第一章井田开拓基本知识

第一篇井田开拓第一章井田开拓基本知识第一节矿井生产概况一、基本概念1、煤田：在地质历史发展过程中，由含炭物质沉积形成的大面积含煤地带。2、矿区和矿区开发：开发煤田形成的社会组合，称为矿区。对煤田划分的矿区，根据规划有计划的建井进行开发生产过程，称矿区开发。大的煤田往往被划分为几个矿区开发，如陕西的渭北煤田划分为：铜川、蒲柏澄合、韩城等矿区，走向170km，地跨7个县市。3、井田：煤田内划归一个矿井开采的一部分煤田或全部煤田。二、矿井巷道——为进行采矿，在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。1－立井，2－斜井，3－平硐，4－暗立井，5－溜井，6－石门9－上山，10－下山，11－风井，12－岩石平巷，13－煤层平巷立井（竖井）——按其所处的空间位置和形状分：垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。1、垂直巷道在地层中开凿的直通地面的垂直巷道主立井（主井）用于提升煤炭。副立井（副井）用于提升或下放人员、材料、设备、矸石和矿井通风主要通道。暗立井——无直通地面出口的垂直巷道主暗立井，副暗立井溜井——用于自上而下溜煤的垂直巷道。溜煤眼——长度短，直径小的溜井。2、水平巷道平硐——在地层中开凿的直通地面的水平巷道主平硐，副平硐。石门——无直通地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在岩层中开掘的水平巷道。煤门——无直通地面出口，垂直或斜交于煤层走向，在煤层中开掘的水平巷道。（开掘石门，穿过煤层的一段巷道）平巷——无直通地面出口，沿煤层走向开掘的水平巷道煤层平巷——开掘在煤层中的平巷岩石平巷——开掘在岩石中的平巷阶段大巷——为一个开采水平或阶段服务的水平巷道阶段大巷：阶段运输大巷、阶段回风大巷。区段平巷——为一区段服务的水平巷道区段平巷：区段运输平巷、区段回风平巷3、倾斜巷道斜井——从地表开凿的直通地下开采水平的倾斜巷道斜井：主斜井用于提升煤炭副斜井用于行人、提升矸石和矿井通风通道按层位分：岩石上、下山—布置在岩层中的上、下山煤层上、下山—布置在煤层中的上、下山按用途分：运输上、下山用于运煤运料上、下山（轨道）用于运料和排矸通风上、下山用于通风三、矿井生产系统（插播动画）—在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供水、压气等系统所经巷道线路及其设施，是矿井安全生产的前提和保证。（一）井下生产系统1、运煤系统：25－20－14－12－10－5－4－3－1图1－4井下生产系统示意图1－主井；2－副井，3－井底车场；4－主要运输石门；5－阶段运输大巷6－回风井；7－回风石门；8－回风大巷；9－采区运输石门；10－采区下部车场底板绕道；11－采区下部车场；12－采区煤仓；13－行人进风巷；14－运输上山；15－轨道上山；16－上山绞车房；17－采区回风石门；18－采区上部车场；19－采区中部车场；20－区段运输平巷；21－下区段回风平巷；22－联络巷；23－区段回风平巷；24－开切眼；25－采煤工作面2、通风系统：新鲜风流从地面－12－3－4－5－11－15－19－20－25；污风－23－17－8－7－6－排入大气。3、运料排矸系统：2－3－4－5－9－11－15－23－254、排水系统：5、动力供应系统：（二）地面生产系统任务：煤炭经过运输提升到地面后的加工和外运，完成矸石排放、动力供给，材料、设备供应等工作。包括：地面提升系统、运输系统、排矸系统、选煤系统和管道线路系统。1、地面生产系统的类型（1）无加工设备的地面生产系统（2）设有选矸设备的地面生产系统（3）设有筛分厂的地面生产系统（4）设有洗煤厂的地面生产系统2、地面排矸运料系统（1）矸石场的选址及类型（2）材料、设备的运输3、地面管线系统（1）地面供水（2）地面供暖（3）地面电力、通讯第二节煤田划分为井田一、井田划分的原则（合理尺寸、合理开发）1、要充分利用自然条件；2、要有合理的走向长度；井型井田走向长度（m）小型矿井≥1500m中型矿井≥4000m大型矿井≥7000m3、要处理好相邻井田的关系；4、要为矿井的发展留有余地；5、要有良好的安全经济效果。二、井田人为境界的划分方法（一）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边界煤柱。（图1－6）第三节井田内再划分一、井田划分为阶段1、阶段——沿一定标高划分的一部分井田。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。阶段的走向长等于井田的走向长阶段下部布置运输大巷,阶段上部布置回风大巷1－9井田划分为阶段和水平2、水平与开采水平水平——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；回风大巷所在的水平称回风水平。开采水平（简称水平）——布置有井底车场、阶段运输大巷，并担负全阶段运输任务的水平。广义的水平——布置大巷的某一标高的水平面，既包括一个水平，又包括所服务的阶段二、阶段内再划分插播动画：（单水平上下山平面图）；（单水平上下山立面图）；（多水平上山）；（多水平上下山）；（多水平混合置）1、采区式划分采区与区段采区：在阶段范围内，沿走向把阶段划分为具有独立生产系统的块，每一块叫一个采区。采区斜长=阶段斜长（可达1000m）采区走向=400m～5000m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）采区2、分段式划分在阶段范围内不再划分采区，而是沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段。沿倾斜布置一个采煤工作面，这种划分称为分段式。采煤工作面沿走向由井田中央向井田边界连续推进，或者由井田边界向井田中央连续推进。图1－15分段式划分J1、J2、J3——阶段；D1、D2、D3——分段3、带区式划分分带——沿煤层走向把阶段划分为若干长条，每一个长条叫一个分带。由若干分带组成，并具有独立生产系统的区域叫带区。倾斜长壁工作面：工作面沿走向布置，沿倾向推进图1－16带区式划分J1、J2、J3——阶段；F1、F2、F3－带区三、近水平煤层井田划分井田沿倾斜高差较小的条件下图1－17井田直接划分为盘区第四节矿井储量、生产能力和服务年限一、矿井储量井田内开采煤层的全部储量。（一）可行性评价阶段1.概略研究储量2.预可行性研究储量3.可行性研究储量（二）经济意义1.经济的储量2.边际经济的储量3.次边际经济的储量4.内蕴经济的储量5.经济意义未定的基础储量（三）地质可靠程度1.探明的储量2.控制的储量3.推断的储量4.预测的储量（四）分类1.探明的2.控制的3.推断的4.预探的预查阶段——普查——详查——勘探（五）原煤炭储量分级、分类（2003年以前）矿井地质储量1.可利用储量（A+B+C+D）（1）工业储量（A+B+C）（a.可采储量b.设计损失量）（2）远景储量（D）2.尚未利用的储量（六）对煤炭资源采出率的规定薄煤层中厚厚水力1.采区：85%80%75%70%2.工作面：97%95%93%（七）储量损失1.设计损失（1）全矿总损失（2）采区损失（3）采煤工作面损失2.实际损失二、矿井生产能力（一）矿井生产能力万t/a1.大型矿井：120、150、180、240、300、400、500及以上2.中型矿井：45、60、903.小型矿井：9、15、21、30（二）矿井生产能力的确定（主要考虑因素）1.井田储量2.开采条件3.技术装备水平4.安全生产条件三、矿井服务年限从投产到报废的时间。四、矿井生产能力、服务年限与储量的关系T=Z/AkK——备用系数,1.3～1.5；Z——矿井可采储量；A——矿井生产能力；T——服务年限。可采储量愈多，生产能力和服务年限愈大可采储量一定，应有合理的生产能力和服务年限国外大型矿井的服务年限40~50a国内一般不小于60a国内外矿井的生产能力有增大和服务年限有缩小的趋势复习思考题：1、解释煤田和井田的概念。2、说明下列井巷名称：（1）立井、暗立井（2）斜井、暗斜井（3）平硐、岩石平巷（4）采区上山、采区下山3、绘图说明矿井主要生产系统及主要巷道名称。4、煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？5、试述井田境界的划分方法。6、绘图说明阶段与水平的概念。7、阶段内再划分有哪几种方式？试述每一种方式的基本内容。8、如何合理确定矿井的生产能力？9、确定矿井服务年限为何要考虑储量备用系数？10、试述矿井生产能力、服务年限与储量之间的关系。