第二章井田开拓
第一节井田境界及储量
一、井田境界及范围
2003年10月我院编制了《贵州省发耳矿区总体规划》，其中对玉舍东井井田境界为：东以巴朗河为界，与米箩井田相连；西止于田湾、下寨等地，以F97断层与滥坝井田自然分界；深部东一、东二采区至
+900m、东三采区至+700m水平，浅部至小井开采标高即东一采区西翼为+1450m、东翼为+1400m，东二采区及以东为+1300m。井田面积19.5km2。由于井田浅部小窑众多，乱采乱挖，各煤层均遭到不同程度的破坏，尤以主采层K18号煤层破坏严重。经整改后仍保留12对有证小井生产，其开采范围和开采标高已经省国土资源厅拟设划定。本设计为避开小井对矿井开采的影响。矿界调整为：浅部以现有小井开采范围及标高为界。调整矿界后井田长约11.8km，宽平均约1.5km，面积16.9
km2，比原矿界约少2.6 km2。并经贵州省国土资源厅以（黔国土资矿管函[2005]478号）文“省国土资源厅关于拟设置玉舍煤矿东井矿权的矿区范围拐点坐标及开采深度的复函”拟设。其矿区范围内无其它矿权设置。
井田境界见示意图2－1－1，井田境界拐点坐标见表2－1－1。
表2－1－1 东井矿界拐点坐标表
序号拐
点X（m）Y（m）
序
号
拐
点X（m）Y（m）
1A2930987.0035485030.009I2926864.0035489121.00 2B2927630.0035490481.0010J2928085.0035487557.00 3C2928187.0035490788.0011K2928163.0035487592.00 4D2925313.0035495907.0012L2928490.0035487263.00 5E2924174.0035494703.0013M2928346.0035487144.00 6F2925686.0035490909.0014N2929151.0035485928.00 7G2926252.0035491184.0015O2929670.0035485043.00 8H2926960.0035489902.00
开采深度：+1450～+700m。
备注：表中坐标为北京坐标系，黄海高程。
本次设计的矿井（一期60万/a）矿界为9个拐点坐标，即原矿界范围内一采区和四采区。井田走向长约4.4km，倾斜宽平均约1.5km，面积6.6 km2。
拐点坐标详见表2—1—2。
表1—3—2 东井一期60万/a矿界拐点坐标表
序号拐点X（m）Y（m）
1A293098718485030
2X292859618488912
3Y292753318488264
4J292808518487557
5K292816318487592
6L292849018487263
7M292834618487144
8N292915118485928
9O292967018485043
备注：表中坐标为北京坐标系，黄海高程。
二、资源/储量
1、矿井地质资源量
矿井（一期60万/a）地质资源量
东井共获得总资源量7865万t（不含S≥3的煤层），+1000m标高以上2588万t，其中：（121b）为184万t，（122b）为2075万t，（333）为329万t。
+1000标高以下985万t，其中：（122b）为589万t，（333）为396万t。
房屋及断层煤柱共4292万t，其中：（121b）为761万t，（122b）为2587万t，（333）为944万t。
S≥3的煤层资源量共4221万t：其中，（2S21）为602万t，（2S22）为3619万t。
2、矿井工业资源/储量
矿井（一期60万t/a）共获得工业资源/储量121b+122b+333×折减系数，计3573万t，其中，+1000m水平以上的工业资源/储量2588万t；
+1000m水平以下的工业资源/储量985万t。
3、矿井设计资源/储量
房屋及断层煤柱损失4299万t，其中（121b）为761万t，（122b）为2587万t，（333）为944万t。共获得设计资源/储量7865万t。
4、可采储量
计算方法：
矿井工业资源/储量＝(121b)+（122b）+（333）×折减系数
矿井设计资源/储量＝矿井工业资源/储量-永久煤柱损失
（111）＝〔（121b）－永久煤柱损失〕×采区回采率
（122）＝〔（122b）－永久煤柱损失〕×采区回采率
矿井设计可采储储量＝（111）+（122）+ [（333）×折减系数]×采区回采率
本矿区主要开采薄及中厚煤层，计算可采储量时，薄煤层回采率为85%，中厚煤层回采率为80%；折减系数取0.8。
煤柱留设原则：
（1）井田边界煤柱定为40m；落差大于30m的断层煤柱取30m，落差大于15m的断层煤柱取15m，如断层有导水性煤柱取20m。
（2）采区边界煤柱两侧各取20m，共40m；工作面之间煤柱留设根据其屈服区的宽度与采高和采深的关系，留设5～10m。
（3）井筒、大巷、主要石门及上、下山保护煤柱；地面建（构）筑物下保护煤柱和水体下（玉舍小河及其支流）防水煤柱的留设按照《矿井水文地质规程》（试行）和《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤
柱留设与压煤开采规程》规定计算，计算参数按Ⅱ级保护、表土移动角取45°、基岩移动角取70°考虑。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》留设。
（4）在水淹区或浅部老窑采空区下留设防水煤柱不少于所掘巷道宽度的10倍，即50m。
矿井工业资源/储量＝（121b）+（122b）+（333）×k
＝945+5251+1669×0.6
＝7197.4万t
矿井设计资源/储量：
设计资源/储量＝工业资源/储量－永久煤柱损失（房屋、断层及井田边界煤柱）
＝7197.4－4292
＝2905.4万t；
矿井可采储量：
矿井可采储量＝（矿井设计资源/储量－工业场地和主要井巷煤柱）×回采率
＝2905.4－502.0万t
＝2403.4万t。
第二节矿井设计生产能力及服务年限
一、矿井工作制度
根据《煤矿矿井设计规范》（2005）规定，矿井年工作日330d，工作制度“四、六”制，其中综采工作面三班生产，一班准备；掘进工作面四班均掘进，每班作业时间6h；每天净提升工作时间16h。
二、矿井设计生产能力和服务年限
1、设计生产能力
合理的确定矿井生产能力对保证矿井的稳定性、可靠性、节省矿井基建投资和矿井投产、达产至关重要。
确定矿井生产能力的综合因素主要有：井田内的资源条件、外部建
设条件、开采技术条件、资源量、地质构造、瓦斯限产、机械化装备及管理水平等。
（1）资源量
玉舍煤矿东井共获得资源/储量7865万t，其中，探明的经济基础储量（121b）为945.00万t，控制的经济基础储量（122b）为5251.00万t，推断的内蕴经济资源量（333）为1669.0万t。另估算了K2、K10、K12、K13、K16、K106a、K109a、K110-2等8层煤含硫大于3%的资源/储量4221.00万t。
获得设计可采储量2403.4万t。
（2）煤层赋存及稳定程度
本井田可采及局部可采煤层共有18层，为缓倾斜薄及中厚煤层的煤层群为主，可采煤层主要分布在中、上段。煤层总厚度12.55～
25.73m，含煤系数5～14%。井田范围内可采及局部可采煤层共18层，分布在上、中、下三个含煤段，主要可采煤层集中于中、上含煤段，井田内大部分块段煤层倾角一般在18～25°左右。主采煤层（K9、K18、K40）全区赋存较稳定，K18发育最好，井田内全区可采，煤层结构较简单，平均厚3.18m，顶底板多为粉砂粘土岩或粘土岩。适宜于机械化开采。
（3）地质构造
玉舍煤矿东井位于贵州省六盘水市水城县境内格目底向斜东段南西翼（包括勺米井田以及俄嘎勘探区巴朗河以西），为一单斜构造，地层倾角一般在20°～30°之间，沿走向则西段倾角较东段稍大，变化在3～6°之间。井田内次一级褶曲不发育，对矿井开采无影响。
井田内共发现断层92条，断层主要发育在软岩层中，特别是小断层，在各类断层中以断距小于1m的断层最发育，断层数量随断距的增大而减少，区内走向断层最发育。
区内大于30m落差的断层有13条，对矿井开采有一定影响。除上述落差大于30m的主要断层外，本区尚发育有较多的落差小于30m的断层。因这些断层一般延长不远，断距不大，仅对浅部煤层较小破坏，对
本区开发影响较小。
综上所述：玉舍矿东井构造复杂程度属中等偏简单类型。
（4）采区同时生产的工作面个数分析
根据已审查的矿井可研开拓方式和开采布置，矿井划分一个水平六个采区开采全井田，上、下山开拓，水平标高一、二采区为+1000m，三采区为+900m，采用走向长壁采煤法。一采区（一期60万t/a）面积约2.4km2，采区走向长约4.0km。开采煤层为近距离煤层群，采区内布置一个综采工作面产，同时准备一个工作面。
（5）首采工作面开采技术条件分析
根据矿井开拓布置，首采区（一期60万t/a）位于+1000m水平以上，西以F97断层为界，东以36勘探线为界。浅部以小煤矿划界为界。采区走向长4.0m，倾向长0.6km，面积约2.4km2。采区内有F101、F105、F113、F98四条大断层和数量不多的小断层，对工作面回采有影响，特别是F98断层直接影响了首采面走向的布置。同时工作面的布置应避开
F105，但总的地质条件较简单，本区采面条件也较好，适宜于机械化开采。
（6）瓦斯限产分析
本井田煤层瓦斯含量比较高，主要煤层的原煤瓦斯含量平均达16～18 ml/g.r，瓦斯含量分布不均匀，各煤层均有一定范围的瓦斯富集区。且煤层群开采临近层瓦斯涌出也较大，当任何一层开采时，其工作面的瓦斯涌出除本层外，临近层瓦斯占有较大比例。因此，对于首采煤层工作面产量将受瓦斯涌出量的限制。设计进行了瓦斯限产计算，其计算结果详见表4-2-1。
表4-2-1 一采区各煤层工作面瓦斯涌出量及最高限产量表
煤层通风
方式
工作面瓦
斯涌出量
(m3/t)
工作面最大生产能力（万t）
不抽放
瓦斯时
抽放率
为40%时
抽放率
为50%时
抽放率
为55%时
抽放率
为70%时
k1a U型 6.5835.759.671.579.4119.2
k1b U型 2.75145.2242.0290.4322.7484.0
k9U型10.8237.061.673.982.2123.2
k10U型9.0725.943.251.957.686.5
k12U型9.0026.143.652.358.187.1
k13U型 5.3852.487.4104.8116.5174.7
k16U型11.7524.040.048.153.480.1
k18U型11.4543.271.986.395.9143.9
备注：K1a号煤层工作面U型通风回风巷风量按13m3/s；K1b号煤层
工作面U型通风回风巷风量按22m3/s；K9号煤层工作面U型通风回
风巷风量按22m3/s；K10号煤层工作面U型通风回风巷风量按
13m3/s；K12号煤层工作面U型通风回风巷风量按13m3/s；K13号煤
层工作面U型通风回风巷风量按16m3/s；K16号煤层工作面U型通风
回风巷风量按16m3/s；K18号煤层工作面U型通风回风巷风量按
28m3/s。
根据地质报告资料，井田可采煤层中，K1a、K9、K18、K85煤层均为自燃煤层，其余煤层未经鉴定。鉴定资料不能满足矿井生产需要，必须对各层煤的自燃性进行鉴定，以决定工作面的通风型式。设计按煤层有自燃倾向性，采用“U”通风，确定首先开采K1a煤层，同时准备K1b煤层；依次开采下煤层。各工作面的生产能力（按“U”型通风分析）为：K1a煤层综采工作面首采，采高1.30m，产量取决于瓦斯限产，工作面采用“U”型通风，生产能力宜为40～60万t/a左右。
K1b煤层采高1.75m，瓦斯抽放巷抽放瓦斯，钻场抽放瓦斯，工作面采用“U”型通风，生产能力宜为50～80万t/a左右。
K16煤层采高1.43m，产量取决于瓦斯限产，工作面采用偏“U”型通风，生产能力在20～30万t/a左右。
K18煤层采高3.18m，工作面采用“U”型通风，高位瓦斯抽放巷抽放
瓦斯，综采工作面生产能力可达100万t/a。
7）市场条件
玉舍煤矿东井的产品煤主要为瘦煤、贫煤。低硫、低灰的瘦煤可作炼焦配煤，用于冶金工业炼铁、炼钢的高炉喷吹煤；混煤可作动力用煤，市场容量较大。
本矿井所在的水城县的地方矿井中，随着国家对小煤矿治理力度的加大，一部分不具备基本安全条件或不符合产业政策的小煤窑被关停并转，全县小型矿井原煤产量在“十五”期间，主要是维持现有矿井生产能力，缺煤乡镇增加部分矿井，生产矿井能力493万t/a不变；“十一
五”末，保留规模195万t/a；“十二五”末，保留规模30万t/a。本县地方矿井的全部煤炭产量将就近销给本县水城钢铁公司、水城电厂、城乡用煤还不能满足需要。
水城电厂预计年需电煤供应量约220万t。在周边县市中，黔东电厂（装机规模2×600MW），耗煤量为350万t/a左右，主要由水城矿区供煤，黔东电厂已与贵州水城煤电有限责任公司签订供煤协议。玉舍煤矿东井的煤可销往上述电厂。
本矿井原煤为低中灰～中灰分、特低硫～中硫、中低挥发分、高热值的瘦煤及贫煤，外销市场较好。
综上所述，从井田资源/储量、地质构造、煤层赋存条件、开采技术条件、采面接替等方面考虑，矿井（一期60万t/a）一个综采工作面生产能力达到60万t/a是可行的。
三、矿井服务年限
矿井服务年限按下式计算：
矿井服务年限= 矿井可采储量/（矿井设计生产能力×储量备用系数）
式中：储量备用系数——按规范要求并根据本矿井实际取1.4。
根据上述计算的可采储量和确定的矿井设计生产能力，计算的服务年限为：
矿井服务年限
T＝Q/（A×K）
式中：T—矿井服务年限（a）；
Q—矿井可采储量（万t）；
A—矿井设计生产能力（万t/a）；
K—储量备用系数，取1.4；
T=2403.4/（1.4×60）=29（a）
第三节井田开拓
一、井田内地质构造、老窑范围、煤层及水文等条件对开采的影响
1、煤层及其赋存条件
玉舍煤矿东井首先开采中、上煤组中全区较稳定的可采及局部可采煤层，井田开拓巷道布置亦以围绕中、上煤组进行开拓布置。本井田大部分块段煤层为倾斜煤层，地层倾角一般在20°～30°之间，沿走向则西段倾角较东段稍大，变化在3～6°之间。
2、地质构造
玉舍东井位于贵州省六盘水市水城县境内格目底向斜东段南西翼（包括勺米井田以及俄嘎勘探区巴朗河以西），为一单斜构造，地层倾角一般在20°～30°之间，沿走向则西段倾角较东段稍大，变化在3～6°之间。井田内次一级褶曲不发育，对矿井开采无影响。
井田内共发现断层92条，断层主要发育在软岩层中，特别是小断层，在各类断层中以断距小于1m的断层最发育，断层数量随断距的增大而减少，区内走向断层最发育。
区内大于30m落差的断层有13条，对矿井开采有一定影响。除上述落差大于30m的主要断层外，本区尚发育有较多的落差小于30m的断层。
在一采区范围内，主要有F113、F105、F98、F101等四条断层对工作面回采有影响，特别是F98断层位于采区中部偏西，影响工作面的布置，其它三条为走向断层，在工作面布置时应避开。
在二采区范围内，由于钻孔较少，控制的断层也较少，在矿井生产时应加强地质勘探工作，以查清区内的断层情况，保证井巷的施工安全。。
综上所述：玉舍矿东井构造复杂程度属中等偏简单类型。
3、老窑
小煤矿及老窑遍布于含煤地层露头处，开采历史悠久，以开采K18煤层为主，开拓方式一般为斜井，往往沿煤层倾向掘进，遇煤层后沿煤层走向布置水平巷道。井田浅部龙井水煤矿、营脚沟煤矿、小河坝煤矿、黄水沟煤矿、辛家沟煤矿、荒田煤矿、老地沟煤矿、周家煤矿、营上煤矿、正华煤矿、顺发煤矿和风华煤矿等12对小井，对玉舍煤矿东井开拓、开采布置影响较大，尤其是正华煤矿、顺发煤矿和风华煤矿三对小井对二采区的巷道布置造成影响，井筒及工业场地位置的选择应避开小煤矿及老窑的影响。
4、水文
井田属以裂隙含水层为主的裂隙充水矿床，煤层浅部以老窑开采引起的冒裂带、滑坡、断层裂隙带及基岩风化裂隙带水为主要含水段，大气降水为主要补给来源；深部直接充水水源为煤系地层裂隙水和断层水。但受大气降水和煤层开采后产生裂隙的影响，雨季涌水量将大大增加，根据《贵州省水城煤田格目底矿区勺米井田详细勘探报告》、《贵州省水城煤田格目底矿区俄戛井田详细勘探报告》，计算矿井+1000m 标高，正常涌水量300m3/h，最大涌水量750m3/h，井田的开拓方式须有利于井下水的排放。
二、开拓方式
设计根据水柏铁路玉舍车站专用站场的位置、地形地貌特点、工程地质条件及井下煤层赋存情况综合分析，可供选择的井口及工业场地有勺米乡生拉溪、田湾和勺米三个场地。分述如下：
生拉溪工业场地：该方案将主、副井工业场地选在水城县勺米乡生拉溪寨西南侧300ｍ处的平缓台阶地上，场区南侧为巴朗河沟，北侧紧靠玉（舍）勺（米）乡村公路，距水柏铁路的玉舍车站直线距离
5.5km，该场地地势开阔、平坦，占地省，平场土石方、挡土墙工程量少；场区位于煤层露头线附近，基岩零星出露，工程地质较好。
田湾工业场地：该方案将主、副井工业场地选在水城县勺米乡田湾子寨北侧200ｍ处的平缓台阶地上，场区南侧为巴朗河沟，北侧紧靠玉（舍）勺（米）乡村公路，距水柏铁路的玉舍车站直线距离3.0km，该方案距铁路装车站最近；场区位于煤层露头线附近，基岩零星出露，工程地质较好。井口基本上位于井田的一端，场区地势狭窄，平场土石方、挡土墙工程量很大；进场公路最长。
勺米工业场地：该方案将主、副井工业场地选在水城县勺米乡政府所在地西侧220ｍ处的平缓坡地上，紧靠玉（舍）勺（米）乡村公路，距水柏铁路的玉舍车站直线距离6.5km，该方案场区地势相对开阔、平坦，平场土石方、挡土墙工程量相对较少；进场公路最短。距铁路装车站最远；场区东南侧紧靠滑坡区，基础工程量可能较大。
根据井口及工业场地位置，结合煤层出露特点及煤质特征，下煤组为高硫煤层，且煤层厚度较小，暂不开采，设计仅就中上煤组的开采提出如下三个方案进行技术经济比较。即生拉溪平硐—暗斜井开拓方案、田湾斜井开拓方案和勺米斜井开拓方案。
方案Ⅰ：生拉溪平硐—暗斜井开拓方案
本方案工业场地选择在勺米乡生拉溪，主平硐、副平硐和回风平硐标高均为+1410.0m，方位角均为212°，坡度为3‰。主平硐和回风平硐分别掘进535m和535m后按212°方位22°倾角掘进运输下山和回风下山，长均为1081m；副平硐掘进495m后按21°掘进暗斜井，长为1100m。井筒至+1000m标高掘进井底车场与+1000m水平大巷连接。大巷长度为6200m。原煤通过地面胶带走廊运至玉舍车站装车外运。
生拉溪平硐－暗斜井开拓方案详见图2－3－1、图2－3－2。
方案Ⅱ：田湾斜井开拓方案
本方案工业场地选择在勺米乡的田湾子，采用斜井对勺米和俄戛井田进行开拓，主斜井井口标高在+1530.0m，方位角为198°，倾角为17°，长度为1915m；副斜井井口标高在+1525.0m，方位角为198°，倾角
为23°，长度为1356m，原煤通过地面胶带走廊运至玉舍车站装车外运。
田湾斜井开拓方案详见图2－3－3、图2－3－4。
方案Ⅲ：勺米斜井开拓方案
本方案工业场地选择在原勺米乡乡政府附近，采用斜井对勺米和俄戛井田进行开拓，主斜井和副斜井井口标高均为+1475.0m，方位角为215°，倾角均为23°，长度均为1088m，原煤通过地面胶带走廊运至玉舍车站装车外运。
勺米斜井开拓方案详见图2－3－5、图2－3－6。
通过对三个方案进行技术经济比较分析，方案Ⅰ井口和工业场地位于工业场地选在巴朗河沟边的二级台阶地上，靠近煤层露头线附近，基岩零星出露，场区地势开阔、平坦，主要为第四系冲积物，场区内无溶洞、滑坡、小煤窑采空区等不良地质现象，工程地质条件较好。主井场地标高在+1405.0m左右，副井场地标高在+1410.0m，总投资少，煤柱损失少。故推荐方案Ⅰ，即平硐－暗斜井开拓方案。详见工业场地方案比较表2－3－1，开拓方案技术方案比较表2－3－2
表2－3－1 工业场地方案比较表
序
号
项目名称方案Ⅰ方案Ⅱ方案Ⅲ
1工业场地位置及
井口标高生拉溪、
+1410.0m
田湾、
+1530.0m
勺米、+1475.0m
2井田开拓方式平硐—暗斜井斜井斜井3水平标高（m）+1000+1000+1000 4井筒水文地质特
征
好好一般
5井巷岩性特征好好一般6开拓工程量
（m）
9790125109801
7到装车站距离
（km）
4.50.360.92
8优点1、工业场地
开阔，集中布
置，便于管
理；
2、工业场地
投资少，占地
省；建井期较
短；
3、井巷工程
量少，运营费
用低。
1、主井工业场
地距装车站
近，地面运营
费用低；
2、工业场地工
程地质较好。
1、采用斜井开
拓，井筒工程量较
小；
2、井筒位于K18
煤层；初期工程量
少；场地开阔，平
场工程量
少；
3、进场公路最
短。
9缺点1、井口及工
业场地位于下
煤组露头附
近，井筒穿煤
系地层，井筒
维护困难,维护
费用高。
2、井下运输
环节多。
1、开拓工程量
大，井巷投资
大；
2、场地狭窄，
平场工程量
大；建井期较
长；
3、进场公路
长。
1、距铁路装车站
远，地面运营费用
高；
2、工业场地紧靠
滑坡区，基础工程
量较大。
三、水平划分、阶段垂高的确定及水平延伸方式
井田内上煤组各煤层出露高差较大，根据玉舍煤矿东井的开拓布置，受小窑开采的影响，井田西部的小井开采下线在+1450m左右，东部为+1200m左右。勺米勘查区深部开采标高为+900m，俄戛勘查区深部开采标高为+700m。开采标高的不同对工作面的接替影响较大，+1000m 水平标高既能保证矿井设备（如绞车、胶带等）的可靠运行又便于东二采区工作面接替；将水平标高提高至+1100m水平标高虽然对东一采区的开采更为合理和增加矿井设备运行可靠性，但不利于东二采区工作面的接替，东二采区东面+1100m水平以上仅有一个区段，在东二采区存在水平以上资源量偏小，且为单翼回采，造成工作面接替紧张，管理困难；将水平延长至+900m水平，虽然对俄戛勘查区开采较为合理，但矿
井设备（如绞车、胶带等）选型较困难，增加初期投资和运营成本。
根据本区煤层赋存特点，结合矿井开拓方式、井口位置及采区巷道布置，设计推荐中上煤组采用一个水平开采，即+1000m水平上、下山开采，水平标高为+1000m水平，在三、四采区在+950m标高划分水平。
表2－3－1 开拓方案技术方案比较表
项目名称
方案Ⅰ
（生拉溪—平硐暗
斜井
开拓方案）
方案Ⅱ
（田湾斜井开拓方
案）
方案III
(勺米斜井开拓方
案）数量
投资
（万
元）
数量投资(万
元)数量
投资(万
元)
工程量及投资
井巷工程
井
筒
主井
（m）16561242.0019151436.251088816.00
副井
（m）16791259.2515361152.001088816.00主要运输道
及回风道(m)250175.00584408.80705493.50小计62054343.5084755932.5069204844.00
工业场地土石
方工
程量
填方
（m3）
28850096.36614300205.184********.50挖方
（m3）
41400114.846764001876.275278001464.06挡墙工程16420284.0734720600.6627500475.75拆迁民房
（m2）
65515.52214 5.07169 4.01
防洪排涝工
程
断面
3.0×
4.0m，
126m，断
面
1.5×
2.0m，
98m，
18.22
断面
2.5×
3.5m，
364m，断
面
1.5×
2.0m，
172m，
44.33
断面
1.5×
2.0m，
365m，
24.13
小计529.012731.502103.45场外公路
（km） 1.0998.100.3632.400.9282.80
10kV 供电线路（km ）
888.0012132.00666.00主要设备主井设备
1（台）1506.001（台）1729.001（台）1555.72提升设备 1 套428.00 1 套535.00 1 套492.20排水设备
3（台）402.003（台）502.503（台）462.30大巷设备
1（台）1741.792（台）2177.242（台）2460.88小 计 4263.89 5108.14 5119.90基建投资总计 9136.40 13772.14 12067.35方案之差（相对百分比）
100% 151% 132%占地面积 （hm 2）工业场地占地14.2017.8416.33公路占地
2.13 4.10.71小 计16.3321.9417.04
最大连锁工程（m ）/工期（月）
6050/266817/274533/24生产运营费
主井胶带机运营费
691.55929.46801.43排水设备运营费326.36401.77362.62大巷胶带机运营费
597.601094.40414.90地面运输运营费1112.83500.771367.19
合 计2728.342926.402946.14方案之差（相对百分比）
100%107%108%
四、主要运输大巷位置及层位的确定
矿井共划分为六个采区开采，采区之间需要相互联系，故须设置水平大巷。在K40煤层底板较稳定细砂岩，布置+1000m水平机轨合一运输大巷。
五、采区划分及采区接替、煤组、煤层及采区内回采单元的开采顺序
采区划分与煤层赋存条件、开采方式及采煤机械化程度有直接的关系，为了使采区划分能够做到使全井田合理开采，前后期统筹兼顾，本矿井走向长为11.8km，宽平均约1.5km，面积16.9 km2，开采标高在+1450～+700m之间。确定东井为一个水平六个采区开采，+1000m标高以上为一、二采区，+1000m标高以下为二、四采区。最东端+950m标高以上为三采区，+950m标高以下为六采区，采区间开采顺序：一、二采区→三、四采区→五、六采区。
开采顺序安排为：
本矿首先开采煤层为中、上煤组近距离煤层群，采取联合开拓布置，待上、中煤组开采完后后再开采下煤组煤层；本矿划分一个水平上、下山开拓，首采区选择在一采区。
工作面为走向长壁后退式回采。
重点分析煤层的开采顺序：
根据煤层和资源/储量分析结果，本矿井可采及局部可采煤层12层，其中稳定全区可采煤层三层，即K9、K18、K40煤层，其中K9煤层为上煤组，K18、K40为下煤组。中、上煤组间距约50m，矿井采用联合开拓。
上煤组可采及局部可采三层，K1a、K1b为局部可采煤层，K1a煤层在+1700m标高以上为不可采区域；故首采面布置在K1b煤层。
中、上煤组主要可采煤层特征见表2－3－2。
表2－3－2 中、上煤组主要可采煤层特征表
煤层井田均
厚
（m）
一采区
均厚
（m）
平均间
距
（m）
可采
性
煤层
稳定
性
硫分含
量
（%）
K1b 1.03 1.3
局
部
可
采
稳定 1.4 52.0
K9 2.23 1.95
全
区
可
采
稳定 1.90 38.9
K18 3.18 3.10
全
区
可
采
稳定0.4 79.9
K40 1.35 1.62全
区
可
采
稳定0.2
从表中可以看出，主要可采煤层均为中厚煤层，K1a煤层厚度较稳定，结构简单，在一采区的几个见煤钻孔中，厚度分别为1.34m和
1.09m，在首采面的煤层厚度约为1.30m，为较稳定的局部可采煤层，为了保证矿井的安全生产和对资源的有效利用，首采面布置在K1b煤层中。
设计推荐K1a为首先开采的煤层，布置一个综采工作面。
第四节井筒
一、井筒的用途、布置及装备
矿井设计生产能力为60万t/a，为满足矿井生产的需要，设计考虑矿井移交时布置主、副平硐和一采区回风平硐三个井筒，井筒在K40煤层底板布置三条上山。运输上山和回风上山按倾角为22°布置，轨道下山按倾角21°布置。解决矿井原煤、人员、矸石、材料及设备的运输和通风的需要。
玉舍煤矿东井采用平硐暗斜井开拓，设有主、副平硐和一采区回风平硐标高均为+1410.0m，主平硐为半圆拱，井筒净宽5000mm，墙高1400mm，净断面16.8m2，掘进断面17.89m2，明槽开挖段采用钢筋砼支护，表土段采用砼碹支护；副平硐标高+1410.0m，半圆拱，井筒净宽4600mm，墙高1500mm，净断面15.2m2，掘进断面16.2m2，明槽开挖段采用钢筋砼支护，表土段采用砼碹支护。一采区回风平硐标高
+1410.0m，半圆拱，井筒净宽5000mm，墙高1400mm，净断面16.8m2，掘进断面17.89m2，明槽开挖段采用钢筋砼支护，表土段采用砼碹支护。岩性正常段采用锚喷支护。主平硐井筒内铺设宽1200mm钢绳芯胶带输送机及猴车；担负矿井煤炭、人员运输及进风、管线铺设任务任务，副平硐铺设30kg/m钢轨，轨距600 mm，担负矿井材料、设备、矸石运输及进风、管线铺设任务，用CDXT－8J隔爆型蓄电池机车牵引MG1.1—6B矿车作辅助运输。一采区回风平硐担负矿井回风、管线（瓦斯抽放管、洒水灭尘管）铺设任务。
井筒断面见图2－4－1、2、3。
各井筒特征详见表2－4－1。
表2－4－1 井筒特征表
顺
序名称单位主平硐副平硐一采区回风
平硐
1井
口
座
标
X m2927484.02927453.02927506.0
Y m35486596.035486625.035486563.0
Z m+1410.0+1410.0+1410.0
2方位角212°212212°3净宽度m 5.0 4.6 5.0 4净断面m216.815.216.8
5掘进断
面m
217.8916.217.89
二、井筒结构
根据开挖情况，井口所处场地位置为冲沟迴流区，冲积表土层较厚，基础较差。井口后方的山体由于受采空区和公路修建的影响，有蠕动现象。井口大面积的明槽开挖和受雨水的影响，可能引起山体滑坡。
为保证主、副井筒的安全，穿过表土明槽开挖段井壁采用钢筋砼碹支护，其基础在换填片石后，亦采用钢筋砼浇；井筒穿过强风化基岩段井壁采用料石砌碹支护，基岩段采用锚网喷支护。
风井场地的地质情况好于主、副井场地，穿过表土明槽开挖段井壁采用料石砌碹支护；基岩段采用锚网喷支护。
因无井筒检查孔资料，明槽开挖段施工方法在采取可靠的临时支护和临时排水措施后，实行机械开挖，边坡根据开挖岩性确定放坡角度。基岩段采用光面爆破。
第五节井底车场及硐室
4 井田开拓 4.1井田开拓的基本问题 井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。 1）确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置； 2）合理确定开采水平的数目和位置； 3）布置大巷及井底车场； 4）确定矿井开采程序，做好开采水平的接替； 5）进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造； 6）合理确定矿井通风、运输及供电系统。 确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则： 1）贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。 2）合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。 3）合理开发国家资源，减少煤炭损失。 4）必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。 5）要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。 6）根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。 4.1.1确定井筒形式、数目、位置及坐标 1）井筒形式的确定 井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。 平硐开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。 斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带化有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。缺点是：斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度有限；通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复杂。 立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利；当表土
第二章 井田开拓方式 2.1 井田开拓概念 2.1.1 井田开拓方式的概念 井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。 矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。 2.1.2 井田开拓方式的分类 （1）按井筒（井筒 ：由地面通达矿体的巷道）形式分：立、斜、平、综、分区域； （2）按水平数的多少分：单水平、多水平； （3）按开采准备方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式； （4）按开采水平大巷的布置方式分：分煤层大巷、集中大巷、分组集中。 如立井单水平上下山（采区）式、立井多水平上下山（采区）式、立井多水平上山（采区）式、立井多水平上山及上下山混合（采区）式，绘出关系图形如下图2.1。 图 2.1 开拓方式分类关系图 2.1.3 确定井田开拓方式的原则 合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置；选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式； 确定井筒延伸方式及井田开采顺序。其确定开拓方式的基本原则为： （1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井，集中，简单； （2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件； 开拓方 立 井 斜 井 平 硐 综 合 单水多水平 上下山 上 山 上下山 混 合 分层大集中大分组集中大
（3）减少煤柱损失，减少巷道维护量，提高矿井采出率； （4）减少工程量，降低投资，减少建工工期‘新技术机械化。 2.2 斜井开拓 斜井开拓时，根据井田再划分方式和阶段内布置形式可组合成多种开拓方式。如：“斜井单水平分区式”、“斜井单水平分带式”、“斜井多水平分区式”、“斜井多水平分段式”等。本节仅举例介绍我国目前常用的几种斜井开拓方式。 2.2.1 片盘斜井开拓 片盘斜井开拓是斜井开拓的一种最简单的形式。它是将整个井田沿倾斜方向划分成若干个阶段，每个阶段倾斜宽度可以布置一个采煤工作面。在井田沿走向中央由地面向下开凿斜井井筒，并以井筒为中心由上而下逐阶段开采。图2.2为一片盘斜井的示例。井田沿倾斜方向划分为四个阶段。阶段内按整个阶段布置，即每一阶段斜宽布置一个工作面。 图2.2 片盘斜井开拓 1—主井；2—副井；3—片盘车场；4--阶段运输平巷；5—辅巷；6—阶段回风平巷；7--采煤工作面； 8—联络眼
第二章井田开拓 第一节井田境界及储量 一、井田境界及范围 2003年10月我院编制了《贵州省发耳矿区总体规划》，其中对玉舍东井井田境界为：东以巴朗河为界，与米箩井田相连；西止于田湾、下寨等地，以F97断层与滥坝井田自然分界；深部东一、东二采区至 +900m、东三采区至+700m水平，浅部至小井开采标高即东一采区西翼为+1450m、东翼为+1400m，东二采区及以东为+1300m。井田面积19.5km2。由于井田浅部小窑众多，乱采乱挖，各煤层均遭到不同程度的破坏，尤以主采层K18号煤层破坏严重。经整改后仍保留12对有证小井生产，其开采范围和开采标高已经省国土资源厅拟设划定。本设计为避开小井对矿井开采的影响。矿界调整为：浅部以现有小井开采范围及标高为界。调整矿界后井田长约11.8km，宽平均约1.5km，面积16.9 km2，比原矿界约少2.6 km2。并经贵州省国土资源厅以（黔国土资矿管函[2005]478号）文“省国土资源厅关于拟设置玉舍煤矿东井矿权的矿区范围拐点坐标及开采深度的复函”拟设。其矿区范围内无其它矿权设置。 井田境界见示意图2－1－1，井田境界拐点坐标见表2－1－1。 表2－1－1 东井矿界拐点坐标表 序号拐 点X（m）Y（m） 序 号 拐 点X（m）Y（m） 1A2930987.0035485030.009I2926864.0035489121.00 2B2927630.0035490481.0010J2928085.0035487557.00 3C2928187.0035490788.0011K2928163.0035487592.00 4D2925313.0035495907.0012L2928490.0035487263.00 5E2924174.0035494703.0013M2928346.0035487144.00 6F2925686.0035490909.0014N2929151.0035485928.00 7G2926252.0035491184.0015O2929670.0035485043.00 8H2926960.0035489902.00
第二章井田开拓方式 第一节井田开拓概述 一、开拓方式概念 1、井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。 2、开拓方式：开拓巷道的布置方式，即矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。 cm1704
2．按开采水平的数目 （1）单水平开拓（2）多水平开拓 3.按开采准备方式 （1）上山式：开采水平仅采上山阶段 （2）上下山式：开采水平分别开采上山阶段及上山阶段 （3）混合式：上山式和上下山式同时使用。 4．按开采水平大巷布置方式 （1）分层大巷：每个煤层分别设一条大巷 （2）集中大巷：所有煤层共用一条大巷 （3）分组集中大巷：分煤组设置大巷 图2-1-2 开拓方式分类 5．举例： （1）单水平上下山开拓：用在倾角较小（<16°），斜长不大的情况 演示：（单水平上下山平面图）（单水平上下山立面图） （2）多水平上山开拓：每个水平服务于上山阶段，α较大，开拓水平多，井巷工程量大，多用于急倾斜煤层；演示：（多水平上山）； （3）多水平上下山开拓：每个水平都服务于上、下山两个阶段，减少工程量，增加下山开采，用于α较小的井田；演示：（多水平上下山）； （4）多水平混合开拓：上部的水平采上山阶段，最下一个水平开采上下山两个阶段。 演示：（多水平混合开拓） 三、确定井田开拓方式的原则 1、井田开拓解决的问题
（1）确定井筒形式、数目及位置，合理选择井筒及工业场地的位置； （2）确定开采水平的数目和位置； （3）布置主要运输大巷布置方式及井底车场形式； （4）确定矿井的开采程序，做好水平接替； （5）确定井筒延伸方式、深部开拓等。 2、基本原则 （1）必须贯彻国家有关煤矿安全生产的规定，创造安全、良好的生产条件； （2）合理开发资源，减少资源损失； （3）符合国家产业政策，多出煤、早出煤、出好煤、为建设高产高效、安全生产矿井创造条件； （4）合理集中开拓布署，简化生产系统，避免生产分散；减少工程量，降低投资，减少建工工期； （5）适应当前生产、技术、装备水平，并为新技术机械化、自动化的推广创条件； （6）考虑煤质、煤种及其他有益矿产的综合利用，提高资源的综合利用率。 四、我国煤矿井田开拓的发展方向 1、生产集中化：一矿一井（区）一面或二面，系统高度集中，简单可靠。 2、矿井大型化： 生产能力加大：1977年，平均53万t/a，1995年：78万t/a； 相应的采区尺寸加大水平垂高加大：由50年代的60m加大到现在约200m 3、运输连续化：煤炭运输：胶带；辅助运输：卡轨车、齿轨车、单轨吊等。
第二章井田开拓的基本概念 （书上第十六章） §2. 1 矿井储量生产能力服务年限 一、矿井储量 1、地质储量：在井田范围内所包含有的煤层的所有计算出的 煤炭储量，包括平衡表内和平衡表外储量 1）、平衡表内储量：在目前的技术经济条件下，所要求的煤层质量指标（灰分、发热量等）达到可以利用的、其指标符合要求且在目前技术条件下能够采出的储量（A+B+C+D）。 2）、平衡表外储量：目前尚难利用将来可能会利用，目前技术条件不能够采出而将来能够采出的储量。 2、工业储量Z g：经过勘探，其煤层厚度和质量均合乎开采要 求，而地质构造又比较清楚的平衡表内储量。A+B+C（+0.5D）。 （说明A、B、C、D各级别的意义） 1、矿井设计储量：在矿井设计中，由工业储量减去永久煤柱 的损失量。 Z s=(Z g－P1) Z s：矿井设计储量；Z g：工业储量 P1：永久煤柱的损失量，包括井田境界煤柱、断层煤柱、铁路、公路、河流、城镇、重要建筑等需要保护的煤柱； 4、矿井设计可采煤量 Z k=(Z s－P2) ·C Z k：矿井设计可采煤量； P2：包括工业广场煤柱、井筒保护煤柱、水平大巷保护煤柱、阶段分界煤柱、主要上下山保护煤柱，可以定义为暂时煤柱。 C：矿井设计的采区回采率，分为三类： 厚煤层≥75%，中厚煤层≥80%，薄煤层≥85%。 5、各类储量之间的关系 矿井设计可采储量 矿井设计储量（矿井可采储量) 工业储量永久煤柱损失设计损失量 能利用储量 (A+B+C) 矿井地质储量 (A+B+C+D) 远景储量(D) 暂不能利用储量
二、矿井生产能力 井型大小的确定，在划分时就需考虑储量，尺寸。 1、储量：指工业储量。 大型井，投资多，应有较长的生产期（服务年限），储量应大。下表是在一般情况下，矿井和第一开采水平的最低服务年限。（服务年限的计算，后面会讲到） 2、开采能力：矿井生产条件能保证的原煤生产能力。主要是采区的生产能力与同时生产的采区数。 同采采区数与井型有关。600万及以上，6～7个以上；400～500万，4～6个；240、300万，3～4个；150、180万，2～3个；120万及以下，1～2个。 3、生产环节能力 提升、运输、通风、排水、供电、井底车场通过能力等等。各环节能力，一般按设计能力进行设计，如果设备特殊，可能成为限制矿井生产能力的因素。 4、安全生产条件：主要是指瓦斯、通风、水文地质等因素。这四个因素储量是基础，开采能力是关键，各环节能力应配套，安全生产条件必须保证。 三、矿井服务年限 1、计算公式： K A Z T k ?= T ：矿井服务年限，年； A ：矿井设计生产能力，万t/a 或 Mt/a ； K ：储量备用系数，取 1.3～1.5。 2、储量备用系数的意义： 考虑两个方面原因： 1）、由于在地质勘探过程中，很多地质构造不能完全控制，包括断层、褶皱、岩浆岩侵入带、陷落柱等，加大了煤柱的损失量； 2）、由于国民经济建设和发展的需要，市场需要煤炭，煤炭的需求量增加，而在矿井设计中，各个生产环节均有富裕能力，当实际地质条件与精查地质报告所提供的资料相差不大是，实际的矿井生产能力会提高，从而使实际的产量A 增加；
第二章井田开拓方式 第一节井田开拓的概念 第二节斜井开拓 目的要求： 1、了解井田开拓方式的概念、分类和原则 2、掌握斜井开拓的优缺点及适用条件 重点、难点和突破的方法： 重点：斜井开拓 难点：斜井开拓的使用条件 突破方法： 1、详细讲解 2、边看模型边讲解 教学内容和步骤（附后） 第一节井田开拓概念 一、井田开拓方式的概念 井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。 矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。 二、井田开拓方式的分类 1.按井筒形式 （1）立井（2）斜井（3）平硐（4）综合 2.按阶段内布置方式 （1）采区式（2）分段式（3）带区式 3.井筒形式+开采水平+阶段内布置方式 三、确定井田开拓方式的原则
1.合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置。 2.选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式。 3.确定井筒延伸方式及井田开采顺序。 基本原则： （1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井创造条件，集中，简单。 （2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件。 （3）减少煤柱损失，减少巷道维护量，提高矿井采出率。 （4）减少工程量，降低投资，减少建工工期。 （5）新技术机械化、自动化的推广创条件。 （6）考虑煤质、煤种区别。 第二节斜井开拓 主、副井均为斜井的开拓方式，称斜井开拓。 一、片盘斜井开拓（斜井多水平分段式开拓） 片盘斜井开拓是最简单的开拓方式。典型的片盘斜井如下图所示,其井下部分有一个下山采区。井田沿煤层倾向按标高划分为若干个分段,每段相当于采区的一个区段, 倾斜长度适于布置一个采煤工作面。（习惯上称为片盘） 1.井巷掘进顺序 自地面向下沿煤层开一对斜井,直至第一片盘下20~30m,在第一片盘上部开片盘甩车场及第一片盘回风巷,在第一片盘下部开片盘甩车场及片盘运输巷,然后,经平或斜石门掘进上煤层的超前平巷及开切眼,即可开始第一片盘的回采。
第二章井田开拓方式 第一节井田开拓概念 一、井田开拓方式的概念 井田开拓：由地表进入煤层为开采水平服务所进行的井巷布置和采掘工程称为井田开拓。 矿井开拓方式：矿井井筒形式、开采水平数目及阶段内的布置方式的总称。 二、井田开拓方式的分类 1.按井筒形式 （1）立井（2）斜井（3）平硐（4）综合 2.按阶段内布置方式 （1）采区式（2）分段式（3）带区式 3.井筒形式+开采水平+阶段内布置方式 三、确定井田开拓方式的原则 1.合理确定矿井生产能力，井田范围，进行井田内的划分，确定井田开拓方式，井筒数目及位置； 2.选择主要运输大巷布置方式及井底车场形式； 3.确定井筒延伸方式及井田开采顺序； 基本原则： （1）多出煤、早出煤、出好煤、建设高产高效安全生产矿井创造条件，集中，简单； （2）按《规程》完善通风条件，良好生产条件； （3）减少煤柱损失，减少巷道维护量，提高矿井采出率； （4）减少工程量，降低投资，减少建工工期； （5）新技术机械化、自动化的推广创条件； （6）考虑煤质、煤种区别。
第二节斜井开拓 主、副井均为斜井的开拓方式，称斜井开拓。 一、片盘斜井开拓（斜井多水平分段式开拓） 片盘斜井开拓是最简单的开拓方式。典型的片盘斜井如下图所示,其井下部分有一个下山采区。井田沿煤层倾向按标高划分为若干个分段,每段相当于采区的一个区段, 倾斜长度适于布置一个采煤工作面。（习惯上称为片盘）。 1.井巷掘进顺序 自地面向下沿煤层开一对斜井，直至第一片盘下20~30m，在第一片盘上部开片盘甩车场及第一片盘回风巷，在第一片盘下部开片盘甩车场及片盘运输巷，然后，经平或斜石门掘进上煤层的超前平巷及开切眼，即可开始第一片盘的回采。