矿井储量利用分析
摘要：我国煤炭行业在资源开采中的浪费现象严重，引起煤炭行业对节能降耗的广泛重视。本文通过对矿井储量利用分析，提出了提高矿井利用价值的方法，煤炭的综合利用是今后的发展方向，促进合理开发利用煤炭资源是我的责任。
关键词：矿井储量管理利用分析
前言：
矿井储量是指埋藏在地下具有工业价值的煤炭数量，工业价值除了包含数量外，主要是指煤的质量、勘探程度、开采技术等方面均符合工业要求。矿井储量是全面地反映煤炭资源的质量、数量、地质情况被查明的程度，以及开采利用的价值，它是矿井设计、改扩建、开拓延深和安排煤炭生产接续的主要依据。地测部门根据掌握的矿井储量，对资源合理开采实行业务监督，使矿井开拓和回采工作做到正常衔接配合，保证生产计划顺利完成。
煤炭是能源世界的主将，它被誉为工业的食粮。煤因为混身乌黑，所以古人称它为“乌金石”，煤的形成是大自然的造化。地球上的化石燃料的地质总储量中，煤炭约占80％。目前，世界上已有80多个国家发现了煤炭资源。全世界煤炭地质总储量为107500亿吨标准煤，其中技术经济可采储量为10391亿吨。
煤炭资源是我国的第一能源，作为一种不可再生资源，煤炭资源长期的开发利用影响和制约着社会、经济和区域环境发展。因此，在煤矿开发建设过程中，要促进合理开发利用煤炭资源、有效保护环境和协调经济之间的持续发展具有重要意义。
我国煤炭的开采方式以地下开采为主，煤炭资源的综合回采率仅为30%左右。在为国民经济提供巨大能源保障的同时，煤炭资
源的开采加工造成的环境污染也直接影响着生态系统的平衡，制约经济社会的发展。
加强煤炭资源勘查，提高资源勘查技术和方法，扩大研究范围，加快以后备精查储量为重点的煤田勘探工作。提高煤炭开采的综合开发水平，实施科技兴煤战略。矿山企业应坚决克服短期效益行为，努力依靠科技进步，改进技术、设备和工艺，并通过转化经营机制改善经营管理，提高采煤工效、资源回收率和企业经济效益。
1矿井储量的分类
1．1矿井储量分类
根据对煤炭资源的勘探程度、工业利用性能及开采技术条件的差异，可将井田内煤炭总储量分为如下两类：
1．1．1总储量
总储量是指井田边界范围内、一定深度具有工业价值的全部煤炭储量。
1．1．2 可利用储量
能利用储量是指煤层的厚度、质量符合煤矿开采经济技术条件的储量，也称平衡表内储量。
(1)工业储量在能利用储量中，可以作为矿井设计和投资依
据的那部分储量。可采储量是指在工业储量中，可以采出的那一部分储量，工业储量减去设计损失量，即为可采储量。设计损失量是指为保证煤矿安全生产，按设计规定永远留在井下的一部分储量。
(2)远景储量。是指煤层的厚度、质量不能满足目前煤矿开采要求的，或因开采技术条件及水文地质条件复杂等原因，当前开采特别困难，未来可以开采的储量。
矿井储量管理的主要内容储量管理主要有矿井的储量计算、产量的统计与检查、损失量的分析、储量动态及回采率的统计与分析等，应细致地分析研究。摸清本矿煤炭资源状况，找出存在的问题，采取相应的技术和管理措施，确保煤矿生产。
2．1矿井煤炭储量的计算按期核实煤炭储量是储量管理的基础工作要根据采掘工程和生产勘探所获得的地质资料，每年计算核实一次储量。只有核实年度内矿井总储量的增减变化动态，掌握矿井现有工业储量和可采储量，便于合理编制生产计划和部署采掘工程。储量计算应在最新绘制的采掘工程平面图进行，图中应填绘采掘工程和生产勘探所获得的全部煤层资料，并根据最新资料修改煤层底板等高线，使储量计算工作建立在确切可靠的基础上。修改后的采掘工程图，应按实际控制程度划分各级储量块段，用等高线块段法计算各块段的储量。
2．2矿井煤炭产量的统计检查
产量是矿井生产管理的重要指标，是评价矿井生产效率、开采程度、计算生产成本的主要依据。因此，必须准确地进行产量统计与检查，采用实际统计和实测计算相结合的方法，做好这项工作。
2．2．1实际统计
矿井产量一般是通过班、日、月统计出煤矿车数求得。但因装车不均、矿车变形或车底粘煤过多，使统计结果不准确。同时各采区、回采工作面的矿车有时混淆，难以按采区、回采工作面分别统计产量。为此还需采用产期统计产量，不断检查实际统计的结果。
2．2．2实测计算
定期对采煤工作面和掘进巷道验收，测量回采工作面实际推进的走向长度、倾斜宽度、煤层厚度和采煤高度，测量煤巷或半煤岩巷的掘进长度和断面面积等。将实测数据填绘在采掘工程平面图上。并计算各工作面日产量，各工作面产量之和，即为全矿总的计算产量。如果实际统计和实测计算所求出的煤炭产量不一致，应认真分析，找出原因，研究采用合适的统计方法，确实统计矿井产量。
3矿井煤炭损失量的统计
3．1煤炭损失量统计的意义
在矿井生产过程中．由于各种原因不可能把全部储量采出，
必然损失一部分储量为减少煤炭资源损失，提高煤炭资源回采率，必须统计煤炭损失量，分析原因、制定措施
3．2煤炭损失的划分
(1)设计损失是指矿井设计中，根据国家技术政策规定，永远留在井下的那部分储量按设计范围不同，它可分为设计全矿损失．设计采区损失、设计工作面损失。
(2)实际损失是指由于种种原因在开采过程中，永远留在井下不能采出的那一部分实际的煤炭数量。实际损失包含合理损失与不合理损失两部分按设计范围不同。可分为实际全矿井损失、实际采区损失和实际工作面损失。在矿井储量管理中，应重视实际损失，并把它作为重要的统计对象。各矿应根据实测与计算而得的实际煤炭损失量。每半年或一年填写报告表，向上级管理机关汇报。
3.做好矿井储量管理
矿井储量管理就是按规定正确测定和及时统计储量动态，分析储量损失原因，为矿建、生产、接替提供依据，提出合理开采和利用方法，其中，储量动态管理是其重要组成部分。矿井储量动态管理是在通过及时系统地统计矿井煤炭产量和损失量，掌握储量的动态变化，并对损失量和采出率进行全面分析，以便采取积极措施，
最大限度地减少损失量，提高资源回收率。开采动用储量是指开采过程中已开采部分与永久煤柱已摊销部分储量的和，简称动用储量。它包括采出煤量和损失煤量。
3.1 煤炭产量的统计方法
矿井产量不仅是评价矿井规模、生产效率及计算吨煤成本的主要依据，也是检查矿产资源回收和损失程度，以及生产区、队生产任务完成情况的基本依据。
(1)生产统计。在出煤井口统计每班、每天出煤的提升车数，按矿车平均装载量算得每班、每天的产量。若矿车按采区作有标记，则可统计出各采区的产量。
(2)煤量统计。根据发运销售煤量、自用煤量和煤仓、储煤场的盘存量统计矿井在一定时间内(月)的产量。煤场堆存煤量用剖面法或普通丈量法测算出煤堆体积再乘堆煤的视密度求得。堆煤视密度需定期进行专门测定。
(3)采区丈量。生产矿井定期要对回采和掘进工作面进行验收丈量。丈量内容有回采工作面长度、推进度、煤层厚度、采高及浮煤厚度等；掘进工作面的断面、进度及煤层厚度等。然后把丈量、编录成果填绘到采掘工程平面图或其他专用图纸上，并计算出各采、掘工作面的采出煤量，求和即得全矿的产量。
以上方法统计出的产量常有出人，可相互检验和校核，其中以采区丈量获得的采出量最可靠。因此，在核实产量，计算采出度、损失量以及作储量动态分析时，都应以地测部门实测的数据为依据。
3.2 矿井储量的损失
由于地质条件或开采技术水平、设计或生产管理等原因，矿井开采中丢失在地下不能再利用的那部分工业储量称为损失量(储量损失)。为了矿井安全和生产的需要，储量损失是不可避免的，问题是怎样优化设计，尽可能地减少损失；怎样加强管理，以避免不理损失的发生。
3.2．1 损失量分类
矿井储量损失分为设计损失和实际损失两大类。根据损失量分析的不同要求，又可按损失发生的范围、原因和损失的形态等具体分类。即：按损失发生的范围可分为工作面损失、采区损失和全矿井损失；按损失的形态可分为面积损失、厚度损失和落煤损失；按损失发生的原因可分为与采煤方法有关的损失。由于不正确开采引起的损失、落煤损失、地质及水文地质损失、设计规定的永久煤柱损失、开采技术条件达不到造成的损失。其中与采煤方法有关的
损失是指采用某种采煤方法由于运输、通风、安全等因素而发生的损失，亦称开采损失。由于地质与水文地质条件、设计规定的煤柱、受开采技术条件限制等因素造成的损失，又称为非开采损失。
设计损失是指根据煤层赋存条件采用不同开采方法，为保证安全、生产的需要，按开采设计规定允许丢失在地下的那部分储量，也称为合理损失。
实际损失是指在开采过程中实际发生的全部各项损失量，包含合理损失和不合理损失2部分。实际损失的情况较复杂。
3.2．2 损失量测定与统计
3.2．2．1 损失量测定
损失量测定是采区丈量的重要组成部分，一般按发生损失的形态进行测定；落煤损失测算：需测定落煤损失面积、浮煤平均厚度，并依定期测定的浮煤的视密度，计算出落煤损失量。不得估算或按设计规定套算；厚度损失测算：需同时丈量煤层厚度、采高、留顶丢底的煤厚等。依丢煤厚度、面积和煤的视密度算得工作面的厚度损失；面积损失测算：依据填绘了实测资料的采掘工程平面图或损失量计算图，利用丢煤面积、厚度和煤的视密度算得。
3.2．2．2 损失量统计
损失量统计包括损失量计算图的填绘和填写损失量计算台
帐。它是进行损失量综合分析、不同采煤方法损失率对比和填报矿井储量损失量表的基础。
损失量计算图填绘：它以分煤层的采掘工程平面图或储量计算图为底图，用规定颜色、线条或标准填绘掘进月进尺、回采工作面月推采面积、丈量点实际煤层厚度、采高，各种煤柱的范围、名称、批准文号、日期、储量、摊销计算基础数量，以及各采区、工作面的面积损失、厚度损失和落煤损失的范围、数量，厚度损失柱状，储量注销、报损、地质及水文地质损失的范围、数量、批准文号等。对分层开采的煤层．需单独绘制分层损失量计算图，以作为损失量统汁分析的基础图件。
损失量计算台帐：主要有分工作面、分月的各种损失分析及损失率计‘算基础台帐；分采区、分煤层、分季度的各种损失分析及损失率计算基础台帐；全矿井分水平、分煤层的各种损失分析及损失率计算基础台帐；期末工作面、采区、全矿井损失率及结束后重新核算的损失率台帐；各种永久性煤柱台帐；地质及水文地质损失台帐；“三下”(水体下、建筑物下和铁路下)压煤量台帐；报损及其他台帐。
3.3 损失率和采出率计算
损失率和采出率是考核生产矿井资源利用和开采技术、管理水平的主要技术经济指标。它可反映矿井地质、设计、采掘工程、生产管理等各环节的工作质量。《煤炭工业技术政策》规定，采区采出率为：薄煤层≥85％，中厚煤层≥80％，厚煤层>175％，水力采煤>／70％；工作面采出率为：薄煤层≥97％，中厚煤层／>95％，厚煤层／>93％。矿井生产中应依实测资料定期计算实际损失率(量)和采出率比较，及时发现问题并采取必要的措施来提高采出率。
损失率是指在某开采范围内，损失的储量占该范围工业储量的百分比，可分为设计损失率和实际损失率。投计损失率是根据设计规定的损失量计算的损失率；实际损失率是根据开采过程中实际发生的损失量计算的损失率。设计损失率和实际损失率都可分为工作面损失率、采区损失率和矿井损失率。损失率的计算公式为损失率(％)=损失量，采出量+损失量×100％=损失量／动用储量×100％计算工作面实际损失率时，式中的损失应是工作面内从开采到报告末(或结束)的全部损失量，采出量应是工作面相应时期的全部估出量；当计算采区实际损失率时．式中的损失量为采区各项实际损失之和，采出量则为采区内各回采工作面与巷道掘进出煤量之和。类推可知矿井损失率计算时，式中损失量、采出量的取值。
采出率是指某开采范围内，采出量占该范围工业储量的百分
比。可分为设计采出率和实际采出率。显然，采出率与损失率成反比，两者之和等于l。采出率计算公式为：采出率(％)=工业储量一损失量／32业储量×100％=采出量／工业储量×100％=1一损失率采出率可分为回采工作面、采区和矿井采出率。如当计算某采区实际采出率时，式中采出量、损失量分别为采区内实际采出量和损失量，工业储量则取采区已采动部分的工业储量，余者类推。
3.4 损失量分析
提高采出率和尽可能减少煤炭损失是生产矿井最根本的增收节支措施之一。这对于生产计划的顺利完成，保证采掘正常接替，延长矿井服务年限．提高工程效果，降低煤炭成本防止煤自燃等都具有重要意义。因此，生产矿井在定期进行采区丈量及其资料整理、填绘相关图件、台帐、报表的同时，要综合分析煤炭损失的原因。
井下煤炭损失主要是面积损失、厚度损失和落煤损失，且一般以面积损失量最大。要查明面积损失中，哪些是设计中允许的损失；哪些是由于开拓方式和巷道布置不合理、采用落后或非正规的采煤方法、违反开采程序、技术管理不善而造成的损失；哪些是通过开拓、掘进或生产勘探等工程控制，发现煤质差、煤层薄或地质及水文地质条件复杂等原因而不能开采的煤炭损失。厚度损失主要
发生在厚至中厚煤层的开采过程中，是因为采煤方法不当或回采分层不合理造成的。落煤损失的主要原因是生产技术管理问题。
只有找出不合理损失的原因，才能有针对性地提出降低损失量、提高采出率的合理措施，以使采出率达到国家煤炭技术政策规定的指标。
4．矿井储量动态与回采率分析
4．1矿井储量动态与回采率的统计
矿井生产中煤炭储量经常变动，其变动原因，一是由于生产矿井每天在采出一部分煤量的同时，要损失一部分煤量，二是因井田技术边界变更，部分储量转出或注销等。矿井在年度内由于上述原因引起储量变动，其变动状况称为储量动态。通过储量动态分析，掌握储量情况和动态变化。储量动态应由储量管理人员专门统计，将统计资料及时提供给采矿技术人员和管理人员，作为安排下一年度生产计划的依据，并在年底填写煤炭储量动态及其统计报告表。
储量动态报告表，不仅要反映报告年度的储量现状，同时要记载报告年度内储量的一切变化，而且还要反映今后生产的保证程度和开采的准备程度。
在年度储量动态变化中，有时还会遇到储量的注销或转出。
储量注销是指原表内储量在开采准备中，发现煤层厚度、煤质或地质构造等原因失去开采价值而勾销的储量，或由能利用储量转至尚难利用储量。除了储量注销外，有时因井田边界变更，在与邻近矿井之间可能转出或转入一部分储量。不管是注销还是转出煤炭储量，都要经过严格的审批，才能付诸实行。
4．2 实际回采率的分析
实际回采率是指在工业储量中，实际采出的那一部分储量占工业储量的比例，它是考核资源利用和开采技术以及管理水平等主要经济技术指标之一。其计算公式为：实际回采率= 实际采出的煤量／工业储量×100％=(工业储量实际煤炭损失量)／工业储量×100％实际回采率根据计算范围大小可以分为工作面回采率、采区回采率和全矿回采率。矿井在生产过程中，尽量减少工作面、采区和全矿煤炭实际损失，这是充分回收煤炭资源、保证矿井服务年限和采掘正常接续的关键。
《煤炭工业技术政策》规定。对采区回采率的要求如下：薄煤层不低于85％。中厚煤层不低于80％。厚煤层不低于75‰水力采煤不低于70％。为了充分回收煤炭资源，降低煤炭成本，延长矿井寿命，必须提高回采率，也就是减少实际煤炭损失量。矿井实际煤炭损失量主要指不合理的面积损失、厚度损失和落煤损失。因此，
抓好三个损失是提高回采率的关键。
5．矿井资源的科学合理开采
(1)加强技术与管理责任制；
(2)合理选择采煤方法，减少煤炭损失。
(3)科学进行巷道布置，充分回收煤炭资
(4)依靠员工，搞好储量管理。
我国井工煤炭开采和洗选的生产工艺流程由以下部分组成。煤矿井田开拓，井巷掘进和支护，回采工艺（包括采煤系统和采煤工艺，分井工开采和露天开采）矿井通风与安全，矿井运煤系统，洗煤和选煤6大部分。一般来说，按照《煤炭企业能源消费统计》要求，煤炭生产的能源消费量分为主要生产能源消费和辅助生产能源消费。主要生产能源消费是指在采掘、运输、通风、排水、压风、提升等方面的能源消费；辅助生产能源消费是指在矿井保温、井下照明、井口食堂、洗衣房、井口浴池等方面的能源消费。尽管各井工煤炭开采和洗选的生产工艺流程大致相同，但是由于煤矿矿井所在地的自然地理和地质条件不同，导致不同煤矿的能耗水平相差很大。如矿井瓦斯量大小、涌水量多少和煤层薄厚等因素，导致不同
的煤矿生产能耗。除此之外，矿井开采深度、采煤方式以及运输距离远近等因素，对煤炭生产的耗能也产生很大影响。由于上述原因，使得从煤矿角度分析其能耗问题存在一定难度。
对煤炭产品的能源含量进行分析，这里提及的煤炭产品能源含量，是指煤炭产品从矿井开采、洗选、以及运送到出口端或用户端等一系列过程中所发生的直接能耗和隐含能耗的总称。其研究目的在于全面认识煤炭产品在生产和运输过程中需要消耗多少能源，发现那些实际存在但却不被关注的隐含能源消耗，为煤炭行业寻找节能潜力和节能途径提供基础性研究资料。
一是整合资源，提高资源利用率。着力解决产业集中度低、经济增长方式粗放、技术装备落后等问题，重点突出煤炭资源合理开发利用与保护，实现了资源共享、优势互补的集团化运作，提高产业集中度和煤炭资源利用率。
二是严格管理，坚持依法管矿。严格按照上级有关文件要求，集团公司对各煤矿储量管理、规范开采、各种资源费用提取与使用等情况进行严格的管理，
三、科学管理，加大投入，促进煤炭开采可持续发展
充分认识煤炭资源的不可再生性，切实增强珍惜资源的自觉性、主动性，我们结合各矿井煤层薄、开采条件复杂等难题，对地
质构造复杂区及较大的断层进行专家论证，优化开采方案，尽量减少资源损失，避免了因采场布局、采煤方法不当造成资源浪费，有效的提高煤炭资源利用率。
是加大投入，提升矿井装备水平。
三、结合实际，强化措施，努力推动煤炭资源的综合开发利用。
煤炭的国际能源战略地位日益增强，亚洲地区经济增长速度将比世界其他地区要高，经济增长在很大程度上依赖于能源供应的增加。迄今，煤在亚洲许多国家和地区的能源结构中仍占有很重要的地位，在未来的5～8年内，韩国、印尼、泰国、印度、中国和中国台湾省等，对煤的需求十分迫切。在未来100年内，煤炭不可避免地仍将是一种主要能源。煤炭的综合利用是今后的发展方向，只有提高煤矿的储量管理和利用水平，才能让矿井最大价值的为我国的经济发展作出更大的贡献。
致谢：本论文是在杨老师的悉心指导下完成的，杨老
师对学术的严谨和精益求精的工作作风给我留下了深刻的印象，受益匪浅。在大学四年时间里，导师为我创造了优越的学习和实践环境，使我获取宝贵理论知识同时又在实践中不断提高自己。在思想上和人生态度等方面杨老师给予了谆谆教诲，这些教导在我今后的学习和工作中将不断影响我和激励我。
由衷感谢我的同学，他们对本论文的各种有益建议和帮助，使我的论文在讨论中不断获得进展。感谢本文所有引用参考文献的作者们。另外，感谢我的家人，在他们的帮助和关怀下才得以完成学业。
最后，感谢曾经帮助过我的所有老师，衷心地感谢为评阅本论文而付出宝贵时间和辛勤劳动的老师和教授们!
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