南 浩

(山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院，山西太原 030006)

0 引言

在煤礦生產(chǎn)中，回采準(zhǔn)備工作包括水平開拓、采區(qū)準(zhǔn)備和回采工作面的切割等三個(gè)階段。掘進(jìn)先于回采，回采依賴掘進(jìn)，采完一個(gè)生產(chǎn)水平、一個(gè)采區(qū)和一個(gè)工作面之前，就要準(zhǔn)備好一個(gè)接替水平、采區(qū)和工作面，否則就不能保證礦井生產(chǎn)的正常進(jìn)行，甚至?xí)斐僧a(chǎn)量下降，生產(chǎn)停頓。因此，把握好采掘比例的相對(duì)平衡，是確保礦井正常生產(chǎn)的關(guān)鍵，為了確定采掘平衡的定量比例關(guān)系，煤礦生產(chǎn)中用三量來(lái)進(jìn)行衡量。按照回采準(zhǔn)備工作的三個(gè)階段，掘進(jìn)巷道分為開拓巷道、準(zhǔn)備巷道和回采巷道，由這三種巷道所圈定的可采煤量分別稱為開拓煤量、準(zhǔn)備煤量和回采煤量，簡(jiǎn)稱三量。用三量及其比例，反映該礦井的生產(chǎn)準(zhǔn)備程度和采掘平衡關(guān)系，以保證生產(chǎn)的正常接續(xù)［1］。

1 三量的劃分和計(jì)算方法

由于礦井的開拓方式和采煤方法不同，因此，三量的劃分也不同?，F(xiàn)以目前采用較多的采區(qū)前進(jìn)，工作面后退的開采方法，說(shuō)明三量的劃分和計(jì)算方法。

1．1 開拓煤量(Q開)及其計(jì)算

開拓煤量是指在礦井可采儲(chǔ)量范圍內(nèi)，已完成開采所必需的主井、副井、風(fēng)井、井底車場(chǎng)、主要石門(或稱中央石門)或采區(qū)石門、集中運(yùn)輸大巷或運(yùn)輸大巷、集中上(下)山或采區(qū)上(下)山、主要溜煤眼和必要的總回風(fēng)巷道等的開拓、掘進(jìn)工程所圈定的煤量。并在其中減去設(shè)計(jì)損失、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件引起的損失和呆滯煤量，它的范圍沿煤層傾斜由已掘鑿的運(yùn)輸大巷或集中運(yùn)輸大巷的水平起向上直到總回風(fēng)巷、老窯采空區(qū)邊界或風(fēng)、氧化帶下部邊界，沿走向到煤層兩翼最后一個(gè)掘鑿上山或下山、石門的采區(qū)邊界。計(jì)算公式如下:

其中，Q開為開拓煤量，t;L為開拓區(qū)走向長(zhǎng)度，m;h為開拓區(qū)傾斜長(zhǎng)度，m;M為煤層平均厚度，m;d為煤的視密度，t/m3;Q地為地質(zhì)及水文地質(zhì)損失，t;Q呆為呆滯煤量(包括永久煤柱和開拓煤量可采期內(nèi)不能采出的煤柱及其他被壓的煤量)，t;K為采區(qū)回采率。

1．2 準(zhǔn)備煤量(Q準(zhǔn))及其計(jì)算

準(zhǔn)備煤量是指在開拓煤量范圍內(nèi)，已完成了所必需的采區(qū)運(yùn)輸巷道、采區(qū)回風(fēng)巷道及采區(qū)上(下)山等掘進(jìn)巷道工程所圈定的煤量，并在其中減去地質(zhì)損失及呆滯煤量，即為準(zhǔn)備煤量，其計(jì)算公式如下:

其中，Q準(zhǔn)為準(zhǔn)備煤量，t;L為采區(qū)走向長(zhǎng)度，m;h為采區(qū)傾斜長(zhǎng)度，m;M為煤層平均厚度，m;d為煤的視密度，t/m3;Q地為地質(zhì)損失，t;Q呆為呆滯煤量(包括永久煤柱和準(zhǔn)備煤量可采期內(nèi)不能采出的煤柱及其他原因被壓的煤量)，t;K為采區(qū)回采率。

1．3 回采煤量(Q回)及其計(jì)算

回采煤量是指在準(zhǔn)備煤量范圍內(nèi)，已完成了采區(qū)上(或下)山、中間巷道(工作面運(yùn)輸巷和工作面回風(fēng)巷)和回采工作面開切眼等掘進(jìn)巷道所圈定的煤量，只要安裝設(shè)備后，工作面即可正式回采。其計(jì)算公式如下:

其中，Q回為回采煤量，t;L為工作面走向長(zhǎng)度，m;h為工作面傾斜長(zhǎng)度，m;M為設(shè)計(jì)采高或采厚，m;d為煤的視密度，t/m3;K為工作面回采率。

2 三量的可采期限與計(jì)算

三量可采期限是指根據(jù)掘進(jìn)和回采進(jìn)度計(jì)算出的各個(gè)煤量可供開采利用的期限。為在一定時(shí)期內(nèi)，掘進(jìn)工程構(gòu)成的煤量能保證滿足回采接替的需要，使資源準(zhǔn)備達(dá)到最佳狀態(tài)，所以，要計(jì)算三量的可采期。它是平衡采掘接替關(guān)系的一個(gè)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。為了使資源準(zhǔn)備在時(shí)間上可靠，經(jīng)濟(jì)上合理，對(duì)大、中型礦井三量可采期限作如下規(guī)定:

開拓煤量的可采期限一般為3年～5年以上;準(zhǔn)備煤量的可采期限一般為1年以上;回采煤量的可采期限一般為4個(gè)月～6個(gè)月以上。

一般認(rèn)為，礦井三量符合上述要求，即可達(dá)到采掘平衡。否則造成采掘失調(diào)，接替緊張，但如果可采期過(guò)長(zhǎng)，掘成的巷道閉置不用，使設(shè)備、資金積壓，并增加維護(hù)費(fèi)用。三量實(shí)際可采期計(jì)算如下。

2．1 新建礦井移交生產(chǎn)時(shí)

開拓煤量可采期(年)=移交當(dāng)時(shí)的開拓煤量/年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。準(zhǔn)備煤量可采期(月)=移交當(dāng)時(shí)的準(zhǔn)備煤量/平均月設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力?；夭擅毫靠刹善?月)=移交當(dāng)時(shí)的回采煤量/當(dāng)年平均月計(jì)劃回采產(chǎn)量。

2．2 生產(chǎn)中礦井

開拓煤量可采期(年)=期末開拓煤量/當(dāng)年計(jì)劃年產(chǎn)量。準(zhǔn)備煤量可采期(月)=期末準(zhǔn)備煤量/當(dāng)年平均月計(jì)劃產(chǎn)量?；夭擅毫靠刹善?月)=期末回采煤量/當(dāng)年平均月計(jì)劃回采產(chǎn)量。

開拓煤量和準(zhǔn)備煤量可采期計(jì)算公式中，每年計(jì)劃產(chǎn)量超過(guò)設(shè)計(jì)能力時(shí)，用計(jì)劃產(chǎn)量;如果每年計(jì)劃產(chǎn)量未達(dá)到設(shè)計(jì)能力，采用設(shè)計(jì)能力。未審定生產(chǎn)能力的礦井，可按計(jì)劃產(chǎn)量計(jì)算可采期。衰老礦井可按每年計(jì)劃產(chǎn)量來(lái)計(jì)算可采期。應(yīng)當(dāng)指出，三量的合理可采期是根據(jù)三量能否滿足“采掘平衡”的要求確定的。但影響三量合理可采期的因素很多，如井型、地質(zhì)條件、采掘能力和機(jī)械化程度等。因此，各煤炭企業(yè)要在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在保證開采水平、采區(qū)及工作面正常接替的原則下，結(jié)合本身的具體情況，研究確定適合自己的三量合理可采期限。

3 三量的統(tǒng)計(jì)與分析

為及時(shí)掌握三量的動(dòng)態(tài)變化，反映生產(chǎn)準(zhǔn)備程度和采掘關(guān)系，各生產(chǎn)礦井應(yīng)定期對(duì)三量及其可采期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

3．1 三量的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)

它是通過(guò)繪制相關(guān)圖件，填寫相應(yīng)報(bào)表臺(tái)賬來(lái)完成的。儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)圖，是以采掘工程平面圖或煤層底板等高線及儲(chǔ)量計(jì)算圖為底圖，將三個(gè)煤量及呆滯煤量，損失量和采空區(qū)等，按不同顏色，符號(hào)繪制在圖的相應(yīng)位置。三量的統(tǒng)計(jì)，是按煤層、水平、采區(qū)和工作面分別計(jì)算出三個(gè)煤量及其可采期，以及呆滯煤量，并填寫相應(yīng)的三量動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)表。

3．2 三量的動(dòng)態(tài)分析

它是在三量動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，分析三量的動(dòng)態(tài)變化，主要內(nèi)容有:1)三量的劃分范圍是否合理，計(jì)算方法是否正確;2)三量增減原因和分布狀況。三量的增減要滿足生產(chǎn)的要求，且要符合以下關(guān)系式:期末結(jié)存煤量=期初原有煤量－期內(nèi)采出煤量+期內(nèi)新產(chǎn)生的煤量±期內(nèi)由各種原因引起的煤量變化。三量的分布也應(yīng)滿足生產(chǎn)的需要，分布要合理;3)呆滯煤量的數(shù)量和分布;4)三量的可采期分析，是否能保證采掘平衡。

4 儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)管理

為合理開發(fā)煤炭資源，加強(qiáng)儲(chǔ)量管理，在礦井開采過(guò)程中，要對(duì)煤炭的產(chǎn)量和損失量進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)，掌握儲(chǔ)量的動(dòng)態(tài)變化，并對(duì)損失量和采出量進(jìn)行全面的分析，以便采取措施，最大限度的減少煤炭損失，提高煤炭資源的回收率。生產(chǎn)礦井產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)不僅是檢驗(yàn)企業(yè)生產(chǎn)效率的主要指標(biāo)，也是檢查礦產(chǎn)資源回收和損失的基本依據(jù)。統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量常用的方法有以下幾種。

4．1 實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)

生產(chǎn)礦井定期對(duì)回采工作面和掘進(jìn)工作面進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)量。通過(guò)對(duì)回采工作面的長(zhǎng)度、進(jìn)度、采高、煤層厚度、浮煤厚度，以及掘進(jìn)工作面的長(zhǎng)度、斷面的丈量，計(jì)算出各采、掘工作面的產(chǎn)量，累計(jì)各工作面的產(chǎn)量，即為全礦總的產(chǎn)量。

4．2 生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)

在出煤井口統(tǒng)計(jì)每班、每天出煤的車數(shù)，按礦車的平均載重量計(jì)算每天的產(chǎn)量，可按旬、月分別統(tǒng)計(jì)工作面、采區(qū)和全礦的產(chǎn)量。

4．3 銷售和存煤統(tǒng)計(jì)

根據(jù)銷售煤量和庫(kù)存煤量的統(tǒng)計(jì)，可計(jì)算出礦井在一定時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。以上三種方法統(tǒng)計(jì)出的產(chǎn)量常有出入，可以相互校驗(yàn)，以便準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。其中以實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)的產(chǎn)量相對(duì)可靠，因此，在計(jì)算損失率和回采率時(shí)，必須采用工作面實(shí)測(cè)計(jì)算的產(chǎn)量為依據(jù)。

5 結(jié)語(yǔ)

煤礦在建設(shè)生產(chǎn)中，由于各礦井地質(zhì)條件不同，使開拓方式、開采方法也會(huì)不同，三量的劃分也不盡相同。因此，根據(jù)各煤礦的實(shí)際情況，做好三量的管理，可以有效加強(qiáng)煤礦資源儲(chǔ)量的管理。

［1］李云霞，何均偉．淺談煤炭資源儲(chǔ)量管理［J］．煤炭工程，2006(3):81-82．