《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》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十六章井田开拓的基本概念井田开拓的基本概念第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田第二节第二节 矿井储量、生产能力及服务年限矿井储量、生产能力及服务年限第三节第三节 开拓方式的概念及分类开拓方式的概念及分类第四节第四节 中国煤矿井田开拓概况及发展中国煤矿井田开拓概况及发展总目录总目录下页下页上页上页知识点知识点能力点能力点1、煤田划分为井田的原则和方法、煤田划分为井田的原则和方法2、井田的划分方法、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、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、矿井的开拓方式、生产能力、生产能力1、能根据具体的煤层地质条件，进行划分井田、能根据具
2、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、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、能根据条件确定井田开拓方式和矿井生产能力课题目录课题目录下页下页上页上页相关知识相关知识一、基本概念一、基本概念 煤田煤田矿区和矿区开发矿区和矿区开发井田井田二、煤田划分为井田二、煤田划分为井田（一）井田划分的原则（一）井田划分的原则（二）井田人为境界的划分方法（二）井田人为境界的划分方法三、井田开拓和生产能力确定三、井田开拓和生产能力确定（一）矿井开拓方式的选择（一）矿井开拓方式的选择（二）矿井生产能力确定（二）矿井生产能力确定任务首页任务
3、首页下页下页上页上页 基本概念基本概念煤煤 田田：在在地地质质历历史史发发展展的的过过程程中中，含含碳碳物物质质沉沉积积形形成成的的基本连续的大面积含煤地带称为煤田。基本连续的大面积含煤地带称为煤田。矿矿 区区：开发煤田形成的社会区域，成为矿区。开发煤田形成的社会区域，成为矿区。矿矿区区开开发发：矿矿区区根根据据储储量量、赋赋存存条条件件、煤煤炭炭市市场场需需求求量量和和投投资资环环境境等等情情况况，确确定定矿矿区区规规模模、划划分分井井田田，规规划划井井田田开开采采方方式式，规规划划矿矿井井建建顺顺序序，确确定定矿矿区区附附属属企企业业的的类类别别、数数目目和和生生产规模，建设过程等，总称为
4、矿区开发。产规模，建设过程等，总称为矿区开发。( (图图）井井 田田：划归给一个矿井开采的那一部分煤田。（划归给一个矿井开采的那一部分煤田。（图图）下页下页上页上页任务首页任务首页返返回回下页下页上页上页任务首页任务首页铜川矿区的井田划分铜川矿区的井田划分下页下页上页上页任务首页任务首页第一节第一节 煤田划分为井田煤田划分为井田1、要充分利用自然条件、要充分利用自然条件2、要有合理的走向长度、要有合理的走向长度3、要处理好相邻井田的关系、要处理好相邻井田的关系4、要为矿井的发展留有余地、要为矿井的发展留有余地5、要有良好的安全经济效果、要有良好的安全经济效果一、井田划分的原则一、井田划分的原则
5、下页下页上页上页任务首页任务首页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充分利用自然条件划分井田下页下页上页上页任务首页任务首页充分利用自然条件划分井田充分利用自然条件划分井田下页下页上页上页任务首页任务首页井田要有合理的走向长度煤炭工业设计规范煤炭工业设计规范规定：规定： 小型矿井不小于；小型矿井不小于； 中型矿井不小于；中型矿井不小于； 大型矿井不小于；大型矿井不小于； 特大型矿井不小于特大型矿井不小于1015km课题目录课题目录下页下页上页上页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、处理好深部和浅部
6、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。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，边界要整齐，降低开采技、处理好左右相邻矿井的关系，边界要整齐，降低开采技 术难度；其技术经济条件应相当。术难度；其技术经济条件应相当。课题目录课题目录下页下页上页上页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。井留有一个后备区。课题目录课题目录下页下页上页上页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
7、式和采煤方法，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。业环境好、安全可靠。课题目录课题目录下页下页上页上页二、井田境界的划分方法二、井田境界的划分方法1、垂直划分、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。划分。2、水平划分、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煤柱，
8、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煤柱，这种方法称作水平划分。这种方法称作水平划分。3、按煤组划分、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。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。课题目录课题目录下页下页上页上页1 1垂直划分垂直划分 2 2水平划分水平划分 3 3以断层为界以断层为界 水平和垂直划分水平和垂直划分课题目录课题目录下页下页上页上页近水平煤层井田边界采用垂直划分法近水平煤层井田
9、边界采用垂直划分法课题目录课题目录下页下页上页上页按煤组划分按煤组划分三矿三矿二矿二矿一矿一矿课题目录课题目录下页下页上页上页第二节 矿井生产能力和服务年限确定知识点知识点能力点能力点1、矿井储量、工业储量、可采储量的计算方法矿井储量、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、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。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、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。生产能力应考虑的因素。4、矿井服务年限的概念、服务年限确定应考虑那些、矿井服务
10、年限的概念、服务年限确定应考虑那些 因素，它和生产能力的关系。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能计算矿井储量，并确定矿井生产能力和服务年限 课题目录课题目录下页下页上页上页主主讲：讲：林林世世豪豪一、矿井储量一、矿井储量二、矿井生产能力确定二、矿井生产能力确定三、矿井服务年限确定三、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四、矿井生产能力、服务年限和储量的关系课题目录课题目录下页下页上页上页相关知识相关知识一、矿井储量 矿井储量指井田内可采煤层的全部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（一）煤炭储量的分级分类 1
11、 1、按可行性评价阶段划分、按可行性评价阶段划分 （1 1）概略研究储量）概略研究储量 （2 2）预可行性研究储量）预可行性研究储量 （3 3）可行性研究储量）可行性研究储量课题目录课题目录下页下页上页上页2 2、按经济意义划分（、按经济意义划分（20032003年）年） （1 1）经济的储量）经济的储量 （2 2）边际经济的储量）边际经济的储量 （3 3）次边际经济的储量）次边际经济的储量 （4 4）内蕴经济的储量）内蕴经济的储量 （5 5）经济意义未定的基础储量）经济意义未定的基础储量课题目录课题目录下页下页上页上页3 3、按地质可靠程度分、按地质可靠程度分 （1 1）探明的储量）探明的储
12、量 （2 2）控制的储量）控制的储量 （3 3）推断的储量）推断的储量 （4 4）预测的储量）预测的储量课题目录课题目录下页下页上页上页主主讲：讲：林林世世豪豪经济意义经济意义经济意义经济意义地质可靠程度地质可靠程度地质可靠程度地质可靠程度查明矿产资源查明矿产资源查明矿产资源查明矿产资源潜在矿产资源潜在矿产资源潜在矿产资源潜在矿产资源探明的探明的探明的探明的控制的控制的控制的控制的推断的推断的推断的推断的经济的经济的经济的经济的可采储量（可采储量（可采储量（可采储量（111111）基础储量（基础储量（基础储量（基础储量（111b111b）预可采储量（预可采储量（预可采储量（预可采储量（1211
13、21）预可采储量（预可采储量（预可采储量（预可采储量（122122）基础储量（基础储量（基础储量（基础储量（121b121b）基础储量（基础储量（基础储量（基础储量（122b122b）边际经济的边际经济的边际经济的边际经济的基础储量（基础储量（基础储量（基础储量（2M112M11）基础储量（基础储量（基础储量（基础储量（2M212M21）基础储量（基础储量（基础储量（基础储量（2M222M22）资源量（资源量（资源量（资源量（2S112S11）次边际经济的次边际经济的次边际经济的次边际经济的资源量（资源量（资源量（资源量（2S212S21）资源量（资源量（资源量（资源量（2S222S22）内蕴
14、经济的内蕴经济的内蕴经济的内蕴经济的资源量（资源量（资源量（资源量（331331）资源量（资源量（资源量（资源量（332332）资源量（资源量（资源量（资源量（333333）资源量（资源量（资源量（资源量（334334？）？）？）？）固定矿产资源固定矿产资源/ /储量分类表储量分类表课题目录课题目录下页下页上页上页4 4、旧煤炭储量分级、分类（、旧煤炭储量分级、分类（20032003年以前）年以前）课题目录课题目录下页下页上页上页（二）对煤炭资源采出率的规定（二）对煤炭资源采出率的规定 煤层分类煤层分类煤层分类煤层分类地点地点地点地点薄煤层薄煤层薄煤层薄煤层中厚煤层中厚煤层中厚煤层中厚煤层厚煤
15、层厚煤层厚煤层厚煤层水力采煤水力采煤水力采煤水力采煤采区回采率采区回采率采区回采率采区回采率85%85%80%80%75%75%70%70%工作面回采率工作面回采率工作面回采率工作面回采率97%97%95%95%93%93%课题目录课题目录下页下页上页上页（三）储量损失（三）储量损失 1.1.设计损失：设计损失：根据煤层赋存条件、所采用的采煤方法根据煤层赋存条件、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。在地下的一部分储量。 （1 1）全矿总损失）全矿总损失 （2 2）采区损失）采区损失 （3 3）采煤工作面
16、损失）采煤工作面损失 2.2.实际损失实际损失: :指在开采过程中实际发生的损失。指在开采过程中实际发生的损失。课题目录课题目录下页下页上页上页不合理损失包括不合理损失包括：1）违反开采顺序造成的损失；）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；）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；）采用不合理巷道布置所造成的损失；4）采用非正规采煤方法所造成的损失；）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；）井下水灾所造成的损失；6）井下火灾所造成的损失；）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）巷道或工作面冒顶所造成的损失8）
17、在矿区或采区内，按技术经济条件完全可以开采而未能）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。采出的煤量。课题目录课题目录下页下页上页上页二、矿井生产能力确定（一）矿井生产能力（一）矿井生产能力 矿井设计生产能力（万矿井设计生产能力（万t /a）即：设计中规定矿井在单）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，位时间（年或日）内采出的煤炭和其它矿产品的数量，井型井型。 矿井核定生产能力矿井核定生产能力 ： 矿井经过技术改造，核定后的生产矿井经过技术改造，核定后的生产能力，能力，万万t /a。 矿井实际生产能力矿井实际生产能力：矿井每一年度实际生产煤
18、炭的数量，：矿井每一年度实际生产煤炭的数量，万万t /a，也称，也称年产量年产量。课题目录课题目录下页下页上页上页 根据矿井设计生产能力不同，我国将矿井分为大、中、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，小三种类型，井型划分如下：井型划分如下： 井型井型 生产能力（万生产能力（万t / a） 大型矿井大型矿井： 120、150 、180 、240 、300、 400、500及及500以上（其中以上（其中300万万 t/a及其以上又称特大型矿井）及其以上又称特大型矿井） 中型矿井中型矿井： 45 、 60 、90 。 小型小型矿井矿井： 9 、 15 、 21、 30。 课题
19、目录课题目录下页下页上页上页（二）矿井生产能力的确定（二）矿井生产能力的确定1.1.井井田田储储量量：井井田田储储量量是是确确定定矿矿井井生生产产能能力力的的一一个个重重要要因因素素。通通常常，储储量量越大，生产能力应越大。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大型矿井第一水平服务年限应不低于3030年年。2.2.开开采采条条件件：可可采采煤煤层层的的层层数数、层层间间距距离离、煤煤层层厚厚度度及及稳稳定定程程度度、煤煤层层倾倾角角、地地层层的的褶褶曲曲等等。通通常常根根据据具具体体条条件件先先确确定定采采煤煤工工作作面面的的生生产产能能力力，在在此此基基础础上上，根根据据采采
20、区区巷巷道道布布置置类类型型、采采煤煤工工作作面面接接替替等等因因素素，并并结结合合采采区区运运输输、通通风风条条件件可可确确定定采采区区内内同同时时生生产产的的采采煤煤工工作作面面个个数数确确定定采采区区生生产产能能力力。一一般般以以开开采采一一个个水水平平来来保保证证矿矿井井设设计计能能力力，因因此此，矿矿井井同同采采的的采采区区个个数数就就是是一一个个水水平平内内同同采采的的采采区区数数目目。目目前前不不同同生生产产能能力力矿矿井井的的同同采采采采区区个个数数如如下下：每每年年6060万万吨吨以以下下1-21-2个个；每每年年9090、120120万万吨吨2 2个个；每每年年150150
21、、180180万吨万吨2-32-3个；每年个；每年240240、300300万吨万吨3-43-4个。个。课题目录课题目录下页下页上页上页3.3.技技术术装装备备水水平平：决决定定矿矿井井生生产产能能力力的的最最主主要要因因素素是是采采掘掘技技术术和和机机械械装装备备。一一般般矿矿井井各各生生产产环环节节（提提升升、运运输输和和通通风风能能力力，大大巷巷和和井井底底车车场场通通过过能能力力）不不会会成成为为限限制制生生产产能能力力的的因因素素。但但如如设设备备供供应应条条件件限限定定，则则有有可可能能按按限限定定的的设设备备能能力力来来确确定定矿矿井井生生产产能能力力。新新设设计计矿井各环节能力
22、应有矿井各环节能力应有3030%- 50%的富裕系数。的富裕系数。4.4.安全生产条件安全生产条件：主要指瓦斯、通风、水文地质等。：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。产环节应配套，安全生产条件必须保证。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，矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力，并考虑并考虑储量备用系数储量备用系数计算出的矿井开采年限。计算出的矿井开采年限。课题目录课题目录下页下页上页上页四、矿井生产能力、服务年限与储量的关系 T T
23、= = Z ZK K/ /AKAK Z Zk k矿井可采储量，万吨；矿井可采储量，万吨； T T矿井设计服务年限，矿井设计服务年限，a a； A矿井设计生产能力，万吨矿井设计生产能力，万吨/a； K K储量备用系数，。储量备用系数，。 储量备用系数是为保证矿井有可靠服务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年限而在计算时对储量采用的富裕系数。课题目录课题目录下页下页上页上页第三节开拓方式的概念和分类一、井田开拓方式的概念一、井田开拓方式的概念l井田开拓井田开拓：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
24、。巷布置和开掘工程。l井田开拓方式井田开拓方式：是矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内布是矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内布 置方式的总称。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、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。是各种各样的。课题目录课题目录下页下页上页上页按井筒形式按井筒形式：平硐开拓、斜井开拓、立井开拓和综合开拓平硐开拓、斜井开拓、立井开拓和综合开拓按水平数目按水平数目：单水平开拓和多水平开拓单水平开拓和多水平开拓按阶段内布置
25、方式按阶段内布置方式：采区式、分段式和带区式采区式、分段式和带区式按开采准备方式按开采准备方式：上山式、上下山式、上山及上下山混合式上山式、上下山式、上山及上下山混合式按开采水平布置方式按开采水平布置方式：分煤层大巷、集中大巷、分组集中大巷分煤层大巷、集中大巷、分组集中大巷。课题目录课题目录下页下页上页上页二、井田开拓方式的分类三、确定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造
26、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。的生产系统，避免生产分散，为集中生产创造条件。2、严格执行严格执行煤矿安全规程煤矿安全规程等规定，建立完善的通风等规定，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。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。常保持良好状态。4、尽可能减少开拓工程量，尤其是
27、要尽量减少矿井初期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。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。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。益矿物分别进行开采。 四、井
28、田开拓应解决的问题四、井田开拓应解决的问题1、确定井筒形式、数目及其配置，合理选择井确定井筒形式、数目及其配置，合理选择井田及田及 工业广场的位置；工业广场的位置；2、合理确定开采水平数目和位置；合理确定开采水平数目和位置；3、布置大巷和井底车场；布置大巷和井底车场；4、确定矿井开采程序，做好开采水平的接替；确定矿井开采程序，做好开采水平的接替；5、进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造。第四节第四节 中国煤矿井田开拓概况及发展中国煤矿井田开拓概况及发展一、中国煤矿井田开拓方式应用概况及发展一、中国煤矿井田开拓方式应用概况及发展二、井田开拓的特征及有关参数二、井田开拓的特征及有关参数 1、各种开拓方式的井田特征、各种开拓方式的井田特征 2、矿井生产能力、矿井生产能力 3、开采水平设置及水平垂高、开采水平设置及水平垂高 4、开采水平大巷布置、开采水平大巷布置三、我国煤矿井田开拓的发展方向三、我国煤矿井田开拓的发展方向 1、生产集中化、生产集中化 2、矿井大型化、矿井大型化 3、运输连续化、运输连续化本课题结束
