平煤四矿1.8Mta新井设计.doc

1、 第116页一般部分平煤四矿1.8Mt/a新井设计2 井田境界与储量2.1 井田境界2.1.1 井田范围平煤四矿范围位于平顶山矿区中部，在一、二矿以西，三矿以北，六矿、五矿以东，矿井大致范围西起32勘探线，东止于43线，确切范围以2001年中华人民共和国发放的采矿许可证所确定的边界坐标为准。2.1.2 开采界限本井田共含煤5层，其中可采煤层共有3层，分别为戊8、己15、庚20煤层。其中，戊8煤层平均总厚4.8 m，己15煤层平均总厚3.2 m，基岩无出露，均为巨厚新生界松散层覆盖。故本设计总体考虑开采戊8煤层和己15煤层。2.1.3 井田尺寸井田走向长度为4.43 - 5.22 km，平均走向

2、长度为4.83 km，倾斜宽为2.68 - 3.63 km，平均倾斜宽度为3.23 km，倾角212，平均倾角为8，井田的水平面积17.72 km2，井田赋存状况示意图如图2-1所示。图21 井田赋存状况示意图2.2 矿井储量计算2.2.1 构造类型井田总体为一向北缓倾斜的单斜构造，地层走向212，倾向819，倾角615。南部(浅部)较陡（1218），向北部（深部）逐渐变缓（58）。井田内的褶皱与大中型断裂构造均为中等复杂结构。2.2.2 储量计算基础根据本矿的井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算；2.2.3 矿井地质储量计算矿井地质储量计算是在精查地质报告提供的1：5000煤层底板等高线

3、图上进行的，储量计算比较可靠。本设计对戊8煤层和己15煤层进行储量计算，采用地质块段法计算。根据本井田实际情况，按照煤层底板等高线疏密程度将井田划分为A、B、C、D、E、F六个块段，根据每个面积小块的等高线水平间距和高差计算出面积小块的煤层倾角，用CAD命令计算面积小块的水平面积，由此可计算得出每个块段的不同储量，矿井地质总储量即为各块段储量相加之和。块段划分如图2-1所示。再根据： （2-1）式中：Z 矿井地质储量，tS 井田内部块段面积，m2m 煤层平均厚度，m 煤层的容重，t/m3各块段煤层的倾角由式2-1及图2-2，得各块段地质储量计算见下表2-1。图22 地质块段划分示意图表2-1

4、煤层地质储量计算煤层块段倾角/()块段面积/km2煤厚/m容重/t/m3储量/Mt煤层总储量/Mt总储量/Mt戊8A7.83.274.81.4723.29126.38209.48B8.33.124.81.4722.25C7.52.114.81.4715.02D10.22.764.81.4719.79E8.14.224.81.4730.08F7.72.244.81.4715.95己15A7.83.273.21.4515.3283.10B8.33.123.21.4514.63C7.52.113.21.459.87D10.22.763.21.4513.01E8.14.223.21.4519.78F7

5、.72.243.21.4510.49则矿井地质储量：=209.48（Mt）。2.2.4 矿井工业储量计算矿井工业储量和矿井工业储量归类见下图根据钻孔布置情况，在矿井地质资源量中：60%探明的，30%控制的，10%推断的。根据煤层厚度和煤质，在探明的和控制的资源量中，70%经济的基础储量，30%边际经济的基础储量，则矿井工业资源/储量由式（2-2）计算。矿井工业储量可用下式计算： （2-2）式中： 矿井工业资源/储量； 探明的资源量中经济的基础储量；控制的资源量中经济的基础储量；探明的资源量中边际经济的基础储量；控制的资源量中经济的基础储量；推断的资源量； 可信度系数取0.70.9。地质构造简单

6、、煤层赋存稳定的矿井，值取大值；地质构造复杂、煤层赋存较稳定的矿井，取小值。该式中取0.8比较合适。（Mt）（Mt）（Mt）（Mt） (Mt）因此将各数代入式2-2得： 205.29（Mt）。2.3 矿井可采储量2.3.1 井田边界保护煤柱损失根据平顶山天安煤业四矿的实际情况，按照煤矿安全规程有关要求，井田边界内侧暂留30 m宽度作为井界煤柱，则井田边界保护煤柱的损失按下式计算。 （2-3）式中：P井田边界保护煤柱损失，Mt。H井田边界煤柱宽度，30 m；L井田边界长度，17283 m；m煤层厚度，戊8 4.8 m, 己15 3.2 m；r煤层容重，戊8 1.47 t/m3, 己15 1.45

7、 t/m3； 代入数据得： P 1=30172834.81.47=3.66 Mt P 2=30172833.21.45=2.41 Mt P = P 1+ P 2=6.07 Mt2.3.2 工业广场保护煤柱工业场地占地面积指标见表2-2。表2-2 工业广场占地面积指标表井型/Mta-1占地面积指标/ha0.1Mt-12.4及以上1.01.21.81.20.450.91.50.090.31.8矿井井型设计为1.8 Mt/a，因此由表2-2可以确定本设计矿井的工业广场为0.216 km2。但是考本井田煤层埋藏较深，若取工广煤柱较大会造成大量的工广压煤，所以本设计取0.7的系数，则工业广场的面积约为0

8、.13 km2。工业广场属于级保护，因此需要留设15 m宽的围护带。本设计选定工业广场长为420 m，宽为300 m，地面平均标高+220.28 m，表土层厚度为78.8204.5 m，取平均厚度为113.45 m。工业广场的中心大致位于井田走向的中央，倾向中央偏于煤层中上部，该处表土层厚度为80.35 m，两层煤间距30 m。主井、副井。结合本矿井的地质条件及冲积层和基岩移动角（表2-3）采用垂直剖面法计算工业广场的压煤损失。表2-3 地质条件及岩层移动角广场中心深度/m煤层倾角煤层厚度/m表土层厚度/m-350 84.8 / 3.28045757570由此根据上述以知条件，画出如图2-3所

9、示的工业广场保护煤柱的尺寸。由CAD软件分别测量出两煤层工业广场水平面积，并计算出实际面积：S戊8 =691758.7/cos8=698557.0 m2S己15=711644.2/cos8=718637.9 m2则：工业广场的煤柱量为： （2-4）式中： Z工-工业广场煤柱量，万吨； S -工业广场压煤面积，； M -煤层厚度，m； R -煤的容重, t/m3。则： Z戊8=698557.04.81.4710-4 =4.93 MtZ己15=718637.93.21.4510-4=3.33 MtZ工 =4.93 Mt +3.33 Mt =8.26 Mt采用垂直剖面法计算所得各主采煤层工广保护煤柱

10、面积及压煤量见下表2-4：表2-4 各煤层工广煤柱压煤量计算表煤层厚度/m工广煤柱面积/m压煤量/ Mt戊84.8698577.04.93己153.2718637.9 3.33 总压煤量8.26 图2-3 工业广场保护煤柱计算示意图2.3.3 断层保护煤柱井田现已查明的断层有两条，即龙池正断层和F1正断层，两条断层皆可靠且可控制并且两侧各留20 m的保护煤柱，则其煤柱损失可由下式求得： (2-5) 式中：Pf煤柱损失，t；Li断层长度，m，龙池1880 m,F1 3780 m;m煤层厚度，m，戊8 4.8 m, 己15 3.2 m；煤层容重，t/m3，戊8 1.47 t/m3, 己15 1.4

11、5 t/m3；数据代入（2-5）可得：( Mt )( Mt )( Mt )2.3.4 风井保护煤柱由于本矿井采用中央并列式通风，风井位于工业广场保护煤柱内，故此处不再计算。2.3.5 大巷保护煤柱取大巷保护煤柱的宽度为30 m计算可得大巷保护煤柱总量为：2.81 Mt。综上，矿井的永久保护煤柱损失量汇总见表2-5。表2-5 永久保护煤柱损失量煤柱类型储量/Mt井田边界保护煤柱6.07断层保护煤柱2.32大巷保护煤柱2.81工业广场保护煤柱8.26合计19.462.3.6 矿井可采储量矿井可采储量是矿井设计的可以采出的储量，可按下式计算： （2-6）式中： Zk 矿井可采储量，Mt；Zg 矿井的

12、工业储量，205.29 Mt；P 保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大断层等留设的永久保护煤柱损失量，19.46 Mt；C带区采出率；根据煤炭工业矿井设计规范2.1.4条规定：矿井的采出率，厚煤层不小于0.75；中厚煤层不小于0.8；薄煤层不小于0.85。本设计戊8煤层厚度为4.8 m，属于厚煤层，且为主采煤层，己15煤层厚度为3.2 m，属于中厚煤层，综合考虑后选择带区采出率为0.8。则代入数据得矿井设计可采储量：（Mt）矿井储量汇总见表2-6：表2-6 矿井储量汇总煤层工业资源储量/Mt矿井资源 储量 /Mt永久煤柱损失/Mt设计可采储量/Mt87.9843.9937.7118.8516.76 205.2919.46148.673 矿井工作制度及设计生产能力、服务年限3.1 矿井工作制度按照煤炭工业矿井设计规范中的相关规定确定本矿井设计生产能力按年工作日330 d计算，三八制作业（两班生产，一班检修），每日两班出煤，净提升时间为16 h。3.2 矿井设计能力及服务年限