可采儲(chǔ)量及生產(chǎn)能力

1、井田境界和儲(chǔ)量第一節(jié)井田境界井田境界一'、井田范圍井田西部基本以黃河為界，北部與鄧家莊井田相鄰，東部與大東莊煤礦及武家山煤礦相鄰，南部基本以聚財(cái)塔北斷層為界。井田呈長(zhǎng)方形，東西長(zhǎng)約6.2km,南北寬約5km0二、開采界限井田內(nèi)有可采煤層兩層，即 4和9號(hào)煤層。9號(hào)煤層由于絕大部分處于帶壓開采不安全區(qū)內(nèi)，且含硫量較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，上距 4號(hào)煤層達(dá)70m左右。故4號(hào)煤層為主采煤層。其它煤層做為后期儲(chǔ)備資源開采，礦井設(shè)計(jì)只針對(duì)4號(hào)煤層。三、井田尺寸井田南北走向最小長(zhǎng)度為4.70km，最大長(zhǎng)度為5.05 km ,平 均長(zhǎng)度為4.83km。井田東西傾斜最小長(zhǎng)度為 4.70km,最大長(zhǎng)度為7.47

2、 km,平均長(zhǎng)度為6.15km。煤層的傾角最大為5° ,最小為1° ,平均為3 ,井田平均水平寬度為 6.12km。井田的水平面積按下式計(jì)算：S=H X L (2.1)式中：S井田白面積，K m2;H井田的水平寬度，Km；L井田的平土§走向長(zhǎng)度，Km。則，井田的水平面積為：S=6.14*4.83=29.66 (K m2)。2.1井田的賦存狀況示意圖見圖.井田的賦存狀況示意圖圖2.1孟門鎮(zhèn)地壟堡村馮新村西劉家山第二節(jié)井田工業(yè)儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)(1)根據(jù)雙柳井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算；(2)依據(jù)生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程：煤厚，能利用儲(chǔ)量最低可采厚度為0.7 m

3、,暫不能利用儲(chǔ)量厚度為 0.6 m；煤的灰份指標(biāo)，能利用儲(chǔ)量灰份最高不大 于40% (含40%),暫不能利用儲(chǔ)量灰份最高不大于 50% (含50%),超過51% 則不計(jì)儲(chǔ)量；(3)依據(jù)國(guó)務(wù)院過函(1998) 5號(hào)文件關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)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(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量；(4)儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾肝厚度不大于 0.05m時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾什總厚度不超過每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)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(shù)平均

4、法；(6)煤層容重：4號(hào)煤層容重為1.40t/m3; 9號(hào)煤層容重為1.43 t/m32.2.2井田地質(zhì)勘探雙柳井田地質(zhì)報(bào)告主要是依據(jù)：1989年和1995年148地質(zhì)隊(duì)提交的三交詳查和三交三號(hào)井精查地質(zhì)報(bào)告其中詳查、精查報(bào)告分別于1990年、1997年被省煤管局和中國(guó)煤田地質(zhì)總局審 查批準(zhǔn)。涉及本井田內(nèi)鉆孔 6個(gè)。井田范圍內(nèi)鉆孔分布，井田內(nèi)西部鉆孔位置較少；東部區(qū)域鉆孔分布比較均勻，勘探詳細(xì)。井田內(nèi)西部邊界附近屬 C級(jí)儲(chǔ)量；中部及西北部邊界一部分屬于B級(jí)儲(chǔ)量；其余區(qū)域?yàn)锳級(jí)儲(chǔ)量，高級(jí)儲(chǔ)量占85%,符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。煤層最小可采厚度為1.04m。4號(hào)煤層最小可采厚度為 2.00 m,最

5、大可采厚度為5.51m,平均厚度為 4.95 m。2.2.3工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算礦井工業(yè)儲(chǔ)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(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。礦井工業(yè)儲(chǔ)量一般即A+B+C級(jí)儲(chǔ)量。4號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算：據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 A、B、C三個(gè)塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得各個(gè)塊段的儲(chǔ)量，煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。塊段劃分如圖2.2所示。由圖計(jì)算各塊段面積為：Sa=16.05Km2;Sb=9.10Km2;Sc=4.51Km204號(hào)、9號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量按下式計(jì)算：Zg =S X M X 丫/cosa （2.2）;t式中：Z各塊段

6、儲(chǔ)量，萬;Km2S各塊段的面積，號(hào)煤層厚度m, 9 M 各塊段內(nèi)煤層的厚度，4號(hào)煤層平均厚度為4.95;m8.82 為;t/m39號(hào)煤層為1.43t/m3號(hào)煤為各塊段內(nèi)煤白容重，丫 一一 4 1.40,0 o段取3.5 0 , C 3.5段取B2.5段取Aa各塊段內(nèi)煤層的傾角，° ,）t （萬=11133.25 16.05*4.95*1.40/cos2.5Za4二塊段儲(chǔ)量： A.Za9=16.05*8.82*1.43/cos2.5° =20262.50 （萬 t）B 塊段儲(chǔ)量：Zb4= 9.10*4.95*1.40/cos3.5° =6318.08（7J t）Zb

7、9=9.10*8.82*1.43/cos3.5° =11498.91 （萬 t）C 塊段儲(chǔ)量：Zc4=4.51*4.95*1.40/cos3.5° =3131.27 （萬 t）Zc9=4.51*8.82*1.43/cos3.5° =5698.91 （萬 t）則：4 號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg4= Za4+ Zb4+ Zc4 =20582.60 （萬 t）9 號(hào)煤層工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg9= Za9+ Zb9+ Zc9 =37460.32 （萬 t）礦井工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg= Zg4+Zg9=58042.92 （萬t）地質(zhì)塊段劃分圖圖2.鎮(zhèn)孟門村壟堡地村馮新山家西劉第三節(jié)礦井可采

8、儲(chǔ)量井田安全煤柱(一)安全煤柱留設(shè)原則(1)工業(yè)場(chǎng)地、井筒留保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱；(2)各類保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂直法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱，巖層移動(dòng)角為 75° ,表土層移動(dòng)角為45° ;(3)維護(hù)帶寬度：風(fēng)井場(chǎng)地 20m,村莊10m,其他15m；(4)斷層保護(hù)煤柱留舍的原則：落差大于 50m的斷層，兩側(cè)各留50m的煤柱；落差大于20m不大于50m的斷層，兩側(cè)各留30m煤柱；落差大于10m 不大于20m的斷層，兩側(cè)各留20m煤柱；落差小于10m的斷層不留設(shè)斷層煤 柱；(5)井田境界煤柱寬度為 20m；(6)

9、工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說明中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積見表2-1。(二)礦井永久保護(hù)煤柱損失量各類永久煤柱包括井田邊界保護(hù)煤柱、斷層保護(hù)煤柱、工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱、風(fēng)井保護(hù)煤柱，具體留設(shè)如下：(1)斷層保護(hù)煤柱井田南部聚財(cái)塔斷層落差達(dá) 150230m,斷層附近裂隙發(fā)育，伴生羽狀小斷層較多，且斷層穿越黃河，因此在開采斷層附近煤層時(shí)，必須對(duì)其留設(shè)足夠的防水煤柱。聚財(cái)塔正斷層(F2)防水煤柱寬度計(jì)算如下：依據(jù)礦井水文地質(zhì)規(guī)程中附錄八“含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲?巖)柱的留設(shè)”，對(duì)斷層煤柱寬度進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為：3PKp (2.3) L=0.5KM 式中：;煤柱留設(shè)的寬度，

10、mL;55),取K安全系數(shù)(一般 2;4.95mM 煤層厚度或采高，取東南角(淺部)13kg/cm2水頭壓力，西南角(深部) 60kg/cm2P;2kg/cm2煤的抗張強(qiáng)度，參照鄰近煤礦，取 KP .則：3 * 60213=117m,取 3 *120m5X F2 斷層西側(cè) L 西=0.5X4.95X 2=55m,取 60mF2斷層?xùn)|側(cè)L東=0.5X5X4.95X 即F2斷層的防隔水煤柱寬度由東向西由60m逐漸增加到 120m(2)黃河防水煤柱根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的資料，黃河防水煤柱的留設(shè)以提高洪水位線為基準(zhǔn)，外推120150m做為煤柱范圍，取 150m寬。(3)井田邊界保護(hù)煤柱井田西部以黃河為邊界

11、；南部以大斷層為邊界；東、北部按規(guī)定井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)20m寬。Pi=LXbXM XY/cosa （2.4）式中：P井田邊界保護(hù)煤柱煤量，萬 t;L邊界長(zhǎng)度，（北部+東部取l=9.60Km）;b邊界寬度，（北部、東部取b=20m）M 煤層平均厚度，4號(hào)煤層平均厚度為4.95m； 9號(hào)煤層平均厚度為8.82m；丫煤的平均容重，4號(hào)煤為1.40t/m3; 9號(hào)煤為1.43t/m3;煤層平均傾角，取 3°。則：P4 （北、東）=9.60X 20X 4.95X1.40/cos3° =133.23（萬 t）P9 （北、東）=9.60X 20X 8.82X1.43/cos3°

12、; =242.49（萬 t）P4 （西）=767.53X 4.95X1.40/cos3° =532.63（萬 t）P9 （西）=767.53X 8.82X1.43/cos3° = 969.38（萬 t）P4 （南）=606.28X4.95X1.40/cos3° = 420.73（萬 t）P9 （南）=606.28X8.82X1.43/cos3° = 765.73（萬 t）井田邊界保護(hù)煤柱損失量為：P4=1086.59/ t）P9=1977.60/ t）P=P4+P9=3064.19（TJ t）（4）工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱工業(yè)場(chǎng)地按II級(jí)保護(hù)留設(shè)維護(hù)帶寬度 15

13、m,工業(yè)場(chǎng)地面積由表 2.1確定，取30公頃。工業(yè)場(chǎng)地的布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、工程地質(zhì)條件及工藝要求，做 到有利生產(chǎn)，方便生活，節(jié)約用電。工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)表表2.1)t井型(萬t) /10占地面積指標(biāo)(公頃 萬及以上1.0240120-1801.2 45-901.59-301.8公頃，由于長(zhǎng)方形便于布置地面建筑，所以初 30本礦井工業(yè)場(chǎng)地的面積為。用作圖法求m500 600步設(shè)定工業(yè)廣場(chǎng)為長(zhǎng)方形，即長(zhǎng)方形長(zhǎng)邊為m,短邊為出工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱量。所示。本礦井地質(zhì)條件及沖擊層和基巖移動(dòng)角見表2.22.2表礦井地質(zhì)條件及沖擊層和巖層移動(dòng)角煤層傾煤層厚沖積層厚75533754.954575所示的工業(yè)

14、廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸，并 2.3由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為：° ) cos3/(2X)X梯形面積=(上寬+下寬高Si=m2 cos3° ) =563267.05S4=(790.28+812.43) X 701.93/(2Xm2 cos3° ) =632389.74 X 746.49/ (2XS9=(836.02+855.96)則，工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為：(2.5丫)Zi=SXM 義;t工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，萬 式中：Zi;m2工業(yè)廣場(chǎng)面積，S8.82號(hào)煤層平均厚度為4.95m和9煤層厚度，M 4號(hào)煤層平均厚度為；m。t/m3 9號(hào)煤為1.43 煤

15、白容重，4號(hào)煤為1.40t/m3和t)貝Z4=563267.05X 4.95X 1.40=390.343t)Z9=632389.74X 8.82X 1.43=797.613t) Z9=1187.95(TJ工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失量為 Z= Z2+)村莊保護(hù)煤柱5 (,用作圖法求出村莊保護(hù)煤 mII村莊保護(hù)煤柱按級(jí)保護(hù)留設(shè)維護(hù)帶寬度15;則村莊保護(hù)煤柱損失量為號(hào)煤面積為1.51Km2 柱4號(hào)煤面積為1.24Km2;9。t 萬 t2763.82 (859.32+1904.50)井筒保護(hù)煤柱6 (主、副井井筒以及風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱均在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒0保護(hù)煤柱損失量為0圖 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱留

16、設(shè)圖2.3 .號(hào)煤號(hào)煤.所示。2.3各種保護(hù)煤柱損失量見表礦井可采儲(chǔ)量2.3.2礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可以按下式計(jì)算：)2.6 (P)*CZk=(Zg -;t式中：Zk礦井可采儲(chǔ)量，萬;礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬Zg t;P永久煤柱損失煤量，萬t;薄煤層不小采區(qū)采出率，厚煤層不小于0.75;中厚煤層不小于0.8C。于 0.852.3 保護(hù)煤柱損失量表表煤柱類型)t<S (萬4計(jì)合 號(hào)煤層9號(hào)煤層井田邊界保護(hù)煤柱1086.593064.191977.60工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱390.341187.95797.61村莊保護(hù)煤柱859.322763.821904.50井筒保護(hù)煤柱000合計(jì)7

17、015.962336.254679.71則，礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為：)t (20582.60-2336.25) *0.75=13684.76 (萬 ZK4=)t*0.75=24585.4637460.324679.71)(萬 ZK9=()tZK=ZK4+ZK9=38270.22 (萬所示。礦井儲(chǔ)量匯總見表2.42.4 礦井儲(chǔ)量匯總表表高級(jí)儲(chǔ)量永久煤柱損失礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量煤工業(yè)儲(chǔ)量13684.762336.2518246.35420582.608524585.4632780.6185937460.324679.71合 38270.2251026.9658042.927015.96 計(jì)根據(jù)礦

18、井設(shè)計(jì)指南中關(guān)于礦井井型與礦井設(shè)計(jì)的高級(jí)儲(chǔ)量比例之規(guī)定, 本礦井的儲(chǔ)量符合煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限第一節(jié)礦井工作制度礦井工作制度根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330d, 工作制度采用“三八制”，每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班檢修，每班工作 8h0礦井每晝夜凈提升時(shí)間 16h0第二節(jié)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限確定依據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范第 2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源 條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比 較或系統(tǒng)優(yōu)化確定。礦區(qū)規(guī)模可依據(jù)以下條件確定：(1)資源情況煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)

19、量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井；煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)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、交通、用戶、供電、供水、建筑材料及勞動(dòng)力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模，否則應(yīng)縮小規(guī)模；(3)國(guó)家需求對(duì)國(guó)家煤炭需求量的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)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(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模， 反之則縮小規(guī)模。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力雙柳礦井田儲(chǔ)量豐富、煤層賦存穩(wěn)定、頂?shù)装鍡l件好、斷層褶皺少，傾角小、 厚度變化不大、開采條件簡(jiǎn)單、技術(shù)準(zhǔn)備先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效益好、煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)焦煤、 交通運(yùn)輸便利、市場(chǎng)需求量大，易建大型礦井。由此，確定雙柳礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 300萬t/a。礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式為：T=Zk /A XK (2.7)式中：T礦井的服務(wù)年限，a；Zk礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬 t;A礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬 t/a。K礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 K=1.3;貝L 礦井的服務(wù)年限為：T=38270.22/300X 1.3=98a4號(hào)煤層的服務(wù)年限為：T4=13684.76/300X 1.3=35a服務(wù)年限均符合煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定井型校核按礦井的