第十四章井田开拓的基本概念.ppt

1、第三篇井田开拓,1、井田开拓 为开采井田内的煤炭，需从地面向地下开拓一系列为全矿服务的井巷进入煤层，这一系列主要井巷的总体布置及开掘工作称井田开拓。 2、井田开拓的意义,第十四章 井田开拓的基本概念,第一节 煤田划分为井田 一、井田划分原则 1、充分利用自然条件 1）利用大的河流、湖泊、国铁、桥梁等； 2）地质构造：大的断层、褶曲向、背斜线； 3）煤层倾角急剧变化地带； 4）不同煤质和煤种分布规律； 5）地形、地物、便于外接国铁； 6）层间距。,按自然条件划分井田边界1-河流，2-露头，3-城镇，4-铁路，5-大断层,2、要有合理的尺寸和储量,矿井储量和开采范围要合理 要保证井田要有合理的走向

2、长度 小型矿井井田走向 1 . 5 km 中型矿井井田走向 4 km 大型矿井井田走向 8 km 特大型矿井井田走向 10 15 km,3、统筹兼顾，照顾全局,处理好相邻井田、生产矿井与建新井、浅部井与深部井、地下矿井与露天矿井的关系。 露天矿经济剥采比：褐煤7m3/t，烟煤10m3/t 建成新井与改护建,4、要为矿井的发展留有余地,1）为矿井将来挖潜改造留有余地。 2）留后备区，范各庄矿：毕各庄区。 可采煤层M大，开采条件好，可先建中小型，后改建大型井。 阳泉一矿：7尺煤、丈八煤，40万t75年 166万t78年。 8 时，不宜分上、下组建井。 煤层 大的集中建井。,5、直（折）线原则 不受

3、地质条件限制的条件下，人为用直线或折线划分井田边界 6、与矿井的生产能力相适应,二、划分井田的方法,1、按地质构造划分 2、按煤层赋存形状划分 3、按煤质、煤种分布划分 4、按地形地物界线划分 5、人为划分井田,3、煤组划分：将煤层间距较小的相邻煤层划分为一个矿开采。 适用：煤层或煤组间间距大、煤层赋存浅的的矿区。,三、人为划分井田的方法,1-垂直划分，2-水平划分，3-按煤组划分,3,1、 划分：相邻矿井以某垂直面为界，沿境界线各留井田边界煤柱。 适用：井田走向两端， 8时 深浅部分界。,2、水平划分：以一定标高的煤层底板等高线为界，并沿此留边界煤柱。 适用：倾斜和急倾斜煤层上下部边界。,近

4、水平煤层垂直划分,作业：,1. 煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？ 2. 试述井田境界的划分方法？,第二节 矿井储量、年产量和服务年限,一、矿井储量 (一)新煤炭储量的分级分类 按可行性评价阶段分：概略研究、预可行性研究和可行性研究储量； 从经济意义上分：经济的、边际经济的、次边际经济的、内蕴经济的和经济意义未定的基础储量； 从地质可靠程度上分：探明的、控制的、推断的、预则的储量（表1-1）。,表14-1 固定矿产资源/储量分类表,1、探明的煤炭储量分类,1）可釆储量(111)：探明的经济基础储量的可采部分。 2)探明的(可研)基础储量(111b)： 同(111)的差别在于本类型是用未扣除设计

5、，釆矿损失的数量表述的。 3)预可釆储量(121) ：同(111)的差别在于本类型只进行了预可行性矸究，估算的可釆储量可信度高，可行性评价结果的可信度一般。 4)探明的(预可研)基础储量(121b):同(121)的差别在于本类型是用未扣除设计，釆矿损夫的数量表述。,5)探明的(可研)边际经济基础储量(2M11)：勘查工作程度己达到勘探阶段的工作程度要求。可行牲研究表明，当时开釆是不经济的，但接近盈亏边界，估算的基础储量和可行性评价结果的可信度高。 6)探明的(预可研)边际经济基础储量(2M21) ：同(2M11)的差别在于本类型只进行了预可行性研究，估算的基础储量可信度高，可行性评价结果的可信

6、度一般。,7)探明的(可研)次边际经济资源量(2S11) ：勘查工作程度己达到勘探阶段的工作程度要求。可行性研究表明，当时开釆是不经济的，必须大幅度提高矿产品价格或大幅度降低成本后，才能变成经济的。估算的资源量和可行性评价结果的可信度高。 8)探明的(预可研)次边际经济资源量(2S21):同(2S11)的差别在于本类型只进行了预可行性矸究，估算的资源量可信度高，可行性评价结果的可信度一般。,9)探明的内蕴经济资源量(331) ：勘查工作程度己达到勘探阶段的工作程度要求。但未做可行性研究或预可行性研究，仅做了概略研究，经济意义介于经济的至次边界经济的范围内，估算的资源量可信度高，可行性评价可信度

7、低。,2、控制的煤炭储量分类,1)预可釆储量(122) ：勘查工作程度己达详查阶段的工作程度要求，预可行性研究结果表明，当时开釆是经济的，估算的可釆储量可信度高，可行性评价结果的可信度一般。 2)控制的经济基础储量(122b) ：同(122)的差别在于本类型是用未扣除设计，釆矿损失的数量表述的。,3)控制的边际经济基础储量(2M22) ：勘查工作程度己达到详查阶段的工作程度要求。预可行牲研究表明，当时开釆是不经济的，但接近盈亏边界，估算的基础储量可信度较高，可行性评价结果的可信度一般。,4)控制的次边际经济资源量(2S22) ：勘查工作程度己达到详查阶段的工作程度要求。预可行牲研究表明，当时开

8、釆是不经济的，需大幅度提高矿产品价格或大幅度降低成本后，才能变成经济的。估算的资源量可信度较高，可行性评价结果的可信度一般。 5)控制的内蕴经济资源量(332) ：勘查工作程度己达到详查阶段的工作程度要求。未做可行性研究或预可行性研究，仅做了概略研究，经济意义介于经济的至次边界经济的范围内，估算的资源量可信度较高，可行性评价可信度低。,3、推断的煤炭储量及概念,推断的内蕴经济资源量(333) ：勘查工作程度己达到普查阶段的工作程度要求。未做可行性研究或预可行性研究，仅做了概略研究，经济意义介于经济的至次边界经济的范围内，估算的资源量可信度低，可行性评价可信度低。,4、预测的资源量资源量(334

9、)?,勘查工作程度己达到预查阶段的工作程度要求。在相应的勘察工程控制范围内，对煤层层位、煤层厚度、煤类、煤质、煤层产状、构造等均有所了解后，所估算的资原量。预测的资原量属于潜在煤炭资资源，有无经济意义尚不确定。,5、矿井地质资源量:是指地质勘查报告提供的查明煤炭资源的全部。,6、矿井工业资源/储量：是指地质资源量经可行性评价后，其经济意义在边际经济及以上的基础储量及推断的内蕴经济的资源量乘以可信度系数之和。 Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k 式中 Zg-矿井工业资源/储量； K-可信度系数，取0.70.9。,工业资源/储量,333,k,次边际经济的资源量2,S,22,边际

10、经济的基础储量2M22,经济的基础储量122b,次边际经济的资源量2,S,11,边际经济的基础储量2,M,11,经济的基础储量111,b,推断的资源量333,控制的资源量332,探明的资源量331,地质资源量,7、矿井设计资源/储量：是指矿井工业资源/储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等永久煤柱损失量后的资源/储量。 Zs =（Zg-P1） 式中：Zs-矿井设计资源/储量 Zg-矿井工业资源/储量 P1-断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物煤柱等永久煤柱损失量之和。,8、矿井设计可采储量：是指矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量

11、后乘以釆区采出率。 Zk =（Zs-P2）C 式中：Zk-矿井设计可采储量 P2-工业场地和主要井巷煤柱损失量之和； C采区采出率，%。有的可预知，有的不可预知,采区采出率的规定,煤层 C 薄煤层(M3.5m) 不小于0. 75,(二)原煤炭储量的分级分类,2003年之前采用的煤炭储量分级分类 1、储量分级 根据不同块段煤层在质情况和被查明程度分 级 级 级 级,高级储量,低级储量,、矿井储量分类,根据工业要求，开采技术条件及储量被查明程度矿井储量分为以下几类 1）矿井地质储量 2）能利用储量（表内）（B+ C + D ） 3）尚难利用储量（表外） 4）工业储量(zg),工业储量作为矿井设计和

12、投资的储量：一般：Zg=A+B+C 缺煤地区：Zg =A+B+C+0.5D5）远景储量(D)6）可采储量(Zk)：矿井设计的可以采出的储量。 Zk =（Zg-P）C式中：P永久煤柱损失； C采区采出率，%。有的可预知，有的不可预知。 7）设计损失量(开采损失)：设计丢在地下的储量。,二、井田尺寸,1、井田走向长度 2、井田倾斜长度 3、井田面积 4、井田形状,三、矿井生产能力A,1、矿井设计生产能力 是设计规定的矿井在单位时间内采出的煤炭数量。Mt/a； 是煤矿建设和生产的主要指标，,3、井型比较,4、影响矿井生产能力的因素,1）国家需煤情况。 2）地质条件及开采技术：矿井开采条件所能保证的原

13、煤生产能力（矿井开采能力），主要指同时正常生产的采区生产能力之总和。 定矿井生产能力的步骤： （1）定采面的单产AF 综采：150 500万ta 普采：100 150万ta 炮采：20 30万ta,（2）定同采工作面数：符合开采程序，确保安全 一矿一面、二面、多面、N1 采面数 （3）定采区生产能力： AC N1AF （4）定矿井同采采区数N2 ：一个水平保证年产量。 矿井 AN2 ACN1 N2 AF 一矿一面 时：N1 N21,3）辅助环节能力： 配套 运、提、通能力：(1.3 1.5)A，不限A。旧井技改 环节改造。 4）储量 基础 5）安全 保证。 6）经济条件：吨煤成本最低 上述诸因

14、素中，需求是前题，储量是基础，能力是关键，环节应配套，安全必保证，经济是目的。,四、矿井服务年限(T),1、矿井服务年限：矿井从投产到报废的整个服务期限。 2、A、T、Zk三者关系 式中： T 矿井总的生产时间； K 储量备用系数，地方小煤矿K1.3， 一般矿井设计 K1.4，地质复杂的矿井及矿区总体设计K1.5,考虑K的原因： 1）矿井增产 2）意外储量损失 i、煤层露头降低； ii、断层影响：只查出落差25m的断层； iii、火成岩侵入； iv、火灾损失； v、小窑开采损失。,（3）人为损失 缺乏开采经验，采出率达不到要求 。 由于上述原因，矿井产量增加，储量减少，导致服务年限缩短，影响矿

15、井的经济效益，为了保证可靠服务年限，必须考虑K。,3、要求A与T相适应：,A大T大，A小T小（表14-3） 主要原因： 1）充分发挥投资和工程效应 2）充分发挥外围企业的作用 3）均衡连续保证煤炭供应 大型矿井投资大，配套的企业规模大，均衡生产期长。我国要求大型矿井的服务年限要大于60年,煤炭工业设计矿井设计规范中储量A与服务年限T的关系 （表14-3）,A与Z要相适应限量煤田，Z一定，只能选A与T相适应。富量煤田，先定A，再定TZ井田尺寸,国外矿井的服务年限T,设备更新周期缩短，矿井T缩短， A、T的技术发展趋势 1、A型大型化：T缩短； 2、生产高度集中：一矿一面，二面、多面。,4、矿井实

16、际服务年限及划分,如图14-5 T为矿井设计服务年限：T=t1+t2+t3 t1矿井开始生产到达产的产量递增期，a； 大型井3a； 中型井2a； 小型井1a t2矿井服务年限（矿井均衡生产的时间）； t3矿井产量递减时间，a。,第三节井田开拓的内容及开拓方式分类,l井田开拓：为整个矿井和各开采水平开采进行的总体性的井巷布置和工程实施和开采部署。 一、井田开拓内容 1）井田内的再划分，确定水平高度、水平数目、水平位置标高、阶段斜长； 2）确定井筒（硐）位置及工业广场位置； 3）井筒（硐）形式、数目、功能、装备、断面、支护、深度及配置； 4）确定井底车场形式、能力、线路和硐室； 5）确定运输大巷和总回风道位置、数目、装备、断面、支护、方向和进度； 6）开掘开拓巷道； 7）确定开采顺序、采掘接替和配采方式； 8）确定并实施开拓延深方案； 9）确定技术改造及必扩建方案。,二、井田开拓方式分类,l井田开拓方式：开拓巷道在井田内的总体布置方式。 分类： (一)按井筒（硐）形式分: 立井方式、斜井方式 、平硐方式、综合方式 (二)按开采水平数分 ： 单水平、多水平 (三)按开采水平大巷布置方式 1、分