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。在计算时要注意根据《煤矿安全规程》留设保护煤柱。
由于该矿井属于资源整合矿井，所以在计算储量时需要考虑之前小井的开采情况。在地质报告当中可知，许多小井基本属于采空区的状态，所以在计算储量时要除去小井已开采的储量。
2.2保安煤柱的设计方法
对于必须留设保护煤柱的建筑物和构筑物，当其形状规整，且长轴与煤层走向或倾向平行时，宜采用垂直剖面法圈定保护边界；当保护对象形状复杂，且又与煤层斜交时，宜用垂线法圈定保护边界；同时应用上述两种方法确定保护煤柱边界时，其重叠部分为受护部分最合理的保护煤柱；当圈定延伸型建筑物或基岩面标高变化较大情况下的保护煤柱时，宜用数字标高投影法。
1. 立井井筒保护煤柱设计
采用垂直剖面法；（见开拓剖面图）
2. 工业场地保护煤柱
按照数字标高投影法，工业场地压煤近似为梯形。
3. 煤层内煤柱
一般来说，井田边界煤柱40米，河流保护煤柱为河床两侧各20米，大的断层一侧留煤柱15-20米，有时也要根据具体的情况而定。详见表2-1。
表2-1 建筑物、构筑物保护煤柱的围护带宽度
建筑物和构造保护等级
围护带宽度（米）
Ⅰ
20
Ⅱ
15
Ⅲ
10
Ⅳ
5
（1）井筒煤柱地面受护面积，包括井架、提升机房和围护带，围护带的宽度为20m，主副井筒保护煤柱以岩层边界角圈定。
（2）工业广场地面受护面积包括工业产地内为煤炭生产直接服务的工业厂房、服务设施和围护带，围护带的宽度为20米，煤按岩层移动角圈定。详见表2-2。
表2-2 地质条件及冲积层和基岩移动角值
井筒垂深
煤层厚度
煤层倾角
φ
γ
β
δ
冲积层厚度
1100m
0.86
18-40o
45o
72o
57o
78o
20m
（3）煤柱留取尺寸
在区段运输平巷和轨道平巷之间留设区段煤柱，对一般煤质和围岩条件的近水平、缓斜及倾斜煤层、薄及中厚煤层不小于8～15米，厚煤层不小于15～20米。采区边界一般留设宽度10米左右。详见表2-3。
断层煤柱留取尺寸：断层落差很大，断层一侧煤柱宽度不小于20米，落差较大的断层一侧煤柱一般为10～15米，落差较小的断层，通常可以不留设断层煤柱。井田境界煤柱按
20米留设。
表2-3 护巷煤柱尺寸
名称
薄及中厚煤层
厚煤层
备注
巷道一侧
两巷之间
巷道一侧
两巷之间
水平大巷
20
20～30
煤层倾角较小时煤柱可小一些
采区上（下）山
20左右
20左右
15～20
15～20
2.3储量计算方法
采用分水平及投影块段法，用煤层真厚度和斜面积计算储量，块段平均厚度采用钻孔见煤厚度，以算术平均法求出。
计算公式：
式中Q-块段储量
S-块段平面积
α-煤层平均倾角
M ---块段平均厚度
γ-煤的容重，详见表2-4。
表2-4 容重采用
序号
煤层号
容重/（g/cm3）
1
4
1.4
2
5
1.4
3
6
1.35
4
11
1.4
块段面积在1：5000的煤层储量计算图上用电子求积仪求得，块段倾角采用余切尺量得。
2.4储量计算评价
本矿井的4#、5#、6#、11#煤层全区发育良好，厚度不稳定，倾角变化较大，井田范围内大的构造控制可靠，水文地质条件中等，大部分储量情况根据《四海矿区资源储量核查报告》计算，充分考虑了整合前小井的资源开采情况以及剩余资源的储量情况，故储量计算较为可靠。煤层储量见表2-5。
表2-5 煤矿储量计算表
煤层号
面积/m2
工业储量/Mt
永久煤柱
/Mt
可采储量
/Mt
占总储量
百分比
4
16.30×106
24.01
4.46
19.55
27.63%
5
14.92×106
23.44
3.77
19.67
27.80%
6
13.89×106
22.18
3.38
18.80
26.57%
11
10.45×106
13.93
1.19
12.74
18.00%
总计
5.56×107
83.56
12.8
70.76
3矿井工作制度、生产能力、服务年限
3.1矿井工作制度
依据《煤矿安全规程》，《煤矿生产许可法》和《劳动法》有关规定，结合滴道矿的实际情况，拟制定工作制度如下：
设计年工作日330天，日提升16小时，采用"四·六"作业制，三班生产，一班准备。
3.2设计生产能力和服务年限
1. 矿井设计生产能力是确定原则
应根据井田储量情况、煤层赋存情况、地质条件，并注意国民发展需要和国内外市场需求，技术装备和管理水平，充分考虑科学技术进步等因素，依据投资少，出煤快，经济效益好的原则合理确定。
2. 确定矿井生产能力的重要因素
（1）储量是指基础储量中经济可采部分。
（2）地质和开采条件技术装备和管理水平矿井与水平服务年限，矿井与水平服务年限计算公式
T=Zm/(A*K)
式中
T --设计计算服务年限
Zm--可采储量，万吨；A--年产量，万吨/年
K--储量备用系数，宜采用1.3-1.5
3. 设计生产能力
矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应考虑当前及今后市场的需煤量。根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，
具体如下：
方案A：1.5Mt/a
方案B：1.2Mt/a
方案C：0.9 Mt/a
上述三种方案，具体选择哪一种，还应根据矿井服务年限来确定。
3.3矿井服务年限的确定
矿井服务年限的计算公式如下：
T＝Z／（A×K）
式中：
Z--矿井设计可采储量，Mt
A--生产能力， Mt／a
K--矿井储量备用系数，K＝1.3～1.5
根据本设计矿井实际情况，K值取1.4。矿井服务年限
依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，
具体如下：
方案A：1.5Mt/a
T＝Z／（A×K）＝34a
方案B： 1.2Mt/a
T＝Z／（A×K）=43a
方案C：0.9Mt/a
T＝Z／（A×K）=56a
参照《煤矿工业矿井设计规范》规定，见下表2-6，可知方案B和方案C 都可行。但是方案C服务年限过长，后期的巷道维护费用相对增加，为了更加合理和更加经济，故选择方案B最优。即：矿井生产能力：A＝1.2Mt／a，矿井服务年限T＝43a。
表2-6 扩建后的矿井设计服务年限
扩建后矿井设计生产能力（Mt/a）
矿井服务年限（a）
6.0及以上
60
3.0~5.0
50
1.2~2.4
40
0.45~0.9
30
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。在计算时要注意根据《煤矿安全规程》留设保护煤柱。
由于该矿井属于资源整合矿井，所以在计算储量时需要考虑之前小井的开采情况。在地质报告当中可知，许多小井基本属于采空区的状态，所以在计算储量时要除去小井已开采的储量。
2.2保安煤柱的设计方法
对于必须留设保护煤柱的建筑物和构筑物，当其形状规整，且长轴与煤层走向或倾向平行时，宜采用垂直剖面法圈定保护边界；当保护对象形状复杂，且又与煤层斜交时，宜用垂线法圈定保护边界；同时应用上述两种方法确定保护煤柱边界时，其重叠部分为受护部分最合理的保护煤柱；当圈定延伸型建筑物或基岩面标高变化较大情况下的保护煤柱时，宜用数字标高投影法。
1. 立井井筒保护煤柱设计
采用垂直剖面法；（见开拓剖面图）
2. 工业场地保护煤柱
按照数字标高投影法，工业场地压煤近似为梯形。
3. 煤层内煤柱
一般来说，井田边界煤柱40米，河流保护煤柱为河床两侧各20米，大的断层一侧留煤柱15-20米，有时也要根据具体的情况而定。详见表2-1。
表2-1 建筑物、构筑物保护煤柱的围护带宽度
建筑物和构造保护等级
围护带宽度（米）
Ⅰ
20
Ⅱ
15
Ⅲ
10
Ⅳ
5
（1）井筒煤柱地面受护面积，包括井架、提升机房和围护带，围护带的宽度为20m，主副井筒保护煤柱以岩层边界角圈定。
（2）工业广场地面受护面积包括工业产地内为煤炭生产直接服务的工业厂房、服务设施和围护带，围护带的宽度为20米，煤按岩层移动角圈定。详见表2-2。
表2-2 地质条件及冲积层和基岩移动角值
井筒垂深
煤层厚度
煤层倾角
φ
γ
β
δ
冲积层厚度
1100m
0.86
18-40o
45o
72o
57o
78o
20m
（3）煤柱留取尺寸
在区段运输平巷和轨道平巷之间留设区段煤柱，对一般煤质和围岩条件的近水平、缓斜及倾斜煤层、薄及中厚煤层不小于8～15米，厚煤层不小于15～20米。采区边界一般留设宽度10米左右。详见表2-3。
断层煤柱留取尺寸：断层落差很大，断层一侧煤柱宽度不小于20米，落差较大的断层一侧煤柱一般为10～15米，落差较小的断层，通常可以不留设断层煤柱。井田境界煤柱按
20米留设。
表2-3 护巷煤柱尺寸
名称
薄及中厚煤层
厚煤层
备注
巷道一侧
两巷之间
巷道一侧
两巷之间
水平大巷
20
20～30
煤层倾角较小时煤柱可小一些
采区上（下）山
20左右
20左右
15～20
15～20
2.3储量计算方法
采用分水平及投影块段法，用煤层真厚度和斜面积计算储量，块段平均厚度采用钻孔见煤厚度，以算术平均法求出。
计算公式：
式中Q-块段储量
S-块段平面积
α-煤层平均倾角
M ---块段平均厚度
γ-煤的容重，详见表2-4。
表2-4 容重采用
序号
煤层号
容重/（g/cm3）
1
4
1.4
2
5
1.4
3
6
1.35
4
11
1.4
块段面积在1：5000的煤层储量计算图上用电子求积仪求得，块段倾角采用余切尺量得。
2.4储量计算评价
本矿井的4#、5#、6#、11#煤层全区发育良好，厚度不稳定，倾角变化较大，井田范围内大的构造控制可靠，水文地质条件中等，大部分储量情况根据《四海矿区资源储量核查报告》计算，充分考虑了整合前小井的资源开采情况以及剩余资源的储量情况，故储量计算较为可靠。煤层储量见表2-5。
表2-5 煤矿储量计算表
煤层号
面积/m2
工业储量/Mt
永久煤柱
/Mt
可采储量
/Mt
占总储量
百分比
4
16.30×106
24.01
4.46
19.55
27.63%
5
14.92×106
23.44
3.77
19.67
27.80%
6
13.89×106
22.18
3.38
18.80
26.57%
11
10.45×106
13.93
1.19
12.74
18.00%
总计
5.56×107
83.56
12.8
70.76
3矿井工作制度、生产能力、服务年限
3.1矿井工作制度
依据《煤矿安全规程》，《煤矿生产许可法》和《劳动法》有关规定，结合滴道矿的实际情况，拟制定工作制度如下：
设计年工作日330天，日提升16小时，采用"四·六"作业制，三班生产，一班准备。
3.2设计生产能力和服务年限
1. 矿井设计生产能力是确定原则
应根据井田储量情况、煤层赋存情况、地质条件，并注意国民发展需要和国内外市场需求，技术装备和管理水平，充分考虑科学技术进步等因素，依据投资少，出煤快，经济效益好的原则合理确定。
2. 确定矿井生产能力的重要因素
（1）储量是指基础储量中经济可采部分。
（2）地质和开采条件技术装备和管理水平矿井与水平服务年限，矿井与水平服务年限计算公式
T=Zm/(A*K)
式中
T --设计计算服务年限
Zm--可采储量，万吨；A--年产量，万吨/年
K--储量备用系数，宜采用1.3-1.5
3. 设计生产能力
矿井生产能力的大小主要根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来确定，还应考虑当前及今后市场的需煤量。根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，
具体如下：
方案A：1.5Mt/a
方案B：1.2Mt/a
方案C：0.9 Mt/a
上述三种方案，具体选择哪一种，还应根据矿井服务年限来确定。
3.3矿井服务年限的确定
矿井服务年限的计算公式如下：
T＝Z／（A×K）
式中：
Z--矿井设计可采储量，Mt
A--生产能力， Mt／a
K--矿井储量备用系数，K＝1.3～1.5
根据本设计矿井实际情况，K值取1.4。矿井服务年限
依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，
具体如下：
方案A：1.5Mt/a
T＝Z／（A×K）＝34a
方案B： 1.2Mt/a
T＝Z／（A×K）=43a
方案C：0.9Mt/a
T＝Z／（A×K）=56a
参照《煤矿工业矿井设计规范》规定，见下表2-6，可知方案B和方案C 都可行。但是方案C服务年限过长，后期的巷道维护费用相对增加，为了更加合理和更加经济，故选择方案B最优。即：矿井生产能力：A＝1.2Mt／a，矿井服务年限T＝43a。
表2-6 扩建后的矿井设计服务年限
扩建后矿井设计生产能力（Mt/a）
矿井服务年限（a）
6.0及以上
60
3.0~5.0
50
1.2~2.4
40
0.45~0.9
30