GB50215-2005煤炭工业矿井设计规范.doc

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中华人民共和国国家标准 煤炭工业矿井设计规范 Code for mine design of coal industry GB 50215--2005 主编部门中国煤炭建设协会 批准部门中华人民共和国建设部 旅行日期2006年1月1日 中华人民共和国建设部公告 第371号 建设部关于发布国家标准煤炭工业矿井设计规范的公告 现批准煤炭工业矿井设计规范为国家标准,编号为GB 502152005,自2006年1月1日起实施。其中,第2.1.1、2.1.3、 2.1.4、 3. 1.745、 3.2. 15、 3. 3. 12、 3.3.4、4.1.33、 4.2.22、 4. 3. 22、 4. 3. 3、 5. 1. 23、 5.2.6、5.3.3、 5.3.6、 7. 1. 1、 7.2.1、 7.2.2、 7.2.3、 7. 2.4、 7.2. 5134、 7. 2. 61345、 7. 3. 1、 7. 3. 2、 7. 3. 5、 7.3.8、 7.4.2、 7.5.1、 7.5.8、 8.1.3123、 8.1.4、 8.1.61、 8.1.7、 8.2. 1、 8.2.51、 8. 2. 6、 8. 3. 11、 8. 3. 212、 8.4.14、 8. 4. 36、 8. 4. 52、 9. 2. 13、 9. 2. 4、9.2.5、 10.1.61、 10.1.12、 10.1.143、 10.1.15123456、10.2.1、11.2.1、11.2.21、11.3.1、11.4.31、11.4.11、 11.5.1、 11.5.5、 11.7.3、 12.4. 10、 12.4.1312345、 12.4.14、 12.5.1123456、 12.5.212 3 4、 12.5.3、 12. 5. 7、 12. 5. 8、 12. 5. 9、 13. 1. 3、13.1.5、 13.5.3、 13.5.6、 13.5.9、 13.6. 1、 13.6.3、 13.6.4、13.6. 51、 14.1.1、 14.2.1、 14.3.3、 D. 1. 3、 D. 2. 1、D.2.10条款为强制性条文,必须严格执行。原煤炭工业矿井设计规范GB 5021594同时废止。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二○○五年九月十四日 前 言 本规范是根据建设部建标[2003]102号文件关于印发“二○○二~二○○三年工程建设国家标准制订、修订计划”的通知的要求,由中煤国际工程集团南京设计研究院会同有关单位,在对原国家标准煤炭工业矿井设计规范GB 5021594进行修订的基础上编制完成的。 本规范在编制过程中,认真分析、总结和吸取了十年来我国煤矿管理体制和投资体制改革的实践经验,考虑了我国煤矿建设项目的管理程序和入世要求,特别是引入了十年来国内外矿井建设的新技术、新工艺及新的科研成果。初稿提出后,以多种形式征求了全国煤炭系统有关方面专家和单位的意见,经反复研究、多次修改,最后审查定稿,形成本规范。 本规范共15章,4个附录。和原规范相比,除章节构成有较大改变和适用范围由“设计”拓展到“预可研”及“可研”外,主要技术内容变动较大的有改变了旧的煤炭资源储量分类计算原则和方法;修订了矿井设计工作制度和矿井设计服务年限;进一步改革矿井开拓部署,吸取国内外先进成熟、行之有效的煤层地下开采技术和采煤方法;提高以采、掘、运为主体的全矿井技术装备水平,促进矿井生产的进一步集中化和高产高效;提高矿井安全技术装备和智能化技术装备的水平,确保矿井安全生产;进一步改革矿井地面布置和机修、材料供应体制;加强环境保护、重视资源合理开采、注重经济效益,保持煤炭工业可持续发展。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中煤国际工程集团南京设计研究院负责具体内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄交中煤国际工程集团南京设计研究院地址南京市浦口区浦东路20号,邮编210031,传真02558863059,以便今后修改和补充。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人 主编单位中煤国际工程集团南京设计研究院 参编单位中煤国际工程集团武汉设计研究院 中煤国际工程集团重庆设计研究院 煤炭工业济南设计研究院煤炭工业西安设计研究院 主要起草人吴文彬 孔祥国 魏东让 杨俊德 刘晓群 陶景云 孙光辉 张会龙 高建国 罗庆光 荆 凯 喻培元 殷同伟 曹淮明 严贤红 杨夕生 张豫生 张世良 周秀隆 刘祥平 卿恩东 王润卿 王昌傲 王荣相 王煜明 孙 伟 翟访中 闫复志 中华人民共和国国家标准 煤炭工业矿井设计规范 GB 502152005 条文说明 前 言 煤炭工业矿井设计规范GB 502152005,经建设部2005年9月14日以建设部第371号公告批准、发布。 为便于各单位和有关人员在使用本规范时能正确理解和执行本规范,特按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明。供使用者参考。在使用中如发现本条文说明有不妥之处,请将意见函告中煤国际工程集团南京设计研究院。 本规范主要审查人 毕孔耜 何国纬 李庚午 孟 融 康忠佳 郭均生 戴少康 刘兴禄 段锡章 成家钰 郭大同 严铁雄 仉 斌 鲍巍超 曾 涛 冯景涛 陶绍斌 焦奉平陈建平 刘 毅 1 总 则 1.0.1 本条阐明了制定本煤炭工业矿井设计规范以下简称“本规范”的依据和目的。 1 国家颁发的一系列与煤炭工业有关的法律法规和方针政策,如煤炭法、矿山安全法、矿产资源法、土地管理法、环境保护法等等,是对煤炭工业可持续发展进行宏观指导的根本法规,是制定本规范的基本原则和依据,必须认真贯彻执行; 2 1994年国家技术监督局和建设部发布的煤炭工业矿井设计规范以下简称“原规范”是结合当时实际情况制定的,执行后曾对煤炭工业矿井建设起到了很大促进作用。但近十年来,随着我国经济体制改革力度的加大和科学技术的迅速发展,煤炭工业企业的管理体制、管理水平和技术面貌都发生了很大变化,取得了长足进步,在建设高产高效现代化矿井中取得了很多新成果,在确保安全生产和资源合理开发方面积累了不少新经验,原规范已不能适应煤炭工业发展要求,必须把近十年来国内外煤炭地下开采的行之有效的先进技术和管理经验纳入标准,才能促进煤炭矿井建设的不断发展,这是制定本规范的目的。 1.0.2 本条对原规范确定的适用范围作了修订将适用范围由“适用于矿井设计”修改为“适用于矿井预可行性研究、可行性研究和矿井设计”。其主要原因是 1 预可行性研究以下简称“预可研”、可行性研究以下简称“可研”和矿井设计同属“工程咨询”范畴,虽然其阶段性、目的性和内容深度有所区别,各有侧重,但所遵循的技术原则是一致的; 2 自国家将建设项目建议书预可研阶段和可研纳入基本建设程序以来,矿井建设项目的预可研、可研和设计三个阶段咨询文件的编制,事实上均采用原煤炭工业矿井设计规范这一技术标准; 3 本规范技术性条文深度既然能满足矿井初步设计编制的需要,也完全能满足矿井预可研和可研报告编制的需要。为全面适应矿井预可研和可研报告编制的要求,本规范增加了技术经济等相应章节条文规定。 1.0.3、1.0.4 这两条分别明确了矿井预可研、可研和矿井设计应遵循的基本编制原则 1 矿井预可研是为矿井建设项目能否立项提供决策咨询,可研是为矿井建设项目投资决策提供咨询服务,两者的目的都是为矿井建设前期提供立项和投资决策依据。预可研报告和可研报告的结构基本相同,主要区别在于掌握资料详细程度不同,前者内容深度较浅,后者内容深度深。概括矿井预可研和可研报告的编制原则 1通过市场调查分析并遵照国家对煤炭资源开发和配置的宏观指导,综合研究并提出项目建设的必要性; 2通过对资源和外部建设条件的调查分析和矿井开发设计方案的论证比较,综合研究并提出项目建设的可行性; 3通过对矿井建设项目的技术经济综合分析研究和财务评价,提出项目建设的合理性; 2 矿井初步设计应根据已批准核准的可研报告或项目申请报告,对矿井各系统的技术方案作进一步优化,选择最优的设计方案、先进合理的工艺和装备、最佳的技术经济指标。矿井初步设计的编制应注重贯彻集中化、机械化、安全高效和技术经济合理化的原则。 集中化是指采煤工作面、采区、生产水平和矿井的合理集中。采煤工作面合理集中,就是合理选择采煤方法,减少人员,提高工作面单产,这是矿井集中化的基础;采区合理集中,就是优化采区布置,提高采区产量,减少同采采区和工作面个数;生产水平合理集中,则要求一般应以一个开采水平保证矿井设计生产能力;矿井合理集中,就是有条件则应建大型矿井,这主要指矿区井田划分,对一个矿井而言,矿井合理集中则是由工作面、采区、生产水平的合理集中来体现。 机械化包括自动化和信息化是建设高产高效现代化矿井的根本手段,它和集中化相辅相成。本条文所指的机械化,主要是采掘运机械化,这是矿井技术进步的集中体现,但矿井其他各系统也需相应选择先进合理的机械化装备,才能保证矿井安全高效、集中生产和良好的经济效益。 采煤机械化,应把发展综采放在首位。大型矿井应以综合机械化开采工艺为主,条件适宜的中型矿井也宜采用综采工艺。地质条件和煤层赋存条件不适宜综采的矿井或区段,应优先考虑采用普通机械化采煤工艺,或采用其他适应煤层开采条件的机采、水采等采煤工艺。 掘进和运输机械化,应以发展各类型的机械化作业线和安全高效的运输设备为主,配套成龙。 2 矿井资源/储量、设计生产能力和服务年限 2.1 矿井资源/储量 2.1.1 地质勘查报告是编制矿井预可研、可研和初步设计的基础资料及基本依据。地质报告准确与否,直接关系到工程咨询的可靠性和合理性,关系到矿井建设投资效果。鉴于大多数地质测量专家并非矿建、采煤、煤炭洗选加工方面的专家,因此矿井预可研、可研和初步设计应对地质报告认真分析研究,作出评价。 评价应着重三个方面一是勘探程度及资源可靠性是否达到地质勘查规范要求和工程咨询文件编制的需要;二是开采条件包括构造、水文、煤层、煤质、开采技术条件等是否满足工程咨询要求的深度和广度;三是探明的、控制的、推断的资源量划分是否准确,能否满足工程咨询从经济意义上对矿井资源/储量类型划分和估算的要求。当这三个方面的某些内容不能满足矿井预可研、可研和初步设计文件编制要求时,应提出补充地质勘查的意见。 2.1.2 本条文根据现行国家标准固体矿产资源/储量分类GB/T 17766及行业现行标准煤、泥炭地质勘查规范DZ/T 0215,对原规范中的矿井储量类型及计算,进行了重新修订。本条文有三层含义 1 以新的资源/储量分类标准替代旧的储量分类标准即A、B、C、D级分类标准作为计算矿井资源/储量的原则和依据; 2 矿井预可研、可研和初步设计阶段,应根据现行的固体矿产资源/储量分类标准,对相应地质勘查阶段提出的煤炭资源量333、332、331,进行可行性评价和按经济意义分类及计算; 3 为便于交流、统计和使用,把经过可行性评价和按经济意义分类的矿井资源/储量,归并为“矿井地质资源量”、“矿井工业资源/储量”、“矿井设计资源/储量”、“矿井设计可采储量”四类。其归并原则和计算方法详见本规范附录C。 本条文中的地质资源量、工业资源/储量、设计资源/储量、设计可采储量,其名称虽然和原规范中的地质储量、工业储量、设计储量、设计可采储量相似,但由于两者所依据的资源/储量分类标准不同,故其内涵也不相同。本条文所述四个“量”的内涵是 1 矿井地质资源量是指地质勘查报告提供的查明的井田煤炭资源量包括探明的、控制的、推断的内蕴经济的资源量。该资源量仅经过概略研究,未经过可行性研究或预可行性研究,未按经济意义划分出类型。它所表达的是井田地质勘查程度和矿井煤炭资源丰富程度的总体概念; 2 矿井工业资源/储量是指地质资源量经可行性评价后,其经济意义在边际经济及以上的基础储量及推断的内蕴经济的资源量乘以可信度系数之和。把边际经济的基础储量和推断的内蕴经济的资源量的大部分划人工业资源/储量的主要原因第一,边际经济的基础储量,就其勘查程度已达到详查或勘探程度,其经济意义虽在预可研或可研的当时是不经济的,但接近盈亏平衡点;第二,推断的内蕴经济的资源量,其勘查程度只达到了普查程度要求,估算的资源量可信度低,还不能通过可行性评价按经济意义分类型,但其经济意义介于经济一次边际经济的范围内,如全不计入或全部计入,均不能较好地反映矿井工业资源/储量的实际。同时还应考虑到,在一般情况下,推断的内蕴经济的资源量经过进一步勘查和可行性评价,其经济意义在边际经济及以上的基础储量所占比例,和控制的、探明的内蕴经济的资源量按经济意义分类出的基础储量所占比例不会相差太大。鉴于上述情况,将推断的内蕴经济的资源量乘以可信度系数纳入矿井工业资源/储量。 关于推断的资源量333的可信度系数取值问题如上所述,推断的资源量333,就其勘查程度属普查,地质构造和煤层赋存条件、开采技术条件等尚未基本查明,还不能对其按经济意义分出类型。而详查和勘探阶段提交的推断的资源量333占矿井总资源量的比例均较大如详查阶段提交的推断的资源量约占矿井总资源量的40%~50%,如果不加分析把推断的资源量333的可信度系数取值过大,则工业资源/储量可能偏离实际较多,最后计算出的矿井可采储量即可能偏大;如果可信度系数取值过小,则将造成矿井可采储量过少,以致造成矿井设计生产能力论证的不合理性。为此,在本条文及其附录C制定时,进行了多次专家论证,根据专家论证和以往设计经验以及地质勘查、井下开采的实际情况,认为详查和勘探阶段提交的推断的资源量333中有70%~90%达到边际经济及以上的基础储量是可以成立的,故可信度系数值取0.7~O.9。地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井,333的可信度系数取0.9;地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井取0.7; 3 矿井设计资源/储量工业资源/储量减去永久煤柱的损失量为设计资源/储量。它的表达式虽然和原规范条文相同,但内涵不同原规范所称的永久煤柱损失量,是在未经可行性评价和经济意义分类的工业储量基础上减去的煤量;而本条文所讲的永久煤柱损失量,是在经过可行性评价和按经济意义分类的工业资源/储量基础上减去的煤量; 4 矿井设计可采储量矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱煤量后乘以采区回采率,为矿井设计可采储量。 2.1.3 本条是对原规范第2.1.2条三、四款的修订,作为单独一条列出。本条有三点需要说明 1 本条文的核心是强调各种永久和保护煤柱的留设要求及计算方法,必须符合现行建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的有关规定。这是一条重要安全性的规定,故全条以黑体字标志; 2 在留设的永久煤柱种类中,本条文增加了“因法律、社会、环境保护等因素影响不得开采的”煤柱。这是因为在实际工作中会经常遇到这种情况,如在一个井田内有受法律保护的文物古迹或不允许破坏的风景游览区或水源地等等,故增加此内容规定; 3 取消了原规范规定的“在计算矿井设计可采储量时减去上、下山保护煤柱煤量”的内容。因为在一个矿井中有多个或十数个采区,其上、下山煤柱的留设和回收将有多种情况,在计算矿井设计可采储量的当时,实难把全矿井的上、下山煤柱煤量计算出来;再则,上、下山煤柱煤量损失应届于采区开采损失。故在计算矿井设计可采储量时减去的保护煤柱煤量中,不应包括上、下山煤柱煤量。 2.1.4 煤炭是国家宝贵的不可再生的资源,我国煤炭资源虽然很丰富,但人均占有并不比世界主要产煤国多,因此要考虑长远、立足当前、合理开采、提高煤炭开采的回采率。 “七五”末期,我国矿井开采厚煤层、中厚煤层和薄煤层的采区回采率曾分别达到了原规范规定的75%、80%、85%要求,“八五”之后有的矿井采区回采率却呈下降趋势。这一现象说明,原规范规定的采区回采率指标是可以达到的,但有些矿井装备水平上去了,回采率却下来了。我们认为,关键还是对提高回采率的重视程度不够,只要充分应用现代开采技术、加强管理,原规范规定的采区回采率指标是可以达到的。故本条文规定维持原规范采区回采率指标不变。全条以黑体字标志,必须执行。 2.2 矿井设计生产能力和服务年限 2.2.1 论证矿井设计生产能力,是编制矿井预可研、可研和初步设计的重点。论证矿井设计生产能力需要考虑的因素较多,但其中主要的因素应是 1 矿井资源条件。包括资源/储量、井田地质条件、煤层赋存条件、水文地质条件、开采技术条件、煤种煤质等,这是确定矿井设计生产能力的基础条件; 2 外部建设条件。包括地理位置、交通条件、水源和电源条件等,是确定矿井设计生产能力的外部制约因素; 3 国家对煤炭资源配置及市场需求。是指国家对煤炭产出总量和煤类煤质的宏观调控和指导,市场从客观上所起的导向作用,在论证和确定矿井设计生产能力时,对政策因素和市场空间必须有足够的重视; 4 技术装备条件。主要指设计和投资者能否准确的根据矿井资源条件和设备供应条件,合理选择和采购先进的技术装备,这是确定矿井设计生产能力的主观因素; 5 经济效益。是指确定矿井设计生产能力必须以经济效益为中心,通过技术经济综合评价,按最佳经济效益选取。 论证矿井设计生产能力,应对各相关因素综合分析并作多方案比较,不能顾此失彼。一般讲,设计可采储量是确定设计生产能力的基本条件,但这并非唯一决定因素。例如有的矿井虽然具有较多设计可采储量,但主要开采煤层较薄、煤层生产能力小、工作面单产低,则矿井设计生产能力就不宜过大;有的矿井有煤与瓦斯突出或地质构造较复杂,工作面单产或工作面布置和接替受到制约,则设计生产能力也不宜过大。又如边远地区由于受交通条件制约,且产出煤炭又不能就地转化或当地市场空间较小,即使资源条件很好,也难以建设大型矿井;而有些西部矿区,由于西电东输的实施,带来了煤炭资源开发就地发电的市场条件,且资源条件好,大型坑口电厂需要,则可建设和大型电厂相匹配的大型矿井。再如东部矿区具有区位优势和较广阔的市场空间,在建井条件上,表土层特厚、煤层埋藏深,只要开采条件允许、符合国家关于资源合理配置的宏观指导、可采储量和服务年限符合本规范要求,则矿井设计生产能力宜大不宜小。 矿井设计生产能力的确定,还取决于矿井同时生产的采区和工作面数量及其生产能力,其数量和能力应能体现集中生产原则和保证正常接替关系。因此,本条文不仅规定了同时生产的采区和工作面数量,而且规定应进行第一开采水平或不少于20年工作面配产;配产应符合合理开采程序,厚、薄煤层及不同煤质应合理搭配开采,不得采厚丢薄,保证煤炭资源的合理开采。 2.2.2 本条在编制过程中,曾征求过多方面意见,意见主要集中在大、中型矿井下限的划分上 第一种意见是中型矿井下限以0.6Mt/a、大型矿井下限以1.5Mt/a为宜。其主要理由是 1 矿井类型的划分,既要考虑投资规模,也要根据煤炭工业技术发展和可能采取的生产手段结合起来考虑。近十年来,随着矿井开拓部署的不断改革、管理水平的不断提高、采掘工艺和装备的发展,尤其是综采的全面推广,工作面单产大幅度提高;国有重点矿区新井平均设计生产能力,“九五”以来较“八五”期间规划的矿井平均设计生产能力2.23Mt/a有了大幅度增长,矿井进一步向集中化和大型化发展; 2 所谓大型矿井,一是生产能力和投资规模大,二是技术装备水平高,其主要标志应以综合机械化采掘工艺为主。若把1.2Mt/a井型划为大型矿井,则其不能完整体现大型矿井面貌,因为就整体而言,除少数该类矿井条件适宜综采之外,一般都由于受地质构造和煤层赋存条件的制约而以普采为主。因此,宜将大型矿井下限定为1.5Mt/a; 3 根据以上两点理由,中型矿井的下限应定为O.6Mt/a,这也符合原国家计委[2001]782号文明确的0.45Mt/a矿井不列入国家对大、中型矿井审批核准管理范畴的规定。 第二种意见是大、中型矿井划分的下限仍维持原规范规定的1.2Mt/a和0.45Mt/a不变,其主要理由是 1 我国煤炭资源分布地域广,各地域煤炭资源条件差异较大,特别是长江以南和以北的开采条件悬殊更大,东、西部矿区的一个不大的中型矿井,在南方矿区就是一个较大的骨干矿井。若把中型矿井下限提至0.6Mt/a,则南方矿区大部都只能是小型矿井,同时造成小型矿井的档次过多、范围过宽、装备水平差异过大,使得技术标准难以统一、管理不便; 2 目前国家和地方统计部门对大、中型矿井的项目统计,仍按中型矿井0.45~0.9Mt/a及以上进行统计,无必要改变。 对于上述两种意见,经过多次专家会议讨论,认为两种意见各有道理,但考虑到目前对大、中型矿井界线进行调整的条件尚不成熟,再则目前不作调整,对可研报告和设计文件的编制原则也无影响,故本条文仍维持原规范规定的井型类别划分不变。 2.2.3 矿井设计工作制度是一个影响面较广的问题,也是议论较多的问题。集中各方面意见大致是以下两种 第一种意见是维持原规范规定不变,即年工作日300d,每天净提升时间14h。其主要理由是 1 矿井设计应给矿井生产留有一定的尽快达产和超产的余地,同时也是为矿井生产的不均衡性特点留余地; 2 多年来煤矿生产实践证明,这一规定基本上是能适应市场变化要求的,能为企业所接受; 3 这一规定基本符合我国国情,我们既不能和国外一些产煤国相比节假日、双休日不工作,进一步拉大和实际年工作日数的距离,也不宜在300d基础上再增加工作日数。 第二种意见是将设计工作制度改为年工作日330d,每天净提升时间16h。其主要理由是 1 我国煤矿生产的实际年工作日都在330d以上,每天净提升时间都在16h以上,设计工作制度和生产实际不应相差过大; 2 采用“330d、16h”工作制度已为矿井生产留有富裕,如果采用“300d、14h”,则富裕系数又多出26%,富裕系数留得过大; 3 由于富裕系数较大,则必然使矿井建设投资加大,促使矿井加大开发强度或无序的不合理开采。 综合上述两种意见,我们认为从煤矿生产特点和适应市场变化考虑,设计为生产留有适当余地是必要的,但从合理投入、有序开采和技术发展的观点看,余地不宜留得过大。因此,将原规范规定的矿井设计工作制度由“300d、14h”修订为“330d、16h”。 2.2.4 国内外多年来的生产实践证明,以一个开采水平保证矿井设计生产能力不包括水平接替过渡生产期,具有开采程序简单、井巷工程量省、巷道维护量小、生产集中、辅助生产人员少、便于管理、有利安全生产以及井下运输、通风、排水、提升系统简单等优点,因此本条规定宜以一个开采水平保证矿井设计生产能力。 2.2.5 矿井设计服务年限和国家能源政策、市场需求、地区和资源条件、资金投入、新老矿区接替、地面建筑设施合理服务期等因素有关。设计服务年限过长,则矿井开发强度受到制约、勘探投入不能尽早见效、市场需求时煤炭资源不能尽快产出;设计服务年限过短,则会造成新老矿井接替紧张、煤炭产出量不均衡、地面建筑设施得不到合理利用等问题。由于矿井设计服务年限涉及面较宽,故几十年来一直保持未变。 近些年来,较普遍认为原规范规定的矿井服务年限偏长。从实际状况看,目前不少生产矿井的实际服务年限和原设计相比已经缩短;新设计的矿井,有的也突破原规范规定缩短了设计服务年限。本次修订规范认为随着我国经济体制和投资体制改革的深入和发展,在对煤炭资源合理开发的前提下,矿井设计服务年限宜适当缩短。故本条文规定新建矿井各类井型的设计服务年限,比原规范规定的各类井型的设计服务年限均相应减少了1Oa;对于扩建矿井,考虑到在扩建期间矿井仍在生产,可采储量在扩建期间已有减少的因素,其设计服务年限较新建矿井同类井型相应缩短1Oa;对于改建矿井,考虑其资源储量由局部补勘获得或由邻矿局部划给,可采储量较少,其设计服务年限应比同类扩建矿井短,但不应低于同类新建矿井服务年限的50%。 2.2.6 矿井设计资源/储量常由于以下因素受到影响 1 局部地段构造复杂而减少可采储量; 2 实际的回采率较低; 3 灾害性事故造成可采储量减少,如煤层自燃、瓦斯突出等造成的煤炭损失; 4 由于矿井超产使服务年限缩短。 实践证明,上述影响矿井可采储量减少的因素一般是难以避免的,只是受其中的影响因素不同、程度不同,故本条文仍维持原规范规定的矿井储量备用系数1.3~1.5不变。地质构造复杂、煤层赋存不稳定、开采技术条件差的矿井取大值,地质构造简单、煤层赋存稳定、开采技术条件好的矿井取小值。 3 井田开拓 3.1 井田开拓方式 3.1.2 平硐开拓具有施工条件简单、建井工期短、投资省、综合经济效益好等优点。在西南、西北;山西等高原和山区,当外部建设条件和煤层赋存条件适宜时,宜采用平硐开拓方式。平硐上山的;服务年限,可参照本规范表2.2.5-1的规定,适当放宽。 3.1.3 和立井开拓方式相比,斜井开拓不仅具有井筒施工和装备简单、提运环节较少、系统较便捷等优点,而且由于新型带式输送机和辅助运输设备的发展,主井提运系统能力大、可实现煤流系统的连续化运输,副井系统可实现由地面至采区直达运输。因此,符合本条规定条件的井田宜采用斜井开拓方式。 3.1.4 立井具有长度短、断面大、断面利用率较高、较易解决深井辅助提升和通风问题等特点,尤其对含水厚表土层、水文地质条件,复杂、需采用特殊工法施工或多水平开采的急倾斜煤层的矿井,和斜井相比,立井开拓均具有明显优势。因此,符合本条规定条件的井田宜采用立井开拓方式。 3.1.5 综合开拓方式是指采用平硐、斜井、立井三种方式中任何两种方式组合作为主、副井的开拓方式。采用综合开拓方式,应根据井田的具体条件,经技术经济比较后确定。 3.1.6 从20世纪70年代开始,国内外一些新建的大型矿井即采用了分区开拓的方式。近十多年来,随着开采技术和综合机械化装备水平及管理水平的迅速提高,矿井生产更加集中,设计生产能力进一步加大。为缩短大型矿井建设工期,实现少投入、早出煤、效益好的目的,我国不少新建的大型矿井,尤其是设计生产能力5.0Mt/a以上的特大型矿井设计采用了集中出煤、分区开拓、分区通风的开拓方式简称分区开拓方式,如大同塔山矿井15Mt/a、新集刘庄矿井6.OMt/a等。 分区开拓方式是指把井田划分为若干相对独立的区域,各区域的通风、辅助运输系统独立,煤的提升、运输、储运、洗选加工等则集中进行。分区开拓方式有如下优点 1 矿井可实行一次设计分期建设,能加快矿井建设速度,可提前出煤、“滚动发展”,提高投资效益; 2 可更好地实现矿井的集中化,适应矿井向大型化发展的要求; 3 能有效地解决大型矿井通风网络过长的通风困难,这对开采深度大、瓦斯涌出量大的矿井尤有重要意义; 4 辅助运输和提升分区进行,可缩短井下人员及材料等运输时间; 5 主要生产环节如煤的运输、提升、洗选、储运等集中,有利于使用大型高效的技术装备。 3.1.7 斜井或立井开拓的矿井,一般宜开凿两个提升井筒,即主井和副井。对于瓦斯涌出量低的中型矿井,经论证和方案比较能满足安全生产、技术经济合理时,立井开拓的矿井也可本着一井多用的原则,开凿一个混合提升井筒。在特殊条件下,如表土层特厚、需采用特殊工法凿井的大型矿井,为解决大直径井筒施工困难、满足矿井提升量要求等问题,经技术经济比较合理,也可开凿2个以上的提升井筒,如巨野矿区龙固矿井6.OMt/a,在工业场地内开凿了3个提升井筒2个主井,1个副井。 箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作风井使用时,必须遵守现行煤矿安全规程第一百一十条规定。尚需说明的是,箕斗井兼作回风井时,防爆门的装设尚存在技术问题防爆门不能正对井筒中心安装,以往有的矿井将防爆门安装在井架一侧,但未经过模拟爆炸试验,一旦发生爆炸事故,安装在井架一侧的防爆门能否保护井架或井塔及通风机不遭破坏,目前尚无研究结果。 为确保矿井生产安全,本条第5款特别强调,对高瓦斯矿井、有煤与瓦斯突出危险的矿井必须设专用回风井,并以黑体字标志,必须执行。 3.2 井口位置与开采水平划分 3.2.1 本条在原规范第3.2.1条的基础上,总结近些年来矿井设计和生产实践,增加了以下内容 1 为保证井筒施工和矿井生产安全,本条第4款规定井筒不应穿过采空区。这对井田内有小煤矿开采过的矿井,其井位选择尤其要引起重视; 2 本条第5款进一步强调井口和工业场地的选择必须安全可靠。应有稳定的工程地质条件,不受可预计的自然和地质灾害的威胁,并应避开法律规定的文物古迹和风景区。本款以黑体字标志,必须执行; 3 本条第7款增加的“煤的运输方向顺畅”,是指出煤井口位置的选择应考虑煤的用户和流向,有利于铁路和道路选线及铁路接轨点选择,避免折返运输。 3.2.2 “在特殊条件下,亦可分别设在两个场地中”主要是指 1 对于新建矿井,一般是指受地形、地貌因素影响,在一个场地内难以布置下主、副井各系统;或有坑口电厂时,经方案比较主、副井分在两个场地布置合理;或当采用斜井、立井综合开拓方式,经比较主、副井分设两个场地合理; 2 对于改扩建矿井,一般是指当其井田深部另建主井或副井时,原有工业场地仍保留使用,形成了新建和已有两个场地。 3.2.4 近些年来,随着开采技术水平和采、掘、运机械化装备水平的不断提高,开采缓倾斜和倾斜煤层的阶段垂高已有较明显加大,据资料统计,其阶段垂高约为290m~430m;急倾斜煤层开采的阶段垂高较过去也有一定的加大。故本条关于矿井开采的阶段垂高,对原规范的规定作了修订开采缓倾斜和倾斜煤层的阶段垂高由原规范的150~250m,修订为200~350m;开采急倾斜煤层的阶段垂高由原规范的100~150m,修订为100~250m。 3.3 开拓巷道布置 3.3.1~3.3.3 原规范未把“开拓巷道布置”作为一节制定其技术标准,只是在“井口位置选择”一节中强调了在条件适宜时“主要运输大巷及总回风巷应布置在煤层中”。本次规范修订认为开拓巷道是构建井下开拓部署的骨架,是关系到矿井开拓是否合理的重要技术因素,应予以足够的重视,强调在条件适宜时开拓巷道沿煤层布置是必要的,但同时规定应在不同开采条件下开拓巷道布置的原则。本规范总结了多年来设计、施工和生产的实践经验,并根据现行煤矿安全规程的有关规定,对原规范进行了修订、补充和完善,把“开拓巷道布置”作为完整的一节,制定了四条标准。第3.3.1条、第3.3.2条规定了开拓巷道布置的基本原则和要求;第3.3.3条是根据近十年来巷道支护取得的成功经验和新的技术成果制定的;第3.3.4条则是根据现行煤矿安全规程第二十一条规定制定的,以往有的巷道断面设计忽视了巷道开掘后的变形量,结果巷道支护断面净断面不能满足安全生产要求,故本条文作了明确规定,并列为强制性条文。 3.4 开采顺序与采区划分 3.4.1、3.4.2 原规范只规定了采区开采顺序,缺乏关于煤层开采顺序的标准条文,且规定的采区开采顺序又和采区布置条文混合在一起,缺乏完整性和条理性,不便于执行。本次规范修订认为采区开采顺序必须先近后远、前进式开采;近距多煤层开采顺序应先采上层后采下层,下行式开采开采保护层或煤层间距大,经技术经济比较合理,可上行式开采;厚薄煤层应搭配开采等。这些都是长期以来成熟的实践经验,均应作为标准条文列入规范。因 此本规范对原规范进行修订,对开采顺序的标准条文予以补充、完善和条理化。 需要说明的是,本规范将原规范规定的开采多煤类煤层“不得分采分运”取消,这主要考虑,有的矿井具有相当比例的稀缺煤种,经市场预测和经济技术比较能给企业带来更好的效益,在这种情况下“不得分采分运”的规定是不必要的。 3.4.3 根据井田地质条件、煤层赋存条件、开采技术条件和矿井采、掘、运装备水平,经综合论证合理划分采区,这是矿井可研和初步设计的重要组成部分,原规范缺少这部分的标准条文。故本规范在总结多年来尤其是近些年来设计和生产实践经验的基础上,补充制定了该部分的标准条文共8款。 3.4.4 井田地面村庄和其他建构筑物,是影响矿井开拓开采的重要因素,尤其是地处平原地区,地面村庄稠密的矿井,做好村庄及其他建构筑物搬迁和压煤开采规划,对合理确定首采区位置、采区划分、开采顺序、采区和工作面接替、采煤方法及合理计算矿井资源/储量等均十分必要,故作本条规定。搬迁村庄规划应在详细调查的基础上作出,特别应和地方的城镇规划密切结合;压煤开采应符合现行建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开 采规程的有关规定。 3.4.5 确定采区参数的基础是井田地质条件、煤层赋存条件和开采技术条件,同时还取决于矿井机械化装备水。平、开采技术和管理水平。原规范采区参数标准条文是根据当时的采掘装备水平、开采技术和管理水平制定的,参数偏小。本规范总结近十年来生产实践经验,对原规范采区参数进行了修订,适度加大。需要说明的是 1 对于缓倾斜煤层综合机械化开采的采区,强调其参数宜能保证工作面沿走向或倾斜方向连续推进长度不少于一年。主要是考虑采区参数应能充分发挥综采设备效能、减少工作面搬家、保证矿井高产稳产; 2 对于不受断层限制、开采技术条件简单、高产高效综采装备的盘区,其参数宜能满足工作面推进方向不小于3.Okm。这一参数就当前的开采技术水平和管理水平是完全可以达到的,神东矿区等一些生产矿井,其盘区的长、宽尺寸均已大大超过3.Okm。当然,“不宜小于3.Okm”并非越大越好,因为它和巷道掘进、通风、维护及掘运机械化装备等有密切关系,应经技术经济论证确定。 4 井筒、井底车场及硐室 4.1 井 筒 4.1.1~4.1.8 本节8条条文是根据近些年来矿井井筒设计、施工和生产使用的实践,在原规范的基础上修订的。本节除明确立井井筒及平硐或斜井设计技术标准应符合现行的行业设计规范外,主要是强调立井和平硐及斜井断面、井简装备、施工方法、井壁结构、支护方式等,必须在保证工程质量、安全和满足使用的前提下,根据不同条件进行设计。本节所定技术标准是多年来设计、施工和生产使用的实践经验总结,应在设计中执行。需要说明的有以下几点 1 规定立井井筒净直径按0.5m进级,是为了重复使用建井设备;净直径6.5m以上和采用特殊工法施工的立井井筒,若采用0.5m进级,则井筒工程量大、不经济,故可根据实际需要确定; 2 关于在含水丰富的厚表土条件下,立井井筒表土段及表土与基岩结合处井壁结构应加强的规定自1987年大屯、淮北矿区的部分井筒出现破裂后,多数专家认为与大量排水引起表土下沉产生的纵向附加力作用有关。近些年来,兖州、永夏等矿区的一些井筒又相继遭到不同程度的破坏,且破坏处也多在表土与基岩结合处及以上,经观测,进一步证实纵向附加力的存在。因此,尽管井筒破坏机理和纵向附加力的作用规律仍在进一步研究,但为了接受井壁破坏的教训,本规定要求在设计表土段井壁结构时,除应考虑永久地压等对井壁的作用,还应考虑由于表土沉降、地压突变等因素产生的纵向附加力对井壁的作用,表土段及表土与基岩结合处的井壁结构应加强;其井壁结构设计的具体技术标准,应符合国家现行标准煤矿矿井立井井筒及硐室设计规范的有关规定; 3 悬臂罐道梁具有构件小、节省钢材、安装方便、井筒通风阻力小等优点,故在条件允许时宜采用悬臂梁。所谓“条件允许”宜采用悬臂梁,
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