第03章_井田开拓
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�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。
�井田：划归给一个矿井开采的部
分煤田。
井型 井田走向长度m 小型 >=1500 中型 >=4000 大型 >=7000 井田倾向长度 一般 2000m以上
�矿 区 ： 开 发 煤 田 形 成 的 社 会 组
合，成为矿区。
2013-4-9 山东工商学院 陈章良
J2 J3
图 2—5 采区式划分 1—阶段运输大巷；2—阶段回风大巷；3—采区运输上山； 4—采区轨道上山；5—区段运输平巷；6—区段回风平巷
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F5
F3
F1
1 2
F2
F4
F6
J1
J2
J3
图 2— 6 带区式划分
J 12013-4-9 ， J 2， J 3—阶段； F 1， F 2， F 3， F 4， F 5， F 6—带区；①、②—分带 山东工商学院 陈章良
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2013-4-9
第一节 井田开拓基本知识
2. ：有垂直划分、水平划分、 2. 井田人为境界的划分方法 井田人为境界的划分方法 ：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。 按煤组划分及按自然条件形状划分等。
�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。 �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。 �按煤组划分：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。
�水平巷道
�平硐—有出口直接通到地表的水平巷道称为平硐。 �平巷/大巷—没有出口直接通达地表，沿煤层走向开掘的水平巷道。 �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。
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第一节 井田开拓基本知识
�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
为100～250m
�阶段斜长：阶段的倾斜长度为阶段斜长，一般<2000m �阶段走向长度：井田走向长度即为阶段的走向长度 开采水平或水平 通常将设有井底车场、阶段运输大巷 并且担负全阶段运输任务的水平，称为 开采水平 。
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第一节 井田开拓基本知识
图 井田划分阶段
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第一节 井田开拓基本知识
井田内再划分 四、 四、井田内再划分 井田内再划分 四、 四、井田内再划分
井田倾向长度 一般 2000m以上
采区 阶段 阶段 带区
井田
盘区或带区 盘区或带区
井型 井田走向长度m 小型 >=1500 中型 >=4000 大型 >=7000
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图 矿井巷道示意图 1－立井，2－斜井，3－平硐，4－暗立井，5－溜井，6－石门 9－上山，10－下山，11－风井，12－岩石平巷，13－煤层平巷
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第一节 井田开拓基本知识
六、矿井生产系统 六、矿井生产系统
演示
指在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安 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 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。 巷道线路及其设施，是矿井安全生产的基本前提和保证。
陈章良 E-MAIL:CHENZHL_YT@126.COM
第三章 井田开拓
1 1 2 2 3 3 4 4
井田开拓基本知识 井田开拓基本知识 井田开拓方式 井田开拓方式 井田开拓基本问题分析 井田开拓基本问题分析 井底车场 井底车场
第一节 井田开拓基本知识 一、煤田、井田和矿区 一、煤田、井田和矿区
走向长壁采煤法 �（2）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。
倾斜长壁采煤法
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第一节 井田开拓基本知识
A C3 C1 Q1 Q2 Q3 2 C2 C4 J1 C14 Q1 35 Q 2 1Q3 6 A
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第一节 井田开拓基本知识
五、矿井巷道 五、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。 �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。
第一节 井田开拓基本知识 3. 3. 井田直接划分为盘区或带区 井田直接划分为盘区或带区
� 开采近水平煤层时，一般沿煤层主要延伸方面布置大苍，将运 输大苍两侧划分成若干块段，每个块段叫盘区。
图 井田划分盘区 1—主斜井；2—副斜井；3—主要石门；4—主要运输巷； 5、6--盘区运输平巷；7—盘区边界；8—井田边界
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第一节 井田开拓基本知识 2. 2. 阶段内的再划分 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两种方式：采区式、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），采区倾向长度与阶段斜长 相等。在采区范围内，沿煤层倾向将采区划分为若干区段。
�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。
� 开采条件：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。
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第一节 井田开拓基本知识
� 是指按矿井可采储量、设计生产能力， 3. 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， � 3.
并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。 并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。
� � 矿井的基本建设投资很高 矿井的基本建设投资很高 � � 矿井建设和生产与其他企业有密切关系 矿井建设和生产与其他企业有密切关系
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4 、排水系统： 其作用是利用排水设备，将井下涌水排到地 4 、排水系统： 其作用是利用排水设备，将井下涌水排到地
5 、其它系统： 供电、通信、供气、供水等 5 、其它系统： 供电、通信、供气、供水等 。 。
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第一节 井田开拓基本知识
七、开拓巷道、准备巷道和回采巷道 七、开拓巷道、准备巷道和回采巷道
升设备，运到地面的系统 升设备，运到地面的系统 。 。
1 、运煤系统： 将采煤工作面的采下煤炭，通过运输设备和提 1 、运煤系统： 将采煤工作面的采下煤炭，通过运输设备和提 2 、通风系统 ： 利用各种通风设备、设施，不断把地面的新 2 、通风系统 ： 利用各种通风设备、设施，不断把地面的新
鲜风流(空气)按一定的路线、一定的风量送到井下各用风地 鲜风流(空气)按一定的路线、一定的风量送到井下各用风地 点，同时，把井下产生的乏风排至地面。 点，同时，把井下产生的乏风排至地面。 3 、运料、排矸系统： 大型矿井由于主、副提升的任务都很 3 、运料、排矸系统： 大型矿井由于主、副提升的任务都很 重，故常设两套以上的提升运输系统。 重，故常设两套以上的提升运输系统。 面，以维护矿井正常、安全生产。 面，以维护矿井正常、安全生产。
井型
矿井设计生产能 矿井设 力 计服务年 限（a） （万t/a） ≥600 300～500 120～240 45～90 9～30 80 70 60 50
开采水平设计服务年限（a） 缓斜煤层矿 井 40 35 30 25 名省自定 25 20 20 15 倾斜煤层矿 急斜煤层 井 矿井
特大 大 中 小 表
� 1. 矿井储量：矿井储量是指矿井可采煤层的全部储量。
煤炭储量 能利用储量（A+B+C+D） 工业储量 Zg（A+B+C） 可采储量Zk 设计损失量 远景储量 （D） 暂不能利用储量
Z -P)C Z =( =(Z k gg Z Z =(Z -P)C k=(
Z 矿井可采储量 k— Z k—矿井可采储量 Z gg—矿井工业含量 Z —矿井工业含量 P P—保护煤柱损失量 —保护煤柱损失量 C C—采区回采率 —采区回采率
第一节 井田开拓基本知识
神东煤田总面积3.12万平方公里，探明储量2236亿吨，远景储量1万亿吨。
神东煤炭集团公司煤矿分布图
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第一节 井田开拓基本知识
矿井储量、生产能力和服务年限 二、 二、矿井储量、生产能力和服务年限 矿井储量、生产能力和服务年限 二、 二、矿井储量、生产能力和服务年限
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第一节 井田开拓基本知识
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第一节 井田开拓基本知识
I
×
+
+
+
+
二
± 0 +
矿 - 300 +
I
×
I
一
+
矿
+
1
+
三 + I +
+0 + - 300
× ×
2
矿
+
+
- 600 +
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×
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+
+
- 600
图 2— 2
井 田划 分方 法
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
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
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第一节 井田开拓基本知识
煤田划分为井田 三、 三、煤田划分为井田 煤田划分为井田 三、 三、煤田划分为井田 1. 1. 划分的原则 划分的原则
① ① 井田范围、储量、煤层赋存及开采条件 井田范围、储量、煤层赋存及开采条件 要与矿 要与矿 井生产能力相适应 井生产能力相适应 ② ② 保证井田有合理的尺寸 保证井田有合理的尺寸 ③ ③ ④ ④ ⑤ ⑤ ⑥ ⑥ 充分利用自然等条件划分井田 充分利用自然等条件划分井田 合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿 合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿 井之间的关系 井之间的关系 要有良好的安全经济效果 要有良好的安全经济效果 要有利于矿井生产技术管理在不受其它 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 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 线境界线，以有利于矿井设计和生产技 术管理工作。 术管理工作。
第一节 井田开拓基本知识
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第一节 井田开拓基本知识
1. 1. 井田划分成阶段 井田划分成阶段
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。
�阶段垂高：阶段上部边界与下部边界的垂直距离，一般
4. � 4. 矿井生产能力、服务年限与井田储量之间的关系 矿井生产能力、服务年限与井田储量之间的关系 �
Zk T = A⋅K
式中： Zk——矿井可采储量（万t） T ——矿井设计服务年限（a） A ——矿井设计生产能力（万t/a） K ——储量备用系数
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第一节 井田开拓基本知识
的巷 �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
�硐室
�绞车房、变电所、煤仓、
避难场所等。
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第一节 井田开拓基本知识
掘进顺序
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第一节 井田开拓基本知识
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第一节 井田开拓基本知识
：单位时间内矿井产量，用万吨/年表示。 � 2. 矿井生产能力 矿井生产能力 ：单位时间内矿井产量，用万吨/年表示。 � 2.
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、 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。 设备供应及国家需煤等因素确定。
含炭物质沉积形成基本连续的大面积 含煤地带。
�井田：划归给一个矿井开采的部
分煤田。
井型 井田走向长度m 小型 >=1500 中型 >=4000 大型 >=7000 井田倾向长度 一般 2000m以上
�矿 区 ： 开 发 煤 田 形 成 的 社 会 组
合，成为矿区。
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图 2—5 采区式划分 1—阶段运输大巷；2—阶段回风大巷；3—采区运输上山； 4—采区轨道上山；5—区段运输平巷；6—区段回风平巷
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F5
F3
F1
1 2
F2
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J1
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J3
图 2— 6 带区式划分
J 12013-4-9 ， J 2， J 3—阶段； F 1， F 2， F 3， F 4， F 5， F 6—带区；①、②—分带 山东工商学院 陈章良
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第一节 井田开拓基本知识
2. ：有垂直划分、水平划分、 2. 井田人为境界的划分方法 井田人为境界的划分方法 ：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。 按煤组划分及按自然条件形状划分等。
�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。 �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。 �按煤组划分：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。
�水平巷道
�平硐—有出口直接通到地表的水平巷道称为平硐。 �平巷/大巷—没有出口直接通达地表，沿煤层走向开掘的水平巷道。 �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。
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第一节 井田开拓基本知识
�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
为100～250m
�阶段斜长：阶段的倾斜长度为阶段斜长，一般<2000m �阶段走向长度：井田走向长度即为阶段的走向长度 开采水平或水平 通常将设有井底车场、阶段运输大巷 并且担负全阶段运输任务的水平，称为 开采水平 。
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第一节 井田开拓基本知识
图 井田划分阶段
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第一节 井田开拓基本知识
井田内再划分 四、 四、井田内再划分 井田内再划分 四、 四、井田内再划分
井田倾向长度 一般 2000m以上
采区 阶段 阶段 带区
井田
盘区或带区 盘区或带区
井型 井田走向长度m 小型 >=1500 中型 >=4000 大型 >=7000
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图 矿井巷道示意图 1－立井，2－斜井，3－平硐，4－暗立井，5－溜井，6－石门 9－上山，10－下山，11－风井，12－岩石平巷，13－煤层平巷
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第一节 井田开拓基本知识
六、矿井生产系统 六、矿井生产系统
演示
指在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安 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 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。 巷道线路及其设施，是矿井安全生产的基本前提和保证。
陈章良 E-MAIL:CHENZHL_YT@126.COM
第三章 井田开拓
1 1 2 2 3 3 4 4
井田开拓基本知识 井田开拓基本知识 井田开拓方式 井田开拓方式 井田开拓基本问题分析 井田开拓基本问题分析 井底车场 井底车场
第一节 井田开拓基本知识 一、煤田、井田和矿区 一、煤田、井田和矿区
走向长壁采煤法 �（2）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。
倾斜长壁采煤法
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第一节 井田开拓基本知识
A C3 C1 Q1 Q2 Q3 2 C2 C4 J1 C14 Q1 35 Q 2 1Q3 6 A
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第一节 井田开拓基本知识
五、矿井巷道 五、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。 �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。
第一节 井田开拓基本知识 3. 3. 井田直接划分为盘区或带区 井田直接划分为盘区或带区
� 开采近水平煤层时，一般沿煤层主要延伸方面布置大苍，将运 输大苍两侧划分成若干块段，每个块段叫盘区。
图 井田划分盘区 1—主斜井；2—副斜井；3—主要石门；4—主要运输巷； 5、6--盘区运输平巷；7—盘区边界；8—井田边界
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第一节 井田开拓基本知识 2. 2. 阶段内的再划分 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两种方式：采区式、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），采区倾向长度与阶段斜长 相等。在采区范围内，沿煤层倾向将采区划分为若干区段。
�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。
� 开采条件：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。
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第一节 井田开拓基本知识
� 是指按矿井可采储量、设计生产能力， 3. 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， � 3.
并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。 并考虑储量备用系数计算出的矿井开采年限。
� � 矿井的基本建设投资很高 矿井的基本建设投资很高 � � 矿井建设和生产与其他企业有密切关系 矿井建设和生产与其他企业有密切关系
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4 、排水系统： 其作用是利用排水设备，将井下涌水排到地 4 、排水系统： 其作用是利用排水设备，将井下涌水排到地
5 、其它系统： 供电、通信、供气、供水等 5 、其它系统： 供电、通信、供气、供水等 。 。
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第一节 井田开拓基本知识
七、开拓巷道、准备巷道和回采巷道 七、开拓巷道、准备巷道和回采巷道
升设备，运到地面的系统 升设备，运到地面的系统 。 。
1 、运煤系统： 将采煤工作面的采下煤炭，通过运输设备和提 1 、运煤系统： 将采煤工作面的采下煤炭，通过运输设备和提 2 、通风系统 ： 利用各种通风设备、设施，不断把地面的新 2 、通风系统 ： 利用各种通风设备、设施，不断把地面的新
鲜风流(空气)按一定的路线、一定的风量送到井下各用风地 鲜风流(空气)按一定的路线、一定的风量送到井下各用风地 点，同时，把井下产生的乏风排至地面。 点，同时，把井下产生的乏风排至地面。 3 、运料、排矸系统： 大型矿井由于主、副提升的任务都很 3 、运料、排矸系统： 大型矿井由于主、副提升的任务都很 重，故常设两套以上的提升运输系统。 重，故常设两套以上的提升运输系统。 面，以维护矿井正常、安全生产。 面，以维护矿井正常、安全生产。
井型
矿井设计生产能 矿井设 力 计服务年 限（a） （万t/a） ≥600 300～500 120～240 45～90 9～30 80 70 60 50
开采水平设计服务年限（a） 缓斜煤层矿 井 40 35 30 25 名省自定 25 20 20 15 倾斜煤层矿 急斜煤层 井 矿井
特大 大 中 小 表
� 1. 矿井储量：矿井储量是指矿井可采煤层的全部储量。
煤炭储量 能利用储量（A+B+C+D） 工业储量 Zg（A+B+C） 可采储量Zk 设计损失量 远景储量 （D） 暂不能利用储量
Z -P)C Z =( =(Z k gg Z Z =(Z -P)C k=(
Z 矿井可采储量 k— Z k—矿井可采储量 Z gg—矿井工业含量 Z —矿井工业含量 P P—保护煤柱损失量 —保护煤柱损失量 C C—采区回采率 —采区回采率
第一节 井田开拓基本知识
神东煤田总面积3.12万平方公里，探明储量2236亿吨，远景储量1万亿吨。
神东煤炭集团公司煤矿分布图
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第一节 井田开拓基本知识
矿井储量、生产能力和服务年限 二、 二、矿井储量、生产能力和服务年限 矿井储量、生产能力和服务年限 二、 二、矿井储量、生产能力和服务年限
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第一节 井田开拓基本知识
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矿 - 300 +
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一
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三 + I +
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× ×
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图 2— 2
井 田划 分方 法
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
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第一节 井田开拓基本知识
煤田划分为井田 三、 三、煤田划分为井田 煤田划分为井田 三、 三、煤田划分为井田 1. 1. 划分的原则 划分的原则
① ① 井田范围、储量、煤层赋存及开采条件 井田范围、储量、煤层赋存及开采条件 要与矿 要与矿 井生产能力相适应 井生产能力相适应 ② ② 保证井田有合理的尺寸 保证井田有合理的尺寸 ③ ③ ④ ④ ⑤ ⑤ ⑥ ⑥ 充分利用自然等条件划分井田 充分利用自然等条件划分井田 合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿 合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿 井之间的关系 井之间的关系 要有良好的安全经济效果 要有良好的安全经济效果 要有利于矿井生产技术管理在不受其它 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 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 线境界线，以有利于矿井设计和生产技 术管理工作。 术管理工作。
第一节 井田开拓基本知识
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第一节 井田开拓基本知识
1. 1. 井田划分成阶段 井田划分成阶段
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。
�阶段垂高：阶段上部边界与下部边界的垂直距离，一般
4. � 4. 矿井生产能力、服务年限与井田储量之间的关系 矿井生产能力、服务年限与井田储量之间的关系 �
Zk T = A⋅K
式中： Zk——矿井可采储量（万t） T ——矿井设计服务年限（a） A ——矿井设计生产能力（万t/a） K ——储量备用系数
2013-4-9
山东工商学院 陈章良
第一节 井田开拓基本知识
的巷 �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
�硐室
�绞车房、变电所、煤仓、
避难场所等。
2013-4-9
山东工商学院 陈章良
第一节 井田开拓基本知识
掘进顺序
2013-4-9
山东工商学院 陈章良
第一节 井田开拓基本知识
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2013-4-9
第一节 井田开拓基本知识
：单位时间内矿井产量，用万吨/年表示。 � 2. 矿井生产能力 矿井生产能力 ：单位时间内矿井产量，用万吨/年表示。 � 2.
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、 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。 设备供应及国家需煤等因素确定。