采区储量及服务年限

《煤矿开采学》课程设计学生姓名：何培新编制时间：2011年4月29日第一章 采区巷道布置第一节采区储量与服务年限1、采区生产能力为120万t/a;2、采区工业储量、设计可采储量：（1）各煤层工业储量：K1煤层：Z工=3000×1100×6.9×1.3=2960.1万tK2煤层：Z工=3000×1100×3×1.3=1287万tK2煤层：Z工=3000×1100×2.2×1.3=943.8万t工业储量：5190.9（2）各煤层设计可采储量：K1煤层：Z可=（2960.1－75.34）×75%=3163.57万tK2煤层：Z工=（1287－32.76）×80%=1003.39万tK2煤层：Z工=（943.8－18.4）×85%=786.59万t设计可采储量：4953.55万t3、采区服务年限：T=4953.55÷（120×1.4）=29.5a4、采区回采率为80%。

第二节采区的再划分1、工作面倾斜长度确定为520m；2、采区内一个工作面生产；3、工作面生产能力为52万t/a；4、开采准备系统的发展方向是高产高效生产集中化，采用提高工作面单产，以一个工作面产量保证采区产量，所以定为采区内一个工作面生产；第三节采区内准备巷道布置及生产系统1、通过技术经济分析，选择采区巷道布置最优方案，并论证其合理性。

回采巷道布置方式.：单巷沿空掘巷掘进方式。

分析：已知采区内各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，同时，各煤层瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小。

因此有利于综合机械化作业，可以充分发挥棕采高产高效的优势。

同时，为减小煤柱损失，提高采出率。

综合考虑各种因素，采用单巷沿空掘巷掘进方式。

这种方式掘出的巷道正处在应力降低区，即好维护又提高了采出率，有取代沿空留巷的趋势。

煤矿生产能力核定标准第一章总则第一条为科学核定煤矿生产能力，依据有关法律、法规和技术政策，制定本标准。

第二条核定煤矿生产能力，必须具备以下条件：（一）依法取得采矿许可证、安全生产许可证、煤炭生产许可证和营业执照；（二）有健全的生产、技术、安全管理机构及必备的专业技术人员；（三）有完善的生产、技术、安全管理制度；（四）各生产系统及安全监控系统运转正常。

第三条核定煤矿生产能力以万t/a为计量单位，年工作日采取330d。

第四条核定煤矿生产能力应当逐项核定各生产系统（环节）的能力，取其中最低能力为煤矿综合生产能力。

同时核查采区回采率、煤炭资源可采储量和服务年限。

井工矿主要核定主井提升系统、副井提升系统、排水系统、供电系统、井下运输系统、采掘工作面、通风系统和地面生产系统的能力。

矿井压风、灭尘、通讯系统和地面运输能力、高瓦斯矿井瓦斯抽排能力等作为参考依据，应当满足核定生产能力的需要。

露天矿主要核定穿爆、采装、运输、排土等环节的能力。

除尘、防排水、供电、地面生产系统的能力作为参考依据，应当满足核定生产能力的需要。

第五条核定煤矿生产能力档次划分标准为：（一）30万t/a以下煤矿以1万t为档次（即1、2万t/a……）；（二）30万t/a至90万t/a煤矿以3万t为档次（即33、36万t/a……）；（三）90万t/a至600万t/a煤矿以5万t为档次（即95、100万t/a……）；（四）600万t/a以上的煤矿以10万t为档次（即610、620万t/a……）。

生产能力核定结果不在标准档次的，按就近下靠的原则确定。

第六条煤矿通风系统能力必须按实际供风量核定，井下各用风地点所需风量要符合规程规范要求。

经省级煤炭行业管理部门批准的矿井年度通风能力，可作为核定生产能力的依据。

第七条核定煤矿生产能力所用参数，必须采集已公布或上报的生产技术指标、现场实测和合法检测机构的测试数据，经统计、分析、整理、修正，并进行现场验证而确定。

第二章矿井资源/储量、设计生产能力及服务年限第一节井田境界及资源/储量一、井田境界银星二号煤矿位于宁东煤田积家井矿区的中北部，东以总规划定的矿区东界线为界，南以凤凰梁断层为界，西以DF1（野麦子塘西侧）断层为界，北以18（D9）勘探线南500m（银星一号井田南边界）为界。

井田呈近南北向条带状展布，南北走向长约8.6km，东西倾向宽约5.7km，井田面积约46.4 km2，由21个拐点圈定。

井田境界见图2-1-1。

井田拐点坐标见表2-1-1。

银星二井井田拐点坐标二、矿井资源/储量计算（一）矿井地质资源/储量1、资源/储量估算的工业指标本次矿井资源/储量是根据2010年8月《银星二号井田勘探报告》计算而来的，该勘探报告于2011年已通过审批并备案，勘探资料可以作为初步设计的一句。

根据勘查报告，井田内参与资源/储量估算的煤层有：1、3、3下、4上、4、5、10、11、12、18下，共10层煤层。

本区煤炭资源丰富，地层倾角一般小于25°左右，煤类为不粘煤，属非炼焦用煤。

依据《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T 0215－2002）附录E的规定，本区资源储量估算的工业指标确定如下：（1）最低可采厚度：0.80m 。

（2）原煤最高可采灰分Ad（%）：40%。

（3）最高硫分St,d（%）3%：（4）最低发热量Qnet.d (MJ/Kg)：17.0MJ/Kg。

2、资源储量估算设计开采范围的选择：DF2、DF5、DF9 、DF7四条落差大于50m的断层将井田划分为五块。

其中DF5与DF9断层之间区域煤层赋存比较完整，勘探程度高，资源/储量为429.48Mt，占整个井田的54.5%，其中探明的内蕴经济的资源/储量（331）为114.32Mt，控制的内蕴经济的资源/储量（332）为65.42Mt，331+332占区内资源/储量的41.8%；其它四个块段平均资源/储量都在整个井田的10%左右，其绝大部分为推断的内蕴经济资源/储量（333），其控制程度较低，且50%左右的资源/储量埋深都超过1000m，另外由于断层切割，不易布置工作面。

第一章概述第一节采区位置该采区位于六矿一水平，开采三⒈煤层。

采区北-200、东一一、南-280西F8断层为界。

采区走向长2540m，倾斜长1200m，煤层走向N39°E，倾向S141°E，倾角3°，二一煤层厚度3m，二一煤层实体密度1.45t/m3。

采取瓦斯绝对涌出量＜0.18m3/min掘0.5m3/min，正常涌水量15m3/h，煤尘无爆炸性，煤质中硬。

第二节采煤工作面与地面相对位置的关系地面有需保护地物，邻近采空区对本采空区开采无影响。

矿区内有村庄及矿井工业广场，洗煤厂等工业设施。

区内多为山区荒地和林地，以杂草丛生为主，南、北部山上生长有落叶松树，覆盖率40%左右。

井底车场位于之东侧，回风大巷位于采区上边界距煤层15m的岩层中，运输大巷位于采区下边界距煤层15m的岩石中。

煤层顶板：直接顶为4m页岩，基本顶为7m中砾砂岩采区设计年产量150万t/a第二章地质概况第一节煤层赋存情况煤层赋存呈东北部高而西南部低的态势，倾角一般3°。

井田内褶皱构造在平面上大体呈北北东—北东方向展布，以波状起伏的短轴褶皱构造为主，呈背向斜相间，斜列式、平列式组合，特别在局部地区，还出现一些小型的帚状、环状、S形等组合。

在垂直剖面上多以上部比较开阔平缓，下部比较弯曲或紧闭的平行褶皱为主要特征。

但在一些局部地区也出现一些不协调的层面褶皱，这些不同形态，不同组合的褶皱群，构成了本区构造的主体轮廓。

第二节围岩的性质及其对采煤的影响1、褶曲井田内发育三条轴向北北东向褶皱，编号分别为Z1、Z2、Z3、Z4。

Z1背斜：发育在井田的中部，轴向为北北东向，两翼地层倾角5°-10°，轴向延伸3500m。

Z2向斜：发育在井田的南东部，轴向为北东向，两翼地层倾角6°-11°，基本为一对称舒缓向斜，轴向延伸1500m。

2、断层F1正断层：该断层位于井田的西部边界附近，断层走向为近南北，倾向西，倾角70°，落差最大达20m。

公司矿井水平、采区设计管理规定为提高公司各矿井水平、采区设计质量，进一步完善采矿工程设计工作，依据煤炭行业法律法规及技术标准，针对国家安全监管总局、国家煤矿安监局印发的《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本标准〔试行〕》的要求，结合公司具体情况，特对原《采矿设计管理方法》进行了修改和完善，具体如下：一、设计编制依据设计编制的依据：已经批复的矿井已有相关设计和地质报告或地质说明书、《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计标准》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本标准〔试行〕》、《煤矿防治水规定》及国家、省有关煤矿安全生产的法律法规及技术标准等。

二、设计编制资质1、生产矿井的水平设计〔含安全专篇、防突专项设计〕由矿区设计院设计。

矿区设计院不能满足资质要求的，经公司总工程师同意，可外委其他具备设计资质的设计单位设计。

2、采区设计〔含防突专项设计〕由各矿自行编制，特殊情况需外委设计单位设计的，必须经公司总工程师批准。

3、工作面及其它小型设计必须由各矿自行编制。

三、水平设计、采区设计、工作面设计编制的内容《防止煤与瓦斯突出规定》要求：有突出危险的新建矿井及突出矿井的新水平、新采区，必须编制防突专项设计。

公司所属各矿井在编制水平延深设计的同时，编制包括瓦斯治理内容在内的安全专篇，安全专篇对安全避险“六大系统”设计要做详细说明；煤与瓦斯突出矿井还必须编制水平防突专项设计。

各矿井所有采区必须编制采区设计，煤与瓦斯突出矿井还必须同时编制防突专项设计。

放顶煤工作面必须编制工作面设计。

以上设计必须报公司批准，安全专篇由公司安监局组织审批，防突专项设计由公司一通三防部组织审批，其它设计由公司总工办组织审批。

设计编制的具体内容见附件〔安全专篇具体内容另行下发〕。

四、设计上报要求公司各生产矿井的水平延深设计及安全专篇、防突专项设计，采区设计、采区防突专项设计、联合布置采区新煤层首采面设计和悬移支架放顶煤工作面设计须报公司审批后方可实施。

采矿工程专业课程设计计划及任务书一、课程设计的目的和任务课程设计是采矿工程专业的一个重要教案环节。

通过课程设计，使学生对所学的基础理论和专业知识进行一次系统的总结和提高，并结合实际条件加以综合运用，从而巩固和扩充所学专业知识技能、进一步巩固学生的运算和绘图的技能、培养学生分析和解决实际问题的能力和素质、提高学生的生产实践和动手能力。

通过实习和课程设计，进一步培养和锻炼学生热爱劳动、理论联系实际的务实精神。

本次课程设计，要求学生根据所给采区<带区）的相关资料，进行综合分析、对比和方案优选，最终形成一个巷道布置合理、技术经济可行、生产安全可靠、并能够指导实践生产的采区<带区）设计。

二、课程设计题目命题资料<一）如下：1.采区<带区）位置某矿1203采区<带区）标高为-100~-260m，地面标高为+150~+200m。

2.邻近采区<带区）情况东至1201采区<带区）<正在生产）为界，西至F5断层为界与1205采区<带区）相邻，北至-100m煤层底板等高线为界，南至-260m水平的煤层底板等高线为界。

3.地表情况采区<带区）地表多为农田，无主要建筑物、铁路、河流及水塘，只有零星小量瓦房，井下开采对地面影响甚小。

4.地质构造本区有两个断层现表述如下：F5逆断层：产状，S12~21E，NE22，落差8~10m。

F6正断层：产状，N77E~S87E，SE~SW<30°~ 60°。

5.煤层及顶底板情况6.水文地质情况断层水：F5、F6、断层属于不良导水断层。

钻孔水：809、714钻孔，质量较好，但采掘到附近时，应注意安全。

-100标高以上为采空区，有采空区积水，在开采第一区段时应注意防水。

涌水量：上山 50~100T/h，大巷 90~160T/h。

7.其他地质情况瓦斯：本矿属于低瓦斯矿井，但在断层破碎带、应力集中区瓦斯可能比较集中，采掘接近时，要加强通风管理，预防意外事故。

采区设计与施工管理规范采区设计的编制和实施是矿井技术管理工作的重要内容，是提高矿井经济效益，搞好安全，实现合理集中生产的基础。

根据各矿实际情况，为进一步加强采区设计与施工管理特编制如下规范。

第一节 采区设计编制一般规定第1条 生产矿井新开拓采区，应在开工前提交采区设计方案报集团公司审批。

采区设计方案应有2个以上方案进行经济技术比较，选择最优方案。

第2条 采区开采前，应根据集团公司批准的采区设计方案编制采区设计。

一个采区内同一煤层不得布置3个（含3个）以上回采工作面和5个（含5个）以上掘进工作面同时作业。

严禁在采煤工作面范围内再布置另一个采煤工作面同时作业。

采掘过程中严禁任意扩大和缩小设计规定的煤柱。

采空区内不得遗留未经设计规定的煤柱。

严禁破坏工业场地、矿界、防水和井巷等的安全煤柱。

突出矿井、高瓦斯矿井、低瓦斯矿井高瓦斯区域的采煤工作面，不得采用前进式采煤法。

第3条 采区设计要积极推广应用新技术、新工艺，巷道布置要力求做到系统简单，体现合理集中生产，为矿井高产高效创造条件，做到技术先进，经济合理，安全可靠。

第4条 编制采区设计的依据1、集团公司批准的“采区地质说明书”。

2、矿井设计文件，如矿井设计、矿井改扩建设计、水平设计或区域设计。

3、矿总工程师根据本年度开拓方案和生产接续及集团公司批准的地质说明书下达设计任务书，设计任务书包括以下内容：⑴采区开采范围、开采煤层数目。

⑵设计原则（包括巷道布置、采煤方法的选择、采用先进技术和解决重大安全问题的主导意见）。

⑶采区生产能力。

⑷主要生产系统。

⑸设计方案编制完成时间。

4、设计人员通过调查研究掌握的设计所必需的原始资料以及“煤炭工业技术政策”、“煤炭工业设计规范”、“煤矿安全规程”等上级有关法规和规定。

第5条 采区设计方案内容应包括采区设计说明书（包括特殊安全技术措施）、采区设计图纸、主要机电设备及器材目录、采区设计方案技术经济比较四部分,并附采区地质报告、特殊开采设计及上级有关部门的批复等附件。

第四节井田开拓方式一、井田开拓基本知识（一）矿井储量、生产能力和服务年限一个煤田的范围很大，面积由数十至数千平方公里，甚至上万平方公里，煤的蕴藏量由几亿到几百亿吨。

通常由几个或几十个矿开采。

划给一个矿井来开采的那部分煤田，叫做井田（或矿田）。

井田的边界多是以自然条件（大断层等）来划分。

井田范围的大小，决定了矿井的储量和开采条件，是建设矿井的基本根据。

矿井储量可分为远景储量和工业储量两类，是确定矿井生产能力的重要因素。

矿井的工业储量减去设计和开采损失，就是矿井的可采储量。

可采储量占工业储量的百分比叫做采出率（也称“回采率”），矿井采出率应大于75％以上。

采出率太低，不但浪费了资源，而且减少矿井的服务年限。

矿井可采储量与工业储量、生产能力和服务年限的关系，可用下式表示：Zk=(Zc-P)CZk=A·T·K式中Zk——可采储量，万t；Zc——工业储量，万t；C——采区设计回采率，薄煤层（煤厚≤1.3m）为0.85，中厚煤层（煤厚1.3～3.5m）为0.80，厚煤层（煤厚＞3.5m）为0.75；A——矿井设计生产能力，万t/a；T——矿井设计服务年限，a；K——储量备用系数，一般取1.2～1.4。

矿井生产能力，一般指矿井的设计生产能力。

按设计的生产能力大小矿井分为大、中、小三种井型：大型：1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a 及以上；中型：0.45、0.6、0.9Mt/a；小型：0.3Mt/a及以下。

矿井服务年限应与矿井生产能力相适应，使它们之间保持一个技术、经济上都比较合理的关系。

《煤炭工业矿井设计规范》（2005年版），对45万t/a及以上矿井，按不同井型，对矿井的设计服务年限作了相应的规定，中型矿井设计服务年限不小于40年，1.2～2.4Mt/a矿井设计服务年限不小于50年，3.0～5.0Mt/a矿井设计服务年限不小于60年，6.0Mt/a及以上矿井设计服务年限不小于70年。

前言根据学校毕业要求，我有幸来到阳泰集团晶鑫煤业武甲煤矿进行毕业实习，实习期间，通过自己的努力，收集到武甲煤矿采区供电设计所需的原始资料，并根据采区的实际情况对采区供电方面进行了设计。

本设计是以阳泰集团晶鑫煤业武甲煤矿井下采区供电为对象在遵照《煤矿安全规程》、《矿山供电》、《煤矿井下供电设计指导》、《矿井供电》规定及要求的前提下进行的，根据第一采区的实际情况，在老师和单位技术员的指导下，并深入生产现场，查阅了有关设计资料、规程、规定、规范，听取并收录了现场许多技术员的意见及经验，对采区所需设备的型号及供电线路等进行设计计算。

设计时充分考虑到技术经济的合理，安全的可靠，采用新技术、新产品，积极采取相应措施减少电能损耗，提高生产效率。

1第一章采区概况第一节煤层的埋藏特征一、煤田煤层赋存状况井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。

山西组煤层平均总厚度为5.25m，其中3号煤为稳定可采煤层，厚3.30～6.43m，太原组煤层平均总厚度为6.03m，。

其中15号煤因含硫高为稳定暂不可开采的厚煤层，厚2.71～6.08m。

采用分源预测法计算得矿井3号煤层瓦斯相对涌出量最大为35.00m3/t，矿井应属高瓦斯矿井。

二、采区煤层赋存情况首采区开采3#煤，煤层厚度为3.3米-6.43米，平均厚度为4.96米，层位稳定，属简单～较简单结构。

走向为东西，倾角6——80，为全区稳定可采的近水平厚煤层。

三、地质构造及水文地质情况井田位于沁水块坳的南部，+432水平巷道南部，地层总体受一组宽缓褶皱控制，褶皱轴向北东，倾伏角5～8°，两翼地层倾角一般为5～10°，局部为12～14°。

仅井田北部边缘发育一小型正断层，其余地段未见断层、陷落柱和滑塌构造，地质构造简单。

第二节采区范围一、采区的尺寸，面积，储量，服务年限一采区南北走向长2.16～2.89km，东西倾斜宽约1.4km，面积4.56km2，3号煤层可采储量25.54Mt，采区设计生产能力按1.2Mt/a考虑，可服务约12.8a。

采煤工艺设计与采煤工作面循环作业图表12目录绪论 (2)第一章采区巷道布置 (5)第一节采区储量与服务年限 (5)第二节采区内的再划分 (7)第三节确定采区内准备巷道布置及生产系统 (9)第二章采煤工艺设计 (14)第一节采煤工艺方式的确定 (14)第二节采煤工作面循环作业图表的编制 (19)设计总结 (20)参考文献 (22)附表3绪论一、设计目的(一) 初步应用<煤矿开采学>课程所学的知识,经过课程设计,加深对<煤矿开采学>课程的理解。

(二) 培养采矿工程专业学生的动手能力,对编写采矿技术文件,包括编写设计说明书及绘制设计图纸进行初步锻炼。

(三) 为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。

二、设计题目(一) 设计题目的一般条件某矿第一开采水平上山阶段某采区、盘区或者带区自上而下开采K1,K2和K3煤层,煤层厚度、煤层间距及顶底板岩性见综合柱状图。

该采区、盘区或带区走向长度2100米,区内各煤层埋藏平稳,埋深较浅,地质构造简单,无断层,K1煤层属简单结构煤层,硬度系数f=2,K2和K3煤层属中硬煤层,各煤层瓦斯涌出量较低,自然发火倾向较弱,涌水量也较小。

4设计矿井的地面标高为+30m,煤层露头为-30m。

第一开采水平为该采区服务的一条运输大巷布置在K3煤层底板下方25m处的稳定岩层中,为满足该采区生产系统所需的其余开拓巷道可根据采煤方法不同由设计者自行决定。

(二) 设计题目的煤层倾角条件1、设计题目的煤层倾角条件1煤层倾角条件1:煤层平均倾角为8°,阶段倾斜长度1200m。

2、设计题目的煤层倾角条件2煤层倾角条件2:煤层平均倾角为16°,阶段倾斜长度1000m。

三、课程设计内容(一) 采区、盘区或带区巷道布置设计;(二) 采煤工艺设计及编制循环图表。

四、进行方式学生按设计大纲要求,任选设计题目条件中的煤层倾角条件1或煤层倾角条件2,综合应用<煤矿开采学>所学的知识,每个人独立完成一份课程设计。

煤炭矿井境界、储量、服务年限井⽥境界、储量、服务年限1 井⽥境界1.1井⽥周边状况西以断层F15、F16、F17、F44为界，与四海矿区西⼀矿相邻，东以12号勘探线以东1.5km为界，北以11号煤层露头线为矿界，南部以断层F1、F6为界。

井⽥东西⾛向长平均8.3km，南北倾向宽1.5-3.7km，⾯积约20.8km2。

1.2井⽥境界确定的依据1. 以⼤的断层和勘探边界为矿界；2. 以保证井⽥的合理尺⼨，及与邻近矿区处理好关系；3. 要适于选择井筒位置，安排地⾯⽣产系统和建筑；4. 划分的井⽥范围要为矿井发展留有空间；5. 井⽥要有合理的⾛向长度，以利于机械化程度的不断提升。

1.3井⽥未来发展情况由于本井⽥内断层较多，⽽且断层属特⼤型断层，另外由于整合的⼩型矿井都进⾏了不同程度的开采，对整合井的设计产⽣了⼀定的影响，所以第⼀⽔平开采时不⼀定能达到设计⽣产能⼒。

但随着开采深度的增加，煤层赋存条件好，在开采第⼆⽔平时这个问题能够得到有效的解决。

2 井⽥储量2.1井⽥储量计算参加储量计算的煤层有4#、5#、6#、11#共四层煤。

根据《煤炭资源地质勘探规范》规定，⼯业指标确定为倾⾓⼩于25°煤层，能利⽤储量选⽤厚度≥0.70m,灰分≤40%；暂不能利⽤储量厚度为0.60—0.70m,灰分在40%--50%之间。

倾⾓为20°，能利⽤储量厚度选⽤≥0.60m,暂不能利⽤储量选⽤0.50—0.60m。

矿井储量是指矿井内所埋藏的，具有⼯业价值的煤炭数量，⽽且还表⽰煤炭的质量，反应井⽥勘探程度及开采技术条件。

矿井储量可分为矿井地质储量、矿井⼯业储量和矿井可采储量。

矿井⼯业储量是指地质资源量减去边⾓煤。

矿井设计储量是⼯业储量减去设计计算的断层煤柱、防⽔煤柱、井⽥境界煤柱和已有的地⾯建筑物需要留设的保护煤柱等永久性煤柱的损失量。

矿井可采储量是指矿井设计储量减去⼯业⼴场的保护煤柱、矿井井下主要巷道及上下⼭保护煤柱煤量后乘以采区回采率的储量。