保护煤柱设计

2 矿井储量、年产量及服务年限
2.1井田境界
井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素，进行技术分析后确定.一般以下列情况为界: 1．以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界；
2．以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界；
3．以相邻的矿井井田境界煤柱为界；
4．人为划分井田境界。

根据鹤煤六矿一号井井田地质情况，确定该井田境界如下：
大断层为界；
南部以F
1
东部以-800水平为界；
西部以-300水平为界；
北部以人为划分为界。

井田南北走向涨3.8km,东西倾斜宽1.2km,井田面积约为4.31km²。

2.2井田储量
2.2.1矿井工业储量
本井田煤层倾角20°>15°，所以根据煤炭储量计算要求，采用斜面积和真厚度来计算储量。

矿井工业储量如表2-2-1所示。

计算公式为：
Q=S*SECα*M*ρ
视
式中，
Q——————计算块段储量，万t；
S——————计算块段煤层的平面积，万m²；
M——————计算块段煤层的平均厚度，m；
ρ视—————计算块段煤层的平均视密度，t/m³。

代入数据，计算得:工业储量Q=4964万t。

表2-2-1 矿井工业储量汇总表
2.2.2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。

井田边境煤柱：井田边境保护煤柱在井田边境留设20m的保护煤柱，西边的
=80.25万t。

断层边界煤柱以30m留设，则其煤柱损失量为：Q
边
井田及工业场地保护煤柱：
按设计规范规定，年产60万t/a的中型矿井，工业场地占地面积指标为1.2公顷/10万t。

工业场地的总占地面积：
S=1.2*6＝7.2公顷＝72000ｍ²。

根据垂直剖面可计算工业广场的保护煤柱的留设，计算如下：
工业广场占地面积为:360*300m²，平面形状为矩形，煤层地质条件为：倾角20°，煤层在受保护范围内中央的埋深H
=450m，地面标高150m，煤层底板标高
-300m，松散层厚度50m，此外煤厚8.1m。

查得井田各参数如下：
Φ＝45°，β＝55°，δ＝γ＝73°
其中，
Φ———————表土层移动角；
β———————煤柱上山移动角;
δ———————走向方向移动角;
γ———————煤柱上山移动角;
α———————煤层倾角。

用垂直剖面法留设工业广场保护煤柱如图2-2-1所示：
作图求出工业广场保护煤柱损失为：
保护巷道煤柱与其他损失煤柱为：Ｑ
边
=80.25万t. 故矿井设计开采储量为：
Ｑ
设＝Ｑ
工
－Ｑ
边
－Ｑ
断
＝4864－80.25-0＝4883.75万ｔ。

Ｑ
可＝（Ｑ
设
－463.3－256.3）*0.75＝3123.11万ｔ。

图2-2-1 保护煤柱图
2.2.3矿井设计可采储量
矿井设计可采储量为矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、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的储量。

矿井可采储量如表2-2-2所示：
2.3矿井年产量及服务年限
2.3.1矿井工业制度
根据设计大纲规定以及结合矿井实际情况，规定该设计矿井年工作日位330天，每日三班工作，每日工作8小时，每日净提升时间数为4小时。

2.3.2矿井服务年限
初步设定该矿井设计年产量为0.6Mt/a,根据公式:
T=Z/A*K
式中,
T——————————矿井服务年限，年；
Z——————————矿井可采储量，万t;
A——————————矿井生产能力,万t/年;
K——————————储量备用系数,K=1.3~1.5,取1.3。

由此验证服务年限如下：
T=3123.11／60*1.3＝40.04＞40年
故符合要求。