矿井采掘规划与计划编制

【任务描述】

本课题主要包括开采顺序和采掘关系两个方面的内容。通过这一课题学习，使学生掌握井田沿煤层走向与倾斜的开采顺序，近距煤层群煤组间及煤层间的开采顺序等；掌握矿井“三量”及其可采期的概念和煤炭行管部门对“三量”可采期的规定；掌握矿井采掘比例关系的指标及其计算方法；了解采煤工作面年度接替计划（生产计划）、采煤工作面较长期接替计划和采区接替计划。

【知识学习】

一、开采顺序

井田开采必须按一定顺序进行。井田开采顺序包括：沿煤层走向与倾向的开采顺序；煤层群划分成煤组时，煤组间及煤层间的开采顺序等。

合理的井田开采顺序应保证开采水平、采区和采煤工作面的正常接续，使巷道避开煤层采动的影响，最大限度地采出煤炭资源；同时应有利于节省投资，减少井巷工程量，缩短工期，投产快；有利于巷道维护，保证生产安全可靠；有利于矿井通风和防止井下火灾等。

1.沿煤层走向的开采顺序

沿煤层走向的开采顺序包括阶段内各采区间的开采顺序和采区内采煤工作面的推进方向等。

采区间沿走向的开采顺序有两种，一种是先采靠近井筒的采区，自井筒向井田边界方向逐次开采其余各采区，称为采区前进式开采顺序；另一种是先把主要运输大巷掘至靠近井田边界的采区，先开采井田边界离井筒最远的采区，然后自井田边界向井筒方向逐次开采各采区，称为采区后退式开采顺序。

采区前进式开采顺序如图3-34a所示，采区后退式开采顺序如图3-34b所示。一般矿井都不采用采区后退式开采顺序开采。在用上、下山开采缓斜煤层时，可先用前进式开采上山各采区，然后用后退式开采下山各采区。

图3-34 采区开采顺序示意图

a）采区前进式 b）采区后退式

采区内采煤工作面的推进方向也分为前进式与后退式两种。工作面自采区上山向采区边界推进，称为前进式，如图3-35a所示；工作面由采区边界向采区上山方向推进，称为后退式，如图3-35b所示。我国煤矿一般采用后退式开采顺序。

2.沿煤层倾向的开采顺序

沿煤层倾向的开采顺序包括阶段间的开采顺序和采区内各区段间的开采顺序。

井田内沿煤层倾斜方向一般采用下行顺序开采各阶段，即先从煤层浅部开始，然后沿煤层倾斜方向自上而下依次开采各阶段。这种顺序开采的优点是开采技术比较简单，建井期短，初期井巷工程量小，初期投资低。

采区内各区段间的开采顺序有两种，开采上山采区时有以下方式。

1）下行式。先将采区上山掘至采区上部边界，然后由上部采区边界向大巷方向自上而下依次开采各区段。

2）上行式。先将采区上山掘至采区上部边界，从运输大巷向采区上部边界自下而上依次开采各区段。

图3-35 采煤工作面推进方向

a）前进式 b）后退式

1—采区运输上山 2—采区轨道上山 3—区段运输平巷 4—区段回风平巷 5—采煤工作面 6—采区边界线

开采下山采区时，各区段间也有上行式、下行式两种开采顺序。从运输大巷将采区下山掘至采区下部边界，然后自采区下部边界向运输大巷逐次开采各区段，称为上行式开采。从运输大巷将采区下山掘至采区下部边界，然后自运输大巷向采区下部边界逐次开采各区段，称为下行式开采。下行式开采的特点是一边开采，一边掘进下山，其突出问题是两条下山间的漏风较严重。因此，只有在煤层倾角小、涌水量不大、巷道维护条件好时，为了使下山采区早投产，才采用这种开采顺序。

3.煤组及煤层间的开采顺序

煤组或煤层之间的开采顺序一般采用自上而下逐次开采的下行开采顺序。如图3-36所示，煤组之间按I、Ⅱ顺序开采，煤层之间按1、2、3、4、5、6顺序开采。

在联合开采的采区内，上、下煤层或厚煤层开采的各分层间，可保持一定的错距同时开采。

在某些特殊情况下，煤层或煤组之间也可采用由下而上的上行开采顺序。当上部煤层有煤及瓦斯突出危险或冲击地压时，应先采下部煤层，使上煤层的瓦斯得到卸压，减少上煤层开采瓦斯治理等方面的困难。

采用上行开采的基本条件是层间距较大，深部煤层或煤组的开采不致影响和破坏上层煤或上煤组。能否采用上行开采主要取决于两层煤的间距与下层煤采厚之比。根据国内用全部垮落法开采的实践经验，一般受一个煤层采动影响的上行开采，只要层间距与采厚比达7.5以上，在上层煤中可以正常进行掘进和采煤工作；受多个煤层采动影响的上行开采，只要综合层间距与采厚比达到6.3以上，即可在上部煤层中正常进行掘进和采煤。

开采急斜煤层时，不仅顶板岩石会冒落，底板岩石也会滑移。如果两个急斜煤层较近，上层煤开采造成的底板岩层移动，将使下煤层的平巷维护十分困难，甚至遭到破坏。为此，在开采技术上，应合理安排上、下煤层以及各区段的开采顺序，以免下层煤遭到破坏。

图3-36 煤组及煤层间的开采顺序

二、采掘关系

采煤与掘进是煤矿生产的两个基本环节，采煤必须先掘进，掘进为采煤做准备。要保持矿井的稳产、高产，必须根据采煤的需要，合理安排掘进工作。通常将采煤与掘进的配合关系称为采掘关系。“采掘并举，掘进先行”是煤炭工业的一项技术政策，必须认真制订开采计划，并切实执行。

1.开采计划(www.xing528.com)

根据市场对矿井煤炭产量和质量提出的要求，按照地质情况和生产技术条件，统筹安排开采水平、采区、采煤工作面的开采与接替及巷道工程的掘进与接替的计划称为开采计划。开采计划也称为采掘接续计划，包括采区接替计划、采煤工作面接替计划、井巷工程的掘进与接替的计划等。井巷工程的掘进与接替的计划也称为掘进工作面接替计划。

一般，开采计划分为五年采掘接续规划、年度采掘接续计划、季度采掘接续计划和月度采掘接续计划。

五年采掘接续规划一般与国家发展“五年计划”同步编制，五年采掘接续计划中要考虑开采水平与采区的接替，以保证矿井在中、长期生产过程中的采掘平衡与协调。

年度采掘接续计划是根据矿井年度生产计划而编制的年度采煤工作面的开采与接替及掘进工作面的掘进与接替的计划。一般每年的10～12月编制下一年的年度采掘接续计划。

季度采掘接续计划和月度采掘接续计划是矿井在生产过程中，根据上个季度或上个月生产情况及采掘接替现状而编制的月度采煤工作面的开采与接替及掘进工作面的掘进与接替的计划，一般于每个季度或月度末编制下个季度或月度的采掘接续计划。

2.三量管理

（1）矿井巷道按其用途和服务范围分类

1）开拓巷道。为全矿井或一个开采水平服务的巷道称为开拓巷道。如井筒（或平硐）、井底车场、回风井、主要石门、主要运输和回风大巷等巷道都属于开拓巷道。

2）准备巷道。为一个采区或两个以上的回采工作面服务的巷道称为准备巷道。如采区车场、采区煤仓、采区上（下）山、区段集中平巷、区段集中石门等巷道都属于准备巷道。

3）回采巷道。为一个采煤工作面服务的巷道称为回采巷道。如区段车场、区段运输和回风平巷、工作面开切眼等巷道都属于回采巷道。

（2）矿井“三量” 为了及时掌握和检查各矿井的采掘关系正常与否，按开采准备程度，将矿井已经开拓准备的可采储量划分为开拓煤量、准备煤量和回采煤量，简称“三量”。

开拓煤量是指井田范围内已掘进的开拓巷道所圈定的尚未采出的那部分可采储量。

准备煤量是指已掘进的采区上山及车场等准备巷道所圈定的可采煤量。

回采煤量是指在准备煤量范围内，已有的回采巷道及开切眼（或工作面）所圈定的可采储量。

（3）“三量”可采期 生产矿井或投产矿井的三量可采期计算公式为

“三量”可采期表示在正常条件下所进行的各类掘进工作能满足采煤工作面、采区及生产水平接替的程度。“三量”是一个概括性指标，它本身只能说明已为开采准备了一定储量，而不能说明储量的分布性质及开采条件。

“三量”可采期通常规定为：开拓煤量3～5a以上，准备煤量1a以上，回采煤量4～6个月以上。

在一般情况下，矿井“三量”符合上述规定即能达到采掘平衡，并有一定的合理储备。

3.采掘比例关系指标及计算方法

通常表达采掘比例关系的指标有产量与进尺比、采掘速度比、采掘工作面个数比、工人数目比、三量与各类产量比，以及三量与各类掘进进尺比。经常使用的指标如下：

1）采掘工作面个数比。它反映矿井每个采煤工作面需要配备几个掘进工作面为其做准备。从另一个意义上讲，它表明随采煤工作面个数的变化，需要调整掘进工作面个数即调整采掘关系。其计算公式为

矿井采掘工作面个数比与采煤工艺、掘进工艺方式等有关，目前我国通常取为1∶1.5～1∶2.5，一般为1∶2。

2）掘进率。它是生产矿井在一定时期内每产1万t煤所需掘进的生产巷道总进尺数和开拓巷道总进尺数。它反映了在既定的煤层赋存情况、开拓准备方式及采煤方法等条件下的掘进相对量。其计算式为

【任务考评】

本课题的考评表见表3-7。

表3-7 任务考评表

【思考与练习】

1.合理的开采顺序的要求是什么？

2.何谓矿井的“采掘关系”？为保证矿井的采掘平衡，应有哪些具体措施？

3.为什么说矿井“三量”只能间接地反映采掘关系？如果矿井“三量”及其可采期达到规定，就一定不会出现采掘失调吗？为什么？

4.目前，我国对采掘工作面个数比有什么要求？