山脚树煤矿1.8Mta新井设计沿空掘巷技术研究Movement characteristics of Karst water in a deep mining area.doc

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1、中国矿业大学2012届本科生毕业设计目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征11.1矿区概述11.1.1矿区地理位置11.1.2矿区气候条件11.1.3矿区地形地貌及水文情况11.2井田地质特征21.2.1煤系地层21.2.2水文地质特征31.3 煤层特征41.3.1可采煤层41.3.2煤质51.3.3煤层开采技术条件72 井田境界与储量102.1井田境界102.2 矿井储量计算102.2.1构造类型102.2.2矿井工业储量102.23勘探程度102.2.4矿井地质储量计算112.2.5矿井工业储量计算122.3 矿井可采储量132.3.1井田边界保护煤柱142.3.2工业广场煤柱142.3

2、.3断层和井筒保护煤柱162.3.4矿井可采储量173 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限183.1矿井工作制度183.2 矿井设计生产能力及服务年限183.2.1确定依据183.2.2矿井设计生产能力183.2.3矿井服务年限183.2.4井型校核194 井田开拓214.1井田开拓的基本问题214.1.1井筒形式的确定214.1.2井筒位置的确定采（带）区划分244.1.3工业场地的位置254.1.4开采水平的确定254.1.5主要开拓巷道254.1.6矿井开拓方案比较264.2矿井基本巷道344.2.1井筒344.2.2井底车场及硐室384.2.3主要开拓巷道405 准备方式带区巷道布置

3、455.1煤层地质特征455.1.1带区位置455.1.2带区煤层特征455.1.3煤层顶底板岩石构造情况455.1.4水文地质455.1.5地质构造455.2带区巷道布置及生产系统455.2.1带区准备方式的确定465.2.2带区巷道布置465.2.3带区生产系统475.2.4带区内巷道掘进方法485.2.5带区生产能力及采出率495.3带区车场选型设计506 采煤方法516.1 采煤工艺方式516.1.1采煤方法的选择516.1.2回采工作面长度的确定516.1.3工作面的推进方向和推进度516.1.4综采工作面的设备选型及配套516.1.5各工艺过程注意事项606.1.6工作面端头支护和

4、超前支护626.1.7循环图表、劳动组织、主要技术经济指标636.1.8综合机械化采煤过程中应注意事项686.2回采巷道布置696.2.1回采巷道布置方式696.2.2回采巷道参数697 井下运输717.1概述717.1.1矿井设计生产能力及工作制度717.1.2煤层及煤质717.1.3运输距离和辅助运输设计717.1.4矿井运输系统717.2带区运输设备选择727.2.1设备选型原则：727.2.2带区运输设备选型及能力验算737.3大巷运输设备选747.3.1主运输大巷设备选择747.3.2辅助运输大巷设备选择757.3.1选择电机车757.3.2设备选择767.3.3运输设备能力验算77

5、8 矿井提升788.1矿井提升概述788.2主副井提升788.2.1主井提升788.2.2副井提升819 矿井通风及安全839.1矿井通风系统选择839.1.1矿井概况839.1.2矿井通风系统的基本要求839.1.3矿井通风方式的确定849.1.4主要通风机工作方式选择859.1.5带区通风系统的要求859.1.6工作面通风方式的选择869.1.7回采工作面进回风巷道的布置869.2矿井风量计算879.2.1工作面需风量计算879.2.2掘进工作面需风量899.2.3硐室需风量909.2.4其它巷道所需风量909.2.5矿井总风量919.2.6风量分配919.3矿井阻力计算929.3.1矿井

6、最大阻力路线939.3.2矿井通风阻力计算949.3.3矿井通风总阻力989.3.4两个时期的矿井总风阻和总等积孔989.4选择矿井通风设备999.4.1选择主扇999.4.2电动机选型1009.5安全灾害的预防措施1019.5.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施1019.5.2预防井下火灾的措施1019.5.3防水措施10210 设计矿井基本技术经济指标104参考文献106专题部分107沿空掘巷技术研究1080 引言1081 沿空掘巷技术在我国的发展分为以下几个阶段1082 沿空掘巷的理论概述1093沿空掘巷围岩活动规律1114 沿空掘巷窄煤柱设计概论1135 沿空掘巷围岩控制技术1176 工程实例

7、119翻译部分131英文原文1322.1盆地周边地貌特征1412.2新构造运动和断层构造的分布特征1422.2垂直渗漏补给模式1433.3断层构造的水运动1444.1恒定离子的分布特征1444.2饱和指数和溶解物的特征1454.3稳定同位素的分布特征1454.4发射同位素的分布特征145结束语146参考文献147致 谢148一 般 部 分 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第148页1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述 1.1.1 矿区地理位置山脚树矿位于贵州省六盘水市盘县特区断江镇境内，界于老屋基矿和月亮田矿之间。地理坐标：东经10429451043243北纬255133255425

8、井田东西长约3.5 km，南北宽约5.3 km，面积18.27 km2。本井田内陆路交通较为便利。红果至水城铁路干线和盘(县)水(城)公路从矿区通过，距盘县30km，水城169km，贵阳365km，昆明336km，贵港806km，南宁市632km，交通极为方便，如图1-1所示。1.1.2 矿区气候条件本井田所在地属低纬度亚热带高原气候，冬无严寒，夏无酷暑。该地区气候湿润，雨量充沛，夏季温和但多暴雨，秋季凉爽但阴雨连绵，春冬两季则有间歇性冰冻。年降雨量763.8mm1469.7mm，雨量多集中在59月份，占全年降雨量的2/3。年平均气温12.3，最高气温31.6，最低气温-2。全年最大风最大风速

9、为22m/s，瞬时风速可达35m/s。全年日照总数为1560小时，日照率35%。1.1.3 矿区地形地貌及水文情况本井田内地形复杂，为一剥蚀山地地貌，沟谷走向与地层走向基本一致，最高点位于井田南部白马梁子、标高+2117.7m，最低点位于井田西部的拖长江河床内，标高+1537m，相对高差为580余米。井田西部出露有峨眉山玄武岩，煤系地层为龙潭组，上覆飞仙关、永宁镇组地层，由于岩性差异，在井田东部形成陡壁峭崖，而在西部则形成单面剥蚀坡。拖长江为本区纵惯南北的唯一河流，为北盘江上游南部之支流，发源于南部的石家庄附近的哮天龙，经老屋基矿流入本区，往北流经土城等地，汇入北盘江。历史最高洪水位为1548

10、.23m（1991年7月11日），最低洪水位为1543.6m。最大流量为294.08 m3 /s，最小流量为0.809 m3 /s，正常流量为1727 m3 /s。图1-1 山脚树矿交通位置示意图1.2 井田地质特征根据山脚树矿采矿许可证，该矿区范围拐点坐标由25个拐点圈定，开采深度：+1654+1000m标高。井田走向长度为3.955.95km，平均走向长度为5.30km，倾斜宽为3.004.80km，平均为3.50 km，平均倾角为7，井田水平宽度为3.805.40 km，水平面积为18.27km2。1.2.1 煤系地层 井田内地层自下而上为：古生界二迭系下统茅口灰岩、二迭系上统峨嵋山玄武

11、岩组、龙潭煤组、中生界三迭系下统飞仙关组、永宁镇组、三迭系中统关岭组下段及新生界第四系。（1）古生界二迭系下统（P1）茅口组（P1m）：为深灰色厚层状石灰岩，富产蜒类化石，厚约800米，同上覆、下伏岩层呈整合接触，分布于井田西部。（2）古生界二迭系上统（P2）A、峨嵋山玄武岩(P2)，该地层全厚340m左右，分为三段：下段(P21)：为暗色致密坚硬具气孔、杏仁状构造的玄武岩，风化为黄褐色，具球状风化，厚为120m左右。距茅口灰岩百余米处有一组10米左右的煤系，含薄煤层3至4层。中段(P22)：为灰绿色致密、坚硬之玄武岩，风化后呈黄褐色，并具球状风化，厚170m。上段(P23)：为暗紫灰色玄武质

12、火山块集岩，中夹0.1至0.3米大小黄褐色透镜状碎块，风化后呈黄色，厚40余米。顶部有6米左右紫红色具白色斑点、含铝土质致密、细腻之凝灰岩。B、龙潭煤组(P2L)：与下伏地层假整合接触，全厚220-260m，平均240m，从西往东略有增厚，含煤4060层，煤层总厚约为30m。主要可采层分布在煤组上部和中部，煤组下部仅20#层可采。岩性以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及砂岩组成。根据沉积条件，一般上组岩性较中下组为好。（3）中生界三迭系下统(T1)A、飞仙关组(T1f)：厚600m左右，分为上下两段，下段(Tp)为绿色层，厚150m左右，岩性为绿色砂岩。上段(T1f)为紫色层，厚385m左右，岩性为紫色

13、砂质泥岩、粉砂岩。B、下三迭永宁镇组(T1y)：全厚135m，分为上下两段。下部(T1y1)为灰色，浅黄色钙紫质砂岩；中部为深灰或紫灰色薄层蠕虫状泥灰岩，中厚层状褐色、青灰色石灰岩。上部(T1y2)为纯灰岩，含克氏蛤化石。（4）中生界三迭系中统(T2)：关岭组下段（T2g1）:灰色、灰白色石灰岩，该段厚度为118米至182米，整合覆于下伏地层之上。（5）新生界第四系：为坡积、残积、冲积物组成，岩性为碎石亚砂土及砂石亚粘土。西区较厚，一般为20m，东区因地貌抬起，第四系不发育。1.2.2 水文地质特征矿床开发充水的有关地层有飞仙关、龙潭组和峨眉山玄武岩组，这些地层富水性、透水性弱，它们既是煤矿床

14、弱含水层，又起到阻隔富水性较强的永宁镇组、茅口组地下水的作用。一般情况下大气降水是矿井的主要充水水源。（1）井田范围内的主要地表水源井田内的主要充水水源为拖长江最大流量为294.08立方米/秒，最小流量0.809立方米/秒，经井田南部拖长江公路桥旁设站（BM4）观测，拖长江最高水位为1548.23米，另外，井田内溪流较多，雨后水量增加多数自东向西汇入拖长江。对矿床开采无影响。（2）断层含水性及导水性井田内共发现大小断层39条，其中地表出露18条，其余为隐伏断层，较大的为F18、F19、F20断层均穿过拖长江，据井巷揭露，断层均为封闭性端，断层破碎带一般已胶结，无水。（3）相邻矿井开采及报废后对

15、矿井充水影响山脚树矿北临月亮田矿南三采区，以F15-1断层（落差约200m，南北走向宽度约500m）为界，其涌水量为80.5至360立方米/小时，开采中在井田边界已按技术规范留设了保安煤柱，因此，在矿井开采过程中，在边界允许范围内该矿井开采和报废后都不对矿井充水发生影响。（4）井田内老窑及小煤矿对矿井充水的影响矿区内采煤历史较为悠久，无证非法开采小窑已关闭，目前井田范围内有3对合法小型煤矿，分别是封家营煤矿、胜金山煤矿和聚保煤矿，其开采范围没有越界。已经关闭的小窑开采深度为50150米左右，最低标高在1530m以上，而山脚树矿生产水平在13701250米标高之间，小窑开采范围距北采区井筒最近的

16、达200m、距采掘工作面最近的达600m以上，故废弃小窑和生产小煤矿对矿井充水、排水不会造成安全威胁。综上所述，山脚树矿井的主要充水来源于大气降水、风化裂隙含水层中的泉水及三叠系飞仙关组绿色层裂隙水、滑坡裂隙水，通过采空区裂缝、导水裂隙、冒落带渗透到矿井，但矿区地表沟谷发育，地形坡度较大，泄洪条件较好，上述充水水源绝大多数均以山洪的形式排泄，渗透量较小，渗透速度较慢。矿井水文地质属简单型。2007年矿井最大涌水量为600 m3/h,正常涌水量160 m3/h。 1.3 煤层特征1.3.1 可采煤层本井田含煤地层属二迭系上统龙潭煤组，煤系地层厚约220米至260米，平均240米左右，含煤40至6

17、0余层，可划分为3个含煤组。上煤组：1#煤层顶板至12#煤层顶板，厚87至101米，平均为93米，含煤13至23层，含局部可采薄及中煤层3层，结构简单，层间距稳定。中煤组：12#煤层顶板至24煤层顶板，厚90至125米，一般为100米，含煤为15至23层，其中可采和局部可采煤层8层，结构复杂，煤层厚度、煤层层间距变化较大，煤层有分叉合并现象。煤系中的所有中厚煤层皆集中于本段。下煤组：24#煤层顶板至煤系底界，厚37至57米，平均47米，含煤线、薄煤层6至18层，煤层间距小，结构复杂；煤层薄且极不稳定；煤层含硫高，仅24#煤层局部可采煤层。主要可采煤层12层，其中可采和局部可采煤层共12层，其中

18、：可采煤层为10#、12#、15#、18#、18-1#、19#、20#等7个煤层，主采煤层为10#、12#、15#、18#、18-1#煤层。煤层特征详见表1-1。煤层倾角58.5表1-1 主要可采煤层特征表煤层煤层厚度（m）下距煤层（m）稳定性结构可采性最小最大平均 10#0.602.641.4019较稳定简单全区可采 12#0.374.973.1722稳定简单全区可采 15#0.674.461.7729.64稳定简单全区可采 18#1.1110.352. 601.36较稳定简单全区可采 18-1#0.152.151.404较稳定简单全区可采 19#0.152.461.34 7不稳定简单局部可

19、采 20#0.182.821.5814.22稳定简单全区可采 1.3.2煤质本井田可采煤层煤质较稳定，煤质牌号为气煤、气肥煤、肥煤及1/3焦煤。原煤灰份中除12#煤煤质层为925的低灰煤，其余煤层灰份平均值为25左右的中灰、低硫、低磷煤； 10#、12#为炼焦用煤的基础煤，其中12#煤层为易选煤，其余煤层均为中等难选煤层。其主要可采煤层煤质特征见表1-2。表1-2 主要可采煤层煤质特征表煤层煤种 Mt(%) Ad(%) Vdaf(%) St.ad(%)Pad(%)10#1/3JM0723.171.6715.2940.6319.7830.3937533.390.191.01 0.580.0060

20、.013 0.00912#FM 1/3JM1.101.371.2312.0430.1716.6635.2837.1635.920.651.381.010.0040.0150.00715#1/3JM1.632.17 1.9027.9045.22 36.5635.9437.13 36.540.090.110.100.01180.060.011918#QF0.872.55 1.4817.7538.95 24.1131.5936.11 24.330.162.40 1.010.0010.032 0.001518-1#QF1.001.85 1.4815.7936.33 25.2731.5935.27 33

21、.260.221.11 0.800.0090.014 0.01219#QF0.831.97 1.4111.8938.56 23.5130.5836.57 33.920.161.94 0.410.0020.009 0.01320#QF0.771.5 1.0213.2530.28 20.4231.2437.87 33.880.624.31 1.990.0180.018 0.018煤层煤种发 热 量 (MJ/Kg)灰熔点 ST（）胶质层厚度Y（mm）粘结指数G10#1/3JM19.3029.64 27.7710801400 123018.527.0 23.085.093.0 90.012#FM1/3

22、JM23.2831.26 29.041145145021.528 25.089.096.0 92.015#1/3JM17.6725.10 21.0914001450 142522.522.5 22.585.085.0 85.018#QF16.4326.84 21.6413051310 130710.532.5 24.818-1#QF16.8526.20 21.5318.541.0 24.119#QF12801398 133915.031.5 21.520#QF20.032.0 27.31.3.3 煤层开采技术条件（1）煤层顶底板情况本井田煤层顶板多为泥岩、泥质粉砂岩，其本身的力学强度及稳定性较

23、低，加之井田范围内地质构造复杂，后生构造裂隙发育，更加降低了煤层顶板的力学强度和稳定性。3#煤层：煤层无伪顶，直接顶为水平层理的粉砂岩和菱铁质粉砂岩，老顶为细砂岩和菱铁质细砂岩，不易垮落。直接底为泥岩和砂质泥岩，老底为粉砂岩和细砂岩。4#煤层：煤层无伪顶，直接顶为粉砂质尼岩夹菱铁矿层，老顶为细砂岩分直接底为根土岩，老底为粉砂岩和细砂岩。10#煤层：煤层无伪顶，直接顶板为灰色粉砂岩和菱铁质粉砂岩互层，水平层理，老顶为菱铁质细砂岩；底板为粉砂岩和泥质粉砂岩，老底为菱铁质细砂岩,坚硬。12#煤层：煤层无伪顶，直接顶板为泥质粉砂岩和粉砂岩与菱铁质粉砂岩互层，水平层理；直接底为软质片状泥岩和砂质泥岩。

24、15#煤层：煤层有伪顶，为0.40米的泥岩夹煤线，直接顶为粉砂岩和菱铁质粉砂岩，老顶为细砂岩，直接底为泥质粉砂岩，老底为砂岩。17#煤层：煤层有伪顶，为0.20米的泥岩夹煤线，直接顶为粉砂岩，老顶为粉砂岩和细砂岩，直接底为粉砂质泥岩，老底为粉砂岩。18#煤层：煤层有伪顶，为0.30米左右厚的黑色炭质泥岩，直接顶为粉砂岩和菱铁质粉砂岩，老顶为砂岩，直接底为泥岩，老底为泥质粉砂岩。18-1#煤层有伪顶，为0.30米的泥岩，直接顶为泥质粉砂岩和粉砂岩，底板为泥质粉砂岩。19#煤层：煤层有伪顶为0.30米的泥岩夹炭屑，直接顶为泥质粉砂岩，直接底为软质泥岩及粉砂岩，老底为粉砂岩和菱铁质粉砂岩。20#煤层

25、：煤层无伪顶，直接顶为粉砂岩和菱铁质粉砂岩，老顶为粉砂岩，直接底为泥质，厚度0.40米，老底为粉砂岩。22#煤层：煤层有伪顶，为0.2 0米至0.50米的黑色泥岩，老项为2至3米的粉砂岩，老顶为细砂岩。直接底为0.70米的泥岩，老底为细砂岩。24#煤层：煤层有伪顶，为炭质泥岩，直接顶为2至3米的粉砂岩，老顶为6至8米的细砂岩，直接底为1米左右的泥岩夹煤，老底为煤层和粉砂岩。（2）瓦斯及煤与瓦斯突出情况山脚树矿为高瓦斯矿井，无突出危险性，瓦斯含量为8.139.93 m3/t，各煤层瓦斯含量测定结果见下表1-3。表1-3 瓦斯测定结果汇总表参数煤层Wf(%)AF(%)abP(Mpa)(%)r(t/

26、m)W含m/t10#1.849.790.860.48.01.49.012#1.66159.960.861.49.9315#1.6322.299.830.861.59.1717#1.6327.279.460.871.358.418#1.4824.119.610.871.358.818-1#1.4825.279.380.871.358.5619#1.4123.519.520.871.48.8120#1.0220.429.510.871.459.1222#1.0323.279.220.871.458.8624#1.5028.19.170.871.48.132007年度瓦斯等级鉴定结果：矿井绝对瓦斯涌

27、出量为121.95 m3/min，相对瓦斯涌出量为50.73 m3/t。矿井瓦斯等级鉴定结果见表1-4。表1-4 矿井瓦斯等级鉴定结果表矿名称瓦 斯二 氧 化 碳煤层自燃发火期(月)煤层爆炸指数(%)全 矿 井采区最大相对量(m/t)鉴定等级全 矿 井采区最大相对量(m/t)鉴定等级相对(m/t)绝对量(m/min)相对量(m/t)绝对量(m/mi)山山脚树50.73121.9586.39高瓦斯1.353.252.03低CO2煤层不易自燃30.9936.18（3）煤尘爆炸危险性经重庆煤炭科学研究院鉴定，其结果见下表1-5表1-5 各煤层的煤尘爆炸性鉴定报告表局矿名称盘江煤电集团公司山脚树矿采样

28、日期2001.8.7收样日期2001.8.10鉴定日期2001.8.13试样编#采样地点工业分析（%）实验室爆炸性试验爆炸性结论水分Mad灰分Aad挥发份粘结性焰长(mm)抑制煤尘爆炸最低岩粉量(%)VadVdaf2001-爆0910#层右六4.0722.0326.7436.187075有煤爆性2001-爆1012#层左四1.718.4231.3434.8740080有煤爆性2001-1481370运输石门15#煤层1.2118.7126.5033.09520065有煤爆性2001-14922183回风巷18#煤层0.8613.0227531.996400有煤爆性2001-1501370运输石

29、门17#煤层1.3615.7525.6930.996240有煤爆性2001-1511370前石门19#煤层0.8017.8425.3531.165400有煤爆性据鉴定结果，各煤层均有煤尘爆炸危险性。（4）煤尘与煤的自燃本井田煤层的自燃倾向性，经重庆煤炭科学研究院鉴定，各煤层均属不易自燃煤层，（5）地温区矿井地温1622，无异热区，一般随开采深度增加呈规律性递增，地温梯度无实测资料。（6）冲击地压根据历年生产实际情况，矿区内无冲击地压的历史记录，且从区域地质构造看，矿区内没有活动的地质构造，也没有形成受大构造影响的孤立块段，顶板属类，随采随落，不易形成采空区大面积悬顶及采掘工作面应力集中，故本设

30、计暂按无冲击地压矿井考虑。但随着开采深度增大，应开展冲击地压的观测研究工作，坚持按层序卸压开采，不留孤岛煤柱，大力推广沿空掘巷或沿空留巷。在开采过程中若出现发生冲击地压预兆应急时采取措施，并补做相关设计。2 井田境界与储量2.1井田境界 山脚树矿位于贵州省六盘水市盘县特区断江镇境内，界于老屋基矿和月亮田矿之间。根据山脚树矿采矿许可证，该矿区范围拐点坐标由25个拐点圈定，开采深度：+1654+1000m标高。井田走向长度为3.955.95km，平均走向长度为5.30km，倾斜宽为3.004.80km，平均为3.50 km，平均倾角为7，井田水平宽度为3.805.40 km，水平面积为18.27平

31、方公里。2.2 矿井储量计算2.2.1构造类型煤层内倾角为58.5，褶曲与断层均较发育，无岩浆活动，为中等构造地区，属于第二类。2.2.2 矿井工业储量（1）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）根据煤炭资源地质勘探规范和煤炭工业技术政策规定：煤层最低可采厚度为0.70 m，原煤灰分40%；（3）依据国务院过函（1998）5#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0.05 m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%

32、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。2.23勘探程度本井田于1959年至1960年由贵州省煤田地质勘探公司地测大队和159地质队做过1:5000的地质测量工作及其它相应的地质勘探工作。1965年至1966年，以地勘公司198队为主进行了精查地质勘探工作，并提交了老屋基井田精查地质勘探报告，在地质勘探会战期间，煤炭科学院西安地质研究所、北京矿业学院和西安矿业学院，中国科学院南京古生物研究所等单位的部分同志和师生参与了该井田的煤田地质及古生物的研究工作。该区+1350米水平以上施工了勘探钻孔8个

33、和水文钻孔1个，在+1350米至+1100米水平之间施工勘探钻孔1个，总进尺3201.11米。钻孔工程量控制不足，储量计算未分级别，1974年借助地勘公司159队在F18断层以北补勘的机会，在该区施工了5个钻孔，其中滑坡体浅孔3个，总进尺为1230.51米，2000年山西省煤田地质综合普查队在山脚树矿+1250m+1200m之间（中部）进行了勘探工程，其中三维地震勘探控制面积0.7km2，二维地震勘探控制面积1.68km2，勘探控制总面积仅为2.38km2。经过多次补勘，勘探区域内查明了古滑坡体，划分了储量级别，基本查清了地质构造和煤层赋存情况，该区域构造趋于简单，煤层对比较可靠，工业储量、可

34、采储量较丰富，但是在矿井深部仍然存在勘探不足的问题，仍需进一步进行补勘工作。2.2.4矿井地质储量计算矿井主要可采煤层为12#煤。由于矿井井田形状规整，本区矿井储量采用网格法，将井田分为A、B、C、三个块段（根据等高线疏密程度划分面积小块）具体分块情况见图2-1井田地质储量计算面积划分示意图，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。再根据： （2-1）式中Z矿井地质储量，tS 井田块段面积，m2m煤层平均厚度 煤层的容重，如表1-3， t/m 各块段煤层的倾角图2

35、-1 矿井块段划分图由式2-1及矿井块段划分图，得各块段地质储量计算见下表2-1：表2-1 矿井地质储量计算表块段名称倾角/面积/m煤层及厚度/m 储量核算/MtA6.66753210 10# (1.40)13.30A6.66753210 12# (3.17)29.88A6.66753210 15# (1.77)18.05A6.66753210 18# (2.60)23.86A6.66753210 18-1#(1.40)12.85A6.66753210 19# (1.34)12.75A6.66753210 20# (1.58)15.57B5.65641075 10# (1.40)11.11B5

36、.65641075 12# (3.17)25.15B5.65641075 15# (1.77)15.05B5.65641075 18# (2.60)19.89B5.65641075 18-1#(1.40)10.71B5.65641075 19# (1.34)10.63B5.65641075 20# (1.58)12.99C8.36654695 10# (1.40)13.71C8.36654695 12# (3.17)29.81C8.36654695 15# (1.77)17.83C8.36654695 18# (2.60)23.58C8.36654695 18-1#(1.40)12.70C8.

37、36654695 19# (1.34)12.60C8.36654695 20# (1.58)15.39 资源总储量 357.41则矿井地质储量：2.2.5 矿井工业储量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，目前可供利用的可列入平衡表内的储量。矿井工业储量是进行矿井设计的资源依据，一般也就是列入平衡表内的储量。矿井工业储量：地质资源量中探明的资源量331和控制的资源量332，经分类得出的经济的基础储量111b和122b、边际经济的基础储量2M11和2M22，连同地质资源量中推断的资源量333的大部，归类为矿井工业储量。储量的分配探明储量、

38、控制储量、推断储量按6：3：1 分配，经济基础储量、边际经济基础储量按90%、10% 分配，次边际经济基础储量不计。各种储量分配见表2-2：表2-2 矿井工业储量计算表类别探明储量/Mt控制储量/Mt推断储量/Mt经济储量边际储量经济储量边际储量数量193.0121.4496.5010.7235.74合计214.45107.22矿井工业储量可用下式计算： （2-2）式中 可信度系数，取0.70.9。地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井，值取0.9；地质构造复杂、煤层赋存较稳定的矿井，取0.7。该式取0.8。Zg=193.01+21.44+96.50+10.72+35.740.8=350.26Mt2

39、.3 矿井可采储量矿井设计资源储量按式（2-3）计算： （2-3）式中矿井设计资源/储量断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱损失量之和。按矿井工业储量的3%算。则：（Mt）矿井设计可采储量式中矿井设计可采储量；工业场地和主要井巷煤柱损失量之和，按矿井设计资源/储量的2%算；C采区采出率，厚煤层不小于75%；中厚煤层不小于80%；薄煤层不小于85%。此处取0.80。则：（Mt）2.3.1 井田边界保护煤柱根据山脚树矿的实际情况，按照煤矿安全规程的有关要求，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。 （2-4）式中：P井田边界保护煤柱损失，万

40、t。H井田边界煤柱宽度，30 m；L井田边界长度，17425 m；m煤层厚度，m；r煤层容重，1.4 t/ m3；代入数据得：P=30174253.711.4=2.72 Mt2.3.2工业广场煤柱根据煤炭工业设计规范不同井型与其对应的工业广场面积见表2-3。第5-22条规定：工业广场的面积为0.8-1.1平方公顷/10万吨。考虑到近些年来建筑技术的提高，建筑物不断向空间发展，所以，工业广场的面积都有缩小的趋势，再加上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0.90的系数。本矿井设计生产能力为180万吨/年，所以取工业广场的尺寸为500m400m的长方形。煤层的平均

41、倾角为7，工业广场的中心处在井田走向的中央边界，倾向中央偏于煤层中上部，其中心处埋藏深度为1400m，该处表土层厚度为20m，主井、副井，地表建筑物均布置在工业广场内。工业广场按级保护留维护带，宽度为15m。本矿井的地质掉件及冲积层和基岩层移动角见表2-4。表2-3 工业场地占地面积指标井 型（万t/a）占地面积指标（公顷/10万t）240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.8表2-4 岩层移动角广场中心深度/m煤层倾角煤层厚度/m冲击层厚度/m140073.172045737575由此根据上述以知条件，画出如图2-2所示的工业广场保护煤柱的尺寸：图2-2 工业广场保护煤柱由图可得出保护煤柱的尺寸为：由于两层煤，需算两个保护煤柱。由CAD量的两个梯形的面积分别是：60.95万m2