《城郊煤矿2.4 Mta新井设计-浅谈沿空留巷技术极其应用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城郊煤矿2.4 Mta新井设计-浅谈沿空留巷技术极其应用.doc（146页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第4页中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 学 号： 7学 院： 矿业工程学院 专 业： 采矿工程 设计题目： 城郊煤矿2.4 Mt/a新井设计 专 题： 浅谈沿空留巷技术极其应用指导教师： 职 称： 教 授 2012年6月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 矿业工程学院 专业年级 采矿工程2008级 学生姓名 任务下达日期：2012年1月8日毕业设计日期：2012年3月12日 至 2012年6月8日毕业设计题目： 城郊煤矿2.4 Mt/a新井设计毕业设计专题题目：浅谈沿空留巷技术极其应用毕业设计主要内容和要求：以实习城郊煤矿条件为基础，完成城
2、郊煤矿2.4Mt/a新井设计。主要内容包括：矿井概况、矿井工作制度及设计生产能力、井田开拓、首采区设计、采煤方法、矿井通风系统、矿井运输提升等。结合煤矿生产前沿及矿井设计情况，撰写一篇关于沿空留巷技术极其应用的专题论文。完成翻译一篇，题目为“Some of our efforts on the imporvement of mining safety and the reliabilities of mining machineries”。院长签字： 指导教师签字：摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为城郊煤矿240万t新井设计，共分10章：1.矿区概述及井田地质特
3、征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度、设计生产能力及服务年限；4.井田开拓；5.准备方式-带区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。城郊煤矿位于河南省永城市境内，覆盖城关乡、城厢乡的全部及侯岭、双桥、十八里、将口乡的一部分。东西长约6.86km，南北宽约5.36km，勘探面积约37km2。井田内可采煤层为三2煤，其赋存稳定，厚度平均4.25m，倾角平均6，为缓倾斜煤层。井田内工业储量为40574.70万t，可采储量为28590.56万t，矿井服务年限为85.1 a。矿井平均涌水量为220 m3/h，相对瓦斯涌出量为0.5m3
4、/t，属低瓦斯矿井；煤尘无爆炸性危险，无自燃发火倾向；地温2930。矿井采用双立井开拓立井延深二水平，第一水平标高为580m，第二水平标高为-750m。采用中央并列式通风。一矿一面，矿井采用倾斜长壁综合机械化采煤法，一次采全高。煤炭运输采用胶带输送机，顺槽采用绳牵引绞车。矿井年工作日为330 d，每天净提升时间16 h。矿井工作制度为： “三八”制，两班生产，一班检修。专题部分题目是浅谈沿空留巷极其应用。翻译部分是一篇关于改进矿山安全及采矿机械可靠性的论文，英文原文题目为：Some of our efforts on the imporvement of mining safety and t
5、he reliabilitles of mining machineries 关键词：立井；带区；一次采全高ABSTRACTThis design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper.The general design is about a 2.4 Mt/a new underground mine design of Chengjiao coal mine. It contains ten chapters: 1.
6、overview and the geographical features of the mining field; 2.boundary and reserves of the mining field; 3.working system, designed mine capacity and mine life; 4.development of mining field; 5.preparation in strip district; 6.coal mining method; 7.underground conveying; 8.mine exaltation; 9.mine ve
7、ntilation and safety technology; 10.the basic technical and economic index.Chengjiao coal mine lies in Yongcheng, Henan province. The boundary of the mine field runs 5.36km from north to south and 6.86km from west to east on average. The total plane area of the mine is about 37km2. There is only one
8、 exploring layer-number two. Its average thickness of the seam is 4.25m and its stable and flatly inclined. Its dip angle is 6 degree on average. The industry reserves of the mine field are 405.74 million tons and the useable reserves are 285.91 million tons. The service life is 85.1 years. The aver
9、age inflow rate in Chengjiao mine is 180 m3/h. It is a lower gassy mine. The coal dust doesnt have explosion hazard as well as the self-combustion tendency.This mine adopts vertical shaft development with two mining level (the first development level is located at the -580m, and the second is at the
10、 level of -750m.)and exhaust ventilation, centralized juxtapose earlier and radial later. The adopted coal winning method is the comprehensive mechanized longwall caving method along the dip with top-coal caving. The belt conveyor is applied to transport coal. We work 330 days per year ,and exaltate
11、 16 hours one day .The “threeeight” working system is applied for coal mining. The monographic study is supporting technology and analysis in the caving laneway.The translated academic paper is about imporvement of mining safety. Its title is that Some of our efforts on the imporvement of mining saf
12、ety and the reliabilitles of mining machineries Keywords：shaft; strip district; full-seam mining 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第6页 目 录1 矿井概况与地质特征11.1 矿井概况11.1.1 地理位置与交通11.1.2居民、经济、资源供应11.1.3地形地貌11.1.4主要河流21.2井田地质特征21.2.1地层21.2.2地质构造41.2.3水文地质条件41.2.4地温51.3煤层地质特征61.3.1煤层埋藏条件61.3.2煤质61.3.3煤层顶底板61.3.4瓦斯、煤尘等62 井田境
13、界和储量82.1 井田境界82.1.1 井田地质勘探82.1.2 井田特征82.2 矿井工业储量82.2.1 储量计算依据82.2.2 矿井工业储量92.3 矿井工可采储量93 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限133.1 矿井工作制度133.2 矿井设计生产能力及服务年限13 3.2.1确定依据133.2.2矿井设计生产能力133.2.3矿井服务年限133.2.4井型校核144 井田开拓154.1 井田开拓的基本问题154.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标154.1.2 工业场地的位置164.1.3 开采水平的确定164.1.4 井底车场和运输大巷的布置164.1.5 矿井开拓延深及
14、深部开拓方案164.1.6 方案比较174.2 矿井基本巷道234.2.1 井筒234.2.2 井底车场及硐室264.2.3 主要开拓巷道285 准备方式带区巷道布置305.1 煤层的地质特征305.1.1 采区位置及范围305.1.2采区煤层特征305.1.3地质构造305.1.4顶底板特性305.1.5水文地质315.1.6地表情况315.2带区巷道布置及生产系统315.2.1带区准备方式的确定315.2.2联络巷道的形式，位置和布置方式315.2.3带区车场及主要硐室的布置325.2.4生产系统325.2.5带区内同采工作面数的确定325.2.6确定带区各种巷道的尺寸、支护方式及通风方式
15、325.2.7确定带区生产能力和采出率325.3 带区车场及主要硐室345.3.1带区下部车场设计345.3.2带区主要硐室34 6 采煤方法346.1 采煤工艺方式346.1.1 带区煤层特征及地质条件346.1.2 采煤工艺方式的确定346.1.3 回采工作面长度的确定346.1.4 工作面的推进方向和推进度356.1.5 综采工作面的设备配套356.1.6 回采工作面破煤、装煤方式356.1.7 回采工艺过程416.1.8 顶板管理426.1.9端头支护及超前支护方式456.1.10回采工作面正规循环作业和工作面成本466.2 回采巷道布置506.2.1 回采巷道布置方式506.2.2
16、回采巷道参数507 井下运输527.1 概述527.1.1 井下运输的原始条件和数据527.1.2 井下运输系统527.2 煤炭运输方式和设备选择527.3 辅助运输方式和设备选择537.3.1 带区辅助运输设备的选型与设计537.3.2 轨道大巷设备的选择548 矿井提升558.1 矿井提升的原始数据和条件558.2 主副井提升558.2.1 主井提升558.2.2 副井提升579 矿井通风与安全589.1 矿井通风系统选择589.1.1矿井通风系统选择589.1.2矿井通风方法选择599.1.3带区通风系统的要求599.1.4 工作面通风方式的选择609.1.5 回采工作面进回风巷道的布置
17、619.2 矿井风量计算619.2.1采煤工作面实际需要风量629.2.2备用面需风量的计算639.2.3掘进工作面需风量639.2.4硐室需风量659.2.5其它巷道所需风量659.2.6矿井总风量计算659.3矿井风量分配669.3.1配风的原则和方法669.3.2配风的依据669.3.3风量分配679.4 矿井通风总阻力计算689.4.1矿井通风总阻力计算原则689.4.2确定矿井通风容易时期和困难时期689.4.3矿井通风路线689.4.4矿井通风总风阻的计算689.4.5矿井通风总风阻699.4.6矿井等积空的计算699.5 矿井主要通风机选型779.5.1选择通风机的基本原则779
18、.5.2矿井自然风压的计算779.5.3矿井通风机的选择789.6防止特殊灾害的安全措施809.6.1瓦斯管理措施809.6.2煤尘的防治809.6.3预防井下火灾的措施809.6.4防水措施8110 设计矿井基本技术经济指标82 参 考 文 献85专题部分85 参 考 文 献117翻译部分118 英文原文116 中文译文125致谢136一般部分1 矿井概况与地质特征1.1 矿井概况1.1.1 地理位置与交通永夏矿区位于河南省永城市境内，面积为1150km，其中含煤面积为716km，全区探明储量2556Mt，其中精查储量1476Mt。全矿区规划7对矿井，规划能力10.05Mt，其中统配矿井4对
19、（车集、陈四楼、城郊、新桥），地方矿井3对（葛店、新庄、刘河）。城郊井田位于矿区的中部，覆盖城关乡、城厢乡的全部及侯岭、双桥、十八里、蒋口乡的一部分。南北长约6.86km，东西宽约5.36km，勘探面积约37km2。矿井北临陈四楼井田，南接新桥井田，地理坐标为：东经11617301162521，北纬335352340035。矿区内交通方便，永城市西北至陇海铁路商丘东站约95km，夏邑东站62km，东北至京沪铁路徐州车站约100km，东南至宿州车站约75km，距京九铁路的亳州车站55km，且均有柏油公路相通，乡村之间公路相通。1986年国家计委关于河南省永夏矿区总体设计的批复中确定矿区铁路支线在
20、青阜线青町车站接轨，目前青町至永城矿区集配站段铁路已经竣工。城郊矿井铁路专线在集配站接轨。（见图1-1）1.1.2居民、经济、资源供应本区地处黄淮冲击平原东部，土地肥沃，人口稠密，在井田范围内有大小村庄179个，户数约12437户，居民53954人。平均每平方公里约70户，区内人均耕地不足1.5亩。土产材料砖、瓦、石子和料石均可就地供应，钢材、木材和水泥等物资可经公路及铁路直接运至矿井工业场地。供电电源双回路均可来自矿区自备电厂，电压为110kv，自备电厂装机容量为75000kw，一期工程装机容量25000kw，目前已正式发电，二期工程已设计完毕。本矿井可供选择的水源，地下水有新生界松散层和生
21、产期间井下排水，地表水有沱河水。 1.1.3地形地貌本区位于黄淮冲积平原的东部，地势平坦开阔，西北高，东南低，坡度为1/45001/6000。城郊井田东南部的3405孔最低，地面标高31.03m；井田西北角的0612孔最高，地面标高34.58m。海拔标高为+30m，微向东南倾斜。区内新生界松散沉积物广泛分布，厚度一般为100m左右。工业广场标高+30.0m。图11 城郊矿交通位置图1.1.4主要河流城郊井田内地表水系不发育，仅有淮河支流的沱河从本区北中部自西向东流过，沱河源于商丘北侧响河，雨季流量剧增，旱季干涸无水，属季节性河流。实测最高洪水位标高+29.79m，（1963年8月9日），年平均
22、水位标高+26.39m，最大流量384 m3/s（1963年8月9日），年平均流量一般为12m3/s。其上游永城市段常年关闸蓄水，致使下游断流无水。本区地处中纬34附近，属半干旱、半湿润季风型气候，蒸发量大于降雨量，干湿差大，四季分明。年平均气温14.3 ，日最高气温41.5，日最低气温为-23.4。年平均降水量962.9，年最大降水量1518.6，年最小降水量556.2。大气降水量多集中在78月份，可占全年降水量的50%以上，年蒸发量1808.9。永城地区受地震影响不大，地震烈度小于6度。1.2井田地质特征1.2.1地层永夏矿区的区域地层属华北地层区，鲁西分区、徐州小区。上奥陶至下石灰统、三
23、叠系至古新统缺失。井田地层基本与区域地层相一致，根据钻孔揭露自下而上可分为中奥陶统（O），中、上石灰统（CC），二叠系（P）和新生界（Kz）。（1）中奥陶统（O）在井田内穿见最大厚度达490.42m，可能包括部分下奥陶统。（2）中石灰统、本溪组（Cb）主要由铝土泥岩和鲕状铝土泥岩组成，厚度4.5411.42m，平均厚8.21m。（3）上石灰统太原组（Ct）由较稳定的薄厚层状灰岩、泥岩、砂质泥岩组成，局部夹有鲕状铝土泥岩。含煤最多时达10层，单煤层厚度0.180.75m，平均厚度0.4m。本组厚度135.7159.2m，平均厚度145.82m。（4）下二叠统山西组（PS）主要由泥岩、砂质泥岩、砂
24、岩及煤层组成，厚度72.4130.1m，平均102.54m。含煤3层，位于该组中部的二煤层为本井田的主要可采煤层。（5）下二叠统下石盒子组（PX）由泥岩、砂质泥岩、砂岩，鲕状铝土泥岩及煤层组成，厚度45.03105.00m，平均69.63m，含煤57层，其中三为可采煤层，是井田内又一重要的含煤地层。（6）上二叠统上石盒子组（PS）由泥岩、铝土泥岩，中细粒沙岩组成，本组平均厚度747.59m。（7）上二叠统石干峰组（Psh）主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成，夹有紫斑泥岩和砂岩。（8）第三系（R）中新统（N）：厚度76.10170.16m，平均厚度99.41m，底部局部有次生灰酸岩沉积，中上部以粘
25、土为主，夹亚粘土及少量砂土。上新统（N）：厚度151.69192.97m，平均厚度171.57m，以细中砂土为主，与粘土、亚粘土交替沉积。（9）第四系（Q）更新统（Qp）：厚度45.2079.50m，平均厚59.76m，由粉砂、细砂与粘土、亚粘土及少量亚砂土所组成，局部见有中砂。粘性厚度大于砂性土。全新统（Qh）：厚度27.1848.90m，平均厚34.17m，以粘土、亚粘土为主，夹细砂及亚粘土。1.2.2地质构造在区域构造体系中，本区位于、华北台快东南偶、山东台背斜徐蚌凹折带中；秦岭昆山维向构造带东段北支的南侧，新华夏系第二沉降带的东侧。城郊井田位于北北东向的永城隐伏背斜的西翼中段，北北东向
26、断层构造居主导地位，其次是近东西向构造，局部发育有北西向构造。总体构造特征是以宽缓褶皱为主，伴随一定数量的断裂构造，且多集中在表现明显的背、向斜两侧。地层产状总趋势向南西西方向倾斜。地层倾角一般在36，个别地段达到816。已查明断层8个，断裂构造20条。见图1-2城郊井田构造纲要图。（1）褶皱构造井田内褶皱构造除柏窑背斜与蒋阁向斜比较紧密外，其余均属褶幅不大的隆起和凹陷。主要有：四里禅向斜、柏窑背斜。（2）断裂构造井田地层走向为北北东向，中部、北部由于受小褶曲的影响，呈波状起伏，走向变化较大。地层产状总趋势向南西西方向倾斜，地层倾角一般在36,褶皱和断裂构造呈北北东向和近东西展布。本井田精查勘
27、探时在41km2范围内组合大小断层5条，其中较大的断层有2条，井田东北部即以一大断层F5为界。总之，整个井田以近北北东向断层构造居主导地位，其次是近东西向构造，局部发育有北西向构造。总体构造特征是以宽缓褶皱为主，伴随一定数量的断裂构造。晚古生代中基性岩浆岩活动比较强烈，并对煤层有一定的破坏作用。1.2.3水文地质条件新生界松散层划分为四个含水层组及四个隔水层组，由于新生界底部砂层少，富水性又弱，与基岩之间有平均厚44.29m的粘土隔水层，对矿床一般无充水影响。煤层顶板砂岩裂隙水是矿床主要直接充水的水源，但由于井田内砂岩富水性很弱，渗透性差，径流滞缓，补给源不足，故对将来的矿床开采一般不会造成太
28、大的威胁。太原组上段灰岩是开采二2煤层的间接充水含水层，二2煤底板下距K3（L11灰岩，平均厚1.64m）平均距离50m，距L8灰岩（平均厚10.49m）平均距离80m，L8上距L11一般平均在30m左右，其间又有泥岩，砂质泥岩相隔，基本无水力联系，因此，如不受断裂构造影响，正常情况下不会造成突水。图1-2 城郊井田构造纲要图本井田断层富水性微弱，具有一定的隔水性能，一般情况下不会发生大导水威胁。综上所述，本井田是一个与外部水力联系微弱，补给不足的较完整的独立水文地质单元，开采煤层远离地表水体，无流水影响，间接充水岩层“灰岩”虽然单位涌水量较大，局部在断层处有与煤层对接的可能性，如留好煤柱，远
29、离断层，一般是不会突水的，本矿井水文地质，工程地质条件属中等类型。矿井正常涌水量220m3/h，考虑上段灰岩突水，最大涌水量为250m3/h。1.2.4地温井田内地温仅随深度的增加而增加。井田的平均地温梯度为2.67 /100m，从地温梯度看，浅部地温梯度较高，深部地温梯度较低。从二煤组煤层、三煤组煤层地温等值线图上看出，等温线与煤层底板等高线基本平行，二煤组煤层-500m以浅的地温一般低于30C，-600m以深的地温除井田东南部小面积低温区外，一般为一级高温区。在3127孔（F3断层西侧）-700m以深地段，地温大于31，为一级高温区，其余地段地温一般低于31。1.3煤层地质特征1.3.1煤
30、层埋藏条件煤层走向为西北东南走向，东北高西南低，平均倾角为5.82，高差为550m左右。其中上部煤层更加平缓，倾角只有3度到4度，下部煤层倾角较大，部分地方达到1215度。煤层上部露头深度大约有300m。本井田的主要含煤地层有下二叠统山西组（P1s）及下石盒子组（P1 x），两组煤系地层总厚度平均172.17m，煤层总厚度平均9.22m，总的含煤系数为5.93%。下二叠统山西组（P1s）含二煤组，由13个分层组成，分层编号从下至上分别为二1、二2、二3，二2煤层平均厚度为2.78m，含煤系数为3.8%。下石盒子组（P1x）含三煤组，由47个分层组成，分层编号从下至上分别为三1、三21、三、三3
31、、三4、三5、三6及三7，合并为3#煤，三煤层厚度为4.25m，含煤系数为9.0%。井田内二2、三煤层为可采煤层。三煤层赋存于三煤组中下部，下距三煤层顶板平均间距4.19m，上距三煤层底板平均间距8.42m，煤层平均厚度4.25m，属主要可采煤层。二2煤层赋存于山西组之中部，至上部K标志层平均距离52.02m，距下部K标志层顶平均49.10m，层位稳定，煤层厚度平均2.78m，属主要可采煤层。1.3.2煤质二2煤层属低灰分，特低硫，特低磷，高发热量，易选的优质无烟煤。三煤层为中灰分，特低硫，特低磷，中高发热量，中等可选性的无烟煤。各可采煤层中贫煤数量较少，除它的发热量稍高于无烟煤外，其它煤质特
32、征与无烟煤相似。二2煤层为无烟煤，首先可作为化工用煤，包括气化用煤及发生炉煤气用煤和化肥用煤，其次作为动力用煤及民用燃料等。三煤组各层煤可用于发电，水泥工业及民用，详见表1-1可采煤质特征表。1.3.3煤层顶底板三煤组煤层直接顶板，底板主要为薄层状泥岩，砂质泥岩，局部为粉砂岩，抗压强度一般小于600kg/cm2（局部大于600kg/cm2），稳定性差，管理有一定困难。二煤组煤层直接顶，底板多为细中粒砂岩，厚层状泥岩（厚度一般大于5m），局部为砂质泥岩或落层状泥岩，抗压强度一般大于600kg/cm2 ，岩石的完整性，稳定性较好，顶板易于管理，底板一般不易发生底鼓。1.3.4瓦斯、煤尘等井田中各煤
33、层沼气含量一般小于0.5cm3/g，属低沼气矿井。各煤层均无煤尘爆炸危险。各煤层均属不自燃发火煤层。综上所述，本井田具有储量丰富、资源可靠，水文地质条件简单、煤层无自然、煤层不爆炸、低沼气等有利的资源条件，地质勘探程度达到了精查勘探的要求，可作为矿井设计、建设、生产的依据。井田内各煤层均为低中灰、高发热量、特低硫、特低磷的优质无烟煤，又邻近华东缺煤区，应积极开发。但在构造、煤层、村庄搬迁及开采技术等诸多方面，在一定程度上还存在着对井田开发不利的因素。表1-2 各主采煤层的煤质特征下表煤层编号煤质牌号原 煤精 煤Ad(%)St.d(%)Qnet.ad(MJ/kg)Ag(%)Vr(%)Cc(%)H
34、r(%)三2WY13.6834.0420.10(83)0.231.470.62(57)18.130.627.5(76)2.4513.368.04(72)6.309.538.36(67)90.6393.6992.23(40)3.524.433.93(40)TR16.7926.3020.72(11)0.420.610.54(7)24.629.327.5(11)4.3611.887.89(11)9.9711.4410.55(11)90.4091.9591.14(9)3.814.494.16(9)二2WY8.6435.6714.41(178)0.141.050.498(8)20.732.428.5(1
35、55)2.5011.536.23(147)5.629.867.80(145)91.0395.2992.76(98)3.244.203.78(101)TR13.3215.0114.35(4)0.101.000.49(8)29.630.429.9(4)3.978.966.58(4)10.0310.7210.41(5)90.5291.7091.23(3)3.944.194.05(3) 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第 9页2 井田境界和储量2.1 井田境界2.1.1 井田地质勘探本井田1983年详查勘探结束，1988年1月转入精查报告编制阶段，至1988年8月底提交精查地质报告。1989年6
36、月经河南省矿产储备委员会审查批准。该井田历经29年勘探，施工钻孔335个，总进尺191546.11m，平均每平方公里3.3个。其勘探类型确定合理，勘探工程间距适宜，勘探工程量充足，可满足相应级别储量的控制要求。煤层最小可采煤厚为2.78m，最大可采煤层厚度为4.25m。煤层层数为 井田内北部边界附近、西部边界附近以及东部边界附近属B级储量，断层附近属C级储量，其它区域为A级储量。高级储量占99.6%，符合煤炭工业设计规范要求。综上所述，设计认为该井田已达到精查勘探的要求，可以作为矿井设计及建设的依据。2.1.2 井田特征西部以F3,F27,F4断层为界,北部以人为井田和DF29,DF28为边界
37、，东部以F5为界，南部边界人为确定。井田面积约41km2,由于开采上限为煤层露头，故无扩大的可能；煤层下部边界有待继续进一步的勘探，尚有扩大的可能。井田走向较长，最大走向长度为8.42km，平均走向长度6.86km；井田最大倾向长度只有6km，平均为5.36km，井田形状不太规则，大体上成一长方形。煤层的倾角最大为15，最小为2，平均为6，井田平均水平宽度为5.28km。煤层上部平缓，下部区域倾角较大。在井田的中间有两个断层，分别是F14，长约4000m;F48，长约2500km。2.2 矿井工业储量2.2.1 储量计算依据1.根据城郊煤矿井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算；2.依据煤炭
38、资源地质勘探规范关于化工、动力用煤的标准：计算能利用储量的煤层最低可采厚度为0.8m，原煤灰分不大于40%。计算暂不能利用储量的煤层厚度为0.70.8m；3.依据国务院过函（1998）5号文关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题的批复内容要求：禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井。硫份大于3%的煤层储量列入平衡表外的储量；4.储量计算厚度：夹石厚度不大于0.05m时，与煤分层合并计算，复杂结构煤层的夹石总厚度不超过每分层厚度的50%时，以各煤分层总厚度作为储量计算厚度；5.井田内主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探工程分布比较均匀，采用地质块段的算术平均法。6.煤层容重：二煤、三煤均
39、为优质无烟煤，其容重均为1.40t/m3。2.2.2 矿井工业储量井田范围内的煤炭储量是矿井设计的基本依据，煤炭工业储量是由煤层面积、容重及厚度相乘所得，其公式一般为：Zg=SMR (2-1)其中：Zg矿井的工业储量，t； S 井田的倾斜面积，km2； M煤层的厚度，m； R 煤的容重，t/m3，取R=1.4 t/m3。则：Zg= (41/cos6)106（4.25+2.78）1.4=40574.7万t其中：三煤层Zg3=(41/cos6) 1064.251.424529.3万t 二煤层Zg2= (41/cos6) 1062.781.4 =16045.4万t工业储量是指在井田范围内，经过地质勘
40、探厚度与质量均合乎开采要求，目前可供利用的列入平衡表内的储量，即ABC级储量。2.3 矿井可采储量1） 边界断层保护煤柱边界保护煤柱损失量可按下列公式计算Z=LBMR (2-2) 其中：Z边界煤柱损失量，m； L边界保护煤柱宽度，m； B边界长度，m； M煤层厚度，m； R煤的容重，t/m3，取R=1.4 t/m3。井田边界断层煤柱按经验值40m的宽度留置，西部F3为2163.46m，F4为3667.46m,北部边界总长为8638.1m，但是断层F6,DF28,DF29,DF30长度为1916.68m,人为边界长度为3616.63m.东部F5为4001.97m,F20为2811.59m，下方边
41、界为人为边界，长度为6110.66m。所以总长度为：2163.46+3667.46+1916.68+4001.97+2811.59=14.561km。井田的边界断层保护煤柱为：Z1=14.56110340（4.25+2.78）1.4 =573.237万t其中：二煤层为：226.686万t三煤层为：346.552万t2） 人为边界保护煤柱人为边界按照20m留置，人为边界总长度为（3616.63+6110.66）9727.29km。Z2=9.727291020（4.25+2.78）1.4 =191.472万t其中二煤层为：75.717万t三煤层为：115.755万t3）井田内断层保护煤柱断层两侧保
42、护煤柱可按50m宽度留置，井田中间F14断层长约4km，F48断层长约2.5km.因此断层保护煤柱损失量为： Z3=(4+2.5)10350（4.25+2.78）1.42 =639.73万t其中二煤层为：252.98万t三煤层为：386.75万t4）工业广场煤柱根据煤炭工业设计规范第5-22条规定：工业广场的面积为715公顷/万吨。本矿井设计生产能力为2.4Mt /年，由表2-1矿井工业场地占地面积指标，我们取7公顷/万吨。在此取工业广场占地面积为16.8公顷，即16.8万m2。所以取工业广场的尺寸为400m420m的长方形。在计算矿井可采储量时，工业广场保护煤柱可按井田工业储量的5%留置，因
43、此工业广场的煤柱量为：Z4=5%Zg=5%40574.7=2028.7万t (2-3)图2-2 工业广场保护煤柱 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第 22页 表2-1 矿井工业场地占地面积指标井型(Mt/a)占地面积指标(公倾/Mt)2.40、3.00781.20、1.809100.45、0.9012130.09、0.3015表2-2 保护煤柱损失量煤 柱 类 型损失量（万t）边界断层保护煤柱573.237人为边界保护煤柱191.472井田内断层保护煤柱639.73工业广场煤柱2028.7合 计3433.139综合以上计算，则矿井的可采储量按下式计算： Zk=(Zg-P) C (2-4)其中：Zk-矿井的可采储量，t； Zg-矿井的工业储