崔家寨煤矿1.5-Mta新井设计-巷道锚杆支护.docx

精选资料中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 学 号： 学 院： 矿业工程学院 专 业： 采矿工程 设计题目： 崔家寨煤矿1.5 Mt/a新井设计 专 题： 巷道锚杆支护 指导教师： 职 称： 副 教 授 2012年6月 徐州摘 要本设计包括三个部分：一般部分、专题部分和翻译部分。一般部分为崔家寨煤矿150万t新井设计，共分10章：1.矿区概述及井田地质特征；2.井田境界和储量；3.矿井工作制度、设计生产能力及服务年限；4.井田开拓；5.准备方式-采区巷道布置；6.采煤方法；7.井下运输；8.矿井提升；9.矿井通风与安全技术；10.矿井基本技术经济指标。一般部分针对河北崔家寨矿井进行了井型为1.5Mt/a的新井设计。崔家寨矿井位于河北省境内，井田走向长约8.0km，倾向长约3.2km，面积约25.6km2。主采煤层为5#煤层，平均倾角312，平均厚度3.12m。井田工业储量为145.03Mt，可采储量108.77Mt，矿井服务年限为51.80a。矿井正常涌水量为140m3/h，最大涌水量为600m3/h；矿井相对瓦斯涌出量为1.732m3/t，属低瓦斯矿井。针对首采工作面进行了采煤工艺设计。该工作面煤层平均厚度为3.12m，平均倾角6.7。工作面采用长壁综采一次采全高采煤法。采用双滚筒采煤机割煤，往返一次割两刀。采用“四六制”工作制度，截深0.6m，每天9个循环，循环进尺5.4m，月推进度162m。大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用蓄电池式电机车牵引固定箱式矿车。主井采用两个16t侧卸箕斗提煤，副井采用一对1t矿车双层四车窄罐笼和一个带平衡锤的1t矿车双层四车宽罐笼运料和升降人员。专题部分题目为巷道锚杆支护。翻译部分题目为Optimization model of Coal Mine roadway layout system Based on Evidence Theory and Its Application，主要介绍了优化巷道布置系统模型的理论依据及其应用。关键词：崔家寨矿井；双立井；综采采全高；两翼对角式ABSTRACTThe general design is about a 1.50 Mt/a new underground mine design of Cuijiazhai coal mine. Cuijiazhai coal mine is located in Heibei. Its about 8.0 km on the strike and 3.2 km on the dip, with the 25.6 km2 total horizontal area. The minable coal seam is 5# with an average thickness of 3.12 m and an average dip of 6.7. The proved reserves of this coal mine are 145.03 Mt and the minable reserves are 108.77 Mt, with a mine life of 51.80 a. The normal mine inflow is 140 m3/h and the maximum mine inflow is 600 m3/h. The mine gas emission rate is 1.732 m3/t which can be recognized as low gas mine. The design conducted coal mining technology design against the first face. The coal seam average thickness of this working face is 3.12 m and the average dip is 6.7. The working face applies fully mechanized longwall full-height coal caving method, and uses double drum shearer cutting coal which cuts twice each working cycle. Four-Six working system has been used in this design and the depth-web is 0.6 m with nine working cycles per day, and the advance of a working cycle is 5.4 m and the advance is 162 m per month.The monographic study is Bolting for Coal Lane.The title of the translated academic paper is Optimization model of Coal Mine roadway layout system Based on Evidence Theory and Its Application .Keywords:Zhuji coal mine; double vertical shaft; full-height coal caving; two diagonal wings ventilatio可修改编辑精选资料目 录一般部分1 井田概况及地质特征11.1 井田概况11.1.1 交通位置11.1.2 地形地貌11.1.3 气象21.1.4 地震21.1.5 电源条件21.1.6 水源21.2 地质特征21.2.1地层21.2.2地质构造31.2.3 水文地质31.3 煤层特征41.3.1煤层特性41.3.2 煤质61.3.3 瓦斯、煤尘及煤自燃和地温62 井田境界与储量82.1井田境界82.2 矿井储量计算82.2.1 矿井工业储量82.2.2矿井设计资源/储量102.2.3煤层矿井设计可采资源/储量113 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限133.1矿井工作制度133.2矿井设计生产能力及服务年限134 井田开拓154.1井田开拓的基本问题154.1.1 井筒形式的确定154.1.2 井筒位置的确定采（带）区划分174.1.3 工业场地的位置184.1.4 开采水平的确定184.1.5 矿井开拓方案比较184.2 矿井基本巷道224.2.1井筒224.2.2开拓巷道234.2.3井底车场及硐室235 准备方式采区巷道布置305.1 煤层的地质特征305.2 采区巷道布置及生产系统305.2.1采煤方法及工作面长度的确定305.2.2采区巷道的联络方式305.2.3生产系统305.2.4采区生产能力及采出率305.3 采区车场选型设计326 采煤方法346.1 采煤工艺方式346.1.1 采煤方法的选择346.1.2 回采工作面长度的确定346.1.3 工作面的推进方向和推进度346.1.4 综采工作面的设备选型及配套356.1.5 各工艺过程注意事项406.1.6 工作面端头支护和超前支护416.1.7循环图表、劳动组织、主要技术经济指标426.1.8 综合机械化采煤过程中应注意事项476.2回采巷道布置476.2.1回采巷道布置方式476.2.2回采巷道参数487 井下运输497.1概述497.1.1矿井设计生产能力及工作制度497.1.2煤层及煤质497.1.3运输距离和货载量497.1.4矿井运输系统497.2采区运输设备选择507.2.1设备选型原则：507.2.2采区运输设备选型及能力验算507.3大巷运输设备选择517.3.1主运输大巷设备选择517.3.2辅助运输大巷设备选择517.3.3运输设备能力验算538 矿井提升548.1矿井提升概述548.2主副井提升548.2.1主井提升548.2.2副井提升设备选型559 矿井通风及安全589.1矿井地质、开拓、开采概况589.1.1矿井地质概况589.1.2开拓方式589.1.3开采方法589.1.4变电所、充电硐室、火药库599.1.5工作制、人数599.2矿井通风系统的确定599.2.1矿井通风系统的基本要求599.2.2矿井通风方式的选择599.2.3矿井通风方法的选择609.2.4采区通风系统的要求609.2.5工作面通风方式的确定619.3矿井风量计算619.3.1矿井风量计算方法概述619.3.2回采工作面风量计算629.3.3掘进工作面风量计算639.3.4硐室需要风量的计算649.3.5其他巷道所需风量649.3.6矿井总风量计算649.3.7风量分配659.4矿井通风阻力659.4.1确定矿井通风容易时期和困难时期659.4.2矿井通风容易时期和困难时期的最大阻力路线679.4.3矿井通风阻力计算699.4.4矿井通风总阻力699.4.5矿井总风阻及总等积孔719.5矿井通风设备选型719.5.1通风机选择的基本原则719.5.2通风机风压的确定729.5.3电动机选型739.5.4矿井主要通风设备的要求759.5.5对反风装置及风硐的要求759.6特殊灾害的预防措施759.6.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施759.6.2预防井下火灾的措施769.6.3防水措施7610 设计矿井基本技术经济指标77参考文献78专题部分巷道锚杆支护801问题的提出802煤矿巷道锚杆支护应用实例分析812.1巷道锚杆支护理论的发展812.2煤巷锚杆支护成套技术812.2.1巷道围岩地质力学测试技术822.2.2锚杆支护设计方法822.2.3锚杆支护材料822.2.4锚杆支护施工质量检测与矿压监测832.2.5锚固与注浆联合加固技术832.3典型应用实例分析832.3.1煤矿巷道类型与特点842.3.2千米深井高地应力岩石大巷支护技术842.3.3软岩巷道支护技术852.3.4强烈动压影响巷道支护技术872.3.5大断面矩形巷道支护技术902.3.6小煤柱沿空掘巷支护技术922.3.7深部沿空留巷支护技术933煤巷锚杆支护设计方法与软件963.1动态信息设计法963.2适合工程技术人员使用的设计，软件963.2.1设计软件的组成963.2.2系统功能974 巷道围岩稳定性分类984.1按围岩松动圈的分类方法984.2按围岩变形量的分类方法985 巷道锚杆支护设计方法995.1工程类比法995.1.1以回采巷道围岩稳定性分类为基础的锚杆支护设计方法995.1.2巷道松动圈支护设计995.2理论计算法1015.2.1按悬吊理论设计锚杆支护参数1015.2.2按组合梁理论设计锚杆支护参数1035.3数值模拟分析法1045.3.1有限元法1045.3.2离散元法1045.3.3有限差分法1046软弱顶板煤巷锚杆支护技术研究1056.1软弱顶板围岩强度分析1056.2试验地点地质与生产条件1056.3巷道支护方案1066.4巷道支护效果评价1067巷道锚杆支护特性分析1087.1夹紧力作用下的锚杆支护计算方法1087.2围岩塑性区半径、位移与锚杆长度的关系1087.3围岩塑性区半径、位移与锚杆支护强度的关系1097.4程村矿井下锚杆一次支护设计1108总结111参考文献112翻译部分英文原文114中文译文123参考文献129致谢131一 般 部 分精选资料1 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 交通位置图1-1 崔家寨煤矿交通位置图崔家寨矿井位于河北省蔚县矿区的北部，行政区划隶属张家口市蔚县白草村乡及涌泉庄乡管辖。地理坐标为：东经1142440-1143036，北纬395334-395825。该矿井西南距蔚县南留庄镇约5公里，东南距蔚县城11公里，有公路相通。从南留庄向西可通往山西省广灵县及大同市，由蔚县城向东可通往首都北京，向北通往张家口，宣化，向南通往涞源、保定及石家庄，交通较为便利。1.1.2 地形地貌崔家寨矿位置为，东界：以2726孔与254孔地面中心坐标的连线及延长线与莲花山区为界；南界：以纵13勘探线两端的21孔及22孔地面中心线坐标的连线及其延长线与单候及南留庄井田为界；西界：以F1断层与西细庄井田为界；北界：以纵7勘探线两端的77孔457孔地面中心坐标的连线及其延长线、径线38540000、矿区北部勘探边界为界。其井田地形为西北高，东南低的山前冲洪积平原，海拔高程介于+900+1100m之间，北西向冲沟发育，最深可达20余米，平时沟底干涸无水，暴雨后洪水顺冲沟泄于从蔚县矿区南流经的壶流河中。1.1.3 气象本区属北方干燥型大陆气候，年平均雨量为425.1mm，且大都集中在7、8月份。年平均气温为6，最高月（7月）平均气温为23.2，最低月（1月）平均气温为-12.8。冬季长达5个月之久，年蒸发量为1650mm。冬季多西北风，最大风力达9级，且多发生在3月份，并有沙尘暴现象，其他时间多季风，风力不强。冻结期自11月至次年3月，冻土深度为1.31.5m。1.1.4 地震根据蔚县地震办公室1991年5月31日提供的蔚县矿区地震基本烈度评定报告，蔚县矿区地震基本烈度为六度。1.1.5 电源条件根据蔚县矿区中心工业区规划，矿区110kV变电站设在单候矿井工业区内，目前矿区110kV变电站已经建成使用1.1.6 水源经过水资源的勘探，目前已取得了1.56m3/s的水资源，其中B级0.66m3/s，C级0.9m3/s，可作为矿区用水的水源地。根据水资源法，河北省水利厅、蔚县水利局批文同意矿区取水1. 1m3/s，作为生产、生活用水。1.2 地质特征1.2.1地层根据区域地质资料及钻探揭露，本井田地层有：古生界寒武系上统与奥陶系下统；中生界侏罗系下中统下花园组；中统髫髻山组、后城组；新生界第四系下更新统泥河湾组、上更新统马兰组及全新统现由上而下分述如下：1、新生界第四系主要由粘土、亚粘土组成，夹砂及卵砾石层，厚度32254m，平均142m，西北部较薄，东南部较厚。与下伏中生界侏罗系呈不整合接触。2、中生界侏罗系中侏罗统后城组（J2h）在全井田均有分布，为一套类磨拉石建造，与下伏煤系呈角度不整合接触关系。厚度6384m，平均189m。具有西南薄东北厚的特点。按岩性可分为上、下两段。上段：上部为紫红色砂岩、砂砾岩夹凝灰质砂岩、膨土岩，厚度0135m。中部为灰白、浅绿灰、淡紫色凝灰岩、含砾凝灰岩、沉凝灰岩，厚度0110m，一般40m左右。主要分布于28线以东地区。下部为紫红、灰绿、黄灰色凝灰质中粒砂岩、砂砾岩、粉砂岩，夹淡紫、浅红色膨土岩。凝灰质含量向上逐渐增多。厚度0120m。下段：为暗紫、紫红色巨厚层状砾岩，砾石成分以安山岩、凝灰岩为主，少量为石灰岩及硅质灰岩。分选极差，砾径2100mm，部分大于110mm。多为次棱角次园状，泥砂质充填，上部无胶结，松散，下部钙、硅质胶结，致密块状。岩性较均一，局部夹砂岩薄层。厚度6175m。中侏罗统髫髻山组（J2t）仅见于井田西南部的冲6、蔚176和蔚177三个钻孔中，厚度2646m。岩性为灰、灰褐色安山岩，不整合覆于下花园组之上。中下侏罗统下花园组（J1-2x）为本井田含煤地层，厚3229m，平均105m，按岩性、岩相及含煤性可划分为上、下两段，其地层代号分别为J1-2x2和J1-2x1。上段（J1-2x2）：主要岩性为冲洪积相的紫红、灰绿色泥岩，夹灰绿、浅灰色砂岩、砂砾岩及砾岩，局部夹灰色砂岩、砂质泥岩及不稳定薄煤层数层。其中灰色层段产植物化石。本段厚度0173m，平均54.5m。以连续微角度不整合关系覆于下段地层之上。下段（J1-2x1）：岩性以湖泊湖泊三角洲相的灰色砂岩、粉砂岩和泥岩为主，夹炭质泥岩等10余层煤层，其中1,5 ,6,7煤层为主要可采煤层，厚度3174m，平均72.3m。与下伏古生界为不整合接触关系。3、古生界奥陶系下统（O1）赋存于井田南部，最大残存厚度85.13m，东北部缺失。上部岩性为浅灰、浅黄色中厚层状白云质灰岩，下部为褐黄色隐晶质石灰岩、豹皮状灰岩夹绿色薄层泥灰岩。4、古生界寒武系上统（3）在井田东及东北部为煤系基底。揭露最大厚度73m。岩性为暗紫色夹灰绿色薄层泥灰岩、竹叶状、砾状灰岩和紫红色粉砂岩薄层。1.2.2地质构造崔家寨井田总体体构造形态为一走向近南北或北东倾向东或南东，倾角510的单斜构造。在该井区的北面350m处的10勘探线附近存在一条方向大致与岩层倾向一致为地下水迳流破碎带。在该井区及附近周边范围内的小井开过程中，均没有发现大断层和大褶曲存在，但小断层和岩溶裂隙较发育，所有的出水点均与岩溶裂隙和构造有关，特别是NNE和NWW两组方向的岩溶裂隙和构造，局部地段很发育，它们是区域性的构造发育带，也是区内主要的控水构造。所以总体来说本矿地质条件较好。井田范围内无陷落柱存在。1.2.3 水文地质（一） 含水层及隔水层本井田钻孔、井筒及巷道揭露含水层主要有煤系基底寒武系、奥陶系灰岩含水层；煤系砂岩含水层，第四系砂砾卵石含水层及辉绿岩裂隙含水层。1、煤系基底寒武系灰岩岩溶裂隙含水层（I2）主要分布在井田北部及东北，与西南部的下奥陶统同为煤层基底，岩性以灰紫色砂质叶岩为主，间夹竹叶状及鲕状灰岩及薄层灰岩，裂隙不发育。钻孔抽水试验单位涌水量q值为0.00004350.0958 L/s.m,水位标高+956+958m，属富水性弱的含水层。2、下奥陶统灰岩岩溶裂隙承压含水层（I3）受古地形控制，呈剥蚀残丘形态分布于62、309、123、185、193等孔的连线以南，厚度变化较大，由0101.60m，岩性以白云质灰岩为主，间夹角砾、竹叶状灰岩及泥质条带状灰岩，从钻孔取芯看，岩溶裂隙发育极不均一，受古地形控制以古岩溶为主，钻孔所见溶洞、溶孔大多被泥沙质充填，溶洞主要发育在下奥陶统白云质灰岩中，发育标高为+820+920m，溶孔或溶隙在泥质灰岩中，发育标高为+710+800m，岩溶发育深度一般在70m以浅，水位标高+961+972m，单位涌水量为0.1220.927 L/s.m，为一富水性中等的含水层。本含水层是本井田煤层开采底板进水的主要充水含水层，水头压力1.7492.54MPa，富水性中等，但补给条件不良，利于疏排降压。3、下花园组煤系下段砂岩裂隙承压含水层（1）整个井田均有分布，含水层厚度5.2433.69m，主要岩性为中细砂岩、粉砂岩，泥质胶结，裂隙不发育，上、下有泥岩隔水层分布，补给条件较差，含水微弱，地下水位埋藏深，抽水试验单位涌水量为0.00009830.004091L/s.m。属富水性极弱的含水层。4、下花园组上段砂岩裂隙承压含水层（2）该含水层整个井田均有分布，含水层平均厚度22m，以细砂岩为主，局部为粗砂岩或砂砾岩，裂隙不发育，抽水试验单位涌水量为0.00004410.0163 L/s.m。属富水性弱极弱的含水层。5、第四系马兰期底部洪积砂砾卵石空隙承压含水层（V2）第四系在井田内分布广泛，由北向南逐渐加厚，最大厚度180.42m，一般厚度90m左右，中部和顶部多以黄土、亚沙土为主，下部夹砂砾卵石层，局部砾卵石层与基岩直接接触补给基岩含水层.砂砾卵石含水层厚度4.2734.47m，抽水试验单位涌水量为0.06340.371L/s.m，富水性为弱中等。（二）矿井充水条件根据崔家寨井田水文地质条件和矿井充水特征，水文地质类型为以底板进水为主的中等岩溶裂隙充水矿井，矿井水文地质条件为中等。井田内无地表水体，第四系地层中的粘土、亚粘土是良好的隔水层，煤层不会接受河流侵蚀，但井田内的主要可采煤层低于基底下奥陶统灰岩的水位，其灰岩对煤系的水头压力为1.7492.54MPa，下奥陶统灰岩含水层单位涌水量0.1220.927L/s.m，属富水性中等的含水层，煤系本身含水层对矿井充水影响较小。（三）矿井涌水量崔家寨矿在精查及建井报告中算得正常涌水量为140m3/h，最大涌水量600m3/h，最大突水量为900m3/h，后经石家庄煤矿设计研究院核定，矿井初步设计采用值为：正常涌水量为300m3/h，最大涌水量360m3/h，最大突水量为600m3/h。现在矿井涌水量情况约120m3/h。1.3 煤层特征1.3.1煤层特性本区主要可采煤层有5#煤层，大部可采煤层为1#、4#、6#、7#号煤层自上而下分述如下：1、 1号煤层为最下部的一层煤，它沉积在煤系基底相对低洼的地段，其分布受古地形控制，呈不连续的孤立块段状。可采面积约占井田面积的三分之一强，由3个可采块段组成。1、东部块段：面积13km2，为1号煤层的主要块段，煤层厚度1.004.67m，一般23m。煤层结构自西至东渐变复杂，西部含夹矸一般01层，向东部增加至24层，为厚0.10.3m的泥岩。煤层向边缘急剧变薄并尖灭。2、西部块段：面积3km2，煤层厚度0.803.40m，结构简单，仅个别见煤点含12层夹矸，为厚0.10.2m的泥岩。3、中部块段：面积约0.4km2煤层厚度1.202.14m，为结构简单煤层。总之该煤层一般厚度较大，结构复杂，普遍含13层炭质泥岩夹矸，夹矸单层厚度为0.10.6m，一般0.10.3m。由于凝胶化组分含量高，以光亮半光亮型煤为主。原煤灰份为16.0%19.2%，略高于5、6号煤层。井田内穿过1号煤层位的钻孔有188个，见煤点93个，其中可采点82个。煤层顶板以泥岩为主，次为粉砂岩，局部为细砂岩。底板绝大部分为鲕状粘土岩，部分为泥岩。该煤层虽分布不连续，但在分布范围内厚度较大，变化小，为较稳定煤层。2、 4号煤层上距5号煤层3.1030.50m，平均10.57m。除东部外，井田内绝大部分均有分布，可采区主要分布于14线以东，纵9线以南范围内，可采面积12.6km2。全井田见煤点共132个，其中77个点可采。厚度0.102.30m，可采区内厚度较稳定，一般为1.20m左右，当厚度大于0.80m时，大部分见煤点有一层厚度为0.050.30m的泥岩夹矸。为较稳定的大部可采煤层，煤层对比可靠。煤层顶板以泥岩为主，次为细砂岩，底板为泥岩与粉砂岩。3、 5号煤层下距1号煤层26.5389.04m，平均45m，在181个见煤点中，仅有5个不可采，可采面积达32.8km2。煤层厚度0.606.64m，平均3.26m。井田西部一般为3.5m左右，至井田东部渐增厚为5m左右，东北部较薄，为2m左右。受火成岩侵蚀影响，井田西部共有17个钻孔的煤层变薄为2m以下。辉绿岩大部分是沿煤层顶、底板侵入并侵蚀部分煤层，局部因上、下穿插吞噬全部煤层。除去17个受火成岩破坏的见煤点外，5号煤层见煤点164个，其中有40个点含一层厚0.100.40m的泥岩夹矸，夹矸靠近煤层底部0.200.40m处。不含夹矸的煤层，在相当部位的煤质变差，该煤层为简单结构。煤层顶板在17线以西以中细砂岩和中粗砂岩为主，少量为粉砂岩，以东以细砂岩、细中砂岩为主，其次为粉砂岩，局部为泥岩。底板以粉砂岩、细砂岩（直接底为0.10.5m泥岩、砂质泥岩）为主，次为泥岩。本煤层为稳定型煤层，对比可靠。为井田内厚度最大、稳定程度最好、储量最多的煤层。4、 6号煤层为3m左右的中厚煤层，一般无夹矸，上下部为半暗型煤，中部为半亮型煤。下距5号煤层11.7157.00m，平均25.11m。是主要可采煤层之一。有179个见煤点，其中可采点157个，可采面积30.1km2。煤层厚度0.20 6.00m，平均2.64m。一般厚度3 3.5m，结构简单。至176228孔一线附近出现一层厚度0.200.30m的泥岩夹矸，夹矸厚度向北渐增大，使煤层分叉为厚度1左右的2个分层，形成61号煤层，在向北、东方向61号煤层尖灭，局部6号煤也尖灭。井田西南部纵13勘探线附近共有14个见煤点受到辉绿岩侵蚀破坏，煤层厚度变为2m以下，且部分点不可采。辉绿岩基本上是沿煤层顶、底板侵入并吞噬部分煤层，但并不排除上、下穿插而吞蚀全部煤层，出现无煤区。该煤层顶板以泥岩、粉砂质泥岩为主，次为粉砂岩和少量细砂岩，底板以粉砂岩、泥岩为主，次为细砂岩。该煤层为稳定型，对比可靠。5、 7号煤层为简单结构的薄煤层，多为光亮半亮型煤，常含较多的黄铁矿结核。下距6号煤层6.7042.36m，平均19.26m。煤层厚度0.202.64m，平均0.99m。见煤点165个，其中可采113个，可采面积17.8km2，占井田面积的50。可采区主要分布于176229孔一线以南地区，煤层厚度变化不大，一般均为1m左右，结构简单。另外，在井田东北部有3个由13个可采点组成的孤立块段，面积为0.11.3km2，煤层厚度1.152.60m。该煤层顶板岩性主要为细中砂岩和中粗粒砂岩，局部为粉砂岩、泥岩和砂砾岩，底板为细砂岩或粉砂岩。本煤层属较稳定的大部可采薄煤层，对比可靠。除上述5层煤外，井田内尚有3、51、8、9和10号煤层，均属局部可采煤层，可采面积9号煤层最大，为3.66km2，次为3号煤层为2.25km2，51、8和10号煤层分别为0.38km2、0.66km2和0.25km2，5-1号煤层的储量仅占井田总储量的4%。煤号厚度稳定程度煤层结构间距岩性最小-最大最小-最大顶板底板平均(点数)平均(点数)70.20-2.64较稳定简单6.70-42.36细-中砂岩细砂岩0.99（165）60.20-6.00稳定简单18.77（147）泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩粉砂岩细砂岩2.77（165）11.71-50.6450.60-6.64稳定简单25.47（150）细砂岩中砂岩粉砂岩细砂岩3.26（164）40.10-2.30较稳定简单26.53-99.50泥岩粉砂岩泥岩粉砂岩0.90（132）10.24-4.67较稳定简单-复杂44.98（91）泥岩粉砂岩鲕状泥岩粉砂岩2.27（93）表1-1 崔家寨煤矿主要可采煤层情况表备注：1. 5、6号煤层厚度、间距统计数据不包括岩浆岩影响的孔2. 4、5号煤层间距为3.10-30.50/10.57（130）1.3.2 煤质主要可采煤层1煤层为低中灰、特低硫低硫、低磷的长焰煤；5,6,7煤层为低中灰、低中硫、低磷长焰煤。其他各层为低中灰、低中硫、低磷长焰煤。1.3.3 瓦斯、煤尘及煤自燃和地温1. 瓦斯经勘探各煤层CH4相对的涌出量一般小于1.732 m3/ t，临近各矿井亦为低瓦斯矿井，故本矿井属于低瓦斯矿井。2. 煤尘爆炸性井田内各煤层均无煤尘爆炸危险。3. 煤的自燃井田内各煤层为三类自燃发火煤层，发火期一般为612个月。4. 矿井地温井田内地温梯度均小于3/100m，无地温超过31的高温地区，故本矿井属正常地温，不会出现热害区。2 井田境界与储量2.1井田境界 崔家寨矿井田境界，东部以莲花山区为界；南部以单候及南留庄井田为界；西部以西细庄井田为界；北部以矿区北部勘探边界为界。井田面积34 Km。井田平均走向长7.1km，倾斜长4.802km，井田面积34 Km。表2-1 崔家寨矿采矿证矿区批准范围拐点坐标表(3带)序号XY备注117750.00536190.00矿区范围拐点220580.00535070.00矿区范围拐点323500.00540000.00矿区范围拐点426180.00540000.00矿区范围拐点526830.00543463.00矿区范围拐点622150.00543555.00矿区范围拐点 2.2 矿井储量计算2.2.1 矿井工业储量矿井工业储量是指在井田范围内，经地质勘探，煤层厚度和质量均合乎开采要求，地质构造比较清楚。地质块段法就是根据一定的地质勘探或开采特征，将矿体划分为若干块段，在圈定的块段法范围内可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，每个块段内至少应有一个以上的钻孔。块段划分如图2-1所示。图2-1 块段划分示意图根据煤炭工业设计规范，求得以下各储量类型的值：（1）矿井地质资源量矿井地质资源量可由以下等式计算：Zz=SM/COS （2-1）其中： Zg矿井的地质资源储量，Mt； S井田水平面积，km2； M煤层的厚度，m； 煤的容重，t/m3； 煤层倾角，。将各参数代入（2-1）式中可得表2-2，所以地质储量为： =147.98（Mt）表2-2 煤层地质储量计算煤层块段倾角/()块段面积/km2煤厚/m容重/t/m3储量/Mt煤层总储量/Mt4#15.17.313.121.3631.14147.9827.98.133.121.3634.8337.58.843.121.3637.8346.210.353.121.3644.18（2）矿井工业储量根据钻孔布置，在矿井地质资源量中，60%探明的，30%控制的，10%推断的。根据煤层厚度和煤质，在探明的和控制的资源量中，70%的是经济的基础储量，30%的是边际经济的基础储量，则矿井工业资源/储量由式计算。矿井工业储量可用下式计算： （2-2）式中 矿井工业资源/储量； 探明的资源量中经济的基础储量；控制的资源量中经济的基础储量；探明的资源量中边际经济的基础储量；控制的资源量中经济的基础储量；推断的资源量；可信度系数，取0.70.9。地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井，值取0.9；地质构造复杂、煤层赋存较稳定的矿井，取0.7。该式取0.8。62.15（Mt）31.08（Mt）26.64（Mt）13.32（Mt）11.84（Mt）因此将各数代入式2-2得：145.03（Mt）2.2.2矿井设计资源/储量（1）矿井永久保护煤柱损失量1）井田边界保护煤柱边界保护煤柱可按下列公式计算： Z边界=LbM （2-3）式中： Z边界边界保护煤柱损失量，t； L边界长度； b边界宽度，边界煤柱每侧留设50 m煤柱； M煤层厚度； 煤的容重。则井田的边界保护煤柱为：5号煤层的平均厚度为3.12m，容重为1.36 t/m3；本煤层的边界长27.84km。则边界煤柱损失为Z边界=5.9Mt2）断层保护煤柱断层保护煤柱可按下列公式计算： Z断层=LbM （2-4）式中： Z断层断层煤柱损失量，t； L断层长度 ，2.9 km； b煤柱宽度，断层煤柱每侧留设50 m煤柱； M煤层厚度，m； 煤的容重，t/m3。则断层煤柱损失为Z断层=1.2 Mt（2）煤层矿井设计资源/储量Z设计= Z工业- Z边界- Z断层整个井田范围的矿井设计资源/储量Zs=137.93Mt2.2.3煤层矿井设计可采资源/储量（1）煤柱损失1）工业广场永久煤柱根据煤炭工业设计规范有关条文，不同井型与其对应的工业广场面积见表2-3-1。由表2-5可知，并结合本设计井型（1.5 Mt/a），应该是18公顷，即0.18 km2，长轴定为450 m，短轴定为400 m。采用垂直剖面法计算工业广场的压煤损失，围护带的宽度取20 m。表2-3 工业广场占地面积表井型/Mta-1占地面积/公顷（Mt）-12.4101.21.8120.450.9150.90.318表2-4 岩层移动角煤层名称广场中心深度/m煤层倾角/（）煤层厚度/m冲击层厚度/m冲击层移动角/（）走向移动角/（）上山移动角/（）下山移动角/（）5506.73.26 5045727553由此根据上述以知条件，画出如图2-2所示的工业广场保护煤柱的尺寸：图2-2 工业广场保护煤柱由图可得出保护煤柱的尺寸为：S=梯形面积=（上宽+下宽）高/（2COS） （2-5）