開元煤礦1.5Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip

開元煤礦1.5Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip,開元,煤礦,1.5,Mta,設(shè)計(jì),CAD,采礦工程 設(shè)計(jì)題目：開元煤礦1.5Mt/a新井設(shè)計(jì) 專題題目：煤礦瓦斯區(qū)域治理技術(shù)研究 摘 要 本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。 一般部分為開元煤礦 1.5Mt/a 新井設(shè)計(jì)，共分 10 章：1.礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征；2. 井田境界和儲(chǔ)量；3.礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限；4.井田開拓；5.準(zhǔn)備方式— 采區(qū)巷道布置；6.采煤方法；7.井下運(yùn)輸；8.礦井提升；9.礦井通風(fēng)與安全技術(shù)；10.礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 開元煤礦位于山西省晉中市境內(nèi)，井田南部有石太鐵路和太舊高速公路，交通十分便利。井田走向（東西）長平均約 5 km，傾向（南北）長平均約 5.5 km，井田水平面積為 27.5 km2。主采煤層一層，即 15 下號(hào)煤層，平均傾角 8°，厚約 3.6m。井田地質(zhì)資源/儲(chǔ)量為 154.82 Mt，工業(yè)資源/儲(chǔ)量為 151.72 Mt，設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為 148.00 Mt，可采資源/儲(chǔ)量 109.34 Mt，礦井服務(wù)年限為 56.07 a。井田地質(zhì)條件簡單。表土層平均厚度 50 m；礦井正常涌水量為 140 m3/h，最大涌水量為 220 m3/h；煤層硬度系數(shù) f=2.3，煤質(zhì)為瘦煤、貧煤； 礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 6.69 m3/t，屬低瓦斯礦井；煤層無自燃發(fā)火傾向，為Ш類不易自燃煤層；煤層無爆炸危險(xiǎn)。 礦井采用雙立井單水平開拓，采用中央并列式和中央分列式混合通風(fēng)。一礦一面，采煤方法為單一走向長壁采煤法。煤炭運(yùn)輸采用鋼絲繩芯膠帶，輔助運(yùn)輸采用軌道運(yùn)輸。 礦井年工作日為 330 d，每天凈提升時(shí)間 16 h。礦井工作制度為：實(shí)行“四六”制（三采一準(zhǔn)）。 專題部分題目是新元煤礦瓦斯區(qū)域治理技術(shù)研究。 翻譯部分是一篇關(guān)于礦井井筒中水垢切割機(jī)的論文，英文原文題目為“Research and development on cutting scale machine in the coalmine shaft ”。 關(guān)鍵詞：立井開拓；采區(qū)；走向長壁采煤法；大采高 ABSTRACT This design can be divided into three sections: general design, monographic study and translation of an academic paper. The general design is about a 1.5 Mt/a new underground mine design of kaiyuan coal mine. It contains ten chapters: 1.overview and the geographical features of the mining field; 2.boundary and reserves of the mining field; 3.working system, designed mine capacity and mine life; 4.development of mining field; 5.preparation in strip district; 6.coal mining method; 7.underground conveying; 8.mine exaltation; 9.mine ventilation and safety technology; 10.the basic technical and economic index. Kaiyuan coal mine lies in Yangquan, Shangxi province. As shitai railway and taijiu highway run across the southern part of the mining field, the traffic is very convenient. It’s about 5 km on the strike and 5.5 km on the dip,with the 27.5 km2 total horizontal area. The minable coal seam of this mine is 15low with the average thickness of 3.6 m , the average dip of 8 ° . The geological resources/reserves of this coal mine are 154.82 Mt, the proved resources/reserves are 151.72 Mt , the designed resources/reserves are 148.00 Mt and the minable resources/reserves are 116.23 Mt, with a mine life of 55.88 years.The geological condition of the mine is relatively simple. The normal mine inflow is 140 m3/h and the maximum mine inflow is 220 m3/h. It is lean coal with low mine gas emission rate and coal spontaneous combustion tendency, and it’s a coal that has no dust explosion. This mine adopts vertical shaft development with one mining level and centralized ventilation. The adopted coal winning method is longwall mining to the dip or to the rise. The belt conveyor is applied to transport coal and track transport, is used in the auxiliary conveying. The workers work 330 days per year ,and exaltate 16 hours one day .The “four-six ” working system is applied for coal mining . The monographic study is a thermal analysis of the gas pulling out in Xinyuan. The translated academic paper is about cutting scale machine in the coalmine shaft. Its title is that Research and development on cutting scale machine in the coalmine shaft. Keywords：vertical shaft development; strip district ; longwall mining to the dip or to therise; great mining heigh.  目 錄 一般部分 1 井田概況及地質(zhì)特征 1 1.1井田概況 1 1.1.1交通位置 1 1.1.2地形地貌 1 1.1.3氣象 2 1.1.4地震 2 1.1.5電源條件 2 1.1.6水文情況 2 1.1.7水源條件 2 1.1.8礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況 2 1.2地質(zhì)特征 2 1.2.1地層 2 1.2.2地質(zhì)構(gòu)造 4 1.2.3水文地質(zhì) 6 1.3煤層特征 7 1.3.1各可采煤層分述如下： 7 1.3.2煤質(zhì) 8 1.3.3瓦斯、煤塵及煤自燃和地溫 8 2 井田境界和儲(chǔ)量 9 2.1井田境界 9 2.2井田勘探 9 2.2.1井田勘探工作 9 2.2.2鉆孔測量工作 10 2.3礦井各類儲(chǔ)量的計(jì)算 12 2.3.1礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量的計(jì)算 12 2.3.2礦井的工業(yè)資源/儲(chǔ)量計(jì)算 13 2.3.3礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量 13 2.3.4煤層礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量 14 2.3.5分采區(qū)計(jì)算可采儲(chǔ)量 16 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 18 3.1礦井工作制度 18 3.2礦井設(shè)計(jì)能力及服務(wù)年限 18 3.2.1確定依據(jù) 18 3.2.2確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 18 3.2.3礦井服務(wù)年限 18 3.2.4 井型校核 19 4 井田開拓 21 4.1井田開拓的基本問題 21 4.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 21 4.1.2工業(yè)場地的位置 22 4.1.3開采水平的確定及采區(qū)的劃分 22 4.1.4井底車場的布置 23 4.1.5礦井開拓延伸方案及階段劃分 23 4.2礦井基本巷道 27 4.2.1井筒 27 4.2.2井底車場 30 4.2.3主要開拓巷道 32 5 準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置 35 5.1煤層地質(zhì)特征 35 5.1.1采區(qū)位置及范圍 35 5.1.2采區(qū)煤層特征 35 5.1.3地質(zhì)構(gòu)造 35 5.1.4頂?shù)装逄匦?35 5.1.5水文地質(zhì) 35 5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 35 5.2.1采區(qū)走向長度的確定 35 5.2.2確定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目 36 5.2.3煤柱尺寸的確定 36 5.2.4 采區(qū)上、下山布置 36 5.2.5 區(qū)段平巷的布置 37 5.2.6 采區(qū)內(nèi)工作面的接替順序 37 5.2.7 采區(qū)通風(fēng)、運(yùn)輸及其它系統(tǒng) 37 5.2.8采區(qū)內(nèi)各種巷道的掘進(jìn)方法 38 5.2.9采區(qū)生產(chǎn)能力 38 5.2.10 采區(qū)采出率 39 5.3 采區(qū)車場及主要硐室 41 5.3.1采區(qū)上部車場選型 41 5.3.2 采區(qū)中部車場選型 41 5.3.3 采區(qū)下部車場選型 42 5.3.4 采區(qū)主要硐室 42 6 采煤方法 44 6.1采煤工藝方式 44 6.1.1采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 44 6.1.2確定采煤工藝方式 44 6.1.3回采工作面長度的確定 44 6.1.4回采工作面的推進(jìn)方向和推進(jìn)度 45 6.1.5落煤方法 45 6.1.6采煤機(jī)工作方式 45 6.1.7推移刮板輸送機(jī)方式 46 6.1.8工藝流程 46 6.1.9支架與采煤機(jī)選型 46 6.2設(shè)備 46 6.3頂板管理 49 6.3.1支護(hù)設(shè)計(jì) 49 6.3.2端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 50 6.3.3各工藝過程注意事項(xiàng) 51 6.3.4工作面頂板管理 52 6.3.5回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 54 6.3.6噸煤成本 55 6.4回采巷道布置 57 6.4.1回采巷道布置方式 57 6.4.2回采巷道參數(shù) 57 7 井下運(yùn)輸 59 7.1 概述 59 7.1.1 井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件和數(shù)據(jù) 59 7.1.2 礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 59 7.1.3 礦井運(yùn)輸設(shè)備選型應(yīng)遵循以下原則： 59 7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 59 7.2.1工作面運(yùn)煤設(shè)備的選型 60 7.2.2采區(qū)輔助運(yùn)輸設(shè)備的選型與設(shè)計(jì) 61 7.2.3 運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算 64 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選 65 7.3.1主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 65 7.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 65 7.3.3電機(jī)車優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件 65 7.3.4設(shè)備選擇 65 7.3.5大巷運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算 66 8 礦井提升 67 8.1 概述 67 8.2.1主井提升 67 8.2.2副井提升 69 9 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì) 72 9.1 礦井概況 72 9.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)方式 72 9.2.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 72 9.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇 72 9.2.3 礦井主扇工作方式的選擇 74 9.2.4 采區(qū)通風(fēng) 74 9.2.5 工作面通風(fēng) 75 9.2.6 通風(fēng)構(gòu)筑物 77 9.3 風(fēng)量計(jì)算及分配 77 9.3.1通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期采煤方案的確定 77 9.3.2 配風(fēng)的原則和方法 77 9.3.3 總風(fēng)量的計(jì)算 77 9.3.4風(fēng)量分配 81 9.4 全礦通風(fēng)阻力的計(jì)算 82 9.4.1礦井通風(fēng)阻力 82 9.4.2礦井最大阻力路線 83 9.5 通風(fēng)機(jī)選型 84 9.5.1 選擇風(fēng)機(jī)的基本原則及技術(shù)資料 85 9.5.2 礦井自然風(fēng)壓 85 9.5.3 風(fēng)機(jī)風(fēng)量及風(fēng)機(jī)選型 86 9.5.4 電動(dòng)機(jī)的選擇 87 9.5.5 對(duì)礦井主要通風(fēng)設(shè)備的要求 88 9.5.6 對(duì)反風(fēng)、風(fēng)峒的要求 89 9.6 礦井災(zāi)害防治措施 89 9.6.1 瓦斯管理措施 89 9.6.2煤塵的防治 89 9.6.3 防火 89 9.6.4 防水 89 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 95 參考文獻(xiàn) 96 專題部分 1 緒論 98 1.1引言 98 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 100 1.2.1國外研究現(xiàn)狀 100 1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 101 1.2.3本文主要研究內(nèi)容 101 2 礦井概況及礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定 102 2.1礦井概況 102 2.2瓦斯抽放系統(tǒng) 102 2.2.1 瓦斯抽放 102 2.2.2礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽放量 104 2.2.3抽放瓦斯的必要性和可能性 108 2.2.4抽放瓦斯方法 109 2.2.5抽放管路方法 114 3.鉆爆抽一體化技術(shù) 116 3.1 煤與瓦作用爆生裂隙形成機(jī)理分析 116 3.1.1 爆炸應(yīng)力波作用 116 3.1.2 爆生氣體作用及貫通裂隙形成的條件 116 3.1.3 煤層瓦斯壓力作用 117 3.2 鉆爆抽一體化技術(shù) 117 3.2.1 鉆爆一體化技術(shù)簡介 117 3.2.2 爆破孔與控制孔間距L 的數(shù)值模擬及分析 117 3.2.3 瓦斯抽放鉆孔密封材料 118 3.3 現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)用及分析 118 3.4 結(jié)論 120 4.結(jié)論 120 參考文獻(xiàn) 120 翻譯部分 英文原文 122 1. Analysis of the condition of cutting the scale 123 2 The development about cutting scale Machine 124 2.1 Machine structure of cutting scale machine 124 2.2 Action process 125 3 Analysis about the cutting principle 126 3.1 Analysis about the cutting principle of tools 126 3.2 Analysis about critical cutting speed and abrasive coefficient 127 4 Conclusions 128 中文譯文 130 1分析去除水垢的條件 131 2水垢切割機(jī)的發(fā)展 132 2.1水垢切削機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu) 132 2.2 動(dòng)作過程 133 3 淺析切削原理 133 3.1 分析切削工具的原理 133 3.2分析臨界切削速度和耐磨系數(shù) 134 4 結(jié)論 135 致 謝 137 一 般 部 分 1 井田概況及地質(zhì)特征 1.1井田概況 1.1.1交通位置 開元煤礦現(xiàn)礦井工業(yè)廣場東距壽陽縣城約14 km，井田中部有壽陽段王運(yùn)煤鐵路專用線，井田南部有石太鐵路線，經(jīng)壽陽東站可達(dá)全國。壽陽站通往全國各大城市里程見表1-1。 表1-1 壽陽站通往全國各大城市里程表 地名 石家莊 北京 秦皇島 連云港 上海 鄭州 西安 里程km 鐵路 150 433 831 988 1416 562 732 公路 160 485 750 1350 1750 570 307國道從井田中部通過，太（原）-舊（關(guān)）高速公路從井田南部通過，交通十分方便。交通位置圖見圖1-1。 圖1-1 交通位置圖 1.1.2地形地貌 井田位于壽陽、陽泉構(gòu)造堆積盆地區(qū)的西北部，屬黃土丘陵地貌，梁、峁比較發(fā)育且平坦，溝谷多呈“U”字形寬谷、井田內(nèi)大面積為第四系黃土及第三系紅土所覆蓋，沖溝中有基巖出露，為石炭系太原組及二疊系上、下石盒子組地層。井田地勢總的趨勢為西高東低，北高南低，最高點(diǎn)在井田西南的寺兒溝，標(biāo)高為1247.3 m；最低點(diǎn)在井田東南的寺莊，標(biāo)高為1062.7 m，最大高差為184.6 m，一般相對(duì)高差多在40-100 m之間。 1.1.3氣象 井田地處黃土高原，氣候干燥，晝夜溫差變化大。降水量：平均年降水量為505.41 mm，降水多集中在6-9月，7、8兩個(gè)月最多，多為暴雨常夾冰雹；蒸發(fā)量：平均年蒸發(fā)量為1754.16 mm,年最高達(dá)2265.0 mm，年最低為1483.8 mm；氣溫：年平均氣溫為7.60℃，一月份最冷，平均-8.80℃，七月份最熱，平均氣溫為21.60 ℃；風(fēng)向：風(fēng)向夏季為東南、冬季為西北；風(fēng)速：年平均風(fēng)速為2.48 m/s，最大月平均為3.9 m/s，最小月平均為1.0 m/s；霜期：初霜期9月中旬，終霜期為次年的4月中旬，長達(dá)7個(gè)月之久，全年無霜期為148天；凍土深度：最大凍土深度為1.10 m。 1.1.4地震 按山西省城市（縣城）地震基本烈度區(qū)劃圖，該區(qū)屬七級(jí)基本地震烈度區(qū)。 1.1.5電源條件 現(xiàn)礦井工業(yè)場地建有35 kV變電所，雙回35 kV電源引自新元煤礦110 kV降壓站。風(fēng)井工業(yè)場地兩回6 kV供電電源,均引自開元礦35 kV變電所的6 kV不同母線段。當(dāng)其中任一回路發(fā)生故障時(shí),另一回能擔(dān)負(fù)風(fēng)井全部負(fù)荷用電。 1.1.6水文情況 礦區(qū)內(nèi)的河流屬黃河流域汾河水系。較大的河為龍門河，自北西向南東流經(jīng)井田中部，為季節(jié)性河流。龍門河在白家莊與人字河匯合，向南東至壽陽縣折向南西入瀟河，向西注入汾河。 1.1.7水源條件 2000年在礦井工業(yè)場地內(nèi)已打一眼深井，通過抽水試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足國家生活及工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。 風(fēng)井工業(yè)場地供水水源為水車送水或打淺井及利用礦井井下排水。 1.1.8礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況 該區(qū)以農(nóng)業(yè)為主，農(nóng)作物以玉米、谷子、豆類為主，此外種植一些經(jīng)濟(jì)作物，如蔬菜、瓜果等。工業(yè)主要以是采礦、冶煉及建材為主。 1.2地質(zhì)特征 1.2.1地層 井田位于沁水煤田西北隅，新生界地層廣泛分布，基巖零星出露于溝谷之內(nèi)。地層由老到新依次為：奧陶系中統(tǒng)；石炭系中、上統(tǒng)；二迭系；第三系；第四系。 1.2.1.1奧陶系（O） 1）中統(tǒng)上馬家溝組（O2s） 厚度為180.00~325.00 m，平均厚度為298.32 m。由淺灰、深灰色厚層白云質(zhì)灰?guī)r，含泥巖，角礫狀泥灰?guī)r等組成，灰?guī)r質(zhì)純致密，普遍具有不均勻巖化現(xiàn)象。 2）中統(tǒng)峰峰組（O2f） 厚度為122.59~238.30 m，平均厚度為166.53 m,由灰、黑、淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r，花斑灰?guī)r等組成，下部含石膏條帶，局部含星狀黃鐵礦。 1.2.1.2石炭系（C） 1）中統(tǒng)本溪組（C2b） 厚度為29.94~68.62 m，平均厚度為47.97 m。主要由淺灰、灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖及2-4層石灰?guī)r組成，夾淺灰色細(xì)粒砂巖及2-3層煤線。底部為透鏡狀分布的山西式鐵礦及G層鋁土礦，與下伏地層平行不整合接觸。 2）上統(tǒng)太原組（C3t） 厚度為104.11~134.21 m,平均厚度為120.78 m。以K1砂巖連續(xù)沉積于本溪組之上，由灰色、灰白色砂巖，灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、深灰色石灰?guī)r及煤層組成。石灰?guī)r一般有4層，自下而上依次為K2下、K2、K3及K4石灰?guī)r。含煤11層，編號(hào)依次為8、9上、9、11、12、13、13下、15、15下、16、17號(hào)，其中8、9、15、15下號(hào)4層可采。 1.2.1.3二疊系（P） 1）下統(tǒng)山西組（P1s） 厚度為48.22~70.00 m，平均厚度為60 m。由灰、灰白色中細(xì)粒砂巖，深灰、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層組成。底部以K7砂巖連續(xù)沉積于太原組之上。本組含煤6層，編號(hào)依次為1、2、3、4、5、6號(hào)，其中3、6二層可采。 2）下統(tǒng)下石盒子組（P1x） 厚度為111.60~133.14 m，平均厚度為122.60 m。以底部K8砂巖連續(xù)沉積于山西組之上，下部為灰黃、灰綠、灰黑色中細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖等。組成K8砂巖為灰、灰白色粗-細(xì)粒砂巖。上部為灰、灰綠色、灰黃色中粗粒長石，石英砂巖夾紫紅色砂質(zhì)泥巖、泥巖。頂部為1-2層鋁質(zhì)泥巖或含鋁質(zhì)泥巖，富含菱鐵質(zhì)鮞粒，風(fēng)化后呈鮮艷的紫紅色斑塊，俗稱“桃花泥巖”，可作為輔助標(biāo)志層，與頂部的上石盒子組分界。 3）上統(tǒng)上石盒子組(P2s) 厚度為235.00~438.45 m，平均厚度為345.00 m，以K12（獅腦峰砂巖）為界分為上下兩段。下段（P2s'）自K10砂巖底至K12砂巖底。下部以黃綠色、灰綠色中細(xì)粒砂巖為主，夾黃褐、黃綠、紫褐色泥巖及砂質(zhì)泥巖。上部以灰褐、暗紫等雜色砂質(zhì)泥巖為主，夾黃綠色中細(xì)粒砂巖。上段（P2s2）自K12砂巖底至K13砂巖底。K12砂巖為灰白色厚層狀含礫中粗砂巖、泥質(zhì)、硅質(zhì)、硅質(zhì)膠結(jié)。其上為黃綠色、暗紫色細(xì)粒長石、石英砂巖與暗紫色、黃綠色砂質(zhì)泥巖互層。 1.2.1.4第三、第四系（R+Q） 1）上第三系上新統(tǒng)(N2) 厚度為0~25 m，由鮮紅、暗紫色粘土，紫紅色細(xì)砂巖，淺灰色礫巖組成，不整合覆于各不同時(shí)代基巖之上。 2）下更新統(tǒng)(Q1) 厚度為5~70 m，下部為黃土、淡紅色細(xì)-粉砂土。中部為灰褐、黃灰色粘土夾泥灰?guī)r薄層。上部主橙紅、深紅色粘土、亞粘土、夾多層古土壤層。 3）中更新統(tǒng)(Q2) 厚度為10~30 m，淡紅、褐黃色亞粘土、粘土，夾古土壤層及1-3層鈣質(zhì)結(jié)核，底部為淡紅色砂礫石層。 4）上更新統(tǒng)(Q3) 厚度為0~15 m，井田內(nèi)廣泛分布，為淡灰黃、土黃色亞粘土、亞砂土、含鈣質(zhì)結(jié)核垂直節(jié)理發(fā)育。 5）全新統(tǒng)（Q4） 厚度為0~20 m，分布于各大溝谷之內(nèi)， 為近代沖洪積物、基巖風(fēng)化砂土層。 綜合地質(zhì)柱狀圖見圖1-2。 1.2.2地質(zhì)構(gòu)造 1.2.2.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 開元井田位于沁水煤田壽陽礦區(qū)西北部，陽曲一盂縣緯向構(gòu)造帶南翼，其東西兩側(cè)受太行經(jīng)向構(gòu)造帶和新華夏系構(gòu)造的控制，南部受壽陽西洛南北向構(gòu)造帶的影響，整個(gè)礦區(qū)是在緯向與經(jīng)向和新華夏系構(gòu)造復(fù)合控制之下。 1.2.2.2井田地質(zhì)構(gòu)造 開元煤礦井田總體構(gòu)造形態(tài)為一走向東西，向南傾斜的單斜構(gòu)造，在此單斜上發(fā)育有次級(jí)的寬緩褶曲，使井田呈舒緩的波狀起伏，煤層傾角為2-8°，平均傾角為6°。 1）褶曲 井田內(nèi)發(fā)育較大褶曲二條。 放馬溝向斜：位于井田中部，放馬溝村南。走向近東西，北翼傾角110°，南翼傾角4—80°。井田內(nèi)延伸約2500 m。上峪背斜：位于井田中部，放馬溝向斜南。兩翼傾角4—60°。 2）斷層 該井田斷層比較發(fā)育，斷層走向大致成北東東向，主要受東西向區(qū)域構(gòu)造的影響，其中被鉆探或巷道揭露、三維地震探測的較典型的斷層表述一下，見表1-2、表1-3。 表1-2 井田大型斷裂構(gòu)造統(tǒng)計(jì)表 斷層序號(hào) 斷層 性質(zhì) 落差 延伸 長度 鉆孔或巷道 揭露 備注 1（F12） 正 17～35 1200 209、H1鉆孔 井田西北部放馬溝村北 2（F11） 正 20 160 位于F12斷層南屬其分支斷層 3（F13） 正 15 600 位于F12斷層北走向北走向北東傾向南東 4（F14） 正 7 430 位于F13斷層西與F12斷層基本平行延伸 5（F19） 正 8 600 23#孔揭露 走向北東東傾向南 6（F53） 正 16～30 1500 210#孔揭露 位于F12斷層北走向近似東西傾向南 7（F54） 正 7.0 500 H2#孔揭露 推斷其走向北東東傾向南 8（F62） 正 12.0 670 巷道揭露 位于井田西北角走向北東東傾向南 9（Fh1） 正 6.0 115 巷道揭露 位于井田北部H5號(hào)孔東走向東西傾向北 10（Fh2） 正 6.0 110 巷道揭露 位于Fh1斷層南走向北西傾向南西 11（Fh3） 正 8.0 130 位于H5號(hào)孔南走向北東傾向北西 12（Fh4） 正 7.0 380 巷道揭露 位于P35號(hào)孔南走向北東東傾向南 13（Fh5） 正 5.0 130 巷道揭露 位于Fh4斷層南走向近東西傾向南 根據(jù)2002.6山西省壽陽縣地方國營黃丹溝煤礦《礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》斷層整理 圖1-2 綜合地質(zhì)柱狀圖 表1-3 5 m以上落差斷層特征一覽表（三維地震帶內(nèi)） 煤層 斷層序號(hào) 斷層性質(zhì) 落差 延伸長度 備注 3# 1 正 5.0 125 三維帶內(nèi)北西處走向近似東西 2 正 10.5 240 三維帶內(nèi)南西處走向近似東西 3 正 9.0 300 三維帶內(nèi)中部走向北東 4 正 7.0 160 三維帶內(nèi)中部走向北西 5 正 7.0 250 三維帶內(nèi)中東部走向北西 6 正 30.0 480 三維帶內(nèi)中東部走向近似東西 9# 1 正 8.0 160 三維帶內(nèi)北西部走向近似東西 2 正 8.0 300 三維帶中部走向北東 3 正 7.0 130 三維帶中部走向北西 4 正 7.0 180 三維帶中部走向北西 5 正 7.0 130 三維帶中部走向北西 6 正 7.0 250 三維帶中東部走向北西 7 正 30.0 720 三維帶中東部走向近似東西 1 正 10.0 200 三維帶西部走向近似東西 2 正 10.0 300 三維帶中部走向北東 3 正 5.0 200 三維帶中部走向北西 4 正 7.0 150 三維帶中部走向北西 5 正 27.0 720 三維帶中東部走向近似東西 6 正 9.0 170 三維帶中東部走向北西 1 正 10.0 180 三維帶西部走向近似東西 2 正 10.0 280 三維帶中部走向北東 3 正 5.0 160 三維帶中部走向北西 4 正 7.0 120 三維帶中部走向北西 5 正 27.0 750 三維帶中東部走向近似東西 6 正 9.0 100 三維帶中東部走向北西 3）陷落柱 井田內(nèi)陷落柱已證實(shí)的有35個(gè)，最大者長軸90 m，短者20 m；地表所見陷落極少，隱伏較多；三維地震解釋28個(gè)，最大者長軸254 m,短者20 m。陷落柱其規(guī)模大小不等，形狀以圓形和橢圓形為主。 4）巖漿巖 井田內(nèi)無巖漿巖侵入現(xiàn)象，故對(duì)煤層及煤質(zhì)無影響。 1.2.3水文地質(zhì) 1.2.3.1含水層及隔水層 井田主要含水層自下而上為奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r含水層、石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r含水層、二迭系砂巖含水層、第四系砂石層等，各含水層分述如下： 1）奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶含水層 奧陶系中統(tǒng)埋深130~570 m，井田北部外圍大面積出露，本統(tǒng)分上、下馬家溝組及峰峰組，以上馬家溝組石灰?guī)r含水層富水性最強(qiáng)。奧灰水位標(biāo)高為+630 m，井田內(nèi)僅15號(hào)及15下號(hào)煤層在井田南部低于該標(biāo)高。 2）石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r溶蝕裂隙含水層 太原組含水層主要是K2、K2、K3、K4層石灰?guī)r層，石灰?guī)r單層厚度為2-3 m，一般富水性弱，單位涌水量為0.0035 L/s.m，滲透系數(shù)為0.0165 m/d，水位標(biāo)高為913.52 m。水質(zhì)類型HCO3·C1-Na型。 3）二迭系砂巖裂隙含水層 山西組，下石盒子組，主要以K7、K8砂巖及3號(hào)煤頂板砂巖為主要含水層，砂巖厚度大，且不穩(wěn)定，單位涌水量為0.0004 L/s·m,滲透系數(shù)為0.0019 m/d,水位標(biāo)高為1003.07 m,水質(zhì)屬HCO3·C1-Na型。 上石盒子組，主要以K10、K12等砂巖為主要含水層，砂巖厚度不大且不穩(wěn)定，單位涌水量為0.234 L/s·m,滲透系數(shù)為0.13 m/d,水位標(biāo)高為1083.27 m,水質(zhì)屬HCO3-CO3·Na型。 4）第四系砂礫石層含水層 廣泛分布的第四系更新統(tǒng)及分布在河谷中的第四系全統(tǒng)，其砂礫石層含孔隙水。雨季含水豐富，旱季含水很小。 本井田內(nèi)主要隔水層有，奧灰頂面至15下號(hào)煤層頂板間的巖層，以泥質(zhì)巖類為主，厚度為80 m左右，石炭、二迭系各含水層間的巖層，也以泥質(zhì)巖類為主，厚度大，沉積穩(wěn)定。 1.2.3.2礦井充水條件 礦井主要充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層，及太原組石灰?guī)r溶蝕裂隙含水層，各含水層富水性弱，對(duì)礦井充水影響小，井田內(nèi)奧灰水位標(biāo)高為+630 m左右，由于隔水層的存在，開采上組煤時(shí)，奧灰水對(duì)礦井無影響。井田內(nèi)河谷第四系全新統(tǒng)砂礫石含水層距最上一層可采煤層3號(hào)煤100 m，因此，煤層開采一般不受河谷第四系含水層地下水的影響。 1.2.3.3礦井涌水量 根據(jù)陽煤集團(tuán)地質(zhì)處提供的礦井涌水資料：礦井正常涌水量為140 m3/h，最大涌水量為220 m3/h。 1.3煤層特征 主要含煤地層為山西組和太原組，含煤地層總厚度為180.78 m，煤層總厚度為17.83 m，含煤系數(shù)9.9%。共含16層煤，自上而下依次為1、2、3、4、5、6、8、9、11、12、13、13下、15、15下、16、17號(hào)。其中南部分區(qū)為3、9、15、15下號(hào)煤層可采。 1.3.1各可采煤層分述如下： 1）3號(hào)煤 位于山西組中部，K8砂巖下20.0 m左右。煤層厚度為1.60-2.50 m，平均厚度為2.20 m。南部分區(qū)東、西兩側(cè)變薄不可采，中間部分全部可采。煤層結(jié)構(gòu)簡單，含或偶含1層夾石。頂、底板巖性以砂質(zhì)泥巖和泥巖為主。本煤層屬局部可采煤層。 2）9號(hào)煤 位于太原組上部，K4灰?guī)r以上20 m左右，煤層厚度為3.51-5.80 m，平均厚度為4.93 m，南部分區(qū)西部9號(hào)煤與8號(hào)煤合并，煤層明顯增厚，煤層含夾石在0—4層，其巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖，厚度一般小于0.20 m，煤層結(jié)構(gòu)簡單。頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，局部為中、細(xì)粒砂巖。底板為砂質(zhì)泥巖、泥巖、局部為粉砂巖或細(xì)粒砂巖。本煤層屬局部可采煤層。 3）15號(hào)煤 位于太原組下部，K2石灰?guī)r為其直接頂板，局部有薄層炭質(zhì)泥巖偽頂。煤層厚度為1.42~4.89 m，平均厚度為3.55 m。南部分區(qū)東、西兩側(cè)變薄不可采，中間部分全部可采。底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖或細(xì)粒砂巖，本煤層屬局部可采煤層。 4）15下號(hào)煤 位于太原組下部，距15號(hào)煤0.80~14.4 m，為太原組最下一層可采煤層。煤厚度為平均3.6 m。煤層結(jié)構(gòu)簡單-復(fù)雜。頂板巖性為中、細(xì)粒砂巖或砂質(zhì)泥巖，底板巖性為砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖，局部為炭質(zhì)泥巖或粉砂巖。本煤層屬全分區(qū)穩(wěn)定可采煤層。 表1-4 煤層特征表 煤號(hào) 平均厚度 煤層間距（m） 夾石層 夾石厚度 （m) 穩(wěn)定性 最小～最大 平均 3 2.20 24.92~69.12 43.9 0~1 較穩(wěn)定 9 4.93 49.6~70.08 64.0 0~4 <0.2 不穩(wěn)定 15 3.55 0.8~14.4 5.5 0~3 <0.2 較穩(wěn)定 15下 3.60 穩(wěn)定 1.3.2煤質(zhì) 各煤層為中~高變質(zhì)煤層，煤種屬瘦煤、貧煤。原煤灰分分別為3號(hào)煤25.19%；9號(hào)煤35.10%；15號(hào)煤24.47%；15下號(hào)煤28.96%。硫分分別為：3號(hào)煤0.34%；9號(hào)煤0.71%；15號(hào)煤2.81%；15下號(hào)煤1.36%。原煤揮發(fā)分：3號(hào)煤14.01~21.52%；9號(hào)煤13.24~34.51%；15號(hào)煤11.49~23.70%；15下號(hào)煤12.96~27.37%。發(fā)熱量分別為：3號(hào)煤26.72 MJ/kg；9號(hào)煤22.15 MJ/kg；15號(hào)煤25.44 MJ/kg；15下號(hào)煤23.00 MJ/kg。 1.3.3瓦斯、煤塵及煤自燃和地溫 1）瓦斯 瓦斯涌出量6.69 m3/t，屬低沼氣礦井。 2）煤塵爆炸性 開元煤礦委托煤炭科學(xué)研究總院撫順分院瓦斯實(shí)驗(yàn)室于2007年9月對(duì)可采煤層進(jìn)行了測試，各煤層均無爆炸性。 3）煤的自燃 開元煤礦委托煤炭科學(xué)研究總院撫順分院通風(fēng)防滅火實(shí)驗(yàn)室于2007年9月對(duì)可采煤層進(jìn)行了測試，各煤層為三類不易自燃。 4）礦井地溫 本井田內(nèi)地溫正常，地溫梯度1.46 ℃/100 m。 2 井田境界和儲(chǔ)量 2.1井田境界 開元煤礦井田位于山西省壽陽縣城西北14 km處，地理坐標(biāo)：東經(jīng)112°59′24″——113°02′47″，北緯37°55′06″——37°58′35″，井田成長方形，南北長約5.5 km，東西長約5 km，面積27.5 km2，如圖2-1所示。 圖2-1 井田范圍 四鄰關(guān)系：西與壽陽縣段王煤礦相接，南與陽煤集團(tuán)新元礦井井田相接，東與壽陽縣平舒鄉(xiāng)小煤礦相鄰。 2.2井田勘探 2.2.1井田勘探工作 1）原華北煤田地質(zhì)勘探局大地隊(duì)及148隊(duì)，于1957年-1958年自盂縣經(jīng)壽陽至太原作過三等點(diǎn)45個(gè)和四等點(diǎn)65個(gè)，1958—1960年國家測繪局又布設(shè)由太原經(jīng)壽陽至盂縣一、二等網(wǎng)和部分軍控點(diǎn)，精度均能滿足相應(yīng)等級(jí)精度要求。但是三、四等先于一、二等網(wǎng)施工，故一、二等網(wǎng)點(diǎn)未聯(lián)測在三、四等網(wǎng)之內(nèi)。從陽泉發(fā)展到太原，平面坐標(biāo)位移達(dá)2-3 m之多。為提高三、四等點(diǎn)精度和歸算到國Ⅱ網(wǎng)上來，進(jìn)行了改建工作。 2）改建工作于1978年9月至1979年10月由148隊(duì)測量分隊(duì)擔(dān)任，主要是滿足航控急需及煤炭資源開發(fā)之用，在國家一、二等點(diǎn)基礎(chǔ)上布設(shè)三等網(wǎng)65點(diǎn)，四等點(diǎn)保持原來圖形結(jié)構(gòu)，只在個(gè)別處予以補(bǔ)充，總共點(diǎn)數(shù)為55個(gè)，新建6m鋼標(biāo)10座，其余均利用舊有覘標(biāo)。標(biāo)石分上、下兩層，按1:1000、1:5000地形測量規(guī)范中有關(guān)標(biāo)石規(guī)格制作，唯原軍控點(diǎn)為一層柱石，因不宜更動(dòng)，予以利用。在等級(jí)點(diǎn)稀少地區(qū)，又用5″小三角補(bǔ)充，埋一層混凝土柱石。 坐標(biāo)為1954年北京坐標(biāo)系（中央子午線111°，六度帶投影），高程為1956年黃海高程系。 3）控制精度按《國家三角測量和精密導(dǎo)線測量規(guī)范》進(jìn)行作業(yè)。使用瑞士T3或T2經(jīng)緯儀，水平角按全圓方向觀測法（依儀器類型），Ⅲ等點(diǎn)觀測9或12測回，Ⅳ等點(diǎn)觀測6或9測回，天頂距按中絲法4測回觀測，小三角用T2經(jīng)緯儀水平角和天頂距各測3測回，其精度見表2-1。 表2-1 精度表 等級(jí) 三角形閉合差 測角中誤差 網(wǎng)之角度 邊長(km) 最弱點(diǎn)位中誤差(m) 最大 最小 平差后 菲萊羅 最大 最小 最大 最小 mx my ms Ⅳ東 5.48″ 2.05″ ±1.44〃 ±1.34〃 97° 38° 6.57 2.28 0.03 0.03 0.04 Ⅳ 6.01 1.95 1.38 1.37 125 21 9.37 2.28 0.025 0.02 0.034 Ⅳ西 6.92 3.16 2.06 1.46 85 34 9.24 1.89 0.03 0.02 0.04 小三角 13 6 4.15 4.11 3.99 1.88 0.04 0.04 0.05 小三角 7 3 2.03 1.87 4.79 1.02 0.01 0.01 0.02 小三角 9 3 1.87 1.63 3.67 0.72 0.02 0.02 0.03 起算數(shù)據(jù)Ⅰ、Ⅱ等點(diǎn)抄自山西省測繪局，計(jì)算在西安市707部隊(duì)利用DTS-18機(jī)（990點(diǎn)程序），用間接觀測平差法解算，采用的是點(diǎn)松弛法，高程用逐次趨近法平差。 4）報(bào)告用1:5000地形圖，系1978年民航二中隊(duì)航空攝影，像片為23×23 cm大像幅黑白像片，像片比例尺為1:18000，代號(hào)為7852航區(qū)。航測調(diào)繪于1979-1981年由我隊(duì)測量分隊(duì)按煤炭部航測大隊(duì)制定的《1:5000-1:10000航測外業(yè)技術(shù)要求》作業(yè)的。內(nèi)業(yè)成圖于1982年由煤炭部航測大隊(duì)采用微分法成圖，三度帶投影，中央子午線1140，基本等高距為5 m。圖式根據(jù)1974年版1:5000-1:10000地形圖符號(hào)描繪，圖幅采用國際統(tǒng)一分幅和編號(hào)法。經(jīng)驗(yàn)收，地形圖質(zhì)量精度能滿足規(guī)范要求。 2.2.2鉆孔測量工作 本井田歷經(jīng)普查、普補(bǔ)、詳查、精查勘探以及生產(chǎn)補(bǔ)鉆，共施工鉆孔46，總進(jìn)尺13319.32 m。 1）1960—1962年，坪頭普查補(bǔ)充勘探由119隊(duì)完成，1962年12月提交普查報(bào)告，山西省煤管局技委會(huì)于1963年9月10日（第03號(hào)）文審查批準(zhǔn)，勘探面積120 km2，批準(zhǔn)儲(chǔ)量1292.58 Mt。黃丹溝煤礦屬坪頭普查區(qū)的一部分，井田內(nèi)有普查孔6個(gè)，鉆探進(jìn)尺1482.42 m，其中全取芯孔3個(gè)，無巖芯孔3個(gè)。鉆探評(píng)級(jí)煤層17層，甲級(jí)12層，乙級(jí)2層，丙級(jí)2層，廢1層。測井評(píng)級(jí)煤層26層，甲級(jí)3層，乙級(jí)14層，丙級(jí)9層。 2）1960年148隊(duì)在河底一帶進(jìn)行精查勘探時(shí)，在本礦內(nèi)施工鉆孔7個(gè)，進(jìn)尺2231.40 m，其中全取芯孔2個(gè)，無巖芯孔5個(gè)。鉆探見煤層8層，甲級(jí)3層，乙級(jí)1層，丙級(jí)3層，廢1層；測井煤層28層，其中甲級(jí)3層，乙級(jí)21層，丙級(jí)4層。經(jīng)詳查鉆孔驗(yàn)證，測井施工質(zhì)量有將灰?guī)r或高阻砂巖解釋為煤的現(xiàn)象。 3）1981—1985年，148隊(duì)進(jìn)行了壽陽礦區(qū)坪頭勘探區(qū)詳查，礦內(nèi)施工鉆孔6個(gè)，進(jìn)尺2640.87 m，均為煤系取芯孔。按1978年部頒《煤田地質(zhì)勘探鉆孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》驗(yàn)收評(píng)級(jí)，鉆探甲級(jí)孔1個(gè)，乙級(jí)孔5個(gè)，測井全為甲級(jí)孔。鉆探見可采煤層30層，其中甲級(jí)22 層，乙級(jí)8層；測井評(píng)級(jí)煤層32層，全為甲級(jí)。測井質(zhì)量良好，鉆探質(zhì)量較好。 表2-2 鉆探工程量一覽表 孔數(shù)（個(gè)） 進(jìn)尺(m) 全取 半取 不取 合計(jì) 取芯 不取芯 合計(jì) 坪頭普查補(bǔ)充119隊(duì) 1960～1962年 3 3 6 770.89 711.53 1484.2 河底精查148隊(duì)1960年 2 5 7 576.81 1654.59 2231.40 坪頭詳查148隊(duì)1981～1985年 6 6 1228.84 1412.03 2640.87 黃丹溝精查148隊(duì)1985年 7 3 5 15 2526.67 2666.06 5192.73 生產(chǎn)補(bǔ)鉆晉中勘探隊(duì)1985年 1 1 108.57 108.57 采區(qū)補(bǔ)鉆148隊(duì)1995年 1 1 105.10 130.44 235.54 生產(chǎn)補(bǔ)鉆 陽煤集團(tuán)地測處 2002年 4 4 1427．79 1427.79 生產(chǎn)補(bǔ)鉆 陽煤集團(tuán)地測處 2004年 6 6 948.14 948.14 合計(jì) 23 10 13 46 7692.81 6574.65 14267.46 4）1985年，148隊(duì)為黃丹溝煤礦進(jìn)行了精查勘探，共施工鉆孔15個(gè)，總進(jìn)尺5192.73 m，其中全取芯孔7個(gè)，煤系取芯孔3個(gè)，無巖芯孔5個(gè)。按1978年部頒《煤田地質(zhì)勘探鉆孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》驗(yàn)收，鉆探甲級(jí)孔8個(gè)，乙級(jí)孔6個(gè)，丙級(jí)孔1個(gè)；測井甲級(jí)孔8個(gè)，乙級(jí)孔7個(gè)。鉆探驗(yàn)收煤層48層，其中甲級(jí)32層，乙級(jí)12層，丙級(jí)4層；測井評(píng)級(jí)煤層82層，其中甲級(jí)78層，乙級(jí)4層，施工質(zhì)量較好。本次勘探只繪制了一號(hào)井田5層煤層底板等高線及儲(chǔ)量計(jì)算圖，沒有文字說明。 5）1985年4月晉中煤田地質(zhì)勘探隊(duì)為黃丹溝煤礦施工生產(chǎn)補(bǔ)充鉆探，井田內(nèi)施工1個(gè)孔，編號(hào)為黃生-1號(hào)孔，進(jìn)108.57 m。該孔雖鉆探全取芯，但煤層未采樣化驗(yàn)；全孔未進(jìn)行物探測井及孔斜測量，資料只作參考。 6）1995年7月，148隊(duì)為原一號(hào)井田舊井采區(qū)施工補(bǔ)充勘探孔1個(gè)，進(jìn)尺235.54 m，煤系地層取芯。經(jīng)驗(yàn)收，鉆探、測井質(zhì)量均為甲級(jí)，鉆探驗(yàn)收煤層4層、2層優(yōu)質(zhì)，2層合格；測井驗(yàn)收煤層4層，全為優(yōu)質(zhì)層，資料可靠。并于1995年9月提交《山西省壽陽縣黃丹溝煤礦舊井采區(qū)地質(zhì)說明書》。 7）1997年，148隊(duì)受黃丹溝礦委托，通過收集以往的勘查資料，結(jié)合礦井地質(zhì)調(diào)查和井下煤層厚度控制點(diǎn)的測量以及取樣化驗(yàn)，經(jīng)過比較充分綜合整理、研究，提交了《山西省壽陽縣黃丹溝煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告》。該報(bào)告的編制使井田的查明程度得到了進(jìn)一步提高，是本井田最為完整的地質(zhì)成果。 8）2002年1月起，陽煤集團(tuán)地質(zhì)測量處為黃丹溝煤礦進(jìn)行了生產(chǎn)補(bǔ)充勘探，截止6月底共完成補(bǔ)鉆4個(gè)，總進(jìn)尺1427.79 m，全部為取芯孔，特級(jí)孔2個(gè)，甲級(jí)孔2個(gè)；鉆探見可采煤層17層，其中優(yōu)質(zhì)11層，合格6層。 9）2004年5月，陽煤集團(tuán)地質(zhì)處再次對(duì)黃丹溝井田東北翼15號(hào)煤合并區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充勘探，共布設(shè)鉆孔6個(gè)，全部施工完畢總進(jìn)尺914.14 m，該孔全部為取芯孔，鉆孔等級(jí)為特級(jí)。本次補(bǔ)勘揭露的可采煤層均符合《煤田鉆孔質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》的優(yōu)質(zhì)或合格。 2.3礦井各類儲(chǔ)量的計(jì)算 2.3.1礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量的計(jì)算 井田范圍內(nèi)的地質(zhì)資源儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。用分組的方法來計(jì)算15下號(hào)的地質(zhì)資源儲(chǔ)量。分組計(jì)算的原則為傾角相差不大。根據(jù)井田地質(zhì)等高線圖結(jié)合分組計(jì)算原則，把井田共劃分為若干個(gè)組。煤炭地質(zhì)資源儲(chǔ)量計(jì)算公式一般為： Zg=S×M×γ/COSα (2.1) 其中 Zg——礦井的地質(zhì)資源儲(chǔ)量，Mt； S——井田水平面積，km2； M——煤層的厚度，m； γ——煤的容重，t/m3； α——煤層傾角，°。 井田分塊如下圖： 圖2-2 井田分塊 計(jì)算見表2-3所示。 表2-3 15下號(hào)煤層地質(zhì)資源儲(chǔ)量計(jì)算 分塊 分塊傾角(°) 實(shí)際面積(m2） 分塊煤層平均厚度(m) 分塊儲(chǔ)量(Mt) A-1 2.78 2226678.82 2.57 8.19 A-2 12.30 4085883.10 4.64 2.77 A-3 5.77 1000571.81 3.80 5.46 A-4 14.64 742466.58 2.78 3.05 A-5 10.16 4150608.76 4.64 27.98 A-6 3.52 2955996.86 2.94 12.45 A-7 4.92 4134714.62 4.06 24.09 A-8 3.26 2106708.84 3.49 10.53 A-9 4.47 3992647.71 4.06 23.25 A-10 0 2481387.62 3.40 12.06 合計(jì) 2481387.62 154.82 注：15下號(hào)煤層煤的容重為1.43 t/m3，平均厚度為3.6 m 由上述表格的數(shù)據(jù)可得： 15下號(hào)煤層礦井的地質(zhì)資源/儲(chǔ)量=154.82 Mt 按照《煤炭礦井工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定礦井地質(zhì)資源儲(chǔ)量的分類如下：礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量按下式計(jì)算： 礦井工業(yè)資源／儲(chǔ)量＝111b＋122b＋2M11＋2M22＋333k 其中探明的資源儲(chǔ)量、控制的資源儲(chǔ)量、推斷的資源儲(chǔ)量各占地質(zhì)儲(chǔ)量的60％、30％、10％。 2.3.2礦井的工業(yè)資源/儲(chǔ)量計(jì)算 Z工業(yè)=331+332+333×0.9 15下號(hào)煤層礦井的工業(yè)資源/儲(chǔ)量=151.72 Mt 2.3.3礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量 2.3.3.1礦井永久保護(hù)煤柱損失量 1）井田邊界保護(hù)煤柱 邊界保護(hù)煤柱可按下列公式計(jì)算： Z邊界=L×b×M×γ (2-2) 式中： Z邊界——邊界保護(hù)煤柱損失量，t； L——邊界長度； b——邊界寬度，邊界煤柱每側(cè)留設(shè)30 m煤柱； M——煤層厚度； γ——煤的容重。 則井田的邊界保護(hù)煤柱為： 15下號(hào)煤層的平均厚度為1.8 m，容重為1.43 t/m3，邊界長22.0 km。 Z15下=22.0×103×30×3.6×1.43=3.40 Mt 2）斷層保護(hù)煤柱 斷層保護(hù)煤柱可按下列公式計(jì)算： Z斷層=L×b×M×γ (2-3) 式中 Z斷層——斷層煤柱損失量，t； L——斷層長度 ，2.1 km； b——煤柱寬度，斷層煤柱每側(cè)留設(shè)30 m煤柱； M——煤層厚度，m； γ——煤的容重，t/m3。 則井田的斷層保護(hù)煤柱為： Z15下=2.1×103×30×3.6×1.43=0.32 Mt 則礦井永久煤柱損失為： Z邊界=3.40+0.32=3.72 Mt 2.3.3.2煤層礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量 Z設(shè)計(jì)= Z工業(yè)- Z邊界- Z斷層 （2-4） 15下號(hào)煤層礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量=148.00 Mt 2.3.4煤層礦井設(shè)計(jì)可采資源/儲(chǔ)量 2.3.4.1煤柱損失 1）工業(yè)廣場永久煤柱 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)條文，不同井型與其對(duì)應(yīng)的工業(yè)廣場面積見表2-3-1。由表2-5可知，并結(jié)合本設(shè)計(jì)井型（1.5 Mt/a），應(yīng)該是18.0公頃，即0.18 km2，但是考慮到近些年來建筑技術(shù)的提高，建筑物不斷向空間發(fā)展，所以，工業(yè)廣場的面積都由縮小的趨勢。 本設(shè)計(jì)取0.75的系數(shù)，則工業(yè)廣場的面積為0.135 km2。長軸定為500 m，短軸定為270 m。采用垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場的壓煤損失，圍護(hù)帶的寬度取20 m。 表2-5 工業(yè)廣場占地面積表 井型/Mt·a-1 占地面積/公頃（Mt）-1 ≥2.4 10 1.2～1.8 12 0.45～0.9 15 0.9～0.3 18 表2-6 巖層移動(dòng)角 煤層名稱 廣場中心深度/m 煤層傾角/(°) 煤層厚度/m 沖擊層厚度/m 沖擊層移動(dòng)角ф/(°) 走向移動(dòng)角δ/(°) 上山移動(dòng)角γ/(°) 下山移動(dòng)角β/(°) 9 50 8 3.78 50 45 72 75 53 15下 50 7.5 1.8 50 45 72 75 53 由此根據(jù)上述以知條件，畫出如圖2-2所示的工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的尺寸： 圖2-3 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 由CAD測得梯形煤柱面積得： S15下=526066.42 ㎡ 則工業(yè)廣場的煤柱量為： Z=S×M×γ （2-5） 式中 Z——工業(yè)廣場煤柱量，t； S——工業(yè)廣場壓煤面積，㎡； M——煤層厚度，m； γ——煤的容重，t/m3。 則Z工廣= 526066.42×3.6×1.43= 2.71 Mt 2）井筒保護(hù)煤柱 由于主、副井井筒保護(hù)煤柱全在工業(yè)廣場保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故不用參與井筒煤柱的計(jì)算，而風(fēng)井的保護(hù)煤柱又在井田邊界煤柱范圍內(nèi)，故不用重復(fù)計(jì)算。 則煤柱損失匯總見