【文章內(nèi)容簡介】 32176。51′30″116176。53′30″2532176。51′30″116176。53′15″2632176。51′15″116176。53′15″2732176。51′15″116176。53′00″2832176。51′00″116176。53′00″2932176。51′00″116176。52′45″3032176。50′45″116176。52′45″ 開采界限本井田共含煤28層， m。其中可采煤層共有13層，分別為4455711111316171煤層， m。 井田尺寸 km， km， km。 km， km， km。煤層的傾角最大為6176。，最小為0176。，平均為3176。， km。井田的水平面積按下式計算：S = H L （21）式中S ——井田的水平面積，m2 H ——井田的平均水平寬度，m L——井田的平均走向長度，m 則井田的水平面積為：S = = km2，井田賦存狀況示意圖如圖21所示。圖21 井田賦存狀況示意圖 礦井工業(yè)儲量 儲量計算基礎（1）根據(jù)本礦的井田地質(zhì)勘探報告提供的煤層儲量計算圖計算；（2）根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》和《煤炭工業(yè)技術政策》規(guī)定： m，原煤灰分≤40%；（3）依據(jù)國務院過函（1998）5號文《關于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關問題的批復》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于3%的礦井。硫份大于3%的煤層儲量列入平衡表外的儲量；（4）儲量計算厚度： m時，與煤分層合并計算，復雜結構煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的50%時，以各煤分層總厚度作為儲量計算厚度；（5）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術平均法。 勘探程度本井田先期開采地段（六～二十一線）經(jīng)高分辨率三維地震共發(fā)現(xiàn)155條斷層，孤立斷點24個，其中原鉆探期間發(fā)現(xiàn)斷層7條，新發(fā)現(xiàn)斷層155條；按斷層性質(zhì)分，正斷層135條，逆斷層20條；按落差大小分，大于等于50米的斷層4條，大于等于30而小于50米的斷層2條，大于等于落差10而小于30米的斷層20條，小于10 m斷層129條。本井田在鉆探期間有42個孔揭露有巖漿巖，3個孔見天然焦未見巖漿巖，區(qū)內(nèi)巖漿巖可能以巖床和巖脈形式產(chǎn)出。巖漿順煤層侵入，侵入范圍主要集中在中、東部6～17勘查線之間的中、北部地段，在18勘查線及以西地段有零星分布，主要的侵入形式為拱開煤層，使煤層缺失、變薄或質(zhì)變?yōu)樘烊唤?。井田?nèi)的地質(zhì)構造形態(tài)主要褶曲和斷層以及煤層賦存條件已查明；井田水文地質(zhì)條件已基本查明，所提資料基本滿足設計要求。 礦井地質(zhì)儲量計算礦井首要可采煤層為112煤。由于礦井井田形狀規(guī)整，本區(qū)礦井儲量采用網(wǎng)格法，將井田分為11個塊段（根據(jù)等高線疏密程度劃分面積小塊）具體分塊情況見圖22井田地質(zhì)儲量計算面積劃分示意圖，根據(jù)每個面積小塊的等高線水平間距和高差計算出面積小塊的煤層傾角，用CAD命令計算面積小塊的水平面積，由此可計算得出每個塊段的不同儲量，礦井地質(zhì)總儲量即為各塊段儲量相加之和。再根據(jù)： （22）式中Z——礦井地質(zhì)儲量，tS ——井田塊段面積，m2m——煤層平均厚度γ ——煤層的容重， t/m3—— 各塊段煤層的傾角圖22 礦井塊段劃分圖由式22及礦井塊段劃分圖，得各塊段地質(zhì)儲量計算見下表22：表22 礦井地質(zhì)儲量計算表塊段名稱 傾角/176。面積/m2煤層厚度/m112儲量核算/MtA43006297B2445283C2915939D11108978E21094573F01785459G31430716H44980138I0894136J42065564K32908111資源總儲量 則礦井地質(zhì)儲量：其中，ABCEGHJK儲量等級屬于122b，DF屬于111b，I屬于333。 礦井工業(yè)儲量計算礦井工業(yè)儲量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲量。礦井工業(yè)儲量是進行礦井設計的資源依據(jù)，一般也就是列入平衡表內(nèi)的儲量。礦井工業(yè)儲量：地質(zhì)資源量中探明的資源量331和控制的資源量332，經(jīng)分類得出的經(jīng)濟的基礎儲量111b和122b、邊際經(jīng)濟的基礎儲量2M11和2M22，連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部，歸類為礦井工業(yè)儲量。儲量的分配探明儲量、控制儲量、推斷儲量按6：3：1 分配，經(jīng)濟基礎儲量、邊際經(jīng)濟基礎儲量按9：1分配，次邊際經(jīng)濟基礎儲量不計。各種儲量分配見表23：表23 礦井工業(yè)儲量計算表類別探明儲量/Mt控制儲量/Mt推斷儲量/Mt經(jīng)濟儲量邊際儲量經(jīng)濟儲量邊際儲量數(shù)量合計礦井工業(yè)儲量可用下式計算： （23）式中 ——可信度系數(shù)，~。地質(zhì)構造簡單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，；地質(zhì)構造復雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井。Zg=++++= Mt 礦井可采儲量 井田邊界保護煤柱根據(jù)朱集礦的實際情況，鑒于本井田大部分邊界為斷層邊界，按照《煤礦安全規(guī)程》的有關要求，井田邊界內(nèi)側暫留30 m寬度作為井界煤柱，則井田邊界保護煤柱的損失按下式計算。 （24）式中：P——井田邊界保護煤柱損失，Mt。H——井田邊界煤柱寬度，30 m；L——井田邊界長度，19918 m；m——煤層厚度， m；r——煤層容重， t/m3；代入數(shù)據(jù)得：P=3019918= Mt 工業(yè)廣場保護煤柱根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》不同井型與其對應的工業(yè)廣場面積見表24。表24 工業(yè)廣場占地面積指標表井型/Mta1占地面積指標/ha～～～ Mt/a， km2。但是考慮到近些年來建筑技術的提高，建筑物不斷向空間發(fā)展，所以，工業(yè)廣場的面積都有縮小的趨勢，再加上本井田煤層埋藏較深，若取工業(yè)廣場煤柱較大會造成大量的工廣壓煤， km2?！督ㄖ铩⑺w、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》第14條和第17條規(guī)定,工業(yè)廣場屬于I級保護（中型礦井主要通風機房、瓦斯抽放站、高層建筑），需要留設20 m寬的圍護帶。本設計選定工業(yè)廣場長為300 m，寬為200 m，～ m， m，結合本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖移動角（表25）采用垂直剖面法計算工業(yè)廣場的壓煤損失。表25 地質(zhì)條件及巖層移動角煤層傾角/176。煤層厚度/m廣場中心深度/m/176。δ/176。γ/176。β/176。392541667066采用垂直剖面法計算工業(yè)廣場壓煤示意圖如圖23所示。圖23 112煤工業(yè)廣場保護煤柱計算示意圖由圖可得出保護煤柱的尺寸為：由CAD量的梯形的面積分別是： S11煤=176。=則：工業(yè)廣場的煤柱量為：Z工=SMR式中： Z工工業(yè)廣場煤柱量，Mt； S 工業(yè)廣場壓煤面積，㎡； M 煤層厚度， m； R 煤的容重, 。則：Z工= 斷層保護煤柱。 斷層保護煤柱留設方法斷層落差H留設尺寸H≥50m50m30m≤H≤50m30mH＜30m不留設煤柱井田112煤層現(xiàn)已查明三條斷層，即F1，ZF3和ZF4，且F1部分位于工廣保護煤柱內(nèi)，另兩條斷層皆可靠且可控制，故其兩側各留30 m保護煤柱，則其煤柱損失可由下式求得： （25）式中：Pf——煤柱損失，t；Li——斷層長度，m；m——112煤層厚度，m；——煤層容重，t/m3。已知t/m3，m，代入（25）可得： 風井保護煤柱按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程（2000版）》中參數(shù)計算，取東西風井工業(yè)場地為100 m100 m，同樣采用垂直剖面法計算東西風井壓煤量為： Mt表27 永久保護煤柱損失量煤柱類型儲量/Mt井田邊界保護煤柱斷層保護煤柱東西風井保護煤柱工業(yè)廣場保護煤柱合計 礦井可采儲量礦井可采儲量是礦井設計的可以采出的儲量，可按下式計算： （26）式中：Zk—— 礦井可采儲量，t；Zg—— 礦井的工業(yè)儲量， Mt；P—— 保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設的永久保護煤柱損失量之和。C——帶區(qū)采出率；根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》：礦井的采出率，；；。 m，屬于中厚煤層，且為主采煤層。則代入數(shù)據(jù)得礦井設計可采儲量：由以上保護煤柱損失量，可得準確可采儲量：3 礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務年限 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》：礦井設計宜按年工作日330 d計算，每天凈提升時間宜為16 h。礦井工作制度采用“三八制”作業(yè)，每天3班作業(yè)，其中2班生產(chǎn)，1班檢修，每班工作8小時。 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限 確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》：礦井設計生產(chǎn)能力應根據(jù)資源條件、開采條件、技術裝備、經(jīng)濟效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：（1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應加大礦區(qū)規(guī)模，建設大型礦井，煤田地質(zhì)條件復雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；（2）開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模，否則應縮小規(guī)模；（3）國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)；（4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。但考慮到以下因素：（1）工業(yè)場地東西翼儲量相當，從整個朱集東井均衡生產(chǎn)的角度來講，應使得東、西兩翼的產(chǎn)量保持相對均衡。（2）為解決瓦斯問題，礦井宜采用開采保護層的方法，根據(jù)對各煤層的突出指標分析， m以下，煤層生產(chǎn)能力小，另外，礦井煤層埋藏深，地溫高、地壓大，煤層生產(chǎn)能力受到一定程度的限制。（3）一水平主要開采131煤層和112煤層，由于防突要求，宜首先開采下層煤（112煤層）作為保護層，對于下伏的那兩層煤會起到保護卸壓的作用。但從礦井經(jīng)濟效益和安全角度考慮，礦井移交時布置1個112煤層綜采工作面及1個131煤層綜采工作面是可行的，形成厚薄煤層搭配開采，投產(chǎn)即達產(chǎn)并長期穩(wěn)產(chǎn)的局面。（4）工作面生產(chǎn)能力本井田共有13層可采煤層， m，主采煤層傾角平緩、間距較大且大都為中厚及厚煤層，煤層生產(chǎn)能力較大。 m，結合本礦井的構造、瓦斯、地溫等狀況， Mt/a。 礦井設計生產(chǎn)能力本礦井井田范圍內(nèi)煤層賦存簡單，地質(zhì)條件較好， m，煤層平均傾角2~5176。，屬近水平煤層，易于發(fā)揮工作面生產(chǎn)能力。全國煤炭市場需求量大，經(jīng)濟效益好。結合本礦區(qū)的煤炭儲量， Mt/a。 礦井服務年限礦井可采儲量、設計生產(chǎn)能力和礦井服務年限三者之間的關系為： （31）式中：T —— 礦井服務年限，a；ZK —— 礦井可采儲量， Mt；A —— 設計生產(chǎn)能力， Mt/a；K —— 礦井儲量備用系數(shù)。礦井投產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要有一定的儲備能力。例如局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少；或者礦井由于技術原因，使采出率降低，從而減少了儲量。因此，需要考慮儲量備用系數(shù)。《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》：計算礦井及第一開采水平設計服務年限時，～。結合本設計礦井的具體情況。把數(shù)據(jù)代入公式31得礦井服務年限： 井型校核按礦井的實際煤層開采能力，運輸能力，儲量條件及安全條件因素對井型進行校核：（1）煤層開采能力的校核井田內(nèi)112煤層為首采煤層， m，為中厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度基本無變化。煤層傾角平均3176。，地質(zhì)條件簡單，根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個綜采一次采全高工作面來滿足井型要求。（2）運輸能力的校核礦井設計為中型礦井，開拓方式為立井單水平開拓。井下煤炭運輸采用鋼絲繩芯膠帶輸送機運輸，工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)膠帶輸送機到大巷膠帶輸送機運到井底煤倉，運輸連續(xù)、能力大，自動化程度高，機動靈活；井下矸石、材料和設備采用軌道運輸，運輸能力大，調(diào)度方便靈活。（3）通風安全條件的校核礦井采用兩翼對角式通風系統(tǒng)，抽出式通風方式，東西兩翼各布置一個回風井，可以滿足通風要求。（4）儲量條件的校核根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》：礦井的設計生產(chǎn)能力與服務年限相適應，才能獲得好的技術經(jīng)濟效益。井型和服務年限的對應要求見表31。表31 我國各類井型的礦井和第一水平設計服務年限礦井設計生產(chǎn)能力Mta