A. 如何確定礦井生產能力
礦井生產能力亦稱井型,是指在一年時間內礦井采出的礦石量,當然也可按月或日計算,叫做礦井的月或日生產能力(或日產量)。
一、金屬礦井生產能力
當礦床儲量一定時,礦井生產能力與礦山計算服務年限和井田工業儲量之間有如下的關系:
QK
A= ———————— (t/a) (1)
T1(1-ρ)
式中:A——礦井生產能力(t/a);
Q——礦床工業儲量(t);
T1——礦井計算服務年限(a);
K——礦石總回採率(%);
ρ——廢石總混入率(%)。
礦山的計算服務年限沒有考慮生產初期和末期生產達不到正常生產能力所帶來的影響。所以礦山的總服務年限T總是要比計算服務年限T1長,所增長的時間T2一般為1~5a/上述關系可用T= T1+ T2表示之。
二、煤礦井生產能力和服務年限
當煤礦井用可采儲量一定時,可根據下式確定礦井的生產能力:
Z
A= ———————(2)
K·T
式中:A——煤礦井生產能力(萬噸);
T——礦井設計服務年限(a),
Z——礦井可采儲量(萬噸):
K——儲量備用系數。
Z=(I-P)·K (3)
式中:I——工業儲量;
P——全礦性煤柱損失及構造地質和水文地質損失;
K——設計采區回採率。
中國煤礦井,按其生產能力大小分三類:
大型:Q′≥100萬噸/年;
中型:30萬噸/年≤Q′<100萬噸/年;
小型:Q′<30萬噸/年。
B. 我國對於礦井煤炭采出率是如何規定的
設計能力9萬噸/年以上煤礦礦井的采區回採率,執行以下標准:薄煤層不低於85%,中厚煤層不低於80%,厚煤層不低於75%,水力採煤不低於70%。
設計能力9萬噸/年以下3萬噸/年以上煤礦礦井的采區回採率,不低於65%,設計能力小於3萬噸/年的煤礦礦井,采區回採率不低於50%。
(2)采區采出率采區生產能力採取服務年限擴展閱讀:
礦井煤炭采出率注意事項:
凡有條件的新礦井、新水平和新采區,應當優先集中開拓,聯合布置,實現合理集中生產;應當不斷優化采區設計,合理加大水平、階段垂高與采區走向長度和工作面長度,改進巷道布置,減少煤柱損失。
礦井留設保護煤柱必須符合有關規定,經批準的煤柱不得隨意擴大,鼓勵有條件的礦井採用無煤柱開采、充填開采等開采技術。
C. 采礦方法設計一般包括哪些內容
1、計算采區儲量。
2、確定采區生產能力和服務年限。
3、選擇採煤方法。
4、采區巷道布置。
(1)確定采區形式。
(2)采區上下上的數目和位置。
(3)採煤工作面長度和區段的數目和位置。
(4)區段平巷的布置方式。
5、采區近回風上山選擇。
6、採煤工作面通風系統選擇。
7、採煤工作面的上行風和下行風的確定。
8、畫出采區巷道布置平剖面圖。
9、畫出工作面平剖面布置圖(平:1:200
剖1:50)。
10、編制工作面循環圖表。
D. 國家對采區回採率和工作面回採率有何規定
采區:厚煤層大於等於75%,中厚層大於等於80%,薄煤層大於等於85%。
工作面:厚煤層大於等於93%,中厚層大於等於95%,薄煤層大於等於97%。
國家發改委發布的《生產煤礦回採率管理暫行規定》自2013年1月9日起施行,新規不再區分設計能力,不再對設計生產能力較低的小煤礦採取較低的回採標准;明確了按煤層厚度劃分的標准;增加了露天煤礦的回採標准。
規定要求井工煤礦采區,煤層厚度小於1.3米的礦區,回採率需大於等於85%;厚度為1.3米至3.5米的,回採率需大於等於80%;厚度大於3.5米的,回採率需大於等於75%。
露天煤礦采區,厚度小於1.3米的,回採率需大於等於70%;厚度為1.3米至3.5米的,回採率需大於等於80%;厚度為3.5米至6米的,回採率需大於等於85%;厚度大於6米的露天礦區,回採率需大於等於95%。
(4)采區采出率采區生產能力採取服務年限擴展閱讀
回採率指標修正
省級煤炭行業管理部門組織對其國家對采區回採率和工作面回採率有何規定考核指標進行評估修正,並報國務院煤炭行業管理部門備案:地質構造復雜,厚煤層、中厚煤層和薄煤層的水文地質損失量分別超過可采儲量20%、15%和10%的;煤層賦存不穩定,采區可采范圍經井下勘探證實不足采區開采范圍50%的。
對於新礦井、新水平和新采區,規定要求應當優先集中開拓,聯合布置,實現合理集中生產;應當不斷優化采區設計,合理加大水平、階段垂高,增加采區走向長度和工作面長度,改進巷道布置,減少煤柱損失。
E. 請礦產高手回答:圖片中的數字填寫的合理嗎如何填寫采礦許可證才能通過年審
我們用設計開採回採率都是95%的,回採率這個貌似太高了。我們計算開採回採率一般都是95%這樣~ 年動用儲量=年采出礦量+年損失礦量。 核定開採回採率是90%?我想問問是什麼礦?
F. 什麼是礦井儲量、礦井生產能力和礦井服務年限
礦井儲量可分為礦井地質儲量、礦井工業儲量和礦井可采儲量。 礦井地質儲量是版指礦井技術邊界范權圍內的全部煤炭儲量;礦井工業儲量(Zc)是指在井田范圍內,經過地質勘探,煤層厚度和質量均合乎開采要求、地質構造比較清楚、目前即可利用的儲量,礦井可采儲量(Zk)是礦井設計的可以采出的儲量。故 Zk=(Zc-p)C 式中p——保護工業廣場、井筒、井田境界、河流、湖泊、築物等留置的永久煤柱損失量; C——采區回採率。厚煤層不低於0.75;中厚煤層不低於0.8;薄煤層不低於0.85;地方小煤礦不低於0.70。 礦井生產能力亦稱井型,是指礦井設計的年生產能力(萬噸/年)。有些生產礦井因為原來沒有正規設計,或者因為原來的生產能力需要改變,故需對礦井生產能力進行重新核定。核定後的綜合能力,稱為核定能力。 礦井服務年限是指礦井均衡生產的期限(不包括產量遞增期與產量遞減期)。
G. 采區設計應包括哪些內容
采區設計編制的內容,包括采區設計說明書,采區設計圖紙。
采區設計說明書的內容包括:
1)采區設計說明書應說明:采區位置、境界、開采范圍及與鄰近采區的關系;可採煤層埋藏的最大垂深,有無小煤窯和采空區積水;與鄰近采區有無壓茬關系等。
2)采區所採煤層的賦存情況(走向、傾斜、傾角及其變化規律、煤層厚度、層數、層間距離、夾矸層厚度及其分布,頂底板的岩石性質及其厚度等)及煤質。
3)確定采區生產能力,計算采區儲量(工業儲量、可采儲量)和高級儲量所佔的比例,計算采區服務年限並確定同時生產的工作面數目。
4)確定采區准備方式。區段和工作面劃分、開采順序,採掘工作面安排及其生產系統(包括運煤、通風運料、供電、排水、壓氣、充填和灌漿等)的確定。當有幾個不同的采區巷道准備方案可供選擇時,應該進行技術經濟分析比較,擇優選用。
5)選擇採煤方法和採掘工作面的機械裝備。
6)進行采區所需機電設備的選型計算,確定所需設備型號及數量,采區信號、通訊與照明等。
7)灑水、掘進供水、壓氣、充填和灌漿等管道的選擇及其布置。
8)采區風量的計算與分配。
9)安全技術及組織措施:對預防水、火、瓦斯、煤塵、穿過較大斷層等地質復雜地區提出原則意見,供編制回採與掘進工作面技術作業規程參考,並在施工中採取相應的措施。
10)計算采區巷道掘進工程量。
11)編制采區設計的主要技術經濟指標:采區走向長度和傾斜長度、區段數目、可採煤層數目及煤層總厚度、煤層傾角、煤的容重、採煤方法、主採煤層頂板管理方法、采區工業儲量和可采儲量、機械化程度、采區生產能力、采區服務年限、采區回採率和掘進率,巷道總工程量、投產前的工程量。
H. 煤礦生產能力核定
附件3:
煤礦生產能力核定標准
第一章 總 則
第一條 為科學核定煤礦生產能力,依據有關法律、法規和技術政策,制定本標准。
第二條 核定煤礦生產能力,必須具備以下條件:
(一)依法取得采礦許可證、安全生產許可證、煤炭生產許可證
和營業執照;
(二)有健全的生產、技術、安全管理機構及必備的專業技術人員;
(三)有完善的生產、技術、安全管理制度;
(四)各生產系統及安全監控系統運轉正常。
第三條 核定煤礦生產能力以萬t/a為計量單位,年工作日採取
330d。
第四條 核定煤礦生產能力應當逐項核定各生產系統(環節)的
能力,取其中最低能力為煤礦綜合生產能力。同時核查采區回採率、煤炭資源可采儲量和服務年限。
井工礦主要核定主井提升系統、副井提升系統、排水系統、供電系統、井下運輸系統、採掘工作面、通風系統和地面生產系統的能力。礦井壓風、滅塵、通訊系統和地面運輸能力、高瓦斯礦井瓦斯抽排能力等作為參考依據,應當滿足核定生產能力的需要。
露天礦主要核定穿爆、采裝、運輸、排土等環節的能力。除塵、防排水、供電、地面生產系統的能力作為參考依據,應當滿足核定生產能力的需要。
第五條 核定煤礦生產能力檔次劃分標准為:
(一)30萬t/a以下煤礦以1萬t為檔次(即1、2萬t/a……);
(二)30萬t/a至90萬t/a煤礦以3萬t為檔次(即33、36
萬t/a……);
(三)90萬t/a至600萬t/a煤礦以5萬t為檔次(即95、100
萬t/a……);
(四)600萬t/a以上的煤礦以10萬t為檔次(即610、620萬t/a……)。
生產能力核定結果不在標准檔次的,按就近下靠的原則確定。
第六條 煤礦通風系統能力必須按實際供風量核定,井下各用風
地點所需風量要符合規程規范要求。經省級煤炭行業管理部門批準的礦井年度通風能力,可作為核定生產能力的依據。
第七條 核定煤礦生產能力所用參數,必須採集已公布或上報的
生產技術指標、現場實測和合法檢測機構的測試數據,經統計、分析、整理、修正,並進行現場驗證而確定。
第二章 資源儲量及服務年限核查
第八條 煤礦資源儲量核查內容及標准:
(一) 有依法認定的資源儲量文件;
(二) 有上年度核實或檢測的資源儲量數據;
(三) 采區回採率達到規定標准;
(四) 安全煤柱的留設符合有關規定;
(五) 「三個煤量」符合要求;
(六) 上行開采及特殊開採的批准文件;
(七) 厚薄煤層、難易開採煤層、不同煤種煤質煤層合理配采情
況;
(八) 按規定批準的資源儲量的增減情況(注銷、報損、地質及
水文地質損失和轉入、轉出等);
(九) 有無超層越界開採行為。
第九條 提高煤礦核定生產能力必須有資源保障,核定生產能力
後的服務年限應不低於煤礦設計規范對各類型礦井(露天)服務年限的規定。達不到上述規定的,不得提高核定生產能力。
第三章 提升系統生產能力核定
第十條 核定主、副井提升系統能力必備條件:
(一) 提升系統設備、設施配套完整,符合有關規程規范要求,
經具備資質的檢測檢驗機構測試合格;
(二) 提升系統保護裝置完善、運轉正常;
(三) 提升系統技術檔案齊全,各種運行、維護、檢查、事故記
錄完備。每日強制性檢查和維護時間應達到2~4h。
第十一條 主井提升系統核定生產能力的主要內容:
(一)主井提升能力是指從主井底到達地面的提升系統的能力;
(二)主井提升能力按年工作日330d、每日提升時間16h計算。若採用定量裝載並實現數控自動化運行、滾筒直徑2m以上的提升機,或採用帶式輸送機提升且設有井底中央煤倉時,每日提升時間可按18h計算。
第十二條 主井提升系統能力核定公式及標准:
(一)主井採用箕斗、礦車提升時,提升能力核定按下式計算:
(萬t/a)
式中:A—主井提升能力,萬t/a;
b—年工作日,330d;
t—日提升時間,16h或18h,按第十一條規定選取;
PM—每次提升煤炭量,t/次;
k—裝滿系數。立井提升取1.0;當為斜井串車或箕斗提升時,傾角20°及以下取0.95,20°~25°取0.9,25°以上取0.8;
k1—提升不均勻系數。井下有緩沖倉時取1.1,無緩沖倉時取
1.2;
K2—提升設備能力富餘系數,取1.1~1.2;
T—提升一次循環時間,s/次。
(二)主井採用帶式輸送機提升時,提升能力核定按下式計算:
1.鋼繩芯膠帶(或普通膠帶)輸送機:
A= 330 (萬t/a)
式中:A—年運輸量,萬t/a;
k—輸送機負載斷面系數,按下表取值:
物料煤動堆積角(θ) 25° 30° 35°
k 帶寬
mm) 650 355 390 420
800~1000 400 435 470
1200~1400 420 455 500
1600~1800 470 520
2000~2200 480 535
B—輸送機帶寬,m;
v—輸送機帶速,m/s;
C—輸送機傾角系數,按下表取值,當輸送機傾角在25°~28°時,按20°~25°外推計算取值:
輸送機傾角 0°~8° 8°~16° 16°~20° 20°~25°
C 1~0.97 0.97~0.88 0.88~0.81 0.81~0.72
k1—運輸不均勻系數,取1.2;
γ—鬆散煤堆容積重,t/m3,取0.85~0.9;
t—日提升時間,16h或18h,按第十一條規定選取;當乘人時,應扣除運送人員時間。
2.鋼絲繩牽引輸送機:
A= 330 (萬t/a)
式中:k』+k」—輸送機負載斷面系數,按下表取值:
物料煤動堆積角(θ) 25° 30°
k』+k」 180+125 220+130
其他字母含義及單位同鋼繩芯膠帶(或普通膠帶)輸送機。
3. 按實測的輸送機狀況計算公式:
A=3600×330 (萬t/a)
式中:w—單位輸送機長度上的負載量,kg/m。該參數實測時,應根據在用輸送機實際情況,同時觀察電流變化情況和電動機、減速器等的運行情況,找出其變化規律後,確定準確的計算參數。
其他字母含義及單位同鋼繩芯膠帶(或普通膠帶)輸送機。
第十三條 副井提升系統能力核定的主要內容:
(一) 副井提升系統能力是指從副井底到達地面的提升系統的能力;
(二)副井提升能力按年工作日330d、三班作業、班最大提升時間5h計算。
第十四條 副井提升系統能力核定公式及標准:
副井提升能力核定按下式計算:
A= 330×3 (萬t/a)
式中:A—副井提升能力,萬t/a;
R—出矸率(矸石與產量的重量比),%;
PG—每次提矸石重量,t/次;
TG—提矸一次循環時間,s/次;
M—噸煤用材料比重,% ;
PC—每次提升材料重量,t/次;
TC—每次提升材料循環時間,s/次;
D—下其他材料次數,每班按5~10次計(指下炸葯、設備、長材等);
TQ—下其他材料每次循環時間,s/次;
TR—每班人員上下井總時間,s/班。
計算人員上下井所需時間應符合以下規定:
1.工人每班下井時間,取實測最大值。
2.升降工人時間為工人下井時間的1.5倍;有綜采工作面的礦井為1.6~1.8倍(全部為綜採的取大值);升降其他人員時間為升降工人時間的20%。
第十五條 混合井提升系統能力核定的主要內容:
(一)混合井提升能力是指從承擔礦井主副提升任務的混合井底到達地面的提升系統的能力。
(二)混合井提升能力按年工作日330d、三班作業、班最大提升時間6h計算。
第十六條 混合井提升系統能力核定公式及標准:
混合井提升能力核定按下式計算:
A= 330×3 (萬t/a)
式中:A—混合井提升能力,萬t/a;
R—出矸率(矸石與產量的重量比),% ;
PG—每次提矸石重量,t/次;
TM—提煤一次循環時間,s/次;
PM—每次提煤重量,t/次;
TG—提矸一次循環時間, s/次;
M—噸煤用材料比重,%;
PC—每次提升材料重量,t/次;
TC—每次提升材料循環時間, s/次;
D—下其他材料次數,每班按5~10次計(指下炸葯、設備、長材等);
TQ—下其他材料每次循環時間,s/次;
TR—每班上下人總時間,s/班,有關規定同副井提升能力核定;
k1—提煤和提矸不均勻系數,取1.25。
第四章 井下排水系統生產能力核定
第十七條 核定井下排水系統能力必備條件:
(一)排水系統完善,設備、設施完好,運轉正常,經具備資質的監測檢驗機構測試合格;
(二)有依法批準的地質報告提供的正常涌水量和最大涌水量,以及生產期間的實際涌水量數據。有突水淹井危險的礦井應有經技術論證預測的突水量,並有防治水害的有效措施;
(三)管理維護制度健全,各種運行、維護、檢查、事故記錄完備,有每年一次的全部工作水泵和備用水泵聯合排水試驗報告。
第十八條 排水系統能力核定的主要內容和標准:
(一)礦井有多級排水系統的,應對各級排水系統能力分別核定,然後根據礦井排水系統構成和各級涌水情況,綜合分析確定礦井排水能力;
(二)從依法批準的礦井地址報告提供的涌水量和生產期間的實際涌水量數據中,取最大值作為礦井排水系統能力的計算依據;
(三)核定礦井排水系統能力時,水泵和排水管的能力應按規定在20h內排出礦井24h的正常涌水量和最大涌水量;
(四)礦井水倉容量必須滿足《煤礦安全規程》規定,主水倉容量必須符合以下計算要求:
1.正常涌水量在1000m3/h以下時:
V≥8Qs(m3)
2.正常涌水量大於1000m3/h時:
V≥2(Qs+3000)(m3)
且應符合 V≥4Qs(m3)
式中:V—主要水倉的有效容量,m3;
Qs—礦井每小時正常涌水量,m3/h。
(五)礦井排水系統能力核定按下式計算:
1.礦井正常涌水量排水能力:
Am=330 (萬t/a)
2.礦井最大涌水量排水能力:
Am=330 (萬t/a)
式中:An—排正常涌水時的能力,萬t/a;
Bn—工作水泵小時排水能力,m3/h;
Pn—上一年度平均日產噸煤所需排出的正常涌水量,m3/t;
Am—排最大涌水時的能力,萬t/a;
Bm—工作水泵加備用水泵的小時排水能力,m3/h;
Pm—上一年度平均日產噸煤所需排出的最大涌水量,m3/t。
以上兩種計算結果取其小值為礦井排水系統能力。
第五章 供電系統生產能力核定
第十九條 核定供電系統能力必備條件:
(一)供電系統合理,設備、設施及保護裝置完善,技術性能符合規定要求,運行正常;
(二)供電系統技術檔案齊全,各種運行、維護、檢查、事故記錄完備,管理維護制度健全;
(三)年產6萬t及以上的礦井應有兩迴路獨立的、不得分接任何負荷的電源線路;
(四)年產6萬t以下的礦井採用獨立的、未分接任何負荷的單迴路電源供電時,應有滿足通風、排水、提升等礦井設備可靠運轉的備用電源。
第二十條 供電系統能力核定的主要內容和標准:
(一)正常情況下,兩迴路電源線應採用分列運行的方式。當採用一迴路運行時,另一迴路必須帶電備用。能力核定計算為工作線路和工作變壓器的折算能力,備用線路、備用變壓器、備用發電機組不計入供電容量。
(二)電源線路的供電能力,需符合允許載流量的要求,並應滿足線路壓降不超過5%的規定。
(三)電源線路能力核定按下式計算:
A=330×16 (萬t/a)
式中:A—電源線路的折算能力,萬t/a;
P—線路合理、允許的供電容量,kW。按線路允許的載流量計算,但線路電壓降不得超過5%;
w—礦井噸煤綜合電耗,kWh/t,採用上年度的實際噸煤綜合電耗。
(四)主變壓器能力核定按下式計算:
A=330×16 (萬t/a)
式中:A—變壓器的折算能力,萬t/a;
S—工作變壓器容量,kVA;
ψ—為全礦井的功率因數,取0.9;
w—礦井噸煤綜合電耗,kWh/t,同電源線路能力核定計算式採用數。
(五)井筒電纜可不折算礦井生產能力,但需保證當任何一迴路發生故障或停止供電時,其餘迴路仍能擔負井下全部負荷用電,安全載流量及電壓降均符合要求。
第六章 井下運輸系統生產能力核定
第二十一條 核定井下運輸系統能力必備條件:
(一)井下運輸系統完善,保護齊全,運轉正常;
(二)傾斜井巷內按規定裝備有完善、有效的防跑車及跑車防護裝置;
(三)各種行車、調度信號設施齊全,安全標志齊全、醒目,車場、巷道內照明符合規定。
(四)井下採用無軌膠輪車運輸的,所用設備必須為防爆型。
第二十二條 井下運輸系統能力核定的主要內容和標准:
(一)井下運輸系統能力主要包括工作面順槽、上(下)山、集中巷、暗斜井、大巷的運輸能力;
(二)核定井下運輸系統能力時,若實測數據大於設備額定能力,以設備額定能力為准;若實測數據小於設備額定能力,以實測數據為准;
(三)井下運輸系統中最小的環節(或設備)能力為井下運輸系統的核定能力;
(四)井下運輸系統有多個獨立的系統時,其核定能力為各獨立系統最小環節能力之和;
(五)當採用帶式輸送機運輸時,核定能力按主井提升帶式輸送機計算公式計算,其中k1不均勻系數取1.1, 大巷為平巷運輸時,傾角系數C取1.0;
(六)當採用電機車運輸時,大巷運輸及井底車場通過能力按下式計算:
A=60×16×330 (萬t/a)
式中:N—每列車礦車數,輛/列;
G—每輛車載煤量,t/輛;
R—通過大巷運輸矸石、材料、設備、人員等占原煤運量比重,%;
K1—不均勻系數,取1.15;
T—大巷中相鄰兩列車間隔時間,min/列。按下式計算:
T= (min/列)
式中:L—大巷運輸距離,m;
V—列車平均運行速度,m/min;
t1—裝車調車時間(含中途停車時間),min;
t2—卸載調車時間,min;
n—運煤列車的列數,列。
井下軌道運輸僅承擔輔助運輸時,不核定其能力。
(七)當採用無軌膠輪車作為井下主要運輸時,其能力核定按下式計算:
A=330×60 (萬t/a)
式中:A—運輸能力,萬t/a;
t—每天工作時間,取16h;
G—膠輪車載重量,t/台;
k1—運輸不均衡系數,取1.2;
n—膠輪車平均日工作台數,台;
T—運輸一次循環時間,min/次。
T=
式中:L—加權平均運輸距離,m;
v—膠輪車平均運行速度,m/min;
t1—裝車調車時間(含中途停車時間),min;
t2—卸載調車時間,min;
用該公式計算出結果後,須按下列驗算井底車場和大巷通過能力,然後取其小者為礦井運輸能力:
A』=60×16×330 (萬t/a)
式中:A』—井底車場和大巷通過能力,萬t/a;
G—膠輪車載重量,t/次;
kx—運輸線路系數,單線時為0.5,完全形成環線時為1;
R—運輸矸石占原煤比重,%;
k1—不均勻系數,取1.2;
T』—大巷中相鄰兩車間隔時間,min,取0.5。
(八)當採用無軌膠輪車作為輔助運輸時,其能力核定按下式計算:
A= 330×3kx (萬t/a)
式中:A—輔助運輸核定能力,萬t/a;
M—噸煤用材料比重,%;
Pc—每次運材料重量,t/次;
tc—運材料車間隔時間,s;
D—每班運其他材料次數,次/班,按5~10次計(指運炸葯、設備、長材料等)
tQ—運其他材料車間隔時間;s;
tR—每班人員進出井車輛間和與其他車輛間隔時間總和,s;
R—矸石占原煤產量的比重,%;
PG—每次運矸石重量,t/次;
tG—運矸石車間隔時間,s;
kX—運輸線路系數,單線時為0.5, 完全形成環線時為1,平硐以下形成環線時為0.8。
公式基礎:
1.進出井運人車輛間和與其他車輛間隔時間按60s計算;
2.每車乘人數量,加長車不超過18人,雙排座車不超過16人;
3.運送其他人員車輛間隔時間為30s;
4.材料車相互間隔時間按30s計算。
(九)所有使用內燃無軌膠輪車運輸的礦井必須按車輛尾氣排放
量和巷道中廢氣濃度核算合理的車輛使用數,以確定礦井的最大運輸能力。
(十)暗斜井運輸能力按第十二條、第十四條、第十六條有關公式計算。
第七章 採掘工作面生產能力核定
第二十三條 核定採掘工作面能力必備條件:
(一)同一采區內同一煤層不得布置3個及以上回採工作面和5個及以上掘進工作面同時作業;
(二)嚴格按定編定員標准組織生產;
(三)條件允許的煤礦應採用長壁式開采;使用連續採煤機的可以採用房柱式或短壁式採煤法;開采三角煤、殘留煤柱或進行復采時,必須有按規定批準的作業規程和安全技術措施;
(四)有煤或瓦斯突出的礦井、高瓦斯礦井、低瓦斯礦井高瓦斯區開採的工作面,不得採用前進式採煤方法。採煤工作面必須保持至少兩個暢通的安全出口,一個通到回風巷,另一個通到進風巷。開采三角煤、殘留煤柱不能保持兩個安全出口時,必須有按規定批準的作業規程和安全技術措施;
(五)采區生產必須形成完整的通風、排水、供電、運輸等系統,嚴禁非正規下山開采;
(六)必須保證回採工作面的正常接續,均衡穩定生產,「三個煤量」符合國家有關規定。大中型礦井開拓煤量可采期應達到3~5年以上,准備煤量可采期應達到1年以上,回採煤量可采期應達到4~6個月以上。小型礦井開拓煤量可采期應達到2~3年以上,准備煤量可采期應達到8~10個月以上,回採煤量可采期應達到3~5個月以上。
第二十四條 採掘工作面生產能力核定的主要內容和標准:
(一)核查礦井各可採煤層厚度、間距、傾角、生產能力、期末可采儲量和煤層結構,以及礦井開拓方式、採煤方法,核查現生產水平、采區和採煤隊個數、准備采區及掘進隊個數等情況;
(二)核查分析現生產采區和准備采區地質構造、煤層賦存情況、煤層頂底板情況、采區巷道布置、采區設計生產能力、採煤工作面和掘進工作面數量和位置等情況;
(三)採煤工作面能力根據前3年回採工作面的實際情況,按不同煤層厚度(厚、中、薄煤層)、不同採煤工藝(綜采、綜放、高檔普采、普采、炮采、水采),按下列計算回採工作面前3年的平均生產能力:
AC=10 4L•T•P•N(萬t/a)
式中:AC—採煤工作面平均生產能力,萬t/a;
L—採煤工作面平均長度,m;
T—採煤工作面平均年推進度,m;
P—平均煤層生產能力,t/m2;
N—採煤工作面平均個數,個;
(四)掘進工作面年掘進煤量根據前3年掘進工作面的實際資料,計算掘進煤占回採煤量的比例和年掘進煤量;
C=
式中:C—掘進煤占回採煤量的比例;
GJ—前3年掘進煤量總和,萬t;
GC—前3年回採煤量總和,萬t。
掘進煤量為:
AJ=AC•C(萬t/a)
(五)根據前3年的採煤工作面平均生產能力和掘進煤量計算前3年礦井年平均採掘生產能力A:
A=AC+AJ=(1+C)AC(萬t/a)
前3年礦井年平均採掘生產能力可作為礦井採掘工作面核定生產能力。
第二十五條 特殊情況下採掘工作面生產能力的核定:
由於地質構造、煤層賦存條件發生變化,或技術改造移交時間短,或採煤工藝變化(如由分層開采變為一次采全高), 或採煤機械化程度變化(如由炮采變為機采),或市場銷售制約等因素,前3年採掘工作面生產情況不能准確反映目前實際時,可根據採煤工作面循環作業圖表、近期礦井生產和今後3年採掘接替安排等情況,分別計算採煤工作面生產能力和掘進煤量,確定採掘工作面生產能力。採用此方法,必須提供相關證明材料。
(一)採煤工作面能力計算公式為:
AC=10-4 l•h•r•b•n•N•c•a(萬t/a)
式中:AC—採煤工作面年生產能力,萬t/a;
l—採煤工作面平均長度,m;
h—採煤工作面煤層平均采高,m;放頂煤開采時為采放總厚度;
r—原煤視密度,t/m3;
b—採煤工作面平均日推進度,m/d;須提供證明依據;
n—年工作日數,d,取330d;
N—正規循環作業系數,%;應根據採煤設備技術性能、生產組織和職工素質等因素確定,一般取0.8;
c—採煤工作面回採率,%;按礦井設計規范選取;
I. 煤礦開採的資料
一、填空題(20分) 1.井田開拓方式主要分為 、 、 、 。 2.環形井底車場布置形式主要方式有 、 、 。 3.礦井主要運輸大巷布置方式為 、 、 。 4.衡量礦井採掘關系的「三量」是 、 、 。 5.采區上部車場基本形式主要分為 、 、 。 6.采區中部甩車場線路組成一般括 、 。 7.下山采區的硐室主要有 、 、 。 8.礦井延深方案主要有 、 、 、 、 。 9.「三下」開采主要包括 、 、 。 10.地下開采後地表移動和變形為分 、 、 、 、 。 二、判斷題(10分) 1.地表塌陷移動范圍一般大於井下開采范圍。( ) 2.礦井三量可采期可准確的判斷礦井採掘關系。( ) 3.大型礦井採用綜合開拓一般採用主立副斜開拓布置方式。( ) 4.煤層傾角小時,斜井可採用底板穿入煤層布置方式。( ) 5.井筒布置在井田淺部,其工業廣場佔地面積比較大。( ) 6.開采水平高度越小,勞動生產率和生產成本就越高。( ) 7.工作面長度超過300 m時,回採煤量可能大於准備煤量( ) 8.礦井配采是巷道掘進排隊的依據。 ( ) 9.中部車場採用甩入石門布置,上山則布置在底板岩石中。( ) 10.軌道上山中部車場牽引角,一般小於二次回轉角。( ) 三、名詞解釋(20分) 1.綜合開拓 2.分組大巷 3.豎曲線 4.起坡點 5.回採煤量 四、簡答題(18分) 1.分析井筒位置對工業廣場煤柱的影響情況。 2.礦井各生產環節,接續時間的要求是如何規定的? 3.采區、工作面采出率是如何規定的;說明采區煤層厚度3.2m,工作面采高2.6m的采出率各是多少。 五、綜合問答題(16分) 1.何謂綜合下山開采,比較上下山開采主要優缺點,分析上下山開采主要適應條件。 2.礦井開拓應遵循的原則和主要任務? 六、畫圖題(16分) 1.畫一單開平行線路聯接分岔點。(標注主要參數) 2.畫出采區下部頂板繞道,大巷裝車站;車場巷道布置圖。(標注軌道上山起坡點位置 參考答案 一、填空題 1、立井開拓、斜井開拓、平硐開拓、綜合開拓 2、立式、斜式、卧式 3、分層大巷、集中大巷、分組集中 4、開拓煤量、准備煤量、回採煤量 5、平車場、(順向、逆向)甩車場、轉盤車場 6、存車線、調車線 7、絞車房、變電所、水泵房 8、直接延深、暗井延深、新打一個暗井、延深一個井筒、深部新開立井或斜井 9、建築物下、鐵路下、水體下 10、下沉、水平移動、傾斜、水平變形、曲率變形 二、判斷題 1√2×3×4×5×6×7×8√9√10√三、名詞解釋 1、指採用立井、斜井、平硐等任何兩種形式開拓的方式。 2、指為一個煤組服務的運輸大巷。 3、指平面線路與斜面線路相交處或兩個斜面線相交處,設置豎直面上的曲線。 4、指豎直曲線的上、下端點。 5、指准備煤量范圍內,已有回採巷道及開切眼所圈定的可采儲量。 四、簡答題 1.井田范圍一定時,井簡位置在煤層傾斜的淺部,工業廣場煤柱尺寸大;進筒位置布置在煤層淺部,工業廣場煤柱尺寸比較小。 2.1)在現生產采區內,採煤工作面結束10~ 15天完成接替工作面的巷道掘進及設備安裝工程 2)在現有開采水平內,每個采區減產前1——1.5月必須完成接替采區和接替工作面的巷道掘工程和設備安裝工程。 1)采區采出率:薄煤層不低於85%;厚煤層不低於75% 2)工作面采出率:薄煤層的不低於97%;中厚煤層不低於95%厚煤層不低於93%,采區煤層厚度3.2米采出率不低於80%;工作面采高2.6m,采出率不低於95% 五.綜合問答題 1.1)上山開採的優點是利於采區通風、運輸、掘進等。但水平服務年限短,開采水平數目多,不利於合里集中生產等。 2)上下山同時開採的優點是水平服務年限長,礦井開采水平數目少;有利於合理集中生產;新建礦井,可減少巷道工程量,縮短建井工期,降低噸煤投資費用。但下山開采增加了采區排水設備,通風困難、對采區掘進、運輸等能力有一定的影響。 2.1)貫徹執行煤炭工業技術政策、法律法規。適應煤炭工業現代化發展,為建設高產高效安安生礦井創造條件。 2)建立完善的通風系統,為安全生產和提高勞動率創造條件。 3)井巷布置和開采順序安排盡量減少煤柱損失,提高采出率,減少巷道維護量 4)盡可能減少開拓工程量,以降低礦井初期投資額,縮短建井工期 5)採用新技術和發展技術礦井機械化、自動化生產創造條。 6)開拓布置應考慮不同煤質。不同煤種的煤層以取其他有益礦物分別進行開采。
J. 求煤礦開采 采區設計:設計題目:采區生產能力80萬t/a
采區設計編制的內容,包括采區設計說明書,采區設計圖紙。
一、采區設計說明書
(1)采區設計說明書應說明:采區位置、境界、開采范圍及與鄰近采區的關系;可採煤層埋藏的最大垂深,有無小煤窯和采空區積水;與鄰近采區有無壓茬關系等。
(2)采區所採煤層的賦存情況(走向、傾斜、傾角及其變化規律、煤層厚度、層數、層間距離、夾矸層厚度及其分布,頂底板的岩石性質及其厚度等)及煤質。
瓦斯湧出情況及其變化規律,瓦斯湧出量及確定依據;煤塵爆炸性,煤層自然發火性及其發火期;地溫情況等。
水文地質:井上、下水文地質條件;含水層、隔水層特徵及發育情況變化規律;礦井突水情況、靜止水位和含水層水位變化;斷層導水性;現生產區域最大及正常涌水量,鄰近采區周圍小窯涌水和積水情況等。
煤層及其頂底板的物理、力學性質等。
說明對地質資料進行審查的結果,包括資料的可靠性及存在的問題。
(3)確定采區生產能力,計算采區儲量(工業儲量、可采儲量)和高級儲量所佔的比例,計算采區服務年限並確定同時生產的工作面數目。
(4)確定采區准備方式。區段和工作面劃分、開采順序,採掘工作面安排及其生產系統(包括運煤、運料、通風、供電、排水、壓氣、充填和灌漿等)的確定。當有幾個不同的采區巷道准備方案可供選擇時,應該進行技術經濟分析比較,擇優選用。
(5)選擇採煤方法和採掘工作面的機械裝備。
(6)進行采區所需機電設備的選型計算,確定所需設備型號及數量,采區信號、通訊與照明等。
(7)灑水、掘進供水、壓氣、充填和灌漿等管道的選擇及其布置。
(8)采區風量的計算與分配。
(9)安全技術及組織措施:對預防水、火、瓦斯、煤塵、穿過較大斷層等地質復雜地區提出原則意見,指導編制採煤與掘進工作面作業規程編制,並在施工中加以貫徹落實。
(10)計算采區巷道掘進工程量。
(11)編制采區設計的主要技術經濟指標:采區走向長度和傾斜長度、區段數目、可採煤層數目及煤層總厚度、煤層傾角、煤的容重、採煤方法、主採煤層頂板管理方法、采區工業儲量和可采儲量、機械化程度、采區生產能力、采區服務年限、采區采出率和掘進率,巷道總工程量、投產前的工程量。
二、采區設計圖紙
設計圖紙一般包括:
地質柱狀圖、采區井上下對照圖、煤層底板等高線圖、儲量計算圖及剖面圖等應進行復印,作為采區設計的一部分。此外,還須有:
(1)采區巷道布置平面及剖面圖(比例:1:1 000或1:2 000);
(2)采區採掘機械配備平面圖(比例:1:1 000或1:2 000);
(3)採煤工作面布置圖(比例:1:50或1:200);
(4)采區通風系統(最大、最小負壓)示意圖;
(5)瓦斯抽放系統圖(低瓦斯礦井不要此圖);
(6)采區管線布置圖(包括防塵、灑水、灌漿管路布置等);
(7)采區軌道運輸系統圖(比例:1:1 000或1:2 000);
(8)采區供電系統圖(比例:1:1 000或1:2 000);
(9)避災路線圖;
(10)采區車場圖(比例:1:200或1:500);
(11)采區巷道斷面圖(比例:1:50或1:20);
(12)采區巷道交岔點圖(比例:1:50或1:100);
(13)采區硐室布置圖(比例:1:200)。
前9張圖屬方案設計附圖,後4張圖是施工圖。以上僅是一般情況,具體設計時應根據情況適當增刪。
采區設計的編制和實施是礦井生產技術管理工作的一項重要內容,一般由礦總工程師負責組織地質、採煤、掘進、通風、安全、機電、勞資、財務等部門共同完成。
隨著系統工程及計算機在采礦設計中的應用,對采區技術方案進行優化設計,計算機輔助設計,是設計改革的一個重要方向中的應用,對采區技術方案進行優化設計,計算機輔助設計,是設計改革的一個重要方向
采區設計的依據、程序和步驟
一、采區設計的依據
要做好采區設計,起到正確指導生產的作用,必須有正確的設計指導思想和充分可靠的設計依據。
采區設計必須貫徹執行《煤炭工業技術政策》、《煤礦安全規程》和《煤炭工業礦井設計規范》等。
采區是組成礦井生產的基本單位。采區設計被批准後,在采區的施工及生產過程中,一般不能任意改變。因此,采區設計要為礦井合理集中生產和持續穩產、高產創造條件;盡量簡化巷道系統,減少巷道掘進和維護工程量;有利於採用新技術,發展機械化和自動化;煤炭損失少,安全條件好等。
采區設計的主要依據有:
1.已批準的采區地質報告
地質報告主要包括地質說明書和附圖兩部分。
在采區地質說明書中,應有詳細的采區地質特徵,地質構造狀況;煤層賦存條件和煤層穩定程度;礦井瓦斯等級;有無煤和瓦斯突出危險;自然發火期;水文地質特徵;煤種和煤質以及國家對產品的要求;鑽孔布置及各級儲量的比例等。
圖紙包括:采區井上下對照圖、煤層底板等高線圖、儲量計算圖、勘探線剖面圖、鑽孔柱狀圖、採掘工程平(立)面圖等。
2.根據礦井生產、接替和發展對設計采區的要求
主要是生產礦井提出的對設計采區的生產能力、採煤工藝方式、采准巷道布置及生產系統改革等要求,以適應生產技術不斷發展的需要。
二、采區設計程序
采區設計一般是根據礦井設計和礦井改擴建設計以及生產技術要求,由礦主管單位提出設計任務書,報局批准,而後由礦或局的有關部門、單位根據批準的設計任務書進行設計。
采區設計通常分為兩個階段進行,即確定采區主要技術特徵的采區方案設計和根據批準的方案設計而進行的采區單位工程施工圖設計。
采區方案設計除了需要闡述采區范圍、地質條件、煤層賦存狀況、采區生產能力、采區儲量及服務年限等基本情況外,應著重論證和確定以下問題:采准巷道的布置方式及生產系統、採煤方法選擇、採掘工作面的工藝及裝備、采區參數、采區機電設備的選型與布置、安全技術措施等。
在進行具體采區方案設計時,應根據煤炭工業技術政策、地質和生產技術條件、設備供應狀況,擬定數個技術上可行的方案,然後計算各方案相應的技術經濟指標,通過對這些方案進行技術經濟比較,選擇出技術上先進、經濟上合理、安全上可靠的方案,為進一步進行采區施工圖設計打下基礎。
采區施工圖設計是在采區方案設計被批准後進行的。在施工圖設計中,主要是根據采區方案設計的要求,對采區某些單位工程,如采區巷道斷面、采區上、中、下部車場、巷道交岔點及采區硐室等進行具體的設計,確定有關尺寸、工程量和材料消耗量,繪制出圖紙和表格,以便進行施工前的准備工作及施工。
應該指出,采區方案設計和施工圖設計是緊密相聯系的整體和局部的關系。采區方案設計中技術方案要通過單位工程來實現,在進行采區方案設計時應考慮施工圖設計的可能性和合理性;但施工圖設計要以批準的方案設計為依據,體現方案設計的技術要求。必要時,應根據實際情況的變化和施工的具體要求,本著實事求是的精神,進行適當的修改,並報上級批准,使設計更加完善、更加符合施工和生產的要求。
三、采區設計的步驟
采區設計按下列步驟進行:
(1)認真學習有關煤礦生產、建設的法規政策,並了解局、礦對采區設計的具體要求和規定。
要按照具體條件,因地制宜同時又積極創造條件,提高采、掘、運機械化水平,提高採煤工作面單產;積極推廣無煤柱護巷技術及巷旁支護技術,降低掘進率和降低煤炭損失;實現合理集中生產,提高勞動生產率。
(2)明確設計任務,掌握設計依據。根據礦井生產技術發展及生產銜接的需要,明確采區設計中重大問題的設計任務,如采准巷道布置及採煤工藝的改革、采區生產能力的確定等主要技術原則。礦井地質部門應提出采區的地質說明書及附圖,並應有分煤層和分等級的儲量計算圖。必要時設計人員需對儲量進行核算,設計人員真正掌握設計依據,使設計建立在可靠的基礎上。
(3)深入現場,調查研究。根據采區設計所需要解決的問題,確定調查的課題、內容、范圍和方法。例如,調查原有采區的部署、巷道布置及生產系統、車場
形式等,作為巷道布置方案設計時的借鑒;調查採煤、掘進、運輸、提升等的生產能力,煤倉容量等數據,作為設備選型的參考;搜集巷道掘進、運輸、提升、排水、通風和巷道維護等方面的技術經濟指標,以便進行不同方案的技術經濟比較。充分掌握第一手資料,使設計建立在客觀實際的基礎上。
(4)研究方案,編制設計。在進行實際調查研究的過程中,一定要注意匯集各有關單位對設計的具體要求及設想,根據設計條件提出幾個可行方案,廣泛徵求意見,認真研究、修改和充實設計方案內容,在此基礎上集中為兩三個較合理的方案,進行技術經濟比較,確定出採用的方案,正式編制設計。
(5)審批方案設計。將已完成的方案設計經有關單位會同審查後,由有關上級部門批准。
(6)進行施工圖設計。根據已批準的方案設計,進行各單位工程的施工圖設計。
煤礦名詞的基本概念
一、基本概念
1.煤田:在地質歷史發展過程中,由含炭物質沉積形成基本連續的大面積含煤地帶。
2.礦區和礦區開發
開發煤田形成的社會組合,成為礦區。
根據煤炭儲量、賦存條件、煤炭市場需求量、投資環境等情況,確定礦區規模,劃分井田,規劃井田開采方式、規劃礦井或露天礦建設順序、確定礦區附屬企業的類別、數目和生產規模、建設過程等,總稱為礦區開發。
3.井田:在礦區內,劃歸給一個礦井開採的部分煤田。
二、礦井巷道
礦井井巷按其所處空間位置和形狀,可分為垂直巷道、水平巷道和傾斜巷道。
1.垂直巷道
立井——有直接通達地面出口的垂直巷道,一般位於井田中部。
暗立井——沒有直接通達地面出口的立井,裝有提升設備。
溜井——擔負自上而下溜放煤炭或矸石任務的暗井。
2.傾斜巷道
斜井——有直接出口通達地面的傾斜巷道。
暗斜井——沒有直接通達地面的出口、用作相鄰的上下水平聯系的斜巷。
上山——無直接出口通往地面,位於開采水平以上,為本水平或采區服務的斜巷。
下山——位於開采水平以下,為本水平或采區服務的傾斜巷道。
3.水平巷道
平硐——有出口直接通到地表的水平巷道稱為平硐。
石門——和煤層走向正交或斜交的水平岩石巷道。
煤門——開掘在煤層中並與煤層走向垂直或斜交的水平巷道。
平巷——沒有出口直接通達地表,沿煤層走向開掘的水平巷道。
根據巷道服務范圍及其用途,礦井巷道分為開拓巷道、准備巷道和回採巷道三類。
⑴開拓巷道:為全礦井或一個開采水平服務的巷道。
⑵准備巷道:為采區、一個以上區段、分段服務的運輸、通風巷道。
⑶回採巷道:形成採煤工作面及為其服務的巷道。
三、礦井生產系統
礦井生產系統是指在煤礦生產過程中的提升、運輸、通風、排水、人員安全進出、材料設備上下井、矸石出運、供電、供氣、供水等巷道線路及其設施,是礦井安全生產的基本前提和保證。礦井生產系統包括井下生產系統和地面生產系統。
(一)井下生產系統:運煤系統、通風系統、運料排矸系統、排水系統、(補充)供電系統、防火系統、防塵灑水系統、瓦斯抽放系統、瓦斯監控系統等。
(二)地面生產系統
地面生產系統通常包括:地面提升系統;運輸系統;排矸系統;選煤系統和管道線路系統;變電所、壓風機房、鍋爐房、機修廠、坑木加工廠、礦燈房、浴室及行政福利大樓等專用建築物。
1.地面生產系統類型
(1)無加工設備的地面生產系統。
(2)設有選矸設備的地面生產系統。
(3)設有篩分廠的地面生產系統。
(4)設有洗選廠地面生產系統。
2.地面排矸運料系統:矸石場的選址及類型,材料、設備的運輸。
(1)矸石場的選址及類型。
矸石場一般選擇在工業場地、居民區的下風方向,盡量不佔或少佔良田;距壓風機房、入風井口不小於80m;距坑木場不小於50m;距居住區一般不小於700m;矸石不得堆放在水源上游和河床上。能自燃的矸石,不能堆放在煤層露頭、表土下10m以內有煤層的地面上,或采空區可能塌陷而影響到井下的范圍內。
矸石場按照矸石的堆積型式可以分為平堆矸石場和高堆矸石場兩種。目前採用較廣泛的是高堆矸石場,堆積高度一般為25~30m,自然坡角為40°~45°。
(補充)防止矸石場雨季出現滑坡、泥石流等地質災害的措施:
①矸石場不能布置在山洪、河流可能沖刷到的地段。
②依山而建的矸石場要設置永久性排水系統,並保持暢通。
③矸石場四周必須設置厚度不小於1m倒梯形擋矸牆。
④矸石場中矸石堆積高度不得超過設計規定,
⑤矸石堆積坡度不得大於自然安息角(42°~45°)。
(2)材料、設備的運輸。材料、設備的運輸系統都必須以副井為中心。
3.地面管線系統:上下水道、熱力管道、壓縮空氣管道、地下電纜、瓦斯抽放管路、灌漿管路等。