煤层储量计算

煤层储量计算第1页，课件共44页，创作于2023年2月第七章储量/资源量估算第一节储量/资源量估算的意义和要求3、所利用的各项勘查工程成果和基础资料应当可靠。4、煤层倾角小于600时，在平面投影图上估算储量/资源量；当倾角大于600时，在立面投影图上估算储量/资源量；5、煤层倾角小于150时，可以利用煤层的伪厚度和水平投影面积估算储量/资源量。6、对煤层厚度的特厚点、变薄点或不可采点均应分析其原因，根据具体情况作适当处理。、7、结果以万吨计算。第2页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量/资源量的估算指标与参数一、储量计算公式

Q=SMd式中Q——储量，万tS——面积，万m2M——厚度，m d——体重，t／m3

第3页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量/资源量的估算指标与参数二、煤炭资源量的估算指标煤炭资源量估算的指标主要考虑开采方式（矿井、露天）、煤类、煤层倾角、煤的灰分、硫分、和煤层厚度等因素来确定。第4页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量/资源量的估算指标与参数二、煤炭资源量的估算指标项目煤类炼焦用煤长焰煤不粘煤弱粘煤贫煤无烟煤褐煤煤层厚度m井采倾角<25°≥0．7≥0．8≥1．525°～45°≥0．6≥0．7≥1．4>45°≥0．5≥0．6≥1．3露天开采≥1．0≥1．5

最高灰分Ad（％）40

最高硫分St.d（％）3最低发热量Qnet.d（MJ/kg）17．022．115．7第5页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量/资源量的估算指标与参数二、煤炭资源量的估算指标煤类项目炼焦用煤长焰煤不粘煤弱粘煤贫煤无烟煤褐煤<25°≥0．6≥0．7≥0.8煤层厚度井采倾角25°～45°≥0．5≥0．6≥0.7（m）>45°≥0．4≥0．5≥0.6露天开采≥1．0≥1．5

最高灰分Ad(％)40不作具体规定

最高硫分St.d(％)3最低发热量Qnet.d（MJ/kg）12.510.5第6页，课件共44页，创作于2023年2月三、储量/资源量估算参数的确定（一）、估算面积的确定1、边界线的确定边界线的确定，是储量/资源量估算的重要环节，它直接影响储量/资源量估算的可靠性，一般有以下几种边界线：1）井田边界线：一般以断层、煤层露头线和勘探深度等确定。第7页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量/资源量的估算指标与参数2)内边界线在勘探区内，凡煤厚及煤质(主要指灰分)符合工业要求的最边缘钻孔(或巷道)的联线，称为内边界线。

3)外边界线内边界线以外的边界线，统称为外边界线，如零点边界线，即煤层厚度为零点的联线。第8页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量/资源量的估算指标与参数

4）最低可采边界线煤层最低可采厚度的各点联线，称为煤层最低可采边界线。所谓圈定边界线，一般指的都是固定煤层最低可采边界线，亦就是估算面积的界线。

最低可采边界线的确定：第9页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量/资源量的估算指标与参数

1)直接观察法一般在有探槽、探井及探巷等山地工程的地区，可在探槽，探井及巷道内直接观察煤层最低可采点，联结各点，即是最低可采边界线。

2)

插入法在相邻两个钻孔中，其中一个钻孔的煤层厚度符合工业要求，而另一个不符合工业要求，利用插入法可求出煤层最低可采厚度点，联接诸点即为最低可采边界线。第10页，课件共44页，创作于2023年2月式中：l—厚度可采钻孔至最低可采厚度之间的距离，

L—厚度可采钻孔至不可采厚度钻孔之间的距离

m1—厚度可采钻孔的煤厚，

m2—最低可采厚度，

m3—厚度不可采钻孔的煤厚0.51.8分成13等分第11页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量/资源量的估算指标与参数（1）公式法利用相似三角形原理，求出煤层厚度可采钻孔至最低可采厚度点的层厚距离；该距离的联线即为最低可采边界线(图10—2)。在图10-2A中，10号孔为可采厚度m1，13号孔为不可采厚度m3，联接两钻孔，并作煤厚剖面图(图10—2B)。由图在m1与m3之间找出最低可采煤厚m2，然后分别以煤厚m2、m3为距作平行线AB和CD，则△ABE与△CDE为两个相似三角形，其中AB长度即为所求之l，可用下式表示：l=L（m1-m2）/（m1-m3）（10-2）第12页，课件共44页，创作于2023年2月（2）、图解法适用条件：A孔大于可采厚度，B孔小于等于可采厚度。第13页，课件共44页，创作于2023年2月ABCDE●●★直接连接A与B★B孔位置向上按比例作BD垂线(可采厚度-B点厚度)★A孔位置向下按比例作AC垂线（A点厚度-可采厚度）★连接C与D的交AB于E点，即矿体可采边界点步骤：第14页，课件共44页，创作于2023年2月3）有限推断法在两个相邻钻孔中，其中一个见煤厚度符合工业要求，而另一个由于煤层尖灭而未见煤，由此推断煤层最低可采厚度点一定在两个钻孔之间，因而推断范围是有限的，故称有限推断法。AB50中点0第15页，课件共44页，创作于2023年2月3）无限推断法在两个相邻钻孔中，其中一个见煤厚度符合工业要求，而另一个由于煤层尖灭而未见煤，由此推断煤层最低可采厚度点一定在两个钻孔之间，因而推断范围是有限的，故称有限推断法。A5B70CEE点为最低可采厚度点剖面法第16页，课件共44页，创作于2023年2月3）无限推断法等值线法54321当内边界线以外没有任何勘探工程时，则应根据地质资料进行推断煤层最低可采厚度线，这种方法称为无限推断法。推断时，应充分考虑到勘查区的含煤沉积特征、煤层稳定程度及地质构造情况等。其推断方法有以下两种：第17页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定(二)面积的测定方法

1．几何计算法当块段形态为正方形、为多边形或近似多边形时，长方形或三角形时，可按几何公式计算面积。将各个几何面积相加，图形复杂时其使用受到限制。

2．方格纸法常用透明方格纸，在纸上绘制边长为l0mm的正方格，并在每个正方格的中心点一点，按图比例每个点代表一定的面积值。测量时，将透明方格纸覆盖在欲阅定的面积上，然后数出覆盖该面积上的点数，点数与点值相乘，即可计算出面积。需要指出，在数点时凡落在预测图形边界线以内的中心点应全数，边界线以外的不数，中心点正落在边界线上的算半点。为了避免误差。一般按不同方向测量三次，最后取其平均值。第18页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定

第19页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定

3．求积仪测定法在储量计算中，用求积仪测定面积是最常用的一种方法。目前，测定面积用的求积仪主要有两种：一种是带有可变臂杆的定极求积仪，其航臂和接合臂的间距可调节，又称活头求积仪，另一种是固定臂秆的定极求积仪，又称死头求积仪。其中，前者比后者使用更为广泛。可变臂杆定极求积仪的构造，主要由极臂，重锤，航臂、航针、手柄、小圆柱、接台套及计数所所组成。它可根据测量图纸比例尺的大小，调整航尺与接合臂之间的距离，使求积仪的第一常数少(由所附卡片上查得)等于10的整倍数，计算起来十分方便。计数器由计算圆盘：计算小轮和游标三部分组成。其读数时，可在计算圆盘上读千位数，计算小轮上读百位数及十位数，游标上读个位数。第20页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定

当测定较小面积时，应根据测量图纸比例尺的大小，对照求积仪所附卡片调好航尺与接合臂之间的距离，把求积仪的极点放在所测图形之外，求积仪的针尖移到边界线上任一点，作为起始点，一般常取图形钉右上角；在计数器上读出读数n1，然后将针尖顺时针沿图形边界线描绘一圈，再回到起始点，在记数器上读出读数n2．这两个读数之差乘以求积仪第一常数，即得所测得面积，其计算公式为：

S=p(n2一n1)式中S——图形的面积，

P——求积仪第一常数，

nl——针尖起始点读数，

n2——针尖绕图形一周后回到起始点位置的读数。第21页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定(三)煤层斜面积的计算方法当面积测定之后，尚需考虑煤层的倾角，当煤层倾角小于15°时，可用测定的平面积直接计算储量。接计算储量，当煤层倾角大于15°时，则有以下两种情况，(1)

煤层倾角小于60°时，需按平面积换算成斜面积，S=S1╳（1/cosα）式为：S——斜面积，S1——水平投影面积，α——煤层倾角．第22页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定（2）倾角大于60°时，可将立面投影图上测得的面积换算成斜面积，S=S1╳（1/sinα）式为：S——斜面积，

S1——水平投影面积，

α——煤层倾角．第23页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定三、煤层厚度的确定

1．可采厚度的确定煤层厚度是指煤层顶板至底板间的垂直距离．煤层可采厚度是指具有工业开采价值的煤层或煤分层厚度。在可采厚度中，对于有夹矸的煤层的采用厚度，其确定方法如下：

(1)煤层中夹矸的单层厚度不大于0.05m时，计算煤层采用厚度时，夹矸与煤分层可合并计算，但合并后全层的灰分或发热量指标应符合要求。第24页，课件共44页，创作于2023年2月(2)煤层中夹矸的单层厚度等于或大于所规定的煤层最低可采厚度时，被夹矸所分开的煤分层应分别作为独立煤层(图A)，一般应分别计算储量。但其夹矸仅见于个别煤层点时，可不必分层计算。

(3)煤层中夹矸的单层厚度小于所规定的煤层最低可采厚度时，煤分层不作独立煤层。煤分层厚度等于或大于夹矸厚度时，上，下煤分层应加在一起作为煤层的采用厚度。

(4)对于复杂结构煤层，当各煤分层的总厚度等于或大于所规定的最低可采厚度，同时夹矸的总厚度不超过煤分层总厚度的1/2时，可以各煤分层的总厚度作为煤层的采用厚度(C)。1.50.841.05A0.92.20.2BC0.90.150.70.250.50.150.85第25页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定

(5)复煤层采用厚度的计算方法，可按下述规定计算：①夹矸比较稳定，且煤分层可以对比的复煤层，可按上述(2)、（3）、（4）的规定，分别计算各煤分层的采用厚度。②夹矸不稳定，且无法进行煤分层对比的复煤层，虽其夹矸的单层厚度有时等于或大于煤层最低可采厚度，但当夹矸的总厚度不超过各煤分层总厚度的1／2时，以各煤分层的总厚度为煤层采用厚度。第26页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定

2．煤层厚度的选用煤层倾角不大于15°时，可用煤层的伪厚度计算储量；如果煤层倾角大于15°时，必须用煤层的真厚度计算储量。如果是山地工程揭露的煤层，其厚度可直接测出。如果是钻探工程揭露煤层，当煤层及其顶板岩芯采取率较高时，一般采用钻探的厚度。如钻探打丢或达薄煤层，也可用测井厚度，有时钻探资料与测井资料差别很大时，应需经过研究在确定。第27页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定

3

煤层的厚度的计算

1)计算公式煤层倾角大于15°的情况下，的伪厚度换算成真厚度，共计算公式如下：

M=Lcosα式中M一煤层真厚度，m，L一煤层伪厚度，m，α一煤层倾角，(°)。第28页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定

2）平均厚度在计算面积内各钻孔厚度的平均值。称为平均厚度。储量计算时，一般采用算术平均法计算。其公式如下：Mcp=（M1+M2+…+Mn）/nM1，M2，…Mn—各钻孔的可采厚度，

n—计算面积内的钻孔数目第29页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定3）加权平均厚度每一个钻孔的见煤厚度，都有一个影响范围，这称为权。将每一个钻孔见煤厚度乘上权数后相加，再除以权的总和，称为加权平均厚度。其计算公式如下i’

．

Mx=（M1F1+M2F2+…+MnF）/（F1+F2+…+Fn）式中：Mx一加权平均厚度

F1，F2，…，Fn一各钻孔对应的权数。第30页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定四、比重的确定在自然状态下。单位体积煤的重量称为比重。煤的体重决定于煤的灰分含量。煤岩成分及变质程度等因素。含矿物杂质多(灰分高)的煤比重大，如褐煤一般体重为1．0一1．2，当含灰分高时可达1．4，暗煤此镜煤体重大，一般中等变质的暗煤为1．22，镜煤则为1，20；无烟煤比烟煤体重大，无烟煤为1．5—1．6，烟煤为1．35至1．40。第31页，课件共44页，创作于2023年2月第二节储量计算基本参数的确定2．比重的计算在实验室测定煤的体重是采用涂腊法，即先秤得煤的重量，然后在煤样表面涂一层腊，以防水分渗入再秤其重量投入水中，根据排出水量得其体积，再计算煤的比重。其计算公式如下：d=(P2-P1)/[V-(p2-p1)/d腊]式中：d—煤的比重，

P1—涂腊前煤的重量，

V—涂腊后煤的体积，

P2—涂腊后煤的重量,d腊—腊的比重．第32页，课件共44页，创作于2023年2月第三节储量计算方法

一、算术平均法将整个复杂形状的煤层视为形状简单，厚度固定的板状体，是用全区的总面积乘以各钻孔的煤厚及比重的平均数值，这种方法称为算术平均法。当煤层逐渐向边缘变薄或尖灭时，可分为以下两种情况分别进行储量计算。

(1)首先在储量计算图上圈出内边界线，在内边界线以内用下式计算储量：

Q1=S1M1d1第33页，课件共44页，创作于2023年2月第三节储量计算方法

(2)圈出最低可采边界线，在内边界线与最低可采边界线之间用下式计算储量，

Q2=S2（Mn+Mm）/2×d2式中Mn—内边界线上勘探工程见煤点煤层厚度的算术平均值，

Mm—煤层最低可采厚度。

(3)该煤层总储量为：

Q=Q1+Q2

算术平均法应用的条件是：一般用于勘探程度低的普查阶段，地质构造简单，煤层产状平埋，厚度变化不大，采用勘探工程分布大致均匀时地区采用，对于构造复杂、煤层稳定性差的矿床，求低级储量时可以采用。第34页，课件共44页，创作于2023年2月第三节储量计算方法

二、地质块段法将全区的总面积按不同地质条件，如产状(煤层倾角大小，褶曲两翼，断层上下盘)、煤厚、煤质(煤的牌号、灰分、硫分)及开采技术条件(如水文地质、瓦斯)等，划分成若干块段，然后分别将每一块段用算术平均法计算储量，称为地质块段法。共实质是把煤层划分为一组密集的、大小不等的柱体，将各个柱体的储量相加，即为总储量。第35页，课件共44页，创作于2023年2月第36页，课件共44页，创作于2023年2月计算公式如下：

(1)块段储量的计算公式为

Q1=S1M1d1Q2=S2M2d2

…Qn=SnMndn

总储量的计算公式为

Q=Q1+Q2+…Qn

地质块段法的应用条件是：可用于普查与勘探的任何阶段：适用于任何形状及其厚度变化的煤层，适合于产状平缓或倾斜的煤层，要求在同一块段内倾角变化此较均匀，以便于计算各块段平均倾角，在勘探工程数量较多、且分布比较均匀的条减下适用。第37页，课件共44页，创作于2023年2月三等高线法在煤层底板等高线圈上确定煤层的真面积，然后乘以煤厚和煤的比重，以求得煤的储量，称为等高线法。根据确定煤层真面积方法的不同，等高线法常用是包曼法：包曼法：用计算方法，求得两条等高线间的煤层斜面积，按不同水平分别计算储量称为包曼法。其实质就是把两条等高线间条带视力规则的长方形，然后将各