可采储量及生产能力

1、井田境界和储量第一节 井田境界井田境界一、井田范围井田西部基本以黄河为界，北部与邓家庄井田相邻，东部与大东庄煤矿及武家山煤矿相邻，南部基本以聚财塔北断层为界。井田呈长方形，东西长约6.2km，南北宽约5km。二、开采界限井田内有可采煤层两层，即4和9号煤层。9号煤层由于绝大部分处于带压开采不安全区内，且含硫量较高，结构较复杂，上距4号煤层达70m左右。故4号煤层为主采煤层。其它煤层做为后期储备资源开采，矿井设计只针对4号煤层。三、井田尺寸井田南北走向最小长度为4.70 km，最大长度为5.05 km，平均长度为4.83km。井田东西倾斜最小长度为4.70 km，最大长度为7.47 km，平均长

2、度为6.15 km。煤层的倾角最大为5°，最小为1°，平均为3°，井田平均水平宽度为6.12 km。井田的水平面积按下式计算：S=H ×L （2.1）式中： S井田的面积，K； H井田的水平宽度，Km； L井田的平均走向长度，Km。则，井田的水平面积为：S=6.14 *4.83=29.66（K）井田的赋存状况示意图见图2.1。井田的赋存状况示意图 图2.1第二节 井田工业储量储量计算基础（1）根据双柳井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算；（2）依据生产矿井储量管理规程：煤厚，能利用储量最低可采厚度为0.7 m，暂不能利用储量厚度为0.6 m；煤的灰份

3、指标，能利用储量灰份最高不大于40%（含40%），暂不能利用储量灰份最高不大于50%（含50%），超过51%则不计储量；（3）依据国务院过函（1998）5号文件关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题的批复内容要求：禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井硫份大于3%的煤层储量列入平衡表外的储量；（4）储量计算厚度：夹矸厚度不大于0.05 m时，与煤分层合并计算，复杂结构煤层的夹矸总厚度不超过每分层厚度的50%时，以各煤分层总厚度作为储量计算厚度；（5）井田内主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探工程分布比较均匀，采用地质块段的算术平均法；（6）煤层容重：4号煤层容重为1.40 t/m3；9

4、号煤层容重为1.43 t/m32.2.2井田地质勘探双柳井田地质报告主要是依据：1989年和1995年148地质队提交的三交详查和三交三号井精查地质报告其中详查、精查报告分别于1990年、1997年被省煤管局和中国煤田地质总局审查批准。涉及本井田内钻孔6个。井田范围内钻孔分布，井田内西部钻孔位置较少；东部区域钻孔分布比较均匀，勘探详细。井田内西部边界附近属C级储量；中部及西北部边界一部分属于B级储量；其余区域为A级储量，高级储量占85%，符合煤炭工业设计规范要求。煤层最小可采厚度为1.04m。4号煤层最小可采厚度为2.00 m，最大可采厚度为5.51 m，平均厚度为4.95 m。2.2.3工业

5、储量计算矿井工业储量是指在井田范围内，经过地质勘探，煤层厚度与质量均合乎开采要求，地质构造比较清楚，目前可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量一般即A+B+C级储量。4号煤层工业储量计算：据地质勘探情况，将矿体划分为A、B、C三个块段，在各块段范围内，用算术平均法求得各个块段的储量，煤层总储量即为各块段储量之和。块段划分如图2.2所示。由图计算各块段面积为：Sa=16.05Km2；Sb=9.10Km2；Sc=4.51 Km2。4号、9号煤层工业储量按下式计算：Zg =S ×M ×/cos （2.2）式中： Z各块段储量，万t； S各块段的面积，Km2； M各块段内煤层

6、的厚度，4号煤层平均厚度为4.95 m，9号煤层厚度为8.82 m；各块段内煤的容重， 4号煤为1.40 t/m3，9号煤层为1.43 t/m3；各块段内煤层的倾角，A段取2.5°，B段取3.5°，C段取3.5°。A块段储量：Za4= 16.05*4.95*1.40/cos2.5°=11133.25（万t）Za9= 16.05*8.82*1.43/cos2.5°=20262.50（万t）B块段储量：Zb4= 9.10*4.95*1.40/cos3.5°=6318.08(万t)Zb9= 9.10*8.82*1.43/cos3.5

7、6;=11498.91（万t）C块段储量：Zc4= 4.51*4.95*1.40/cos3.5°=3131.27（万t）Zc9= 4.51*8.82*1.43/cos3.5°=5698.91（万t）则：4号煤层工业储量为：Zg4= Za4+ Zb4+ Zc4 =20582.60（万t)9号煤层工业储量为：Zg9= Za9+ Zb9+ Zc9 =37460.32（万t）矿井工业储量为：Zg= Zg4+ Zg9=58042.92（万t）地质块段划分图 图2.第三节 矿井可采储量井田安全煤柱（一）安全煤柱留设原则（1）工业场地、井筒留保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对零星分布

8、的村庄不留设保护煤柱；（2）各类保护煤柱按垂直断面法或垂直法确定。用岩层移动角确定工业场地、村庄煤柱，岩层移动角为75°，表土层移动角为45°；（3）维护带宽度：风井场地20m，村庄10m，其他15m；（4）断层保护煤柱留舍的原则：落差大于50m的断层，两侧各留50m的煤柱；落差大于20m不大于50m的断层，两侧各留30m煤柱；落差大于10m不大于20m的断层，两侧各留20m煤柱；落差小于10m的断层不留设断层煤柱；（5）井田境界煤柱宽度为20m；（6）工业场地占地面积，根据煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明中第十五条，工业场地占地面积见表2-1。（二）矿井永久保护煤柱

9、损失量各类永久煤柱包括井田边界保护煤柱、断层保护煤柱、工业广场保护煤柱、风井保护煤柱，具体留设如下：（1）断层保护煤柱井田南部聚财塔断层落差达150230m，断层附近裂隙发育，伴生羽状小断层较多，且断层穿越黄河，因此在开采断层附近煤层时，必须对其留设足够的防水煤柱。聚财塔正断层（F2）防水煤柱宽度计算如下：依据矿井水文地质规程中附录八“含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设”，对断层煤柱宽度进行计算，计算公式为：L=0.5KM （2.3）式中：L煤柱留设的宽度，m；K安全系数（一般25），取5；M煤层厚度或采高，取4.95m；P水头压力，西南角（深部）60kg/cm2，东南角（浅部）13kg/c

10、m2；KP煤的抗张强度，参照邻近煤矿，取2kg/cm2；则：F2断层西侧L西=0.5×5×4.95×=117m，取120mF2断层东侧L东=0.5×5×4.95×=55m，取60m即F2断层的防隔水煤柱宽度由东向西由60m逐渐增加到120m（2）黄河防水煤柱根据地质报告提供的资料，黄河防水煤柱的留设以提高洪水位线为基准，外推120150m做为煤柱范围，取150m宽。（3）井田边界保护煤柱井田西部以黄河为边界；南部以大断层为边界；东、北部按规定井田边界保护煤柱留设20m宽。Pi=L×b×M ×/cos （2

11、.4）式中： P井田边界保护煤柱煤量，万t；L边界长度，（北部+东部取l=9.60 Km）；b边界宽度，（北部、东部取b=20 m）M煤层平均厚度，4号煤层平均厚度为4.95m；9号煤层平均厚度为8.82m；煤的平均容重，4号煤为1.40 t/m3；9号煤为1.43t/m3；煤层平均倾角，取3°。则：P4（北、东）=9.60×20×4.95×1.40/cos3°=133.23(万t)P9（北、东）=9.60×20×8.82×1.43/cos3°=242.49(万t)P4（西）=767.53×4.

12、95×1.40/cos3°=532.63(万t)P9（西）=767.53×8.82×1.43/cos3°= 969.38(万t)P4（南）=606.28×4.95×1.40/cos3°= 420.73(万t)P9（南）=606.28×8.82×1.43/cos3°= 765.73(万t)井田边界保护煤柱损失量为：P4=1086.59(万t)P9=1977.60(万t)P= P4+ P9=3064.19(万t)（4）工业场地保护煤柱工业场地按II级保护留设维护带宽度15 m，工业场地面积

13、由表2.1确定，取30公顷。工业场地的布置应结合地形、地物、工程地质条件及工艺要求，做到有利生产，方便生活，节约用电。工业场地占地面积指标表 表2.1井型（万t）占地面积指标（公顷/10万t）240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.8本矿井工业场地的面积为30公顷，由于长方形便于布置地面建筑，所以初步设定工业广场为长方形，即长方形长边为600 m，短边为500 m。用作图法求出工业广场保护煤柱量。本矿井地质条件及冲击层和基岩移动角见表2.2所示。矿井地质条件及冲击层和岩层移动角 表2.2煤层倾角煤层厚度冲积层厚度°mm°°°&#

14、176;34.955345757575由此根据上述已知条件，画出如图2.3所示的工业广场保护煤柱的尺寸，并由图可得出保护煤柱的尺寸为：Si=梯形面积=(上宽+下宽)×高/（2×cos3°）S4=(790.28+812.43) ×701.93/（2×cos3°）=563267.05 m2S9=(836.02+855.96) ×746.49/（2×cos3°）=632389.74 m2则，工业广场的煤柱量为：Zi=S×M × （2.5）式中：Zi工业广场煤柱量，万t；S工业广场面积，m2；

15、M煤层厚度，4号煤层平均厚度为4.95 m和9号煤层平均厚度为8.82 m；煤的容重，4号煤为1.40t/m3和9号煤为1.43 t/m3。则，Z4=563267.05×4.95×1.40=390.34(万t)Z9=632389.74×8.82×1.43=797.61(万t)工业场地保护煤柱损失量为Z= Z2+ Z9=1187.95(万t)（5）村庄保护煤柱村庄保护煤柱按II级保护留设维护带宽度15 m，用作图法求出村庄保护煤柱4号煤面积为1.24 Km2；9号煤面积为1.51 Km2；则村庄保护煤柱损失量为2763.82（859.32+1904.50）

16、万t。（6）井筒保护煤柱主、副井井筒以及风井井筒保护煤柱均在工业广场保护煤柱范围内，故井筒保护煤柱损失量为0。工业广场保护煤柱留设图 图2.3各种保护煤柱损失量见表2.3所示。2.3.2矿井可采储量矿井可采储量是矿井设计的可以采出的储量，可以按下式计算：Zk=(Zg P )*C （2.6）式中：Zk矿井可采储量，万t；Zg矿井工业储量，万t；P永久煤柱损失煤量，万t；C采区采出率，厚煤层不小于0.75；中厚煤层不小于0.8；薄煤层不小于0.85。保护煤柱损失量表 表2.3煤柱类型储量（万t）4号煤层9号煤层合 计井田边界保护煤柱1086.591977.603064.19工业广场保护煤柱390.

17、34797.611187.95村庄保护煤柱859.321904.502763.82井筒保护煤柱000合计2336.254679.717015.96则，矿井的设计可采储量为：ZK4=（20582.60-2336.25）*0.75=13684.76（万t）ZK9=（37460.32-4679.71）*0.75=24585.46（万t）ZK=ZK4+ZK9=38270.22（万t）矿井储量汇总见表2.4所示。矿井储量汇总表 表2.4煤层工业储量（万t）高级储量（%）永久煤柱损失（万t）矿井设计储量（万t）设计可采储量（万t）420582.60852336.2518246.3513684.769374

18、60.32854679.7132780.6124585.46合计58042.927015.9651026.9638270.22根据矿井设计指南中关于矿井井型与矿井设计的高级储量比例之规定，本矿井的储量符合煤炭设计规范的要求。矿井工作制度、设计生产能力及服务年限第一节 矿井工作制度矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范相关规定，确定矿井设计年工作日为330d，工作制度采用“三八制”，每天三班作业，其中两班生产，一班检修，每班工作8h。矿井每昼夜净提升时间16h。第二节 矿井设计生产能力及服务年限确定依据煤炭工业矿井设计规范第2.2.1条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、开采条件、技术装备、经济

19、效益及国家对煤炭的需求等因素，经多方案比较或系统优化确定。矿区规模可依据以下条件确定：（1）资源情况煤田地质条件简单，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井；煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大；（2）开发条件包括矿区所处地理位置、交通、用户、供电、供水、建筑材料及劳动力来源等。条件好者，应加大开发强度和矿区规模，否则应缩小规模；（3）国家需求对国家煤炭需求量的预测是确定矿区规模的一个重要依据；（4）投资效果投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。矿井设计生产能力双柳矿井田储量丰富、煤层赋存稳定、顶底板条件好、断层褶皱少，倾角小、厚度变

20、化不大、开采条件简单、技术准备先进、经济效益好、煤质为优质焦煤、交通运输便利、市场需求量大，易建大型矿井。由此，确定双柳矿设计生产能力300万t/a。矿井服务年限矿井服务年限必须与井型相适应。矿井服务年限的计算公式为：T=Zk /A ×K （2.7）式中： T矿井的服务年限，a；Zk矿井的设计可采储量，万t；A矿井设计生产能力，万t/a。K矿井储量备用系数，取K=1.3；则，矿井的服务年限为：T=38270.22/300×1.3=98a4号煤层的服务年限为：T4=13684.76/300×1.3=35a服务年限均符合煤炭工业矿井设计规范的有关规定。井型校核按矿井的实际、煤层开采能力、