【文章內(nèi)容簡介】 田采用塊段法計算的各級儲量，塊段法是我國目前廣泛使用的儲量計算方法之一。 塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個煤厚相近鉆孔連成塊段。根據(jù)此塊段的面積，煤的容重，平均煤厚計算此塊段的煤的儲量，再把各個經(jīng)過計算的塊段儲量取和即為全礦井的井田儲量。 計算公式： Q ＝ A M D 104 其中： Q工業(yè)儲量（萬噸） A計算面積（ m2） M計算采用厚度（ m） D煤層平均容重（噸 /m3） 礦井工業(yè)儲量是勘探 (精查）地質(zhì)報告提供的“能利用儲量 ” 中的 A、 B、 C三級儲量之和，其中高級儲量 A、 B級之和所占比例應(yīng)符合表 221的規(guī)定。經(jīng)塊段法計算本設(shè)計礦井工業(yè)儲量匯總見表 222。 16 表 221 礦井高級儲量比 例 地質(zhì)開采條件 儲量級 井 型 別比例（﹪） 簡單 中等 復(fù)雜 大 型 中型 小型 大型 中型 小 型 中 型 小 型 井田內(nèi) A＋ B級儲量占總儲量的 比例 40 35 25 35 40 20 25 15 第一水平內(nèi) A＋ B級儲量占本水平儲量比例 70 60 40 60 50 30 40 不作具體規(guī)定 第一水平內(nèi) A級儲量占本水平儲量的比例 40 30 15 30 20 不作具體規(guī)定 不要 求 表 222 礦井工業(yè)儲量匯總表 煤層 名稱 工業(yè)儲量（萬噸） 備注 A B A＋ B C A＋ B＋ C A＋ B級儲量占總儲量的％ 112 煤層 二、礦井設(shè)計儲量 礦井設(shè)計儲量等于礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田邊界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量；計算公式如下： 礦井設(shè)計儲量＝工業(yè)儲量－永久煤柱損失 17 永久煤柱為：井田境界、斷層、 鐵路橋、村莊保護煤柱； 永久煤柱的留設(shè)：本井田范圍內(nèi)無河流、斷層及其他構(gòu)筑物，因此只需要計算境界保護煤柱。 井田境界保護煤柱的留設(shè)：井田境界處保護煤柱均留設(shè) 25m。 計算得總的損失煤量為 萬噸。 故，礦井設(shè)計儲量＝工業(yè)儲量－永久煤柱損失 ＝ ＝ 萬噸 三、礦井設(shè)計可采儲量 礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、井下主要巷道及上、下山保護煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率的儲量。礦井設(shè)計可采儲量計算公式如下： 礦井設(shè)計可采儲量 ＝ （礦井設(shè)計儲量－保護煤柱損失）采區(qū)回采率 保護煤柱為：工業(yè)場地、風(fēng)井場地、主要巷道及上、下山保護煤柱。 工業(yè)場地保護煤柱的計算： 按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 90 萬 t/a 的中型礦井，工業(yè)場地占地面積指標(biāo)為 頃 /10 萬噸。故可算得工業(yè)場地的總占地面積： S＝ 9＝ 公頃＝ 108000 m2， 工業(yè)廣場占地面積為 270 400m2,平面形狀為矩形。根據(jù)垂直剖面可計算工業(yè)廣場的保護煤柱的留設(shè)：計算如下所示： 表 223 工業(yè)廣場保護煤柱設(shè)計參數(shù)表 煤層傾角 （ 176。） 煤厚 （ m） 松散層厚 （ m） φ （ 176。） γ （ 176。） β （ 176。） δ （ 176。） 埋深 （ m） 4 90 45 70 70 70 700 其中：φ —— 表土層移動角； β —— 煤柱上山移動角； δ —— 走向方向移動角； γ —— 煤柱下山移動角； 用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場保護煤柱如下圖所示： 18 平面圖走向剖面傾向剖面 圖 221 工業(yè)廣場保護煤柱 上圖中，四邊形 ABCD 的面積即工業(yè)場地煤柱的壓煤面積，經(jīng)計算可得，工業(yè)場地共壓煤 萬噸； 井下主要巷道設(shè)計煤柱損失計算 井下主要壓煤巷道為皮帶大巷、軌道大巷和回風(fēng) 大巷，三條水平大巷之間設(shè)計間距為 30m，巷道兩側(cè)各留 40m 保護煤柱，計算出井下主要巷道設(shè)計煤柱損失為 萬噸。 礦井儲量匯總表如下表 224 所示 19 表 224 可采儲量匯總表 開采水平 煤 層 名 稱 工業(yè) 儲量（ A＋ B＋ C） 萬噸 礦井設(shè)計儲量（萬噸） 礦井可采儲量（萬噸） 永久性煤柱損失 設(shè) 計 儲 量 設(shè)計煤柱損失 可 采 儲 量 斷層 境 界 構(gòu) 筑 物 其他 工業(yè)場地 井下 巷道 其他 1 112 0 0 0 0 合計 112 0 0 0 0 第三節(jié) 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 一、礦井工作制度 本礦井設(shè)計年工作日為 300 天。每天三班作業(yè)，其中二班生產(chǎn)、一班檢修。每班工作 8h，每天凈提升時間 14h。 二、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力： 90萬 t/a。 礦井服務(wù)年限： T＝ KAZK? 式中： T— 礦井設(shè)計服務(wù)年限， a； KZ — 礦井可采儲量， Mt； A— 礦井設(shè)計年產(chǎn)量， Mt/a； K— 儲量備用系數(shù)， K＝ 。 即得： T＝ KAZK? ＝ / 20 ＝ 52a 50 a 符合礦井服務(wù)年限要求 若設(shè)計生產(chǎn)能力為 120 萬 t/a。則礦井服務(wù)年限： T＝ ZK/A K ＝ / ＝ 3960 a 不符合礦井服務(wù)年限要求。 所以此礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 90 萬 t/a，設(shè)計服務(wù)年限為 52 年。 21 第三章 井田開拓 第一節(jié) 概述 該井田可采煤層為 112煤。 112煤層瓦斯含量高，且有煤與瓦斯突出危險。井田地質(zhì)條件簡單，煤層傾角平均 4176。，厚度平均 米。礦井正常涌水量為850m3/h，屬 1/3 焦煤。走向長為 ,傾向長為 Km。 第二節(jié) 井田開拓 一、提出方案 根據(jù)以上地質(zhì)條件以及現(xiàn)有的生產(chǎn)開采技術(shù)。提出以下三種開拓方案。 方案一：立井兩水 平開采；其剖面圖如圖所示： 600850690760+2412 1— 主井 2— 副井 圖 321 方案一剖面圖 方案二：立井單水平加暗斜井開采，其剖面圖如下： 22 600850690760+2421 1— 主井 2— 副井 圖 322 方案二剖面圖 方案三：斜井兩水平開采；其剖面圖如圖所示： 600850690760+2412 1— 主井 2— 副井 圖 323 方案三剖面圖 1〉技術(shù)比較 方案一與方案三區(qū)別在于井筒形式不同。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)度比較簡單可靠，但由于采用斜井開拓時需要預(yù)留的斜井保護煤柱將要比立井多，同時斜井井筒長度長于立井，由此，將增加排水費用。而且也 比立井難于支護，將增加后期維護費用。所以方案一優(yōu)于方案三。 余下的方案一與方案二均在技術(shù)上可行，且不易區(qū)別，故需要進行經(jīng)濟比較。 2〉經(jīng)濟比較 23 對于方案一與方案二進行經(jīng)濟比較，詳見以下各表 表 321 基建工程量 序號 項目 方案一 方案二 初期比較 1 主井井筒 2 副井井筒 3 井底車場 4 運輸石門 表 322 基建費用表 方案 項目 方案一 方案三 工程量（米） 單價 （元 /米） 費用 （萬元） 工程量（米） 單價 （元 /米） 費用 （萬元） 初期基建費用 主井井筒 副井井筒 井底車場 運輸石門 合計 24 表 323 生產(chǎn)經(jīng)營費 方案 項目 方案一 方案三 生產(chǎn)經(jīng)營費︵萬元︶ 主井提升 排水 維護 合計 表 324 綜合比較 方案 項目 方案一 方案二 費用（萬元） 百分率（﹪） 費用（萬元） 百分率（﹪） 基建 工程費 生產(chǎn) 經(jīng)營費 總費用 3〉綜合比較 從以上列表可以看出， 方案一比方 案三節(jié)省投資 萬元。就經(jīng)濟方面 25 來考慮，方案一將優(yōu)于方案三。且在方案三中有斜井開拓，然而，在本設(shè)計礦井中，煤質(zhì)屬于三軟煤，所以斜井比立井難以維護。 因此，本設(shè)計礦井?dāng)M采用立井單水平加暗斜井開拓方案。 第三節(jié) 井筒特征 一、井筒斷面尺寸 主井 主井主要用于提煤。井筒直徑 米，采用 1 對 9t 提煤箕斗，井筒采用混凝土 支護，井筒壁厚 400mm。主井井筒斷面布置如下： 圖 331 主井井筒斷面布置圖 副井 副井主要用于升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼作通風(fēng)、排水。為防止斷繩事 故，設(shè)有防墜器。井筒凈直徑 5 米，采用 混凝土 支護，井筒壁厚400mm，采用 1噸礦車雙層單車普通罐籠。 井筒內(nèi)還設(shè)有玻璃鋼梯子間，并敷設(shè) 26 有排水管、消防灑水管、壓風(fēng)管、動力電纜和信號電纜。 井筒斷面布置如下： 通信電纜壓風(fēng)管井下出車方向井 筒 中 心 線提 升 中 心 線排水管線動力電纜心井中筒表土段井壁井下進車方向基巖段井壁 圖 332 副井井筒斷面布置圖 風(fēng)速校核：驗算式： V＝ Q/MS≤ Vmax 式中： V— 通過井筒的風(fēng)速， m/s； Q— 通過井筒的風(fēng)量， m3/s； S— 井筒的凈斷面積， m2； M— 井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為 ； Vmax— 《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速。 計算得： V 副 ＝ Q/MS ＝ 116/ ＝ ＜ 8m/s V 風(fēng) ＝ Q/MS ＝ 110/ ＝ 7 ＜ 15m/s 27 經(jīng)驗算，所選井筒直徑能夠滿足規(guī)程規(guī)定，符合要求。 風(fēng)井 風(fēng)井主要用于回風(fēng)或兼作礦井安全出口。配備有 玻璃鋼 梯子間及管路、電纜等。采用混凝土砌碹壁，井筒直徑 米，井壁厚度 400mm。風(fēng)井?dāng)嗝鎴D如下： 圖 333風(fēng)井井筒斷面圖 二、井壁的支護材料及井壁厚度 為了防止井筒圍巖風(fēng)化及承受地壓，保證井筒的形狀，必需對井筒進行支護。根據(jù)井壁厚度經(jīng)驗數(shù)據(jù)選擇井壁的支護材料為混凝土支護，以節(jié)約原材 料、降低成本、保證安全生產(chǎn)、加快建井速度為依據(jù)，結(jié)合本礦井筒斷面尺寸。設(shè)計本礦主井井壁厚度為 400mm，副井井壁厚度為 400mm，風(fēng)井井壁厚度為 400mm。 三、井筒深度 井筒深度除自井口至開采水平的井筒長度外，還需要加井窩的深度。 井窩深度：箕斗井為清理井底撒煤，平臺下再設(shè)≥ 4m井底水窩。故一般井筒需要開挖到井底車場水平以下 3040m。如井底裝載硐室設(shè)于開采水平以上時， 28 可以不設(shè)水窩，編制井筒特征表如下表 331所示： 表 331 井筒特征表 井筒名稱 主 井 副 井 風(fēng) 井 井口 標(biāo)高 X（ m） 4489747 4489782 4490131 Y（ m） 6934733 6934753 6934839 Z（ m） 744 719 714 用 途 提煤、回風(fēng) 升降人員、下放物料、 設(shè)備以及進風(fēng) 回風(fēng) 提升設(shè)備 一對 9 噸箕斗 雙層單車罐籠 —— 井筒傾角（176。） 90 90 90 斷面形狀 圓形 圓形 圓形 支護方式 混凝土 混凝土 混凝土 井壁厚度（ mm） 400 400 400 提升方位角（176。） 90 90 井筒深度 714＋ 30 714＋ 5 714 斷面積 凈（ m2） 掘（ m2） 第四節(jié) 井底車場