采矿学课程设计说明书 第一组-荆各庄矿带区开采2(4)

《采矿学》课程设计

根据测定的基础数据，分析计算得出鉴定结果（表1-6），本矿属低瓦斯等级。煤矿瓦斯是安全的重要隐患，应引起高度重视，要严格执行《煤矿安全规程》之规定，建立健全各项有关瓦斯管理制度，采取广泛的、有效的预防措施。

表1-7 矿井瓦斯等级鉴定结果

瓦斯 全矿井 相对量（m3/t） 1.25 绝对量（m3/min） 5.2 上年度鉴定鉴定等是否 最大相对量相对量绝对量 最大相对量等级 级 突出 （m3/t） （m3/t） （（m3/min） （m3/t） 采区 全矿井 采区 否 1.67 2.97 10.49 1.30 低 低 二氧化碳 1.3.5 煤尘及煤的自燃

1) 煤尘

荆各庄矿对11煤、12煤的煤尘的爆炸性进行了鉴定，数据如表1-8，结果显示鉴定煤层均有爆炸危险。

表1-8 荆各庄矿实验室煤尘爆炸性鉴定 采样地点 三水平3312 三水平3324 一水平0090 一水平1426 煤层 名称 11 12 11 12 工业分析（%） 水分Wad 2.25 1.67 1.84 1.48 灰分Aad 9.70 挥发性 Vad Vdaf 38.85 44.12 爆炸性试验 火焰长度抑制煤尘爆炸最低（mm） 岩粉量（%） ＞400 ＞400 70 50 90 80 65 65 煤尘爆 炸性鉴 定结果 有爆炸性 有爆炸性 有爆炸性 有爆炸性 17.95 33.09 41.16 40.72 25.37 44.17 40.37 27.47 47.24 2)煤的自燃

为了探索荆各庄矿煤层的自燃发生规律，对11煤、12煤的自燃倾向性进行了测定（表1-9），结果显示各煤层均自燃。

表1-9 荆各庄矿煤层自燃倾向性鉴定

煤层 11 12 水分Mad挥发分Vdaf灰分Aad（%） （%） （%） 1.53 1.12 12.06 39.09 42.44 39.75 吸氧量全硫St.d真密度TRD自燃倾向性（ml/g） （%） （g/cm3） 等级 干煤 7.44 0.31 1.48 1.75 0.67 0.60 Ⅱ级 Ⅱ级

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2采区境界及储量

2.1 境界

井田形状呈一个基本规则的矩形，东西宽9.3km，南北长4.0 km，面积37.2 km2。荆各庄煤矿井田境界示意图如图2.1所示：

图2.1 荆各庄井田境界图

2.2 工业储量

2.2.1井田勘探类型

经查地质报告查明了本井田的煤层赋存情况、构造形态、煤质及水文地质条件。井田勘探类型为大型。

2.2.2工业储量计算

1)矿井地质资源量：Zz=9300×4000×(5.01+5.08) ×1.5=56302.200万吨

2)矿井工业资源储量：60%为探明的储量，30%为控制储量，70%经济基础储量，30%经济边际基础储量。 由公式计算：

Z111b=ZZ×60%×70%=56302.200×0.6×0.7=23646.924万吨 Z122b=ZZ×30%×70%=56302.200×0.3×0.7=11823.462万吨 Z2M11=ZZ×60%×30%=56302.200×0.6×0.3=10134.396万吨 Z2M22=ZZ×30%×30%=56302.200×0.3×0.3=5067.198万吨 Z333K=ZZ×10%×k=56302.200×0.1×0.8=4504.176万吨（k=0.8）

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矿井工业资源储量：Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333K=55176.156万吨 式中：Zg——矿井工业资源/储量

Z111b——探明的资源量中经济的基础储量 Z122b——控制的资源量中经济的基础储量 Z2M11——探明的资源量中边际经济的基础储量 Z2M22——控制的资源量中边际经济的基础储量 Z333——推断的资源量

3)矿井设计资源储量

P1按矿井工业资源储量的30%估算

Zs=Zg×(1-30%)=55176.156×(1-30%)=53520.871万吨 4)矿井设计可采储量：P2按矿井设计资源储量的2%估算 Zk= Zs×(1-30%)×80%=53520.871×(1-30%)×80%=41960.363万吨

2.3 可采储量

2.3.1永久煤柱留设

1）边界煤柱可按下列公式计算

Z＝L×b×M×r

式中：Z——边界煤柱损失量，t；

L——边界长度，m；

b——边界宽度，人为边界30 m。 2）工业广场保护煤柱

本矿井设计年生产能力为5.0Mt/a，按《煤矿设计工业规范》，占地面积指标1公

顷 /10万吨。占地面积为5×105m2。故设计工业广场的尺寸为707×707m2的正方形。

工业广场位置处的煤层的平均倾角为5.2°，工业广场的中心处在井田走向中央，倾向

中央偏上。主井、副井、地面建筑物均在工业广场内，留围护带宽度为20m。

本矿的地质条件及冲积层和基岩层移动角见表2-1。

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2 广场中心深度 m -320

由此根据上述已知条件，画出如图2-2所示的工业广场保安煤柱的尺寸，并由图得出保护煤柱的尺寸为：

I - Im 40°表2-1矿井地质条件及冲积层和基岩层移动角 煤层 厚度 m 5.01 冲积层厚度 m 130 冲积层移动角Φ ° 40 走向移动角 δ ° 70 下山移动角 γ ° 70 上山移动角 β ° 65.8 煤 层 倾 角α ° 5.2 Ⅱ - Ⅱn 40° 40°rl 40° 70°m1 65.8°n1r1 70° 70°l1n2m2r2r3l2l3IIc2a2c1ca1add1bb1d2IIb2

图2-2 工业广场保护煤柱示意图

则工业广场压煤为：QZ＝2%Zz=0.02×56302.200 =11.26Mt 3)断层煤柱

Qd=3%Zz=0.03×56302.200=16.89Mt

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3工作制度和设计生产能力及服务年限

3.1 倾斜长度

分带工作面的倾斜长度就是工作面的连续推进的距离，约为上山或下山阶段斜长。我国2005年发布的《煤炭工业矿井设计规范》的相关规定为分带倾斜长度不宜少于工作面一年的连续推进长度。一般上山部分的倾斜长度宜为1000—1500 m或者更长，下山部分的倾斜长度宜为700—1200 m。本矿井采区倾斜长度为1584m。

3.2 走向长度

采区式划分 在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干具有体立生产系统的块段，每一块段称为采区。采

区的倾斜长度与阶段倾斜长度相等。采区的走向长度一般由500M到2000M不等。采区的斜长一般为600M到

1000M不等。在这样斜长范围内，如采用走向长壁采煤法，也要沿煤层倾向将采区划分成若干个长条部分

，每一长条部分称为区段。每个区段斜长布置一个采煤工作面，工作面沿走向推进。每个区段下部边界开

掘区段运输平巷，上部区段开掘区段回风平巷；各区段平巷通过采区运输上山，轨道上山与开采水平大巷

连接，构成生产系统。

3.3矿井设计生产能力及服务年限

矿井设计生产能力及服务年限 1、矿井设计生产能力：A=

ZKT?K?41960.36360?1.4=499.528Mt/a

T=60a,储量备用系数取1.4

ZK?41960.363=62.532a≈62.5a 2、矿井服务年限：T=A?K500?1.4

3、考虑矿井投产后，可能由于地质损失的增大，采出率降低和矿井增产 后的原因，使矿井的服务年限缩短设备用储量Zb Zb=ZK?0.4?1.4

41960.363?0.4=19602.143万吨

1.4 20

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