孔莊煤礦礦井儲量及服務年限計算過程案例1.1井田境界1.1.1井田范圍及開采界限根據(jù)煤炭部煤辦字（1983）《生產(chǎn)礦井儲量管理規(guī)程》確定井田范圍：井田西起F3斷層及徐沛鐵路，東至劉仙莊斷層位置，南以21號煤露頭，北到7號煤-950m水平垂直投影。井田內(nèi)可采煤層4層，7、8、17、21號煤層。7號煤層埋深淺，夾矸少，屬較穩(wěn)定的中厚煤層，所以先開采7號煤層，此次設計只針對7號煤層展開設計。1.1.2井田尺寸井田的走向最大長度為6.4km，最小長度為1.5km，平均長度為4.45km。井田傾斜方向的水平最大長度為3.89km，水平最小長度為1.95km，平均水平長度為3.42km。煤層的傾角最大為37°，最小為10°，平均為23.5°，屬緩傾斜煤層。井田西部煤層較陡，平均傾角25°，屬于緩傾斜煤層，從井田中部南北大斷層往東走，煤層傾向逐漸變緩，平均傾角17°，局部達到10°，也屬于緩傾斜煤層。井田的水平面積在AUTOCAD中測得大致為21.09km2。1.2礦井工業(yè)儲量因孔莊礦東西煤層傾角不同，為精確計算礦井工業(yè)儲量，將井田劃分為東西兩大塊段，分別計算其地質(zhì)儲量，煤層總儲量即兩大塊段儲量之和。各塊段儲量按下式計算：(2-1)；t/m3；則礦井地質(zhì)儲量：1.3礦井可采儲量1.3.1保護煤柱煤量要計算井田可采儲量，首先要確定各種永久保護煤柱。永久煤柱一般是保護地面工業(yè)廣場和井筒的工業(yè)場地煤柱，井田境界和大斷層兩側(cè)的井田境界煤柱和斷層煤柱，以及保護地面建筑物、河流、鐵路等而留設的保護煤柱。（1）井田邊界保護煤柱斷井田邊界一側(cè)留30m寬的保護煤柱，由于孔莊礦東北兩側(cè)只能開采到落差較大的層，所以東北兩側(cè)邊界保護煤柱和斷層煤柱共用，留設40m，在AUTOCAD中測得邊界煤柱水平投影面積為468958m2，按傾角換算后煤層真實面積為408261m2，煤層厚度為7.5m，煤容重為1.55t/m3，代入公式（2-1）得：斷層保護煤柱：此次設計斷層兩側(cè)留設30-50m煤柱，則斷層保護煤柱煤量為：（3）采區(qū)巷道保護煤柱：西一、西二采區(qū)由大巷為邊界，其他采區(qū)邊界都已大型斷層為界，軌道大巷與運輸大巷留設50米保護煤柱，回風大巷、采區(qū)上山等巷道保護煤柱全留設30米寬，則損失量為：（4）工業(yè)場所保護煤柱：根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》，工業(yè)廣場需要留設15m寬的保護煤柱，再結(jié)合本設計井型（1.40Mt/a），查詢規(guī)范可知工業(yè)廣場面積不得超過18km2，所以可設工業(yè)廣場長600m寬300m，布置在井田中央位置。一般依據(jù)上覆巖層和表土層的移動角，采用垂直剖面法作圖法確定煤柱尺寸，再依據(jù)繪圖比例尺，煤層厚度，密度等計算煤柱的煤炭資源損失量。表2-1工業(yè)場地占地面積指標Table2-1Industrialsiteareaindicators井型（萬t/a）占地面積指標（公頃/10萬t）2400.7501800.8671500.9801201.125表2-2孔莊礦井地質(zhì)條件和基巖移動角Table.2-2thegeologicalconditionsandthemovementAngleofthestratainthewellfield.煤層厚度/m煤層傾角α/°圍護帶寬度/m表土層移動角/°6.0252045走向移動角δ/°上山移動角γ/°下山移動角β/°沖擊巖層厚度h/m66667030如圖2-1所示，為了提高精度，在煤層傾向的剖面圖上，垂直剖面法所留設的煤柱尺寸計算方法如下：圖2-1工業(yè)廣場保護煤柱Fig.2-1IndustrialSquareProtectionPillar通過計算得工業(yè)廣場保護煤柱面積S工=530245.37m2則工業(yè)廣場壓煤為：（2-2）代入得Z1=530245.37×7.5×1.55/cos25o=6.80Mt各種永久保護煤柱損失量見表2-3。表2-3保護煤柱損失量Table2-3Protectionofcoalpillarloss煤柱類型儲量（Mt）工業(yè)廣場保護煤柱6.80井田邊界保護煤柱4.74巷道保護煤柱7.78斷層保護煤柱10.95井筒保護煤柱0合計30.0礦井設計儲量ZS=Zg-P=221.8-4.74-10.95=207.11Mt1.3.2礦井設計可采儲量；所以本礦井的可采儲量為：礦井儲量匯總表見表2-4。表2-4礦井儲量匯總Table2-4Summaryofminereserves煤層工業(yè)儲量（Mt）礦井設計儲量（Mt/a）設計可采儲量（Mt）7#221.81.4173.281.4礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》第223條規(guī)定，礦井設計生產(chǎn)能力宜按年工作日為330d算，每天凈提升時間宜為16h。確定本礦井設計生產(chǎn)能力按年工作日330d計算，工作制度采用“四六制”，三班生產(chǎn)，一班檢修，每日三班出煤。1.5礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限1.5.1確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》第1.1.1條規(guī)定：“礦井設計生產(chǎn)能力應根據(jù)資源條件、開采條件、技術裝備、經(jīng)濟效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定”[2]。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：資源條件：指煤田范圍、煤層賦存條件、儲量、地質(zhì)構造、水文地質(zhì)、開采技術條件及地形地貌等。對儲量豐富，煤層賦存較淺、開采技術條件較好的煤田，應以建設大型和特大型礦井為主[1]。外部建設條件：指礦區(qū)的運輸、供電、供水、信息網(wǎng)、當?shù)亟ㄖ牧霞皠谂R近礦區(qū)生產(chǎn)建設經(jīng)驗等，受外部建設條件制約時，礦區(qū)規(guī)模應適當縮小[1]。國民經(jīng)濟或區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求：這是礦區(qū)開發(fā)建設的前提和確定礦區(qū)規(guī)模的重要依據(jù)[1]。4）投資效果：投資效果好是企業(yè)追求的目標，建設投資少、施工工期短、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、投資償還期短的礦區(qū)，應加大建設規(guī)模。1.5.2礦井設計生產(chǎn)能力和服務年限的確定根據(jù)礦井實際的地層和煤層特征，孔莊礦地質(zhì)構造簡單，儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定。本礦井主采7號煤，平均厚度7.5m，開采儲量173.287Mt，瓦斯小、涌水量也不大，采用綜合機械化開采方法?？浊f礦交通運輸便利，市場需求量大，。根據(jù)表2-4大型礦井服務年限的下限（大于50a）要求，T取50a，儲量備用系數(shù)取1.3，礦井設計生產(chǎn)能力為1.4Mt/a。則計算得礦井服務年限：。所以本礦井的開采服務年限符合規(guī)范要求。礦井的設計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應，保證整個礦井和第一水平有足夠的服務年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求，見表2-5。結(jié)合本礦井的實際情況，本礦井采用單水平開采，所以水平服務年限符合要求。表2-5我國各類井型的礦井和第一水平設計服務年限Table2-5Minesandfirst-leveldesignservicelifeofvariouswelltypes