第一篇:矿井开拓延深与技术改造
矿井开拓延深与技术改造
1开采计划 — 根据矿井地质、技术条件,统筹安排采区及工作面的开采与接替。
2开采计划内容:采煤工作面年度接替计划(生产计划);采煤工作面较长期(5
区接替计划。
3三量:开拓煤量、准备煤量和回采煤量
4三量可采期:开拓煤量可采期准备煤量可采期回采煤量可采期
5矿井开拓延深:多水平开拓的生产矿井为接替生产而进行的下一开采水平的井巷布置及开掘工程。开拓延深方案:1)延深原有主副井(直接延深)2)暗井延深3)直接延深结合暗井延深 4)新开一个井筒,延深一个井筒5)深部新开立井或斜井:
7矿井技术改造:1)矿井提升系统改造2)矿井运输系统改造3)矿井通风系统技术改造4)排水系统改造
5)供电系统技术改造6)地面系统改造
10年)接替计划;采
第二篇:延深勘查法规
《关于全面实施《固体矿产资源/储量分类》国家标准和勘查规范有关事项的通知》(国土资发[2007]68号)
第四条规定“已设采矿权的生产矿山利用原有生产系统申请在其深部和外围区域扩大开采的,扩大区范围内资源勘查程度原则上应达到详查”。
《关于进一步加强煤炭资源勘查开采管理的通知》(国土资发〔2006〕13号)第(七)条规定“煤炭国家规划矿区内探矿权采矿权的出让要严格按照批准的矿业权设置方案,根据市场需求预测,有计划地主要采用招标、拍卖、挂牌等竞争方式确定勘查、开采主体。国务院批准的重点煤炭资源开发项目和为国务院批准的重点建设项目提供配套煤炭资源的矿产地;已设采矿权需要整合或利用原有生产系统扩大勘查开采范围的毗邻区域;经省(区、市)人民政府同意,并正式行文报国土资源部批准的大型煤炭资源开发项目;国家出资为危机矿山寻找接替资源的找矿项目,经批准,允许以协议方式出让矿业权。协议出让的探矿权采矿权价款不得低于类似条件下的市场价。对为解决大型矿山企业接续资源而批准的接续矿区,矿山企业不得改变其接续用途”。
《矿产资源开采登记管理办法》(国务院第241号)
小型矿山的采矿证有效期最长10年
矿山最低服务年限是 年(当地国土资源管理部门)
四川省矿山最低开采规模:
小型煤矿:30,15,9,6,3(万吨/年)小型铁矿:5(万吨/年)
《关于印发《矿产资源储量规模划分标准》的通知》(国土资发〔2000〕133号)
小型煤田:<10亿吨 小型矿区:<2亿吨 小型井田:<0.5亿吨 小型贫铁:<0.1亿吨
《关于转发《国土资源部关于进一步规范探矿权管理有关问题的通知》的通知》(川国土资发[2010]45号)
第三条规定“申请探矿权扩大范围和矿山延伸勘查的,由项目所在地的市(州)国土资源局据申请人提供的相应材料组织专家进行审查,符合条件的,向申请人出具专家审查论证意见及组织审查单位认定意见;申请人应缴纳探矿权扩大范围或矿山延伸勘查的探矿权价款或作出缴纳探矿权价款承诺”。
《关于进一步规范矿产资源勘查工作的通知》(川国土资发[2007]36号)
第二项“加强新设立探矿权管理”
第(十)条“矿山延深勘查及已设立石油天然气矿业权区非油气矿产勘查的探矿权设立”。
“矿山企业申请深部矿产资源勘查的,应在已采矿体的延深构造或层位上,面积不得大于3平方公里,有(333)及以上资源储量的,应进行评估,并按评估价缴纳探矿权价款。矿山企业在其深部进行矿产勘查的,探矿权采矿权应为同一主体,不得单独申请转让探矿权或采矿权”。
《关于做好恢复探矿权审批工作的通知》(川国土资发〔2007〕98号)第四条“进一步规范矿山延深勘查的审批”
“厅36号文”第十条规定“矿山企业申请深部矿产资源勘查的,应在已采矿体的延深构造或层位上,面积不得大于3平方公里,有(333)及以上资源储量的,应进行评估,并按评估价缴纳探矿权价款”。由于小矿山有效期短,数量多,情况复杂,核查难度大,其延深勘查容易导致“以采代探”等破坏资源的违法行为产生。为了维护矿业秩序,提高资源利用水平,决定将延深勘查矿山范围明确为已达到设计最低开采规模的大、中型矿山;小矿山申请延深勘查原则上不予审批,客观情况特殊的须经市、州国土资源局组织专家论证和实地查验、矿山作出相应承诺的基础上从严审批。
对矿山企业申请深部矿产资源勘查,是否在已采矿体的延深构造或层位上,由所在地的市、州国土资源管理部门组织专家进行认定。
矿山延深勘查由于是在已采矿体的延深构造或层位上,成矿条件较好,找矿风险较低,其探矿权应有偿协议出让。鉴于现行探矿权评估方法对此类探矿权价款的评估难度大,矿山延深勘查的探矿权申请人,在申请办理矿山延深勘查探矿权时,必须作出在探明矿产资源储量后再进行探矿权评估和缴纳探矿权价款的承诺,才能办理勘查登记并颁发勘查许可证;届时不履行承诺的,探矿权登记机关注销其探矿权。
《国土资源部关于进一步完善采矿权登记管理有关问题的通知》(国土资发〔2011〕14号)
一、规范划定矿区范围管理
(一)登记管理机关原则上应根据可供开采矿产资源范围审批划定矿区范围。拟设开采工程分布范围超出探矿权范围的,经登记管理机关组织专家论证通过后,方可批准申请划定矿区范围。
(二)划定矿区范围依据的矿产资源储量的勘查程度,应符合现行规程规范要求,大中型煤矿应达到勘探程度;非煤矿山、小型煤矿原则上应达到勘探程度;简单矿床应达到详查程度并符合开采设计要求;《关于进一步规范矿业权出让管理的通知》(国土资发〔2006〕12号)中规定的第三类矿产应达到矿山建设要求的地质工作程度,具体要求由各省(区、市)国土资源主管部门另行规定。
(三)划定矿区范围必须符合矿产资源规划和矿业权设置方案。
(六)已设采矿权利用原有生产系统申请扩大矿区范围的,应符合国家产业政策、矿产资源规划和矿业权设置方案。扩区范围的地质工作程度应满足设立采矿权的要求;不能满足的,应申请探矿权。
满足设立采矿权要求的,申请人应在完成资源储量评审后,申请划定矿区范围;依据划定矿区范围批准文件,申请资源储量备案;涉及采矿权价款的,应按规定完成价款评估。采矿权扩区范围原则上限于原采矿权深部及周边零星分散且不宜单独另设采矿权的资源。
应申请探矿权的,第一类矿产的勘查空白区,按新立探矿权办理;其他勘查区,原则上按周边及深部不宜单独另设探矿权、采矿权的范围办理。
(七)需超过上一条规定扩大矿区范围的,登记管理机关应按照矿产资源规划和矿业权设置方案,重新设立矿业权,原采矿权人可以参与竞争。需按协议方式出让的,按《关于进一步规范矿业权出让管理的通知》(国土资发〔2006〕12号)等规定的省级人民政府正式行文报国土资源部批准的程序和条件办理。
二、进一步规范采矿权新立、延续和审批管理
(十八)采矿权人申请采矿权延续登记,应出具经年检合格的采矿许可证,属《矿产资源开采登记管理办法》附录所列的矿种大中型资源储量规模的,凭近三年经评审备案的资源储量报告确定剩余查明资源储量;其余的可根据需要凭当年或上一经审查合格的矿山储量年报作为剩余查明资源储量的依据。采矿许可证延续的期限应与矿区范围内剩余的可开采利用的查明资源储量相适应,但不得超过国家规定的最长有效期限。采矿权延续申请批准后,其有效期应始于延续采矿许可证原有效期截止之日。
三、严格采矿权转让、变更条件和审批管理
(二十五)申请扩大生产规模的,应提交经审查批准的矿产资源开发利用方案、环境影响评价报告及矿山安全生产监管部门的审查意见;申请变更矿山名称的,应提交相关的依据性文件。
煤炭采矿权人申请扩大生产规模的,还应当提交有关行业管理部门核定生产能力的文件;实行开采总量控制的矿种申请扩大生产规模的,还应符合开采总量控制指标的有关规定。
《关于进一步规范矿业权出让管理的通知》(国土资发[2006]12号)
(五)以招标拍卖挂牌方式出让探矿权采矿权有下列情形之一的,经批准允许以协议方式出让。2.已设采矿权需要整合或利用原有生产系统扩大勘查开采范围的毗邻区域; 4.国家出资为危机矿山寻找接替资源的找矿项目。
《国土资源部关于进一步完善矿业权管理促进整装勘查的通知》(国土资发〔2011〕55号)
(四)严格矿业权协议出让管理。除按照12号文规定可以协议出让的四种情形之外,已设探矿权需要整合或因整体勘查扩大勘查范围涉及周边零星资源的,可以协议方式出让探矿权。各地不得擅自扩大协议出让范围。
矿业权协议出让须经国土资源主管部门批准后,再按照规定的发证权限颁发勘查许可证采矿许可证。34个重要矿种的协议出让,由国土资源部批准。其中,因矿业权整合或扩大勘查开采范围需要协议出让,属于授权省级国土资源主管部门发证权限范围的,由省级国土资源主管部门批准。34个重要矿种以外其它矿种协议出让的批准权限,由省级国土资源主管部门制定具体规定,报部备案后执行。
最低勘查投入,从第3起10000元/年*平方公里
第三篇:2010延深竣工验收汇报材料
抓管理 抓现场 抓落实 强协调
确保了延深工程安全顺利竣工
某某煤矿+115m水平延深工程汇报材料
某某煤矿+115m水平延深工程,从2005年3月28日开工以来,在上级领导及部门的关心、支持和指导下,经矿全体干部员工团结一致,统一思想,提高认识,克服点多面广,斜坡提升运输巷道多,现场安全管理难度大、施工技术力量薄弱等诸多困难,加强延深工程管理,务求实效,抓管理,抓现场,抓落实,强协调,按质按量完成了+115m水平延深井巷、设备购置和安装工程,确保了+115m水平延深工程在2010年10月28日安全顺利竣工。现目前正在试运行阶段。现将+115m水平延深工程的各项工作向各位领导汇报如下:
一、延深工程建设情况
根据规划(2005)61号文《关于某某煤矿+115m水平延深工程初步设计概算投资的批复》下达的各项目计划,计划总投资2067.5万元,其中:井巷工程计划投资1003.26万元,设备购置及安装工程投资为901.58万元,其他工程计划投资162.66万元。
根据集团公司各审计情况,某某煤矿+115m水平延深工程实际完成资金3142.36万元。其中井巷工程1728.64万元,设备购置及安装工程1272.18万元,其它141.5324万元。
二、延深工程质量情况
(一)延深工程质量
1、井巷工程
共完成井巷工程量6517.9/3912m/m3 ,共计36个单位工程,工程质量优良品8个,合格品28个,没有不合格品。
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2、机电设备安装工程
共完成机电设备安装工程共计292台套;敷设电缆26309m,安装各类管道12209m,轨道安装4950m,钢丝绳安装2700m,钩铜线安装2500m,自动水幕15道。工程质量为合格品及以上等级,没有不合格品。
3、土建工程
该项目为矿井深部延深工程,充分利用了地面原有设施,无新土建工程。
(二)、矿建、土建及安装工程质量控制情况(1)、建立完善的质量保证体系
严格贯彻和执行GB/T19001—2000国际质量标准,不断健全质量保证体系和质量保证制度,并配置素质高和有多年工作经验的专职质量检查人员现场质量检查。
建立以矿总工程师为核心的技术管理、控制系统,制定技术管理实施细则,在初步设计和施工图设计的基础上,结合工程现场实际,进一步优化施工方案和施工技术措施,全面贯彻执行《煤矿安全规程》、《煤矿建设质量验收标准》、《矿山井巷工程质量检验评定标准》、《煤矿安装工程质量检验评定标准》,使各分项工程全过程施工质量处于受控状态,确保工程质量,满足合同规定和设计技术要求。
坚持“预防为主,检验把关”相结合原则。每道工序都明确提出质量要求和质量等级,施工中进行检查,自下而上的分级检查合格和达到质量等级目标后,方可进入下一道工序的施工。
2、施工质量管理措施
(1)、从矿长、分管副矿长、总工程师到施工队实行质量责任终身制,逐级签订质量责任书,把质量目标层层分解,制定和执行有效的质量奖罚办法,提高职工工作积性,保证工作质量。
(2)、开展全面质量管理,深入推行质量安全月和质量竞赛活动。牢固
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树立“百年大计,质量第一”的观念,提高全员质量意识,从材料检验至各个工序的施工生产过程、竣工验交等执行全过程质量管理。
(3)、加强质量控制,确保规范规定的检验、抽检频率,现场质检的原始资料真实、准确、可靠,不得追记,接受质量检查时,确保出示原始资料。
(4)、严把材料关,严格履行材料出厂(场)检验和进场抽样试验制度,凡无出厂质量检验单或进场抽样检验不合格的材料,一律不得验收和使用。
(5)、开展标准化作业。分项工程施工现场实行标示牌管理,明确作业内容和质量要求,做到工序有标准、有检查、有结论,并严格执行奖罚条例,对质量事故必须严肃处理,坚持“三不放过”:事故原因不明不放过,不分清责任不放过,没有改进措施不放过。严格工序质检程序,认真执行“三检制”,即施工队(班、组)自检(初检),矿进行复检,集团公司终检,确保工程质量。施工中始终坚持“六不施工、三不交接”制度。
(6)做到“六不施工”即:末进行技术交底不施工;图纸和技术要求不清楚不施工;测量点和资料未经换手复核不施工;材料无合格证或试验不合格不施工;隐蔽工程未经检查签证不施工;未经建设单位认可或批准的工序不施工。“三不交接”即:无自检记录不交接:施工记录不全不交接:未经建设单位验收不交接。
三、试生产情况
某某煤矿+115m水平延深工程,在公司、煤监分局等多方面的指导下,于2009年10月28日顺利竣工,延深主体工程和采区工程全部完成,并形成了矿井采掘、供电、排水、运输、通风、防尘、安全监控各大生产和安全系统。目前已形成1922、1721两个备采工作面,各大生产系统已经完成,安全设备设施齐全,具备试生产条件;2009年11月27日,集团公司检查验收组进行了验收,该工程被评定为合格工程,同意交付使用。经请示集团公司同意,于2010年9月1日在1922面开始进行试生产。
试生产前,矿成立了试生产领导小组,编制了《某某煤矿+115m水平延深
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工程联合试生产方案》。试生产期间,各大系统运转正常。
四、建设试生产中事故情况
1、首采面初次放顶时,工作面出现裂隙水。
2、采区上部车场采用人工组车、摘挂,速度慢,不能满足生产。
五、试生产、预评价提出的隐患整改情况
在试生产中出现的问题,进行了针对性整改。整改措施如下:。
1、首采面初次放顶出现裂隙水
(1)出水时,加强工作面水煤管理,在溜煤眼内做好闸门,坚持有车才放炮,装煤时人员必须站在溜口的侧面进行,防止水煤冲击。(2)采用正规循环作业工艺,保证工作面连续快速推进。(3)工作面出水时,加强各溜煤眼和工作面顶板管理工作。
2、采区上部车场采用人工组车、摘挂,速度慢,不能满足生产。在上部车场安装自动摘钩系统和调度绞车牵引组车。
+115m水平延深工程,在上级领导和部门的大力关心及帮助下,完成了集团公司下达的延深工程所有施工任务;从2005年3月28日开工到竣工,整个延深工程做到了安全生产,没有发生重伤以上事故。这些成绩的取得是上级领导的关心、支持和指导的结果,是全矿干部职工辛勤劳动的结果。衷心感谢各位领导对我矿延深工程的关心、支持和指导。
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第四篇:矿井开拓、掘进队职责范围及岗位职责
山西襄垣七一新发煤业有限公司
炮掘队各分管队长
职
责
范
围
二0一三年
目 录
炮掘队职责范围...........................................2 炮掘队队长--谭文杰职责范围...............................2 炮掘队生产副队长--郝利东职责范围.........................3 炮掘队机电副队长--韩德锋、杨鑫职责范围...................4 炮掘队安全副队长--李玉明职责范围.........................4
炮掘队职责范围
1、根据生产领导组下达的掘进进尺计划及生产科制定的施工措施和作业规程组织全队完成月、季、掘进进尺计划和各项技术指标;
2、认真贯彻执行国家和上级主管机关有关开拓掘进的技术政策、规定、规范、决定,严格工程管理;
3、做到一工程一措施,认真向职工传达贯彻作业规程和措施,按要求进行施工,条件发生变化时,应及时向有关部门汇报,以便及时修改或补充措施;
4、加强现场管理,确保工程质量符合标准要求,组织正规循环作业,实现优质、低耗,提高掘进水平;
5、严格管理制度,加强设备材料管理,降低材料消耗;
6、遵守“火工品”管理制度,加强“火工品”管理;
7、坚持“安全第一、预防为主”的安全生产方针,认真贯彻执行矿井灾害预防和处理计划,加强对五大灾害的预防与管理,搞好安全生产;
8、抓好质量标准话工作,按照质量标准化工作,按照质量标准要求,做到一次成巷,搞好管辖范围内的文明生产;
9、组织职工学习新技术,推广新工艺、新经验,促进生产发展,提高生产效率和经济效益;
10、完成矿交办的其它工作任务。
炮掘队队长--谭文杰职责范围
全面负责本队掘进施工管理,队长不在时,指定一名副队长代行队长职责。
1、组织制定区队管理制度和各工种岗位责任制,并认真抓好落实;
2、根据矿下达的计划,制定实施计划和办法,并将计划分解到班组,保证生产计划的完成;
3、贯彻安全生产方针,搞好作业规程和安全措施的落实,保证安全生产;
4、搞好正规循环,抓好工程质量,实现质量标准化;
5、搞好人力调配和劳动组织调整,提高工作效益和单位水平;
6、搞好设备和材料管理,降低消耗,提高经济效益;
7、完成矿交办的其它工作任务。
炮掘队生产副队长--郝利东职责范围
在队长领导下,负责本班的质量、安全及生产管理的全面工作。
1、开好班前会,具体安排各班组的工作,并积极组织落实,完成当班生产任务;
2、深入现场,以身作则,靠前指挥,对生产中的重大问题亲自组织处理;
3、做好生产系统管理和安全质量管理工作,组织现场交接班,交清遗留问题,保证安全生产;
4、支持班组长工作,抓好劳动纪律,贯彻“三大规程”,带头抵制“三违”;
5、遵守矿各项规章制度,每班如实将生产情况向区队及矿调度室汇报;
6、完成领导交办的其它工作任务。
炮掘队机电副队长--韩德锋、杨鑫职责范围
在队长的领导下,负责本队机电设备的管理和维护工作。
1、全面掌握所管辖区域内机电设备的结构性能、工作原理,强化设备管理,保证设备正常运转;
2、深入现场掌握每台设备的运行情况,有计划地进行设备检修,提高检修质量,保证设备达到完好要求;
3、对各类机电设备事故,严格执行“一事故,一追查”制度,找出预防同类事故的方法,杜绝同类事故的发生;
4、组织好本队机电维护工的技术培训和安全教育管理工作,提高职工技术素质;
5、协助队长不断完善各项机电管理制度,努力降低配件消耗;
6、遵章守纪,积极完成领导交办的其它工作任务。
炮掘队安全副队长--李玉明职责范围
在队长领导下,负责施工技术工作,对全队安全、质量及生产负技术责任,对分管技术员负技术领导责任。
1、根据设计和有关资料,协助队长制定本队作业计划及实施方案;
2、负责组织编制施工作业规程或施工技术措施,并向职工贯彻,现场检查落实,严格执行一工程一措施规定,保障工程符合设计要求,搞好质量标准化工作,实现动态达标;
3、经常深入现场及时准确地掌握施工现场地质条件变化情况,并制定出对性措施,保证施工顺利进行;
4、定期对职工进行业务技术培训,提高职工的技术素质和自主保安能力;
5、推广使用新技术、新工艺,开展技术革新和技术攻关,促进安全生产和生产效率、经济效益的提高;
6、负责施工原始记录、隐蔽工程记录,并作为技术基础资料妥善保管,经常与生产技术部门联系并汇报工作;
7、遵章守纪,积极工作,努力完成领导交给的其它工作任务。
第五篇:04我国矿井开拓与准备的改革发展方向lin
我国矿井开拓与准备的改革发展方向探讨
林在康1,王强1,涂建山1,宫良伟
1(1.中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221008)
摘要:结合我国煤矿实际提出基于虚拟现实技术的数字化矿井系统的总体设计,系统由矿井虚拟场景和矿井信息
关键词:虚拟现实,改革开放30年以来,我国建设了一批亿吨级矿区,改扩建和新建了一批10Mt/a及以上的特大型矿井。我国煤矿开拓与准备技术取得了长足进展,积累了丰富经验,其特点及发展方向简述于下。
1.优越的井田煤层赋存条件适于建设特大型高产高效矿井
以大柳塔煤矿为例,该井田内地质构造简单,断层稀少,地层平缓,倾角1°~3°,瓦斯含量低,井下涌水量小,煤层顶底板岩性好,煤层厚度适中,可采煤层1–2,2–2和5–2煤层平均厚度分别为4.38m、3.94m和6.08m,均十分有利于综合机械化开采。且煤层埋藏浅,位于顶部的1-2煤层距地表60~80m;2–2煤层与5–2煤层相距大致150m。采煤工作面沿走向或倾斜的推进长度有条件保证3km左右,特别是5–2煤层大巷南翼工作面条带长度可达4~6km,可充分发挥引进综采设备的优越性能,适于建设特大型高产高效矿井。
神东矿区布尔台矿井井田内可采及局部可采煤层10层,倾角一般均小于5°地质资源量3303.01Mt,设计可采储量2013.41Mt,建设规模确定为20.0Mt/a,服务年限71.9a,2008年底是世界上设计生产能力最大的矿井。
2.正确确定矿井设计生产能力是设计的首要问题
以济宁三号井为例,该矿以储量和地质条件为基础,技术和管理为前提,市场为导向,经济效益为中心的原则,进行全面分析。在原规划方案2.4~3.0Mt/a的情况下,又提出了4Mt/a、5Mt/a,共三个方案,以①储量条件②煤层赋存及开采条件③技术和管理水平④矿井采区工作面的接续⑤市场条件⑥经济效益的比较这六个要素从可能和需要,技术和经济,宏观和微观,企业和市场等全面地、客观地分析论证,确定了矿井设计生产能力(5Mt/a)。
淮南顾桥矿井2003年9月完成了矿井初步设计,2006年11月对初步设计进行了修改。2007年2月经安徽省发展与改革委员会审查批复,批准的建设规模为年设计生产能力5Mt/a,设计在主要环节留有10Mt/a的条件。2007年4月28日矿井正式投产。投产当年原煤产量682万t;2008年矿井年产原煤1055万t,创全国高瓦斯、高地温、高地压三软复杂地质条件煤层国产支架单井生产纪录。
3.条件适宜的矿井采用分区开拓方式
条件适宜的矿井采用“分区开拓、分区掘井、分区通风”和“一矿多井”开拓方式,使每一分区各自都有相对独立的安全生产系统。各井筒的利用率高,充分发挥井筒有效的服务半径,安全生产系统稳定。
以淮南张集矿井为例,由于井田面积大,煤层生产能力高,瓦斯含量较高,为在此复杂地质条件下实现高产高效;同时也为①有效解决通风问题,使风井服务半径及最大通风负压控制在合理范围内,提高矿井生产的安全性、可靠性;②缩短井下辅助运输距离,使生产与施工尽量互不干扰;③避免初期大规模展开,合理集中生产,增加开拓、生产的灵活性,采
1用了分区开拓、分区通风、集中出煤的开拓布置。全矿井主要根据风井服务半径,结合井筒位置和井下开拓布署划分为中央区、北区和东区三个分区,其中一水平划分为2个分区:中央区和北区。每个分区各自具有独立进、回风系统和矸石提升系统。主提升系统、生产系统、辅助生产系统及行政、福利设施集中设置在中央区工业场地。中央区设主、副、中央风井3个井筒,其中主井承担全矿井的煤炭提升,不回风,也暂不承担进风任务;副井承担全矿井材料设备、人员运送和中央区矸石的提升,并承担中央区进风;中央风井承担中央区的回风。开采北区时设进、回风井各一个,其中进风井承担北区的进风和矸石提升,回风井承担北区回风,开采深部水平时打开东区,设进、回风井各一个。
晋城寺河矿是晋城矿区的主力矿井,原设计矿井生产能力为4Mt/a。核定生产能力为10.8Mt/a。根据国家发改委2006年关于矿井二期改扩建工程的核准批复,寺河矿井新区井田由原寺河、大宁二号、潘庄一号、潘庄二号井田合并后组成,井田南北走向长平均12km,2东西倾斜宽平均14.4km,面积为173.2km,矿井设计资源储量为1920.21Mt,矿井合并后更
具规划效益和竞争优势。按10.8Mt/a核定能力计算,矿井服务年限为67a。
4.开采系统向简单化方向发展
随着先进技术的应用,开采系统向简单化的方向发展,用最简化的开采系统。开采系统必须对开拓方式、井口位置、水平设置、采区工作面布置、开采接续、煤的运输、辅助运输、提升方式、通风方式、地面布置等多方面综合分析研究,多方案比选找出最佳方案。
布尔台矿井、寺河矿井、塔山矿井采用了平硐或斜井—分煤层大巷—工作面的最简单开采系统。济宁三号井,采用了立井—倾斜大巷—工作面的最简单开采系统。
5.采煤工作面单产大幅度提高促进了开拓系统的简化和采区、矿井的大型化
从70年代中到现在,综合机械化采煤得到了迅速发展,采煤工作面单产大幅度提高并形成了不同类型采煤工艺的高产高效采煤工作面。
由于高产高效采煤工作面的发展,出现了一矿一井一面的高产高效矿井,使矿井的运输系统大为简化,矿井的连续运输得到了发展,促进了开拓系统的简化和采区、矿井的大型化。
70年代末,大中型矿井采区走向长度在1000m左右。
80年代以来,推广带区式布置,系统大为简化与集中,上山部分分带斜长一般1000~1500m,下山部分分带斜长为700~1200m。
90年代以来,新设计采区(双翼):炮采、普采采区走向长度均应在1000~1200m以上,有的达到1500m;综采采区一般在2000m,有的达到3000m以上。
2000年以来,大型矿井在地质情况许可条件下尽量加大工作面尺寸和走向长度以充分发挥综采效能,并尽量先进的大采高综采及连续采煤机采煤工艺。
例如,布尔台矿井综采工作面长度为300m,推进方向长度为6000m左右。
顾桥矿井综采工作面长度为200~250m,推进方向长度为2000~3000m左右。
布尔台矿井、顾桥矿井、寺河矿井都采用了一次采全高的大采高综采采煤工艺,国产大采高综采支架的采高已达6.3m。采煤面产量、矿井产量大幅度提高。
6.条件适合的矿井应尽量采用单层化和煤巷化布置
胶带输送机的使用实现了煤炭运输的连续化,得到了广泛地采用和发展。受传统轨道运输体系及支护方式的制约,大巷布置多以岩巷为主,巷道掘进速度低,建井工期长。之后逐渐在薄及中厚坚硬煤体中进行煤巷布置的工程实践和尝试,20世纪90年代,采煤工作面单产大幅度提高,出现了一井一面的高产高效矿井,集约化生产使矿井运输系统大为简化。大型采煤设备的使用,加快了采煤工作面推进速度,缩短了巷道维护时间,加之巷道的支护和维护技术有了较大的提高,促进了煤层巷道的广泛采用。另外,回采工作面推进速度的加快,从采掘接续的关系上也需要快速掘进保障系统支持,因此,在条件适合的矿井,煤层大巷应尽可能采用。
20世纪60年代初及其以前,我国一些矿区就采用过开采水平内单层开采和全煤巷布置,如峰峰矿区等,在煤层群中分煤层布置大巷及采区上山。80年代以来出现的高层次的新的单层开采全煤巷布置系统,其基本的布置方式似与早期并没有特殊区别,但在采掘运装备、支护手段、布置参数、机械化水平及新技术应用及单产、效率指标等方面已提高到一个新的水平,发生了质的飞跃。
90年代以来,在开采水平乃至矿井范围内,采用单层开采,全煤巷布置在国内外已是成熟的经验,如英国赛尔比矿、原苏联多尔然矿、我国的神东大柳塔矿、布尔台矿、潞安漳村矿、大同塔山矿、晋城寺河矿等等。
神东布尔台矿采用斜井、平硐三水平综合开拓方式。矿井中主斜井、副平硐、进、回风立(斜)井等前期6个井筒、硐室、水平间连接巷道,为全岩巷布置,各水平、盘区内巷道均布置在煤层中。矿井达到20.0Mt/a设计生产能力时,总工程量为83514m,其中煤巷67021m,占移交工程的80.3%;岩巷16493m,占移交工程的19.7%。矿井掘进率为4.2m/kt。
晋城寺河矿采用斜井联合矿井分井区开拓方式。矿井中除主、副斜井、进、回风立井等12个井筒为全岩巷布置外,井底车场、大巷、硐室、采准巷道均布置在煤层中。
7.双突矿井和构造复杂的矿井普遍采用岩巷布置
由于我国地域广阔,煤层赋存条件各异,岩巷布置也普遍采用。
我国煤与瓦斯突出(双突)最严重的区域是东北、西南和中南地区,突出最严重的省份是湖南、四川、贵州、江西、辽宁和吉林。
对于双突矿井的开拓、准备与巷道布置,国家和地方相关部门出台了一系列规定(参阅
1.1.6.1)。要点是:运输和轨道大巷、主要风巷、采区上山和下山(盘区大巷)等主要巷道布置在岩层或非突出煤层中。
以贵州省为例,贵州安监文件“《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》(黔安监管办字[2007]345号)”规定,在突出区域,没有经过有资质单位的突出危险性鉴定(见省煤炭管理局的批复)的煤层,按突出煤层设计和管理,因此,贵州大多地方的矿井设计开拓和准备巷道均不能布置在煤层中。
贵州黔西县绿化乡四方井煤矿设计矿井投产时的巷道总长度为4628m,其中岩巷2415m,占52.2%。煤巷2213m,占47.8%。可见对于按煤与瓦斯突出的矿井设计中岩巷所占的比例相当可观。
对于构造复杂的矿井,岩巷布置也普遍采用。例如,贵州盘江矿区煤炭赋存多以近距离煤层群形式出现,开拓准备巷道布置在煤层中会受到多次的采动影响,巷道变形破坏现象极其严重,且在构造复杂的矿井中主要巷道由于定向需要,巷道设计在煤层中易出现煤层悬于巷道顶部现象,给巷道施工及安全造成严重困难。因此在企业及省政府相关文件中明确要求“不得将主要巷道布置在煤层及构造复杂的底层中”。
8.煤炭运输连续化和提升自动化
煤的运输全部采用胶带输送机运输,主立井提升采用自动控制的多绳提升机。
神东矿区布尔台矿井煤炭运输设备采用带式输送机一条龙运输。煤炭运输流程为:工作面刮板输送机→破碎机→转载机→工作面顺槽皮带→大巷皮带→主井皮带→地面。其中主斜井带式输送机的主要技术参数为:输送能力Q=7000t/h,带宽B=2200mm,带速V=4.7m/s,倾角β=13°,机长L=675m。
张集矿井主井提升系统的设计中,采用了JKMD-5.7×4(Ⅲ)落地式多绳提升机、40t立井提升箕斗和配套的定量装载设备,额定容量为2×3000kW的主提升电动机和70m高的钢结构井架。
顾桥矿主井井筒净直径7.5m,用于提煤并进部分风。主井装备2套32t双箕斗,配2台JKMD-5×4(Ⅲ)型落地式多绳摩擦式提升机,电机功率5300KW,采用交-交变频同步电机拖动。主井提升循环时间124秒,每天运行21小时,一年提升350天,年提升能力1186万t。
9.井下辅助运输,有条件的尽量采用无轨胶轮车运输
无轨胶轮车运输实现了由地面(或井底)至各工作地点的直达运输。
一般地,运量最大,经常运往各工作地点的材料、设备、备品、备件等,大多在3t以下,因而采用3t无轨胶轮车,在地面料场、仓库(或井底)装到无轨车上,直接开往各工作地点。
大柳塔煤矿无轨胶轮车队,包括使用和维修并兼管地面运输车辆13台,只有34人。随着技术的熟练,辅助运输队的人员逐渐减少,2000年大柳塔煤矿生产原煤920.58万t,仅9人就满足了全矿的辅助运输和人员运送任务。矿井辅助运输成本仅2~2.5元/t,是其它辅助运输方式的1/50。
大柳塔煤矿使用无轨胶轮车运输的优越性,在投产后的201综采面设备安装中就充分显示。该面引进设备总重4000多t,从仓库到综采面的距离约7.5km,2台支架搬运车只用了18天就完成了这些设备的运输安装任务。现在综采面搬家倒面时间已缩短到10天左右;2000年8月,20606综采面的搬家倒面,又创出3天搬运安装就绪,3天调试,仅用6天一次试运成功的纪录。由于无轨胶轮车辅助运输系统用人特少,就保证了矿井全员工效的提高,也节约了矿井投资。而无轨胶轮车车速快,远非传统辅助运输设备所能及,且中途不需转载,可由地面直达工作面,故大柳塔井田扩大才能实现。
当矿井开拓方式中副井为平硐(或小于6o的斜硐)时,无轨胶轮车可直接下井。当矿井开拓方式中副井为斜井或立井时,无轨胶轮车需要搭乘绞车或罐笼下井。以兖州济三矿副井为例,该立井井筒净直径8.0m,装备两套提升容器。一套为一对1.5t矿车双层4车罐笼(长×宽为4910mm×1270mm);另一套为加宽大型罐笼(长×宽×高为4910×2300×3250mm)带平衡锤,井筒深584m。济三矿辅助运输采用无轨胶轮车运输。尺寸较小的无轨胶轮车可以直接进入加宽大型罐笼下井,尺寸较大的无轨胶轮车(例如支架搬运车及大吨位多功能车)车型采用中间铰接车型,升降时自铰接处解体,翻转90°装车入加宽大型罐笼下井。井上下无轨胶轮车进出罐笼的方向均设在罐笼出车侧,以避开操车设备与存车线路。
据西安、武汉、北京华宇公司、南京、合肥五个设计院不完全统计,自2000年以来,共设计了43对矿井在辅助运输中采用无轨胶轮车运输。
10.准备方式多样化
止于2005年底,我国国有重点煤矿中,主要采用采区式、盘区式和带区式准备,其产量比重分别约占65%、20%和15%。分段式准备仅在少数矿井中采用。
20世纪70年代及其以前,除近水平煤层外,均采用采区式准备。12°以下煤层采用采区式准备仍有相当的比重。我国开滦、平顶山、淮南、淮北、新汶、鹤岗、鸡西、徐州等矿区普遍采用采区式准备。其主要方向:
①扩大采区尺寸及生产能力,推广跨上山连续开采、增大采煤工作面连续推进长度。②普采采区发展多种形式的联合布置,减少矿井同采采区数,生产集中化。
③综采及单产高的普采采区,在区段、采区范围内发展单层化布置、减少岩石巷道及大量联络巷,简化生产系统:
20世纪80年代以来.在倾角12°以下煤层推广应用倾斜长壁带区式准备后,盘区式准备产量比重呈下降趋势。同时,带区式准备迅速获得较大推广,产量比重逐年上升。我国12°以下煤层可采储量占55%,今后发展潜力仍很大,主要为:
①12°以下煤层,大力发展各种形式的带区式布置;
②扩大分带、带区尺寸,增加采煤工作面连续推进长度,发展跨越大巷、中间岩石巷开采;
③适应不同地质、开采技术条件,分别采用仰斜开采、俯斜开采、伪斜开采。我国山西省大同、晋城、潞安、西山、阳泉、汾西等矿区,山东兖州矿、辽宁铁法矿区,陕西神化神东矿区等,煤层倾角较小,均大力发展不同类型的带区式。
④我国煤层倾角在10°~15°的矿区也很多,如徐州、大屯、峰峰、邢台、平顶山等矿区,在井田内因地制宜,采用采区式、带区式混合布置方式,以适应不同地质、开采技术条件。特别是井田构造较复杂时,为适应沿断层布置回采巷道,工作面小角度旋转调斜,在开采块段内出现了不同回采方向、不同倾角的开采单元(区段或分带);
⑤有的煤层倾角较大,如鸡西矿务局在煤层倾角15°~25°条件下,采取了相应措施,扩大了倾斜长壁综采的适用范围。但由于我国目前尚缺乏为倾斜长壁而设计制造的设备,在较大倾角中使用走向长壁采煤的设备,对设备维护不利。因此在正常条件下,倾角一般不大于12°,少数复杂条件不大于17°为宜。
分段式准备是井田划分为阶段或片盘(片盘斜井)时的一种特殊形式,阶段内沿倾斜划分为若干分段,设分段平巷(或增设分段集中平巷)、采煤工作面沿井田一翼连续推进。
11.缓斜煤层上、下山开拓的发展
上、下山开拓,增加了水平储量,减少了矿井开采水平数,延长了水平服务年限,推迟了水平延深时间。根据鸡西矿区8个矿井的调查,开采水平的水平高度由150~200m加大到260~400m,水平可采储量平均由2047万t增加到3723万t,平均水平可采储量增加了81.8%,水平服务年限平均值由17a增加到31.4a。再以平顶山矿区一、四、六、十矿为例,上山开采的水平垂高为121m,采用上、下山开拓的水平垂高平均为292.5m,开采水平垂高增加了140.17%,利用一个开采水平开采两个阶段的储量,节省了大量水平开拓的投资,而且增加了开采水平稳定生产时间,使水平接替过于频繁的矛盾得到缓和。在总结上、下山开拓的基础上,随着大倾角上运胶带输送机的研制成功,进一步促进了缓斜煤层上、下山开拓的发展。
因此,在矿井瓦斯含量较低、涌水量较小的缓斜煤层,采用上、下山开拓方式呈明显的发展趋势。
张集矿井煤层倾角缓(一般小于10°)。根据煤层赋存条件,设计采用了上、下山相结合的开拓方式,减少了水平数目,增加了水平服务年限,延缓了水平接替。利用上、下山可同时布置工作面的有利条件,1997年优化设计时,将原设计以中央区和北区同时生产来达到4.0Mt/a生产能力,改为以中央区一个分区生产来达到4.0Mt/a生产能力,减少了北区2个井筒及大量巷道,且初期工作面均位于工业场地煤柱附近,生产更为集中,投资大幅度减少。
结论
在条件适合的矿区,煤矿开拓与准备技术正在朝大型、特大型方向发展。一批生产能力大、开采系统简单、分区开拓、单产高、单层化、煤巷化、运输连续化和提升自动化、辅助运输采用无轨胶轮车的矿井将在设计中广泛采用。
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第一作者简介
林在康,1945年出生,1981年毕业于中国矿业大学北京研究生部。江苏徐州中国矿业大学矿业学院采矿工程系教授、博士生导师,江苏省高等学校教学名师。主要从事采矿工程专业的教学和科研工作。获国家奖一项、省部级奖四项,主编教材或专著15部。任《煤矿总工程师手册》“开拓与准备”章主编。