第二节煤田划分为井田 矿井储量.ppt

第二节煤田划分为井田矿井储量,井田划分给一个矿井或露天矿开采的那一部分煤田叫做井田。井田范围井田的长与宽。井田合理走向长度：大型7000m中型4000m小型1500m,二、煤田划分为井田煤田划分为井田时，要保证井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都得到安全经济合理的开发。为此，在划分时需要遵循一定的原则和方法。,(一)划分的原则1.井田境界、储量及开采条件与矿井生产能力相适应2.保证井田有合理的尺寸3.充分利用自然条件划分井田4.要处理好相邻矿井之间的关系,(二)划分井田境界的方法1.垂直划分2.水平划分3.按煤组划分,矿井储量、生产能力及服务年限,一、矿井储量(一)矿井储量概念及其分级分类1.矿井储量概念矿井储量是指在划定的井田范围内，根据勘探资料计算而得的煤炭储量，包括已被查明的煤层面积、厚度和煤的密度的乘积。它是进行矿井设计和生产建设的资源依据。储量=面积厚度容重,2.矿井储量分级根据勘探和地质研究程度，将煤炭储量按精确度依次分为A、B、C、D四级。其中，A、B级储量之和为高级储量；A、B、C级储量之和为工业储量；D四级储量称为远景储量。A级：勘探程度高高级储量B级：勘探程度较高C级：有一定勘探程度D级：初步了解,3.矿井储量分类根据我国能源政策和煤炭资源状况，按当前开采技术条件，煤炭储量分类如下：,(二)矿井储量的有关名词解释1矿井地质储量（Z）矿井地质储量包括平衡表内储量和平衡表外储量。平衡表内储量是指在当前技术条件下煤层的主要指标（如灰分含量、发热量等）和经济技术指标（如煤层的厚度、赋存条件等）都符合工业要求，可供开采的储量。平衡表外储量是指煤层的质量指标或经济技术指标不能满足当前工业要求，目前暂不能开采，但今后可能利用和开采的储量。,2矿井工业储量（Zg）矿井工业储量是指在井田范围内，经过地质勘探，煤层厚度和质量均合乎开采要求，地质构造比较清楚，目前即可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量是进行矿井设计的资源依据，一般列入平衡表内的A+B+C级储量，不包括作为远景的D级储量。缺煤地区一些煤层赋存不稳定、构造较复杂的煤田，达到高级储量（A、B级）的勘探工程量太大而井型又小，计算矿井工业储量（Zg）时可包括一部分D级储量。为便于地方小煤矿发展，计算其工业储量时也可包括一部分远景储量，均可取为A+B+C+0.5D。,3矿区可采储量（Zk）矿井可采储量（Zk）是矿井设计的可以采出的储量，即(2-1)式中P保护工业广场、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱损失量；C采区采出率。厚煤层不低于75%；中厚煤层不低于80%；薄煤层不低于85%；地方煤矿不低于70%。新设计矿井时可按上述数据选取。,二、矿井生产能力(一)矿井生产能力矿井生产能力一般是指矿井的设计生产能力。以万t/a表示。,(二)矿井井型矿井井型是按矿井设计年生产能力大小划分的矿井类型。一般分大型、中型、小型矿井三种。大型矿井：生产能力为120、150、180、240、300、400、500、600万t/a及以上的矿井。中型矿井：生产能力为45、60、90万t/a。小型矿井：生产能力为9、15、21、30万t/a。除上述井型外，不应出现介于两种设计生产能力之间的中间类型。有利于设计和设备选型的标准化、通用化和系列化。,矿井实际年产量往往与矿井设计生产能力不一致。多数矿井的年产量大于矿井的设计生产能力。这是由于设计一个矿井时，各个生产环节的生产能力都有一定的富裕系数，只要管理得当，超产煤炭完全可能。地质条件复杂和管理不善的矿井，其年产量可能小于矿井的设计生产能力。矿井生产能力是煤矿生产建设的重要指标，是井田开拓的主要参数，也是选择井田开拓方式的重要依据之一。,大型矿井优点：产量大，装备水平高，生产集中、效率高、成本低、服务年限长，能够长期供应煤炭，是骨干矿井。缺点：初期工程量大，施工技术要求高，需要较多的设备，建井期长，生产技术管理复杂。小型矿井优点：初期工程量和基建投资少，施工技术要求不太高，技术装备比较简单，上马快，建井期短，能较快地达到设计生产能力缺点：生产分散，效率低，成本高，矿井服务年限短，要求较快的的矿井接替，占地较多。井型发展趋势井型发展趋势向大型化方向发展。服务年限相对有所缩短。,(四)矿井生产能力的确定1.影响矿井生产能力的因素矿井生产能力主要根据矿井地质条件、煤层赋存状况、储量、开采条件、设备供应及国家需煤等因素确定。1)地质条件及开采技术条件2)矿井各生产环节通过能力3)储量条件4)安全生产条件5)经济条件,表2-1我国各类矿井和水平服务年限,2.确定矿井的生产能力的方法(1)确定采煤工作面的生产能力。根据煤层赋存情况、顶底板岩石性质、选用采煤工艺和设备、相应的采煤工作面长度和推进度，即可计算出采煤工作面的生产能力。(2)确定采区生产能力。根据采区巷道布置类型、运输及通风条件、采煤工作面接替等因素，可确定采区内同时生产的采煤工作面数目，从而定出采区生产能力。(3)确定同时生产的采区数目。为实现合理集中生产，一般以开采一个水平来保证矿井的设计能力。因此，矿井内同时生产的采区数，实际上就是一个水平内同时生产的采区个数。矿井一般分为两翼，每翼有若干个采区。矿井投产后，两翼采区依次投产，逐步接替。一个正常生产的采区开始减产，便有另一个采区开始接替，接替期间就形成了两个采区同时生产。为合理集中生产，矿井每翼同时生产的采区不宜超过2个。当前现代化高产高效矿井大多已实现一矿一面或两面的高度集中生产。,三、矿井服务年限(一)矿井服务年限的表达式矿井服务年限必须与井型相适应。大型矿井服务年限宜长一些；小型矿井服务年限可小些。矿井可采储量、设计生产能力A和矿井服务年限T三者之间的关系为：,式中K矿井储量备用系数，矿井设计一般取1.31.5。确定井型时考虑储量备用系数k的原因是：矿井各生产环节有一定的储备能力，矿井投产后可能超产；局部地质条件变化，如煤层露头降低、小于25m的断层、小窑开采深度加深等，使储量减少；有的矿井由于技术原因，使采出率降低，从而减少了储量。,(二)矿井服务年限通常情况下，我国新建矿井移交生产的标准是达到设计生产能力的60%。从开始生产至达到设计生产能力的时间称产量递增时期（t1），大型矿井为3a，中型矿井为2a，小型矿井为1a。以后为正常生产时期（t2），在矿井采完以前有一段时间（t3）产量逐渐下降，最后结束。因此一个矿井的总生产时间为以上三个时间之和，矿井服务年限应指矿井均衡生产的时期（即t2）。,当井型一定时，其服务年限必须与之相适应，才能获得好的技术经济效果。矿井服务年限长，能有效的利用井巷、地面建筑物和机电设备，充分发挥投资的作用，使分摊到每吨煤的费用减少；对于矿区均衡生产，大型矿井服务年限长些会长期稳定的提供煤炭，也能充分发挥附属企业的效能；可避免出现矿井接续紧张的问题。但矿井服务年限长，矿区开发强度低，积压储量与积压勘探和建设基金，不能充分发挥投资效益；井田范围大，矿井的生产经营费用（通风、排水、运输和巷道维护）相应增加；现代新技术飞速发展，设备更新周期1020a，服务年限长，对采用新技术不利。近年来，国外有服务年限变短的发展趋势。我国兴隆庄、东滩、燕子山、西曲、大兴、潘集一号和济宁三号等矿井，年生产能力300万t500万t，服务年限81139a，而俄罗斯、英国、德国、美国的一些矿井，年生产能力为300万t1100万t，服务年限为2545a。,(三)矿井A、T、Z的协调关系矿井A、T、Z的协调关系是：第一，在富量煤田中，可先选定A，再确定与之相匹配的T，然后再求出必须的Z，从而定合理的井田尺寸。第二，在限量煤田中，Z一定，只能选择一个较合理的A与T与之相适应。在具体矿井设计中，为寻求矿井合理的A、T、Z的关系，要提出若干个方案进行技术经济比较，从中选择较合理的方案。,井田再划分,井田沿走向长达数千米甚至数万米，沿倾斜方向长达数百米乃至数千米。这样大面积的煤层不可能一下子全采出来，必须将井田划分为适合开采的较小部分，以便有规律地进行开采，这就是井田的再划分。,一、井田划分为阶段和水平沿一定标高划分的一部分井田称为阶段。即在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高将煤层划分为若干个平行于走向的长条形煤带，每个长条形煤带称为一个阶段。如图2-4所示。,井田划分为阶段,阶段运输大巷及井底车场所在的水平位置及服务的开采范围，称为开采水平，也简称“水平”。,2阶段与水平（1）水平：阶段之间分界线所在的水平面。表示方法：A标高：0m-150m.B用途：运输，回风，开采水平.C采序：第一，第二水平.（2）开采水平具有井底车场及主要运输大巷的水平。,（3）阶段与水平的关系二者区别：阶段表示井田的一部分范围而水平指布置大巷的，某一标高水平面二者联系：1水平服务于阶段2水平包括一个或者是两个阶段,二、阶段内的再划分阶段内的划分通常有：采区式和带区式。(一)采区式划分在阶段或开采水平内，沿走向划分为具有独立生产系统的开采块段，称为采区。在图2-5中，井田沿倾斜划分为3个阶段，每个阶段沿走向划分为4个采区。,图2-5采区式划分1阶段运输大巷；2阶段回风大巷；3采区运输上山；4采区轨道上山；5区段运输平巷；6区段回风平巷,采区倾斜长度与阶段倾斜长度相等。采区斜长一般为6001200m；采区走向长一般为6003000m。在采区内，若采用走向长壁采煤法，则要沿煤层倾斜方向将采区划分为若干长条形煤带，每个长条形煤带称为区段。即区段就是采区内沿倾斜方向划分的开采块段。,(二)带区式划分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，带区内又划分为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面，如图2-6所示。分带内，采煤工作面沿煤层倾向(仰斜或俯斜)推进，即由阶段的下部边界向上部边界或者由阶段的上部边界向下部边界推进。一个带区一般由25个分带组成。,J1，J2，J3阶段；F1，F2，F3，F4，F5，F6带区；、分带,分带布置采煤工作面适用于倾斜长壁采煤法，巷道布置系统简单，比采区式布置巷道掘进工程量小，但分带两侧倾斜回采巷道(称分带巷道)掘进困难、辅助运输不方便。当前在煤层倾角较小（12）的条件下，带区