矿井储量与生产能力计算.docx
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矿井储量与生产能力计算
第2章矿井储量与生产能力(模板1)
2.1井田境界及储量
2.1.1井田境界
井田境界的走向长度为8km,井田境界的倾斜宽度为3.5km,井田境界的井田面积为28km²。
(还应该以大断层等地质条件给出井田边界的描述)
2.1.2储量
根据储量计算公式:
Q=S·H·D/cosα可得出井田内的地质储量以及井田内的工业储量。
本设计井田面积为28km2,井田内包含五层煤,第一层煤厚3.5m,第二层煤厚2.7m,第三层煤厚3.2m,第四层煤厚4m,第五层煤厚1.6m煤层总厚15m,煤层倾角12°。
t
t
井田边界损失煤柱=10184531.2t
巷道保护煤柱=9655966.4t
采区保护煤柱=77794497t
工业广场保护煤柱=16008484.5t
区段保护煤柱=5053221.5t
两个风井保护煤柱=2397981t
t
2.2矿井生产能力及服务年限
2.2.1矿井工作制度
设计年工作日:
年设计工作日为300天,四班作业,班工作时数:
六个小时,“四六”交叉。
2.2.2矿井设计生产能力及服务年限
矿井设计生产能力3Mt/a,日产量8280t/d,本矿井设计为年产3Mt,为现代大型矿井,矿井设计服务年限70年,由于选择了靠近工业广场的煤层作为首采区,其距离井底车场较近,所以本矿井预计在三年内可以达到设计产量,且超产的可能性较大。
第2章矿井储量与生产能力(模板2)
2.1井田境界及储量
2.1.1井田境界
2.1.2储量
1.矿井地质储量:
勘探(精查)报告提供的储量,包括“能利用储量”和“暂不能利用储量”;
2.矿井工业储量:
勘探(精查)地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量,A、B、C三级储量的计算方法,应符合国家现行标准《煤炭资源地质勘探规范》的规定;
3.矿井设计储量:
矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱,防水煤柱,井田境界煤柱和已有的地面建筑物,构筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱损失量后的储量;
4.矿井设计可采储量:
矿井设计储量减去工业场地的保护煤柱,矿井井下主要巷道及上、下山保护煤柱煤量后乘以采区回采率[1]。
截至2005年9月30日,东海煤矿采矿许可证范围内煤炭资源储量总量67.64Mt(气煤20.68Mt,焦煤46.96Mt),其中:
(1)能利用储量
资源储量总量53.02Mt(气煤10.68Mt,焦煤42.34Mt)
(2)暂不能利用储量
C级13.62万吨(气煤6.18Mt,焦煤7.62Mt)。
本矿勘查程度已达到精确的程度,根据《固体矿产资源储量套改技术要求》,设计范围内的A、B、C级储量套为(111b),设计范围外的D级储量套为(333),表外C级储量套为(2S22),套改结果如下:
资源储量总量67.64Mt(气煤20.68Mt,焦煤46.96Mt),其中:
探明的(可研)经济基础储量(111b)35.45(气煤9.71Mt,焦煤25.74mt)Mt;
控制的次边际经济资源量(2S22)11.62(气煤5Mt,焦煤6.62Mt)Mt;
推断的内蕴经济资源量(333)1.57(气煤0.38Mt,焦煤1.60Mt)Mt。
可采系数根据矿山实际开采情况确定为0.46。
计算的可采储量(111)为27.05Mt。
2.2矿井生产能力
矿井生产能力储量:
截止06年12月31日矿井的地质储量为13840.6Mt,其中,工业储量为5098.7Mt,A+B高级储量为1761.1Mt,高级储量占总储量的26.3%,远景储量为3308.9Mt。
通过储量计算可以看出并说明了两个问题:
一是煤层最小可采厚度为0.7m
二是煤层最高灰分要小于40%
2.3矿井设计服务年限
根据上述五、六采区储量的计算,矿井设计服务年限可通过下式计算:
P=Z/AK(1-1)
式中,P---为矿井设计服务年限,a;
Z---井田的可采储量,Mt;
A---为矿井生产能力,Mt/a;
K---为矿井储量备用系数,一般取1.4。
计算得:
p=Z/AK=2700.7/(50×1.4)=38a。
2.1井田境界及储量(模板3)
2.1.1、井田境界
由黑龙江省国土资源厅2003年11月批准的兴边煤矿井田范围由19个拐点坐标联线圈定:
井田走向长4.5km,倾斜宽1.84km,面积8.3km2.
2.1.2、储量
(一)储量计算基础
1、最低可采厚度:
煤层倾角小于25o时取0.8m,煤层倾角在25~45o时取0.7m;
2、煤层灰分:
小于40%;
3、煤层容重:
1.35、接触变质部分1.46;
4、储量计算边界:
与井田边界一致,浅部以煤层露头风化带底面(即至地面垂深10m)为界。
深部以-200m标高为界(垂深±600m);
5、断层煤柱:
根据断层落差暂定为:
落差≤50m的,断层一侧留30m煤柱,落差>50m的,断层一侧留50m煤柱。
(二)储量计算结果
矿井工业储量98.93Mt,扣除断层煤柱、井田境界煤柱、防水煤柱和工业场地煤柱,以及开采损失煤量后,矿井设计可采储量为67.145Mt。
矿井储量汇总表见表2-1-1。
矿井储量汇总表
单位:
Mt表2-1-1
采
区
别
煤层
工业储量
Mt
永久煤柱(A+B+C)Mt
设计
储量
Mt
开采
损失
Mt
设计可采储量
Mt
断层
井界
场地
防水
合计
一采区
14.05
1.68
0.26
1.94
20.83
5.21
10.35
8.72
5.27
计
22.77
15.62
二采区
4.44
0.20
0.22
0.38
0.80
6.40
1.6
2.90
2.76
1.90
计
7.20
4.80
三采区
13.63
2.26
2.26
19.50
4.88
9.02
8.13
5.60
计
21.76
14.62
四采区
29.1
1.41
0.80
2.22
4.43
42.77
10.67
19.8
18.1
12.3
计
47.2
32.10
矿井
合计
98.93
5.55
1.25
2.22
0.38
9.40
89.50
22.36
67.14
2.2矿井设计生产能力及服务年限
2.2.1、矿井工作制度
本矿井设计年工作日330d,采煤每日二班作业,一班准备;掘进三班作业;每班工作8h,每天净提升时间为14h。
2.2.2、矿井设计生产能力及服务年限
按生产能力0.9Mt/a计算,储量备用系数取1.4,则矿井服务年限分别为53.2年。
矿井服务年限为:
T=Z/(A×K)=67.145/(0.9×1.4)=53.2a
式中:
Z——设计可采储量,Mt;
T——矿井服务年限,a;
A——矿井设计生产能力,Mt/a
K——储量备用系数,1.4
第二章矿井储量与生产能力(模板4,关注相应知识学习)
2.1井田境界及储量
2.1.1井田境界
东荣三矿北与拟建东荣四矿相接,以F81、F10、F33、F95、F5断层为界;南与东荣二矿为相邻,以F48、F10、F4及其延长线和F7断层为界;西以F11、F74、F75断层为界;东以30号煤层露头为界。
井田南北走向长6.5-7.9KM,平均7.2KM,东西倾斜宽5.8-7.0KM,平均6.4KM,井田面积48.03KM2
2.1.2储量
由于开采,根据最新复核结果资源储量如下:
1矿井地质储量:
全井田资源储量为19737.84万吨,包括“能利用储量”19545.11万吨和“暂不能利用储量”192.73万吨。
2矿井工业储量:
勘探地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量,A、B、C三级储量:
A+B+C级:
19352.38万吨;A+B级:
9992.67万吨;远景储量D级:
192.73万吨。
3矿井可采储量:
井田的可采储量为:
Z=(Zc-P)×C(2-1)
式中:
Z——可采储量,Mt;
Zc——工业储量,Mt;
P——永久煤柱损失,Mt;
C——采区回采率,厚煤层不低于0.75;中厚煤层不低于0.8;薄煤层不低于0.85;地方小煤矿不低于0.7。
留设各类煤柱总计3901.1万吨,其中:
二九一场部589.1万吨,断层煤柱2201.8万吨,工业广场煤柱795.1万吨,东风井煤柱308.1万吨,北风井煤柱7万吨。
计算得:
Z=(19352.38-3901.1)×0.8=12361.024万吨,约合123.6Mt
2.1.3资源储量计算范围及工业指标的确定
资源储量计算以批准采矿许可证的东荣三矿范围为资源储量核实的范围。
本次共核实井田内10个可采煤层的能利用储量即9、14、16、18、20-2、23、24、29~1、30上、30号煤层。
根据《煤炭资源勘探规范》(全国储委[86]147号)及《生产矿井储量管理规程》(83)煤生字127号,进行储量计算。
储量计算的基础图件采用东荣三矿2003年末的储量计算图。
根据本矿的煤种(QM、RN、CY)、煤层倾角(4~65°),平均倾角为(16~17°),工业指标确定为:
根据炼焦用煤、非炼焦用煤不同,平衡表内的最低可采厚度分别为0.7m、0.8,灰分<40%;平衡表外的可采厚度为0.6~0.7m、0.7~0.8,灰分<50%。
2.2储量计算方法
采用地质块段等高线法进行资源储量计算;对已动用的地质块段根据生产揭露的资源储量参数采用地质块段法计算其资源储量,未揭露控制的资源储量仍采用原地质报告的计算块段、计算参数重新计算核实,地质块段资源储量计算公式如下:
资源储量=平面积×secα×煤厚×容重
式中:
资源储量储量—地质块段资源储量储量(万t);
平面积—地质块段平面积(m2);
α—地质块段倾角(。
);
煤厚—地质块段煤层平均厚度(m);
容重—煤的容重(t/m3)。
2.2.1本设计井田储量
本设计只考虑东二采区和东十采区储量计算,其中东二采区是16#和18#煤
层,煤间距为44m,16#层井田面积为192万m2,煤层平均厚2.21m,18#层煤平均厚2.49m,煤层平均总厚4.7m,煤层平均倾角11°。
t
东十采区井田面积为240万m2,井田内包含两层煤,第一层煤平均厚2.21m,第二层煤平均厚2.49m,煤层平均总厚4.7m,煤层倾角11°。
t
所以本设计井田总工业储量=
+
=
t
东二采区年产量
=
+
=
t
所以,东二采区服务年限为=
=
年
东十采区年产量=
=
t
所以,东十采区服务年限为=
=
年
2.3各种参数选择
2.3.1、煤厚
块段煤层厚度根据钻孔见煤厚度、井巷实测煤厚柱状,采用算术平均值求得,单位为m,取小数点后2位。
因本次核实煤层的煤种有炼焦用煤和非炼焦用煤,资源储量计算采用的最低煤层厚度为0.60m和0.7m。
煤层中单层厚度不大于0.05m的夹矸石和煤层合并计算,不剔除夹矸厚度;当煤层中夹矸的单层厚度等于或大于规定最低可采厚度时,被夹矸所分开的煤分层分别计算资源储量;夹矸的厚度小于规定的煤层最低可采厚度时,煤分层不作为独立煤层,煤分层厚度等于或大于夹矸厚度时,上下煤分层加在一起,作为煤层的采用厚度。
2.3.2、面积
利用求积仪求得地质块段面积,单位为m2,取整数。
用求积仪圈定块段面积3次,3次面积的误差不大于±2%,采用3个面积的算术平均值作为块段的面积。
2.3.3、容重
采用精查报告的容重,如下表:
煤层
9
14
16
18
20~2
23
24
29~1
30上
30
容重
1.3
1.28
1.29
1.31
1.32
1.29
1.3
1.32
1.4
1.33
2.3.4、倾角
倾角在剖面上量取,当煤层倾角与剖面线夹角大于30。
时,在平面图上用图解法求得,再采用邻近实际揭露的煤层倾角,求其平均值作为地质块段倾角。
储量计算水平的划分:
煤炭部地质局(86)煤地字第248号文分七个标高统计储量既-250以上、-250~-300m、-300~-450m、-450~-500m、-500~-550m、-550~-700m、-700~-900m。
各煤层储量计算,按等高线距50m划分小块计算。
2.4储量级别的划分
本次资源储量核实以《东荣三矿精查地质报告》为依据,储量级别按二类二型要求的网度圈定,动用地质块段将实测煤厚作为计算采用煤厚点参加储量计算并根据实际情况重新确定级别,未动用的仍采用原报告级别。
各级别要求按《资源勘探规范》的要求进行。
本井田煤层资源储量划分为A、B、C级、D级储量,各级资源储量划分条件如下:
2.4.1、A级储量
1、线距500m,孔距400m,考虑到综合勘探的成果,在地震构造查明可靠范围内,允许略超5~10%。
2、各钻孔见煤点综合质量评级达到优质、合格。
3、煤层的厚度、结构、煤质、产状已经查明,煤层对比可靠。
4、煤层底板等高线已控制,落差大于30m的断层已查明。
2.4.2、B级储量
1、线距1000m,孔距800m。
2、各钻孔煤层点质量评级达到优质、合格。
3、煤层层位、厚度、结构、煤质、煤层产状已基本查明,煤层对比可靠。
4、煤层底板等高线已基本控制,落差大于50m的断层已查明。
2.4.3、C级储量
1、线距2000m,孔距1600m。
2、各钻孔见煤点综合质量评级达到合格以上者。
3、对煤层层位、厚度、煤质、煤层产状已初步查明,煤层对比基本可靠。
4、构造已初步查明。
2.4.4、D级储量
达不到C级储量网度的要求或无工程控制的地段圈定D级储量。
高级储量,原则上以见煤孔点连线圈定,考虑矿井生产的实践需要,采用就近等高线,露头风化带线,勘探线的“三就近”原则,圈定边界。
小而弧立的块段,不圈定高级量,对较稳定煤层,在A级储量可外推200~250m为B级储量,但相邻可采边界处不外推。
对已查明落差小于50m的断层,可跨越断层圈定高线储量,根据落差大小,在断层两侧外推30~50m划为C级量,但不连续跨越两面个和两个以上的断层。
2.5资源储量计算结果
2.5.1、本次复核结果
A+B+C+D级:
19545.11万吨;A+B+C级:
19352.38万吨;A+B级:
9992.67万吨;A级:
6063.96万吨;B级:
3928.71万吨;C级:
9359.1万吨;D级:
192.73万吨,详见下表。
东荣三矿资源储量汇总表单位:
万吨
层号
煤种
A+B+C+D
A+B+C
A+B
A
B
C
D
矿计
合计
19534.71
19356.64
9992.67
6063.96
3928.71
9363.97
178.07
QM
18047.52
17869.45
9269.32
5581.42
3687.9
8600.13
178.07
CY
184.29
184.29
80.75
47.78
32.97
103.54
RN
1302.9
1302.9
642.6
434.76
207.84
660.3
9
QM
566.06
566.06
139.7
139.7
426.36
小计
566.06
566.06
139.7
139.7
426.36
14
CY
35.56
35.56
0
35.56
QM
2505.06
2407.95
774.36
481.18
293.18
1633.59
97.11
小计
2540.62
2443.51
774.36
481.18
293.18
1669.15
97.11
16
QM
4420.33
4339.37
2517.77
1706.4
811.37
1821.6
80.96
小计
4420.33
4339.37
2517.77
1706.4
811.37
1821.6
80.96
18
QM
2785.26
2785.26
1523.46
857.36
666.1
1261.8
小计
2785.26
2785.26
1523.46
857.36
666.1
1261.8
23
QM
885.34
885.34
418.58
243.7
174.88
466.76
小计
885.34
885.34
418.58
243.7
174.88
466.76
24
QM
1747.69
1747.69
997.45
529.55
467.9
750.24
小计
1747.69
1747.69
997.45
529.55
467.9
750.24
30
QM
4049.04
4049.04
2592.58
1728.93
863.65
1456.46
CY
111.53
111.53
60.55
29.88
30.67
50.98
RN
1302.9
1302.9
642.6
434.76
207.84
660.3
小计
5463.47
5463.47
3295.73
2193.57
1102.16
2167.74
20─2
QM
48.95
48.95
0
48.95
小计
48.95
48.95
0
48.95
29─1
QM
448.68
448.68
76.32
76.32
372.36
小计
448.68
448.68
76.32
76.32
372.36
30上
QM
591.11
591.11
229.1
34.3
194.8
362.01
CY
37.2
37.2
20.2
17.9
2.3
17
小计
628.31
628.31
249.3
52.2
197.1
379.01
各级储量占总能利用储量的比例如下表:
级别
A+B+C+D
A
B
C
D
资源储量
19534。
71
6063.96
3928.71
9363。
97
178。
07
各级占总量比
31.3%
20。
1%
47.93%
0。
91%
2.6资源勘查储量
全国矿产储量委员会全储决字[1988]148号文批准《黑龙江省集贤煤田东荣三矿精查地质报告》各级储量如下:
A+B+C+D级:
24628万吨;A+B+C级:
24450万吨;A+B级:
12727万吨;D级:
178万吨;暂不能利用储量:
2355万吨。
2.7资源储量增减
本次复核能利用储量A+B+C+D级19534.71万吨与全储决字[1988]148号文批准A+B+C+D级:
24628万吨相比减少5093.29万吨。
储量变动情况表
精查报告量
增减变化
三矿资源储量
A+B+C+D
A+B+C
A+B
D
A+B+C+D
A+B+C
A+B
D
A+B+C+D
A+B+C
A+B
D
24628
24450
12727
178
-4555.3
-4555.3
-2051.5
0
20072.7
19894.7
10675.6
178
主要原因如下:
1、东荣二矿、东荣三矿境界变动减少4555.3万吨,其中:
三矿划出给二矿5682.0万吨,二矿划入三矿1126.7万吨。
详见东荣二矿井界变更后东荣三矿储量增减情况表
与东荣二矿井界变更后东荣三矿储量增减情况表
层别
5
9
16
18
20
22
24
30上
30
合计
转出
342.0
610.0
1863.0
366.0
707.0
712
940.0
142
5682.0
转入
11.5
200
915.2
1126.7
增减合计
-342。
0
-610。
0
-1863。
0
-366。
0
-707。
0
-712
-928。
5
200
773。
2
-4555.3
2、由于全储决字[1988]148号文批准的报告储量与《黑龙江省集贤煤田东荣三矿精查地质报告》基础块段汇总的储量不一致,主要原因是基础块段储量值保留小数点后两位而[1988]148号文批准的储量为整数,出现统计错误致使储量减少7.69万吨。
3、采勘对比,煤层厚度增大,储量增加5.5万吨。
4、累计采出煤量336.9万吨,累计损失煤量198.9万吨。
2.8永久煤柱
能投煤技(1991)637号文批准的“东荣三矿矿井初步设计”,留设各类煤柱总计3901.1万吨,其中:
二九一场部589.1万吨,断层煤柱2201.8万吨,工业广场煤柱795.1万吨,东风井煤柱308.1万吨,北风井煤柱7万吨。
各类永久煤柱留设依据如下:
1、断层煤柱:
设计对落差大于30m的断层两侧各按50m留设煤柱,落差小于30m的断层两侧各按需30m留设煤柱。
经计算,全井留设断层煤柱的工业储量合计为2282.6万吨。
2、工业广场煤柱:
本设计以岩层移动角来圈定工业广场煤柱,其取值如下:
第四系塌陷角为45°;第三系地层塌陷的取值,从本矿井凿岩井过程中所揭露战报第三系岩性来看,其胶结状况差、松散、某些地段与第四系粘土基本相似,因此,为确保工业广场不受煤层回采影响,确定第三系塌陷角暂按45°取值,待东荣二矿开采中有实测资料后再调整。
基岩段塌陷角:
走向δ=70°倾向:
上山:
γ=70°下山:
β=70°-0.3α(α—煤层倾角)经对工业广场保护煤柱计算,其工业合计储量为795.1万吨。
3、二九一农场条带煤柱:
考虑到“二九一农场场部多为砖石结构的建筑物,为有效的利用国家资源,在确保“二九一”农场场部建筑物为遭受破坏的前提下,本设计确定矿井生产后期将采用条带式风力矸石充填的开采方法,对“二九一”农场压煤进行回采,根据计算结果,其留设条带煤柱的工业储量合计为589.1万吨。
各类煤柱留设明细如下表:
永久煤柱
煤层
断层
二九一场部
工业广场
东风井
北风井
小计
9
73.6
79.2
152.8
14
310.9
24.1
34.9
369.9
16
613.6
141.3
136
890.9
18
377.1
99.7
105
7
588.8
20-2
4.5
44.7
49.2
23
7
52.9
59.9
24
170
70.1
176.2
416.3
29-1
46.5
10.3
56.
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