1、 煤矿开采新技术措施汇编绪 论一、我国煤炭资源分布我国是世界上煤炭产量最多的国家,2006 年煤炭产量为 23.5 亿吨;煤炭资源丰富,全国绝大多数省市区都有不同数量的煤炭资源分布,已知的含煤面积约为 55 万平方公里,累计探明总储量为 78223.4 亿吨。仅次于俄罗斯,居世界第二位。据预测,我国煤炭资源远景储量为 50592 亿吨;保有储量为 10025 亿吨。仅次于俄罗斯、美国,居世界第三位。我国的三大聚煤期:石炭二叠纪、侏罗纪、第三纪。根据地质构造带为界,全国划分为五个聚煤区:1.华北聚煤区:包括山西、山东、河北、河南、甘肃、陕西、内蒙古大部、江苏北部、辽宁和吉林南部。其煤炭资源量占全
2、国总煤炭资源量的 53。2.西北聚煤区:包括新疆、青海、宁夏、内蒙古西部。其煤炭资源量占全国 33。3.东北聚煤区:包括辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古东部。其煤炭资源量占全国8。4.华南聚煤区:包括贵州、广西、广东、海南、湖南、湖北、重庆、江西、福建、江苏和安徽南部、四川和云南大部。其煤炭资源量占全国 5.9。5.滇藏聚煤区:包括西藏、青海南部、四川和云南西部。煤炭资源量占全国0.1。二、煤炭资源赋存的主要特点1.成煤地质年代长。从早古生代至第四纪,均有煤炭沉积。具有工业价值煤层形成始于早石炭世,成煤期自老到新有:早古生代、早石炭世、早二叠世、石炭二叠纪、晚二叠世、晚三叠世、早侏罗世、中侏罗世、白
3、垩纪、第三纪、第四纪等十一个地质年代。2.地质构造多,煤层赋存条件多样按煤层厚度分:薄煤层占 17.36,中厚煤层占 37.84,厚煤层占 44.80。按煤层倾角分:缓倾斜煤层占 85.95,倾斜煤层占 10.16,急倾斜煤层占 3.89。我国资源赋存特点是缺油、少气、富煤。全国石油、天然气探明储量仅占化石能源探明储量的 6%,其余 94%为煤炭。煤炭 1000 米以浅保有储量约 1 万亿吨,其中探明可采储量 1145 亿吨。煤层气 35 万亿立方米。按目前生产和消费水平,可以开采使用 100 年以上。而石油可采储量只有 38 亿吨,可采年限仅 20 年;天然气总资源量为 38 万立方米,探明
4、剩余可采储量可开采 37 年。三、煤的形成在显微镜下观察,可以发现:煤是由高等植物转化而来的。1成煤植物:植物分为低等植物和高等植物。由低等植物形成的煤称为腐泥煤;由高等植物形成的煤称为腐植煤。目前开采主要是腐植煤。2成煤作用:煤由植物经过漫长极其复杂生物化学、物理化学作用转变而成的。成煤作用分为两个阶段:泥炭化阶段、煤化阶段。四、成煤的必要条件1植物条件:植物是成煤的原始物质。2气候条件:潮湿、温暖的气候是成煤的必要条件。3地理条件:发生大面积沼泽化的自然条件。4地壳运动条件:地壳大幅度快速下沉。五、煤的工艺性质1煤的工业分析:煤的工业分析是评价煤质的基本依据。包括测定煤的水分、灰分、挥发分
5、和计算固定碳等四个项目。水分:分为内在水分和外在水分。外在水分很容易蒸发。灰分:煤燃烧后的残留物质。灰分是煤中的有害物质,灰分越高,煤质越差。按照灰分高低将煤分为六级。特低灰煤(小于 5.00) 、低灰分煤(5. 0110.00) 、低中灰煤(10.0120.00) 、中灰分煤(20.0130.00) 、中高灰分煤(30.0140.00) 、高灰分煤(40.0150.00) 。挥发分:反映煤中有机质性质,煤的变质程度。固定碳:焦渣减去灰分。2粘接性:它是评价焦煤、动力煤的主要指标。包括粘接指数、胶质层最大厚度、奥阿膨胀度。3煤的发热量:单位质量的煤完全燃烧产生的热量。按照煤的发热量高低将煤分为
6、六级。低热值煤(8.5012.50MJ/kg) 、中低热值煤(12. 5117.00 MJ/kg) 、中热值煤(17.0121.00MJ/kg) 、中高热值煤(21.0124.00 MJ/kg) 、高热值煤(24.0127.00MJ/kg) 、特高热值煤(大于 27.00MJ/kg) 。六、最新煤炭分类国家标准:将煤炭分为 14 类。分别是:无烟煤(WY) 、贫煤(PM ) 、贫瘦煤(PS) 、瘦煤(SM) 、焦煤(JM ) 、1/3 焦煤(1/3JM) 、肥煤(FM) 、气肥煤(QF) 、气煤(QM) 、1/2 中粘煤(1/2ZN) 、弱粘煤(RN) 、不粘煤(BN) 、长焰煤(CY) 、褐
7、煤(HM) 。七、煤层分类1煤层按厚度分类薄煤层:地下开采厚度在 1.3m 以下,露天开采在 3.5m 以下的煤层。中厚煤层:地下开采厚度在 1.3m3.5m ,露天在 3.5m10m 的煤层。厚煤层:地下开采厚度在 3.5m 以上,露天在 10m 以上的煤层。2煤层按倾角分类近水平煤层:地下开采倾角在 8 以下,露天倾角在 5 以下煤层。缓倾斜煤层:地下开采倾角在 825,露天倾角在 510 煤层。倾斜煤层:地下开采倾角在 2545,露天倾角在 1045 的煤层。急倾斜煤层:地下或露天开采倾角在 45 以上的煤层。3煤层按稳定性分类稳定煤层:煤层厚度变化很小,变化规律明显,煤层结构简单或较简
8、单,全区可采或基本可采的煤层。较稳定煤层:煤层厚度有一定变化,变化规律较明显,煤层结构简单至复杂,全区可采或大部分可采,可采范围内厚度变化不大的煤层。不稳定煤层:煤层厚度变化较大,变化规律不明显,煤层结构较复杂至复杂煤层。极不稳定煤层:煤层厚度变化极大,呈透镜状、鸡窝状,一般不连续,很难找出规律,可采块段分布零星的煤层。4煤炭按煤的含碳量和煤化程度分类硬煤(含无烟煤、烟煤) 褐煤 泥炭。无烟煤:含碳量 90 98,煤化程度较高,挥发分低,密度大,燃点高,无粘结性,燃烧时多不冒烟。烟煤:含碳量 7590,煤化程度低于无烟煤高于褐煤,特点是挥发分产率范围宽,不结焦与强结焦均有,燃烧时有烟。褐煤:含
9、碳量 6075,煤化程度低,特点是外观多为褐色,光泽暗淡,含有较高内在水分和不同数量腐植酸。泥炭:含碳量 5060,高等植物遗体,在沼泽中经泥炭化作用形成的一种松散富含水分的有机质堆积物。八、煤炭开采带来的主要问题1资源有限,不可再生。2开采利用过程中带来的环境污染与生态破坏。3开采与利用的经济效益和社会效益。4煤炭开采中的安全问题。5煤炭工业的可持续发展问题。九、我国煤炭工业发展历程煤炭的用途:工业动力、火力发电、化学工业原料、民用燃料。我国煤炭开采历史悠久,距今有 6800+/-150 年的历史。公元前 2700 年黄帝时代,中国出现了早期的采矿业,春秋战国时期(公元前 500 年)煤炭成
10、为重要商品;17 世纪中叶,宋应星编著了世界上第一部记录煤炭开采的技术著作天工开物 。1949 年全国煤炭产量为 0.32 亿吨,2002 年全国原煤产量为 13.93 亿吨。其中:国有重点煤矿生产 7.12 亿吨,国有地方煤矿生产 2.63 亿吨,乡镇煤矿生产 4.18 亿吨;2004 年全国原煤产量达到 19 亿吨;2006 年全国原煤产量达到 22.5 亿吨。我国煤炭开采技术经历了七个阶段:手镐采煤风镐采煤爆破采煤普通机械化采煤(普采)高档普通机械化采煤(高档普采)综合机械化采煤(综采)综合普通机械化放顶煤采煤(综放) 。据专家分析,2050 年我国能源结构中煤炭仍将占 50%以上。十、
11、教学重、难点与学习方法1教学重、难点1 井田开拓基本知识:井田内再划分、矿井储量、生产能力和服务年限2 井田开拓方式:平峒、斜井、立井、综合开拓;井筒形式分析与选择。3 井底车场:井底车场调车方式及通过能力、井底车场形式及其选择。4 井田开拓的基本问题:井筒的数目及位置、开采水平的划分、开采顺序、采掘关系与三量管理、水平大巷布置、矿井开拓延深、矿井技术改造。5 采煤方法概述:采煤方法概念及其分类、采煤方法的选择、采煤方法发展方向。6 采煤工作面矿山压力基本规律(选):矿山压力基本概念、采煤工作面围岩移动特征、采煤工作面矿山压力显现规律。7 缓斜倾斜煤层走向长壁采煤法采煤系统:单一薄及中厚煤层走
12、向长壁采煤法采煤系统、煤层群走向长壁采煤法采煤系统、采区车场形式。8 近水平煤层走向长壁采煤法采煤系统(选):井筒数目及位置、开采水平划分。9 长壁采煤法采煤工艺:炮采工艺、普采工艺、综采工艺、其他条件下机采工艺、倾斜长壁采煤法采煤工艺特点、采煤工艺特殊技术措施、采煤工艺方式选择。10 采煤工作面生产技术管理:生产组织管理、技术管理、质量管理、安全管理。11 厚煤层放顶煤采煤法(选): 基本特点及类型、放顶煤支护设备、放顶煤工作面矿压显现特点及顶煤破碎规律、放顶煤采煤工艺、厚煤层放顶煤采煤法技术发展展望。12 急斜煤层采煤法:开采特点、采区巷道布置方式、走向长壁采煤法、伪斜柔性掩护支架采煤法、
13、水平分段放顶煤采煤法、水平分层及斜切分层采煤法、仓储采煤法。13 柱式采煤法(选 ):柱式采煤工艺、柱式采煤法特点及适用条件。14 其他采煤法(选):“三下一上”采煤方法、水力采煤法、水砂充填采煤法、深井采煤、煤炭地下气化。15 矿井开采设计:设计依据、程序和内容、设计方法、矿井开拓设计示例。16 采区方案设计:采区设计依据、程序、步骤和内容、采区参数的确定。17 采区车场轨道线路设计:轨道线路设计基础、采区下、中、上部车场设计。18 采区峒室设计:采区煤仓、采区绞车房、采区变电所、采区水泵房设计。2学习方法煤矿开采技术课程要求理论联系实际,注重培养分析问题和解决问题的能力。主要学习方法:认真
14、学习书本知识,记好笔记;积极参加实习实训;独立完成课程设计。复习思考题1名词解释:薄煤层 中厚煤层 厚煤层 近水平煤层 缓倾斜煤层倾斜煤层 急倾斜煤层。2我国三大聚煤期和五个聚煤区域。3我国煤炭资源赋存的特点。4我国的开采技术经历的七个阶段。5最新煤炭分类国家标准。6煤炭开采带来的主要问题。1 井田开拓基本知识1.1 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基本连续的大面积含煤地带。2.矿区和矿区开发开发煤田形成的社会组合,成为矿区。根据煤炭储量、赋存条件、煤炭市场需求量、投资环境等情况,确定矿区规模,划分井田,规划井田开采方式、规划矿井或露天矿建设顺序、确定
15、矿区附属企业的类别、数目和生产规模、建设过程等,总称为矿区开发。3.井田:在矿区内,划归给一个矿井开采的部分煤田。二、矿井巷道矿井井巷按其所处空间位置和形状,可分为垂直巷道、水平巷道和倾斜巷道。1垂直巷道立井有直接通达地面出口的垂直巷道,一般位于井田中部。暗立井没有直接通达地面出口的立井,装有提升设备。溜井担负自上而下溜放煤炭或矸石任务的暗井。2倾斜巷道斜井有直接出口通达地面的倾斜巷道。暗斜井没有直接通达地面的出口、用作相邻的上下水平联系的斜巷。上山无直接出口通往地面,位于开采水平以上,为本水平或采区服务的斜巷。下山位于开采水平以下,为本水平或采区服务的倾斜巷道。3水平巷道平硐有出口直接通到地
16、表的水平巷道称为平硐。石门和煤层走向正交或斜交的水平岩石巷道。煤门开掘在煤层中并与煤层走向垂直或斜交的水平巷道。平巷没有出口直接通达地表,沿煤层走向开掘的水平巷道。根据巷道服务范围及其用途,矿井巷道分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。开拓巷道:为全矿井或一个开采水平服务的巷道。准备巷道:为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道。回采巷道:形成采煤工作面及为其服务的巷道。三、矿井生产系统矿井生产系统是指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、供气、供水等巷道线路及其设施,是矿井安全生产的基本前提和保证。矿井生产系统包括井下生产系统和地面生产
17、系统。(一)井下生产系统:运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统、 (补充)供电系统、防火系统、防尘洒水系统、瓦斯抽放系统、瓦斯监控系统等。(二)地面生产系统地面生产系统通常包括: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;变电所、压风机房、锅炉房、机修厂、坑木加工厂、矿灯房、浴室及行政福利大楼等专用建筑物。1.地面生产系统类型(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)设有洗选厂地面生产系统。2.地面排矸运料系统:矸石场的选址及类型,材料、设备的运输。(1)矸石场的选址及类型。矸石场一般选择在工业场地、居民区的下风
18、方向,尽量不占或少占良田;距压风机房、入风井口不小于 80m;距坑木场不小于 50m;距居住区一般不小于 700m;矸石不得堆放在水源上游和河床上。能自燃的矸石,不能堆放在煤层露头、表土下 10m 以内有煤层的地面上,或采空区可能塌陷而影响到井下的范围内。矸石场按照矸石的堆积型式可以分为平堆矸石场和高堆矸石场两种。目前采用较广泛的是高堆矸石场,堆积高度一般为 2530m ,自然坡角为 4045。(补充)防止矸石场雨季出现滑坡、泥石流等地质灾害的措施:矸石场不能布置在山洪、河流可能冲刷到的地段。依山而建的矸石场要设置永久性排水系统,并保持畅通。矸石场四周必须设置厚度不小于 1m 倒梯形挡矸墙。矸
19、石场中矸石堆积高度不得超过设计规定,矸石堆积坡度不得大于自然安息角(4245) 。(2)材料、设备的运输。材料、设备的运输系统都必须以副井为中心。3.地面管线系统:上下水道、热力管道、压缩空气管道、地下电缆、瓦斯抽放管路、灌浆管路等。1.2 煤田划分为井田一、井田划分的原则1要充分利用自然条件在可能的条件下,尽量利用大断层等自然条件作为井田边界,或者利用河流、铁路、城镇下留设安全煤柱作为井田边界。2要有合理的走向长度井田范围必须与矿井生产能力相适应,保证矿井有足够的储量和合理的井田参数,尤其是要有合理的走向长度。在一般情况下,为便于合理安排井下生产,井田走向长度应大于倾斜长度。我国现阶段合理的
20、井田走向长度一般为:小型矿井不小于 1500m;中型矿井不小于 4000m;大型矿井不小于 7000m;特大型矿井可达 1000015000m。3要处理好与相邻井田的关系划分井田边界时,通常把煤层倾角不大,沿倾斜延展很宽的煤田,分成浅部和深部两部分。一般应先浅后深,先易后难,分别开发建井,以节约初期投资,避免浅、深部矿井形成复杂的压茬关系,给开采带来困难。4. 要为矿井的发展留有余地划分井田时,应充分考虑煤层赋存条件、技术发展趋势等因素,适当将井田划得大一些或者留一个后备区,为矿井的发展留有适当的余地。5. 要有良好的安全经济效果划分井田时,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
21、位置和地面工业场地,有利于保护当地的生态环境,矿井井巷工程量小,投资省,建井期短,生产作业环境好,安全可靠,为煤矿企业取得最大的经济效益和社会效益打下好的基础。6.(补充)要有利于矿井生产技术管理在不受其它条件限制的情况下,一般采用直线或折线形式来划定井田境界线,尽量避免曲线境界线,以有利于矿井设计和生产技术管理工作。二、井田人为境界的划分方法人为境界划分方法,有垂直划分、水平划分、按煤组划分及按自然条件形状划分等。1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。2水平划分:以一定标高的水平面为界,即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。3按煤组
22、划分:按煤层(组)间距的大小来划分矿界,即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(组)划归另一个矿井开采。1.3 井田内再划分一、井田划分成阶段1阶段的划分及特征阶段:在井田范围内,沿着煤层的倾斜方向,按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分,每个长条部分具有独立的生产系统。井田走向长度:即为阶段的走向长度阶段垂高:阶段上部边界与下部边界的垂直距离,一般为 100250m。阶段的倾斜长度为阶段斜长。2水平与开采水平的概念(补充)水平:沿煤层走向某一标高布置运输大巷或总回风巷的水平面。开采水平:通常将设有井底车场、阶段运输大巷,担负全阶段运输任务的水平。单水平上、下
23、山开拓:只适合倾角小于 16、倾斜长度小的井田。多水平开拓:分为多水平上山、多水平上下山、多水平混合式开拓。井田内水平和阶段的开采顺序:先上部水平和阶段,后下部水平和阶段。二、阶段内的再划分井田划分为阶段后,阶段范围仍然较大,通常需要再划分,以适应开采技术的要求。阶段内的划分一般有三种方式:采区式、分段式和带区式。1采区式划分在阶段范围内,沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段。采区倾向长度与阶段斜长相等。采区走向长度一般由 500m 到 2000m。采区斜长一般为 6001000m。在采区范围内,沿煤层倾向将采区划分为若干区段。2分段式划分在阶段范围内不划分采区,而是沿倾向将煤层划分
24、为若干平行于走向的长条带,每个长条带称为分段,每个分段沿斜长布置一个采煤工作面。分段式划分仅适用于地质构造条件简单、走向长度较小的井田,在我国很少采用。3带区式划分在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区,带区内又划分成为若干个倾斜分带,每个分带布置一个采煤工作面。在煤层倾角较小(12)的条件下,带区式的应用正在扩大。三、近水平煤层井田划分通常,沿煤层延展方向布置大巷,在大巷两侧划分成为具有独立生产系统的盘区。四、(补充)井田划分为开采区域特大型矿井,井田面积很大,往往首先将井田划分为开采区域。在开采区域内,再划分为阶段或盘区。这种方式适用于井田范围大、储量丰富的特大型矿井。1.4
25、 矿井储量、生产能力和服务年限一、矿井储量矿井储量是指矿井可采煤层的全部储量。(一)煤炭储量的分级分类国土资源部地质矿产行业标准 DZ/T 02152002煤、泥炭地质勘查规范 ,自2003 年 3 月 1 日起实施。对煤炭资源/储量分类及类型条件、储量估算等作了新的划分和规定,煤炭储量按可行性评价阶段分为概略研究、预可行性研究和可行性研究储量;从经济意义上分为经济的、边际经济的、次边经济的、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为探明的、控制的、推断的、预测的储量。1探明的煤炭储量分类1)可采储量(111):探明的经济基础储量的可采部分。)探明的(可研)经济基础储量(111b
26、):同(111)的差别在于本类型是用未扣除设计、采矿损失的数量表述。)预可采储量(121):同(111)的差别在于本类型只进行了预可行性研究,估算的可采储量可信度高,可行性评价结果的可信度一般。)探明的(预可研)经济基础储量(121b):同(121)的差别在于本类型是用未扣除设计、采矿损失的数量表述。)探明的(预可研)边际经济基础储量(2M11):在确定当时开采是不经济的,但接近盈亏边界,只有当技术、经济等条件改善后才可变成经济的。估算的基础储量和可行性评价结果可信度高。)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,
27、可行性评价结果的可信度一般。)探明的(可研)次边际经济资源量(2S11):在确定当时开采是不经济的,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。)探明的(预可研)次边际经济资源量(2S21):只进行了预可行性研究,资源量估算可信度高,可行性评价结果的可信度一般。)探明的内蕴经济资源量(331):仅做了概略研究,经济意义介于经济的至次边际经济的范围内,估算资源量可信度高,可行性评价可信度低。2控制的煤炭储量分类)预可采储量(122):勘查工作程度已达详查阶段的工作程度要求,预可行性研究结果表明开采是经济的,估算的可采储量可信度较高,可行性评价结果的可信度一般。2)控制的经济基础储
28、量(122b):同(122)的差别在于本类型是用未扣除设计、采矿损失的数量表述的。3)控制的边际经济基础储量(2M22):在确定当时开采是不经济的,但接近盈亏边界,待将来技术经济条件改善后可变成经济的。4)控制的次边际经济资源量(2S22):勘查工作程度达到了详查阶段工作程度要求,预可行性研究表明,在确定当时开采是不经济的,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):勘查工作程度达到了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际经济的范围内,
29、估算的资源量可信度较高,可行性评价可信度低。3推断的内蕴经济资源量(333):勘查工作程度达到了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际经济的范围内,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(334)?勘查工作程度达到了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,所估算的资源量。预测的资源量属于潜在煤炭资源,有无经济意义尚不确定。固体矿产资源、储量分类表 注意:预可采储量(121 ) 、基础储量(121b) 、预可采储量(122) 、基础储量(122b
30、)可以作为小型煤矿设计依据。(二)2003 年之前曾采用的矿井储量分类分级方法:1矿井储量分级根据矿井内不同块段煤层地质情况被查明的程度,把储量划分为 A、B、C、D 四级。2矿井储量分类根据工业要求、开采条件以及储量被查明的程度,矿井储量分为:矿井地质储量:是指矿井技术边界范围内的全部煤炭的储量。能利用的储量:指煤层的赋存情况及煤质符合当前矿井开采技术经济条件,在目前技术条件下可以开采储量。包括工业储量和远景储量。尚难利用储量:指因煤层灰分高、厚度薄、地质条件复杂等等,在目前技术条件下暂时不能开采的储量。但是随着科学的发展,开采技术提高,今后有可能开采和利用。确定能利用储量和尚难利用储量界线
31、的最基本条件,是煤层的厚度和灰分。在缺煤地区,对煤层最低开采厚度和最高灰分的要求可以放宽。工业储量:指能利用储量中的 A+B+C 级储量总和,可以直接作为矿井设计和投资的依据。其中,根据可以采出的程度又分为可采储量和设计损失两个部分。远景储量:指能利用储量中的 D 级储量。由于被查明的程度不够,有待于进一步勘探提高了储量级别后,才能直接利用。可采储量:指能利用储量中可以采出的那一部分储量。3对煤炭资源采出率的规定采煤工作面采出率不得不小于:薄煤层为 97%;中厚煤层为 95%;厚煤层为93%。采区采出率不得小于:薄煤层为 85%;中厚煤层为 80%;厚煤层为 75%。4储量损失:在开采过程中由
32、于各种原因,损失一部分储量。分设计和实际损失。设计损失: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在地下的一部分储量为设计损失。设计损失分为:全矿性损失、采区损失、采煤工作面损失。实际损失:指在开采过程中实际发生的煤量损失。可分为采煤工作面损失、采区损失和全矿井损失。不合理损失主要包括:1)违反开采顺序所造成的损失(1) 先采下层煤或下分层,破坏了上层煤或上分层所造成的损失。(2) 先采下水平或下阶段,破坏了上水平或上阶段所造成的损失。2)不按设计规定开采所造成的损失(1) 超过设计规定尺寸留设煤柱的煤量。(2) 超过设计规定厚度留设的煤皮的煤量。(3) 超
33、过设计规定的落煤损失量。(4) 乱采巷道煤柱造成的损失煤量。3)采用不合理的巷道布置所造成的损失4)采用非正规的采煤方法所造成的损失5)井下水灾所造成的损失(1) 采区或巷道被水淹没后,不能再进行开采的煤量。(2) 在被淹采区或巷道下部的邻近煤层,因受上部水的威胁,不能开采的煤量。6)井下火灾所造成的损失(1) 在火区内已被燃烧掉的煤量。(2) 由于火灾不能开采的煤量。7)巷道或工作面冒顶所造成的损失(1) 巷道或工作面冒顶后,重开巷道或开切眼从而损失在新开巷道与冒顶区煤量。(2) 采区巷道冒顶后,造成行人、通风困难,从而损失的煤量。8)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
34、量。二、矿井生产能力1矿井生产能力矿井生产能力是指矿井设计生产能力,即设计中规定矿井在单位时间内采出煤炭数量。有些生产矿井或者原来没有正规设计,或者原来的生产能力需要改变,因而需要对生产矿井的各个生产环节重新进行核定,核定后年生产能力,称为矿井核定生产能力。我国煤矿按设计年生产能力的大小划分为三类:大型:120、150、180、240、300、400、500 及 500 以上(万 t/a)中型:45、60、90(万 t/a)小型:3、6、9、15、21、30(万 t/a) 。补充:根据国家发展和改革委员会煤矿生产能力管理办法 、 煤矿生产能力核定标准的规定:煤矿生产能力分为设计生产能力和核定生
35、产能力。(1)煤矿生产能力是指在一定时期内煤矿各生产系统所具备的煤炭综合生产能力,以万吨/年为计量单位。(2)设计生产能力是指由依法批准的煤矿设计所确定、施工单位据以建设竣工,并经验收合格,最终由煤炭生产许可证颁发管理机关审查确认,在煤炭生产许可证上予以登记的生产能力。根据煤炭工业小型矿井设计规范:矿井最小井型为 3 万 t/a。2矿井生产能力的确定矿井生产能力主要根据矿井地质条件、煤层赋存情况、储量、开采条件、设备供应及国家需煤等因素确定。井田储量井田储量越大,矿井生产能力应越大,反之则矿井生产能力应小。我国煤矿设计规范规定的各类井型的矿井和开采水平设计服务年限 开采条件确定矿井生产能力时,
36、要分析储量的精确程度,综合储量和开采条件进行考虑。开采条件包括:可采煤层数、层间距离、煤层厚度及稳定程度、煤层倾角、地层的褶曲断裂构造、瓦斯赋存状况、围岩性质及地压火成岩活动的影响、水文地质条件及地热等。技术装备水平决定矿井生产能力最主要的因素是采掘技术和机械装备。对新矿井设计来说,是根据矿井生产能力的需要选用合适的技术装备水平,一般不成为限制生产能力的因素。但如果设备供应条件限制,则有可能按限定的设备能力来确定矿井生产能力。安全生产条件:主要指瓦斯、通风、水文地质等因素的影响。三、矿井服务年限矿井服务年限是指按矿井可采储量、设计生产能力,并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。矿井服务年限一定要与矿井的生产能力相适应。其理由是:1. 矿井的基本建设投资很高。2. 矿井建设和生产与其他企业有密切关系。四、矿井生产能力、服务年限与储量的关系矿井生产能力、服务年限与井田储量之间的关系:T=ZK/AK式中 Zk矿井可采储量(万 t)