中每个矿井按建设的先后顺序逐次排出施工准备时间、建井时间及逐年的产量规划横格数字表。3.矿区均衡生产服务年限确定方法（1）矿区均衡生产服五、矿区建设顺序1.矿区建设顺序编制的依据（1）市场需求（2）外部开发条件（3）材料、设备供应条件（4）勘探程度五、矿区建设顺序1.矿区建设顺序编制的依据（1）市场需2.矿区建设顺序的基本原则（1）先浅后深（2）先小后大（3）先易后难（4）先平硐、再斜井、后立井（5）先改扩建再新建（6）先急需后一般（7）同时建设的矿井不能太多2.矿区建设顺序的基本原则（1）先浅后深（六、矿区采动治理1.综合防治地表下沉2.综合治理煤矸石3.综合防治大气污染六、矿区采动治理1.综合防治地表下沉第三节矿井设计基础一、矿井设计依据1.地质资料2.矿井可行性报告研究3.国家总的建设方针、政策及有关规程和规范第三节矿井设计基础一、矿井设计依据1.地质资料二、矿井开采设计的步骤（1）提出可行方案（2）进行方案的技术比较（3）进行方案的经济比较（4）方案的多目标综合评价优选（5）编写方案说明，绘制设计图纸二、矿井开采设计的步骤（1）提出可行方案三、矿井开采设计所需资料（1）矿井地质说明书（2）煤层底板等高线图（3）煤层勘探剖面图（4）钻孔柱状图（5）矿区地质地形图（6）井上下对照图三、矿井开采设计所需资料（1）矿井地质说明书第四节矿井开采设计的准备一、设计储量二、永久性煤柱三、工业性场地及建筑物煤柱四、井筒及大巷煤柱五、水体安全煤（岩）柱设计方法六、矿井设计服务年限第四节矿井开采设计的准备一、设计储量一、设计储量矿井储量可分为矿井地质储量、矿井工业储量和矿井可采储量一、设计储量矿井储量可分为矿井地质储量、矿井工业储量

以精查地质报告和矿井地质说明书为基础，矿井设计资源/储量以下式计算：Qs——矿井设计资源/储量；Qg——矿井工业资源/储量；Py——永久煤柱损失量。以精查地质报告和矿井地质说明书为基础，矿井设计资源/矿井设计可采储量以下式计算：Qk——矿井设计可采储量；Pk——工业场地和主要井巷煤柱损失量之和；C——采区回采率。矿井设计可采储量以下式计算：Qk——矿井设计可采储量；二、永久性煤柱1.井田境界煤柱

一般为井田的边界留取50m保安煤柱。如果遇到特殊情况，如相邻矿井或区域有水患、瓦斯突出、煤层自燃等情况，可适当加大保安煤柱尺寸。二、永久性煤柱1.井田境界煤柱一般为井田的边界留2.断层煤柱

断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、含水和导水情况。断层煤柱按下表选取。序号断层名称落差/m煤柱尺寸/m1大断层＞20＞302中断层5～2010～153小断层＜5＜103.采区煤柱为防止相邻采区之间灾害事故的蔓延或采空区的漏风，一般在采区边界留设10m的煤柱。2.断层煤柱断层煤柱的尺寸取决于断层的断距、性质、三、工业广场及建筑物煤柱1、保护煤柱留设原则

（1）在一般情况下，保护煤柱应根据受护面积边界和移动角值进行圈定。移动角值按建筑物下列允许变形值确定：

倾斜:i=±3mm／m

曲率:k=+0.2×10-3／m

水平变形:ε=+2mm／m三、工业广场及建筑物煤柱1、保护煤柱留设原则（

（2）地面受护面积包括受护对象及其周围的围护带宽度可按下表确定。建构物保护煤柱的围护带宽度建构物保护等级围护带宽度／m建构物保护等级围护带宽度／mⅠ20Ⅲ10Ⅱ15Ⅳ5（2）地面受护面积包括受护对象及其周围的围护带宽度可按保护等级主要建（构）筑物Ⅰ国务院明令保护的文物和纪念性建筑物；一等火车站，发电厂主厂房，在同一跨度内有两台重型桥式吊车的大型厂房，平炉，水泥厂回转窑，大型选煤厂主厂房等特别重要或特别敏感的、采动后可能发生重大生产、伤亡事故的建（构）筑物；铸铁瓦斯管道干线，大、中型矿井主要通风机房，瓦斯抽放站，高速公路，机场跑道，高层住宅楼等Ⅱ高炉、焦化炉，220kV以上高压输电线路杆塔，矿区总变电站，立交桥；钢筋混凝土框架结构的工业厂房，设有桥式吊车的工业厂房，铁路煤仓、总机修厂等较重要的大型工业建（构）筑物；办公楼，医院，剧院，学校，百货大楼，二等火车站，长度大于20m的二层楼房和三层以上多层住宅楼；输水管干线和铸铁瓦斯管道支线；架空索道，电视塔及其转播塔，一级公路III无吊车设备的砖木结构工业厂房，三、四等火车站，砖木、砖混结构平房或变形缝区段小于20m的两层楼房，村庄砖瓦民房；高压输电线路杆塔，钢瓦斯管道等IV农村木结构承重房屋，简易仓库等

矿区建（构）筑物保护等级划分保护等级主要建（构）筑物Ⅰ国务院明令保护的文物和纪念性建筑物

（3）当受护建筑物和构筑物面积较小时，应酌情加大其保护煤柱尺寸，使建筑物受护面积内地表变形值叠加后不超过允许地表变形值。（4）当受护边界与煤层走向斜交时，应根据基岩移动角求得垂直于受护边界线方向（伪倾斜方向）上山方向移动角γ′和下山方向移动角β′。然后再确定保护煤柱。（3）当受护建筑物和构筑物面积较小时，应酌情加大其保护

（5）有滑坡危险的山区建筑物留设保护煤柱时，为了防止山体滑移，在建筑物上坡方向，移动角应减小20~25°，或者加大保护煤柱尺寸0.5~1.0r（r为主要影响半径）；在建筑物下坡方向，移动角应诚小5~10°，或者加大保护煤柱尺寸0.2~0.5r。（5）有滑坡危险的山区建筑物留设保护煤柱时，为了防止山

（6）其下有落差大于20~30m断层的建筑物留设保护煤柱时，应考虑沿断层面滑移的可能性，适当加大煤柱尺寸，使断层两翼均包括在保护煤柱范围之内。（7）立井保护煤柱应按其深度、用途、煤层赋存条件以及地形特点留设。（6）其下有落差大于20~30m断层的建筑物留设2、保护煤柱设计方法（1）

垂直剖面法

第一步：确定受护边界。第二步：沿煤层倾向作剖面I－I和沿走向作剖面II－II，把建筑物及围护带投影到剖面上。第三步：通过剖面I－I确定保护煤柱在下山方向和上山方向的边界线2、保护煤柱设计方法（1）垂直剖面法第一步第四步：通过剖面II－II确定煤柱上边界线和下边界线。第五步：将剖面II－II确定煤柱上边界线和下边界线转投到平面图上，与由剖面I－I所确定的煤柱边界线投影相交，确定保护煤柱边界。第四步：通过剖面II－II确定煤柱上边界线和下第一部分矿区总体规划设计与矿井设