采矿工程--第二章 井田开拓
煤矿开采学第二章--井田开拓基本概念
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1、探明的煤炭储量分类
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。可行性研究表明 ，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。
•划分的原则
➢ 井田范围、储量、煤层赋存及开采条件与矿井生产能力 相适应； ➢ 保证井田有合理的尺寸； ➢ 充分利用自然等条件划分井田； ➢ 合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系。
•井田境界的划分方法
➢ 垂直划分； ➢ 水平划分； ➢ 按煤组划分 。
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第二节 矿井储量、年产量和服务年限
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•第二节 矿井储量、年产量和服务年限
2、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 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 ，影响矿井的经济效益，为了保证可靠服务年限，必须考虑K。
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2-1）。
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表2-1 固定矿产资源/储量分类表
第二章 井田开拓
第二章井田开拓2.1 井田境界及储量2.1.1 井田境界根据国土资矿划字[2007]014号矿区范围批复，干河井田北西以下团柏断层为界，与团柏矿紧邻，南东至下张端断层，南西为汾西县申村东界起往南东至104号详查钻孔北东750m，北东到汾河最高洪水位线。
矿区范围由7个座标点控制，开采标高350m至-200m。
其拐点座标见表2.1-1。
干河井田境界拐点座标一览表表2.1-1井田形态呈北东－南西向长条形分布，北东－南西长约9km，北西－南东宽约4km，面积为35.5599km2。
2.1.2 储量2.1.2.1 地质资源/储量1．估算煤层及其范围本次资源/储量估算的煤层为山西组1、2号煤层，其中1、2号煤层（3勘查线以东）稳定可采。
根据资源量估算的工业指标，对该两层煤中的高硫煤的资源量估算结果单另列表统计。
各煤层资源量估算范围是根据国土部划定的矿区范围、采用插入法确定的最低可采点连线或煤层分叉合并线所圈定的全部可采范围。
2．主要工业指标井田内1号煤层煤类为气肥煤和1/3焦煤；2号煤层为1/3焦煤。
根据《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T0215-2002）中规定的炼焦用煤估算指标，确定各煤层最低可采厚度为0.70m；最高灰分(Ad)为40%；最高硫分(St,d)为3%。
3．估算方法各煤层均采用地质块段法在1:5000煤层底板等高线及资源量估算图上圈定块段，分块段进行资源量估算。
因煤层倾角小于15°，按照《煤、泥炭地质勘查规范》，利用煤层的伪厚度和水平投影面积估算资源量。
4．煤层视密度1、2号煤视密度分别为1.42t/m3、1.46t/m3。
5．资源/储量估算结果本区1、2号煤层共获得资源量113.06Mt，其中探明的资源量（331）90.60Mt，占29.0%，控制的资源量（332）77.65Mt，推断的资源量（333）144.81Mt，探明的（331）＋控制的（332）资源量168.25Mt，占53.8%，详见表2.1-2。
第二章井田开拓
第二章井田开拓第一节井田境界及储量一、井田境界按照宁夏国土资源厅批准的采矿许可证登记的矿井范围，宁夏京盛煤业有限责任公司京盛煤矿井田境界由9个拐点坐标圈定，坐标如下：1）X=4221337.00，Y=18651980.00；2）X=4221000.00，Y=18651810.00；3）X=4220500.00，Y=18651600.00；4）X=4220000.00，Y=18651510.00；5）X=4218010.00，Y=18651562.00；6）X=4218865.00，Y=18650685.00；7）X=4220000.00，Y=18650800.00；8）X=4221000.00，Y=18650775.00；9）X=4221415.00，Y=18650815.00；浅部自五层煤露头线，深部至+1120m水平。
井田南北走向长约2500m，东西倾斜宽约1000m，面积约2.5km2。
准采二、三、四、五层煤。
二、储量经计算，截止2006年4月，京盛煤矿资源/储量为1839.72万t。
京盛煤矿资源/储量结果详见表2-1-1。
单位：万吨京盛煤矿资源/储量汇总表表2-1-1京盛煤矿保有资源/储量=资源/储量（总量）-动用资源/储量（历年动用资源/储量+当年动用资源/储量）-古王高速公路（压覆资源/储量+呆滞资源/储量）-长宁天然气管道压覆资源/储量-307国道（含光缆）压覆资源/储量-太中银铁路压覆资源/储量。
经计算，截止2006年4月，京盛煤矿保有矿产资源/储量1374.04万t,累计查明的矿产资源/储量1839.72万t，动用消耗（包括开采和损失）的矿产资源/储量144.29万t，压覆资源/储量与呆滞资源/储量321.39万t（其中古王公路压覆资源/储量与呆滞资源/储量108.05万t、长宁天然气压覆资源/储量67.65万t、307国道压覆资源/储量与呆滞资源/储量106.65万t、太中银铁路压覆资源/储量39.04万t）。
第二章井田开拓方式(修改2)精选全文完整版
第二章井田开拓方式(修改2)可编辑修改精选全文完整版第二章井田开拓方式为了开采地下的煤炭资源，必须从地面开掘一系列通道进入煤层，这些通道统称为井巷。
由地表进入煤层时，为建立矿井运输、提升、通风、排水和动力供应等生产系统而进行的井巷布置和开掘工程称为井田开拓。
根据进入煤层的井硐形式不同，井田的开拓方式分为：斜井开拓、立井开拓、平硐开拓和综合开拓。
井田开拓方式、井巷施工顺序，以及井下运输、通风等生产系统总称为井田开拓系统。
第一节斜井开拓主、副井筒均为斜井的开拓方式称为斜井开拓。
斜井开拓方式在我国煤矿中应用较广，半数以上的矿井是斜井开拓。
随着技术和设备水平的发展，尤其是长距离、大运量、大倾角带式输送机的应用，使斜井开拓方式的应用更加广泛。
按井田内划分和阶段内的布置方式不同，斜井开拓可以分为多种方式。
这里只介绍斜井单水平采区式开拓及斜井盘区式开拓。
一、斜井单水平采区式开拓斜井单水平采区式开拓方式如图2-1所示。
井田沿倾斜方向划分为两个阶段，每个阶段沿走向划分为若干个采区，每个采区沿倾向划分为若干个区段。
井巷开掘顺序：在井田走向中部，开掘一对斜井，主井1安装带式输送机提升煤炭，副井2用作辅助提升。
两斜井相距30～40 m。
当主副井筒掘至煤层底板岩石预定位置时，开掘井底车场3，并向两翼掘进水平运输大巷4和副巷5运输大巷在岩石中掘进，距煤层底板垂直距离20 m，副巷沿煤层掘进。
当掘到采区中部位置时，开掘采区下部车场通入煤层，并沿煤层掘进采区运输上山6和轨道上山7。
为加快矿井建设速度，在开掘主、副井的同时，可以在井田上部边界开掘回风井12。
当风井掘至回风水平后，即向两翼开掘阶段回风大巷11，并在采区上部掘进采区上部车场，贯通采区上山。
然后就可以在区段内掘进区段运输平巷8，区段回风平巷9及采煤工作面开切眼，并在开切眼内安装采煤设备。
待一切准备好后就可进行回采工作。
- 1 - / 9为了保证矿井的连续生产，上一区段采煤工作面产量递减之前，就要把接替区段回采巷道掘进完毕，将工作面准备好，以保证工作面正常接替。
第二章 井田开拓
第二章井田开拓第一节井田境界及储量一、井田境界及范围2003年10月我院编制了《贵州省发耳矿区总体规划》，其中对玉舍东井井田境界为：东以巴朗河为界，与米箩井田相连；西止于田湾、下寨等地，以F97断层与滥坝井田自然分界；深部东一、东二采区至+900m、东三采区至+700m水平，浅部至小井开采标高即东一采区西翼为+1450m、东翼为+1400m，东二采区及以东为+1300m。
井田面积19.5km2。
由于井田浅部小窑众多，乱采乱挖，各煤层均遭到不同程度的破坏，尤以主采层K18号煤层破坏严重。
经整改后仍保留12对有证小井生产，其开采范围和开采标高已经省国土资源厅拟设划定。
本设计为避开小井对矿井开采的影响。
矿界调整为：浅部以现有小井开采范围及标高为界。
调整矿界后井田长约11.8km，宽平均约1.5km，面积16.9km2，比原矿界约少2.6 km2。
并经贵州省国土资源厅以（黔国土资矿管函[2005]478号）文“省国土资源厅关于拟设置玉舍煤矿东井矿权的矿区范围拐点坐标及开采深度的复函”拟设。
其矿区范围内无其它矿权设置。
井田境界见示意图2－1－1，井田境界拐点坐标见表2－1－1。
表2－1－1 东井矿界拐点坐标表序号拐点X（m）Y（m）序号拐点X（m）Y（m）1A2930987.0035485030.009I2926864.0035489121.00 2B2927630.0035490481.0010J2928085.0035487557.00 3C2928187.0035490788.0011K2928163.0035487592.00 4D2925313.0035495907.0012L2928490.0035487263.00 5E2924174.0035494703.0013M2928346.0035487144.00 6F2925686.0035490909.0014N2929151.0035485928.00 7G2926252.0035491184.0015O2929670.0035485043.00 8H2926960.0035489902.00开采深度：+1450～+700m。
第二章井田开拓
第⼆章井⽥开拓课题：井⽥开拓⽅式学时：10学时教学⼤纲：掌握矿井开拓的基本知识及概念，井⽥开拓的基本⽅式。
教学内容：1、开拓的基本知识及概念；2、井⽥开拓的基本⽅式。
教学⽬的及要求：使学⽣熟悉矿井开拓的基本知识及概念，井⽥开拓的基本⽅式及特点。
重点及难点：掌握井⽥开拓的基本⽅式及适⽤条件。
⽅法：课堂讲授、讨论。
教学内容及步骤：第⼆章井⽥开拓⽅式§2.1 井⽥开拓的概念⼀．井⽥开拓的基本概念及分类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称为井⽥开拓。
井⽥开拓⽅式按井筒形式可分为⽴井开拓、斜井开拓、平硐开拓、和综合开拓四类；按开采⽔平数⽬可分为单⽔平开拓和多⽔平开拓两类；按阶段内的布置⽅式可分为采区式、分段式和带区式三类、⼆、确定井⽥开拓的原则（1）贯彻执⾏我国煤炭⼯业技术政策、法律法规，适应煤炭⼯业现代化发展的要求，合理集中开拓部署，建⽴完整⽽尽可能简单的⽣产系统。
（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。
（4）尽可能减少开拓⼯程量，尤其是要减少矿井初期⼯程量，以降低矿井的初期投资，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）在开拓部署时，应尽量考虑将不同煤质、不同煤种的煤层以及其他有益矿物分别进⾏开采。
§2.2 斜井开拓主副井均为斜井的开拓⽅式称为斜井开拓。
按斜井与井⽥内的划分⽅式的配合不同，可分为集中斜井(有的地⽅也称阶段斜井)和⽚盘斜井。
集中斜井有单⽔平、多⽔平和上⼭式、上下⼭式等多种开拓⽅式。
⼀、⽚盘斜井开拓将井⽥按⼀定的标⾼划分为若⼲个分段（⼜称⽚盘）。
⾃地⾯沿煤（岩）层倾斜开拓斜井，然后依次开采各个⽚盘的开拓⽅式，称作⽚盘斜井开拓。
第2章煤矿开采设计井田开拓
第二章井田开拓第一节井田境遇与储量一、井田境遇建南井田位于陕西省延安市建庄区的南部，地处延安市黄陵县腰坪乡境内，行政区划隶属腰坪乡管辖。
井田境遇以主采的4-2煤层零点边界限为界。
井田东西长约，南北宽约，面积约 km2。
井田北与建北井田毗邻。
依照国土资矿划字[2005]011号文及采矿许可证（证号：），建南井田范围由12个拐点连线圈定，各拐点坐标见“井田拐点坐标一览表”（表2-1-1）。
井田境遇见“井田边界拐点位置示用意”（图2-1-1）。
表2-1-1 井田拐点坐标一览表图2-1-1 井田边界拐点位置示用意二、资源/储量1．地质资源量依照陕西省地矿局西安地质矿产勘查开发院编制的《陕西省黄陇侏罗纪煤田黄陵建庄矿区建南井田勘探地质报告》及矿产资源储量评审意见书（国土资矿评储字[2003]39号）、矿产资源储量评审备案证明（国土资储蓄字[2004]158号），全井田共取得资源/储量（含3-3号煤层全硫含量大于3%的资源量，该部份煤经洗选后全硫含量为～%，平均%）。
矿井资源/储量汇总见“矿井资源/储量汇总表”（表2-1-2）。
表2-1-2 全井田地质资源量汇总表单位：Mt2．工业资源/储量地质资源量中探明的资源量331和操纵的资源量332，经分类得出的经济的基础储量111b和122b、边际经济的基础储量2M11和2M22，连同地质资源量中推断的资源量333的大部，归类为矿井工业资源/储量。
矿井工业资源/储量=111b+122b+2M11+2M22+333k本矿井工业资源／储量=111b+122b+2M11+2M22+332+333k=+++++×=（Mt）式中：k—可信度系数，本井田地质构造简单，煤层赋存稳固，k取。
3．矿井设计资源/储量矿井设计资源/储量为矿井工业资源/储量减去设计计算的井田境遇煤柱、地面建（构）筑物煤柱等永久煤柱损失量后的资源/储量。
经计算，本井田永久煤柱损失量为，那么设计资源/储量为a。
煤矿井田开拓PPT
矿井合理的开采技术条件 合理的边界、储量、服务年限，走向尺寸小型井不小于1.5km，
中型井不小于4.0km，大型井不小于7.0km。
§1.矿井生产系统的概念
76
8
24
25
23
20
22
21
14 22 13 10
1Hale Waihona Puke 1516区段：在采区内沿倾斜方向划分的开采块段。 区段下部有区段运输平巷 区段上部有区段回风输平巷
区段平巷与采区的斜巷相连（运输上山和轨道上山）
2 6A
C14 3 5 1
走向长壁工作面： 工作面沿倾斜布置 ，沿走向推进
2 阶段划分为带区，带区划分为分带
J1
1
J2
J3
倾斜向长壁工作面：工作面沿走向布置，沿倾向推进
阶段划分为划分为带区，带区划分为分带
J1 阶段 J2 阶段 J3 阶段
J1 阶段
J2 阶段 J 3阶段
合理的阶段垂高是： 缓倾斜、倾斜煤层 150m-250m 急倾斜煤层 100m-150m
二.井田划分
1. 分区式布置
采区 ——将阶段沿走向划分成若干块段，每个块段叫一个 采区。采区由独立的运输和通风系统。
17
18 20 23 25
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§2.矿井储量、生产能力和服务年限
一.矿井储量——井田范围内煤炭的埋藏量。
•
远景储量
矿井储量
可采储量
工业储量
煤柱及开采损失
国家规定采区采出率不低于：厚煤层 75%； 中厚煤层 80%； 薄煤层 85%
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（二）矿井生产能力 1．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。 2．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、500万t/a及500万t/a以上的矿井；习惯上称300万t/a 以上的矿井为特大型矿井。
首先，确定采煤工作面的生产能力。
其二，确定采区生产能力。
其三，确定同时生产的采区数目。
（三）矿井服务年限
矿井可采储量Zk、设计生产能力A和矿井服务年限T三者 之间的关系为：
T Zk A K
式中 K——矿井储量备用系数，矿井设计一般取1.3~1.5。
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。
第二章 井田开拓
第一节 井田开拓的基本问题 第二节 井田开拓方式 第三节 井田开拓中几个重要问题分析
第一节 井田开拓的基本问题
一、煤田划分为井田 （一）煤田与井田
煤田：同一地质时期形成，并大致连续发育的含煤岩系分布区。 矿区：统一规划和开发的煤田或其一部分。 井田：划归一个矿井开采的部分煤田。 富量煤田：面积大、储量丰富的煤田。 限量煤田： 面积很小、储量有限，只能由一个矿井来开采的 煤田。
（二）煤田划分为井田
1．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
我国煤矿生产实践表明，根据我国煤矿当前开采技术 水平，小型矿井约为1.5~5km，中型矿井约为4~7km，大 型矿井约为7~15km。 （3）充分利用自然条件划分井田（如图2-1） （4）要处理好相邻矿井之间的关系
开采水平（ mining level）
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。
3．矿井生产能力的确定
影响矿井生产能力的因素： 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。 如何确定矿井的生产能力?
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。地方小煤矿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。
一、二、三、四、五、六、七、八、九 ——矿井
2．划分井田境界的方法 （1）垂直划分 （2）水平划分
图2-2 人为划分井田境界 1—垂直划分; 2—水平划分; 3—倾斜划分; 4—以断层为界
（3）按煤组划分
图2—3 按煤组划分井界 1、2—浅部分组建斜井；3—深部集中建立井
二、矿井储量、生产能力及服务年限
3．矿区可采储量（Zk）
矿井可采储量（Zk）是矿井设计可以采出的储量，即
Z k Z g P C
(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0.75；中厚煤 层不低于0.8；薄煤层不低于0.85；地方煤矿不低于 0.7。
井田划分为阶段
阶段的走向长度等于井田的走向长度 阶段下部布置阶段运输大巷 阶段上部布置阶段回风大巷
井田划分为阶段
2 + 150 1 _+ 0 一水平 -150 二水平 -300 三水平
阶段的开采顺序：下行式
水平（level ）
水平（level ）— 常指某一标高的水平面。 表示：标高、开采顺序及用途 （1）0、-200、-500水平等 （2）矿井生产中，表示开采顺序，又称第一 水平、第二水平 （3）矿井生产中，常把运输大巷所在的水平 称运输水平；回风大巷所在水平称回风水平。
要全面规划，处理好浅部与深部矿井、新矿井与老矿井 之间的关系，为矿区的建设和发展创造好条件。
+
×Hale Waihona Puke + + ++
×
+ + +
×
一
×
2
×
×
+
二
++
1
+
×
+
×
++
四
+3
5×
×
五
+
三
+
×
×
×
六
×
×
八
++++
6
×
七
×
×
×
九
×
×
4
×
图 2—1 利用自然条件作为井田边界 1—河流；2—煤层露头；3—城镇；4—铁路；5—大断层；6—小煤窑；
（一）矿井储量
矿井储量是在划定的井田范围内，根据勘探资料 计算而得的煤炭储量 。
表2-1 矿井地质储量分类表
矿井地质储量
能利用储量 （A+B+C+D） 尚难利用储量
工业储量 （A+B+C）
远景储量D
可采储量 设计损失量
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目前技术条件下煤层的主要质 量指标(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。
三、矿井开采的概念 （一）井田再划分
1．井田划分为阶段和水平 阶段：沿一定标高划分的一部分井田。
图2-4 井田划分为阶段
水平：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”。
水平表示：标高、开采顺序、用途
井田划分为阶段 阶段划分 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平行于走向的并等 于井田走向全长的长条形，每一个长条形叫一 个阶段。
矿井A、T、Zk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Zk，从而定合理的井田尺寸。
第二，在限量煤田中，Zk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、Zk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。