采矿工程毕业设计

第二章井田境界及储量
第一节井田境界
一、井田境界的划分原则
在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田个部分都能得到合理的开发，井田境界的划分要符合下列原则：1）井田范围、储量、煤层赋存及开采条件要与矿井生产能力相适应。

对生产能力较大的矿井，尤其是机械化程度较高的现代化大型矿井，应要求井田有足够的储量和合理的服务年限并为矿井发展留有余地，以满足矿井长远发展的要求。

2）必须要保证煤田有合理尺寸。

为便于合理安排井下生产，井田走向长度应大于倾向长度。

要结合矿井的开采技术和机械装备情况，合理地安排井田走向长度，以保证矿井较好的经济效益，一般小型矿井≥1500m；中型矿井≥4000m；大型矿井≥7000m。

3）充分利用自然条件、地质条件划分井田。

例如可以利用大的断层作为井田边界，或在河流、国家铁路、城镇等下面进行开采存在问题较多或不够经济需留设安全煤柱时，可以此作为井田边界，即降低了煤柱损失又减少了技术上的困难。

4）合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井之间的关系。

划分井田边界时，通常把煤层倾角不大，沿倾斜很宽的煤田分成浅部和深部两部分，一般应先浅后深先易后难分别开发建井以节约初期投资。

同时也避免浅深部井形成复杂的压茬关系，给开采带来困难。

浅部矿井井型及范围可比深部矿井小，但是当需加大开发强度时应考虑给浅
部矿井发展留有余地，不使浅部矿井过早地报废。

二、划分井田的方法
1）按地质构造划分井田。

2）按煤层赋存条件划分井田。

3）按煤质、煤种分布规律划分井田。

4）按地形、地物界限划分井田。

5）按伴生有益矿产富集带或其他开采技术条件划分井田。

6）人为划分井田。

三、矿井井田境界
本井田形状呈一个不规则的多边形，东西宽 2.93～4.35km，平均倾斜宽为3.64 km。

南北长6.26～6.68 km，平均走向长为6.47 km。

面积24.92 2
km。

周长20277m。

第二节井田工业储量
本矿井设计只对4号煤层何5-1号煤层进行开采设计，本次储量计算是在精查地质报告提供的1：10000煤层底板等高线图上计算的，储量计算可靠。

井田范围内的煤炭储量是矿井设计的基本依据，煤炭工业储量是由煤层面积、容重及厚度相乘所得，其公式一般为：
Zg=Zg=S/cosα×M×γ
式中，Zg——矿井的工业储量；
S——井田的水平面积，24.92 2
km；
α——煤层平均倾角，2°；
M——平均煤层的厚度，4号煤层3.5m，5-1号煤层2.2m；
γ——煤的容重，1.30t/3m。

Zg(4)=S/cosα×M×γ=24.92/cos2°×3.5×1.30=113.46 Mt
Zg(5-1)=S/cosα×M×γ=24.92/cos2°×2.2×1.30=71.31 Mt 全矿总计：
Zg=113.46+71.31=184.77 Mt
第三节井田可采储量
一、永久煤柱留设
为确保地面建筑物及工程设施和井下开采的安全，设计对井筒、大巷、工业场地、铁路、公路、井田境界、构造等留设安全煤柱，严格按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的要求进行采煤设计。

1）井田境界煤柱
本井田境界属人为边界，根据《煤炭工业设计规范》的要求按20m留设煤柱。

边界煤柱可按下列公式计算：
Zb＝Lb×B×M×γ
式中，Zb——边界煤柱损失量，Mt；
Lb——边界总长度，20277 m；
B——煤柱宽度，人为边界煤柱20 m。

Zb(4)＝Lb×B×M×γ=20277×20×3.5×1.30=1.85 Mt
Zb(5-1)=Lb×B×M×γ=20277×20×2.2×1.30=1.16 Mt 煤柱总压煤量：
Zb=1.85+1.16=3.01Mt
2）大巷保护煤柱
矿井主要大巷均布置在4、5-1号煤层中，设计在大巷两侧各留设30 m煤柱。

Zb(4)＝L×B×M×γ=6688×3.5×4×30×1.30=3.65 Mt
Zb(5-1)＝L×B×M×γ=6688×2.2×4×30×1.30=2.30 Mt 护巷煤柱总压煤：
Zd=3.65+2.30=5.95 Mt
二、矿井可采储量计算
求得各种煤柱的储量损失后，可按下式计算矿井可采储量：
Z=(Zg-P)·C
式中，Z——矿井可采储量，Mt；
Zg——矿井工业储量，Mt；
P——各种煤柱储量损失之和，P=Zb＋Zd=8.96 Mt；
C——采区回采率，厚煤层不低于0.8，中厚煤层不低于0.80，薄煤层不低于0.85。

本矿井主采煤层属厚煤层，因此C取0.8。

则计算可采储量为：
Z=(Zg-P)·C=(184.77-8.96)·0.8=140.648 Mt
由此可得本矿井的可采储量为140.648 Mt。

分煤层储量汇总如表1.2.1
表1.2.1 井田储量 煤层名称 工业储量/Mt 永久煤柱损失/Mt 采区回采率 可采储量/Mt
工业场地
煤柱 境界煤柱 护巷煤柱 合计 4煤层
113.46 --- 1.85 3.65 5.5 0.8 86.368 5-1煤层 71.31 --- 1.16 2.30 3.46 0.8 54.28
第三节 矿井设计生产能力及服务年限
一、矿井工作制度
矿井设计年工作日为330d ，每天四班作业，每班工作6h ，每天净提升时间为16h 。

二、矿井服务年限
按1.20Mt/a 设计生产能力，储量备用系数1.4，则： T = Z/KA
式 中：
T —— 矿井服务年限，a ；
Z —— 矿井可采储量，Mt ；
A —— 矿井设计生产能力，Mt/a ；
K —— 储量备用系数，取1.4。

T =KA Z =4
.120.1140.648 =83.72（a ） 经计算：一水平服务年限为51.4a ；二水平服务年限为32.3a 。