《煤礦開采方法》前三篇.doc

精品文檔第一章 井田開拓基本知識第一節(jié) 煤層地質(zhì)及礦井生產(chǎn)概況一、煤田基本概念（一）煤田和礦區(qū)1.煤田在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中，由含炭物質(zhì)沉積而形成并大致連續(xù)分布的含煤地帶稱為煤田。煤田的范圍很大，面積可由數(shù)百平方米到數(shù)千萬平方米，儲量從樹億噸到數(shù)百億噸。面積大儲量豐富的稱為“富量煤田”；儲量小限于一個礦井開采的煤田稱為“限量煤田”。我國有很多較大的煤田，如神府-東勝煤田、鄂爾多斯煤田、大同煤田、陜西的渭北煤田、平頂山煤田、烏魯木齊煤田、六盤水煤田、淮南煤田等。2.礦區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)煤田或其一部分形成的社會區(qū)域，稱為礦區(qū)。根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展需要，利用地質(zhì)構(gòu)造、自然條件或煤田的沉積不連續(xù)，或按勘探時期先后，可以將一個大煤田劃歸給幾個礦區(qū)開發(fā)；較小的煤田也可以作為一個礦區(qū)來開發(fā)；也有一個大礦區(qū)開發(fā)幾個小煤田的情況。圖1-1 淮南煤田分布圖1舜耕山區(qū)；2八公山區(qū)；3潘集謝橋區(qū)淮南礦區(qū)開發(fā)淮南煤田的三個區(qū)，三個區(qū)均分布在淮河兩岸（圖1-1）。礦區(qū)的老區(qū)是舜耕山區(qū)和八公山區(qū)，兩區(qū)被鴨背埠斷層分開，分別由九龍崗礦、大通礦、李郢孜一礦、二礦和謝家集一、二、三礦及新莊孜礦、畢家崗礦、李咀孜礦、孔集礦開采；淮河北岸為淮南礦區(qū)新區(qū)，目前正在開發(fā)潘集、謝橋區(qū)，其中潘集一、二、三礦及謝橋礦均已投產(chǎn)，張集礦正在建設(shè)中，并計劃建設(shè)潘四礦及其他礦井。由此可見，一個礦區(qū)由很多礦井組成，以便有計劃、有步驟、合理地開發(fā)整個礦區(qū)。為了配合礦井的建設(shè)和生產(chǎn)，還要建設(shè)一系列輔助企業(yè)、交通運輸與民用企業(yè)，以及其他有關(guān)的企業(yè)和市政建設(shè)。（二）井田煤田的范圍很大，還必須把煤田劃分為井田（礦田）。劃歸給一個礦井（或露天）開采的那一部分煤田，稱為井田。礦井井田范圍大小、礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的確定，是礦區(qū)總體設(shè)計中必須解決好的關(guān)鍵問題之一。井田范圍，是指井田沿煤層走向的長度和傾向的水平投影寬度。在把煤田劃分為井田時，應(yīng)根據(jù)礦區(qū)總體設(shè)計任務(wù)書的要求，結(jié)合煤層的賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、開采技術(shù)條件，保證各井田都有合理的尺寸和邊界，使煤田得到合理的開發(fā)。根據(jù)我國目前開采技術(shù)條件，一般小型礦井的走向長度不小于1500m；中型礦井不小于4000m；大型礦井不小于7000m。（三）礦井生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力亦稱井型，一般是指礦井的設(shè)計能力，以萬t/a（或Mt/a）表示。有些礦井進行技術(shù)改造后，需要對礦井各生產(chǎn)系統(tǒng)的能力重新核定，核定后的綜合生產(chǎn)能力，稱為核定生產(chǎn)能力。礦井的年產(chǎn)量，是指每年實際生產(chǎn)出來的煤炭量，其數(shù)值常常不同于礦井生產(chǎn)能力，而每年的產(chǎn)量也常不相同。根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力不同，我國把礦井分為大、中、小三種類型，稱為井型。大型礦井：生產(chǎn)能力為1.20Mt/a、1.50Mt/a、1.80Mt/a、2.40Mt/a、3.00Mt/a、4.00Mt/a、5.00Mt/a和5.00Mt/a以上的礦井。3.00Mt/a及其以上的礦井也稱為特大礦井。中型礦井：生產(chǎn)能力為45萬t/a、60萬t/a、90萬t/a的礦井。小型礦井：生產(chǎn)能力為9萬t/a、15萬t/a、21萬t/a和30萬t/a的礦井。我國原有的國有重點煤礦多為大、中型煤礦；地方煤礦多為中、小型煤礦。礦井井型的大小直接關(guān)系到基建規(guī)模和投資的多少，影響到整個礦井生產(chǎn)時期的技術(shù)經(jīng)濟面貌，所以應(yīng)正確確定井型的大小。（四）露天開采和地下開采的概念從敞露的地表直接采出有用礦物的方法，叫露天開采。當煤層厚度達到一定值，直接出露于地表，或其覆蓋層較薄、剝采比合理，就可以考慮采用露天開采。露天開采與地下開采在進入礦體的方式、生產(chǎn)組織、采掘運輸工藝等方面截然不同，它需要先將覆蓋在礦體之上的表土或巖石剝離掉（如圖1-2）。圖1-2 露天開采示意圖露天開采一般機械化程度高、產(chǎn)量大、勞動效率高、成本底、工作比較安全；但由于受氣候條件影響較大，需采用大型設(shè)備和進行大量基建剝離，基建投資較大。只有覆蓋層較薄、煤層厚度較大時采用。受資源條件限制，我國露天開采產(chǎn)量比重較小。露天開采是采礦工業(yè)的發(fā)展方向之一。凡煤田淺部有露天開采條件的，應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟合理剝采比并適當考慮發(fā)展可能劃定露天開采邊界。剝采比，是指每采一噸煤需要剝離多少立方米的巖石量。最大經(jīng)濟合理剝采比，就是按該剝采比開采的煤炭成本不大于用地下開采的煤炭成本。它是確定露天煤礦開采境界的主要依據(jù)。煤礦地下開采，也稱為井工開采。它需要從地表向地下開掘一系列巷道進入煤層，建立完整的生產(chǎn)系統(tǒng)，才能進行回采。由于是地下作業(yè)，工作空間受到限制，采掘工作地點不斷移動和交替，并且受到地下水、火、瓦斯、煤塵及圍巖塌落的威脅。因此，地下開采要比露天開采復(fù)雜和困難。二、礦井巷道在地下開采中，為了建立礦井提升、運輸、通風(fēng)、排水、動力供應(yīng)等需要開掘的井巷和硐室統(tǒng)稱為礦山井巷。按其傾角分為三大類：直立巷道、水平巷道和傾斜巷道，如圖1-3。圖1-3 礦山井巷1立井；2斜井；3平硐；4暗立井；5溜井；6石門；7煤層平巷；8煤倉；9上山；10下山；11風(fēng)巷；12巖石平巷1.直立巷道巷道的長軸線與水平面垂直，如立井、暗井、溜井等。立井：與地面直接相通的直立巷道，又稱為豎井。主要用于提升煤炭的叫做主井；主要用于提升矸石、下放材料、升降人員等輔助提升的叫做副井。另外，還有一些專門或主要用于通風(fēng)、排水、充填等工作的立井，均按其主要任務(wù)來命名。暗立井：與地面沒有直接出口的直立巷道，又稱為盲立井或盲豎井。其用途與立井相同。溜井：與地面不直接相通，專門用于溜放煤炭的暗立井。在采區(qū)內(nèi)，高度不大、直徑小的叫做溜煤眼。2.水平巷道巷道長軸線與水平面近似平行，如平硐、平巷、石門等。平硐：與地面直接相通的水平巷道。作用類似立井，有主平硐、副平硐、排水平硐、通風(fēng)平硐等。但平硐由于通過量大，不必鋪設(shè)排水管道等，對于中小型礦井可不設(shè)副平硐。平巷與大巷：與地面不直接相通的水平巷道。其長軸線與煤層走向大致平行，為開采水平服務(wù)的平巷通常稱為大巷，如運輸大巷、通風(fēng)大巷。布置在煤層內(nèi)的平巷稱為煤層平巷；布置在巖石內(nèi)的平巷稱為巖石平巷。服務(wù)于工作面的煤層平巷，稱為運輸或軌道平巷（順槽）。石門與煤門：其長軸線與煤層走向垂直或斜交的水平巷道。位于巖石內(nèi)的稱為石門；位于煤層內(nèi)的稱為煤門。服務(wù)于開采水平的石門叫做主石門；服務(wù)于采區(qū)的石門叫做采區(qū)石門；服務(wù)于區(qū)段的石門叫做區(qū)段石門。3.傾斜巷道巷道長軸線與水平面成一定夾角，如斜井、上下山、斜巷等。斜井：與地面直接相通的傾斜巷道。作用與立井、平硐相同。分為主斜井、副斜井。與地面沒有直接出口的斜井稱為暗斜井（或斜溜井）。上山與下山：服務(wù)于一個采（盤）區(qū)的傾斜巷道，稱為采（盤）區(qū)上山或下山。位于水平運輸大巷以上稱為上山；反之稱為下山。運輸煤炭的稱為運輸上山或下山；作為輔助運輸?shù)姆Q為軌道上山或下山。上山開采煤炭由上向下運輸，具有反向運輸；下山開采煤炭由下向上運輸，是正向運輸。另外，還有專門用于通風(fēng)、行人的上下山。主要上下山：為一個開采水平服務(wù)的傾斜巷道。主要用于階段內(nèi)采用分段式劃分的條件。也可分為主要運輸上下山和主要軌道上下山。硐室：與地面不直接相通，長、寬、高相差不大的地下特殊用途巷道。如絞車房、變電所、煤倉等。三、礦井生產(chǎn)系統(tǒng)（一）礦井生產(chǎn)系統(tǒng)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)是指煤礦生產(chǎn)過程中的提升、運輸、通風(fēng)、排水、動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。由于地質(zhì)條件、井型和設(shè)備不同而各有特點。以圖1-4為例，簡要說明礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的主要內(nèi)容。圖1-4 礦井生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖1主井；2副井；3井底車場；4主要運輸石門；5運輸大巷；6風(fēng)井；7回風(fēng)石門；8回風(fēng)大巷；9采區(qū)運輸石門；10采區(qū)下部車場底板繞道；11采區(qū)下部材料車場；12采區(qū)煤倉；13行人進風(fēng)巷；14運輸上山；15軌道上山；16上山絞車房；17采區(qū)回風(fēng)石門；18采區(qū)上部車場；19采區(qū)中部車場；20區(qū)段運輸平巷；21下區(qū)段回風(fēng)平巷；22聯(lián)絡(luò)巷；23區(qū)段回風(fēng)平巷；24開切眼；25采煤工作面礦井巷道開掘順序如下：首先自地面開鑿主井1、副井2進入地下；當井筒開鑿到第一階段下部邊界開采水平標高時，即開鑿井底車場3、主要運輸石門4，然后向井田兩翼掘進開采水平階段運輸大巷5；直到采區(qū)運輸石門位置后，由運輸大巷5開掘采區(qū)運輸石門9通達煤層；到達預(yù)定位置后，開掘采區(qū)下部車場11；然后，沿煤層自下而上掘進采區(qū)運輸上山14和軌道上山15。與此同時自風(fēng)井6、回風(fēng)石門7，開掘回風(fēng)大巷8；向煤層開掘采區(qū)回風(fēng)石門17、采區(qū)上部車場18、絞車房16，與采區(qū)運輸上山14及軌道上山15連通。當形成通風(fēng)回路后，即可自采區(qū)上山向兩翼掘進第一區(qū)段的區(qū)段運輸平巷20、區(qū)段回風(fēng)平巷23、下區(qū)段回風(fēng)平巷21，當這些巷道掘到采區(qū)邊界后，即可掘進開切眼24形成工作面。安裝好機電設(shè)備和進行必要的準備工作后，即可開始采煤。采煤工作面25向采區(qū)上山后退回采，與此同時需要適時地開掘第二區(qū)段的回采平巷，保證采煤工作面正常接替。礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)如下：1.運煤系統(tǒng)從工作面25采落的煤炭，經(jīng)區(qū)段運輸平巷20、采區(qū)運輸上山14到采區(qū)煤倉12，在下部車場10裝車，經(jīng)水平運輸大巷5、主要運輸石門4，運到井底車場3，由主井1提升到地面。2.通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流從地面經(jīng)副井2進入井下，經(jīng)井底車場3、主要運輸石門4、運輸大巷5、采區(qū)下部車場11、軌道上山15、中部車場19、運輸平巷20進入工作面25。清洗工作面后，污風(fēng)經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷23、采區(qū)回風(fēng)石門17、回風(fēng)大巷8、回風(fēng)石門7，從風(fēng)井6排入大氣。3.運料排矸系統(tǒng)采煤工作面所需材料和設(shè)備，用礦車由副井2下放到井底車場3，經(jīng)主要運輸石門4、運輸大巷5、采區(qū)運輸石門9、采區(qū)下部車場11，由采區(qū)軌道上山15提升到區(qū)段回風(fēng)平巷23，再運到采煤工作面5。采煤工作面回收的材料、設(shè)備和掘進工作面運出的矸石，用礦車經(jīng)由與運料系統(tǒng)相反的方向運至地面。4.排水系統(tǒng)采掘工作面涌水，經(jīng)由區(qū)段平巷、采區(qū)上山排到采區(qū)下部車場，經(jīng)水平運輸大巷、主要運輸大巷、主要運輸石門等巷道排水溝，自流到井底車場水倉，由中央水泵房排到地面。5.動力供應(yīng)系統(tǒng)包括井下電力供應(yīng)系統(tǒng)和壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)。（二）礦井開拓、采區(qū)準備和工作面準備根據(jù)巷道的作用和服務(wù)范圍不同，可將礦山井巷分為開拓巷道、準備巷道和回采巷道三種類型。開拓巷道：服務(wù)于全礦井、一個水平或若干個采區(qū)的巷道叫做開拓巷道。如井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井。開拓巷道是為全礦井或階段服務(wù)的，服務(wù)年限比較長，一般在1030年。準備巷道：服務(wù)于一個采區(qū)或數(shù)個區(qū)段的巷道叫做準備巷道。如采區(qū)上下山、采區(qū)車場、采區(qū)硐室。準備巷道是為全采區(qū)服務(wù)的，服務(wù)年限一般為35年。回采巷道：服務(wù)于采煤工作面的巷道叫做回采巷道。如區(qū)段運輸平巷、區(qū)段回風(fēng)平巷、開切眼（形成初始采場的巷道）。回采巷道服務(wù)年限較短，一般在0.51.0年。開拓巷道的作用在于形成新的或擴展原有的階段或開采水平，為構(gòu)成礦井完整的生產(chǎn)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。準備巷道的作用在于準備新的采區(qū)，以構(gòu)成采區(qū)的生產(chǎn)系統(tǒng)?；夭上锏赖淖饔迷谟跍蕚涑鲂碌牟擅汗ぷ髅娌⑦M行生產(chǎn)。開拓、準備、回采是礦井生產(chǎn)建設(shè)中緊密相關(guān)的三個主要程序，解決好三者之間的關(guān)系，對保證礦井正常生產(chǎn)具有重要意義。第二節(jié) 煤田劃分為井田一、井田劃分原則井田劃分是確定礦區(qū)建設(shè)規(guī)模與礦區(qū)布局的基礎(chǔ)，也是合理開發(fā)煤炭資源，取得穩(wěn)定發(fā)展和較好經(jīng)濟效益的重要條件，煤田劃分為井田應(yīng)遵循以下原則。（一）充分利用自然條件劃分井田煤田劃分為井田時，應(yīng)盡可能利用大斷層等自然條件作為井田邊界，或利用河流、鐵路、城鎮(zhèn)下面留設(shè)的安全煤柱作為井田邊界。如圖1-5所示。圖1-5 利用自然條件作為井田邊界1河流；2煤層露頭；3城鎮(zhèn)；4鐵路；5大斷層；6小煤窯一、二、三、四、五、六、七、八、九劃分礦井在地形復(fù)雜地區(qū)，劃定的井田范圍要便于選擇合理的井筒位置及布置工業(yè)場地。對于煤層煤質(zhì)、牌號變化較大的地區(qū)，如果需要，也可以考慮不同煤質(zhì)、牌號按區(qū)域劃分井田。（二）保證井田有合理的尺寸井田范圍必須與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)，保證礦井有足夠的儲量和合理的尺寸，特別是要使井田有合理的走向長度。一般情況下，井田走向長度應(yīng)大于傾斜長度，以便于安排井下生產(chǎn)，如井田走向長度過短，則難以保證礦井各個開采水平有足夠的儲量和服務(wù)年限，造成水平接替緊張；若為了保證礦井各個開采水平有足夠的儲量和服務(wù)年限，必然要加大水平垂高，這樣會給礦井生產(chǎn)帶來困難。如走向長度過大，又會給通風(fēng)和運輸帶來困難。因此，在礦井生產(chǎn)能力一定的情況下，井田走向長度過短，將降低礦井的經(jīng)濟效益。根據(jù)我國目前開采技術(shù)條件，一般小型礦井的走向長度不小于1500 m；中型礦井不小于4000m；大型礦井不小于7000m。（三）合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系劃分井田邊界時，通常把煤層傾角不大，沿傾斜延展很寬的煤田，分成淺部和深部兩部分。一般應(yīng)先淺后深，先易后難，分別開發(fā)建井，以節(jié)約初期投資，同時避免淺、深部礦井形成復(fù)雜的壓茬關(guān)系。淺部礦井井型及范圍可比深部礦井小。當需加大開發(fā)強度，必須在淺、深部同時建井或淺部已有礦井開發(fā)需在深部另建新井時，應(yīng)考慮給淺部礦井的發(fā)展留有余地，不使淺部礦井過早地報廢。（四）為礦井發(fā)展留有余地劃分井田時，應(yīng)充分考慮煤層賦存條件、技術(shù)發(fā)展趨勢等因素，適當將井田劃得大一些或者是為礦井留一個后備區(qū)，為礦井的發(fā)展留有適當?shù)挠嗟亍６?、井田的劃分方法（一）垂直劃分相鄰礦井以某一垂直面為界，沿境界線各留井田邊界煤柱，稱為垂直劃分。井田沿走向兩端，一般采用沿傾斜線、勘探線或平行勘探線的垂直面劃分，如圖1-6所示。一、二礦之間及三礦左翼邊界。近水平煤層井田無論是沿走向還是沿傾向，都采用垂直劃分法，如圖1-7所示。（二）水平劃分以一定標高的水平面為界，即以一定標高的煤層底板等高線為界，并沿該煤層底板等高線留設(shè)邊界煤柱，這種方法稱為水平劃分，如圖1-6所示。三礦井田上部及下部邊界就是分別以-300m和-600m等高線為界的，這種方法多用于劃分傾斜和急傾斜煤層以及傾角較大的緩斜煤層井田的上下部邊界。圖1-6 井田境界劃分方法1垂直劃分；2水平劃分；3以斷層為界圖1-7 近水平煤層井田境界劃分方法（三）按煤組劃分按煤層（組）間距的大小來劃分礦界，即把煤層間距較小的相鄰煤層劃歸一個礦井開采，把層間距較大的煤層（組）劃歸另一個礦井開采，這種方法一般用于煤層或煤組間距較大、煤層賦存淺的礦區(qū)，如圖1-8中的礦與礦即為按煤組劃分礦界并且同時建井。另外，礦界還可以按地質(zhì)構(gòu)造條件來劃分，例如以斷層為礦界，各礦沿斷層線留礦界煤柱。如圖1-8中，礦與、礦的礦界，如圖1-6中二、三礦右翼邊界。圖1-8 礦界劃分及分組與集中建井1、2淺部分組建斜井；3深部集中建井第三節(jié) 井田內(nèi)再劃分煤田劃分為井田后，井田的范圍仍然很大。其走向長度可達數(shù)千米甚至萬余米，斜長可達數(shù)千米。還需將井田進一步劃分為若干更小的部分，才能有計劃地進行開采。一、井田劃分為階段和水平1.階段在井田范圍內(nèi)，沿著煤層的傾斜方向，按一定標高把煤層劃分為若干個平行于走向的長條部分，每個長條部分叫做階段，如圖1-9。每個階段均有獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)。在階段下部布置運輸大巷，在階段上部布置回風(fēng)大巷。2.水平廣泛意義上講，水平是具有某一標高的水平面。水平用標高來表示，如圖1-9中的0m、-150 m、-300 m等。在礦井實際生產(chǎn)中，為了說明水平的位置、順序，相應(yīng)的稱其為0水平、-150水平、-300水平等；也可稱為第一水平、第二水平、第三水平等。在礦井中，通常將布置有井底車場、階段運輸大巷的水平，稱為“開采水平”，簡稱為“水平”。井田內(nèi)階段和水平的開采順序是：一般先采上部階段和水平，后采下部階段和水平。這樣做建井時間短，生產(chǎn)條件好。圖1-9 井田劃分為階段和水平J1，J2，J3第一、二、三階段；h階段斜長；l1，L2，L3第一、二、三水平1階段運輸大巷；2階段回風(fēng)大巷二、階段內(nèi)再劃分井田劃分為階段后，階段的范圍仍然很大，要再劃分到開采基本單元，以適應(yīng)開采技術(shù)的要求。按階段內(nèi)準備方式，階段內(nèi)的劃分一般有三種方式：即采區(qū)式、分段式、帶區(qū)式。1.采區(qū)式劃分在階段范圍內(nèi)，沿煤層走向劃分為若干個具有獨立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊段，每一塊段稱為采區(qū)，圖1-10中，沿傾向劃分為3個階段，在每個階段內(nèi)沿走向劃分為4個采區(qū)。采區(qū)范圍：其斜長與階段斜長相等，走向長度取決于開采工藝。斜長一般為6001000m，走向長度一般為5002000m。若要采用走向長壁采煤法，還要沿傾向?qū)⒉蓞^(qū)劃分為若干個長條部分，每一個長條部分叫做區(qū)段。如圖1-10中A，采區(qū)內(nèi)劃分為3個區(qū)段，每個區(qū)段斜長布置一個工作面，工作面沿走向推進。通常把上山（或下山）布置在采區(qū)走向中央，使其形成雙翼采區(qū)。每個區(qū)段下部邊界布置區(qū)段運輸平巷，上部邊界布置區(qū)段回風(fēng)平巷；各區(qū)段平巷通過采區(qū)運輸上山（或下山）、軌道上山（或下山）與開采水平大巷連接，構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)。圖1-10 采區(qū)劃分J1，J2，J3第一、二、三階段；C1，C2，C3，C4第一、二、三、四采區(qū)；Q1，Q2，Q3第一、二、三區(qū)段1階段運輸大巷；2階段回風(fēng)大巷；3采區(qū)運輸上山；4采區(qū)軌道上山；5區(qū)段運輸平巷；6區(qū)段回風(fēng)平巷2.分段式劃分在階段范圍內(nèi)，沿傾向把煤層劃分為若干個平行于走向的長條部分，每個長條部分稱為分段，每個分段斜長布置一個工作面，這種劃分稱為分段式。分段范圍：走向長度與階段走向長度相等，斜長為布置一個工作面的長度。采煤工作面沿走向由井田中央向邊界連續(xù)推進，或由井田邊界向井田中央推進，如圖1-11所示。分段平巷通過主要上（下）山與開采水平大巷聯(lián)系，構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)。分段式劃分與采區(qū)式劃分相比，減少了采區(qū)上（下）山及硐室工程量；采煤工作面可以連續(xù)推進，減少了搬家次數(shù)，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單。但是，分段式劃分僅適用于地質(zhì)構(gòu)造簡單、走向長度較短的井田。因此，分段式劃分應(yīng)用上受到限制，在我國很少使用。3.帶區(qū)式劃分在階段范圍內(nèi)沿煤層的走向劃分為若干個具有獨立生產(chǎn)系統(tǒng)的傾斜條帶，每個條帶叫做一個帶區(qū)，帶區(qū)內(nèi)又劃分為若干個傾斜分帶，每個分帶布置一個采煤工作面（或?qū)问剑?，如圖1-12所示。分帶內(nèi)，工作面沿煤層傾斜（仰斜或俯斜）推進，既由階段下部邊界向上邊界或者由階段上部邊界向下部邊界推進。一般26個分帶組成一個帶區(qū)。分帶布置工作面適用于傾斜長壁采煤法，巷道布置系統(tǒng)簡單，比采區(qū)式布置掘進工作量小，但分帶工作面兩側(cè)分帶斜巷掘進困難、輔助運輸困難。目前，我國大量應(yīng)用的是采區(qū)式。在煤層傾角小于120的條件下，帶區(qū)式的應(yīng)用正在擴大。圖1-11 分段式劃分 圖1-12 帶區(qū)式劃分J1，J2，J3階段；D1、D2、D3分段； J1，J2，J3階段；1階段運輸大巷；2風(fēng)井；3、4主要運輸上山； F1,F2,F6帶區(qū)；5分段運輸平巷；6分段回風(fēng)平巷 分帶三、井田直接劃分為盤區(qū)或帶區(qū)開采近水平煤層時，由于煤層傾角很小，井田沿傾向的高差很小，這時不再劃分為階段，而是將井田直接劃分為盤區(qū)或帶區(qū)。通常，在近水平煤層中，沿煤層主要延展方向布置大巷，在大巷兩側(cè)劃分成若干個具有獨立生產(chǎn)系統(tǒng)的塊段，每個塊段稱為盤區(qū)或帶區(qū)，如圖1-13所示。盤區(qū)內(nèi)巷道布置方式及生產(chǎn)系統(tǒng)與采區(qū)布置相同；劃分為帶區(qū)時，則與階段內(nèi)的帶區(qū)式布置基本相同。圖1.13 井田直接劃分為盤區(qū)P1，P2，P3，P4第一、二、三、四盤區(qū)采區(qū)、盤區(qū)、帶區(qū)的開采順序一般采用前進式，即從井田中央塊段向邊界塊段順序開采。如果在中小型礦井中，井田的走向長度較短，為了減少巷道的采動影響，也可采用采區(qū)、盤區(qū)、帶區(qū)后退式開采，即從井田邊界塊段向中央塊段順序開采。第四節(jié) 礦井儲量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限一、礦井儲量（一）礦井儲量分級分類2003年3月1日起，按國家現(xiàn)行標準固體資源儲量分類（GBT17766）及煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范（DZT0215）劃分礦井資源儲量類型，計算“礦井地質(zhì)資源儲量”、“礦井工業(yè)資源儲量”、“礦井設(shè)計資源儲量”和“礦井設(shè)計開采儲量”。依照該規(guī)范，煤炭儲量按可行性評價階段分為概略研究、預(yù)可行性研究和可行性研究儲量；從經(jīng)濟意義上分為經(jīng)濟的、邊經(jīng)濟的、內(nèi)蘊經(jīng)濟的和經(jīng)濟意義未定的基礎(chǔ)儲量；從地質(zhì)可靠程度上分為探明的、控制的、推斷的、預(yù)測的儲量，如表1-1。表1-1 固定礦產(chǎn)資源儲量分類表經(jīng)濟意義地質(zhì)可靠程度查明礦產(chǎn)資源潛在礦產(chǎn)資源探明的控制的推斷的預(yù)測的經(jīng)濟的可采儲量（111）基礎(chǔ)儲量（111b）預(yù)可采儲量（121）預(yù)可采儲量（122）基礎(chǔ)儲量（121b）基礎(chǔ)儲量（122b）邊經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量（2M11）基礎(chǔ)儲量（2M21）基礎(chǔ)儲量（2M22）次邊經(jīng)濟的資源量（2S11）資源量（2S21）資源量（2S22）內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源量（331）資源量（332）資源量（333）資源量（334）？說明：表中所用編碼（111334）：第1位數(shù)表示經(jīng)濟意義：即1經(jīng)濟的，2M邊經(jīng)濟的，2S次邊經(jīng)濟的，3內(nèi)蘊經(jīng)濟的；？經(jīng)濟意義未定的；第2位數(shù)表示可行性評價階段：即1可行性研究，2預(yù)可行性研究，3概略研究；第3位數(shù)表示地質(zhì)可靠程度：即1探明的，2控制的，3推斷的，4預(yù)測的，b未扣除設(shè)計、采礦損失的可采儲量。 煤炭資源量估算指標見表1-2所示：表1-2 煤炭資源量估算指標表煉焦用煤長焰煤、不粘煤弱粘煤、貧煤無煙煤褐煤煤層厚度（m）井采傾角2500.70.81.52504500.60.71.44500.50.61.3露天開采1.01.5最高灰分Ad(%)40最高硫分St.d(%)3最低發(fā)熱量Qnet.d(MJ/kg)17.022.115.71.礦井預(yù)可行性研究資源/儲量類型及計算（以詳查地質(zhì)報告為基礎(chǔ)）（1）礦井地質(zhì)資源量：詳查地質(zhì)報告提供的查明煤炭資源的全部。包括控制的內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源量332、推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源量333。（2）礦井工業(yè)資源/儲量:地質(zhì)資源量中控制的資源量332，經(jīng)分類得出的經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量122b、邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2M22，連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部，歸類為礦井工業(yè)資源量/儲量。礦井工業(yè)資源/儲量依據(jù)表1-1和表1-2的分類原則和指標，對控制的資源量進行預(yù)可行性綜合評價和經(jīng)濟意義分類；對推斷的資源量作資源量可靠性評價后乘以可信度系數(shù)。見礦井工業(yè)資源/儲量歸類框架： 經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量122b 控制的資源量332 邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2M22 邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2S22 工業(yè)資源/儲量地質(zhì)資源量 推斷的資源量333 333k注：k-可行度系數(shù)，取0.70.9。地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，k值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存不穩(wěn)定的礦井，k值取0.7。礦井工業(yè)資源/儲量按下式計算：礦井工業(yè)資源/儲量=122b+2M22+333k （1-1）（3）礦井設(shè)計資源量/儲量：礦井工業(yè)資源/儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源/儲量，稱礦井設(shè)計資源/儲量。（4）礦井設(shè)計可采儲量：礦井設(shè)計資源/儲量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)回采率，為礦井設(shè)計可采儲量。2.礦井預(yù)可行性研究資源/儲量類型及計算（以勘探地質(zhì)報告為基礎(chǔ)）（1）礦井地質(zhì)資源量：勘探地質(zhì)報告提供的查明煤炭資源的全部。包括探明的內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源量331、控制的內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源量332、推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源量333。（2）礦井工業(yè)資源/儲量:地質(zhì)資源量中探明的資源量331和控制的資源量332，經(jīng)分類得出的經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量121b 和122b、邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2M21和2M22，連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部，歸類為礦井工業(yè)資源量/儲量。礦井工業(yè)資源/儲量依據(jù)表1-1和表1-2的分類原則和指標，對探明的和控制的資源量進行預(yù)可行性綜合評價和經(jīng)濟意義分類；對推斷的資源量作資源量可靠性評價后乘以可信度系數(shù)。見礦井工業(yè)資源/儲量歸類框架： 經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量121b 探明的資源量331 邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2M21 次邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2S21 經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量122b地質(zhì)資源量 控制的資源量332 邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2M22 次邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2S22 工業(yè)資源/儲量 推斷的資源量333 333k礦井工業(yè)資源/儲量按下式計算：礦井工業(yè)資源/儲量=121b+122b+2M21+2M22+333k （1-2）（3）礦井設(shè)計資源量/儲量：礦井工業(yè)資源/儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源/儲量，稱礦井設(shè)計資源/儲量。（4）礦井設(shè)計可采儲量：礦井設(shè)計資源/儲量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)回采率，為礦井設(shè)計可采儲量。3.礦井可行性研究資源/儲量類型及計算（以勘探地質(zhì)報告為基礎(chǔ)）（1）礦井地質(zhì)資源量：勘探地質(zhì)報告提供的查明煤炭資源的全部。包括探明的內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源量331、控制的內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源量332、推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟的資源量333。（2）礦井工業(yè)資源/儲量:地質(zhì)資源量中探明的資源量331和控制的資源量332，經(jīng)分類得出的經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量111b 和122b、邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2M21和2M22，連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部，歸類為礦井工業(yè)資源量/儲量。礦井工業(yè)資源/儲量依據(jù)表1-1和表1-2的分類原則和指標，對探明的和控制的資源量進行預(yù)可行性綜合評價和經(jīng)濟意義分類；對推斷的資源量作資源量可靠性評價后乘以可信度系數(shù)。見礦井工業(yè)資源/儲量歸類框架： 經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量111b 探明的資源量331 邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2M11 次邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2S11 經(jīng)濟基礎(chǔ)儲量122b地質(zhì)資源量 控制的資源量332 邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2M22 邊際經(jīng)濟的基礎(chǔ)儲量2S22 工業(yè)資源/儲量 推斷的資源量333 333k礦井工業(yè)資源/儲量按下式計算：礦井工業(yè)資源/儲量=111b+122b+2M11+2M22+333k （1-3）（3）礦井設(shè)計資源量/儲量：礦井工業(yè)資源/儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（構(gòu)）筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源/儲量，稱礦井設(shè)計資源/儲量。（4）礦井設(shè)計可采儲量：礦井設(shè)計資源/儲量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采區(qū)回采率，為礦井設(shè)計可采儲量。為了便于學(xué)習(xí)理解，能夠換算新舊煤炭儲量分級和儲量分類，有必要將2003年之前采用的煤炭儲量分級和儲量分類方法簡介如下：1.儲量分級2003年之前采用的儲量分級，是根據(jù)煤田的地質(zhì)勘探程度和研究程度，分為A、B、C、D四級。A、B級稱為高級儲量，C、D級稱為低級儲量。儲量級別越高，表明煤層地質(zhì)情況被查明的程度越高，儲量的可靠性越高。2.儲量分類儲量分類則是根據(jù)當時的能源政策和煤炭資源狀況，按當時的開采技術(shù)水平和煤炭儲量被查明的程度，將礦井儲量分為：可采儲量工業(yè)儲量（A+B+C） 能利用儲量（A+B+C+D） 設(shè)計損失量礦井地質(zhì)儲量 遠景儲量（D）尚難利用儲量（1）礦井地質(zhì)儲量礦井地質(zhì)儲量，是指礦井技術(shù)邊界范圍內(nèi)的全部煤炭的儲量。包括能利用的儲量和尚難利用的儲量。（2）能利用的儲量又稱平衡表內(nèi)儲量，是指煤層的賦存情況及煤質(zhì)符合當前礦井開采技術(shù)經(jīng)濟條件，且在目前技術(shù)條件下可以開采的儲量。包括工業(yè)儲量和遠景儲量。（3）尚難利用儲量又稱平衡表外儲量，是指由于煤層灰分高、厚度薄、地質(zhì)條件復(fù)雜，在目前技術(shù)條件下暫時不能開采的儲量。但是隨著科學(xué)的發(fā)展，開采技術(shù)提高，今后有可能開采和利用。確定能利用儲量和尚難利用儲量界線的最基本條件，是煤層的厚度和灰分。國家確定了對煤層最低可采厚度和最高灰分的要求。在缺煤地區(qū)，為了滿足當?shù)毓I(yè)用煤和民用煤的需要，充分合理地利用煤炭資源，在確定能利用儲量及尚難利用儲量的邊界時，對煤層最低開采厚度和最高灰分的要求可以放寬，制定適合本地區(qū)的標準，經(jīng)上級有關(guān)部門批準后執(zhí)行。（4）工業(yè)儲量指能利用儲量中的A+B+C級儲量總和。小型礦井可按能利用儲量中的A+B+C+0.5D計算。工業(yè)儲量可直接作為礦井設(shè)計和投資的依據(jù)。（5）遠景儲量指能利用儲量中的D級儲量。由于被查明的程度不夠，有待于今后做進一步勘查提高儲量級別。（6）可采儲量指能利用儲量中可以采出的那一部分儲量。其計算式為ZK=(ZG-P)C (1-4)式中： ZK可采儲量，萬t； ZG工業(yè)儲量，萬t； P全礦性煤柱損失及構(gòu)造地質(zhì)和水文地質(zhì)損失，萬t； C設(shè)計采出率（二）對煤炭采出率的規(guī)定采區(qū)采出率：薄煤層不小于85%，中厚煤層不小于80%，厚煤層不小于75%；水力采煤的采區(qū)采出率：厚煤層、中厚煤層、薄煤層分別是70%、75%和80%。采煤工作面采出率：薄煤層不小于97%，中厚煤層不小于95%，厚煤層不小于93%。(三)儲量損失在開采過程中，由于各種原因，不可能把全部儲量開采出來，而要損失掉一部分儲量，這部分損失為儲量損失。儲量損失分為設(shè)計損失和實際損失兩部分。1.設(shè)計損失根據(jù)煤層賦存條件、所采用的采煤方法以及保證開采安全的需要，在設(shè)計中規(guī)定永遠遺留在地下的一部分儲量為設(shè)計損失。設(shè)計損失如下：(1)全礦性損失。包括礦界隔離煤柱、工業(yè)廣場煤柱、井筒煤柱、建筑物下水體下及鐵路下的煤柱、防水煤柱及長期使用的巷道煤柱；由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜及水文地質(zhì)條件復(fù)雜不能開采的損失；采區(qū)設(shè)計損失。(2)采區(qū)損失。包括采煤工作面的設(shè)計損失與采煤方法有關(guān)的損失。(3)采煤工作面損失。包括面積損失、厚度損失和落煤損失。面積損失是指在開采過程中，部分地段不能開采所造成的損失；厚度損失是指在采煤工作面上遺留頂煤或底煤，厚煤層分層開采時留設(shè)過多的煤皮假頂所造成的損失等；落煤損失是指工作面在開采過程中遺留在采煤工作面或巷道中的浮煤。2.實際損失指在開采過程中實際發(fā)生的煤量損失，根據(jù)其發(fā)生的范圍，也可分為采煤工作面損失、采區(qū)損失和全礦井損失。由于管理和技術(shù)等方面的影響，儲量實際損失往往大于合理的設(shè)計損失。其中，凡是符合設(shè)計規(guī)定的煤炭損失均為合理損失；凡是設(shè)計上沒有規(guī)定或生產(chǎn)過程中不應(yīng)有的煤炭損失均為不合理損失。不合理損失主要包括：1)違反開采順序所造成的損失(1)先采下層煤或下分層，破壞了上層煤或上分層所造成的損失。(2)先采下水平或下階段，破壞了上水平或上階段所造成的損失。2)不按設(shè)計規(guī)定開采所造成的損失(1)超過設(shè)計規(guī)定尺寸留設(shè)煤柱的煤量。(2)超過設(shè)計規(guī)定厚度留設(shè)的煤皮的煤量。(3)超過設(shè)計規(guī)定的落煤損失量。(4)亂采巷道煤柱造成的損失煤量。3)采用不合理的巷道布置所造成的損失4)采用非正規(guī)的采煤方法所造成的損失5)井下水災(zāi)所造成的損失(1)采區(qū)或巷道被水淹沒后，不能再進行開采的煤量。(2)在被淹采區(qū)或巷道下部的鄰近煤層，因受上部水的威脅，不能開采的煤量。6)井下火災(zāi)所造成的損失(1)在火區(qū)內(nèi)已被燃燒掉的煤量。(2)由于火災(zāi)不能開采的煤量。7)巷道或工作面冒頂所造成的損失(1)巷道或工作面冒頂后，必須重開巷道或開切眼從而損失在新開巷道與冒頂區(qū)間的煤量。(2)采區(qū)巷道冒頂后，造成行人、通風(fēng)困難，由于經(jīng)濟上或技術(shù)上的不合理沒有必要另開巷道，從而損失的煤量。 8)在礦區(qū)或采區(qū)內(nèi)，按技術(shù)經(jīng)濟條件完全可以開采而未能采出的煤量二、礦井生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的重要指標，在一定程度上綜合反映了礦井生產(chǎn)技術(shù)面貌，是井田開拓的一個主要參數(shù)，也是井田開拓方式的重要依據(jù)之一。大型礦井的產(chǎn)量大、裝備水平高、生產(chǎn)集中、效率高、服務(wù)年限長，能較長時間的供應(yīng)煤炭，是我國煤炭工業(yè)的骨干。但是大型礦井的初期工程量大，施工技術(shù)要求高，需要較多的設(shè)備，特別是現(xiàn)代化的先進設(shè)備和重型設(shè)備，建井工期較長，生產(chǎn)技術(shù)管理也比較復(fù)雜。小型礦井的初期工程量和基建投資比較少，施工技術(shù)要求不太高，技術(shù)裝備比較簡單，建井期短，能較快地達到設(shè)計能力。但其生產(chǎn)比較分散、效率低，礦井服務(wù)年限較短，而且占地相對較多。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、國家對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟效益等因素，依照投資少、出煤快、經(jīng)濟效益好的原則合理確定。1.井田儲量礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)與其儲量相適應(yīng)，以保證有足夠的礦井和水平服務(wù)年限。因此，井田儲量是確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的一個重要因素。通常，井田儲量越大，礦井生產(chǎn)能力越大；反之，則礦井生產(chǎn)能力應(yīng)小。我國對各類井型的礦井和水平的設(shè)計服務(wù)年限要求如表1-3所列。表1-3 我國各類井型的礦井和第一水平設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力Ma.t-1礦井設(shè)計服務(wù)年限a第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限煤層傾角25煤層傾角2545煤層傾角456.00及以上70353.005.0060301.202.40502520150.450.9040201515擴建后的礦井設(shè)計服務(wù)年限為:見表1-4。表1-4 擴建后的礦井設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力Ma.t-1礦井設(shè)計服務(wù)年限a6.00及以上603.005.00501.202.40400.450.90302.地質(zhì)與開采條件地質(zhì)與開采條件是確定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的基本條件。煤層賦存穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、開采條件好，則為采用先進工藝、技術(shù)、設(shè)備以及建設(shè)現(xiàn)代化大型礦井提供了客觀條件。根據(jù)我國礦區(qū)生產(chǎn)建設(shè)實踐和經(jīng)驗，對于煤田范圍大，儲量豐富、地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層生產(chǎn)能力大、開采技術(shù)條件好的礦區(qū)，宜建設(shè)大型礦井，如神府東勝礦區(qū)。對于煤層賦存深、構(gòu)造較簡單、資源豐富、沖積層厚且含水豐富，井筒需用特殊施工法時，為擴大井田開采范圍，減少開鑿井筒數(shù)目，降低噸煤投資，也宜建大型礦井，如兗州礦區(qū)、開灤礦區(qū)等。對于地形地貌復(fù)雜、構(gòu)造簡單、資源豐富、煤層生產(chǎn)能力較大的礦區(qū)，因井筒、工業(yè)場地的選擇和布置比較困難，井田范圍也宜劃得大些，以建設(shè)大型礦井為宜，如古交礦區(qū)等。對于地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜、儲量不很豐富、煤層生產(chǎn)能力不大或儲量較豐富，但多為薄煤層、開采條件較差的礦區(qū)，宜建設(shè)中小型礦井。此外，煤層瓦斯涌出量、煤與瓦斯突出與否、沖擊地壓、涌水量與突出威脅及自然發(fā)火因素均制約著礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，設(shè)計時必須綜合考慮這些不利因素。為了實現(xiàn)生產(chǎn)集中化，提高經(jīng)營效益，減少初期工程量和基建投資，并及早投產(chǎn)，根據(jù)地質(zhì)和開采條件，一般以一個開采水平保證礦井設(shè)計能力，且每翼同時生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)目一般不宜超過2個。目前，現(xiàn)代化礦井已大多實現(xiàn)一礦一井一面（或兩面）的高度集中生產(chǎn)。3.技術(shù)裝備水平技術(shù)裝備是提高礦井生產(chǎn)能力的技術(shù)手段，因此，決定礦井生產(chǎn)能力最主要的因素是采掘技術(shù)和機械裝備。對新礦井設(shè)計來說，是根據(jù)礦井生產(chǎn)能力的需要選用合適的技術(shù)裝備水平，一般不成為限制生產(chǎn)能力的因素。但如果設(shè)備供應(yīng)條件限制，則有可能按限定的設(shè)備能力來確定礦井生產(chǎn)能力。新設(shè)計礦井的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有30%50%的富裕能力，足以保證礦井開采的要求。當煤層條件較好，或因采用了新技術(shù)、新工藝，采煤工作面單產(chǎn)和采區(qū)生產(chǎn)能力有了大幅度的提高，增加礦井產(chǎn)量受到原有生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力限制時，則可進行礦井改建或擴建，改造生產(chǎn)環(huán)節(jié)，保證礦井有較高的綜合生產(chǎn)能力。煤炭工業(yè)的發(fā)展歷史，在一定意義上講，也是采掘技術(shù)和機械準備的發(fā)展歷史。各種自然因素對生產(chǎn)能力的限制，將隨著技術(shù)和設(shè)備的不斷發(fā)展而日益減少，采掘機械的革新是提高礦井生產(chǎn)能力的核心。4.安全生產(chǎn)條件主要指瓦斯、通風(fēng)、水文地質(zhì)等因素的影響。如礦井的瓦斯涌出量大，所需風(fēng)量大，則通風(fēng)能力成為限制井型的因素。生產(chǎn)礦井有不少因通風(fēng)能力不足而改造通風(fēng)系統(tǒng)，以滿足礦井增產(chǎn)需要。涌水量很大時，為了減少礦井排水的年限，可適當加大開采強度，縮短開采年限。惡劣的自然條件對采區(qū)生產(chǎn)有極大的影響，勢必限制了礦井生產(chǎn)能力的提高。在上述四個方面中，儲量是基礎(chǔ)，開采能力是關(guān)鍵。對開采能力估計過高，礦井投產(chǎn)后，長期達不到設(shè)計生產(chǎn)能力；對開采能力估計過低，礦井投產(chǎn)后，迅速突破設(shè)計能力。技術(shù)裝備水平是主導(dǎo)因素，必須不斷提高機械設(shè)計制造水平。安全生產(chǎn)條件必須保證，可以采取多種措施，如果需要風(fēng)量大，可以增大巷道斷面，增開巷道，實行分區(qū)通風(fēng)。因此，礦井生產(chǎn)必須根據(jù)具體情況，進行綜合比較后才確定。科學(xué)地確定礦井井型，要具體分析，盡量選擇有利于加快礦區(qū)建設(shè)的井型方案。做到該大則大，該小則小，實行大、中、小相結(jié)合的方針。一方面，擇優(yōu)技術(shù)大型礦井；另一方面，在條件合適的地方多建設(shè)中小型礦井。三、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限是指按礦井可采儲量、設(shè)計生產(chǎn)能力，并考慮儲量備用系數(shù)計算出礦井服務(wù)年限。一般來說，礦井服務(wù)年限一定要與礦井的生產(chǎn)能力相適應(yīng)，即各類井型都有適宜的服務(wù)年限。礦井儲量Zk,礦井設(shè)計生產(chǎn)能力A和服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：T=式中 Zk礦井可采儲量，萬t；T礦井設(shè)計服務(wù)年限，a；A礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，萬ta；K礦井儲量備用系數(shù)，一般取1.31.5。儲量備用系數(shù)是為保證礦井有可靠的服務(wù)年限而在計算時對儲量采用的富裕系數(shù)。考慮儲量備用系數(shù)的原因是：礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井投產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高；局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少；有的礦井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲量。為保證有合理的服務(wù)年限，確定井型時，必須考慮儲量備用系數(shù)。礦井服務(wù)年限參照表1-3。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限大小，體現(xiàn)礦井開采強度的大小，不只是影響一個礦井的開采技術(shù)經(jīng)濟效果，而且影響整個礦區(qū)。如果礦井設(shè)計生產(chǎn)能力確定過小，礦井服務(wù)年限可能過長，將使大量煤炭積壓不能滿足對煤炭的需求；相反，如果礦井設(shè)計生產(chǎn)能力確定過大，可能會造成礦井長期達不到設(shè)計產(chǎn)量，或生產(chǎn)分散、接替緊張，以致服務(wù)年限過短，礦井很快報廢，進而影響其他工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。當井型一定時，其服務(wù)年限必須與之相適應(yīng)，才能獲得很好的技術(shù)經(jīng)濟效果。一般來說，井型大的礦井，基建工程量大，準備水平高，基本建設(shè)投資多，噸煤投資高，為了發(fā)揮投資的效果，礦井的服務(wù)年限就應(yīng)長一些。小型礦井的準備水平低，投資少，服務(wù)年限可以短一些。對于缺煤地區(qū)，為了加大煤炭資源開發(fā)強度，礦井服務(wù)年限可適當短一些。隨著煤炭開采技術(shù)的進步，煤炭科學(xué)技術(shù)更新步伐加快，設(shè)備更新周期逐步縮短，礦井服務(wù)年限有縮短的趨勢。我國興隆莊、東灘、大興、濟寧三號等礦井，年生產(chǎn)能力為3.005.00Mt，服務(wù)年限為81139 a，而英國、美國、德國的一些礦井，年生產(chǎn)能力為3.0011.00Mt，服務(wù)年限為2545a。在具體礦井設(shè)計中，為求得合理的礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限，往往提出幾個方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，從中選擇合理的方案。復(fù)習(xí)思考題1.解釋礦區(qū)、煤田和井田的概念。2.煤田劃分為井田要考慮哪些主要因素？3.井田境界的劃分方法有哪幾種？4.繪圖說明階段和水平的概念。5.階段內(nèi)是如何再進行劃分的？6.確定礦井服務(wù)年限時為什么考慮儲量備用系數(shù)？第二章 井田開拓在煤礦建井過程中，合理確定礦井生產(chǎn)能力，井田范圍，進行井田內(nèi)的劃分，確定井田開拓方式，井筒數(shù)目及位置；選擇主要運輸大巷布置方式及井底車場形式；確定井筒延深方式及井田開采順序等。這些問題關(guān)系到礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的總體部署，既影響著礦井建設(shè)時期的技術(shù)經(jīng)濟指標，又將影響到整個礦井生產(chǎn)時期的技術(shù)面貌和經(jīng)濟效益。因此，對礦井開拓方式的選擇要綜合考慮各種因素的影響。第一節(jié) 井田開拓概述一、井田開拓的概念及分類（一）井田開拓的概念由地表進入煤層為開采水平服務(wù)所進行的井巷布置和開掘工程稱為井田開拓。由于不同條件下的煤層賦存狀態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、地形及