采矿学课程设---计--郑振平文档.doc

1 . 矿井概况及井田地质特征（略） 1.1 矿井概况 本矿井东西长为5500 m，南北宽为3500 m。井田内的可采煤层为9号煤，埋深200--800m，煤层赋存稳定，平均厚度7m。井田深部以煤层的-950 m底板等高线为界；浅部以-350底板等高线为界。地面标高-150m。表土层后平均40m。 1.2 井田地质特征 1）直接底：岩性为泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩，局部为砾岩、中粒砂岩，薄层状～中厚层状，厚0.7~6.54m，平均厚度3.5m。中粒砂岩属中等坚硬岩石。 2）伪顶：岩性为炭质泥岩、泥岩，厚0.20~0.57m，平均0.3m。 3）直接顶：岩性主要为泥岩、砂质泥岩，局部为炭质泥岩，薄层状～中厚层状、波状层理、均匀层理，厚度变化较大，在0.6~8.4m之间，平均3m。 4）老顶：由砾岩、粗粒砂岩、中细粒砂岩构成，一般厚度4~10m，平均厚度6m。砂岩矿物成分主要为石英、长石，岩屑次之，中厚～厚层状，交错层理，块状构造，孔隙式钙质胶结，较为坚硬，属中等坚硬～坚硬岩石。 老底：粉砂岩与中粒砂岩互层，平均厚度25m。 1.3 煤层特征 9号煤干密度1.32~1.731 t/m3，平均1.465 t/m3。 各煤层埋藏平稳，地质构造简单，无断层，煤层属简单结构煤层，硬度系数f=2，属中硬煤层。松散层移动角ψ=55°，基岩沿走向方向的移动角δ=75 o、上山方向的移动角γ=75 o和下山方向的移动角β=85 o。 各煤层瓦斯涌出量较低，自然发火倾向较弱，涌水量也较小。 2. 井田境界及储量 2.1 井田境界 井田划分的原则有： 1）要充分利用自然条件划分井田； 2）要有与矿区开发强度相适应的矿井数目和井田范围； 3）照顾全局； 4）为矿井发展留有余地； 5）直（折）线原则； 6）安全经济效果好； 根据以上的划分原则，再结合城郊矿的实际情况，将其边界做如下划分：北以人为划分的-350 m等高线井田边界线作为边界；南以人为划分的-950m等高线井田边界线作为边界；东西以煤层走向长度为边界。（如图虚线所框-为本井田境界） 由“煤层地板等线图”求得煤层平均倾角约为9.7度。 本井田的走向长度平均约5500m，井田的倾向长度平均为3500/cos9.7o=3551m经过测量井田的水平面积为约19 k㎡。 图1.2煤层地板等线 2.2 井田工业储量 井田工业储量是井田可利用的地质储量与设计损失的储量之和，本井田的走向长度为5500m，由下图可知本井田的倾向长度为3551m，煤层厚度为7m，则由下式求得本井田工业储量： 图2-2 井田倾斜长度：AB=3500÷cos9.7o=3551m? 井田面积S=AB×L=3551×55002?????????? 井田工业储量为： Q=S×M×γ7×1.465= 20028.53万吨； M——煤厚，m； γ——容重， t／m3； 2.3 矿井可采储量 2.3.1 井田内各保护煤柱 矿井工业场地煤柱 根据《煤炭工业设计规范》规定：矿井工业场地的占地面积指标，应不小于下表的规定。 表2.3.1-1 矿井工业场地的占地面积指标 井型 占地指标（公顷/10万吨） 大型井 0.8—1.1 中型井 1.3—1.8 小型井 2.0—2.5 本矿的设计生产能力为180万t/a（第三章介绍本矿井设计生产能力），因此，参考表2-1取本矿井工业场地的占地面积为1.1（公顷/10万吨），那么本矿井的工业广场的面积为约200000 ㎡，一般认为工业广场的形状为矩形，则取工业广场长为500 m，宽为400 m。 参考《煤矿特殊开采方法》确定工业广场的保护带的宽度为20 m， 应用垂直剖面法计算工业广场保护煤柱的留设宽度，其具体作法如图2-2。 表2.3.1-2 地质开采条件和岩层移动角 地质开采条件 基岩移动角/（°） 松散移动角Φ/（°） 煤层倾角 煤层厚度 α β γ 45 14°---25° 7m 74 66.6 73.5 图2.3.1垂直剖面法计算工广保护煤柱 经过作图可知工业广场留设煤柱的形状为梯形，计算并测得该梯形的上边长度为a=516 m，下边长度为b=648 m，高为h=600 m。则梯形的面积为： S =(a+b)×h/2 =（684+896）×698/2 =349200 ㎡ 工业广场的保护煤柱量为： = S×γ×h (2-1) 式中