第一部分礦區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計與礦井設(shè)計總則解析課件

第一部分礦區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計與礦井設(shè)計總則第一節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計程序、依據(jù)與內(nèi)容第二節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計原則

第三節(jié)礦井設(shè)計基礎(chǔ)第四節(jié)礦井設(shè)計準備第一部分礦區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計與礦井設(shè)計總則第一節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計

原設(shè)計程序（20世紀80年代至20世紀末）項目建議書→可行性研究→設(shè)計任務(wù)書→礦區(qū)總體設(shè)計第一節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計程序、依據(jù)與內(nèi)容現(xiàn)行設(shè)計程序（21世紀初）

項目建議書→可行性研究報告→初步設(shè)計→開工報告→竣工驗收一、礦區(qū)總體設(shè)計程序原設(shè)計程序（20世紀80年代至20世紀末二、礦區(qū)總體設(shè)計的依據(jù)1、礦區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計委托書。2、礦區(qū)資源普查地質(zhì)報告和必要的詳查地質(zhì)報告以及審批文件。3、礦區(qū)環(huán)境影響評價大綱及審批文件。二、礦區(qū)總體設(shè)計的依據(jù)1、礦區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計委托書。第一部分礦區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計與礦井設(shè)計總則解析課件第一部分礦區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計與礦井設(shè)計總則解析課件4、各?。▍^(qū)、市）國民經(jīng)濟和社會發(fā)展五年計劃及遠景目標綱要。5、煤炭行業(yè)及相關(guān)電力、化工、交通、建材等行業(yè)的五年計劃及遠景規(guī)劃。4、各?。▍^(qū)、市）國民經(jīng)濟和社會發(fā)展五年計劃及遠景目三、礦區(qū)總體設(shè)計內(nèi)容1.總說明2.礦區(qū)概況及建設(shè)條件3.礦區(qū)開發(fā)4.煤的用途及洗選加工5.電廠6.化工、鐵路等綜合開發(fā)項目7.礦區(qū)配套工程8.礦區(qū)地面布置及地面設(shè)施9.礦區(qū)環(huán)境保護及綜合利用10.技術(shù)經(jīng)濟評價11.附圖三、礦區(qū)總體設(shè)計內(nèi)容1.總說明2.礦區(qū)一、礦區(qū)總體設(shè)計原則二、井田劃分三、礦井生產(chǎn)能力四、礦區(qū)規(guī)模設(shè)計與均衡生產(chǎn)五、礦區(qū)建設(shè)順序六、礦區(qū)采動治理第二節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計原則一、礦區(qū)總體設(shè)計原則第二節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計原則一、礦區(qū)總體設(shè)計原則1、貫徹執(zhí)行國家發(fā)展煤炭工業(yè)的方針政策和發(fā)展戰(zhàn)略，有關(guān)法規(guī)、規(guī)程和規(guī)范的規(guī)定。2、結(jié)合具體條件充分考慮國民經(jīng)濟和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要（國內(nèi)外市場需要）；擇優(yōu)開發(fā)合理利用煤炭資源，對國家稀缺煤種實行保護性開采。一、礦區(qū)總體設(shè)計原則1、貫徹執(zhí)行國家發(fā)展煤炭工業(yè)的3、為礦區(qū)的合理開發(fā)創(chuàng)造良好的建設(shè)條件，保證礦區(qū)規(guī)劃布局的合理性和穩(wěn)定性，礦區(qū)建設(shè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃和保護同步發(fā)展。4、礦區(qū)的井田劃分，要統(tǒng)籌全局處理好相鄰礦區(qū)和相鄰礦井間的（境界）關(guān)系，如礦井與露天礦、生產(chǎn)礦與新建井、淺部井與深部井，對國有重點煤礦與地方礦井應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃合理布局。3、為礦區(qū)的合理開發(fā)創(chuàng)造良好的建設(shè)條件，保證礦區(qū)規(guī)劃5、綜合分析借鑒國內(nèi)外礦區(qū)開發(fā)經(jīng)驗與發(fā)展趨勢，采用科學技術(shù)，不斷提高礦區(qū)現(xiàn)代化水平。6、發(fā)揮資源優(yōu)勢和地理優(yōu)勢，擇優(yōu)開發(fā)資源豐富、開采條件優(yōu)越、交通方便和缺煤地區(qū)，有露天礦開采條件的應(yīng)當優(yōu)選開采露天礦。

5、綜合分析借鑒國內(nèi)外礦區(qū)開發(fā)經(jīng)驗與發(fā)展趨勢，采用科7、要以經(jīng)濟效益為中心，以相對較少投資，較短時間，實現(xiàn)少投入，多產(chǎn)出，取得礦區(qū)建設(shè)的最大經(jīng)濟效益。8、對礦區(qū)有工業(yè)價值的其他有益礦物，應(yīng)規(guī)劃開發(fā)和利用，提高經(jīng)濟效果。

7、要以經(jīng)濟效益為中心，以相對較少投資，較短時間，實9、適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展和科學技術(shù)進步，適當為礦區(qū)擴建與發(fā)展留有余地。10、貫徹安全生產(chǎn)方針，努力改善勞動條件。9、適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展和科學技術(shù)進步，適當為礦區(qū)擴建與發(fā)展二、井田劃分

1.影響因素（主要考慮的因素）（1）礦區(qū)地質(zhì)條件（2）選擇合適的礦區(qū)開發(fā)強度（3）統(tǒng)一規(guī)劃，正確處理深淺部各礦井相鄰關(guān)系（4）選擇合適的井口位置與工業(yè)場地（5）為礦井的改擴建留有后備區(qū)（6）統(tǒng)籌全局，全面規(guī)劃，綜合經(jīng)濟效益最優(yōu)化二、井田劃分1.影響因素（主要考慮的因素）（1）自然境界劃分（2）人為境界劃分2.井田劃分方法（1）自然境界劃分2.井田劃分方法①按地質(zhì)因素劃分②按煤層賦存形態(tài)劃分③按煤層組與儲量分布情況劃分④按煤種、煤質(zhì)分布規(guī)律劃分⑤按地形地物界線劃分（1）按自然境界劃分井田①按地質(zhì)因素劃分（1）按自然境界劃分井田第一部分礦區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計與礦井設(shè)計總則解析課件①按水平標高（煤層底板等高線）劃分。②按地質(zhì)鉆孔連線劃分。③按經(jīng)緯線劃分。④按勘探線劃分。（2）按人為境界劃分井田①按水平標高（煤層底板等高線）劃分。（2）按人為境界劃分

3.井田尺寸參數(shù)

為了合理確定井田尺寸，按照《煤炭工業(yè)礦區(qū)總體設(shè)計規(guī)范》（2005年版）的規(guī)定，井田走向長度不宜小于表中的數(shù)值。井田走向長度礦井井型大型中型小型走向長度8km

4km未規(guī)定3.井田尺寸參數(shù)為了合理確定井田尺寸，按照《煤三、礦井生產(chǎn)能力1.礦井類型礦井井型分類分類井型／Mt·a-1大型1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0及以上中型0.45、0.6、0.9小型0.3及以下備注新建礦井按規(guī)定不應(yīng)出現(xiàn)上述兩種井型之間的中間井型。2.影響礦井生產(chǎn)能力的主要因素（1）資源及儲量（2）開采技術(shù)條件（3）礦井與水平服務(wù)年限（4）技術(shù)管理水平三、礦井生產(chǎn)能力礦井井型分類分類井型／Mt·a-1大（1）資源及儲量

根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》（2005年版）規(guī)定進行礦井的儲量的計算。需計算的儲量：①礦井地質(zhì)儲量②礦井工業(yè)儲量③礦井設(shè)計儲量④礦井采區(qū)采出率（1）資源及儲量根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》（20（3）礦井與水平服務(wù)年限新建與改擴建礦井及第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力／Mt·a-1礦井設(shè)計服務(wù)年限／a不同煤層傾角的第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限／a改造后礦井服務(wù)年限／a25°以下25°~45°45°以上6.0及以上8040－－3.0~5.07035－－40~501.2~2.46030252030~400.45~0.95025201520~30（3）礦井與水平服務(wù)年限新建與改擴建礦井及第一開采水平設(shè)計四、礦區(qū)規(guī)模設(shè)計與均衡生產(chǎn)1.礦區(qū)規(guī)模確定的基本原則（1）資源條件（2）外部建設(shè)條件（3）國民經(jīng)濟或區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要（4）投資效果（5）符合均衡生產(chǎn)年限的規(guī)定四、礦區(qū)規(guī)模設(shè)計與均衡生產(chǎn)1.礦區(qū)規(guī)模確定的基本原則（12.礦區(qū)均衡生產(chǎn)服務(wù)年限

礦區(qū)均衡生產(chǎn)年限是礦區(qū)年產(chǎn)量長期保持建設(shè)規(guī)模不低于85%的生產(chǎn)年限。

礦區(qū)產(chǎn)量遞增年限礦區(qū)產(chǎn)量遞減年限礦區(qū)建設(shè)規(guī)模／Mt·a-1>1510~158~105~83~51~3均衡生產(chǎn)年限／a≥90≥80≥70≥70≥60≥502.礦區(qū)均衡生產(chǎn)服務(wù)年限礦區(qū)均衡生產(chǎn)年限是礦區(qū)年3.礦區(qū)均衡生產(chǎn)服務(wù)年限確定方法

（1）礦區(qū)均衡生產(chǎn)服務(wù)年限可由編制的礦井建設(shè)順序及產(chǎn)量規(guī)劃表求出。（2）編制礦井建設(shè)順序及產(chǎn)量規(guī)劃表的方法是將礦區(qū)中每個礦井按建設(shè)的先后順序逐次排出施工準備時間、建井時間及逐年的產(chǎn)量規(guī)劃橫格數(shù)字表。3.礦區(qū)均衡生產(chǎn)服務(wù)年限確定方法（1）礦區(qū)均衡生產(chǎn)服五、礦區(qū)建設(shè)順序1.礦區(qū)建設(shè)順序編制的依據(jù)（1）市場需求（2）外部開發(fā)條件（3）材料、設(shè)備供應(yīng)條件（4）勘探程度五、礦區(qū)建設(shè)順序1.礦區(qū)建設(shè)順序編制的依據(jù)（1）市場需2.礦區(qū)建設(shè)順序的基本原則（1）先淺后深（2）先小后大（3）先易后難（4）先平硐、再斜井、后立井（5）先改擴建再新建（6）先急需后一般（7）同時建設(shè)的礦井不能太多2.礦區(qū)建設(shè)順序的基本原則（1）先淺后深（六、礦區(qū)采動治理1.綜合防治地表下沉2.綜合治理煤矸石3.綜合防治大氣污染六、礦區(qū)采動治理1.綜合防治地表下沉第三節(jié)礦井設(shè)計基礎(chǔ)一、礦井設(shè)計依據(jù)1.地質(zhì)資料2.礦井可行性報告研究3.國家總的建設(shè)方針、政策及有關(guān)規(guī)程和規(guī)范第三節(jié)礦井設(shè)計基礎(chǔ)一、礦井設(shè)計依據(jù)1.地質(zhì)資料二、礦井開采設(shè)計的步驟（1）提出可行方案（2）進行方案的技術(shù)比較（3）進行方案的經(jīng)濟比較（4）方案的多目標綜合評價優(yōu)選（5）編寫方案說明，繪制設(shè)計圖紙二、礦井開采設(shè)計的步驟（1）提出可行方案三、礦井開采設(shè)計所需資料（1）礦井地質(zhì)說明書（2）煤層底板等高線圖（3）煤層勘探剖面圖（4）鉆孔柱狀圖（5）礦區(qū)地質(zhì)地形圖（6）井上下對照圖三、礦井開采設(shè)計所需資料（1）礦井地質(zhì)說明書第四節(jié)礦井開采設(shè)計的準備一、設(shè)計儲量二、永久性煤柱三、工業(yè)性場地及建筑物煤柱四、井筒及大巷煤柱五、水體安全煤（巖）柱設(shè)計方法六、礦井設(shè)計服務(wù)年限第四節(jié)礦井開采設(shè)計的準備一、設(shè)計儲量一、設(shè)計儲量礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量、礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量一、設(shè)計儲量礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量、礦井工業(yè)儲量

以精查地質(zhì)報告和礦井地質(zhì)說明書為基礎(chǔ)，礦井設(shè)計資源/儲量以下式計算：Qs——礦井設(shè)計資源/儲量；Qg——礦井工業(yè)資源/儲量；Py——永久煤柱損失量。以精查地質(zhì)報告和礦井地質(zhì)說明書為基礎(chǔ)，礦井設(shè)計資源/礦井設(shè)計可采儲量以下式計算：Qk——礦井設(shè)計可采儲量；Pk——工業(yè)場地和主要井巷煤柱損失量之和；C——采區(qū)回采率。礦井設(shè)計可采儲量以下式計算：Qk——礦井設(shè)計可采儲量；二、永久性煤柱1.井田境界煤柱

一般為井田的邊界留取50m保安煤柱。如果遇到特殊情況，如相鄰礦井或區(qū)域有水患、瓦斯突出、煤層自燃等情況，可適當加大保安煤柱尺寸。二、永久性煤柱1.井田境界煤柱一般為井田的邊界留2.斷層煤柱

斷層煤柱的尺寸取決于斷層的斷距、性質(zhì)、含水和導水情況。斷層煤柱按下表選取。序號斷層名稱落差/m煤柱尺寸/m1大斷層＞20＞302中斷層5～2010～153小斷層＜5＜103.采區(qū)煤柱為防止相鄰采區(qū)之間災害事故的蔓延或采空區(qū)的漏風，一般在采區(qū)邊界留設(shè)10m的煤柱。2.斷層煤柱斷層煤柱的尺寸取決于斷層的斷距、性質(zhì)、三、工業(yè)廣場及建筑物煤柱1、保護煤柱留設(shè)原則

（1）在一般情況下，保護煤柱應(yīng)根據(jù)受護面積邊界和移動角值進行圈定。移動角值按建筑物下列允許變形值確定：

傾斜:i=±3mm／m

曲率:k=+0.2×10-3／m

水平變形:ε=+2mm／m三、工業(yè)廣場及建筑物煤柱1、保護煤柱留設(shè)原則（

（2）地面受護面積包括受護對象及其周圍的圍護帶寬度可按下表確定。建構(gòu)物保護煤柱的圍護帶寬度建構(gòu)物保護等級圍護帶寬度／m建構(gòu)物保護等級圍護帶寬度／mⅠ20Ⅲ10Ⅱ15Ⅳ5（2）地面受護面積包括受護對象及其周圍的圍護帶寬度可按保護等級主要建（構(gòu)）筑物Ⅰ國務(wù)院明令保護的文物和紀念性建筑物；一等火車站，發(fā)電廠主廠房，在同一跨度內(nèi)有兩臺重型橋式吊車的大型廠房，平爐，水泥廠回轉(zhuǎn)窯，大型選煤廠主廠房等特別重要或特別敏感的、采動后可能發(fā)生重大生產(chǎn)、傷亡事故的建（構(gòu)）筑物；鑄鐵瓦斯管道干線，大、中型礦井主要通風機房，瓦斯抽放站，高速公路，機場跑道，高層住宅樓等Ⅱ高爐、焦化爐，220kV以上高壓輸電線路桿塔，礦區(qū)總變電站，立交橋；鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房，設(shè)有橋式吊車的工業(yè)廠房，鐵路煤倉、總機修廠等較重要的大型工業(yè)建（構(gòu)）筑物；辦公樓，醫(yī)院，劇院，學校，百貨大樓，二等火車站，長度大于20m的二層樓房和三層以上多層住宅樓；輸水管干線和鑄鐵瓦斯管道支線；架空索道，電視塔及其轉(zhuǎn)播塔，一級公路III無吊車設(shè)備的磚木結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，三、四等火車站，磚木、磚混結(jié)構(gòu)平房或變形縫區(qū)段小于20m的兩層樓房，村莊磚瓦民房；高壓輸電線路桿塔，鋼瓦斯管道等IV農(nóng)村木結(jié)構(gòu)承重房屋，簡易倉庫等

礦區(qū)建（構(gòu)）筑物保護等級劃分保護等級主要建（構(gòu)）筑物Ⅰ國務(wù)院明令保護的文物和紀念性建筑物

（3）當受護建筑物和構(gòu)筑物面積較小時，應(yīng)酌情加大其保護煤柱尺寸，使建筑物受護面積內(nèi)地表變形值疊加后不超過允許地表變形值。（4）當受護邊界與煤層走向斜交時，應(yīng)根據(jù)基巖移動角求得垂直于受護邊界線方向（偽傾斜方向）上山方向移動角γ′和下山方向移動角β′。然后再確定保護煤柱。（3）當受護建筑物和構(gòu)筑物面積較小時，應(yīng)酌情加大其保護

（5）有滑坡危險的山區(qū)建筑物留設(shè)保護煤柱時，為了防止山體滑移，在建筑物上坡方向，移動角應(yīng)減小20~25°，或者加大保護煤柱尺寸0.5~1.0r（r為主要影響半徑）；在建筑物下坡方向，移動角應(yīng)誠小5~10°，或者加大保護煤柱尺寸0.2~0.5r。（5）有滑坡危險的山區(qū)建筑物留設(shè)保護煤柱時，為了防止山

（6）其下有落差大于20~30m斷層的建筑物留設(shè)保護煤柱時，應(yīng)考慮沿斷層面滑移的可能性，適當加大煤柱尺寸，使斷層兩翼均包括在保護煤柱范圍之內(nèi)。（7）立井保護煤柱應(yīng)按其深度、用途、煤層賦存條件以及地形特點留設(shè)。（6）其下有落差大于20~30m斷層的建筑物留設(shè)2、保護煤柱設(shè)計方法（1）

垂直剖面法

第一步：確定受護邊界。第二步：沿煤層傾向作剖面I－I和沿走向作剖面II－II，把建筑物及圍護帶投影到剖面上。第三步：通過剖面I－I確定保護煤柱在下山方向和上山方向的邊界線2、保護煤柱設(shè)計方法（1）垂直剖面法第一步第四步：通過剖面II－II確定煤柱上邊界線和下邊界線。第五步：將剖面II－II確定煤柱上邊界線和下邊界線轉(zhuǎn)投到平面圖上，與由剖面I－I所確定的煤柱邊界線投影相交，確定保護煤柱邊界。第四步：通過剖面II－II確定煤柱上邊界線和下第一部分礦區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計與礦井設(shè)