采矿学(2)-11井田(矿田)划分与矿井(露天)布局

1、11 井田(矿田)划分与矿井(露天)布局一、井田(矿田)划分 矿区内井田划分是确定矿区开发规模与矿井布局的基础，也是合理开发煤炭资源，取得较好经济效益的重要条件。几十年来，我国在矿区井田划分方面积累了许多经验，有许多值得总结的实例。 一）井田划分随着开采技术和装备的提高趋向合理 随着开采技术装备的不断发展与进步，管理水平的提高，矿区井田划分与矿井布局要不断地进行调整和优化。 50年代初期矿区开发主要是浅部煤层，当时推广长壁式采煤炮采工艺，由于受设备能力和管理水平限制，采煤工作面长度、进度、单产均不高，1953年工作面平均产量4053t月，工作面平均长44m。提升设备国内主要生产直径25m以下的

2、绞车，直径3m绞车产量很少，直径40m以上绞车需从国外引进。根据当时开采技术条件、技术装备以及国家资金紧缺和大量需煤的情况，除重点建设鹤岗兴安台、新一(东山)、阜新海州、五龙(平安)、辽源中央立井等大型骨干矿井(露天)外，一般井田划分尺寸均较小，建井密度较大。 以片盘斜井开拓浅部煤层为代表的各矿区，其井田尺寸都比较小。如鸡西矿区东西长120km，南北宽2545km，面积3078km2，为一轴向近似东西的向斜构造。含煤地层主要是侏罗纪城子河组、穆棱组、第三纪永庆组及平阳组。其中城子河组全区发育，是矿区主要开采对象。第三纪永庆组及平阳组尚未开发。根据矿区煤层露头发育、倾角缓，第四系地层薄、水文地质

3、条件简单的特点，50、60年代除在小恒山深部、二道河子、张新建设3对立井外，在煤田南北浅部煤层均以片盘斜井进行开发。如恒山矿开采缓斜近距离煤层群，矿田走向长7km，倾斜宽25km，布置5对片盘斜井，每个井田走向长0818km，倾斜宽1021km，布局密集。鸡西矿区用片盘斜井开发浅部煤层是合理的，投资省、出煤快。 以立井开发的鹤壁矿区是第一、二两个五年计划期间建设起来的，现已年产500万t左右，是中原动力煤生产基地。矿区走向长34km，倾斜宽36km，规划13对矿井，现有生产矿井8对(张庄斜井已报废)，全局设计能力为435万ta，参看表62l及附图621。矿区井田划分主要以断层作为自然境界，在3

4、4km的矿区走向范围内，浅部共划分9对矿井，除六、八矿及未开发的冷泉井田走向长度达56km外，其它矿井仅为24km。由于井田布置过密，没有给以后扩大井田增加储量留有余地，各矿井只能向深部延深，造成水平延深频繁及多水平同时生产，系统复杂，环节多。另外，矿区主要断层与煤层斜交，一水平两翼储量尚可均衡，深部水平的一翼被斜交断层切割，以至形成了单翼生产的局面，从而带来了矿井开拓布置复杂，开拓效益较差的结果。井田尺寸小，矿井布局密尤其是沿走向布局过密是50年代矿区井田划分的一个特点。 60年代以来我国相继生产制造多绳绞车、钢丝绳强力胶带输送机、大型风机、高扬程水泵等大型矿山设备，为开发深部煤层建设大中型

5、矿井提供了条件。在认真总结50年代建井经验、教训的基础上，随着矿区开发煤层深度的增加，在井田划分上新井井田尺寸大幅度增加，老矿井则通过技术改造对井田境界普遍进行了调整或井田合并，加大了井田尺寸。随着可弯曲刮板运输机、浅截深采煤机等采运技术装备的发展和管理水平的提高，采煤工作面长度、单产得到了显著的提高。1979年工作面长度由1953年的44m增加到95m，单产由4253t月提高到11220t月。特别是70年代引进综采设备后，工作面单产大幅度地提高，促使矿井生产能力不断加大，矿井生产日趋集中化。为适应井型不断加大的需要，在矿区井田划分和矿井布局上，不仅井田尺寸加大，对井型结构也进行了调整，使矿井

6、数量大为减少，矿井布局更加合理。如鸡西矿区浅部片盘斜井，随着采深的增加，提升段数增多，生产环节复杂，生产能力下降，矿井技术经济指标不断恶化。随着装备的发展，有计划的将52对片盘斜井进行了合并改造，1979年合并为30对矿井，矿区开发规模903万ta，1979年与1974年相比，矿井数减少42，矿区产量提高335，矿井能力提高93。80年代后矿井进一步进行了集中，并新建了杏花竖井。1994年合并为21对矿井，年设计能力为1428万ta，每个矿井平均能力680万ta，生产原煤1040万t，已成为我国以大中型矿井为主体的大型煤炭基地之一。80年代随着现代化矿井的建设和现代化矿区的建成，矿井布局进一步

7、优化合理。在众多矿区中晋城尤为典型。晋城矿区是1958年开始开发的。现有古书院、王台铺和凤凰山三个生产矿井，分别于60年代和70年代初投产，投产初期三个矿设计总能力为285万ta，其中古书院矿设计能力90万ta；王台铺矿设计能力45万ta；凤凰山矿设计能力150万t9。为适应发展综合机械化的需要，对矿井进行技术改造，矿区总设计能力为540万ta，其中古书院矿180万ta，王台铺矿210万ta，凤凰山矿150万ta。1988年三个矿井又进行了改扩建，凤凰山矿设计能力由150万ta增至400万ta；王台铺矿由90万ta增至210万ta，改后产量300万ta；古书院进行二次扩建，设计能力由180万t

8、a增至300万ta。3个矿井1994年实产量际达到8765万t，达到了集中生产的要求，取得了良好的效果。这一时期国有重点煤矿井型也不断加大， “六五”期间国有重点煤矿投产42处，总能力为3482万ta，平均井型829万ta；“七五”期间国有重点煤矿投产65处，总能力为6230万ta，平均井型958万ta；八五”期间19911994年国有重点煤矿投产21处，总能力为2627万ta，平均井型1251万ta。进入90年代，综采生产水平又得到了进一步提高，矿井生产日趋集中化，井型日趋大型化，有的大型、特大型矿井实现了一井一面的高产量、高效率和高效益。随着采掘运技术装备的发展和管理水平的提高，必将出现更

9、多高产高效矿井。近年在煤层赋存条件好，储量丰富的煤田，开始了大型现代化矿区的规划与建设。如神府东胜矿区南北长80km，东西宽3555kin，是目前煤炭赋存和开发技术条件较好的矿区，具备建设高产、高效矿井的条件。矿区内划分14个井田，井田走向一般在l0km左右，井型为240600万ta，矿区总规模6440万ta(其中：国有重点煤矿规模5240万ta)。 建国40余年的实践表明，矿区井田划分与矿井布局要随着技术装备的进步而发展，不断地调整井田境界，以促进矿井布局不断地趋向合理优化。 二）煤层赋存条件是井田划分的重要影响因素 煤层赋有条件、地质构造形态、煤质分布、开采技术条件及地形地物是井田划分主要

10、条件之一，只有认真研究煤层赋存状态、地质构造与开采条件，才能合理划分井田，保证矿井长期正常生产稳产，取得较好的经济效益。 兖州矿区南北长26km，东西宽16km，面积约375km3，区内地形平坦。泅水河、白马河穿越矿区。煤系属石炭系太原群和二叠系山西组。含可采煤层7层，其中3号层属特厚煤层，平均厚度8m，其余为薄到中厚煤层，一般累计可采厚度为1214m。煤种为气煤。煤田属向北倾伏的磁阳向斜构造，倾角平缓，一般为310。断层比较发育。煤田东部、东北部为区域性大断层切割，西部、南部为煤层露头，区内第四系冲积层普遍发育，厚20220m，含水性强。矿区储量丰富，总工业储量达330996万t，全部适合机

11、械化开采。根据上述情况，将煤田分为南部、西部、北部三大区域。 1南部区 东以峄山断层为界，北以皇甫断层为界，西以马家楼断层为界，南以煤层露头为界。本区第四系冲积层最薄(22、80m)，是矿区最先开发的区域。该区以较大断层为界，划分南屯、北宿、唐村、落陵4个井田。70年代建成了北宿、唐村、落陵3个中小型矿井和南屯1个年产150万t(原规划为210万t)的左型矿井。矿井布局比较合理。 2西部区 东以马家楼断层为界，南、西、北均以17煤层露头为界。由于马家楼断层落差大，且具有导水性，自然形成了本区井田的深部境界。 鉴于本区走向长达175km，中部又被皇甫断层切割，不仅断层导水性强，且断层带宽达50m

12、，因此，划分成两个井田。即皇甫断层西北部为辛集井田，东南部为里彦井田。根据煤层赋存及储量分布，建设两对年产60万t中型矿井。 3北部区 北东以磁阳断层、峄山断层为界，南以马家楼断层、皇甫断层为界，西以煤层露头为界。平均倾斜宽105km，走向长7175km，形似扇形。本区第四系冲积层厚80227m，直接覆盖于煤层露头之上。地面有泅水河通过煤层浅部，津浦铁路穿过东北部，村庄较多。根据该区地质条件及煤层赋存特点，划分为东滩、兴隆庄、鲍店、田庄、杨村、兖州6个井田，其主要理由是： (1)划分井田时，曾考虑将津浦铁路以东，一500m以上部分单独划为一个井田。但井田走向短(去掉工业场地及风井煤柱，走向长不

13、足4km)，减少了铁路以西井田走向长度和储量，以及由于第四系冲积层厚，存在一水平井深等问题，未予采纳； (2)鲍店井田浅部小槽煤一250m水平以上单独建井，虽基建投资增加，但生产费用低，对生产、管理都比较有利； (3)兴隆庄井田浅部小槽煤一250m水平以上，铺子断层以西部分，划给杨村集中开采，节省井巷工程费，生产费用也较低； (4)小槽煤区域走向长154km，主要可采煤层仅两个薄煤层，南部构造复杂区划给田庄地方煤矿，北部划给兖州地方煤矿，尚余井田走向长度9kin左右，用一对矿井开拓，生产能力确定为60万ta，生产管理较为方便； (5)兴隆庄深部井田，曾考虑以3煤层一500m水平垂直划分，即一4

14、50一一500m水平的储量由兴隆庄开采比东滩开采能节省生产经营费用。但考虑东滩井田位置已定，不宜再作改动，故仍以一450m水平垂直划界； (6)兴隆庄与鲍店的境界，曾提出以铺子断层为界的方案。铺子断层落差较大，导水性强，小槽煤与奥陶系灰岩相接B6，膨响开采安全。以铺子断层为界，可避免两个井田互相穿越断层开采的问题，缺点是3煤层部分井下运输、井巷维护和通风距离增长，生产费用高。故3煤层仍以C1孔与35号孔连线为界，小槽煤以铺子断层为界； (7)田庄、杨村的深部境界，曾考虑过一300m、一400m水平两个方案。通过比较，鲍店浅部定在一400m水平，比一300m水平既节省井巷工程量又节省生产费用；兴

15、隆庄生产费用虽多花一些，但可节省较多井巷工程费，结合兴隆庄第一水平开采小槽煤不过铺子断层的优点，田庄、杨村深部境界确定为17煤层一400m水平。 根据以上因素确定井田境界，全矿区划分为十一个井田。该矿区主要可采煤层稳定、构造简单、产状平缓、储量丰富，地处华东经济发达区，根据煤层发育情况，将厚而稳定的3煤层分布的地区划分为4对大型或特大型矿井，仅有薄、中厚煤层小槽煤分布地区划为7对中、小型矿井。井田划分充分利用断层，结合煤层分布、煤层赋存深度确定井田境界。设计确定的井田划分、矿区规模、矿井开拓方式及建设顺序均较合理。 三）煤层埋藏深、冲积层厚的矿区井田划分 我国开滦、淮南、淮北的新区以及济宁等矿

16、区，煤层埋藏深，煤层层数多，煤质好，储量奉富，煤层倾角平缓，第四系冲积层厚度大，含水丰富，凿井困难，且地处经济发达的东部区，既适合建大型井，也需要建大型井。因此，在这几个矿区都以大型、特大型矿井为主进行井田划分。淮南矿区位于安徽淮北平原南部，淮河中游两岸。矿区东起固镇长丰断层，西至口孜集断层，南起李一矿南缘，北至明龙山断层。东西长约l00km，南北宽2545km，面积约2700km3。矿区属淮河冲积平原，地势平坦，淮河、西淝河穿越矿区。矿区主要含煤地层为二叠系，共含煤40层，其中可采13一18层，主要可采煤层为中厚到厚煤层，总厚度2533m，主要煤种为13焦煤及气煤。 淮河以北为潘谢区，该区四

17、周以向斜轴、断层为界。属东西向向背斜构造，煤层倾角缓，断层比较发育，矿区储量丰富，总工业储量925023万t。 区内第四系松散层厚度。一800m，由东向西、由南向北逐渐增厚，含流砂或砂砾23层，需采用特殊凿井法凿井。 该矿区主要可采煤层稳定，煤层倾角缓，储量丰富，地区需煤量大，适合建设大型、特大型矿井。根据该区煤层赋存条件、构造形态、开采技术条件等特点划分9个大型、特大型井田。 该矿区根据第四系松散层分布情况充分利用了断层、向、背斜等地质构造，结合煤层分布、煤层赋存深度确定的井田划分、开发方式都是合适的。 又如位于兖州矿区西部的济宁矿区，北起16煤露头线，南至荷泽断层，东西分别以孙氏店断层和嘉

18、祥断层为界，南北长50km，东西宽1622km，面积900km3。区内地势平坦。主要含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组。含煤23层，局部可采，可采8层，厚度1094m，主要可采煤层为中厚至厚煤层。主要煤种为气煤、气肥煤。第四系厚度121338m，平均209m。矿区以宽缓褶曲为主要构造形态，伴有为数不多的断层，矿区储量丰富，1987年末保有储量2849928万t。根据该区煤层赋存条件、构造形态及开采技术条件等特点，划为6个大中型或特大型井田。该区主要可采煤层倾角平缓，储量丰富，地质构造简单，地区需煤量大，结合煤层分布确定的井田划分是合适的。与之相似的开滦等矿区都具有煤层层数多，煤质好，储量丰富

19、，煤层倾角缓，第四系冲积厚度大，含水丰富，建井困难等条件，加上地区缺煤，划分大型和特大型井田也是合适的。 四）地形地貌复杂的矿区井田划分 我国古交、阳泉、韩城、松藻等一些地形、地貌复杂的矿区，根据矿区煤层赋存条件、构造形态、煤质分布及开采技术条件等因素进行井田划分时，一般在符合井田开拓、铁路运输和地面布置要求的前提下，沿河流、沟谷两岸选择矿井工业场地，并使每个矿井井田都有比较合适的井筒(平硐)位置及工业场地。这是井田划分要特别注意的一个问题。 古交矿区地处崇山峻岭之中，又有河谷纵横，地形非常复杂。山高者东有石千峰，南有马鞍山，汾河东西横贯，南北两岸有大川河、原平河、屯兰河、天池川、师子河等汇入

20、。最高山顶与河床高差800余米，地面黄土覆盖，冲沟无数，不断被雨水河流冲刷剥蚀，时有滑坡塌方现象发生。全区土地总面积14788km3(2218万亩)，其中耕地288万亩，在耕地中山地21万亩，平地528万亩。其中：水浇地8000亩，平地与水浇地均分布于各河流沿岸。 该区煤田属太原西山煤田一部分，东南与西山矿务局的西铭、杜儿坪矿井相邻，西北及东北端为煤田的边缘，有煤层露头出现，南部尚未勘察。已勘探面积330km3，东西长约20km，南北宽约165km，区内最老地层为太古界寒武系。主要含煤地层为石炭系上统和二叠系下统，主要可采煤层有6层；石炭系的8、9、10三层煤厚度分别为L 9、349及078m

21、，称为下煤组。二叠系的15、16、17三层煤厚度分别为166、29和07m，称为上煤组。两组煤间距459m，共有地质储量36亿t，煤质优良，煤种较多，炼焦用煤占88，其中：主焦煤39，肥煤32，瘦煤17，其余为贫煤。原煤灰分平均20左右，洗后可达10上下。上组煤含硫较低05左右，下组煤9号层稍高，洗后平均在15以下。 区内北部地层走向为东西方向，向南倾斜。南部有马兰向斜构造，轴向大致南北，两翼不对称，西翼走向大致北东，向东南倾斜；东翼走向大致为北西，向西南倾斜。倾角412，仅在煤田西部边缘部分变陡，一般为20左右，局部最大倾角达62。 煤田地质构造简单，东部褶曲变化较小，东部及西部断层较多，全

22、区初步查明落差l0m以上的断层有78条，其中以隋老母、李家社、头南、古交和红岩子等断层较大。 沿煤层露头地带古窑较多，现在仍有小窑开采。 根据矿区地质条件，井田划分时考虑以下原则： (1)矿区储量非常丰富，地形极复杂，少数良田分布于河流两岸，矿井场地亦应倚山临河，多开矿井就得多花投资，多占良田，因此，确定少开井开大井的方针，共划分5个大型、特大型井田； (2)矿区内河流多，断层多，在划分井田境界时，一方面应尽量利用这些自然境界，以减少生产管理上的困难，一方面应充分研究这些自然因素的性质，以规定更有利于生产的井田境界； (3)矿区赋存煤层较多，倾角极缓，厚度稳定，在开采程序上上组压下组，上层压下

23、层，储量虽多，只能一层一层开采，加之河流、断层较多，必须留煤柱，过断层，给生产管理带来一定困难，针对这个特点和矿区外运条件，在考虑矿区生产规模时生产能力不宜过大，这样虽服务年限偏长，但后期生产潜力较大； (4)地面建筑在满足生产需要的同时，尽可能利用地形，缩小建设面积，这不仅可以节约投资，而且可以少占农田。 矿区规模为年产1650万t，划分5个井田。沿汾河两个井田，汾河以北为西曲，以平硐及斜井综合开拓，年产300万t；汾河以南、屯兰北东为镇城底井田，用斜井开拓，年产150万t。沿屯兰河划两个井田，一为屯兰井田，用立井开拓，年产400万t，一为马兰井田，用主斜井、副立井综合开拓，年产400万t。

24、在长峪沟附近为东曲井田，以平硐及斜井综合开拓，年产400万t。古交矿区根据区内地形复杂及水系较多，井硐位置直接影响井田划分的特点，充分利用汾河、大川河作为井田境界，将井硐口设在河岸台阶地。同时根据煤种优良、构造较简单、储量丰富、开采条件好，确定建设大型、特大型矿井的开发原则，都是合理的。松藻等矿区地形地貌情况与古交矿区基本相似，也是利用河流及褶曲轴作为井田境界，划分5个井田，井田走向长一般为712km，井田面积1228km3(逢春井田55 km3)，井田划分是合理的。 在山区，尤其是地形复杂的高山区井硐和工业场地位置选择会成为井田划分的一个重要因素，有时会成为划分井田的决定性因素。地形、地貌复

25、杂的矿区，尽量使每个井田都有比较合适的井筒(平硐)和工业场地位置，不要因井田划分不合理而给井筒(平硐)和工业场地位置选择带来困难。井田划分还应适当加大井田尺寸、减少井田数目，以少占耕地和良田。 五）用经济合理剥采比划分露天矿田 用露天开发矿区或矿田，建设工期与达产时间短，增产快，生产安全，效率高，成本低，经济效益好。因此，煤田赋存浅的矿区或煤田浅部有条件用露天开采的矿田应优先用露天开发，这是我国煤炭工业发展战略的重要方针。 我国用露天开发的矿区有平朔、霍林河、伊敏河、小龙潭等矿区。决定矿区是否用露天开采的关键是经济合理剥采比。煤炭工业技术政策规定：露天开采的，经济合理剥采比一般不超过510k

26、m3t，初期生产剥采比，对褐煤、烟煤、炼焦煤一般分别不大于4、6、8k m3t。 每个露天煤矿的经济合理剥采比都是根据地质条件(岩石性质、煤质及煤的牌号、水文地质条件等)，生产工艺和国家技术政策，通过调查、试验、研究和比较综合确定的。 我国国有重点煤矿中开采无烟煤的宁夏石炭井大峰露天矿，平均剥采比为336mat，初期生产剥采比为2 m3t；开采气、肥、焦煤的平朔安太堡、鹤岗北大岭、海勃湾公乌素3个露天，境界剥采比为68 m3t，平均剥采比为51589m3t，初期生产剥采比为40254 m3t；开采长焰煤的阜新海州等8个露天，境界剥采比为6l0 m3t，平均剥采比201652 m3t，初期生产剥

27、采比为26989 m3t；开采褐煤的露天有小龙潭、霍林河等6个露天，除平庄西露天剥采比大外，其余的境界剥采比为35 m3t，平均剥采比为0，8451l m3t，初期生产剥采比为08033 m3t。露天境界剥采比确定后，露天开采境界即可划定。露天境界有地面境界和底部境界两种，露天矿有时需根据地面条件确定境界，有时需要根据地下条件确定境界，如霍林河矿区含煤地层为中生界侏罗系霍林河组。煤田为一宽缓向斜构造，向斜轴与煤田的展伸方向一致，含煤地层主要发育在向斜东翼，其地层走向为北20东，倾角一般为515，本区共有24个煤层，煤层结构复杂，煤质屑老年期褐煤。含煤地层的岩石以泥岩和泥质胶结的砂岩为主，含水较

28、大，强度较低。该区主要可采煤层厚度大，赋存浅，结合地形地貌条件，大部分适合于露天开采。为减少外排量，提前实现内排，降低露天生产成本，初期采用3ma八境界剥采比，当坑内能容纳全部剥离物时，采用5ma八境界剥采比。根据边坡稳定，运输条件要求，边坡确定按23圈定境界。按上述要素圈定的露天开采范围，长105 km，宽236km，地质储量135341万t，可采储量1171835万t，； 勘探区东部、南部、西部尚有剩余地质储量约1233297万t，可采储量924972万t。根据该地区煤层赋存状态及开采技术条件，结合地形、地物划分为3个井田，用斜井开拓。 根据国家对通辽、科右、长白等电厂的建设计划，确定霍林

29、河矿区年产商品煤1000万t。霍林河现已建成年产1000万t的大型露天矿区。但由于电厂建设不同步，矿区产量尚未达到设计规模。从这个矿区的煤种、煤质实际出发，确定的剥采比和圈定的境界是合理的。 我国用井工和露天联合开发的矿区较多，如抚顺、阜新、平庄等矿区。这些矿区对煤田内煤层赋存浅或比较浅的厚煤层，按经济合理剥采比圈定露天开采范围，即确定露天开采与井工开采范围，联合进行开发。阜新是以井工为主露天为辅的联合开发矿区，现有7个井工矿、2个露天矿。两个煤层厚、赋存浅的井田用露天开采。如海州露天东起高德2号断层，西至太西1号断层，北起太平下层底板，南至孙家湾背斜，走向长3800m，倾斜宽1800m。露天

30、境界内有5个缓斜煤层，即太平下层、太平中层、太平上层、中间层和孙家湾层，可采层总厚度82m。煤层在走向方向被落差5060m断层切割，构造复杂。所有煤层露头都被矿井开采过，太平上层及下层斜长达350550m。采出煤炭占总储量4左右。根据海州露天剥离运输条件，境界剥采比随开采深度增加而变化为7141m3t，当开采深度确定为350m时，平均剥采比为44m3t，初期生产剥采比为37m3t。可采储量13500万t，设计能力300万ta，服务年限为51a。 该露天开采的煤炭，属低灰、低硫、中高发热量优质动力煤。1953年1月1日投产至今已开采40多年，一直大幅度超设计能力进行生产，是阜新矿区生产煤炭、创收

31、的主要企业。截至1994年末采出煤炭17734万t，为国家做出了巨大贡献。由于煤层厚度增加，实际可采储量增加，该矿尚有可采储量5197万t，按核定能力420万ta估算，尚可开采l0a左右。 从海州矿的实践证明，这个矿用露天开采是正确的。确定的经济合理剥采比和圈定的境界是合理的，因而取得了较好的经济效益。 六）充分发挥生产矿井(霹天)作用在老矿区进行改扩建时，要首先考虑挖掘老矿井(露天)的潜力，充分发挥老矿井(露天)的作用，正确处理老矿与新矿、浅部与深部，扩大规模与留有后备区的关系。在井田划分时，要充分考虑发挥现有生产井和浅部井的作用，要考虑利用生产井或浅部井设施进行改扩建的可行性。如抚顺矿区东

32、西走向长18km，南北宽3km，呈东西向展布之不对称向斜，南翼倾角缓，北翼倾角陡，局部有倒转。矿区含3个煤层，本层煤全区发育，为主要可采煤层，煤田西部最大纯煤厚度130m，煤层由南向北，由西向东逐步变薄，北翼最薄(0.7m)、东部搭连仅68m。新中国成立前抚顺矿区在向斜南翼已开发了胜利、老虎台、龙风、西露天(包括深部坑)4个矿，开发浅部煤层。 1955年编制矿区总体设计，根据煤田地质构造、煤层赋存条件以及生产矿井分布情况，确定在满足现有生产矿井(露天)开采需要的前提下，再划分3个新井田。即6号断层以东的矿区东部，在现有生产矿井井田走向(东西)方向、倾斜方向南部(浅部)境界不变的条件下，向北(深

33、部)扩大开采范围，再划出3个井田。即老虎台矿深部以一530m水平为界，地质储量28030万t，可采储量18420万t；一530m以下及北翼划为北老虎台新井井田，地质储量23280万t，可采储量11820万t；龙凤矿深部以向斜轴为界，地质储量16950万t，可采储量9110万t；向斜轴以北划为北龙凤新井井田，地质储量8740万t，可采储量5550万t；新露天井田位于南翼矿井井用内。露天开采东部油母页岩富矿。“一五”期间要求抚顺矿区1957年生产原煤900万t，1967年生产原煤1360万t。矿区总体确定对现有4个生产矿井(露天)进行改扩建，到1962年设计能力达到1110万ta，新建两个矿井设计

34、能力共为300万ta，新建一个东露天开采油母页岩富矿，设计能力为400到800万m3a。按照这个总体设计对抚顺进行了改扩建，并开工建设了东露天(60年代由于国家石油产业政策的改变，东露天矿停建停产)。 由于生产矿井(露天)能力的发挥，抚顺矿区4个生产矿井(露天)1957年生产煤炭11225万t，1958年生产煤炭1503万t，19591960年生产煤炭1800多万t，超过了总体设计确定的规模。生产矿井提高生产能力后，出现了服务年限不适应需要的问题。1960年提出南北龙凤合并开采的方案，并编制了南北龙凤合并开采设计，设计能力350万ta。但由于1963年提出的龙凤精查补充地质报告，井田内储量大幅

35、度减少，向斜轴南部仅有地质储量75238万t，北部地质储量67335万t，井田总地质储量合计142573万t。根据这个地质报告又编制了两个龙凤井田划分方案，一个是用现有龙凤矿开采整个井田(南北翼连络石门长400m左右，北翼煤炭由龙凤矿开采，井下主要巷道运输距离仅25km)，设计能力为180万ta；另一方案是向斜轴南由龙凤矿开采，设计能力仍为180万ta，向斜轴北新建北龙凤矿，设计能力60万ta。两个方案相比，用龙凤矿开采整个井田方案的优点是：(1)现有龙凤矿寿命可由20a延长到40a，对龙凤矿现有工程、设备可以得到合理地利用，并能节省新建北龙凤建设投资45374万元；(2)生产经营管理集中，减

36、少大量管理和生产人员，可提高生产效率，降低生产成本；(3)减少境界煤柱煤量5337万t。其缺点是开采北翼煤层时人员升降井时间增长1020min。因此，确定整个龙风井田由现有龙风矿开采，不再新建北龙凤竖井。 在论证南北龙凤合并开采的同时，原总体设计单位前苏联列宁格勒设计院也提出了南北老虎台合并开采方案，经济技术比较与南北龙风合并开采比较结果一致，建议不再建北老虎台竖井，用改扩建现有老虎台矿开采整个老虎台井田。 抚顺矿区充分发挥现有生产井的作用，用改扩建现有生产井开采深部和北翼煤层，较好地解决了老井与新井的关系，延长了生产矿井服务年限，不仅投资少，而且能在短时间内提高产量，改善矿井技术经济面貌，实

37、践证明是合理的。 充分发挥现有生产井的作用，对现有生产矿井进行改扩建，是发展煤炭工业的一项重要的长期的方针。从抚顺矿区的实践证明，充分利用现有生产矿井开拓深部井田不建新井，是投资省、见效快、迅速提高矿区生产能力的有效措施。 七）兼顾地方、乡镇煤矿发展 我国地方煤矿经过40多年的发展，特别是改革开放以后，随着乡镇煤矿的兴起，地方、乡镇煤矿在全国广大范围有了更快的发展。1994年地方、乡镇煤矿原煤产量达76086万t，占全国原煤总产量67.9，连续10年超过国有煤矿的产量比重。地方煤矿的迅猛发展，对保证国家对能源需求，促进地方经济发展起着重要作用。持续、稳定、健康地发展地方、乡镇煤矿是煤炭开发战略

38、的重要组成部分。 在国有重点煤矿矿区开发中，为发挥地方办矿的积极性，在井田划分时，以合理开发为原则，对矿区内已有的地方煤矿进行统一规划，划分一部分适于地方煤矿开采的资源，由地方和乡镇煤矿进行开发。如准格尔矿区开发，按照国有重点煤矿、地方煤矿、乡镇煤矿开采范围相对集中，分片开发、相互不交叉、互相不干扰的原则，将煤田东北部牛连沟详终勘探区、窑沟精查区和国有重点煤矿的浅部及煤层露头部位划给地方、乡镇煤矿开采。该区北以小鱼沟为界，东起9号煤层露头线，南止窑沟精查区为南部境界，西至9号煤层+980m等高线，南北长89kin，东西宽79km，包括了历史上形成的现有地方煤矿生产矿井井田，地质储量142680

39、万t。该区煤层赋存浅，各煤层均有多处出露，宜于用斜井开发，适于地方、乡镇煤矿开采。此外在黑岱沟精查区划出23km3，地质储量2920万t，由现有地方煤矿城坡矿开采。一期工程对牛连沟详终勘探区现有孙家壕、砂咀子和城坡3个矿井进行改扩建，设计能力各为30万ta；在窑沟精查区新建唐公塔一、二井，设计能力各为60ta，一期工程地方煤矿包括改扩建总能力为210万t规模。全区划定5个较集中的乡镇煤矿开发区。其中：在牛连沟详终勘探区有两个(北部乡镇煤矿区)；在黑岱沟露天以北龙王沟井田以东有一个(中部乡镇煤矿区)；在黑岱沟南部边缘沿黑岱沟北岸及哈尔乌素露天东北部，黑岱沟南岸煤层露头的地带各一个(南部乡镇煤矿区

40、)。一期工程乡镇煤矿总能力为90万t。准格尔矿区一期工程矿区开发总规模1500万ta，其中：国有重点煤矿黑岱沟露天设计能力为1200万ta，地方、乡镇煤矿设计能力为300万ta。准格尔二期工程开发总规模为4000万ta能力。其中：国有重点煤矿为3500万ta；地方、乡镇煤矿为500万ta。二期工程地方煤矿在窑沟精查区新建砂梁矿一座，设计能力45万ta；唐公塔一、二井均改扩建为120万ta；孙家壕、砂咀子、城坡3个改扩建井仍为30万ta能力不变，二期工程地方煤矿总规模为375万ta，乡镇煤矿能力为125万ta。又如鸡西矿区，将矿区内的永丰、鸡东、立新、碱场等处煤炭资源，划给地方、乡镇煤矿进行开采

41、，共划出工业储量486841万t，占矿区总储量的163(不包括尚未开发的东部区褐煤储量)。建设地方煤矿32处。 从矿区合理开发与矿井布局出发，考虑国有、地方、乡镇办矿的实际条件和具体情况，矿区以国有重点煤矿开发为主体，同时兼顾地方利益，适当划出一部分储量作为地方、乡镇煤矿开采区，以促进煤炭工业的协调发展和地方经济的发展，是中国煤炭工业矿区开发的一个特点。 八）预留备用井田和后备区 为使矿区生产长期均衡稳定，有些矿区划出一定数量的备用井田和井田后备区，以适应地质情况变动或将来单独建井或扩大邻井的开采范围。如龙口、淮北等矿区根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件，并结合地形、地物等因

42、素进行井田划分时，对划分的井田进行分析研究，选择勘探程度高、地质构造简单、开采技术条件好的井田进行先期开发，对地质构造、开采技术条件、勘探程度较差的井田后期开发或作备用井田；神府东胜矿区，由于开采范围宽广，储量丰富，在井田划分中留了较多的备用井田。神府大柳塔井田南侧、朱盖塔井田东侧划为大海则预留区；在朱盖塔井田南侧与张家峁井田之间划为孙家岔预备区；在朱盖塔井田西侧、拧条塔井田北侧地段也作为预留区。东胜区在上湾井田和补连塔井田西侧划为预留区。神府东胜矿区国有重点煤矿、地方、乡镇煤矿开采面积共19665km3，地质储量1915亿t。矿区预留总面积15225km3(不含地方煤矿开采区内的预留区)，预

43、留储量1646亿t，矿区预留储量占矿区总储量3561亿t的462，不仅可确保矿区长期均衡、稳定生产，而且矿区生产建设潜力很大。在井田划分时，除矿区划出一定数量的备用井田外，要尽可能使每个井田初期都有地质条件好，勘探程度高与矿井生产能力相适应的开采范围，以利矿井、矿区快达产和均衡生产。对开采条件复杂区，包括难以探明的火成岩活动区，受断层组交错切割的破坏区、结构异常复杂的煤层群，使其处于井田两端或深部境界附近，后期开采或作为井田后备区。铁法矿区晓南、小康等矿井初期采区勘探程度高，开采条件好，为矿井投产23年后达到设计能力提供了重要条件。铁法大隆、大兴两个井田西部火成岩活动剧烈，地质构造复杂，煤层层

44、数多，结构复杂，这两个矿将这部分资源划入后期开采范围，在生产过程中，再创造条件进一步搞清地质构造和煤层结构，取得了较好的效果。这两个矿井都先后顺利地建成。从我国40余年矿区开发实践看，矿区有备用井田和后备区的，生产发展都比较稳定。如山西大同、阳泉等矿区和矿井虽大幅度增加生产能力，矿区和矿井仍能持续均衡生产，其中矿区有尚未开发的新区做备用井田和各矿井有后备区(扩区)是一个重要的保证条件。相反矿区没有备用井田，由于增产或地质条件变化，矿区均衡生产年限普遍缩短，如本溪、辽源等矿区，均衡生产年限短，其中没有后备井田是一个重要因素。因此，矿区开发保留一定的备用井田和后备区是必要的，是稳定矿区均衡生产的重

45、要保证，是保持矿区均衡生产的物质基础。 上述井田划分几个方面因素并不是孤立的，而是相互联系的。每一个具体煤田都是按国民经济发展对煤炭的需求，从煤层赋存、地质构造、地形地貌实际出发，既依靠科技进步，贯彻先开发露天、充分发挥生产井的作用，又兼顾地方、乡镇煤矿的发展和预留后备区合理划分井田，并经常进行综合分析、研究和论证，不断地调整井田划分，促进矿井布局更加合理。二、 井工开发的矿井布局 一）矿区浅部与深部的矿井布局 矿区开发一般遵循由浅至深的原则，即先开发浅部煤层，而后开发深部煤层。由于煤田浅部开发简单，易于建井，一般井型小，井口密度大，适应了投入少、出煤快和多出煤的要求。这类矿区浅部煤层矿井的布

46、局方式在我国极为普遍。如以中小型斜井为主开发煤田的新汶矿区和以中小型立井开发煤田的鹤壁矿区即是典型代表，在华北、华东和中南等地区也不乏此例。但随开采深度的加大，煤层浅部这种布局方式暴露出生产分散、系统复杂、生产环节多和煤炭产量波动等缺点。因此，无论从提高矿井经济效益还是从稳定产量看，都要对矿区浅部矿井进行合理集中，以适应深部煤田集中生产的要求。我国在“五五”和“六五”计划期间，大规模地对浅部矿井实施合理集中生产的措施，取得了显著的效果，促进了矿区矿井的合理布局，保证矿区稳定生产，为煤炭工业持续稳步发展奠定了基础。 从我国矿区生产实践看，矿区浅部煤层与深部煤层矿井布局，有以下三种形式。一是在浅部

47、井的深部建新井，做浅部井的接续井；二是延深改造浅部井开采深部井田；三是煤田浅、深部矿井同时建井开采。 1、在浅部井的深部建新井，做浅部井的接续井 我国在浅部井的深部建新井做浅部矿井接续井的有北票矿务局冠山、台吉等矿井，淮南八公山矿区在谢家集李郢孜5对矿井深部建设谢李深部井是一个典型的实例。 淮南谢李深部区，1994年初保有煤炭储量47亿t(开采上限一660m)，利用浅部矿井继续开采深部煤层非常困难。通过经济技术比较论证，确定深部新建一对立井，做浅部矿井的接续井。结合浅部矿井条件，在充分利用浅部井工程和设施(包括通风、抽放瓦斯系统)的基础上，实行分区开拓、分区通风、集中出煤的集中化生产格局。深部

48、新井从浅部老井现状出发，在矿井布局、开拓方式和生产系统上做了统筹安排。如深部井开工前，基本完成谢三矿与谢一矿合并、李二矿与李一矿合并，解放工业场地煤柱、增加采场，形成南、中央、北3个矿与深部矿井的南、中央、北3个分区相适应，可做到生产相对集中；在施工组织上，充分利用老矿井的开拓延深优势，进行多头施工，即矿井中央区由浅部谢二矿，北区由谢一矿，南区由李一矿分别向深部开拓准备，工业场地深部竖井开凿及重点联锁工程由建设公司承担，确保工期。地面将望峰岗洗煤厂作为井口选煤厂，为适应深部井生产规模需要，同步进行改扩建，形成与矿井原煤产量同等能力，同时对铁路站场设施进行改扩建，达到井上下生产的集中化。 从谢李

49、浅、深部矿井建设看，矿区建设遵循了先浅后深、从小到大、从分散到集中的发展途径。当浅部井田全部采完，该区以一对大井生产，实行分区开拓、分区通风、分区准备的生产方式。井上下生产比改扩建前矿井生产进一步集中了。形成在老区基础上分区集中的生产布局，以较少的投资，获取较大的生产能力，有效地保证了老区的生产水平。谢李深部矿井的建设，其投资较潘集矿区已开工的同类矿井要低，原煤生产成本在深部开采的复杂条件下，亦能与浅部5个矿井相近，取得了较好的经济效益。北票冠山矿，有10个可采煤层，均属薄及中厚煤层，可采煤层总厚度113m，煤层倾角35一70，井田西部用一、二两个浅部井开采到一380m水平，井田东部用一对斜井

50、，开采到一330m水平。3个浅部井设计能力合计为81万ta。深部至一1l00m水平尚有工业储量74154万t，可采储量55757万t。原有生产井都已采用三段提升，延深开采困难。通过经济技术比较、论证，确定深部新建一对竖井做浅部井接续井。结合浅部井条件，充分利用浅部井工程、设施。深部井第一水平设在一540m水平，第二水平设在一780m水平，设计能力为90万ta。深部井利用浅部井做各区风井，并利用浅部井开拓，建设深部井一540m水平，加快了深部井建设速度。深部井投产后形成了以老矿为基础的集中布局，有效地保证了浅部井接续，保证了矿井、矿区生产的稳定和提高，取得了较好的技术经济效益。 从谢李深部井和北

51、票矿区深部井建设看，当煤田深部储量丰富单独建井时，因埋藏深度大，建井施工困难，以建设大型井为宜；同时深部井的布局应充分考虑浅部生产井的现状，充分利用浅部井工程、设施，并利用浅部井开拓建设深部井，加快施工进度缩短建井工期，是使深部矿井少投入、多产出取得较好经济效益的一个可借鉴的有益经验。 2、延深改造浅部井开采深部井 我国延深改造浅部井开采深部井田的矿区较多，新汶是个典型的代表。新汶矿区新汶区原开采范围限于汶河以南煤田浅部，该区浅部9个矿，除协庄设计能力为120万ta外，其余矿井设计能力均为3045万ta。随着矿井生产发展，矿井产量都超过了设计能力，使矿井服务年限缩短，亟需扩大井田范围，但浅部矿

52、井井田走向长度短(平均每个矿仅有3km)，井田无法扩展，只能向汶河以北深部新区延深。从1976年以来深部精查勘探提供了工业储量249亿t。在此基础上，对井田技术境界作了合理的调整，把良庄矿一450m水平以下的井田划归孙村矿，使孙村矿井田走向由2km延长到5km，增加储量18367万t，服务年限达到30a以上；良庄矿扩大到翟镇井田，增加储量38498万t；协庄矿扩大到拟建的韩庄井田，增加储量146亿t。通过调整井田深部境界，使矿井布局趋于合理，减少了新井建设，节省了大量投资，煤田深部开采合理集中，为老区挖潜改造，提高矿井生产能力创造了条件。新汶矿区现已建成以大型井为主的大中型矿井相结合的年产千万

53、吨的特大型矿区。新汶矿区通过浅部井改扩建向汶河北深部开拓新区，实现了矿井的接续，不仅稳定了矿区生产能力，延长了矿井寿命，而且实现了矿区合理划分井田，合理集中生产的布局，避免了在汶河北煤田深部新建二排矿井。 新汶矿区的实践证明，对有条件的老矿井扩大井田，进行改扩建或技术改造，充分利用老井开拓深部井田比建新井，投资省、见效快，是稳定生产规模和迅速提高矿区生产能力的有效措施。 矿区浅部与深部开发的矿井布局，要处理好老矿改造与新井建设的关系，要以经济效益为中心进行统筹安排，充分发挥老矿的作用，避免新建矿井带来的社会问题和环境问题。从技术经济及社会效益的观点出发，凡可以由邻近矿井开发的井田，都不应再建新

54、井。 3、浅部深部同时建井开采我国矿区浅部与深部同时进行开采的不少。尤其是在缺煤地区的缓斜煤田内，有些矿区沿煤层倾斜方向划分井田，深、浅部同时建井开采。如铁法矿区为一有限的隐伏煤田，缓斜煤层群，含可采煤层11层，累计总厚度1020m。煤田构造形态为一向西南倾伏的不对称向斜，东部、北部倾角小，510，西部局部地区达2030，区内断层发育，均为正断层，矿区总工业储量为158222万t。煤田北部煤层走向大致呈东西向，沿南北方向划分为大明一井、大明二井。煤田中部及南部煤层走向大致呈南北向，沿倾斜划分为两排井田，其西部为小明、大隆、大兴井田，其东部为小青、晓南井田。各井田之间均以落差较大的断层为界，共划

55、7个井田。其中：小南与大兴、大兴与大隆是沿倾斜方向将煤田划分为深、浅部井田同时开采的。又如兖州矿区的南屯与北宿、东滩与兴隆庄、鲍店井田之间，也是按深、浅部划分同时开采的井田。这种划分井田的方法，有利于矿井划分水平和确定水平高度，开采比较方便。如铁法矿区这样划分井田后对晓南矿来说，第一水平设在一385m水平，开采9号煤以上的上部煤层，第二水平设在一550m水平，开采13号层以下的下部煤层。两个水平能贯穿所开采的全部煤层。既有合适的、足够的采区上(下)山长度，矿井和水平又有足够的储量和服务年限，是比较合理的；对大兴矿来说，第一水平设在一600m水平，开采10号层以上的上部煤层，第二水平设在一800

56、m水平，开采12号层以下的下部煤层和井田西南向斜盆底部的煤层。两个水平既能贯穿所开采的全部煤层，有足够的采区上(下)山长度，矿井和水平有足够的储量和服务年限，又妥善地解决了井田西南部向斜盆底部位煤层开采问题，也是比较理想的。 由于晓南和大兴两个矿井之间是以控制程度很高的F2、F3大断层做井田境界，大兴和晓南的开采范围都有足够的井田尺寸，适应开采技术发展的需要。因此，晓南矿从1980年9月投产以来，已开采了15a，现已成为东北煤矿的一个效益较好矿井。大兴矿井也投产45a了，在井田开拓和准备方面均适应开采技术发展的需要。实践证明了这种布局是可行的。 二）分层建井与集中建井 我国有一部分矿区煤层赋存

57、浅、第四系地层薄，水文地质条件简单的煤田，在矿区开发布局中，有分层建井、分煤组建井和集中建井三种方式。在矿区开发实践中，有不少矿区因时、因地制宜地采用浅部分层(组)建井、深部集中建井的开发方式。浅部分层(组)建井又有沿煤层倾斜方向分层(组)建井与沿煤层走向方向分层(组)建井两种。 1、浅部沿煤层倾斜方向分层(组)建井深部集中建井 我国东北鹤岗、鸡西、双鸭山、七台河等矿区，第四系地层薄、水文地质条件简单，煤层露头发育，断层多，浅部煤层大部分采用分层(组)片盘斜井开发，深部改扩建为集中井。如鹤岗矿区在煤田浅部南山、东山、兴山、大陆、富力等区先后开发了几十对片盘斜井和小露天开采浅部煤层。60年代以后

58、陆续对这些片盘斜井进行了合并和改扩建，有力地稳定和促进了矿区生产能力的提高。 浅部煤层分层(组)建片盘斜井，大多沿煤层掘进，在地质不完全清楚的情况下，可边生产边勘探，少掘岩巷和不掘岩巷，系统简单生产环节少、投资省、工期短、出煤快。如鹤岗南山矿位于鹤岗矿区中部，井田南北长44km，东西宽20km，面积88km3。含可采煤层17层，累计可采总厚度540m。井田呈向斜构造，井田南北两翼煤层逐渐抬起，煤层倾角一般为15左右。井田南部10号剖面以南，10号断层以西+100以上浅部煤层划大陆一斜井开采(该井1954年建成投产，设计能力为年产30万t，寿命31a)，该井报废后做南山矿后期风井。井田北翼上部煤

59、层组浅部由南山3对片盘斜井开采，设计能力75万ta，1957年达到130万t能力。3个斜井沿煤层上下重叠布置，井口相距很近，共用一个工业场地，地面装车外运，排矸系统以及机修、坑木加工、材料库等均为3个井服务。 1964年南山浅部斜井开采接近+56m(垂深250m)斜长13001400m时，开始建设深部立井。开采南山浅部井的深部和下部煤层组。竖井第一水平设在一20m水平，于1970年10月建成投产。立井建成后，浅部井逐步过渡到深部集中井开采。 根据该井开采条件和地质储量229556万t，可采储量15787。0万t，并另有东部C，级备用储量4551万t的条件，矿井生产能力在75万ta的基础上，改扩

60、建为120万ta，服务年限94a。该井1975年达到150万ta能力，19761980年产量平均达到2082万ta，1984年二水平延深时进行了二次扩建，设计能力改为240万ta，198t1985年平均产量为2537万ta，1991年进行第三次技术改造，对矿井主要运煤系统改为胶带输送机运输，使矿井生产能力又增加至280万ta，为高产、高效矿井奠定了基础。 煤层群中赋存相距较远的近距离煤层组时，则可在煤田浅部以煤层组划分井田，浅部分煤层组建井。如石炭井二矿开采缓斜煤层群，煤层倾角平均为2325，可采煤层12层。其中：上组为5层，下组为7层。煤层厚度为06464m，总厚度为3044m。上下煤组层间