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.ppt

1、主讲：林世豪,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,主讲：林世豪,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,主讲：林世豪,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

2、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,主讲：林世豪,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）,主讲：林世豪,返回,主讲：林世豪,铜川矿区的井田划分,主讲：林世豪,第一节 煤田划分为井田,1、要充分利用自然条件,2、要有合

3、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,主讲：林世豪,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,主讲：林世豪,充分利用自然条件划分井田,主讲：林世豪,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1.5km； 中型矿井不小于4.0km； 大型矿井不小于7.0km； 特大型矿井不小于1015km,主讲：林世豪,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，

4、边界要整齐，降低开采技 术难度；其技术经济条件应相当。,主讲：林世豪,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。,主讲：林世豪,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。,主讲：林世豪,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

5、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。,主讲：林世豪,1垂直划分 2水平划分 3以断层为界 水平和垂直划分,主讲：林世豪,近水平煤层井田边界采用垂直划分法,主讲：林世豪,按煤组划分,主讲：林世豪,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、

6、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,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,相关知识,主讲：林世豪,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,主讲：林世豪,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,主讲：林世豪,3、按地质可靠程度分

7、 （1）探明的储量 （2）控制的储量 （3）推断的储量 （4）预测的储量,主讲：林世豪,固定矿产资源/储量分类表,主讲：林世豪,4、旧煤炭储量分级、分类（2003年以前）,主讲：林世豪,（二）对煤炭资源采出率的规定,主讲：林世豪,（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。,主讲：林世豪,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；

8、 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。,主讲：林世豪,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。,主讲：林世豪,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

9、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。,主讲：林世豪,（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

10、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。,主讲：林世豪,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

11、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。,主讲：林世豪,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。,主讲：林世豪,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，1.31.5。 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。,主讲：林世豪,第三节 开拓方式的概念和

12、分类,一、井田开拓方式的概念 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。 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。,主讲：林世豪,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。,二、井田开拓方式的分类,主讲：林世豪,三、确定

13、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。,主讲：林世豪,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。,主讲：林世豪,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