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可采储量及生产能力
井田境界和储量
第一节井田境界
井田境界
一、井田范围
井田西部基本以黄河为界,北部与邓家庄井田相邻,东部与大东庄煤矿及武
家山煤矿相邻,南部基本以聚财塔北断层为界。
井田呈长方形,东西长约
6.2km,南北宽约5km。
二、开采界限
井田内有可采煤层两层,即4和9号煤层。
9号煤层由于绝大部分处于带压
开采不安全区内,且含硫量较高,结构较复杂,上距4号煤层达70m左右。
故4
号煤层为主采煤层。
其它煤层做为后期储备资源开采,矿井设计只针对4号煤层。
三、井田尺寸
井田南北走向最小长度为4.70km,最大长度为5.05km,平均长度为
4.83km。
井田东西倾斜最小长度为4.70km,最大长度为7.47km,平均长度为6.15
km。
煤层的倾角最大为5°,最小为1°,平均为3°,井田平均水平宽度为6.12
km。
井田的水平面积按下式计算:
S=H×L(2.1)
式中:
S——井田的面积,K㎡;
H——井田的水平宽度,Km;
L——井田的平均走向长度,Km。
则,井田的水平面积为:
S=6.14*4.83=29.66(K㎡)
。
2.1井田的赋存状况示意图见图
井田的赋存状况示意图图2.1
孟门镇
地垄堡村
冯新村西刘家山
第二节井田工业储量
储量计算基础
(1)根据双柳井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算;
(2)依据《生产矿井储量管理规程》:
煤厚,能利用储量最低可采厚度为
0.7m,暂不能利用储量厚度为0.6m;煤的灰份指标,能利用储量灰份最高不大
于40%(含40%),暂不能利用储量灰份最高不大于50%(含50%),超过51%
则不计储量;
(3)依据国务院过函(1998)5号文件《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:
夹矸厚度不大于0.05m时,与煤分层合并计算,复杂
结构煤层的夹矸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:
4号煤层容重为1.40t/m3;9号煤层容重为1.43t/m3
2.2.2井田地质勘探
双柳井田地质报告主要是依据:
1989年和1995年148地质队提交的三交详查和三交三号井精查地质报告其
中详查、精查报告分别于1990年、1997年被省煤管局和中国煤田地质总局审查
批准。
涉及本井田内钻孔6个。
井田范围内钻孔分布,井田内西部钻孔位置较少;东部区域钻孔分布比较均
匀,勘探详细。
井田内西部边界附近属C级储量;中部及西北部边界一部分属于B级储量;
其余区域为A级储量,高级储量占85%,符合煤炭工业设计规范要求。
煤层最小可采厚度为1.04m。
4号煤层最小可采厚度为2.00m,最大可采厚
度为5.51m,平均厚度为4.95m。
2.2.3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
储量一般即A+B+C级储量。
4号煤层工业储量计算:
据地质勘探情况,将矿体划分为A、B、C三个块段,在各块段范围内,用
算术平均法求得各个块段的储量,煤层总储量即为各块段储量之和。
块段划分如图2.2所示。
由图计算各块段面积为:
Sa=16.05Km2;
Sb=9.10Km2;
Sc=4.51Km2。
4号、9号煤层工业储量按下式计算:
Zg=S×M×γ/cosα(2.2)
;t式中:
Z——各块段储量,万
;Km2S——各块段的面积,
号煤层厚度m,9M——各块段内煤层的厚度,4号煤层平均厚度为4.95
;m8.82为
;t/m39号煤层为1.43t/m3号煤为各块段内煤的容重,γ——41.40,
°。
段取3.5°,C3.5段取B2.5段取A——α各块段内煤层的倾角,°,
)t(万=11133.25°16.05*4.95*1.40/cos2.5Za4=块段储量:
A.
Za9=16.05*8.82*1.43/cos2.5°=20262.50(万t)
B块段储量:
Zb4=9.10*4.95*1.40/cos3.5°=6318.08(万t)
Zb9=9.10*8.82*1.43/cos3.5°=11498.91(万t)
C块段储量:
Zc4=4.51*4.95*1.40/cos3.5°=3131.27(万t)
Zc9=4.51*8.82*1.43/cos3.5°=5698.91(万t)
则:
4号煤层工业储量为:
Zg4=Za4+Zb4+Zc4=20582.60(万t)
9号煤层工业储量为:
Zg9=Za9+Zb9+Zc9=37460.32(万t)
矿井工业储量为:
Zg=Zg4+Zg9=58042.92(万t)
地质块段划分图图2.
镇孟门
村垄堡地
村冯新山家西刘
第三节矿井可采储量
井田安全煤柱
(一)安全煤柱留设原则
(1)工业场地、井筒留保护煤柱,对较大的村庄留设保护煤柱,对零星分
布的村庄不留设保护煤柱;
(2)各类保护煤柱按垂直断面法或垂直法确定。
用岩层移动角确定工业场
地、村庄煤柱,岩层移动角为75°,表土层移动角为45°;
(3)维护带宽度:
风井场地20m,村庄10m,其他15m;
(4)断层保护煤柱留舍的原则:
落差大于50m的断层,两侧各留50m的煤
柱;落差大于20m不大于50m的断层,两侧各留30m煤柱;落差大于10m不
大于20m的断层,两侧各留20m煤柱;落差小于10m的断层不留设断层煤柱;
(5)井田境界煤柱宽度为20m;
(6)工业场地占地面积,根据《煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说
明》中第十五条,工业场地占地面积见表2-1。
(二)矿井永久保护煤柱损失量
各类永久煤柱包括井田边界保护煤柱、断层保护煤柱、工业广场保护煤柱、
风井保护煤柱,具体留设如下:
(1)断层保护煤柱
井田南部聚财塔断层落差达150~230m,断层附近裂隙发育,伴生羽状小断
层较多,且断层穿越黄河,因此在开采断层附近煤层时,必须对其留设足够的防
水煤柱。
聚财塔正断层(F2)防水煤柱宽度计算如下:
依据《矿井水文地质规程》中附录八“含水或导水断层防隔水煤(岩)柱的
留设”,对断层煤柱宽度进行计算,计算公式为:
3P
Kp(2.3)L=0.5KM式中:
;煤柱留设的宽度,mL——
;5~5),取K——安全系数(一般2
;4.95mM——煤层厚度或采高,取
;,东南角(浅部)13kg/cm2——水头压力,西南角(深部)60kg/cm2P
;2kg/cm2——煤的抗张强度,参照邻近煤矿,取KP则:
3*60
213=117m,取3*120m5×F2断层西侧L西=0.5×4.95×2=55m,取60mF2断层东侧L东=0.5×5×4.95×即F2断层的防隔水煤柱宽度由东向西由60m逐渐增加到120m
(2)黄河防水煤柱
根据地质报告提供的资料,黄河防水煤柱的留设以提高洪水位线为基准,外
推120~150m做为煤柱范围,取150m宽。
(3)井田边界保护煤柱
井田西部以黄河为边界;南部以大断层为边界;东、北部按规定井田边界保
护煤柱留设20m宽。
Pi=L×b×M×γ/cosα(2.4)
式中:
P——井田边界保护煤柱煤量,万t;
L——边界长度,(北部+东部取l=9.60Km);
b——边界宽度,(北部、东部取b=20m)
M——煤层平均厚度,4号煤层平均厚度为4.95m;9号煤层平均厚度为
8.82m;
γ——煤的平均容重,4号煤为1.40t/m3;9号煤为1.43t/m3;
α——煤层平均倾角,取3°。
则:
P4(北、东)=9.60×20×4.95×1.40/cos3°=133.23(万t)
P9(北、东)=9.60×20×8.82×1.43/cos3°=242.49(万t)
P4(西)=767.53×4.95×1.40/cos3°=532.63(万t)
P9(西)=767.53×8.82×1.43/cos3°=969.38(万t)
P4(南)=606.28×4.95×1.40/cos3°=420.73(万t)
P9(南)=606.28×8.82×1.43/cos3°=765.73(万t)
井田边界保护煤柱损失量为:
P4=1086.59(万t)
P9=1977.60(万t)
P=P4+P9=3064.19(万t)
(4)工业场地保护煤柱
工业场地按II级保护留设维护带宽度15m,工业场地面积由表2.1确定,
取30公顷。
工业场地的布置应结合地形、地物、工程地质条件及工艺要求,做
到有利生产,方便生活,节约用电。
工业场地占地面积指标表表2.1
)t井型(万t)/10占地面积指标(公顷万
及以上1.0240
120-1801.245-901.5
9-301.8
公顷,由于长方形便于布置地面建筑,所以初30本矿井工业场地的面积为
。
用作图法求m500600步设定工业广场为长方形,即长方形长边为m,短边为
出工业广场保护煤柱量。
所示。
本矿井地质条件及冲击层和基岩移动角见表2.2
2.2表矿井地质条件及冲击层和岩层移动角
煤层倾煤层厚冲积层厚
75533754.954575
所示的工业广场保护煤柱的尺寸,并2.3由此根据上述已知条件,画出如图
由图可得出保护煤柱的尺寸为:
°)cos3/(2×)×梯形面积=(上宽+下宽高Si=
m2cos3°)=563267.05S4=(790.28+812.43)×701.93/(2×
m2cos3°)=632389.74×746.49/(2×S9=(836.02+855.96)
则,工业广场的煤柱量为:
(2.5γ)Zi=S×M×
;t——工业广场煤柱量,万式中:
Zi
;m2——工业广场面积,S
8.82号煤层平均厚度为4.95m和9煤层厚度,M——4号煤层平均厚度为
;m
。
t/m39号煤为1.43γ——煤的容重,4号煤为1.40t/m3和
t)则,Z4=563267.05×4.95×1.
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