煤層儲(chǔ)量計(jì)算

煤層儲(chǔ)量計(jì)算第1頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第七章儲(chǔ)量/資源量估算第一節(jié)儲(chǔ)量/資源量估算的意義和要求3、所利用的各項(xiàng)勘查工程成果和基礎(chǔ)資料應(yīng)當(dāng)可靠。4、煤層傾角小于600時(shí)，在平面投影圖上估算儲(chǔ)量/資源量；當(dāng)傾角大于600時(shí)，在立面投影圖上估算儲(chǔ)量/資源量；5、煤層傾角小于150時(shí)，可以利用煤層的偽厚度和水平投影面積估算儲(chǔ)量/資源量。6、對(duì)煤層厚度的特厚點(diǎn)、變薄點(diǎn)或不可采點(diǎn)均應(yīng)分析其原因，根據(jù)具體情況作適當(dāng)處理。、7、結(jié)果以萬(wàn)噸計(jì)算。第2頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量/資源量的估算指標(biāo)與參數(shù)一、儲(chǔ)量計(jì)算公式

Q=SMd式中Q——儲(chǔ)量，萬(wàn)tS——面積，萬(wàn)m2M——厚度，m d——體重，t／m3

第3頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量/資源量的估算指標(biāo)與參數(shù)二、煤炭資源量的估算指標(biāo)煤炭資源量估算的指標(biāo)主要考慮開采方式（礦井、露天）、煤類、煤層傾角、煤的灰分、硫分、和煤層厚度等因素來(lái)確定。第4頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量/資源量的估算指標(biāo)與參數(shù)二、煤炭資源量的估算指標(biāo)項(xiàng)目煤類煉焦用煤長(zhǎng)焰煤不粘煤弱粘煤貧煤無(wú)煙煤褐煤煤層厚度m井采傾角<25°≥0．7≥0．8≥1．525°～45°≥0．6≥0．7≥1．4>45°≥0．5≥0．6≥1．3露天開采≥1．0≥1．5

最高灰分Ad（％）40

最高硫分St.d（％）3最低發(fā)熱量Qnet.d（MJ/kg）17．022．115．7第5頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量/資源量的估算指標(biāo)與參數(shù)二、煤炭資源量的估算指標(biāo)煤類項(xiàng)目煉焦用煤長(zhǎng)焰煤不粘煤弱粘煤貧煤無(wú)煙煤褐煤<25°≥0．6≥0．7≥0.8煤層厚度井采傾角25°～45°≥0．5≥0．6≥0.7（m）>45°≥0．4≥0．5≥0.6露天開采≥1．0≥1．5

最高灰分Ad(％)40不作具體規(guī)定

最高硫分St.d(％)3最低發(fā)熱量Qnet.d（MJ/kg）12.510.5第6頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日三、儲(chǔ)量/資源量估算參數(shù)的確定（一）、估算面積的確定1、邊界線的確定邊界線的確定，是儲(chǔ)量/資源量估算的重要環(huán)節(jié)，它直接影響儲(chǔ)量/資源量估算的可靠性，一般有以下幾種邊界線：1）井田邊界線：一般以斷層、煤層露頭線和勘探深度等確定。第7頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量/資源量的估算指標(biāo)與參數(shù)2)內(nèi)邊界線在勘探區(qū)內(nèi)，凡煤厚及煤質(zhì)(主要指灰分)符合工業(yè)要求的最邊緣鉆孔(或巷道)的聯(lián)線，稱為內(nèi)邊界線。

3)外邊界線內(nèi)邊界線以外的邊界線，統(tǒng)稱為外邊界線，如零點(diǎn)邊界線，即煤層厚度為零點(diǎn)的聯(lián)線。第8頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量/資源量的估算指標(biāo)與參數(shù)

4）最低可采邊界線煤層最低可采厚度的各點(diǎn)聯(lián)線，稱為煤層最低可采邊界線。所謂圈定邊界線，一般指的都是固定煤層最低可采邊界線，亦就是估算面積的界線。

最低可采邊界線的確定：第9頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量/資源量的估算指標(biāo)與參數(shù)

1)直接觀察法一般在有探槽、探井及探巷等山地工程的地區(qū)，可在探槽，探井及巷道內(nèi)直接觀察煤層最低可采點(diǎn)，聯(lián)結(jié)各點(diǎn)，即是最低可采邊界線。

2)

插入法在相鄰兩個(gè)鉆孔中，其中一個(gè)鉆孔的煤層厚度符合工業(yè)要求，而另一個(gè)不符合工業(yè)要求，利用插入法可求出煤層最低可采厚度點(diǎn)，聯(lián)接諸點(diǎn)即為最低可采邊界線。第10頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日式中：l—厚度可采鉆孔至最低可采厚度之間的距離，

L—厚度可采鉆孔至不可采厚度鉆孔之間的距離

m1—厚度可采鉆孔的煤厚，

m2—最低可采厚度，

m3—厚度不可采鉆孔的煤厚0.51.8分成13等分第11頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量/資源量的估算指標(biāo)與參數(shù)（1）公式法利用相似三角形原理，求出煤層厚度可采鉆孔至最低可采厚度點(diǎn)的層厚距離；該距離的聯(lián)線即為最低可采邊界線(圖10—2)。在圖10-2A中，10號(hào)孔為可采厚度m1，13號(hào)孔為不可采厚度m3，聯(lián)接兩鉆孔，并作煤厚剖面圖(圖10—2B)。由圖在m1與m3之間找出最低可采煤厚m2，然后分別以煤厚m2、m3為距作平行線AB和CD，則△ABE與△CDE為兩個(gè)相似三角形，其中AB長(zhǎng)度即為所求之l，可用下式表示：l=L（m1-m2）/（m1-m3）（10-2）第12頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（2）、圖解法適用條件：A孔大于可采厚度，B孔小于等于可采厚度。第13頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日ABCDE●●★直接連接A與B★B孔位置向上按比例作BD垂線(可采厚度-B點(diǎn)厚度)★A孔位置向下按比例作AC垂線（A點(diǎn)厚度-可采厚度）★連接C與D的交AB于E點(diǎn)，即礦體可采邊界點(diǎn)步驟：第14頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3）有限推斷法在兩個(gè)相鄰鉆孔中，其中一個(gè)見煤厚度符合工業(yè)要求，而另一個(gè)由于煤層尖滅而未見煤，由此推斷煤層最低可采厚度點(diǎn)一定在兩個(gè)鉆孔之間，因而推斷范圍是有限的，故稱有限推斷法。AB50中點(diǎn)0第15頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3）無(wú)限推斷法在兩個(gè)相鄰鉆孔中，其中一個(gè)見煤厚度符合工業(yè)要求，而另一個(gè)由于煤層尖滅而未見煤，由此推斷煤層最低可采厚度點(diǎn)一定在兩個(gè)鉆孔之間，因而推斷范圍是有限的，故稱有限推斷法。A5B70CEE點(diǎn)為最低可采厚度點(diǎn)剖面法第16頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3）無(wú)限推斷法等值線法54321當(dāng)內(nèi)邊界線以外沒有任何勘探工程時(shí)，則應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料進(jìn)行推斷煤層最低可采厚度線，這種方法稱為無(wú)限推斷法。推斷時(shí)，應(yīng)充分考慮到勘查區(qū)的含煤沉積特征、煤層穩(wěn)定程度及地質(zhì)構(gòu)造情況等。其推斷方法有以下兩種：第17頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定(二)面積的測(cè)定方法

1．幾何計(jì)算法當(dāng)塊段形態(tài)為正方形、為多邊形或近似多邊形時(shí)，長(zhǎng)方形或三角形時(shí)，可按幾何公式計(jì)算面積。將各個(gè)幾何面積相加，圖形復(fù)雜時(shí)其使用受到限制。

2．方格紙法常用透明方格紙，在紙上繪制邊長(zhǎng)為l0mm的正方格，并在每個(gè)正方格的中心點(diǎn)一點(diǎn)，按圖比例每個(gè)點(diǎn)代表一定的面積值。測(cè)量時(shí)，將透明方格紙覆蓋在欲閱定的面積上，然后數(shù)出覆蓋該面積上的點(diǎn)數(shù)，點(diǎn)數(shù)與點(diǎn)值相乘，即可計(jì)算出面積。需要指出，在數(shù)點(diǎn)時(shí)凡落在預(yù)測(cè)圖形邊界線以內(nèi)的中心點(diǎn)應(yīng)全數(shù)，邊界線以外的不數(shù)，中心點(diǎn)正落在邊界線上的算半點(diǎn)。為了避免誤差。一般按不同方向測(cè)量三次，最后取其平均值。第18頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定

第19頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定

3．求積儀測(cè)定法在儲(chǔ)量計(jì)算中，用求積儀測(cè)定面積是最常用的一種方法。目前，測(cè)定面積用的求積儀主要有兩種：一種是帶有可變臂桿的定極求積儀，其航臂和接合臂的間距可調(diào)節(jié)，又稱活頭求積儀，另一種是固定臂稈的定極求積儀，又稱死頭求積儀。其中，前者比后者使用更為廣泛?？勺儽蹢U定極求積儀的構(gòu)造，主要由極臂，重錘，航臂、航針、手柄、小圓柱、接臺(tái)套及計(jì)數(shù)所所組成。它可根據(jù)測(cè)量圖紙比例尺的大小，調(diào)整航尺與接合臂之間的距離，使求積儀的第一常數(shù)少(由所附卡片上查得)等于10的整倍數(shù)，計(jì)算起來(lái)十分方便。計(jì)數(shù)器由計(jì)算圓盤：計(jì)算小輪和游標(biāo)三部分組成。其讀數(shù)時(shí)，可在計(jì)算圓盤上讀千位數(shù)，計(jì)算小輪上讀百位數(shù)及十位數(shù)，游標(biāo)上讀個(gè)位數(shù)。第20頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定

當(dāng)測(cè)定較小面積時(shí)，應(yīng)根據(jù)測(cè)量圖紙比例尺的大小，對(duì)照求積儀所附卡片調(diào)好航尺與接合臂之間的距離，把求積儀的極點(diǎn)放在所測(cè)圖形之外，求積儀的針尖移到邊界線上任一點(diǎn)，作為起始點(diǎn)，一般常取圖形釘右上角；在計(jì)數(shù)器上讀出讀數(shù)n1，然后將針尖順時(shí)針沿圖形邊界線描繪一圈，再回到起始點(diǎn)，在記數(shù)器上讀出讀數(shù)n2．這兩個(gè)讀數(shù)之差乘以求積儀第一常數(shù)，即得所測(cè)得面積，其計(jì)算公式為：

S=p(n2一n1)式中S——圖形的面積，

P——求積儀第一常數(shù)，

nl——針尖起始點(diǎn)讀數(shù)，

n2——針尖繞圖形一周后回到起始點(diǎn)位置的讀數(shù)。第21頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定(三)煤層斜面積的計(jì)算方法當(dāng)面積測(cè)定之后，尚需考慮煤層的傾角，當(dāng)煤層傾角小于15°時(shí)，可用測(cè)定的平面積直接計(jì)算儲(chǔ)量。接計(jì)算儲(chǔ)量，當(dāng)煤層傾角大于15°時(shí)，則有以下兩種情況，(1)

煤層傾角小于60°時(shí)，需按平面積換算成斜面積，S=S1╳（1/cosα）式為：S——斜面積，S1——水平投影面積，α——煤層傾角．第22頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定（2）傾角大于60°時(shí)，可將立面投影圖上測(cè)得的面積換算成斜面積，S=S1╳（1/sinα）式為：S——斜面積，

S1——水平投影面積，

α——煤層傾角．第23頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定三、煤層厚度的確定

1．可采厚度的確定煤層厚度是指煤層頂板至底板間的垂直距離．煤層可采厚度是指具有工業(yè)開采價(jià)值的煤層或煤分層厚度。在可采厚度中，對(duì)于有夾矸的煤層的采用厚度，其確定方法如下：

(1)煤層中夾矸的單層厚度不大于0.05m時(shí)，計(jì)算煤層采用厚度時(shí)，夾矸與煤分層可合并計(jì)算，但合并后全層的灰分或發(fā)熱量指標(biāo)應(yīng)符合要求。第24頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(2)煤層中夾矸的單層厚度等于或大于所規(guī)定的煤層最低可采厚度時(shí)，被夾矸所分開的煤分層應(yīng)分別作為獨(dú)立煤層(圖A)，一般應(yīng)分別計(jì)算儲(chǔ)量。但其夾矸僅見于個(gè)別煤層點(diǎn)時(shí)，可不必分層計(jì)算。

(3)煤層中夾矸的單層厚度小于所規(guī)定的煤層最低可采厚度時(shí)，煤分層不作獨(dú)立煤層。煤分層厚度等于或大于夾矸厚度時(shí)，上，下煤分層應(yīng)加在一起作為煤層的采用厚度。

(4)對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，當(dāng)各煤分層的總厚度等于或大于所規(guī)定的最低可采厚度，同時(shí)夾矸的總厚度不超過(guò)煤分層總厚度的1/2時(shí)，可以各煤分層的總厚度作為煤層的采用厚度(C)。1.50.841.05A0.92.20.2BC0.90.150.70.250.50.150.85第25頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定

(5)復(fù)煤層采用厚度的計(jì)算方法，可按下述規(guī)定計(jì)算：①夾矸比較穩(wěn)定，且煤分層可以對(duì)比的復(fù)煤層，可按上述(2)、（3）、（4）的規(guī)定，分別計(jì)算各煤分層的采用厚度。②夾矸不穩(wěn)定，且無(wú)法進(jìn)行煤分層對(duì)比的復(fù)煤層，雖其夾矸的單層厚度有時(shí)等于或大于煤層最低可采厚度，但當(dāng)夾矸的總厚度不超過(guò)各煤分層總厚度的1／2時(shí)，以各煤分層的總厚度為煤層采用厚度。第26頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定

2．煤層厚度的選用煤層傾角不大于15°時(shí)，可用煤層的偽厚度計(jì)算儲(chǔ)量；如果煤層傾角大于15°時(shí)，必須用煤層的真厚度計(jì)算儲(chǔ)量。如果是山地工程揭露的煤層，其厚度可直接測(cè)出。如果是鉆探工程揭露煤層，當(dāng)煤層及其頂板巖芯采取率較高時(shí)，一般采用鉆探的厚度。如鉆探打丟或達(dá)薄煤層，也可用測(cè)井厚度，有時(shí)鉆探資料與測(cè)井資料差別很大時(shí)，應(yīng)需經(jīng)過(guò)研究在確定。第27頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定

3

煤層的厚度的計(jì)算

1)計(jì)算公式煤層傾角大于15°的情況下，的偽厚度換算成真厚度，共計(jì)算公式如下：

M=Lcosα式中M一煤層真厚度，m，L一煤層偽厚度，m，α一煤層傾角，(°)。第28頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定

2）平均厚度在計(jì)算面積內(nèi)各鉆孔厚度的平均值。稱為平均厚度。儲(chǔ)量計(jì)算時(shí)，一般采用算術(shù)平均法計(jì)算。其公式如下：Mcp=（M1+M2+…+Mn）/nM1，M2，…Mn—各鉆孔的可采厚度，

n—計(jì)算面積內(nèi)的鉆孔數(shù)目第29頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定3）加權(quán)平均厚度每一個(gè)鉆孔的見煤厚度，都有一個(gè)影響范圍，這稱為權(quán)。將每一個(gè)鉆孔見煤厚度乘上權(quán)數(shù)后相加，再除以權(quán)的總和，稱為加權(quán)平均厚度。其計(jì)算公式如下i’

．

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

F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)n一各鉆孔對(duì)應(yīng)的權(quán)數(shù)。第30頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定四、比重的確定在自然狀態(tài)下。單位體積煤的重量稱為比重。煤的體重決定于煤的灰分含量。煤巖成分及變質(zhì)程度等因素。含礦物雜質(zhì)多(灰分高)的煤比重大，如褐煤一般體重為1．0一1．2，當(dāng)含灰分高時(shí)可達(dá)1．4，暗煤此鏡煤體重大，一般中等變質(zhì)的暗煤為1．22，鏡煤則為1，20；無(wú)煙煤比煙煤體重大，無(wú)煙煤為1．5—1．6，煙煤為1．35至1．40。第31頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算基本參數(shù)的確定2．比重的計(jì)算在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定煤的體重是采用涂臘法，即先秤得煤的重量，然后在煤樣表面涂一層臘，以防水分滲入再秤其重量投入水中，根據(jù)排出水量得其體積，再計(jì)算煤的比重。其計(jì)算公式如下：d=(P2-P1)/[V-(p2-p1)/d臘]式中：d—煤的比重，

P1—涂臘前煤的重量，

V—涂臘后煤的體積，

P2—涂臘后煤的重量,d臘—臘的比重．第32頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算方法

一、算術(shù)平均法將整個(gè)復(fù)雜形狀的煤層視為形狀簡(jiǎn)單，厚度固定的板狀體，是用全區(qū)的總面積乘以各鉆孔的煤厚及比重的平均數(shù)值，這種方法稱為算術(shù)平均法。當(dāng)煤層逐漸向邊緣變薄或尖滅時(shí)，可分為以下兩種情況分別進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算。

(1)首先在儲(chǔ)量計(jì)算圖上圈出內(nèi)邊界線，在內(nèi)邊界線以內(nèi)用下式計(jì)算儲(chǔ)量：

Q1=S1M1d1第33頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算方法

(2)圈出最低可采邊界線，在內(nèi)邊界線與最低可采邊界線之間用下式計(jì)算儲(chǔ)量，

Q2=S2（Mn+Mm）/2×d2式中Mn—內(nèi)邊界線上勘探工程見煤點(diǎn)煤層厚度的算術(shù)平均值，

Mm—煤層最低可采厚度。

(3)該煤層總儲(chǔ)量為：

Q=Q1+Q2

算術(shù)平均法應(yīng)用的條件是：一般用于勘探程度低的普查階段，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層產(chǎn)狀平埋，厚度變化不大，采用勘探工程分布大致均勻時(shí)地區(qū)采用，對(duì)于構(gòu)造復(fù)雜、煤層穩(wěn)定性差的礦床，求低級(jí)儲(chǔ)量時(shí)可以采用。第34頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)儲(chǔ)量計(jì)算方法

二、地質(zhì)塊段法將全區(qū)的總面積按不同地質(zhì)條件，如產(chǎn)狀(煤層傾角大小，褶曲兩翼，斷層上下盤)、煤厚、煤質(zhì)(煤的牌號(hào)、灰分、硫分)及開采技術(shù)條件(如水文地質(zhì)、瓦斯)等，劃分成若干塊段，然后分別將每一塊段用算術(shù)平均法計(jì)算儲(chǔ)量，稱為地質(zhì)塊段法。共實(shí)質(zhì)是把煤層劃分為一組密集的、大小不等的柱體，將各個(gè)柱體的儲(chǔ)量相加，即為總儲(chǔ)量。第35頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第36頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日計(jì)算公式如下：

(1)塊段儲(chǔ)量的計(jì)算公式為

Q1=S1M1d1Q2=S2M2d2

…Qn=SnMndn

總儲(chǔ)量的計(jì)算公式為

Q=Q1+Q2+…Qn

地質(zhì)塊段法的應(yīng)用條件是：可用于普查與勘探的任何階段：適用于任何形狀及其厚度變化的煤層，適合于產(chǎn)狀平緩或傾斜的煤層，要求在同一塊段內(nèi)傾角變化此較均勻，以便于計(jì)算各塊段平均傾角，在勘探工程數(shù)量較多、且分布比較均勻的條減下適用。第37頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期日三等高線法在煤層底板等高線圈上確定煤層的真面積，然后乘以煤厚和煤的比重，以求得煤的儲(chǔ)量，稱為等高線法。根據(jù)確定煤層真面積方法的不同，等高線法常用是包曼法：包曼法：用計(jì)算方法，求得兩條等高線間的煤層斜面積，按不同水平分別計(jì)算儲(chǔ)量稱為包曼法。其實(shí)質(zhì)就是把兩條等高線間條帶視力規(guī)則的長(zhǎng)方形，然后將各條帶的儲(chǔ)量箱加即