安徽理工大学毕业设计（论文）
2 矿井开拓设计
2.1 井田境界及储量 2.1.1 矿井境界
矿井北界为F2断层，南部以第10勘探线为界与祁南煤矿毗邻，西界为10煤层露头线，东界至32煤层-800m底板等高线的水平投影为界。井田南北走向长约15km，东西倾向宽1.5～3.5km，井田面积约32km2。 2.1.2 矿井储量
(1) 矿井工业储量
储量计算的方法选用平面投影地质块段法分煤层、分水平、分煤种、分级别进行储量计算。在比例尺1：5000等高距为50m的煤层底板等高线图上，以等高线、断煤交线及各类技术边界等为界线，将煤层分成若干块段，测定各块段的面积，按块段的平均煤层厚度、平均容重计算各块段的储量，然后汇总（其中不稳定煤层面积按30％折扣）。
本次资源储量计算划分二个水平： 一水平：-540m以上 二水平：-540m～-760m
块段编号的方法：各水平块段编号各自独立，按由南向北，由浅到深，依次编号。编号均以四至五位数表示，第一位数字表示区号，用大罗马数表示，中间二位阿拉伯数字表示该水平的块段号，最后一位或二位（FC）表示块段级别（F表示断层；G表示工业广场煤柱；K表示矿界煤柱）；各块段的区号、块段号、采用倾角、平均煤层厚度、储量级别、面积等数据均反映在储量图上的块段符号内。储量块段符号中填写的内容（自上而下、从左到右）：块段号和资源/储量级别、块段面积（m2）、资源/储量（t）、资源/储量估算利用的块段平均煤层厚度（m）、煤层倾角。
各块段的煤炭储量计算按公式2-1计算：
Q?S?m?D/cosβ (2-1)
式中：
Q——块段煤炭储量，t； S——块段面积，m2；
m——块段内垂直顶板方向的煤层平均煤层厚度，m； D——地段煤层平均视密度，t/m３； β——地段内煤层平均倾角。 计算参数的确定：
1煤厚:采用块段内或块段附近见煤点厚度（包括适当选择井下揭露的煤层厚度）○
以算术平均法求得块段平均厚度。当与不可采边界接触时，适当取最低可采厚度再用算术平均法求得块段平均厚度。
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确定采用厚度的原则系按照《生产矿井储量管理规程》中有关规定：
a、当煤层中夹矸的单层厚度不大于0.05米时，夹矸与煤层合并计算，不需扣出。但全层的灰分或发热量指标应符合规定的标准。
b、当夹矸厚度大于0.05米而小于煤层最低可采厚度时，煤分层不作独立煤层。煤分层厚度等于或大于夹矸厚度时，将被夹矸分开的上、下煤分层加在一起，作为煤层的采用厚度。
c、当夹矸单层厚度等于或大于煤层最低可采厚度时，被夹矸分开的煤层作为独立煤层，分别计算储量。
d、复杂结构煤层，当各煤分层的总厚度等于或大于所规定的最低可采厚度，同时夹矸的总厚度不超过煤分层总厚度的1/2时， 以各煤分层的总厚度作为煤层的采用厚度；夹矸不稳定，无法进行煤分层对比的复煤层，当夹矸的总厚度不超过煤分层总厚度的1/2时， 以各煤分层的总厚度作为煤层的采用厚度。夹矸单层厚度不受最低可采厚度的限制。当煤层出现特厚点或突然变薄时，视其原因适当取舍。
2块段倾角 ○
采用块段内和相邻块段50m等高距的平均宽度经三角函数计算求得。
3视密度 ○
本报告采用各煤层采样点视密度的算术平均值作为各煤层的视密度，见表2-1。
表2-1 各可采煤层视密度采用一览表
煤 层
32
4
52
61
63
71
72
82 QM
TR
QM
10
TR
视密度 1.40 1.36 1.36 1.45 1.38 1.37 1.36 1.35 1.74 1.33 1.73
矿井煤层储量的最低可采厚度0.60米，原煤最高灰分40%。参与计算的共十层煤，其中32、 71 、10煤层属较稳定煤层，4、52、61、63、72、81、82煤层属不稳定煤层。
全井田工业储量A+B+C级为17525.6万吨，其中A+B级为10334.8万吨，占井田A+B+C级储量的59%。第一水平（-520米）A+B+C级为9107.7万吨，其中A+B级为6176.5万吨，占第一水平储量的67.8%。主采煤层10煤的工业储量为6611.6万吨，占矿井工业储量的18%。
（2）可采储量
本井田的可采储量的计算是由工业储量减去永久煤柱损失量,然后再乘以采取回采率得来得，其计算公式为:
Zk?(Zg-p)?K （2-2）
式中:
Zk——可采储量,t；
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Zg——工业储量,t； K——采区回采率，%； p——永久煤柱损失量,t。
考虑到地质及水文地质损失率，可采量储量的计算公式：
Qk=(Qg-Q永)K(1-N) (2-3)
式中：
Qk——可采储量，万吨； Q永——全矿性永久煤柱，万吨；
K——采区设计回采率,%；设计采区回采率按规程规定取值为：薄煤层采用85%，中
厚煤层采用80%，厚煤层采用75%；
N——地质及水文地质损失率，%；本矿井地质及水文地质损失系数采用：厚煤层3%、
中厚煤层5%、薄煤层7%。 各种界线的确定和永久煤柱的计算：
1煤类界线 ○
煤与天然焦之间界线为两工程点连线的1/4处，其中1/4为煤，3/4为天然焦。
2可采边界 ○
a、当相邻两见煤工程点中一个煤层厚度达不到工业指标，另一煤层厚度达到了工业指标时，利用内插法求出可采边界。
b、当相邻两工程点中一个不见煤（无论是沉缺还是河流冲刷），另一个煤层厚度达到工业指标，则取两工程点连线的中点为零点，再用内插法求得可采边界。
c、当相邻两工程点中一个为可采煤层，另一个为岩浆岩，则取两工程点连线的中点为零点，再用内插法求出可采边界。
3工业广场、风井煤柱边界及煤柱损失 ○
经淮北矿业集团桃园煤矿测算的工广、风井保安煤柱边界为准。
根据场地平面几何形状和尺寸，按照《地面建筑物及主要井巷保护暂行规程》规定，计算留设煤柱的数量如下:
工业场地煤柱：1185.5万吨。 中央风井场地煤柱：223.8万吨。 合计：1408.3万吨。
4断层煤柱 ○
根据矿井生产实际情况，断层煤柱按如下规定留设：
落差大于10m，小于或等于30m的断层两侧各留20m断层煤柱； 落差大于30m，小于或等于50m的断层两侧各留30m断层煤柱； 落差大于50m的断层两侧各留50m断层煤柱。
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断层煤柱为120.0万吨。
5矿界煤柱:按规定，在矿井的南端10勘探线北侧，留设20m的矿界煤柱，其储量○
为38.8万吨。
6铁路保安煤柱:按原煤炭工业部制定的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留○
设与压煤开采规程》留设铁路（京沪线的一段）保安煤柱。
7 村庄压煤:矿井范围内，矿井设计拟定村庄搬迁、村庄压煤范围内已计算了可采○
储量。
8 防水煤柱:本井田第四含水层直接覆盖于煤层露头之上，应留设防水煤柱，以保○
证安全。
a、按照《煤炭工业设计规范》，导水层裂隙带最大高度经验公式：
Hf?100M/ (5.1n?5.2) ?5.1 (2-4)
另加保护层厚度：
Ha?6m/n (2-5)
式中：
Hf——导水层裂隙带最大高度，米； M——累计采高，米； m——煤层厚度，米； n——分层层数； Ha——保护层厚度，米。
b、根据淮北矿业集团实践和观察资料，导水层裂隙带最大高度计算方法经验公式：
H1=16.8m1 +10 H2=10.6(m1+m2) +10 H3=5.6(m1+m2+m3) +10
式中：
m1、m2、m3 — 分别为一分层、二分层、三分层的采高，米； H1、H1、H1 — 分别为一 、二、三分层导水层裂隙带高度，米。 按以上两种方法分别计算， 取最大值，防水煤柱：989.0 万吨。
本矿井的可采储量为12718.8 万吨，其中第一水平可采储量为 6567.7万吨，第二水平（-540m～ -760m）可采储量为6151.1万吨， 其比例见图2-1。
10 8-2 3- 2 4 5- 2 6- 1 7-2 7- 1 6- 3 15
图2-1 二水平各煤层资源量比例