煤矿开采深度现状及发展趋势
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分析目前已提出的矿井按深度的分类方
案 , 从地下开采的角度来看 , 认为不宜按井筒 深度作为分类的依据 。这是因为即使是井筒 深度相同的矿井 , 其开采深度也可能有很大 不同 。此外 , 分类标准中加入煤层倾角这个 因素也有一定困难 , 如有些矿井其煤层倾角 局部变化很大 , 难以从总体上划分出它是急 斜煤层还是缓斜煤层 , 有些矿井随深度加大 其倾角变大或变小的情况均有 , 所以考虑煤
图 4 我国国有重点煤 矿按最终开采深度的分布 趋势(a)及矿井数(b)的百分比
由表 2 和图 4 可看出 , 按最终采深统计 , 国有重点煤矿生产矿井多数是中深矿井 , 其 矿井数近 47 %, 深矿井数的比重也增长到近 24 %, 并有 5.01 %的矿井采深超过 1 200 m 。
据 1995 年初统计 , 国有重点煤矿现有生 产矿井中 , 最终开采深度达1 000 m深矿井有 47 处 , 采深 大 于 1 200 m 的 特深 矿 井 有 30 处 。这些深矿井 和特深 矿井主要 分布在开 滦 、鸡西 、七台河 、北票 、舒兰 、沈阳 、新汶 、平
2 煤矿开采深度现状
建国初期统配煤矿产量中 , 约有 40 %是 从深度 200 m 以内的矿井中采出 , 而近 80 % 的煤炭是从深度为 400 m 以内的矿井采出 。 80 年代初期 统配煤矿从不同深度段采出的 煤产量百分比分布情况见图 2 。
图 2 不同开采深度的煤产量百分比
我国煤矿经过近十几年的开采 , 采深明显 加大 。根据煤炭部生产协调司 1995 年初对 599 处国有重点煤矿进行系统调查所提供的数据 库[ 5] , 较全面系统地统计汇总出我国生产矿井 按目前开采深度的分布情况, 见表 1 和图 3 。
3 煤矿生产矿井最终开采深度情况
据煤炭部生产协调司 1995 年初提供的 国有重点煤矿开拓系统情况调查数据库 , 统 计汇总了 599 处国有重点煤矿最终开采深度 分布情况 , 见表 2 。 这些矿最终开采深度分布 趋势及矿井数百分比情况 ,见图 4。
图 3 生产 矿井目前采深的分布趋势(a) 及不同深度矿井 所占百分比(b)
层倾角这个因素反而会使矿井按深度的分类 变得更为复杂化 。 故从地下采煤的方面来考 虑 , 以井下最深开采工作面至地表之间的覆 岩厚度作为矿井分类的依据较有实际意义 , 这对井巷开拓布置 、地温变化 、矿压显现以及 其它因深度增大而引起的各种因素控制都密 切相关 。
参考 国内外采 矿界提出 的各种 分类方 案 , 结合我国煤矿开采深度特征 , 并考虑与井 型(小型 、中型 、大 型 、特大 型)和 煤层 厚度 (薄 、中厚 、厚 、特厚)等分类方案的称呼相对 应以及统计方便等因素 , 建议在现阶段按其 最终开采深度划分成浅矿井 、中深矿井 、深矿 井和特深矿井 4 类 。
599 100.00 628.83
顶山 、徐州 、大屯 、淮南 、长广和南桐等矿区 。 其中最终开采深度最大的是一平浪煤矿的抗 八矿 , 其最终采深将达到1 483 m 。其次是沈 阳矿务局彩屯矿, 其最终采深将达到 1 449 m 。其它如鸡西矿务局小恒山矿 、北京 矿务局房山矿其最终采深将分别达1 432 m 和1 421 m 。 另外抚顺矿务局老虎台矿 、天府 矿务局三汇二矿 、徐州矿务局旗山矿 、通化矿 务局道清矿北斜井 、砟子矿四立井 、北票矿务 局冠 山 矿 , 其 最 终 采 深 分别 将 达 1 394 m 、 1 350 m 、 1 333 m 、 1 330 m 、 1 325 m 、
<400
149 24.87 274.87
0 ～ 99
1 0.17 50.00
100 ～ 199
25 4.17 157.16
200 ～ 299
53 8.85 245.40
300 ～ 399
70 11.69 342.01
400 ～ 800
279 46.58 586.14
400 ～ 499
70 11.69 443.44
矿井类型 浅矿井 其 中
中深矿井 其 中
深矿井 其 中
总 计
Baidu Nhomakorabea
目前采深度/ m
<400 0 ～ 99 100 ～ 199 200 ～ 299 300 ～ 399 400 ～ 800 400 ～ 499 500 ～ 599 600 ～ 699 700 ～ 799 800 ～ 1 200 800 ～ 899 900 ～ 999 1 000 ～ 1 099 1 100 ～ 1 199 0 ～ 1 200
矿井数目 平均采深 处数 百分比/ % /m
300 50.08 273.34 6 1.00 66.83 53 8.85 163.66
104 17.36 247.78 137 22.87 344.22 274 45.74 553.27 93 15.53 447.47 85 14.19 538.79 71 11.85 640.15 25 4.17 749.32 25 4.17 930.80 11 1.84 841.27
400 m估计 , 则我国地下 煤炭的预 测总资源 量中至少还有大约 80 %的煤炭资源还没有 被开发和利用 。
建国以来 , 煤田开发深度逐渐加大 。 以 建井深度为例 , 50 年代立井平均开凿深度还 不到 200 m , 到 90 年代平均 开凿深 度已达 600 m , 40 a 内大约增加了 400 m , 相当于平 均每年增加 10 m 。 在 50 年代 , 仅能开凿深 度 300 余 m 的浅立井 , 而从 80 年代后期 , 已 开凿了一批千米以上的深立井 。例如北票冠 山副井深1 025.5 m , 主井深1 059.0 m ;徐州 张小 楼 新 主 井 深 1 037.5 m , 新 副 井 深 达 1 057.5 m ;新汶孙村风井深达1 052 m ;北票 郑家风井深达1 072 m 。
500 ～ 599
77 12.85 535.38
600 ～ 699
70 11.69 642.26
700 ～ 799
62 10.35 746.94
800 ～ 1 200
141 23.54 947.00
800 ～ 899
53 8.85 845.49
900 ～ 999
41 6.84 945.27
1 000 ～ 1 099 33 5.51 1 029.97
我国建井学术界曾对深井问题进行过探 讨 , 在一 些建井文 献[ 4] 中 , 曾经按照 凿井技 术与装备的难易程度将立井井筒深度分成为
5类 。 还有以井田下部边界的深度并考虑煤层
埋藏角度 , 作为划 分煤层不 同深度的 指标 。 由于不同国家煤层赋存自然条件的差异 , 以 及各国建井技术和开采技术水平的不同 , 因 此 , 很难建立一个统一和公认的深矿井分类 标准 。
〔关键词〕 煤矿 开采深度 现状 趋势
煤炭资源开发由浅部向深部发展是客观 的必然规律 , 也是世界上许多产煤国家所面 临的共同问题 。 1982 年的全国煤田预测[ 1] , 我国煤炭预测资源量及其埋藏深度的分布所 占比例 , 见图 1 。
图 1 不同深度煤炭资源预测储量及比例
由图 1 可知 , 就我国目前达到的勘探深 度而言 , 至地下 2 km 深度处预 测总资源量 约为 4.5 T t ;按粗略的估算 , 勘探深度平均每 增加 100 m , 获得的煤炭预测资源量约增加 225 Gt , 而在 1.5 km ～ 2.0 km 深度范围内每 增加 100 m 煤 炭 预 测 资 源 量 平 均 增 加 250 Gt ;如果按目前煤矿的平均开采深度为
除新建矿井以外 , 部分老矿井的开采深 度有明显增长 。 据统计 , 1980 年我国煤矿平 均开采深度为 288 m , 1995 年为 428.83 m , 即 1 5 a 内 开 采 深 度 增 加 了 14 0 .8 3 m , 年 平均降深速度为 9.39 m/ a , 而降深速度最大 的 省 份 和 矿 务 局 分 别 达 14.80 m/ a 和 21.53 m/ a 。
1 煤矿按开采深度分类
煤矿的开采深度按时期可分为目前开采 深度和最终开采 深度 。 矿井按开 采深度分 类 , 应当指出 , 尽管国内外采矿文献中已提出
第 6 期 厶 贝东风 等 煤 矿开采深度现状及发展趋势
39
一些有关 矿井按开采深 度分类的见 解和论 述 。 如前苏联学者 A.Υ.巴赫晋[ 2] 按照开采深 度将 矿 井 划 分 成 两 类 :采 深 在 600 m ～ 1 000 m范围 内的矿井 称为深矿 井 , 采深在 1 000 m ～ 1 500 m范围内的矿井称为大深度 矿井 ;A.E.维 杜 林[ 3] 也 将 开 采 深 度 超 过 600 m 的 矿 井统 称 深 矿 井 , 但在 深 度 大 于 600 m的 矿井 中 又分 为 三类 :第 一 类矿 井 , 600 m ～ 800 m ;第 二 类 矿 井 , 800 m ～ 1 000 m ;第三类矿井 , 1 000 m以上 。 德国多 数 人 对 开 采 深 度 研 究 范 围 为 900 m ～ 1 400 m , 少 数 研 究 工 作 者 涉 及 深 度 1 500 m ～ 1 600 m 的问题 , 但在众多的论著 中未见到有关深矿井分类和其定量界限的论 述 。 波兰的一些文献中曾按巷道所处的位置 将深度超过800 m 的巷道称为深井巷道 。 其 它国家涉及深矿井定义论述很少 。 但是 , 就 世界范围而言 , 尚无公认的统一有关深矿井 的定量划分标准 。
第 6 期 厶 贝东风 等 煤 矿开采深度现状及发展趋势
41
表 2 我国国有重点煤矿生产矿井按最终
开采深度的分布情况(1995 年初统计)
矿井类型 浅矿井 其 中
中深矿井 其 中
深矿井 其 中
特深矿井 其 中
总 计
最终开采深度/ m
矿井数目 平均采深 处数 百分比/ % /m
第 6 卷第 6 期 煤 COAL 1997 年
煤矿开采深度现状及发展趋势
厶 贝东风 刘听成
(西安矿业学院 , 西安 , 710054)
〔摘 要〕 统计汇总了 599 处国有重点煤矿目前最终开采深度并用图表说明其 分布情况 , 进而阐述了我国煤矿开采深度现状及发展趋势 。
由表 1 和图 3 可以看出 , 我国国有重点 煤矿的生产矿井 , 目前多数还是浅矿井和中 深 矿 井 , 其 百 分 比 分 别 为 50.08 % 和
40
煤 1997 年第 6 卷
45.74 %, 而深矿井仅占 4.2 %。
表 1 我国国有重点煤矿生产矿井按目前 开采深度的分布情况(1995 年初统计)
8 1.34 937.13 4 0.67 1 040.00 2 0.33 1 179.50 599 100.00 428.83
达 880 m 。 开滦矿务局 马家沟矿 、唐山矿采 深分别 达 936 m 、977 m 。 新 汶矿务 局华丰 矿 、孙 村矿采 深分别 已达 942 m 、1 055 m 。 北票矿务局台吉矿立井 、冠山矿采深分别已 达 972 m 、1 059 m 。 另外还有一些采深已达 900 m 以上的矿井如阜新矿务局王家营矿 , 906 m ;北京矿务局门头沟矿 , 1 008 m 等 。
1 100 ～ 1 199 14 2.34 1 140.79
1 200 ～ 1 600 30 5.01 1 283.63 1 200 ～ 1 299 20 3.34 1 234.10
1 300 ～ 1 399
6
1.00 1 340.33
1 400 ～ 1 499
4
0.67 1 446.25
0 ～ 1 200
根据 1995 年初的统计 , 国有重点煤矿的 生产矿井中 , 目前采深已超过 800 m 的矿井 中有 25 处 , 其分布在开滦 、北京 、鸡西 、沈阳 、 抚顺 、新汶 、徐州和长广等开采历史较长的老 矿区 。其中开采深度最大的是沈阳矿务局彩 屯矿 , 采深达 1 199 m ;其次是开滦矿务局赵 各庄矿 , 采深达 1 160 m 。 鸡西 矿务局小恒 山矿是 50 年代我国自行设计的 , 目前采深已
案 , 从地下开采的角度来看 , 认为不宜按井筒 深度作为分类的依据 。这是因为即使是井筒 深度相同的矿井 , 其开采深度也可能有很大 不同 。此外 , 分类标准中加入煤层倾角这个 因素也有一定困难 , 如有些矿井其煤层倾角 局部变化很大 , 难以从总体上划分出它是急 斜煤层还是缓斜煤层 , 有些矿井随深度加大 其倾角变大或变小的情况均有 , 所以考虑煤
图 4 我国国有重点煤 矿按最终开采深度的分布 趋势(a)及矿井数(b)的百分比
由表 2 和图 4 可看出 , 按最终采深统计 , 国有重点煤矿生产矿井多数是中深矿井 , 其 矿井数近 47 %, 深矿井数的比重也增长到近 24 %, 并有 5.01 %的矿井采深超过 1 200 m 。
据 1995 年初统计 , 国有重点煤矿现有生 产矿井中 , 最终开采深度达1 000 m深矿井有 47 处 , 采深 大 于 1 200 m 的 特深 矿 井 有 30 处 。这些深矿井 和特深 矿井主要 分布在开 滦 、鸡西 、七台河 、北票 、舒兰 、沈阳 、新汶 、平
2 煤矿开采深度现状
建国初期统配煤矿产量中 , 约有 40 %是 从深度 200 m 以内的矿井中采出 , 而近 80 % 的煤炭是从深度为 400 m 以内的矿井采出 。 80 年代初期 统配煤矿从不同深度段采出的 煤产量百分比分布情况见图 2 。
图 2 不同开采深度的煤产量百分比
我国煤矿经过近十几年的开采 , 采深明显 加大 。根据煤炭部生产协调司 1995 年初对 599 处国有重点煤矿进行系统调查所提供的数据 库[ 5] , 较全面系统地统计汇总出我国生产矿井 按目前开采深度的分布情况, 见表 1 和图 3 。
3 煤矿生产矿井最终开采深度情况
据煤炭部生产协调司 1995 年初提供的 国有重点煤矿开拓系统情况调查数据库 , 统 计汇总了 599 处国有重点煤矿最终开采深度 分布情况 , 见表 2 。 这些矿最终开采深度分布 趋势及矿井数百分比情况 ,见图 4。
图 3 生产 矿井目前采深的分布趋势(a) 及不同深度矿井 所占百分比(b)
层倾角这个因素反而会使矿井按深度的分类 变得更为复杂化 。 故从地下采煤的方面来考 虑 , 以井下最深开采工作面至地表之间的覆 岩厚度作为矿井分类的依据较有实际意义 , 这对井巷开拓布置 、地温变化 、矿压显现以及 其它因深度增大而引起的各种因素控制都密 切相关 。
参考 国内外采 矿界提出 的各种 分类方 案 , 结合我国煤矿开采深度特征 , 并考虑与井 型(小型 、中型 、大 型 、特大 型)和 煤层 厚度 (薄 、中厚 、厚 、特厚)等分类方案的称呼相对 应以及统计方便等因素 , 建议在现阶段按其 最终开采深度划分成浅矿井 、中深矿井 、深矿 井和特深矿井 4 类 。
599 100.00 628.83
顶山 、徐州 、大屯 、淮南 、长广和南桐等矿区 。 其中最终开采深度最大的是一平浪煤矿的抗 八矿 , 其最终采深将达到1 483 m 。其次是沈 阳矿务局彩屯矿, 其最终采深将达到 1 449 m 。其它如鸡西矿务局小恒山矿 、北京 矿务局房山矿其最终采深将分别达1 432 m 和1 421 m 。 另外抚顺矿务局老虎台矿 、天府 矿务局三汇二矿 、徐州矿务局旗山矿 、通化矿 务局道清矿北斜井 、砟子矿四立井 、北票矿务 局冠 山 矿 , 其 最 终 采 深 分别 将 达 1 394 m 、 1 350 m 、 1 333 m 、 1 330 m 、 1 325 m 、
<400
149 24.87 274.87
0 ～ 99
1 0.17 50.00
100 ～ 199
25 4.17 157.16
200 ～ 299
53 8.85 245.40
300 ～ 399
70 11.69 342.01
400 ～ 800
279 46.58 586.14
400 ～ 499
70 11.69 443.44
矿井类型 浅矿井 其 中
中深矿井 其 中
深矿井 其 中
总 计
Baidu Nhomakorabea
目前采深度/ m
<400 0 ～ 99 100 ～ 199 200 ～ 299 300 ～ 399 400 ～ 800 400 ～ 499 500 ～ 599 600 ～ 699 700 ～ 799 800 ～ 1 200 800 ～ 899 900 ～ 999 1 000 ～ 1 099 1 100 ～ 1 199 0 ～ 1 200
矿井数目 平均采深 处数 百分比/ % /m
300 50.08 273.34 6 1.00 66.83 53 8.85 163.66
104 17.36 247.78 137 22.87 344.22 274 45.74 553.27 93 15.53 447.47 85 14.19 538.79 71 11.85 640.15 25 4.17 749.32 25 4.17 930.80 11 1.84 841.27
400 m估计 , 则我国地下 煤炭的预 测总资源 量中至少还有大约 80 %的煤炭资源还没有 被开发和利用 。
建国以来 , 煤田开发深度逐渐加大 。 以 建井深度为例 , 50 年代立井平均开凿深度还 不到 200 m , 到 90 年代平均 开凿深 度已达 600 m , 40 a 内大约增加了 400 m , 相当于平 均每年增加 10 m 。 在 50 年代 , 仅能开凿深 度 300 余 m 的浅立井 , 而从 80 年代后期 , 已 开凿了一批千米以上的深立井 。例如北票冠 山副井深1 025.5 m , 主井深1 059.0 m ;徐州 张小 楼 新 主 井 深 1 037.5 m , 新 副 井 深 达 1 057.5 m ;新汶孙村风井深达1 052 m ;北票 郑家风井深达1 072 m 。
500 ～ 599
77 12.85 535.38
600 ～ 699
70 11.69 642.26
700 ～ 799
62 10.35 746.94
800 ～ 1 200
141 23.54 947.00
800 ～ 899
53 8.85 845.49
900 ～ 999
41 6.84 945.27
1 000 ～ 1 099 33 5.51 1 029.97
我国建井学术界曾对深井问题进行过探 讨 , 在一 些建井文 献[ 4] 中 , 曾经按照 凿井技 术与装备的难易程度将立井井筒深度分成为
5类 。 还有以井田下部边界的深度并考虑煤层
埋藏角度 , 作为划 分煤层不 同深度的 指标 。 由于不同国家煤层赋存自然条件的差异 , 以 及各国建井技术和开采技术水平的不同 , 因 此 , 很难建立一个统一和公认的深矿井分类 标准 。
〔关键词〕 煤矿 开采深度 现状 趋势
煤炭资源开发由浅部向深部发展是客观 的必然规律 , 也是世界上许多产煤国家所面 临的共同问题 。 1982 年的全国煤田预测[ 1] , 我国煤炭预测资源量及其埋藏深度的分布所 占比例 , 见图 1 。
图 1 不同深度煤炭资源预测储量及比例
由图 1 可知 , 就我国目前达到的勘探深 度而言 , 至地下 2 km 深度处预 测总资源量 约为 4.5 T t ;按粗略的估算 , 勘探深度平均每 增加 100 m , 获得的煤炭预测资源量约增加 225 Gt , 而在 1.5 km ～ 2.0 km 深度范围内每 增加 100 m 煤 炭 预 测 资 源 量 平 均 增 加 250 Gt ;如果按目前煤矿的平均开采深度为
除新建矿井以外 , 部分老矿井的开采深 度有明显增长 。 据统计 , 1980 年我国煤矿平 均开采深度为 288 m , 1995 年为 428.83 m , 即 1 5 a 内 开 采 深 度 增 加 了 14 0 .8 3 m , 年 平均降深速度为 9.39 m/ a , 而降深速度最大 的 省 份 和 矿 务 局 分 别 达 14.80 m/ a 和 21.53 m/ a 。
1 煤矿按开采深度分类
煤矿的开采深度按时期可分为目前开采 深度和最终开采 深度 。 矿井按开 采深度分 类 , 应当指出 , 尽管国内外采矿文献中已提出
第 6 期 厶 贝东风 等 煤 矿开采深度现状及发展趋势
39
一些有关 矿井按开采深 度分类的见 解和论 述 。 如前苏联学者 A.Υ.巴赫晋[ 2] 按照开采深 度将 矿 井 划 分 成 两 类 :采 深 在 600 m ～ 1 000 m范围 内的矿井 称为深矿 井 , 采深在 1 000 m ～ 1 500 m范围内的矿井称为大深度 矿井 ;A.E.维 杜 林[ 3] 也 将 开 采 深 度 超 过 600 m 的 矿 井统 称 深 矿 井 , 但在 深 度 大 于 600 m的 矿井 中 又分 为 三类 :第 一 类矿 井 , 600 m ～ 800 m ;第 二 类 矿 井 , 800 m ～ 1 000 m ;第三类矿井 , 1 000 m以上 。 德国多 数 人 对 开 采 深 度 研 究 范 围 为 900 m ～ 1 400 m , 少 数 研 究 工 作 者 涉 及 深 度 1 500 m ～ 1 600 m 的问题 , 但在众多的论著 中未见到有关深矿井分类和其定量界限的论 述 。 波兰的一些文献中曾按巷道所处的位置 将深度超过800 m 的巷道称为深井巷道 。 其 它国家涉及深矿井定义论述很少 。 但是 , 就 世界范围而言 , 尚无公认的统一有关深矿井 的定量划分标准 。
第 6 期 厶 贝东风 等 煤 矿开采深度现状及发展趋势
41
表 2 我国国有重点煤矿生产矿井按最终
开采深度的分布情况(1995 年初统计)
矿井类型 浅矿井 其 中
中深矿井 其 中
深矿井 其 中
特深矿井 其 中
总 计
最终开采深度/ m
矿井数目 平均采深 处数 百分比/ % /m
第 6 卷第 6 期 煤 COAL 1997 年
煤矿开采深度现状及发展趋势
厶 贝东风 刘听成
(西安矿业学院 , 西安 , 710054)
〔摘 要〕 统计汇总了 599 处国有重点煤矿目前最终开采深度并用图表说明其 分布情况 , 进而阐述了我国煤矿开采深度现状及发展趋势 。
由表 1 和图 3 可以看出 , 我国国有重点 煤矿的生产矿井 , 目前多数还是浅矿井和中 深 矿 井 , 其 百 分 比 分 别 为 50.08 % 和
40
煤 1997 年第 6 卷
45.74 %, 而深矿井仅占 4.2 %。
表 1 我国国有重点煤矿生产矿井按目前 开采深度的分布情况(1995 年初统计)
8 1.34 937.13 4 0.67 1 040.00 2 0.33 1 179.50 599 100.00 428.83
达 880 m 。 开滦矿务局 马家沟矿 、唐山矿采 深分别 达 936 m 、977 m 。 新 汶矿务 局华丰 矿 、孙 村矿采 深分别 已达 942 m 、1 055 m 。 北票矿务局台吉矿立井 、冠山矿采深分别已 达 972 m 、1 059 m 。 另外还有一些采深已达 900 m 以上的矿井如阜新矿务局王家营矿 , 906 m ;北京矿务局门头沟矿 , 1 008 m 等 。
1 100 ～ 1 199 14 2.34 1 140.79
1 200 ～ 1 600 30 5.01 1 283.63 1 200 ～ 1 299 20 3.34 1 234.10
1 300 ～ 1 399
6
1.00 1 340.33
1 400 ～ 1 499
4
0.67 1 446.25
0 ～ 1 200
根据 1995 年初的统计 , 国有重点煤矿的 生产矿井中 , 目前采深已超过 800 m 的矿井 中有 25 处 , 其分布在开滦 、北京 、鸡西 、沈阳 、 抚顺 、新汶 、徐州和长广等开采历史较长的老 矿区 。其中开采深度最大的是沈阳矿务局彩 屯矿 , 采深达 1 199 m ;其次是开滦矿务局赵 各庄矿 , 采深达 1 160 m 。 鸡西 矿务局小恒 山矿是 50 年代我国自行设计的 , 目前采深已