第二章 井田开拓.docx
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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
大地精煤矿井田境界包括原大地精煤矿、大水沟煤矿及两矿的扩大区和原吴滁壕井田。
整合后的井田为一不规则多边形，东西最长6.50km，南北最宽4.25km，井田面积约11.60km2。
2005年12月内蒙古自治区国土资源厅以内国土资采划字[2005]0253号文批准矿区范围，批准的井田范围由16个拐点圈定，拐点坐标为：
表2-1-1矿区范围批复拐点坐标表
拐点号
X坐标
Y坐标
拐点号
X坐标
Y坐标
1
4370000.00
37436650.00
9
4366350.00
37438030.00
2
4370000.00
37436000.00
10
4366365.00
37439000.00
3
4370800.00
37434000.00
11
4368200.00
37439000.00
4
4369006.00
37434000.00
12
4368773.00
37440659.00
5
4368300.00
37435000.00
13
4369200.00
37440280.00
6
4368520.00
37436530.00
14
4369200.00
37438820.00
7
4369320.00
37436240.00
15
4370578.00
37437752.00
8
4369600.00
37436900.00
16
4370100.00
37436735.00
整合后的大地精煤矿范围包括原大地精煤矿和原大水沟煤矿，原大地精煤矿采矿证和原大水沟煤矿采矿证拐点坐标见表2-1-2。
整合后的井田为一不规则多边形，东西最长6.50km，南北最宽4.25km，面积11.6013km2，批准采掘标高为1305m～1138m。
井田境界详见示意图2-1-1。
表2-1-2原大地精煤矿和大水沟煤矿采矿证矿拐点坐标表
大地精煤矿
大水沟煤矿
拐点
编号
坐标
拐点
编号
坐标
X
Y
X
Y
M1
4370100.00
37436735.00
D1
4368102.00
37437756.00
M2
4370570.00
37437765.00
D2
4367571.00
37439000.00
M3
4368440.00
37439350.00
D3
4366645.00
37439000.00
M4
4368110.00
37437445.00
D4
4366470.00
37438026.00
发证时间：
2001年6月20日
证号：
150********07。
批准开采标高1314～1299m。
井田面积3.4821km2。
有效期日至2011年6月
发证时间：
2002年12月19日
证号：
150********41。
批准开采标高1289～1270m。
井田面积1.3944km2。
有效期日至2005年12月
二、资源/储量
1、资源/储量计算原则及方法：
根据内蒙古自治区煤田地质局151队提交的《内蒙古自治区东胜煤田大地精煤矿资源储量核实报告》，各煤层的储量计算原则及方法与该报告相同，即：
（1）最低可采厚度0.80m；
（2）最高原煤可采灰分40%；
（3）最高原煤可采硫分<3%；
（4）最低原煤发热量17.0MJ/kg。
2、储量计算依据：
根据内蒙古自治区煤田地质局151队提交的《内蒙古自治区东胜煤田大地精煤矿资源储量核实报告》中的Ⅱ-3、Ⅲ-2、Ⅳ-2、Ⅴ-1、Ⅴ-2煤层储量计算图进行计算的。
3.储量计算结果
根据内蒙古自治区煤田地质局151队提交的《内蒙古自治区东胜煤田大地精煤矿资源储量核实报告》中的各煤层储量计算图求得资源储量如下：
（1）矿井地质资源/储量：
本次大地精煤矿煤炭资源/储量核实全井田查明资源储量125.37Mt，其中保有资源/储量112.15Mt，已开采动用资源/储量13.22Mt。
其中原大地精煤矿批复范围内资源/储量12.68Mt（122b：
9.29Mt；333：
3.39Mt），动用储量9.00Mt，保有储量3.68Mt。
原大水沟煤矿批复范围内资源/储量12.52Mt，（121b：
3.85Mt；122b：
1.61Mt；333：
7.06Mt），动用储量4.22Mt，保有储量8.30Mt；本次扩区范围资源/储量100.17Mt，其中探明的资源储量（121b）42.63Mt，控制的资源储量（122b）33.41Mt，推断的内蕴经济资源量（333）24.13Mt。
各煤层储量及变化情况详见下表2-1-3。
根据业主提供的资料，大水沟矿井Ⅲ-2煤层在本矿井投产前即将采完，故本次设计计算的保有资源/储量为109.31Mt，不含原大水沟Ⅲ-2煤层2.84Mt的资源储量。
（2）矿井工业资源/储量：
本矿井地质条件简单，无大的地质构造，煤层赋存稳定，对于推断的内蕴经济资源储量（333），可信度系数取0.8。
矿井工业资源/储量共获得100.77Mt。
其中Ⅱ-3煤层：
3.14Mt；Ⅲ-2煤层：
16.59Mt；Ⅳ-2煤层：
36.75Mt；Ⅴ-1煤层：
21.25Mt；Ⅴ-2煤层：
23.04Mt。
（3）矿井设计资源/储量
矿井地面无大的村庄，也无大的建筑物，只有一些零散住户；所以不留设煤柱。
按零散住户搬迁设计。
a.井田境界煤柱：
一侧留20m煤柱，共计3.55Mt。
b.公路煤柱：
一侧留100m煤柱，共计2.65Mt。
c.河流煤柱：
一侧留100m煤柱，共计4.74Mt。
表2-1-3截至2005年12月31日大地精煤矿煤炭资源/储量估算结果表
单位：
万吨
煤层
编号
赋煤
标高（m）
范围
原报告储量
本次核实
资源储量
变化量
消耗量
保有量
资源储
量类型
级别
储量
Ⅱ—3
原大地精煤矿
122b
151
167
+16
167
0
122b
333
212
225
+13
192
33
333
原大水沟煤矿
333
201
174
-27
174
0
333
扩区范围
C
358
359
+1
0
359
333
小计
+3
Ⅲ-2
原大地精煤矿
122b
665
762
+97
455
307
122b
333
281
114
-167
86
28
333
原大水沟煤矿
333
543
532
-11
248
284
333
扩区范围
B
726
724
-2
0
724
122b
C
750
757
+7
0
757
333
小计
-76
Ⅳ-2
原大水沟煤矿
121b
370
385
+15
0
385
121b
122b
163
161
-2
0
161
122b
扩区范围
A
1768
1771
+3
0
1764
333
B
1197
1195
-2
0
1195
122b
C
655
653
-2
0
653
333
小计
+12
0
65
Ⅴ-1
1377
～
1330
扩区范围
A
1180
1175
-5
0
1175
121b
B
689
693
+4
0
693
122b
C
325
322
-3
0
322
333
小计
2194
2190
-4
0
2190
Ⅴ-2
1366
～
1313
扩区范围
A
1313
1317
+4
1317
121b
B
728
729
+1
729
122b
C
320
322
+2
322
333
小计
2361
2368
+7
2368
井田
合计
原大地精煤矿
1309
1268
－41
900
368
原大水沟煤矿
1277
1252
－25
422
830
扩区范围
10010
10017
+7
0
10017
井田总计
12537
-59
1322
11215
备注：
121b：
探明的经济基础储量；122b：
控制的经济基础储量；333：
推断的内蕴经济资源量。
以上煤柱合计10.94Mt。
经计算：
矿井设计资源/储量估算共获得89.83Mt。
其中Ⅱ-3煤层：
2.64Mt；Ⅲ-2煤层：
15.61Mt；Ⅳ-2煤层：
32.31Mt；Ⅴ-1煤层：
18.90Mt；Ⅴ-2煤层：
20.37Mt。
（4）矿井设计可采储量：
从矿井设计资源/储量中减去工业场地、井筒、井下主要巷道等保护煤柱储量，再减去开采损失（根据规范采区回采率厚煤层按0.75；中厚煤层按0.80；薄煤层按0.85计算），即为矿井设计可采储量。
a.工业场地煤柱：
Ⅲ-2、Ⅳ-2煤层外侧留50m煤柱；Ⅴ-1、Ⅴ-2煤层外侧留100m煤柱，共计4.88Mt。
b.井筒煤柱：
一侧留50m煤柱，共计1.04Mt。
c.大巷煤柱：
一侧留50m煤柱，共计5.34Mt。
d.开采损失：
15.72Mt。
经计算：
矿井设计可采资源/储量合计为62.85Mt。
其中：
其中Ⅱ-3煤层：
1.52Mt；Ⅲ-2煤层：
10.90Mt；Ⅳ-2煤层：
23.86Mt；Ⅴ-1煤层：
12.85Mt；Ⅴ-2煤层：
13.72Mt。
详见表2-1-4。
表2-1-4矿井可采储量计算表单位：
Mt
煤层
编号
矿井工业资源储量
永久煤柱损失
矿井设计资源储量
工业场地和主要井巷煤柱
开采损失
设计可采储量
井田境界
河流煤柱
公路煤柱
合计
工业场地
井筒煤柱
主要井巷
合计
Ⅱ-3
3.14
0.15
0
0.35
0.50
2.64
0
0
0.74
0.74
0.38
1.52
Ⅲ-2
16.59
0.20
0
0.78
0.98
15.61
0.41
0.19
1.38
1.98
2.73
10.90
Ⅳ-2
36.75
1.51
2.22
0.71
4.44
32.31
0.55
0.42
1.51
2.48
5.97
23.86
Ⅴ-1
21.25
0.79
1.18
0.38
2.35
18.90
1.84
0.20
0.80
2.84
3.21
12.85
Ⅴ-2
23.04
0.90
1.34
0.43
2.67
20.37
2.08
0.23
0.91
3.22
3.43
13.72
合计
100.77
3.55
4.74
2.65
10.94
89.83
4.88
1.04
5.34
11.26
15.72
62.85
三、安全煤柱的留设
矿井地面需留设煤柱的河流为大水沟；公路为边府、边贾公路。
另外，矿井的工业场地、井筒、大巷及井田边界均需留设煤柱。
地面的零散农户设计不考虑留设煤柱，矿井投产后根据回采进度，有计划的安排农户搬迁。
井田境界煤柱每侧留设20m，公路煤柱每侧留100m，河流煤柱每侧留100m，大巷煤柱每侧留设50m。
井筒煤柱每侧各留设50m。
第二节矿井设计生产能力及服务年限
一、矿井工作制度
矿井工作制度采用年工作330d，每天三班工作，两班生产，一班检修，日净提升时间为16h。
二、矿井设计生产能力
依据《关于内蒙古伊泰集团有限公司大地精煤矿技术改造初步设计的委托书》及内煤局字[2005]198号文《关于内蒙古伊泰集团有限公司大地精煤矿技术改造可行性研究报告的批复》，本矿设计生产能力确定为1.20Mt/a，主要理由概述如下：
1）本井保有工业资源/储量丰富，为100.77Mt，设计可采储量62.85Mt，扩大生产能力的基础条件具备，按扩建规模1.20Mt/a计算，矿井服务年限40.3年，符合国家“煤炭工业矿井设计规范”规定的要求。
2）本井田为近水平煤层、构造简单、水文地质条件简单，瓦斯低，且为中厚煤层，顶、底板中等稳定，开采技术条件好，适合高效综合机械化开采。
3）煤质优良，有“天然精煤”之称，深受用户欢迎，具有较强竞争力，市场前景良好。
4）水源、电源可靠，交通方便，且得到当地各部门支持，外部技术设施可依托，矿井扩大生产规模的外部条件已具备。
5）邻近矿区现代化大型矿井生产经验可借鉴，加之本井技术力量较强，是保证矿井具有一套成熟的管理制度，是扩大矿井生产规模，尽快达产、高效的有利条件。
6）本矿井生产能力扩大为1.20Mt/a，符合内政字（2005）37号“运用资源整合、运力调整、优化资源配置等手段，鼓励建设亿吨级煤炭基地、千万吨级煤炭集团、120万吨以上矿井”的产业结构调整政策，得到自治政府各部门的支持有利加快矿井扩建的步伐。
综上所述，本矿井改扩建的资源条件和建设的外部条件均已具备，且煤质优良，市场前景良好。
因此，矿井的设计生产能力确定为1.20Mt/a是合理的，是符合国家政策和“规范”要求的。
三、矿井服务年限
矿井设计服务年限按下式计算：
T=Z/k·A
式中：
T----矿井服务年限，a；
Z----矿井设计可采储量，Mt；
k----储量备用系数，取1.3；
A----矿井设计生产能力，Mt/a。
T=62.85÷（1.3×1.20）=40.3a。
本矿井剩余可采储量为62.85Mt，由于本矿井已探明部分储量，煤层赋存稳定，构造简单，储量备用系数按1.3计算，生产能力按1.20Mt/a计算，技术改造后矿井服务年限为40.3年。
第三节井田开拓
一、矿井开拓现状
大地精煤矿井田境界范围包括为原大地精煤矿井田及大水沟井田。
原大地精煤矿井田开拓方式为斜井开拓。
现有三条井筒，主斜井（6°）斜长149m；副斜井（8°）斜长262m；回风斜井（14°54′---16°22′）斜长124m。
采煤方法为房柱式开采。
Ⅱ-3煤层已采完，现开采Ⅲ-2煤层。
大水沟煤矿井田开拓方式为斜井开拓。
现有三条井筒，主斜井（6°）斜长149m；副斜井（8°）斜长262m；回风斜井（14°54′---16°22′）斜长124m。
采煤方法为房柱式开采。
Ⅲ-2煤层即将采完。
根据Ⅲ-2煤层开采现状，经与业主协商一致，本设计只规划开采原大地精煤矿的Ⅲ-2煤层，原大水沟煤矿的Ⅲ-2煤层由现有矿井继续开采。
二、井田开拓
（一）工业场地选择
根据大地精煤矿新的井田境界几何尺寸及原大地精煤矿及大水沟煤矿的开拓、开采情况，设计提出了三个工业场地，详见图2-3-1。
一号场地：
利用原大地精煤矿的工业场地。
优点：
1.利用原工业场地，征地少。
2.可利用原有井巷工程。
3.建井工期短。
缺点：
1.地面煤的汽车运距较长，运营费较高。
2.离新庙乡较远，联系不便。
二号工业场地：
位于原大地精煤矿北部边界处。
优点：
1.地面煤的汽车运距较短，运营费较低。
2.离新庙乡较近，联系较方便。
缺点：
1.未利用原工业场地，征地较多。
2.未利用原有井巷工程。
3.建井工期较长。
三号工业场地：
位于吴滁壕井田内的包（头）----府（谷）公路西侧。
优点：
1.地面煤的汽车运距最短，运营费最低。
2.离新庙乡较近，联系较方便。
3.进场公路短，投资省。
缺点：
1.未利用原工业场地，征地较多。
2.未利用原有井巷工程。
3.场地标高较高，煤层埋藏较深，井筒工程量较大，建井工期较长且压煤较多。
经比较：
三个工业场地各有优缺点。
故结合井下开拓方案进行进一步方案比较。
（二）开拓方案
根据大地精煤矿新的井田境界范围及原大地精煤矿及大水沟煤矿的开拓、开采情况。
利用一、二、三号场地设计提出了三个开拓方案，分述如下：
方案一：
利用原大地精煤矿的工业场地（一号场地）作为工业场地，场地标高为+1290m。
利用原副斜井作为主斜井；利用原主斜井作为一号回风斜井；利用原回风斜井作为行人斜井；新建一条副斜井。
开采吴滁壕区时，在边府公路南部设一个二号进风立井（兼安全出口）。
开采大水沟区时，在边贾公路边上设一个三号进风立井（兼安全出口）。
井田开拓方式Ⅲ-2煤层平面图（方案一）见图2—3—2。
井田开拓方式Ⅳ-2煤层平面图（方案一）见图2—3—3；
井田开拓方式Ⅴ-1、Ⅴ-2煤层平面图（方案一）见图2—3—4；
井田开拓方式剖面图（方案一）见图2—3—5、图2—3—6、图2—3—7。
方案二：
在井田北部边界中部（二号场地）布置工业场地，场地标高为+1280m。
新建主斜井、副斜井、一号回风立井（兼安全出口）。
开采大水沟区时，在边贾公路边上布置一个二号进风立井。
井田开拓方式平面图（方案二）见图2—3—8；
井田开拓方式剖面图（方案二）见图2—3—9。
方案三：
在边府公路南边（三号场地）布置工业场地，场地标高为+1310m。
新建主斜井、副斜井、一号回风立井。
开采大水沟区时，在边贾公路边上布置一个二号进风立井。
井田开拓方式平面图（方案二）见图2—3—10；
井田开拓方式剖面图（方案二）见图2—3—11。
井田开拓方案的综合比较
井田开拓方案（投产时）技术经济比较表见表2—3—1。
井田开拓方案主要优缺点比较表见表2—3—2。
表2-3-1井田开拓方案（投产时）技术经济比较表
方案
项目
方案一
方案二
方案三
投
资
比
较
工业场地
1.征地3.0hm2，90万元
1.征地6.0hm2，180万元
1.征地6.0hm2，180万元
井筒
工程
1.副斜井井筒321m，256.8万元
2.可利用主井筒262m。
3.可利用回风井筒349m。
1.主斜井井筒302m，241.6万元
2.副斜井井筒745m，596万元
3.回风立井井筒128m，256万元
1.主斜井井筒584m，467.2万元
2.副斜井井筒1052m，841.6万元
3.回风立井井筒128m，256万元
大巷及
车场
1.煤巷2925m，292.5万元。
1．煤巷610m，61万元
2.煤仓30m，45万元
1．煤巷1640m，164万元
2.煤仓30m，45万元
盘区巷道
煤巷1680m，168万元
煤巷2100m，210万元
煤巷2100m，210万元
公路
1.公路1.0km（路面），
150万元
1.公路2.0km，600万元
1.公路0.7km，210万元
可比工程
投资合计
957.3万元
2189.6万元
2373.8万元
比较
±0.00
比方案一多1232.3万元
比方案一多1416.5万元
年运
营费
比较
井下
0.00万元
0.00万元
0.00万元
地面
0.00万元
-96万元
-120万元
合计
0.00万元
-96万元
-120万元
比较
±0.00
比方案一年可节省96万元
比方案一年可节省120万元
建井
工期
时间
12个月
18个月
18个月
效益
提前6个月投产，可出煤60万吨，可获利润6000万元。
±0.00
±0.00
表2-3-2井田开拓方案主要优缺点比较表
方案
项目
方案一
方案二
方案三
优
点
（1）充分利用现有工业场地、设施、井筒及部分井巷工程。
（2）井筒布置在一个工业场地内，管理集中。
（3）征地少。
（4）原Ⅲ-2煤已采区易开采。
（5）大水沟扩大区易开采，运距短。
（6）建井工期短，见效快。
（1）地面汽车运煤运距较短。
运营费较低。
每年节省96万元。
（2）工业场地距新庙乡较近，联系较方便。
（1）地面汽车运煤运距较短。
运营费较低。
每年节省120万元。
（2）工业场地距新庙乡较近，联系较方便。
缺
点
（1）地面汽车运煤运距较长。
运营费较高。
与方案二比，每年高96万元。
（2）工业场地距新庙乡较远，联系较不方便。
（1）未利用原工业场地、原井筒及井巷工程。
（2）风井与主副井不在一个工业场地，管理分散。
（3）征地多。
（4）原Ⅲ-2煤已采区不易开采。
（5）大水沟扩大区不易开采，运距远。
（6）建井工期长，见效慢。
（1）未利用原工业场地、原井筒及井巷工程。
（2）风井与主副井不在一个工业场地，管理分散。
（3）征地多。
（4）原Ⅲ-2已采区不易开采。
（5）大水沟扩大区不易开采，运距远。
（6）建井工期长，见效慢。
由表2-3-1、2-3-2可知：
方案一因其充分利用了现工业场地、地面公路、征地及主要井巷工程等，具有可比投资省（比方案二、三分别省1232.3万元，1416.5万元），征地少（比方案二、三少30000m2），新建井巷工程少，工期短、见效快的特点。
方案二的工业场地，经地质补钻及抽水试验，地表风积沙较厚（15m），且风积沙层含水较大（70m3/h）不利于井筒施工，影响建井工期，且地势低洼，不利于防洪排涝。
方案三的工业场地、井筒位于吴滁壕区，该区域储量级别低。
投产时开采区布置在301盘区，井巷工程量大，投资多；建井工期长，投产晚。
经综合比较，方案一可充分利用现工业场地、地面公路、已有征地及主要井巷工程等，可节省大量投资，缩短建设工期；可就近开采高级别储量；该工业场地地势较高，不受洪水威胁，且有利于防洪。
上述可见，方案一明显优于方案二、三，因此，设计推荐方案一做为本矿井的开拓方案。
三、水平划分
本矿井共有五层可采煤层即Ⅱ-3、Ⅲ-2、Ⅳ-2、Ⅴ-1、Ⅴ-2煤层，Ⅱ-3煤层现已采完，现正开采Ⅲ-2煤层。
矿井工业场地主斜井井口标高为+1291.500m。
Ⅲ-2煤层底板标高为+1255.000m，Ⅳ-2煤层底板上距Ⅲ-2煤层底板45m，Ⅴ-1煤层底板上距Ⅳ-2煤层底板37m，Ⅴ-1煤层与Ⅴ-2煤层间距10m。
根据本矿煤层赋存条件，划分三个开采水平，即Ⅱ-3、Ⅲ-2煤层为第一水平；Ⅳ-2煤层为第二水平；Ⅴ-1、Ⅴ-2煤层为第三水平。
四、大巷布置及层位选择
本着多做煤巷、少做岩巷，建设工期短、投入少的原则，本次设
计将一组三条大巷（带式输送机巷、辅助运输巷、回风巷）均布置在煤层中，其中第一水平大巷布置在Ⅲ-2煤层中，第二水平大巷布置在Ⅳ-2煤层中，第三水平大巷布置在Ⅴ-2煤层中。
大巷及盘区巷道间距为40m。
大巷及盘区巷均采用矩形断面锚喷支护。
五、盘区划分及开采顺序
1.盘区划分
根据井田境界、开拓方案及巷道布置，Ⅱ-3、Ⅲ-2煤层划分两个盘区即301（原大地精井田及大水沟扩大区）、302（吴滁壕区）盘区。
Ⅳ-2煤层划分三个盘区即401（原大地精井田及大水沟扩大区）、402（吴滁壕区）、403（原大水沟井田）盘区。
Ⅴ-1、Ⅴ-2煤层划分三个盘区即501（原大地精井田及大水沟扩大区）、502（吴滁壕区）、503（原
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