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【摘 要】潞新一矿位于新疆维吾尔自治区,其井田开拓在煤矿领域具有很强的代表性。讨论其开拓方法需要注意的几点评价方法，立井单水平与分水平是煤矿开采的两种很重要的方法，本矿采用立井单水平开拓。
【关键词】立井;单水平;储量
1.地理位置、交通情况
潞安新疆煤化工（集团）有限责任公司一矿井田地处新疆维吾尔自治区哈密三道岭矿区中部，、属哈密市，位于东经92°40′02″－92°42′05″，北纬43°07′07″－43°08′17″。煤矿向北4.0km，有312国道,南13.5km处有兰新铁路,交通便利。
2.地形气候与水电概况
2.1地形及地貌
该井田位于巴尔库山南侧戈壁平原，地势平缓，北高南低，海拔为980～1150m，为戈壁丘陵准平原地形。没有湖泊和常年性河流，井田内除有浅且干枯的冲沟和风积丘岗外，都是平坦戈壁。
2.2气象及地震
矿区气候属大陆性气候，多风、干旱、少雨雪，最高气温40℃以上(7～8月)，最低气温-23.4℃以下(元月)，冻结期5个月(11～3月)，冻结深度为0.7m，年平均降雨为26mm，蒸发量高达4269mm，最大积雪厚度为30mm；春秋两季多风，以东北风为主，最大风速为47m／s。
该区地震动峰加速度为0.1ｇ，地震动反应谱特征周期为0.4ｓ。
3.矿井地质特征
哈密三道岭煤矿矿区位于东天山褶皱带内的山间盆地的冲洪积扇前缘，北有巴尔库山，南为觉罗塔格山。三道岭煤田为中下侏罗系沉积煤田，受天山纬向构造带的影响，在第三系晚期经喜马拉雅运动改造，形成现煤田中部隆起被剥蚀，即现在的西山倾伏背斜，致使煤田呈现西部封闭，东部开放的“马蹄形”煤田格局，其次在煤田内发育有次一级北东～南西走向和近东西走向的断层，进一步切割了煤田的整体形态。
3.1构造
根据地质报告，一矿井田位于三道岭西山倾伏背斜的南翼，煤系地层总体为一向南倾的单斜构造，走向NE－SW，倾向ES，区内主要构造线的走向大致呈东西方向，区内中小构造较为发育。
3.2水文地质
一矿井田由于长期侵蚀切割，形成了南北宽缓之冲沟和狭长之平台。西部局部基岩裸露，东部则为广阔的戈壁砂砾石所覆盖。区内缺少天然地表水体，潜流在地下，冲沟常年呈干涸状态，每年6～7月，山区融雪水汇流而下，但间短。
3.3地层
（1）第四系：基本为全区分布，厚度0～260m，以砂砾层为主，局部为砂质垆坶层，厚度最大处位于西山倾伏背斜的北翼，其他区域厚度较薄。
（2）第三系：基本为全区分布，厚度0～600m，以砖红色砂砾岩、泥岩和砂岩及过渡岩性为主，厚度最大处主要分布在煤田南部外围，其他区域厚度在100m左右，煤田西部直接出露地表成丘陵。
（3）侏罗系：基本全区分布，厚度在30～700m，以灰色、灰绿色、灰黑色的泥岩、砂岩为主，其中下侏罗系含煤6层。
（4）石炭二迭系：厚度不详，主要出露在天山内和西山倾伏背斜轴部。
4.煤的物理特性及工业用途
一矿井田可采煤层煤种确定的主要指标是可燃基挥发分产率和粘结性指数，井田内4#煤层其精煤可燃基挥发分在22.83%～33.00%，粘结指数为2，胶质层Y值为0。根据《中华人民共和国国家标准》（GB5751～86），4#煤种可划定为不粘煤（BN21）,该矿井的主要可采煤层为低硫、低磷、低灰分、高发热量的动力煤和民用煤，煤的各项指标均可满足动力用煤和民用煤的需要。
经测定，为低瓦斯矿井，井田内各煤层有自燃发火倾向，属自燃煤层,发火期为3～6个月。煤尘具爆炸性。
5.井田境界
潞新一井田北部和东部以F2断层为界，东北角以4#煤层底板等高线+960为界，西部以XⅢ排勘探线为界，南部以4#煤层底板等高线+580为界。井田东西走向平均长4.0km，南北宽2.5km，面积约为10.0km2，开采深度由+960m至+580m标高。
5.1矿井工业储量
经地质勘探，煤层最大厚度11.2m，最小厚度8.9m，平均厚度10.1m，结构简单，厚而稳定，一般遵循着由西向东逐渐变薄、由北向南增厚的规律。该煤层内普遍含有1～2层含鲕状铁质结核、灰分达30%的薄分层，常以此特征作为本区对比标志，属稳定煤层。
根据钻孔布置，在矿井地质资源量中，60%探明的，30%控制的，10%推断的。根据煤层厚度和煤质，在探明的和控制的资源量中，70%的是经济的基础储量，30%的是边际经济的基础储量。
矿井工业储量可用下式计算：
Z=Z+Z+Z+Z+Zk （2.2）
Z=Z+Z+Z+Z+Zk=110.58Mt
5.2矿井的永久保护煤柱损失量
矿井设计资源储量按下式计算
Z=Z-P
式中：Z——矿井设计资源/储量；
P——断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱损失量之和。
矿井设计可采储量:
Z=(Z-P2)C
Z=(110.58-15.278)=95.30 Mt
6.矿井工作制度
按照《煤炭工业矿井设计规范》中规定，参考《关于煤矿设计规范中若干条文修改的说明》，确定本矿井设计生产能力按年工作日330天计算，四六制作业（三班生产，一班检修），每日三班出煤，净提升时间为16小时
7.矿井设计生产能力及服务年限
7.1矿井设计生产能力
潞新矿井田储量丰富，煤煤层赋存稳定，顶底板条件好，厚度变化不大，开采条件较简单，技术装备先进，经济效益好，交通运输便利，市场需求量大，宜建大型矿井。
确定潞新一矿井设计生产能力为1.5Mt/a。
7.2矿井服务年限
井田的设计生产能力应与矿井的可采储量相适应，以保证矿井有足够的服务年限。
矿井服务年限的公式为：
T=Z/(A×K)
其中：T——矿井的服务年限，年；
Z——矿井的可采储量，95.30Mt
A——矿井的设计生产能力，150Mt/a；
K——矿井储量备用系数，取1.3。
则： T=95.30/（1.5×1.3）
=51.23（年）
8.井田开拓
8.1井筒形式、位置及数目
8.1.1井筒形式的确定
本矿井煤层倾角小，平均3°，为近水平煤层。地表平坦无起伏，且煤层埋藏较深，平硐开拓没有条件。表土层平均厚度665.14m，如果用斜井开拓不仅斜井过长，而且会造成运输距离和通风路线过长，经济上不合理。所以本设计采用立井开拓。表土层无强含水层，属稳定表土层，立井井筒表土段施工方法采用普通施工法。
8.1.2井筒位置的确定
由于本井田倾角平缓，厚度变化小，兰新铁路从井田东北贯穿而过。故把井筒置于井田中央，兰新铁路西侧
8.1.3井筒数目
为了满足井下煤炭的提升，需设置一主井，辅助提升及进风设置一副井。矿井瓦斯含量低，但煤层易自燃，且井田面积较大，所以采用中央分列式通风，共计3个井筒。
8.2主要开拓巷道
根据地质资料，本矿井4#煤属易自然发火煤层，自然发火倾向性为Ⅱ类，发火期3～6个月，煤层平均厚度10.1m。由于大巷服务年限长，若采用煤层大巷则维护困难，且煤层易自燃，一旦发火则全矿停产。综合考虑各种因素，确定开拓大巷均为岩层大巷。
9.结束语
选择矿井的开拓方法是煤矿生产中非常重要的一环，此研究可以为其他煤矿选择开拓方法提供示范，为以后的生产研究提供方向，在实际问题中妥善处理好地质，环境，储量问题。 [科]
【参考文献】
［１］杜计平,孟宪锐.采矿学.徐州：中国矿业大学出版社，2009.
［２］中华人民共和国建设部.煤炭工业矿井设计规范.中国计划出版社，2006.
［３］林再康,李希海.采矿专业毕业设计文件.徐州：中国矿业大学出版社，2008.
［４］张荣立,何国纬,李绎.采矿工程设计手册.煤炭工业出版社.
［５］陈炎光,陈翼飞.中国煤炭开拓系统图集.徐州：中国矿业大学出版社，1996.
【关键词】立井;单水平;储量
1.地理位置、交通情况
潞安新疆煤化工（集团）有限责任公司一矿井田地处新疆维吾尔自治区哈密三道岭矿区中部，、属哈密市，位于东经92°40′02″－92°42′05″，北纬43°07′07″－43°08′17″。煤矿向北4.0km，有312国道,南13.5km处有兰新铁路,交通便利。
2.地形气候与水电概况
2.1地形及地貌
该井田位于巴尔库山南侧戈壁平原，地势平缓，北高南低，海拔为980～1150m，为戈壁丘陵准平原地形。没有湖泊和常年性河流，井田内除有浅且干枯的冲沟和风积丘岗外，都是平坦戈壁。
2.2气象及地震
矿区气候属大陆性气候，多风、干旱、少雨雪，最高气温40℃以上(7～8月)，最低气温-23.4℃以下(元月)，冻结期5个月(11～3月)，冻结深度为0.7m，年平均降雨为26mm，蒸发量高达4269mm，最大积雪厚度为30mm；春秋两季多风，以东北风为主，最大风速为47m／s。
该区地震动峰加速度为0.1ｇ，地震动反应谱特征周期为0.4ｓ。
3.矿井地质特征
哈密三道岭煤矿矿区位于东天山褶皱带内的山间盆地的冲洪积扇前缘，北有巴尔库山，南为觉罗塔格山。三道岭煤田为中下侏罗系沉积煤田，受天山纬向构造带的影响，在第三系晚期经喜马拉雅运动改造，形成现煤田中部隆起被剥蚀，即现在的西山倾伏背斜，致使煤田呈现西部封闭，东部开放的“马蹄形”煤田格局，其次在煤田内发育有次一级北东～南西走向和近东西走向的断层，进一步切割了煤田的整体形态。
3.1构造
根据地质报告，一矿井田位于三道岭西山倾伏背斜的南翼，煤系地层总体为一向南倾的单斜构造，走向NE－SW，倾向ES，区内主要构造线的走向大致呈东西方向，区内中小构造较为发育。
3.2水文地质
一矿井田由于长期侵蚀切割，形成了南北宽缓之冲沟和狭长之平台。西部局部基岩裸露，东部则为广阔的戈壁砂砾石所覆盖。区内缺少天然地表水体，潜流在地下，冲沟常年呈干涸状态，每年6～7月，山区融雪水汇流而下，但间短。
3.3地层
（1）第四系：基本为全区分布，厚度0～260m，以砂砾层为主，局部为砂质垆坶层，厚度最大处位于西山倾伏背斜的北翼，其他区域厚度较薄。
（2）第三系：基本为全区分布，厚度0～600m，以砖红色砂砾岩、泥岩和砂岩及过渡岩性为主，厚度最大处主要分布在煤田南部外围，其他区域厚度在100m左右，煤田西部直接出露地表成丘陵。
（3）侏罗系：基本全区分布，厚度在30～700m，以灰色、灰绿色、灰黑色的泥岩、砂岩为主，其中下侏罗系含煤6层。
（4）石炭二迭系：厚度不详，主要出露在天山内和西山倾伏背斜轴部。
4.煤的物理特性及工业用途
一矿井田可采煤层煤种确定的主要指标是可燃基挥发分产率和粘结性指数，井田内4#煤层其精煤可燃基挥发分在22.83%～33.00%，粘结指数为2，胶质层Y值为0。根据《中华人民共和国国家标准》（GB5751～86），4#煤种可划定为不粘煤（BN21）,该矿井的主要可采煤层为低硫、低磷、低灰分、高发热量的动力煤和民用煤，煤的各项指标均可满足动力用煤和民用煤的需要。
经测定，为低瓦斯矿井，井田内各煤层有自燃发火倾向，属自燃煤层,发火期为3～6个月。煤尘具爆炸性。
5.井田境界
潞新一井田北部和东部以F2断层为界，东北角以4#煤层底板等高线+960为界，西部以XⅢ排勘探线为界，南部以4#煤层底板等高线+580为界。井田东西走向平均长4.0km，南北宽2.5km，面积约为10.0km2，开采深度由+960m至+580m标高。
5.1矿井工业储量
经地质勘探，煤层最大厚度11.2m，最小厚度8.9m，平均厚度10.1m，结构简单，厚而稳定，一般遵循着由西向东逐渐变薄、由北向南增厚的规律。该煤层内普遍含有1～2层含鲕状铁质结核、灰分达30%的薄分层，常以此特征作为本区对比标志，属稳定煤层。
根据钻孔布置，在矿井地质资源量中，60%探明的，30%控制的，10%推断的。根据煤层厚度和煤质，在探明的和控制的资源量中，70%的是经济的基础储量，30%的是边际经济的基础储量。
矿井工业储量可用下式计算：
Z=Z+Z+Z+Z+Zk （2.2）
Z=Z+Z+Z+Z+Zk=110.58Mt
5.2矿井的永久保护煤柱损失量
矿井设计资源储量按下式计算
Z=Z-P
式中：Z——矿井设计资源/储量；
P——断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱损失量之和。
矿井设计可采储量:
Z=(Z-P2)C
Z=(110.58-15.278)=95.30 Mt
6.矿井工作制度
按照《煤炭工业矿井设计规范》中规定，参考《关于煤矿设计规范中若干条文修改的说明》，确定本矿井设计生产能力按年工作日330天计算，四六制作业（三班生产，一班检修），每日三班出煤，净提升时间为16小时
7.矿井设计生产能力及服务年限
7.1矿井设计生产能力
潞新矿井田储量丰富，煤煤层赋存稳定，顶底板条件好，厚度变化不大，开采条件较简单，技术装备先进，经济效益好，交通运输便利，市场需求量大，宜建大型矿井。
确定潞新一矿井设计生产能力为1.5Mt/a。
7.2矿井服务年限
井田的设计生产能力应与矿井的可采储量相适应，以保证矿井有足够的服务年限。
矿井服务年限的公式为：
T=Z/(A×K)
其中：T——矿井的服务年限，年；
Z——矿井的可采储量，95.30Mt
A——矿井的设计生产能力，150Mt/a；
K——矿井储量备用系数，取1.3。
则： T=95.30/（1.5×1.3）
=51.23（年）
8.井田开拓
8.1井筒形式、位置及数目
8.1.1井筒形式的确定
本矿井煤层倾角小，平均3°，为近水平煤层。地表平坦无起伏，且煤层埋藏较深，平硐开拓没有条件。表土层平均厚度665.14m，如果用斜井开拓不仅斜井过长，而且会造成运输距离和通风路线过长，经济上不合理。所以本设计采用立井开拓。表土层无强含水层，属稳定表土层，立井井筒表土段施工方法采用普通施工法。
8.1.2井筒位置的确定
由于本井田倾角平缓，厚度变化小，兰新铁路从井田东北贯穿而过。故把井筒置于井田中央，兰新铁路西侧
8.1.3井筒数目
为了满足井下煤炭的提升，需设置一主井，辅助提升及进风设置一副井。矿井瓦斯含量低，但煤层易自燃，且井田面积较大，所以采用中央分列式通风，共计3个井筒。
8.2主要开拓巷道
根据地质资料，本矿井4#煤属易自然发火煤层，自然发火倾向性为Ⅱ类，发火期3～6个月，煤层平均厚度10.1m。由于大巷服务年限长，若采用煤层大巷则维护困难，且煤层易自燃，一旦发火则全矿停产。综合考虑各种因素，确定开拓大巷均为岩层大巷。
9.结束语
选择矿井的开拓方法是煤矿生产中非常重要的一环，此研究可以为其他煤矿选择开拓方法提供示范，为以后的生产研究提供方向，在实际问题中妥善处理好地质，环境，储量问题。 [科]
【参考文献】
［１］杜计平,孟宪锐.采矿学.徐州：中国矿业大学出版社，2009.
［２］中华人民共和国建设部.煤炭工业矿井设计规范.中国计划出版社，2006.
［３］林再康,李希海.采矿专业毕业设计文件.徐州：中国矿业大学出版社，2008.
［４］张荣立,何国纬,李绎.采矿工程设计手册.煤炭工业出版社.
［５］陈炎光,陈翼飞.中国煤炭开拓系统图集.徐州：中国矿业大学出版社，1996.