- GB 50215-2015 煤炭工業礦井設計規范
- 中國煤炭科工集團南京設計研究院有限公司 中國煤炭建設協會勘察設計委員會主編
- 5643字
- 2022-07-12 17:27:39
2 礦井資源/儲量、設計生產能力和服務年限
2.1 礦井資源/儲量
2.1.1 中型及以上礦井初步可行性研究應根據評審備案的井田詳查或勘探地質報告進行,可行性研究和初步設計應根據評審備案的井田勘探地質報告進行,小型礦井可行性研究和初步設計應根據評審備案的井田勘探或井田詳查(最終)地質報告進行,且應經認真分析研究后,對勘查程度、資源可靠性、開采條件及經濟意義等做出評價并提出建議。
地質勘查報告是編制礦井初步可行性研究、可行性研究和初步設計的基礎資料及基本依據。地質報告準確與否,直接關系到工程咨詢的可靠性和合理性,關系到礦井建設投資效果和安全高效的生產。因此礦井初步可行性研究、可行性研究和初步設計應對地質報告認真分析研究,作出評價,并提出建議。
評價應著重三個方面:一是勘查程度及資源可靠性是否達到地質勘查規范要求和工程咨詢文件編制的需要;二是開采條件(包括構造、水文、煤層、煤質、開采技術條件等)是否滿足工程咨詢要求的深度和廣度;三是探明的、控制的、推斷的資源量劃分是否準確,能否滿足工程咨詢從經濟意義上對礦井資源/儲量類型劃分和估算的要求。當這三個方面的某些內容不能滿足礦井初步可行性研究、可行性研究和初步設計文件編制要求時,應提出補充地質勘查的意見。
本次修改將原規范“礦井預可行性研究……”改為“礦井初步可行性研究……”。將原規范“根據批準的……”改為“根據評審備案的……”,因為現在國家已將“批準”地質勘查報告的程序改為由有資質的單位評審后在國土資源部儲量司(或國土資源部委托的地方國土部門)備案的程序。
關于小型礦井勘探工作,在《煤、泥炭地質勘查規范》DZ/T 0215—2002的5.5條勘探階段中規定“5.5.2.2對于擬建小型礦井的井田,勘探的工作程度可根據礦井建設的實際需要,參照5.5.2.1條并加以簡化和調整。資源/儲量的比例要求參照附錄E(注:在本規范中將它列在附錄D)中對小型井的要求確定”。小型礦井的地質勘查報告由審批它的地方政府的地質礦產主管部門審核(批)或備案。
2.1.2 礦井初步可行性研究、可行性研究和初步設計,應分別根據井田詳查和勘探地質報告提供的“推斷的”、“控制的”、“探明的”資源量,按國家現行標準《固體礦產資源/儲量分類》GB/T 17766及《煤、泥炭地質勘查規范》DZ/T 0215的有關規定劃分礦井資源/儲量類型,計算“礦井地質資源量”、“礦井工業資源/儲量”、“礦井設計資源/儲量”和“礦井設計可采儲量”。劃分礦井資源/儲量類型及計算礦井資源/儲量,應符合本規范附錄A、附錄B和附錄C的規定。
本條根據現行國家標準《固體礦產資源/儲量分類》GB/T17766及現行行業標準《煤、泥炭地質勘查規范》DZ/T 0215,進行礦井儲量類型劃分及計算。本條有兩層含義:
(1)礦井初步可行性研究、可行性研究和初步設計階段,應根據現行的固體礦產資源/儲量分類標準,對相應地質勘查階段提出的煤炭資源量(333、332、331)進行可行性評價和按經濟意義分類及計算。
(2)為便于交流、統計和使用,把經過可行性評價和按經濟意義分類的礦井資源/儲量歸并為“礦井地質資源量”、“礦井工業資源/儲量”、“礦井設計資源/儲量”、“礦井設計可采儲量”四類。其歸并原則和計算方法詳見本規范附錄C。
本條所述四個“量”的內涵是:
(1)礦井地質資源量:是指地質勘查報告提供的查明的井田煤炭資源量(包括探明的、控制的、推斷的內蘊經濟的資源量)。該資源量僅經過概略研究,未經過可行性研究或初步可行性研究,未按經濟意義劃分出類型。它所表達的是井田地質勘查程度和礦井煤炭資源豐富程度的總體概念。
(2)礦井工業資源/儲量:是指地質資源量經可行性評價后,其經濟意義在邊際經濟及以上的基礎儲量及推斷的內蘊經濟的資源量乘以可信度系數之和。把邊際經濟的基礎儲量和推斷的內蘊經濟的資源量的大部分劃入工業資源/儲量的主要原因:第一,邊際經濟的基礎儲量,就其勘查程度已達到詳查或勘探程度,其經濟意義雖在初步可行性研究或可行性研究的當時是不經濟的,但接近盈虧平衡點;第二,推斷的內蘊經濟的資源量,其勘查程度只達到了普查程度要求,估算的資源量可信度低,還不能通過可行性評價按經濟意義分類型,但其經濟意義介于經濟一次邊際經濟的范圍內,如全不計入或全部計入,均不能較好地反映礦井工業資源/儲量的實際。同時還應考慮到,在一般情況下,推斷的內蘊經濟的資源量經過進一步勘查和可行性評價,其經濟意義在邊際經濟及以上的基礎儲量所占比例,和控制的、探明的內蘊經濟的資源量按經濟意義分類出的基礎儲量所占比例不會相差太大。鑒于上述情況,將推斷的內蘊經濟的資源量乘以可信度系數納入礦井工業資源/儲量。
關于推斷的資源量333的可信度系數取值問題:如上所述,推斷的資源量333,就其勘查程度屬普查,地質構造和煤層賦存條件、開采技術條件等尚未基本查明,還不能對其按經濟意義分出類型。而詳查和勘探階段提交的推斷的資源量333占礦井總資源量的比例均較大(如詳查階段提交的推斷的資源量約占礦井總資源量的40%~50%),如果不加分析把推斷的資源量333的可信度系數取值過大,則工業資源/儲量可能偏離實際較多,最后計算出的礦井可采儲量即可能偏大;如果可信度系數取值過小,則將造成礦井可采儲量過少,以致造成礦井設計生產能力論證的不合理性。為此,在本條及附錄C制訂時,進行了多次專家論證,根據專家論證和以往設計經驗以及地質勘查、井下開采的實際情況,認為詳查和勘探階段提交的推斷的資源量333中有70%~90%達到邊際經濟及以上的基礎儲量是可以成立的,故可信度系數值取0.7~0.9。地質構造簡單、煤層賦存穩定的礦井,333的可信度系數取0.9;地質構造復雜、煤層賦存不穩定的礦井取0.7。
國土資源部于2006年7月14日發布的《礦業權評估收益途徑評估方法修改方案》規定“資源儲量在礦業權有效期(或評估年限)開發范圍內的,可信度系數在0.5~0.8范圍中取值”。
(3)礦井設計資源/儲量:工業資源/儲量減去永久煤柱的損失量為設計資源/儲量。
(4)礦井設計可采儲量:礦井設計資源/儲量減去工業場地和主要井巷煤柱煤量后乘以采區采出率,為礦井設計可采儲量。
需要說明的是:2010年7月國土資源部咨詢研究中心在北京召開了新的“固體礦產資源/儲量分類”國家標準的評審會。儲量司、勘查司的領導、兩位地質方面的院士和有關方面的專家40余人參加評審。評審中一致同意將原標準中的“邊際經濟的”、“次邊際經濟的”兩類取消,變為表1。
表1 固體礦產資源/儲量分類

討論中不少專家建議將“經濟的”中的“儲量”名稱沿用原標準的詞句。目前該新國標尚未頒布,我們仍執行現有標準,待新標準頒布后,則按新標準執行。在計算中去掉邊際經濟的和次邊際經濟的兩類儲量/資源量。
2.1.3 礦井各類資源/儲量比例應符合現行行業標準《煤、泥炭地質勘查規范》DZ/T 0215的有關規定,并應符合本規范附錄D的規定。對于移交和達產的首采區應為探明的經濟儲量,在條件許可時,大型及以上礦井應進行三維地震勘探。
本條為新增條文。在咨詢和設計工作中不僅要注意總的資源/儲量,而且要重視勘查程度高的資源/儲量比例,特別是在前期開采時的比例,以保證礦井可靠的穩定的生產。
對于移交生產和達到設計生產能力首采區,歷來煤炭和其他礦業的規定都要求勘查程度最高以保證礦井投產后迅速達到生產能力。現行行業標準《煤、泥炭地質勘查規范》DZ/T 0215—2002第5.5.2.1條規定,“在初期采區范圍內主要可采煤層一般應全部為探明的”。
為控制斷層構造,便于綜合機械化工作面布置,增加了“在條件許可時,大型及以上礦井應進行三維地震勘探。”
2.1.4 計算礦井設計資源/儲量時,應從工業資源/儲量中減去斷層、防水、井田境界、地面建(構)筑物等永久保護煤柱煤量及因法律、社會、環境保護等因素影響不得開采的保護煤柱煤量;計算設計可采儲量時,應從設計資源/儲量中減去工業場地、井筒、井下主要巷道等保護煤柱煤量,然后乘以采區(盤區或帶區)采出率。礦井各類保護煤柱的留設應符合國家及行業對建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采的有關規定;高速鐵路、城際鐵路等客運專線及設計速度200km/h的客貨共線鐵路必須留設永久保護煤柱,鐵路兩側永久保護煤柱線以內設為禁采區;煤礦開采及疏排水不得引起高速鐵路、城際鐵路等客運專線及設計速度200km/h的客貨共線鐵路路基、橋梁及隧道基礎的沉降變形和承載力的降低。
本條為原規范第2.1.3條。本條有六點需要說明:
(1)本條的核心是強調各種永久和保護煤柱的留設要求及計算方法,必須符合現行《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》和《煤礦防治水規定》的有關規定。這是一條重要安全性的規定,故本條列為強制性條文,必須嚴格執行。
(2)對地面建(構)筑物壓煤,凡是技術經濟合理的能遷移的就遷移;不能遷移的則根據現行《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》規定,必須留煤柱。可以安全經濟開采或部分開采的則要開采或后期開采以提高資源采出率。
(3)在原規范“計算設計可采儲量時應從設計資源/儲量中減去工業場地、井筒、井下主要巷道等保護煤柱煤量”之后加上了“然后乘以采區采出率”使“設計可采儲量”的計算正確。
(4)根據國家標準將“回采率”改為“采出率”,本規范其他章節出現“回采率”的全部改為“采出率”。
(5)現行國家標準《煤礦科技術語》GB/T 15663.3對“采區”的定義為:“階段或開采水平內沿走向劃分為具有獨立生產系統的開采快段。近水平煤層采區稱盤區,傾斜長壁分帶開采的采區稱帶區。”由此可見,“盤區”、“帶區”是“采區”的一種特例,“采區”包括“盤區”和“帶區”的概念,本規范以下統稱“采區”。
(6)禁采區是法律規定不得開采的礦產資源區域,國土資源部將礦產資源開發利用類型分為禁采區、開采區和限采區;禁采區(含禁采地段)含義是:禁采(保護)礦種分布區、地質災害危險區、基本農田保護區、自然保護區、森林公園、地質公園、旅游度假區、地質(礦業)遺跡保護區、歷史文物名勝古跡所在地、軍事要地、城鎮規劃區以及水源地、公墓園區及其周邊地區。禁采地段是指交通干線、電信光纜、高壓線路、河流(河砂開采除外)等線型分布的禁采范圍。
對于本規范來講,禁采區就是為保護建筑物、線路或井巷工程等設施不受破壞而留設的地下永久保護煤柱范圍內禁止開采的區域,與礦井劃分的采區概念不同,采區是在階段或開采水平內沿走向劃分為具有獨立生產系統的可以開采的塊段。
如果在礦井設計之前高速鐵路、城際鐵路等客運專線及設計速度200km/h的客貨共線鐵路已存在或已核準(審批),礦井設計應在高速鐵路禁采區范圍以外根據礦井開拓布置、地質構造等因素劃分采區,相反,如礦井已建成生產或已核準(審批),而后又規劃建設高速鐵路、城際鐵路等客運專線或設計速度200km/h的客貨共線鐵路,鐵路設計應根據礦井設計或生產實際確定線路方案和禁采范圍,并盡量減少對礦井生產建設的影響;確有影響時,礦井應根據鐵路的禁采區范圍修改設計。
高速鐵路、城際鐵路等客運專線或設計速度200km/h的客貨共線鐵路必須留設永久保護煤柱為新增內容,依據《鐵路安全管理條例》第二十七條、三十四條、九十一條及一百零七條,并參照現行《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》的有關條款制訂。高速鐵路是指設計開行時速250km以上(含預留),并且初期運行時速200km以上的客運列車專線鐵路;根據現行行業標準《城際鐵路設計規范》TB 10623規定,城際鐵路是指專門服務于相鄰城市間或城市群,旅客列車設計速度200km/h及以下(分120km/h、160km/h及200km/h三檔)的快速、便捷、高密度客運專線鐵路。由于高速鐵路、城際鐵路等客運專線或設計速度200km/h的客貨共線鐵路速度快,密度高,運送人員多,一旦煤礦開采造成地表沉降變形,將會危及高速鐵路的運行安全,將給人民生命和國家財產帶來極大的危害,故作為強制性條文必須嚴格執行。
具體永久保護煤柱尺寸大小應根據現行《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》及國家和行業標準的有關規定,結合煤層厚度、傾角、埋深、含水層性質等賦存條件以及上覆巖層或土層性質計算確定。
2.1.5 礦井采區的采出率應符合下列規定:
1 特殊和稀缺煤類應符合下列規定:
1)厚煤層不應小于78%,其中采用一次采全高的厚煤層不應小于83%;
2)中厚煤層不應小于83%;
3)薄煤層不應小于88%。
2 其他煤類應符合下列規定:
1)厚煤層不應小于75%,其中采用一次采全高的厚煤層不應小于80%;
2)中厚煤層不應小于80%;
3)薄煤層不應小于85%。
煤炭是國家寶貴的不可再生的資源,我國煤炭資源雖然很豐富,但人均占有并不比世界主要產煤國多,因此要考慮長遠、立足當前、合理開采、提高煤炭開采的采出率。
原規范規定的厚煤層、中厚煤層和薄煤層的采區采出率是“七五”以來歷次規范和標準規定的合理要求,是應該達到的。本次修訂對原規范有兩點修改。
(1)根據國家發展改革委、能源局關于《特殊和稀缺煤類開發利用管理暫行規定》的要求,增加了第1款,對特殊和稀缺煤類采區采出率作出具體規定,該規定所稱的特殊和稀缺煤類,是指具有某種煤質特征、特殊性能和重要經濟價值,資源儲量相對較少的煤炭種類,包括肥煤、焦煤、瘦煤和無煙煤等;國家發展改革委、能源局根據國民經濟發展需要,適時公布特殊和稀缺煤類礦區范圍(首批公布的特殊和稀缺煤類礦區范圍見該規定的附件),該文件規定“特殊和稀缺煤類礦井采區回采率:薄煤層不低于88%,中厚煤層不低于83%,厚煤層不低于78%。”;其他煤類為第2款,與原規范基本一致。
(2)本條修訂時,根據不同煤類對可以一次采全高的厚煤層的采區采出率作了具體規定,第1款特殊和稀缺煤類的第1項加上了“采用一次采全高的厚煤層不應小于83%”的規定,第2款其他煤類的第一項加上了“采用一次采全高的厚煤層不應小于80%”的規定。因為我國現行的規程規定地下開采的中厚煤層厚度為1.3m~3.5m,3.5m以上為厚煤層,而近年來,綜合機械化發展很快,在圍巖和煤層條件較好,賦存較穩定的緩傾斜煤層,普遍在4m~6m的厚煤層采用了一次采全高,現正試驗7m及以上的一次采全高,一般工作面長度都在240m~350m,走向推進長度在3000m~6000m,不僅安全高效,而且采區采出率也很高,因此,可以一次采全高的厚煤層與中厚煤層的采區采出率一致是應該能達到的。
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