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2.1.1 井田划分的原则
1. 井田的境界、储量及开采条件与矿井生产能力相适应对于一个矿井特别是机械化程度高的现代化大型矿井,要求井田有足够的储量和合理的服务年限。而中、小型矿井,储量可少些。随着开采技术的发展,当初设计时划分的范围,可能满足不了矿井长远发展要求。因此,井田划分时应划得大些,或在井田范围外留一备用区,为矿井发展留有余地。
2. 保证井田有合理的尺寸
井田尺寸是指井田范围内煤层的走向长度、倾斜长度、倾斜方向的水平投影宽度及井田面积。我国煤矿生产实践表明,井田走向长度大些、倾斜长度小些,在技术经济上都较为有利。
根据我国煤矿当前开采技术水平,井田走向长度应达到: 大型 >8km 7~15km 中型 >4km 4~7km 小型 1.5~5km 3.充分利用自然条件划分井田
为减少开采技术上的困难,降低煤柱损失,往往利用大断层、大褶曲、无煤带、河流、国家铁路、城镇等作为井田边界。
4.统筹兼顾,照顾全局
浅部与深部矿井;新矿井与老矿井划分井田时,通常把煤层倾角较小,沿倾斜延展很宽的煤田,分为浅部和深部两部分。一般应先浅后深,先易后难,分别建井,这样可节省初期投资。浅部矿井井型及范围可比深部矿井小。当需要加大开发强度,必须在浅部、深部同时建井或浅部已有矿井开发需要在深部另建新井时,应考虑浅部矿井的发展余地,不使浅部矿井过早报废。总之,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。
5.留有余地
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当煤层开采厚度较大、开采条件好时,为了加快新区建设,节约初期投资,可先建中小型矿井,待中后期扩建或新建大型矿井。划分井田时,应适当将井田划分的大一些,或在井田范围外留一个后备区暂不建井,一备将来扩建发展。
当需要加大开发强度,必须在浅部、深部同时建井,或浅部已有矿井开发,需在深部另建新井时,应考虑给浅部矿井的发展留有余地,不使浅部矿井过早报废。
6.直(折)线原则
井田境界的划分应有利于矿井开采,在不受地质条件限制时,一般应以直线或折线作为井田边界,尽量避免曲线,以利于矿井设计和生产管理。
7.要达到安全、经济效果好。 2.1.2 划分井田的方法
(1)按地质构造划分井田。 (2)按煤层赋存条件划分井田。 (3)按媒质、煤种分布规律划分井田。 (4)按地形、地物界限划分井田。
(5)按伴生有益矿产富集带或其他开采技术条件划分井田。 (6)人为划分井田。 2.1.3 井田境界
井田东西走向长平均约8km,南北宽平均约3km,面积约24km2。煤层倾角一般为15°。
2.2 井田工业储量
2.2.1 矿井工业储量
井田范围内的煤炭储量是矿井设计的基本依据,煤炭工业储量由煤层面积、厚度及容重相乘所得,其计算公式一般为: Zg =S×M×γ
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式中:Zg——为井田工业储量,万t; S-----煤层的倾斜面积,24.85km2; M——煤层平均厚度,3.5m; γ——煤的容重,
则:Zg =24×3.5×2×1.4×1000000/cos15=24350万t
2.3 井田可采储量
2.3.1 井田各种储量损失的确定 (1) 边界煤柱(含边界断层)
根据《煤矿安全规程》规定,边界煤柱留设30~50 m的边界煤柱,本设计留40m。由于本矿的露头有一层风氧化带,另外边界有大断层,所以可把此作为井田的边界煤柱。 Q边=22000×40×1.4×7/0.966=893万吨 (2) 断层煤柱
没有大断层,不留煤柱。 (3) 工业广场煤柱
工业广场面积的取值,依据设计井型大小按《煤矿设计规范》中《煤矿工业广场占地指标》所列数值的规定选取,见表2-1:
表2-1 煤矿工业广场占地指标
井型(万吨/年) 400~600 240~300 120~180 45~90 指标(公顷/10万吨) 0.45~0.6 0.7~0.8 0.9~1.0 1.2~1.3 受保护面积边界是由受保护建筑物和主要井筒的边界向外加上一部分备用量即维护带确定的。受保护建筑物边界一般不是直接以被保护建筑物的外边界为准,而是取平行于煤层走向或倾斜
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方向的与受保护建筑物外缘相连的直线所围成的面积,作为受保护建筑物的边界。
地面建筑物和主要井筒的保护煤柱是从受保护的边界起,按基岩移动角β、γ和δ及表土层移动角?所做的保护平面与煤层的交线来确定。煤层群开采时,应采用重复采动条件下的移动角值。
基岩移动角和表土层移动角如图所示。
ΦγΦβδΦΦδ
图 岩层移动角示意图
《规程》规定180万t矿井占地面积标准为0.8~1.1公顷/10万t。本设计矿井所占地面积为(0.9~1.0)*18=14.4~18公顷,取180000m2。为充分利用地形,工业广场设计为长方形,取边长360×500米。工业广场布置在井田走向中央,其岩层移动角见下表2-1:
表2-1 岩层移动角
地质采矿条件 松散层主要岩层 砂岩、页岩、石灰岩、砂质页岩 50 15 7 74 64.36 71.04 45 厚度/米 倾角/度 采厚 /米 δ γ β φ 基岩移动角/度 松散层移动角φ/度
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