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2.2 井田工业储量
2.2.1 储量计算基础
工业储量是指在井田范围内,经过地质勘探厚度与质量均合乎开采要求,目前可供开采利用的列入平衡表内的储量。
矿井的地质资源量=探明的资源量331+控制的资源量332+推断的资源量333;
探明的资源量331=经济的基础储量111b+边际经济的基础储量2M11+次边际经济的资源量2S11;
探明的资源量332=经济的基础储量122b+边际经济的基础储量2M22+次边际经济的资源量2S22;
矿井工业储量=111b+122b+2M11+2M22+333k。 2.2.2 井田勘探程度
本勘测区控制面积38.4km2,全区共施工153个钻孔,工程量106355.56m,平均每平方公里3.98个钻孔。地震勘测完成物理点856个,采取煤样226个,瓦斯、岩样和水样22个,测地温孔3个。
井田内的地质构造形态主要褶曲和断层以及煤层赋存条件已查清;井田水文地质条件已基本查明,所提资料基本满足设计要求。 2.2.3 矿井工业储量计算
1)矿井地质资源量
由地质勘探知,本矿井可采煤层有四层,分别为2#、4#、6#和11#煤层。但是2#煤层和11#煤层属于薄煤层,而且赋存不稳定,因此本设计主要是对4#和6#煤层进行设计。
由于煤层产状、厚度、煤质比较稳定,倾角变化比较大,本次储量计算采用地质块段法,即以块段面积乘以块段平均煤厚和煤层容重,即得该块段的储量。
根据地质勘探情况,将矿体划分为A、B、C、D、E、F六个块段,如图2-1所示,在各块段范围内,用算术平均法求得每个块段的储量,煤层总储量即为各块段储量之和。
矿井工业储量利用下式计算:
m?r?S (2-1) Zg?cos???式中:
Zg—— 矿井工业储量,Mt;
m—— 各块段煤层平均厚度,m; r—— 煤层容重,t/m3;
S—— 各块段水平面积,km2;
; ?—— 各块段煤层的倾角, °
根据地质勘探报告: 4#的容重为1.36 t/m3; 6#的容重为1.41 t/m3。
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39178.924煤-248.482.3345108.194煤-256.382.2-35-30A-300347172.934煤-293.352.3011169.714煤-277.642.80-350-300-300H=65~240 ∠70°-25056168.674煤-248.232.74316168.194煤-313.862.58-250360170.804煤-219.332.70~~∠°-200-250B40172.754煤-351.562.30359169.244煤-199.162.35°~~∠-25-300-350F2H=0~20 ∠20°35172.304煤-450.902.42-300-35066169.244煤-348.902.57-400C334191.27-400-4504煤-444.382.78318185.774煤-495.022.15-450-500-550D容重//t·m-3 -35-500-400-550EF19 H10=0~ ∠~0 70°-450-500图2-1 翟镇煤矿储量计算块段划分图
地质资源/储量计算详见表2-2。
表2-2 地质资源/储量计算表
块段 面积/km 倾角/(°) 2平均煤厚/m 4煤 2.7 2.5 2.8 2.4 2.3 6煤 3.2 3.4 2.9 3.0 3.0 地质资源/储量/Mt 4煤 6煤 17.88 21.97 12.12 17.09 5.41 5.81 11.07 14.34 8.19 11.07 124.95 A B C D E 4.85 3.53 1.41 3.26 2.56 5 8 7 16 12 4煤 6煤 1.36 1.41 1.36 1.41 1.36 1.41 1.36 1.41 1.36 1.41 井田地质资源/储量/Mt 表2-3 矿井地质/资源分类表 地质资源储量120.40Mt 探明的(331)60% 控制的(332)30% 推断的(333)10% 经济的(111b)80% 59.976 边际经济的(2M11)20% 14.994 经济的(122b)80% 29.988 边际经济的(2M22)20% 7.497 12.495 2)矿井工业储量
矿井工业资源储量是指地质资源量经可行性评价后,其经济意义在边际经济以上的基础储量的内蕴经济的资源储量乘以可信度系数之和。
则矿井工业资源/储量由式计算
Zg= Z111b+Z122b+ Z2M11+ Z2M22+ Z333k (2-2)
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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 ——控制的资源量中的经济的基础储量; 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 ——推断的资源量产;
k ——可信度系数,取0.7~0.9,煤层赋存稳定取0.9,地质构造复杂、煤层赋存不稳定取0.7。由于地质条件简单,k取值0.8。
Zg?59.976?29.988?14.994?7.497?12.495?0.8?122.46Mt
2.3 矿井设计储量
矿井设计储量为矿井工业储量减去计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(构)筑物煤柱等永久煤柱损失量的储量。 2.3.1 永久煤柱损失量
(1)井田境界煤柱 可按下列公式计算:
p?L?b?M?r (2-3)
式中:
p——边界煤柱损失量,t; L——边界长度,m;
b——边界宽度,断层边界50 m,人为边界20 m。 r——煤的容重,取平均容重1.38t/m3; M——煤层平均厚度,m;
则井田的断层边界煤柱损失量为:
西南边界断层:p???4036.78?50?(2.5?3.2)?1.38?158.74万t 东部边界断层:p????(925.66?11267.38)?50?5.7?1.38?86.21万t 井田的人为边界煤柱损失量为:
东部人为边界:p东?1626?20?(2.5?3.2)?1.38?25.58万t 西部人为边界:p西?1080?20?(2.5?3.2)?1.38?16.99万t 南部人为边界:p南?2000?20?(2.5?3.2)?1.38?31.46万t 北部人为边界:p北?5272?20?(2.5?3.2)?1.38?82.94万t
综上井田边界煤柱损失量为:
p边界?p??p???p????p东?p西?p北?p南?158.74?86.21?25.58?16.99?31.46?82.94?401.92万t
(2)断层煤柱
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井田内只有一条落差大于5m的断层,即F2,倾角20°,落差0~20m,由于矿井涌水量小,瓦斯涌出量低,因此断层保护煤柱按50m留设,即断层两侧各留50m的保护煤柱。 断层保护煤柱损失量为:
p断层?2784?2?50?(2.5?3.2)?1.38?218.99万t (3)防水煤柱的留设
由于煤层顶底板状态较好,致密性较好,井田范围内又无较大水系,区内地表水体一般不与其下各含水层发生水力联系,并且各含水层之间均有一定厚度的隔水岩层。含水层水位各不相同,说明其无水力联系。因此,无需留设防水煤柱。
井田保护煤柱损失量见表2-2。
表2-4 保护煤柱损失量
煤柱类型 井田边界保护煤柱 断层及防水保护煤柱 合 计 损失量(万t) 401.92 218.99 620.91 综合以上计算,井田保护煤柱损失量:p1?620.91万t?6.21Mt 2.3.2 矿井设计储量
矿井设计储量按下式计算:
Zs?Zg?p1 (2-4)
式中:
Zs——矿井设计储量,Mt;
Zg——矿井工业储量,Mt;
p1——煤柱损失量,Mt; 矿井设计储量:
Zs?Zg?p1?112.46?6.21?116.25Mt
2.4 矿井可采储量
矿井设可采储量为矿井设计储量减去工业场地和主要井巷煤柱煤量后乘以采区回采率后得到的储量。
2.4.1 工业广场保护煤柱煤量
工业广场的占地面积,根据《煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明》中第十五条,工业场地占地面积指标见表2-3。
表2-5 工业广场占地面积指标表 井型(Mt/a) 2.4及以上 1.2~1.8 0.45~0.9 0.09~0.3 占地面积指标(ha/0.1Mt) 1.0 1.2 1.5 1.8 矿井井型设计为1.2Mt/a,因此由表2-3可以确定本设计矿井的工业广场为14.4公顷
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