采矿工程毕业设计（论文）-开滦矿务局吕家坨矿300万ta新井设计.doc

全套图纸加 153893706 - I - 摘要摘要 本设计包括两个部分：一般部分和专题部分。 一般部分为开滦矿务局吕家坨矿新井设计，全篇共分为十个部分：矿井概括及井 田地质特征、井田境界及储量、矿井工作制度和设计生产能力、井田开拓、采区巷道 布置、采煤方法、井下运输、矿井提升、矿井通风与安全和矿井主要经济技术指标。 开滦矿务局吕家坨矿位于河北省唐山市古冶区境内，西距唐山 18km，北距古冶 9km。地理坐标为东经 11824，北纬 3940。矿区交通便利。井田内的可采煤层为 8 煤、9 煤，其中主采为 8 煤，该煤层赋存稳定，平均厚度 3.20 米。倾角平均为 10， 为缓斜厚煤层。井田内工业储量 39272.00 万吨，可采储量 30213.00 万吨。矿井平均 涌水量为 120m3/h，相对瓦斯涌出量 8m3/t，属于低瓦斯矿井，煤层有煤尘爆炸危险性 和自然发火现象。 吕家坨矿年设计生产能力 300 万 t/a，服务年限 72 年。采用单水平开采。矿井采 用走向长壁综合机械化采煤法。 矿井布置一个综采工作面保证全矿井的产量，长度 200m，煤的运输采用 10t 架线 式电机车牵引 1.5 吨底卸式矿车运输。矿井的通风方式采用中央边界式通风。 关键词关键词：井田盘区式划分；双立井开拓；单水平开采 全套图纸加 153893706 - II - ABSTRACT The design includes two parts: a general part and special part. The general part of Kailuan Mining Arai Fangezhuang mine design, the whole chapter is divided into ten parts: a general coal mine and mine geology, mine level and reserves, mine production capacity and design of work systems, mine development, mining area of roadway layout, mining methods, underground transport, mine hoist, mine ventilation and mine safety and the main economic and technical indicators. Fangezhuang mine is located in the southeast wing of the Kaiping syncline, which isguyect of Tangshan City jurisdiction, 10.2 kilometers south of the railway stationguyeng in the railway station and the Jingshan line and Linxiguye mine, and highways through the mine field . Mine the coal seam to coal for 8, 9 coal, of which 8 main coal mining, the coal seam occurrence and stability, with an average thickness of 3.20 meters. Angle average of 5 , inclined thick coal seam for ease. Mine industrial reserves of 392.72 million tons, recoverable reserves of 302.13 million tons. Water for the mine average 120m3 / h, the relative gas emission 8m3 / t, a low-gas coal mine, coal has the danger of dust explosion and spontaneous combustion phenomenon. Fangezhuang ore production capacity of three million years t / a, length of service 72 years. Single-level mining. Mine used to mechanized longwall mining method. Mine layout of a fully mechanized coal mining face to ensure that the output of the mine- wide, the length of 200m, the use of coal transport aircraft 10t line 3-ton electric locomotive traction tramcar transport hopper. The use of mine ventilation ventilation diagonal wings. 全套图纸加 153893706 - III - 目录目录 一般部分 1.矿区概述及井田地质特征 .2 1.1 地理位置及交通条件.2 1.1.1 地形特点及居民点分布 .2 1.1.2 工农业生产和原料及电力供应 .3 1.1.3 矿区气候条件 .3 1.1.4 矿区水文及工农业供水 .3 1.1.5 地震 .3 1.2 井田地质特征.3 1.2.1 井田地形及勘探程度 .4 1.2.2 井田煤系地层 .4 1.2.3 井田地质构造 .5 1.3 井田的水文地质特征.6 1.3.1 煤层特征 .6 1.3.2 可采煤层特征 .6 1.3.3 煤的含瓦斯性 .8 1.3.4 煤尘及煤的自然发火倾向 .8 2.井田境界和储量 .9 2.1 井田境界.9 2.1.1 井田范围 .9 2.1.2 开采界限 .9 2.1.3 井田尺寸 .9 2.2 矿井工业储量.10 2.2.1 勘探类型及储量等级的圈定 .10 2.2.2 储量等级的圈定 .10 2.2.3 煤层最小可采厚度 .10 2.2.4 矿井工业储量的计算 .10 2.3 矿井永久保护煤柱损失量.12 2.3.1 井田可采储量 .12 2.4 矿井可采储量.15 全套图纸加 153893706 - IV - 3.矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 .16 3.1 矿井工作制度.16 3.2 矿井设计生产能力及服务年限.16 3.2.1 确定依据 .16 3.2.2 矿井设计生产能力 .16 3.2.3 矿井服务年限 .16 4.井田开拓 .18 4.1 井田开拓的基本问题.18 4.1.1 井筒形式、数目及位置 .19 4.1.2 工业广场的位置 .20 4.2 开拓比较.21 4.3 矿井基本巷道.29 4.3.1 井筒 .29 4.4 井底车场及硐室.32 4.4.1 井底车场形式选择 .32 4.5 主要开拓巷道.35 5.盘区巷道布置 .39 5.1 煤层地质特征.39 5.1.1 煤层特征 .39 5.1.2 煤层顶板特征 .40 5.1.3 煤层与瓦斯 .40 5.2 盘区巷道布置及生产系统.40 5.2.1 确定盘区的走向长度 .40 5.2.2 煤柱尺寸的确定 .41 5.2.3 盘区上下山的布置 .41 5.2.4 区段平巷的布置 .42 5.2.5 联络巷道的布置 .42 5.2.6 盘区运输、通风运料等系统的确定 .42 5.3 盘区车场设计.44 5.3.1 盘区上部车场形式的选择 .44 5.3.2 盘区中部车场的选择 .45 5.3.3 盘区下部车场的选择及设计 .46 5.3.4 盘区主要硐室的布置 .46 5.4 盘区采掘计划.48 5.4.1 盘区主要巷道参数确定 .48 5.4.2 确定盘区生产能力 .52 5.4.3 计算盘区回采率 .53 6.采煤方法 .55 6.1 采煤方法和回采工艺.55 6.1.1 选择采煤方法 .55 6.1.2 综采工作面回采工艺设计 .55 6.2 综采工作面巷道布置方式.64 全套图纸加 153893706 - V - 7.井下运输 .66 7.1 盘区运输设备 .66 7.2 盘区运输.78 7.2.1 盘区辅助运输设备的选择 .78 7.2.2 盘区运输能力验算 .80 7.3 大巷运输设备选择.81 8.矿井提升 .84 8.1 设计依据.84 8.1.1 主井提升 .84 8.1.2 副井提升 .84 8.2 主井提升设备的选型.84 8.2.1 小时提升量 Ah.84 8.2.2 合理的提升速度 .85 8.2.3 一次提升循环时间.85 8.2.4 一次合理提升量的确定 .86 8.3 主副井提升.86 9.矿井通风与安全 .88 9.1 矿井通风系统的选择.88 9.1.1 选择矿井通风系统 .88 9.1.2 选择矿井主要通风机的工作方法 .89 9.1.3 选择矿井通风方式 .90 9.2 全矿所需风量的计算及其分配.93 9.2.1 矿井风量计算原则 .94 9.2.2 矿井风量计算方法 .94 9.2.3 风速验算 .99 9.3 全矿通风阻力计算.101 9.3.1 矿井通风总阻力计算原则.101 9.3.2 矿井通风阻力计算 .101 9.3.3 井总风阻及总等积孔计算 .103 9.4 矿井通风设备的选择.103 9.4.1 矿井通风设备的要求 .103 9.4.2 选择主要通风机.103 9.4.3 选择电动机 .105 9.4.4 电费计算 .105 9.5 矿井灾害防治技术.106 9.5.1 防治瓦斯 .106 9.5.2 防治煤尘 .107 9.5.3 防灭火 .107 9.5.4 防治水 .107 10.设计矿井基本技术指标 .109 专题部分 全套图纸加 153893706 - VI - 巷道过断层处的超前支护 参考文献 全套图纸加 153893706 第 1 页 共 126 页 一一 般般 部部 分分 全套图纸加 153893706 第 2 页 共 126 页 1 矿区概述及井田地质特征 1.1 地理位置及交通条件 开滦矿务局吕家坨矿位于河北省唐山市古冶区境内，西距唐山 18km，北距古冶 9km。地理坐标为东经 11824，北纬 3940。矿区交通便利。古吕钱公路南接唐港公 路，北通 205 国道，津唐、唐港、京沈高速公路正在修建；矿区铁路专线吕古铁路和 吕陡铁路与京山线接轨；水路运输东有秦皇岛港，西有天津新港，南有新近建成的京 唐港；水、陆交通发达，煤炭外销十分方便(见图 11)。 北京市 三河 玉田 丰润 古冶 唐山市吕家坨矿 秦皇岛市 秦皇岛港 乐亭 京唐港 南堡 北塘 塘沽 天津新港 宝坻 天津市 0 2550 km 1 2 3 4 京秦线 京 沈 高 速 公 路 京 山 线 津 唐 高 速 公 路 京津高速公路 京 津 线 唐港高速公路 坨 港 铁 路 渤海 1.林西矿 2.范各庄矿 3.钱家营矿 4.陡河电厂 图图 1-1 矿区地表为第四纪冲积平原，地面标高介于+22+31m 之间。地形总趋势北高南 低，沙河由井田东部自东北流向西南。沙河属季节性河流，旱季有时断流，雨季流量 较大，最高洪水位+30m。境内有村庄 18 个。主要农作物有小麦、玉米和水稻。 采矿活动引起地表沉陷，使矿井周围形成塌陷坑。 1.1.1地形特点及居民点分布 井田范围地貌简单地表平坦，为第四纪冲积平原，地势北高南低，呈12坡度， 地面标高介于+25m+32m之间。开采范围所对应的地表村庄已搬迁，无需要保护的建 筑物，只有沙河流过整个区域，为季节性河流，流向大致与地层走向平行，汛期有时 全套图纸加 153893706 第 3 页 共 126 页 泛滥，造成一定的危害，但对生产没有直接影响。 1.1.2工农业生产和原料及电力供应 矿区内工业以煤炭为主，农业主要种植小麦、玉米、花生，间杂有果园、菜园和 苗圃等。 本矿井建设期间，所需要建设材料，除钢材、木材和部分水泥需由国家计划供应 外，其它砖、石、砂等土产材料，均由当地供应，满足建设需要。 矿区建有110Kv中央变电所，向本矿井供电的四回35Kv输电线路已建成送电。 1.1.3矿区气候条件 矿区气候属大陆型季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，气候变化较大，春 季东风和西北风交替出现，气候干燥少雨，夏秋两季东南和南风常有海面带来的潮湿 空气，使矿区多雨；冬季因受西伯利亚蒙古一带冷空气压的影响，多西北风，气候寒 冷干燥。每年七、八、九月为雨季，雨量占全年的76，年平均降雨量645mm，降雪期 由十一月到次年三月，月降雪平均厚度3040mm，最大163mm。常年最高气温37.6， 最低气温-22.6，年平均气温10.8。冻结期由十一月中旬到次年三月下旬，土壤冻 结深度0.50.7m。 1.1.4矿区水文及工农业供水 因为煤系地层上覆盖着巨厚的冲积层，大气降水后大部分从地表流走，所以矿井 涌水量无季节性变化，井田西部沙河在冬春季河水近于干涸，只排泄矿井水，夏季流 量显著增加，汛期有时泛滥，历史最高洪峰水位为29.572m，最高洪峰达142.8 m3/s， 流速1.69 m2/s。 本矿区工业及生活用水的主要供水水源为第四系上组砂岩层水和矿井净化水。水 质类型为HCO3CaNa，矿化度0.37g/L。供水水源的取水方式采用管状井分散取水。 矿井排水全部进入污水净化站进行处理，净化水主要用于井下防水注浆、洒尘、电厂 冷却、洗煤厂补充用水。 1.1.5地震 自十五世纪有记载以来，唐山滦县一带共发生有感地震100余次，震级大于4.7 级的10次，其中6级以上2次。1976年发生7.8级大地震后，国家地震局测定本矿区地震 烈度为八度。 1.2 井田地质特征 全套图纸加 153893706 第 4 页 共 126 页 1.2.1井田地形及勘探程度 井田的勘探程度：全区经过普查、详查、精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘 探后，施工地面地质孔5个，进尺2737.35米，井下地质孔201 个，进尺13237.17米； 地面水文地质探查孔13个，进尺8055.14米，井下水文孔210个，进尺22496米。 1.2.2井田煤系地层 吕家坨井田煤系地层主要由石炭系、二叠系地层组成，其中包括中石炭统唐山组， 上石炭统开平组、赵各庄组，下二叠统的大苗庄组、唐家庄组。基底为经过长期剥蚀 夷平的中奥陶统，上覆地层为上二叠统古冶组陆相碎屑岩，含煤建造由一套海相、过 度相、陆相地层组成。表1-1为吕家坨井田地层划分表。 （1）唐山组 属石炭系中统。直接覆于奥陶系灰岩之上，与奥陶系地层呈假整合接触，平均厚 度约56米。岩性以粉砂岩、泥岩为主，细砂岩次之，底部为鲕状铝土质泥岩（层） ， 含1、2、3三层灰岩，以3灰岩发育较好，层位稳定，厚度一般为2.53.2米， 称为唐山灰岩。含13层不稳定的薄煤线。 （2）开平组 属石炭系上统。上部止于赵各庄灰岩（6）顶板，下起唐山灰岩顶板，本组厚度 约52米。岩性以细砂岩和粉砂岩为主，泥岩次之，含4、5、6三层质地不匀的薄 层灰岩。本组比唐山组颜色较深，多呈深灰色，泥岩显著减少，含砂量增加，植物化 石增多，黄铁矿结晶体和菱铁矿结核均较发育。 （3） 、大苗庄组 属二迭系下统。本组以深灰、黑灰色粉砂岩和泥岩为主，青灰色中砂岩次之，为 主要含煤地层之一。含可采煤层两层，即8煤、9煤。6煤层分布普遍，但不可采 （4）唐家庄组 属二叠系下统。上部止于层顶板，下伏大苗庄组，厚度约270米。岩性以粗中 砂岩为主，细砂岩次之，下部粉砂岩和泥岩比较发育，间夹层薄煤线。岩石颜 色由下部的深灰、浅灰往上变为灰和紫红色，均属于陆相沉积。 范各庄井田煤系地层的形成过程均属于近海型沉积。其中石炭系的唐山组、开平 组属于海陆交互相沉积，二迭系的大苗庄组和唐家庄组属于近海陆相沉积。整个煤系 地层厚度、煤层层数、旋回结构明显清晰，易于对比。从相旋回的特征分析，中石炭 世地壳升降运动频繁，引起大面积的海侵和海退，沉积了一套海陆交互相地层。由于 全套图纸加 153893706 第 5 页 共 126 页 地壳运动短暂而频繁，不宜泥炭堆积，故没有形成可采煤层。在这时期地形比较平坦， 海侵和海退范围广泛，沉积了三层薄层灰岩，即1、2、3灰岩。中石炭世地层厚 度较薄，约为56 米，相旋回结构清晰，易于对比。晚石炭世地层以缓慢上升为主，聚 煤作用活跃，海相地层逐渐减少，过渡相地层增多，且出现河流冲积相沉积。在晚石 炭世早期地壳运动还比较频繁，且很不稳定，沉积了三层薄层灰岩，即4、5、6 灰岩。晚石炭世厚度约为138米，相旋回结构比较清楚。早二迭世地壳运动仍以上升为 主，上升幅度由小渐大，海退范围逐渐扩大，沉积了一套近海陆相地层，湖泊、沼泽 遍布，沉积了四层稳定和较稳定可采煤层（8、9煤层） 。到二迭世中晚期，气候由温润 转向干燥，不宜植物的生长。中期只形成薄煤层，到晚期聚煤作用已进入尾声。下二 迭统地层厚度约为337米。 从煤系地层形成过程来看，地壳运动在中石炭世、下二迭世是以上升为主，上升 幅度由小到大，由缓慢上升到直线上升。从岩相来看，为近海相过渡相大陆 相。从成煤环境看，则为滨海平原到内陆湖泊。正是由于地壳运动由弱到强，从海相 逐渐转为陆相，在这种地壳相对稳定时期，才沉积了本井田的可采煤层。 1.2.3井田地质构造 吕家坨井田位于开平煤田的东南翼。开平煤田位于燕山南麓，煤系地层为石炭二 叠系。开平主向斜是煤田的主要构造骨架，呈复式向斜构造。向斜的总体轴向为NE向， 自古冶以北主向斜轴逐渐转为东西向。向斜两翼不对称，西北翼地层倾角比较大，局 部地层倒转，发育落差及走向长度较大的逆断层或逆掩断层；东南翼地层倾角比较平 缓，由北往南发育两组轴向与主向斜轴斜交或直交的短轴倾伏褶皱构造：一组由杜军 庄背斜、黑鸭子向斜、吕家坨背斜、塔坨向斜、毕各庄向斜及南阳庄背斜等组成；另 一组出现在宋家营以南，由李新庄向斜、刘唐堡背斜组成，其规模不如前者。东南翼 断层不很发育，规模亦较小，多见于褶皱构造的轴部，正断层较多，逆断层较少。 吕家坨井田的主体构造为井田北翼的塔坨向斜和南翼毕各庄区域的毕各庄向斜， 是由于开平向斜在发育过程中北部受青龙山东西构造带影响，主向斜轴在古冶以北发 生偏转呈东西向而派生出的南北应力场形成的次一级构造。塔坨向斜在井田范围内已 由钻探工程、井巷工程严密控制，向斜轴线总体呈东西向，枢纽呈弧形向北凸出。受 塔坨向斜影响，往南伴生发育了北二背斜和井口向斜。毕各庄向斜主要为钻探工程控 制，向斜轴呈NW向，枢纽呈马鞍状起伏较大，沿轴线形成两个小型盆地。井田内较大 的断裂构造主要分布于毕各庄向斜区域：一组是以F5大断层为主的断层带，走向呈NNE 全套图纸加 153893706 第 6 页 共 126 页 向。F5断层为正断层，落差达200余米，向北发育，一直切过唐家庄井田。F5断层为 喜马拉雅运动中产生的次一级构造。 到目前为止，井田内可能出现的大型构造已基本得到了控制。总的来看，塔坨向 斜区、毕各庄向斜区构造比较复杂，形成的断裂构造多与区域构造应力场有关，有明 显的规律性。同时随着井田开发往深部延深，构造发育越来越复杂，断层落差增大， 断层面形式多样化，对生产的影响也越来越大。 1.3 井田的水文地质特征 吕家坨井田水文地质情况复杂，煤系上下各有一个含水层，上为冲积层强含水层， 其为厚度不等的卵石层，下有一黏土层有隔水作用；下为奥灰含水层。它们之间联系 密切，以煤层露头线为联系，相互沟通，煤层地质有两个含水层。 1.3.1煤层特征 （1）煤层埋藏条件 吕家坨井田内的主要可采煤层中，下部的9煤层沉积于石炭系上统的赵各庄组，属 海陆交互相沉积，煤层厚度的区域性变化相对比较稳定，规律性较强，且顶底板条件 较好。上部的8煤层沉积于二叠系下统的大苗庄组，基本上属陆相沉积，由于沉积环境 的复杂多变，对煤层厚度、结构及其顶底板均产生一定的影响，并往往伴随不同程度 的河流冲刷。 1.3.2可采煤层特征 1）8煤层 8煤层为简单结构中厚煤层，南四石门以北煤层厚度1.3 3.64米，平均3.2米， 煤层顶部为厚0.30.6米的劣质煤。南三南四石门之间局部受古河流冲刷，煤层厚 度变化较大，出现小范围无煤区。南四石门至整个毕各庄区域，除局部有煤呈孤岛状 赋存外，其余全部为无煤区。受河流强烈冲刷，8 煤及顶底板层位全部代之以含砾粗 砂岩。孤岛状的煤层因无法形成生产系统而不能开采。 煤岩类型以光亮型和半光亮型为主，中间夹有透镜状的半暗淡型煤，煤层内生节 理发育。煤的硬度f0.30.8，容重1.56。 2）9煤层 9煤层为复杂结构的中厚煤层。煤层厚度0.133.45米，平均2.12米。含有12层 泥岩、粉砂岩夹石。夹石分布广泛，变化较大，由北往南逐渐增厚，由0.1米至0.9米， 全套图纸加 153893706 第 7 页 共 126 页 在南二至南三石门，由于夹石厚达0.9米，将煤层分为两层。9煤层厚度的变化较大， 多是由于煤层底板起伏变化较大和煤层顶板小型断层比较发育造成。 煤岩类型以光亮型为主，下层以半亮型为主，界线明显。内生节理发育，玻璃光 泽。煤的硬度f=0.40.7，容重1.51。 表表 1 11 1 煤层赋存情况表煤层赋存情况表 煤层名称 煤厚 m 倾角 结构 层间距 m kMr 稳定性 平均 3.253 8 最小-最大 2.4-4.03-9 简单 结构 28 1.00.21 较稳定 平均212 6 煤 层 厚 度 倾 角 结 构 间 距 9 9最小-最大1.0-2.63-10 简单 结构 1055 0.970.37 较稳定 表表 1 12 2 煤层顶底板煤层顶底板 煤 层 顶底板岩性厚度特征及赋存情况 伪顶粉砂岩 0.20.5 松软破碎，节理发育，顶部发育煤线与直接顶 相隔，南一石门以南逐渐出现，北部既为 7 煤层底 板。 直接顶粉砂岩 2.0 深灰色，由南一石门往南逐渐发育并增厚。南 二道半石门以北分布不稳定。 老顶砂岩 02.5 层状层理，自南二石门以南出现并逐渐增厚。 直接底粉砂岩 0.20.6 含大量根化石，普遍发育。 8 煤 老底细砂岩 3.0 硅质胶结，呈块状结构，坚硬，普遍发育。 全套图纸加 153893706 第 8 页 共 126 页 续表续表 1-2 伪顶无伪顶。 直接顶粉砂岩 4.0 含炭质成分及菱铁矿结核，小断层、节理十分 发育，比较破碎。北三石门以北相变为细砂岩。 老顶细砂岩 4.5 水平层理，层理面附炭质薄膜，分布稳定。 直接底粉砂岩 2.0 局部缺失。顶部含大量植物根化石。井田中部 较厚。 9 煤 老底细砂岩 3.0 硅质胶结，坚硬，局部相变为粉砂岩。 1.3.3煤的含瓦斯性 根据勘探阶段取样器采取主要煤层5、9、12煤层的瓦斯煤样化验结果，瓦斯都不 大。矿井瓦斯绝对涌出量：0.73m/min，矿井相对涌出量：0.12m/t.d。 1.3.4煤尘及煤的自然发火倾向 吕家坨煤矿取样做煤尘爆炸性试验，结果为：火焰长度及岩粉含量均为零，属 无爆炸危险煤层。 全套图纸加 153893706 第 9 页 共 126 页 2 井田境界和储量 2.1 井田境界 2.1.1井田范围 吕家坨矿位于开平向斜之东南翼。矿井地理坐标：东经113度28分，北纬39度33分。 东部边界：以14s煤层浅部露头与冲击层交线为界。 北部边界：以1、2、3、4、5、6、7点连线与吕家坨矿为界，各点坐标见表2-1。 表表2-12-1 井田北部边界各点坐标表井田北部边界各点坐标表 各点XY 139250094805 239199094620 339208094000 439201593615 539109793143 639053792605 739022092605 西部边界：以钻孔毕25、33、34孔连线及深部-800m与钱家营矿为界，浅部以14S 煤层露头与冲击层交线为界。 南部边界：-340 m以上以坐标点（385100，94185）和坐标点（385000，93600） 的连线及风井工业广场煤柱为界；-340m以下以毕9孔、11孔、36孔连线为界，同时浅 部以可采煤层-450m水平底板等高线与唐山市古冶区第一煤矿为界。 2.1.2开采界限 开采上限：8煤层以上没有可采煤层。 下部边界：9煤层以下没有可采煤层。 本矿井设计主要针对8煤层。 2.1.3井田尺寸 井田的最大走向长度为11.039km，最小长度为9.69 km。倾向长最小4km,最大 7km。 全套图纸加 153893706 第 10 页 共 126 页 2.2 矿井工业储量 2.2.1勘探类型及储量等级的圈定 1）井田勘探类型 根据矿井勘探情况，其勘探类型为类型。 2）钻孔及勘探线分布 全区经过普查、详查、精查勘探及使用综合勘探的精查补充勘探后，使完成钻孔 145个，地震物理点3466个，平均每平方公里有2.13个，地震物理点23.9个，共计工程 量为10621.27m，其中水文钻孔3个，为1865.61m。 2.2.2储量等级的圈定 根据对煤矿床的勘探，研究程度和煤炭工业建设的需要，将煤炭储量划分为 A、B、C、D四级。 本矿井煤质稳定，煤类单一，水文地质条件中等，煤系中无岩浆岩破坏活动，因 此储量级别的划分主要依据对地质构造和煤层的控制、研究程度。 邻近不可采边界的块段均不圈定高级储量； 断层煤柱不圈定高级储量，一律降为C级储量； 2.2.3煤层最小可采厚度 该井田煤层倾角均小于25，各煤层经洗选后均能达到炼焦用煤要求，根据生 产矿井储量管理规程的规定，确定煤层的最小可采厚度为1.3 m。 2.2.4矿井工业储量的计算 矿井工业储量是指在井田范围内，经过地质勘探，煤层厚度与质量均合乎开采要 求，地质构造比较清楚，目前即可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量即 A+B+C级储量。 井田范围内全区可采煤层为8，9煤共2层煤。其中， 8煤平均厚度为3.2m，9煤平 均厚度为2.12m，可采煤层总厚为5.32m。 1）计算数据的求取 （1）投影面积：以1：10000煤层底板等高线图为基础，划分储量计算块段，块段 形状规则的以几何图形求面积的方法计算，不规则的，则用求积仪在图上求得。 （2）煤层厚度及倾角：按生产矿井储量管理规程要求，计算块段储量使用的 煤厚及倾角是工程揭露的控制该块段见煤点的煤厚及倾角平均值。 全套图纸加 153893706 第 11 页 共 126 页 （3）容重：计算块段储量所用的容重根据取样测定数据，见表2-2。 表表 2-22-2 各煤层容重表各煤层容重表 煤层8 煤层9 煤层 容重 1.361.51 （4）设计回采率：根据生产矿井储量管理规程规定，本设计矿井各煤层的回 采率数据如表2-3。 表表 2-32-3 各煤层回采率数据表各煤层回采率数据表 煤层8 煤层9 煤层 回采率 80%80% 2）储量计算公式： 按生产矿井储量管理规程规定储量计算采用公式为： （1）块段地质储量=斜面积x煤厚x容重 （2）块段可采储量=（Q1-P）x（1-n）x K 式中：Q1工业储量； P永久煤柱储量； n地质及水文地质损失系数； K设计盘区回采率 （3）煤层地质储量=该煤层各块段地质储量之和 （4）水平地质储量=该水平各煤层块段地质储量之和 （5）煤层可采储量=该煤层各块段可采储量之和 （6）水平可采储量=该水平各煤层块段可采储量之和 （7）全矿地质储量=各煤层地质储量之和=各水平地质储量之和 （8）全矿可采储量=各煤层可采储量之和=各水平可采储量之和 依据勘探钻孔见煤厚度，采用地质块段法计算。公式见2-1 Q = （2-1） i ii n i i a rMS cos 1 1 全套图纸加 153893706 第 12 页 共 126 页 式中：Q工业储量，万t； Si块段水平投影面积，m2； Mi块段内钻孔见煤厚度的均值，m； A块段内煤层的平均倾角，度； 计算的矿井工业储量为39272.00万t。 2.3 矿井永久保护煤柱损失量 2.3.1井田可采储量 （1） 永久煤柱煤量 要计算井田可采储量，首先要确定各种永久煤柱损失。永久煤柱一般是指保护工 业广场和井筒的工业广场煤柱，井田境界和大断层两侧的井田境界煤柱和断层煤柱， 以及保护地面建筑物、河流、铁路等而留设的保护煤柱等。 煤层群开采时，应采用重复采动条件下的移动角值。 （2） 保护煤柱 受保护面积边界是由受保护建筑物和主要井筒的边界向外加上一部分备用量即维 护带确定的。受保护建筑物边界一般不是直接以被保护建筑物的外边界为准，而是取 平行于煤层走向或倾斜方向的与受保护建筑物外缘相连的直线所围成的面积，作为受 保护建筑物的边界。 地面建筑物和主要井筒的保护煤柱是从受保护的边界起，按基岩移动角、和 及表土层移动角所做的保护平面与煤层的交线来确定。 基岩移动角和表土层移动角如下图所示： 全套图纸加 153893706 第 13 页 共 126 页 图图2-12-1 岩层移动角示意图岩层移动角示意图 安全煤柱的留设与计算一般用垂直断面法求得。 煤柱的留设的计算方法与步骤如下： （一）确定受保护面积 如图所示，在开拓平面图上通过建筑物四个角分别做平行与煤层走向和倾斜的四 条直线，得矩形abcd。在矩形的外缘加上20m宽的维护带，得受保护面积 abcd。 全套图纸加 153893706 第 14 页 共 126 页 -断面-断面 建筑物的长轴方向 煤层 围护带 图图2-22-2 用垂直断面法确定建筑物下安全煤柱用垂直断面法确定建筑物下安全煤柱 (二) 确定受保护煤柱 通过受保护面积中心作一沿煤层倾斜剖面1在这个剖面上，由维护带的边缘点 m1，n1起在表土层以=45度划两条保护线，即m1m2，n121n2。然后在基岩中在下山和上 山方向按上山移动角=75和下山移动角=64.6作保护线，与煤层相交得n和 k，则通过n和k的走向线分别为保护煤柱的上部和下部边界。以同样的方法在平 全套