司馬煤礦2.4Mta新井設計含5張CAD圖.zip,司馬,煤礦,2.4,Mta,設計,CAD 目錄 1 礦井概況與地質特征 1 1.1礦井概況 1 1.1.1地理位置與交通 1 1.1.2地形地貌 2 1.1.3水系水源條件 2 1.1.4氣象及地震 3 1.1.5礦區(qū)經濟概況 3 1.1.6 主要建筑材料供應條件 3 1.2井田地質特征 3 1.2.1井田地質概況 3 1.2.2地層 4 1.2.3水文地質 5 1.2.4地質勘探程度 7 1.3煤層特征 8 1.3.1煤層 8 1.3.2煤層頂、底板 8 1.3.3煤質 9 1.3.4瓦斯、煤塵爆炸及煤的自燃 12 2 井田境界和儲量 14 2.1井田境界 14 2.2礦井工業(yè)儲量 14 2.2.1儲量計算基礎 14 2.2.2礦井地質勘探 14 2.2.3礦井工業(yè)儲量計算 14 2.3礦井可采儲量 16 2.3.1 安全煤柱留設原則 17 2.3.2煤柱損失 17 2.3.2設計儲量 18 2.4 礦井可采儲量 18 2.4.1 工業(yè)廣場的占地面積 18 2.4.2 主要井巷保護煤柱煤量 19 2.4.3 礦井可采儲量 19 3 礦井工作制度、設計生產能力及服務年限 19 3.1礦井工作制度 20 3.2礦井設計生產能力及服務年限 20 3.2.1確定依據 20 3.2.2礦井設計生產能力 20 3.2.3礦井服務年限 20 3.2.4 井型校核 20 4 井田開拓 21 4.1井田開拓的基本問題 22 4.1.1確定井筒形式、數目、位置及坐標 22 4.1.2工業(yè)場地的位置 23 4.1.3開采水平的確定及帶區(qū)的劃分 24 4.1.4主要開拓巷道 24 4.1.5開拓方案比較 24 4.2礦井基本巷道 30 4.2.1井筒 31 4.2.2 開拓巷道 33 4.2.3井底車場及硐室 36 5 準備方式—帶區(qū)準備方式（前期） 38 5.1煤層地質特征 39 5.1.1帶區(qū)位置 39 5.1.2帶區(qū)煤層特征 39 5.1.3煤層頂底板巖石構造情況 39 5.1.4水文地質 39 5.1.5地質構造 39 5.1.6地表情況 39 5.2帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng) 39 5.2.1帶區(qū)準備方式的確定 39 5.2.2帶區(qū)位置及范圍 40 5.2.3采煤方法的確定 40 5.2.4帶區(qū)巷道布置 40 5.2.5帶區(qū)生產系統(tǒng) 41 5.2.6帶區(qū)內巷道掘進方法 42 5.2.7帶區(qū)生產能力及采出率 42 5.3帶區(qū)車場選型設計 44 6 采煤方法 44 6.1采煤工藝方式 45 6.1.1帶區(qū)煤層特征及地質條件 45 6.1.2 確定采煤工藝方式 45 6.1.3回采工作面參數 46 6.1.4回采工藝及工作面設備選型 46 6.1.5采煤工作面支護方式 50 6.1.6工作面端頭支護及超前支護方式 52 6.1.7各工藝過程注意事項 53 6.1. 8回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 55 6.2回采巷道布置 56 6.2.1回采巷道布置方式 56 6.2.2回采巷道支護參數 57 7 井下運輸 58 7.1概述 59 7.1.1礦井設計生產能力及工作制度 59 7.1.2井下運輸系統(tǒng) 59 7.1.3運輸距離和運載量 59 7.1.4井下運輸系統(tǒng) 59 7.2煤炭運輸方式和設備的選擇 60 7.2.1煤炭運輸方式的選擇 60 7.2.2帶區(qū)運輸設備的選型及能力驗算 60 7.3大巷運輸設備選型 62 7.3.1運煤設備 62 7.3.2輔助運輸設備選擇 63 8 礦井提升 64 8.1礦井提升概述 65 8.2主副井提升 65 8.2.1主井提升 65 8.2.2副井提升 67 9 礦井通風與安全 68 9.1礦井概況、開拓方式及開采方法 69 9.1.1礦井地質概況 69 9.1.2開拓方式 69 9.1.3開采方法 69 9.1.4變電所、充電硐室、火藥庫 69 9.1.5工作制、人數 69 9.2礦井通風系統(tǒng)的確定 69 9.2.1礦井通風系統(tǒng)的基本要求 69 9.2.2礦井通風方式的選擇 70 9.2.3礦井主要通風機工作方式的選擇 70 9.2.4 帶區(qū)通風系統(tǒng)的要求 71 9.2.5工作面通風方式的選擇 72 9.3礦井風量計算 72 9.3.1 工作面所需風量的計算 73 9.3.2 掘進工作面需風量 74 9.3.4 硐室需風量 74 9.3.5 其它巷道所需風量 75 9.3.6 礦井總風量計算 75 9.3.7風量分配 75 9.4 礦井通風阻力計算 76 9.4.1 容易和困難時期礦井最大阻力路線確定 76 9.4.2礦井通風阻力計算 80 9.4.3礦井通風總阻力計算 81 9.4.4礦井總風阻和等積孔計算 81 9.5選擇礦井通風設備 82 9.5.1選擇主要通風機 82 9.5.2電動機選型 84 9.6安全災害的預防措施 85 9.6.1預防瓦斯和煤塵爆炸的措施 85 9.6.2預防井下火災的措施 85 9.6.3防水措施 85 10 設計礦井基本技術經濟指標 87 參考文獻 88 致 謝 113 IV 1 礦井概況與地質特征 1.1礦井概況 1.1.1地理位置與交通 司馬煤礦位于長治縣境內，行政區(qū)劃隸屬長治縣蘇店鎮(zhèn)，北距長治市14km，其地理位置為北緯36°04′07〃- 36°10′23〃，東經113°00′33〃-113°05′30〃。礦界西北以太焦鐵路東側保安煤柱與南寨煤礦相望，南與經坊煤礦為鄰，東部為3號煤層露頭線，西鄰目前在建的高河井田。礦界范圍為以下6點限定（3°帶，中央子午線114°） 表1.1 井田范圍 序號 經度 緯度 序號 經度 緯度 1 X＝4001840 Y＝38412869 2 X＝4001099 Y＝38417299 3 X＝3997000 Y＝38416000 4 X＝3995900 Y＝38414900 5 X＝3995900 Y＝38410750 6 X＝3999000 Y＝38410749 礦界范圍近一六邊形，長寬各約6km，總面積29.494km2。 村莊多、人口密集，各種道路四通八達：太－焦鐵路從礦區(qū)西部邊緣通過，207國道從礦區(qū)內南北穿過，西部的長治-晉成高速公路已經通車，區(qū)內各鄉(xiāng)村間均有公路或大路相通，交通便利，如圖1.1。 根據《中國地震動參數區(qū)劃圖》（GB18306-2001），本區(qū)位于地震烈度Ⅵ度區(qū)。 圖1.1 司馬礦井交通位置圖 1.1.2地形地貌 長治地區(qū)位于山西省東南部，我國第二級地理臺階的東緣，屬黃土高原的一部分。本礦區(qū)位于山西高原東南部的長治盆地內，為平坦的盆內平原地貌，區(qū)內東部地勢高峻，區(qū)域中西部屬長治盆地，多被切割成黃土丘陵和低山。 1.1.3水系水源條件 本礦區(qū)所處區(qū)域包括漳河流域、辛安泉域的廣大地區(qū)，區(qū)域內主要河流是漳河，屬海河水系。本礦區(qū)內無大的地表水體，僅在礦區(qū)中部有一條黑水河，為季節(jié)性河流，向北流長12km 后匯入石子河，石子河也為季節(jié)性河流，最終匯入濁漳河南源。 1.1.4氣象及地震 本區(qū)屬半干旱半濕潤季風型氣候，年平均降水量877.4mm，年最大降水量1518.6mm，年最小降水量為556.2mm，降水多集中于7、8、9三個月。多年平均蒸發(fā)量為1811.12mm，蒸發(fā)量大于降水量。每年七、八月最熱，一、二月最冷，最高氣溫為+ 41.5℃，最低氣溫為-23.4℃，年平均氣溫+14.4℃。夏季多東南風，冬季多北、西北風，多年平均風速3.4m/s，最大風速20m/s。冰凍期為每年11月初至翌年3月底，最大凍土深度為0.21m。 永城市屬郯城～廬江地震帶影響范圍，地震烈度小于6。據有關記載，公元925年以來，永城市東部安徽省境內肖縣、宿縣一帶曾發(fā)生38次強烈地震。1668年山東郯城曾發(fā)生8.3級地震，永城市受到地震影響。 根據《中國地震動參數區(qū)劃圖》（GB18306-2001），本區(qū)位于地震烈度Ⅵ度區(qū)。 1.1.5礦區(qū)經濟概況 司馬礦井位于長治縣。長治市下轄十三個縣、區(qū)（長治、潞城、屯留，長子、壺關、平順、黎城、武鄉(xiāng)、襄垣、沁縣、沁源縣、城區(qū)、郊區(qū)）面積13896 km2，人口307.6萬人。1998年，長治市工業(yè)總產值達到275億元，糧食總產量149億kg，農民人均純收入2100元，財政收入達到13.0億元。長治縣總面積1029 km2，轄5鎮(zhèn)18鄉(xiāng)399個行政村，人口35萬人，是全市最大的一個城郊縣，1998年，全縣工業(yè)總產值5.16億元，農業(yè)總產值2.98億元，主要農業(yè)產品為糧食（玉米、高粱、谷子，小麥和豆類等）、蔬菜、線麻、油料等，全縣工礦企業(yè)主要有煤礦、化工（化肥、橡膠）、建材（水泥、磚）、冶金和機械加工業(yè)。長治縣國土面積483 km2，轄4鎮(zhèn)16鄉(xiāng)，254個行政村，人口31.7萬人，2000年全縣工業(yè)總產值達到6.77億元，全縣建成了洗衣機廠、經坊煤礦、鍋爐廠、起重設備廠、通用機械廠、金晶藥業(yè)公司等一批骨干企業(yè)，形成了煤炭、家電、機械制造、化輕四大主導產業(yè)；全縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總產值達到22.89億元，營業(yè)收入達到15.86億元，為農民提供人均收入1600元。 1.1.6 主要建筑材料供應條件 本區(qū)有國內大型煤炭工業(yè)基地潞安礦區(qū)，長期以來形成了可靠的材料供應來源，為礦井的建設提供了方便條件。 1.2井田地質特征 1.2.1井田地質概況 本區(qū)大地構造位置處于我國東部新華夏構造體系第三隆起帶的中段，亦即太行山隆起褶帶,該帶系一西緩東陡的大型復背斜隆起,北段逐漸往NE彎曲，南段往SW及至往西扭轉，總體延伸方向為N20－30°E，它與其它隆起帶和沉降帶彼此平行,并呈雁行排列，作為分界構造的晉獲褶斷帶位于沁水坳陷和太行山隆起帶之間。 礦區(qū)位于晉(城)-獲(鹿)褶斷帶南段的主要構造形跡長治大斷裂的西側，西臨武鄉(xiāng)-陽城坳褶帶。區(qū)內構造受新華夏構造體系的控制，其構造形跡亦呈多字型排列規(guī)律，總體呈一走向NNE、傾向NW、傾角4°左右的單斜構造，并伴有寬緩褶曲和少量斷裂，區(qū)內無巖漿巖侵入。 區(qū)內第四系松散層覆蓋較厚，很少基巖出露。現根據以往鉆孔揭露和地震剖面控制的主要構造分述如下： 1、褶曲 （1）信義村背斜 位于司馬、信義村一線，區(qū)內長約5.5km，走向南段N75°E，北段N55°E，由地震測線所控制，兩翼地層傾角4°。 （2）原家莊向斜 位于馮村東、原家莊一線，區(qū)內長約3.5km走向N55°－65°E，由地震測線所控制，兩翼地層傾角4°。 （3）蘇店背斜 位于西申家莊-林移西南一線，區(qū)內長約1.5km，走向NE，兩翼地層傾角3-4°。 2、斷層 礦區(qū)內以往勘探中發(fā)現有落差不一的中型斷層1條，斷層為北東走向，具有一定的規(guī)律性。 安城正斷層 位于嶺上村、安城、寨子村一線，區(qū)內長約5.5km，與宋家莊正斷層走向一致，走向NE55°，傾向SE35°，傾角70°，落差北段50m，南段30m。有地震測線控制。 1.2.2地層 本礦區(qū)含煤地層為晚古生代石炭-二疊系，區(qū)內除西部外緣零星出露P2s地層外，其余全部為第四系所覆蓋?，F依據鉆孔資料將各地層由老到新簡述如下： 1、奧陶系中統(tǒng)(O2) 為煤系地層基底，鉆孔揭露厚度261.31m(2102號孔)。 （1）上馬家溝組(O2s) 揭露最大厚度70m左右，為灰色中厚層狀的石灰?guī)r，夾泥質灰?guī)r及白云質灰?guī)r。 （2）峰峰組(O2f) 據長治詳查資料，厚161.82-200m,平均176.21m，主要由石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云質灰?guī)r夾石膏層組成。 2、石炭系（C） （1）中統(tǒng)本溪組(C2b) 與下伏奧陶系地層呈平行不整合接觸。厚3.20-29.60m，平均10.44m。主要為一套瀉湖––潮坪為主的灰-深灰色的泥巖、砂質泥巖沉積，夾石灰?guī)r及薄煤層，底部含鐵鋁質泥巖，含菱黃鐵礦結核和大量動植物化石。 （2）上統(tǒng)太原組(C3t) 區(qū)內主要含煤地層之一，厚92.90-121.31m，平均104.74m，為一套海陸交互相沉積。主要由灰－深灰色砂巖、粉砂巖、泥巖、煤層及石灰?guī)r組成，層理構造發(fā)育，動植物化石豐富。按巖性組合特征劃分太原組可分為三段： 下段(C3t1)：從K1砂巖底-K2灰?guī)r底，平均厚度16.31m，以灰-灰黑色泥巖為主，夾鈣質泥巖、泥灰?guī)r，局部夾粉砂巖，含煤2-3層，其中14、15號為可采煤層。 中段(C3t2)：由K2灰?guī)r底-K4灰?guī)r頂，平均厚34.88m，為深灰-灰黑色泥巖、砂質泥巖，夾細粒砂巖和粉砂巖，有石灰?guī)r、泥灰?guī)r4-5層，含煤3層，均不可采。 上段(C3t3)：由K4灰?guī)r頂-K4灰?guī)r底，平均厚度53.45m，為深灰-灰黑色的泥巖、砂質泥巖夾粉砂巖及細粒砂巖，見石灰?guī)r或泥灰?guī)r2-3層，夾不穩(wěn)定的煤層5-7層，其中8-2、9為局部可采煤層。 3、二迭系(P) （1）山西組(P1s) 為礦區(qū)主要含煤地層之一，本組厚45.67-65.10m，平均57.36m。底部以K7砂巖與下伏地層呈整合接觸，由砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成，中部為本區(qū)主要可采的3號煤層賦存部位。本組以色淺、含砂成分較高、交錯層理發(fā)育、生物擾動構造多、植物化石豐富為特點。屬濱海三角州沉積。 （2）下石盒子組(P1x) K8砂巖底－K10砂巖底，厚43.07-75.64m，平均62.70m。以K8砂巖與下伏地層整合接觸。主要為淺灰色－深灰色泥巖、砂質泥巖、灰白色砂巖，頂部常含一較穩(wěn)定的帶紫斑的鮞粒鋁質泥巖，俗稱“桃花泥巖”。 （3）上石盒子組(P2s) 區(qū)內僅在西部零星出露，鉆孔最大揭露厚度290.58m，僅出現中段和下段，底部K10砂巖與下伏地層呈整合接觸。本組地層由灰綠、紫紅砂質泥巖、泥巖、灰白、黃綠色中粗粒砂巖組成。 4、第三系上新統(tǒng)(N2) 為一套山麓洪積相沉積，厚0－21.24m。為紫紅、褐紅、磚紅、棕黃及黃色粘土、亞粘土與砂互層，底部含礫石層。與下伏地層呈角度不整合接觸。 5、第四系(Q) 區(qū)內廣泛分布，鉆孔最大揭露厚度198.95m，主要由亞砂土、亞粘土、粘土、砂組成，底部含礫石層。根據首采區(qū)地震資料，新生界厚度總體規(guī)律為東南部和西南部較薄，厚度變化范圍在125-140m之間，中部厚度一般在140-150m之間，西北部和東北部相對較厚，厚度變化在145-170m之間。 1.2.3水文地質 礦區(qū)所處區(qū)域水文地質單元包括漳河流域、辛安泉域的廣大地區(qū)。區(qū)域東部地勢高峻，出露一套碳酸鹽巖類地層，呈南北向長條狀分布，含巖溶裂隙水，向西地勢逐漸降低。區(qū)域中西部屬長治盆地，多被切割成黃土丘陵和低山。該盆地為新生代早期形成的斷陷盆地，新生界厚度達300多米，其間屬孔隙含水層，區(qū)內尚有古生界碎屑巖類裂隙含水層，富水性弱。 區(qū)域內主要河流是漳河，屬海河水系。本礦區(qū)內無大的地表水體，僅在礦區(qū)中部有一條黑水河，為季節(jié)性河流，向北流長12km 后匯入石子河，石子河也為季節(jié)性河流，最終匯入濁漳河南源。 1、區(qū)域主要含水層組 （1）松散巖類孔隙含水層組 主要由第三系、第四系松散沉積物亞砂土、砂、礫等組成，厚20－60m，大氣降水為主要補給來源，水位一般高出河流水位，向地表排泄，東部則通過長治大斷裂向深部排泄。 （2）碎屑巖類裂隙含水層組 主要由二迭系碎屑巖組成。石盒子組單位涌水量0.0003-0.472l/s.m,屬弱含水層，山西組裂隙含水層單位涌水量0.0005-0.23l/s.m，含水層主要為風化裂隙和構造裂隙，屬弱含水層。該含水層地下水以水平運移為主，徑流、排泄不明顯，與其它含水層水力聯系較弱。 （3）碎屑巖夾碳酸鹽巖類含水層組 主要由上石炭統(tǒng)太原組砂巖、灰?guī)r的裂隙和巖溶等組成，為區(qū)域內主要含水層組，其富水性取決于砂巖及巖溶裂隙發(fā)育程度，一般單位涌水量多在0.139L/s.m以下。 （4）碳酸鹽巖類含水層組 主要由寒武系至奧陶系的一套石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石組成，在東部山區(qū)大面積出露，是區(qū)域主要含水層組，其中奧陶系中統(tǒng)含水層組中鉆孔的單位涌水量為0.083-24.81L/s.m，其主要補給來源是大氣降水，孔隙水及地表水也是補給源之一。 太行山古老地質體的隆起，使太古界變質巖系和下寒武統(tǒng)泥巖高于區(qū)域地下水面，起著隔水屏障作用，區(qū)內巖溶地下水分別由北向南、由北西向東南、由南向北向區(qū)域中東部的辛安泉排泄，泉口群出露標高在643-615m間，平均泉水流量9-10m3/s。 2、區(qū)內主要含水層組 （1）奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組。 本礦區(qū)內施工奧陶延深孔2個(1902、2102孔)，其中2102號孔奧灰揭露最大厚度261.31m。巖性上部為石灰?guī)r，中部為石灰?guī)r、角礫狀石灰?guī)r、白云質灰?guī)r和泥灰?guī)r，下部為白云質灰?guī)r、泥灰?guī)r夾薄層石膏等，以石膏層底部作為O2f與O2s的分界。峰峰組厚約190m。 據詳查鉆孔的動態(tài)觀測資料，因含水層溶隙、溶孔、溶洞等發(fā)育，鉆進過程中沖洗液漏失嚴重，漏水段的標高雖有所差異，但水位標高幾乎保持在659.82-669.85m之間，說明該含水層水力聯系較好。 據區(qū)域301號孔抽水資料，涌水量16.20L/s，水位降深0.40m，單位涌水量40.50L/s.m，水位標高663.34m，水質屬HCO3－.SO42-––Ca2+.Mg2+型水。該含水層屬強富水性含水層。 （2）石炭系太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組 本含水層組主要由K2、K3、K4、K5、K6石灰?guī)r組成，平均厚20.10m，其中K2、K5巖溶裂隙較發(fā)育，其余均不發(fā)育。 據詳查施工的1304、3201孔抽水試驗，均為抽干；蘇店精查施工的19-2號孔對該含水層組進行抽水試驗，單位涌水量為0.0036L/s.m，表明該含水層組地下水來源不暢，水力聯系差，屬弱富水性含水層組。水質屬HCO3－.C1-––K+.Na +型水。 （3）二迭系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層組 該含水層組主要由K7砂巖及K砂巖組成，一般厚9.70m。巖性以中、細粒砂巖為主，裂隙局部發(fā)育，含水性不一。 詳查所施工的抽水孔1304、3201孔因水量小而抽干，據2102孔抽水結果，水位埋深72.78m，標高876.10m，涌水量0.057L/s,水位降深30.64m，單位涌水量0.00186L/s.m，滲透系數0.0096m/d，水質屬HCO3－.C1-–––Ca2+.Mg2+.Na +型水。該含水層屬弱富水性含水層。 （4）二迭系石盒子組砂巖裂隙含水層組 該含水層組主要由數層中、粗粒砂巖組成。裂隙雖較發(fā)育，但鉆進中消耗量一般不大。3號煤層開采時形成的導水裂隙帶可達該含水層組底部，從而成為3號煤層的間接充水含水層。該含水層屬弱富水性含水層。 （5）基巖風化帶裂隙含水層 為不同時代基巖與第四系接觸帶，巖性破碎，風化裂隙發(fā)育，深度50m左右。本區(qū)內19-2號孔對該含水層進行了抽水試驗，成果：水位埋深80.95m，標高857.85m，涌水量0.260L/s,單位涌水量為0.0036L/s.m,滲透系數0.0068m/d,水位降深72.32m，水質屬HCO3-.Cl-––K+.Na+型水，屬弱富水性含水層。 （6）第四系沖洪積孔隙含水層 本區(qū)幾乎全被第四系所覆蓋，厚36.1-198.95m。由砂、砂礫層組成。據詳查動態(tài)觀測資料，大氣降水影響明顯。據南寨煤礦1、2號井筒檢查孔對第四系地層及民井抽水結果，單位涌水量0.02-0.17L/s.m，滲透系數0.02-0.06m/d.為弱富水性至中等富水性的含水層。 3、區(qū)內主要隔水層 （1）石炭系中上統(tǒng)隔水層組 該隔水層組主要由本溪組、太原組一段泥巖、砂質泥巖、鋁質泥巖等組成，一般厚15m，主要阻隔下部奧陶系含水層與上部各含水層間的水力聯系。 （2）太原組上段隔水層組 該隔水層組主要由太原組上段泥巖、砂質泥巖等組成，一般厚10m左右，主要阻隔太原組含水層與山西組含水層間的水力聯系。 （3）二迭系砂巖含水層層間隔水層 主要由泥巖、砂質泥巖、鋁質泥巖組成，呈層狀分布于各含水層之間，形成平行復合結構，阻隔各含水層間的垂向水力聯系。 4、井田涌水量 預測礦區(qū)在生產時，正常涌水量200m3/h，最大涌水量280 m3/h。 1.2.4地質勘探程度 本區(qū)較系統(tǒng)的地質工作始于1958年?，F將歷次地質勘查工作內容和質量情況簡述如下： 1958年4月-1959年1月，山西煤田地質勘探114隊在進行長治南北普查時，在本礦區(qū)內施工普查鉆孔7個，鉆探進尺2630.65m，1959年12月提交了《沁水煤田長治南北普查區(qū)地質報告》，山西省煤管局地質勘探局復審技術委員會于1962年8月28日以第002號決議書審批通過該《報告》。 1980年-1983年，先后由煤炭部第一勘探公司物測隊與144、148隊地震分隊合作在長治普查區(qū)及長治-長子區(qū)分別進行過地震的概、詳查工作，其中在本礦區(qū)內施工地震測線17條，計測線長57.3km，所獲資料基本控制了東部邊界3號煤層露頭，1985年12月提交了《長子-長治地震詳查報告》，煤炭部第一勘探公司于1986年8月以(87)煤勘字第12號文批準，資料可靠，但地震點數量不詳，也無法評價其質量。1982年10月-1986年12月，山西煤田地質勘探114隊在長治南詳查區(qū)施工時，在本礦區(qū)內施工詳查鉆孔15個，鉆探進尺6915.43m。1987年10月提交《長治勘探區(qū)詳查地質報告》，1988年2月10日山西省煤炭工業(yè)管理局以第8801號文批準了該報告。1990年5月-1992年4月，山西省煤炭地質勘探二隊在長治蘇店井田精查勘探時，在本礦區(qū)內施工鉆孔12個，鉆探進尺4667.39m，1992年5月山西省煤炭地質勘探一隊提交了《山西省長治市蘇店煤礦精查地質報告》，但未見其審查批準書。 工程質量 本報告利用鉆孔共計34個，分別按煤炭部78及86兩個標準進行評級，可靠鉆孔27個（其中甲級孔14個、乙級孔11個、丙級孔2個），參考7個（1958年前后長治南北普查期鉆孔）。測井質量評級甲級孔23個，乙級孔4個，三個合格，三個參考，一個廢孔。 礦區(qū)范圍內的34個鉆孔，奧陶系終孔的23個，本溪組終孔的4個；參考的7個鉆孔中在3號煤下終孔的3個，15號煤下終孔的1個，K4石灰?guī)r終孔的3個。 所利用的全部鉆孔除2102號孔外(3號底－15號未封閉),其余鉆孔均按要求自孔底向上封至3號煤層頂上15m，風化帶自基巖下80m向上封閉20m，孔口封5米并埋石樁，各封閉段均采取樣品檢驗合格。60年以前所施工的鉆孔，因資料殘缺，封孔質量無法評價。 老窯和火區(qū)的分布 本礦區(qū)內無生產煤礦和老窯，在礦界南有經坊煤礦、西北有南寨煤礦。 經坊煤礦：位于長治縣韓店鎮(zhèn)黎嶺村，屬長治縣縣營。1986年開始建井，1997年投入生產，采用一對斜井開拓，開采山西組3號煤層，設計能力120萬t/a，綜合機械化開采，當前年產量為180萬噸，日排水量1200－1500m3，相對瓦斯涌出量為1.91m3/t，屬低沼氣礦井。 南寨煤礦：位于長治市區(qū)西郊的南寨村，現屬山西省煤炭進出口總公司所轄，設計能力90萬t，采用一對立井開拓，用綜采和炮采相結合的方法開采山西組3號煤層，現年產量180萬t，為低瓦斯礦井。 本礦區(qū)西側的高河井田也為潞安礦業(yè)集團規(guī)劃礦井，目前勘探工作已完畢，正在籌劃建井，預計設計能力在800萬噸左右。 經過以往多次地質勘查和本次建井施工，在礦區(qū)內未發(fā)現有火區(qū)存在。 1.3煤層特征 1.3.1煤層 本區(qū)內主要含煤地層為山西組和太原組，含煤6-14層，含煤地層平均總厚162.10m，煤層平均總厚15.96m，含煤系數平均9.85%?？刹擅簩悠骄偤?5.03m，可采含煤系數9.3%。煤層特征見表1.1。 1、山西組 為主要含煤地層之一，地層總厚45.67-65.10m，平均57.36m，一般含煤1-3層，煤層平均總厚6.72m，含煤系數11.5%。主要可采煤層3號煤層位于本組中下部，其余煤層為極不穩(wěn)定的薄煤層，不具工業(yè)開采價值。 2、太原組 主要含煤地層之一，地層總厚92.90-121.31m，平均104.74m。含煤5-11層，自上而下編號為5、7、8-2、9、11、12、13、14、15號煤層，煤層平均總厚度9.32m，平均含煤系數8.9%，可采煤層平均總厚8.31m，可采含煤系數為7.9%。其中9、14、15、8-2號煤層較穩(wěn)定大部分可采，其余煤層為零星或不可采。 1.3.2煤層頂、底板 煤層頂板一般為泥巖1.1～5.77 MPa、砂質泥巖、粉砂巖0.50～4.8 MPa、泥巖0.57～2.1 MPa?？梢娚百|泥巖、粉砂巖、細粒砂巖的強度指標較高，泥巖強度偏低。 表1.1 煤層特征表 煤層號 煤厚m 平均間距 層位穩(wěn)定性 煤層穩(wěn)定性 可采性 1 0-0.50/0.16 8.95 極不穩(wěn)定 極不穩(wěn)定 不可采 2 0-0.60/0.04 極不穩(wěn)定 極不穩(wěn)定 不可采 20.65 3 5.97-7.33/6.62 穩(wěn)定 穩(wěn)定 可采 21.87 5 0-1.25/0.11 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 不可采 11.45 7 0-1.65/0.39 較穩(wěn)定 不穩(wěn)定 不可采 18.26 8-2 0.45-1.78/1.31 穩(wěn)定 較穩(wěn)定 大部可采 11.38 9 2.06-5.78/4.46 不穩(wěn)定 穩(wěn)定 不可采 7.24 11 0-0.50/0.31 較穩(wěn)定 不穩(wěn)定 不可采 6.70 12 0.16-1.45/0.55 穩(wěn)定 不穩(wěn)定 不可采 5.94 13 0-0.78/0.39 較穩(wěn)定 不穩(wěn)定 不可采 16.43 14 0-1.59/0.90 不穩(wěn)定 較穩(wěn)定 不可采 4.74 15 1.08-6.70/4.64 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 不可采 備注：層位穩(wěn)定性：穩(wěn)定>90%；較穩(wěn)定：90-60%；不穩(wěn)定：60-30%；極不穩(wěn)定：<30% 煤層穩(wěn)定性：穩(wěn)定<0.25；較穩(wěn)定0.25-0.50；不穩(wěn)定0.50-0.75；極不穩(wěn)定>0.75 井田內大部分區(qū)段二2煤頂板巖石力學強度較高，完整性較好，屬易于管理的頂、底板。在斷層發(fā)育處，巖石原生結構遭到破壞，裂隙較發(fā)育，強度降低容易造成冒頂及片幫，需在采掘生產中加以注意。 1.3.3煤質 1、煤的物理性質和宏觀煤巖特征 （1）3號煤層：灰黑––黑色，塊狀為主，玻璃光澤，亮煤為主，暗煤次之，夾鏡煤條帶，屬半光亮型煤。 （2）8-2號煤層：黑色，半光亮-光亮型塊狀-粉狀，玻璃光澤。 （3）9號煤層：黑色，半光亮型，塊狀-粉狀，玻璃光澤，含黃鐵礦結核。 （4）14號煤層：黑色、半光亮型，粉狀-塊狀，玻璃光澤，具條帶狀結構。 （5）15號煤層：黑色，半光亮型，塊狀-粉狀，玻璃光澤，含黃鐵礦結核及散晶。 2、顯微煤巖特征 （1）3號煤層：鏡質組在72.1-73.9%之間，半鏡質組4.9-6.2%之間，絲質組21.2-21.7%之間。鏡質組多為均質、基質、團塊狀鏡質組，礦物含量不多，主要以粘土類(2.7-7.3%)為主。 （2）15號煤層：鏡質組為85.0%；半鏡質組為2.7%，絲質組為12.3%。 鏡質組以均質鏡質體和基質鏡質體為主，結構鏡質體少見。半鏡體多于團塊體。 礦物含量為4.6%，以粘土類為主，其次為黃鐵礦。粘土多為層狀或透鏡狀分布于有機質中。黃鐵礦為顆粒狀或結核狀，其它成分較少。 3、煤的化學性質 （1）水分（Mad） 可采煤層原煤平均分析基水分為：3號煤煤層0.53～16.30%,平均1.74%；8-2號煤層0.62～5.14%，平均1.62%；9號煤層0.54～5.45%，平均1.60%；14號煤層0.48~3.13%，平均1.62%；15號煤層0.36~3.20%，平均1.17%。 （2）灰分（Ad） 可采煤層原煤平均干燥基灰分為：3號煤煤層10.22～37.49%,平均15.66%；8-2號煤層14.59～39.35%，平均23.51%；9號煤層14.17～29.52%，平均19.27%；14號煤層7.39~24.42%，平均13.88%；15號煤層12.44~35.11%，平均23.42%。 （3）全硫（St.d） 3號煤煤層0.21～0.62%,平均0.37%；8-2號煤層0.62～3.74%，平均1.73%；9號煤層1.31～3.81%，平均2.04%；14號煤層2.14~7.71%，平均3.66%；15號煤層3.92~7.74%，平均5.46%。 （4）揮發(fā)分（Vdaf） 原煤揮發(fā)分其變化與煤中礦物質含量變化密切相關。3號煤煤層14.75～21.44%,平均16.20%；8-2號煤層17.25～24.88%，平均18.02%；9號煤層14.77～19.84%，平均16.60%；14號煤層13.09~23.02%，平均15.34%；15號煤層14.50~21.32%，平均17.44%。 4、煤中的有害元素 （1）磷：各煤層的磷含量在0.01%以下，屬特低磷煤層。 （2）砷：砷的含量很低，一般為2～4 mg/kg，為一級含砷煤。 （3）氯：氯的含量很低，0.008%以下。 （4）氟：二2煤一般為30～40 mg/kg。 （5）鉻：二2煤一般為13～20 mg/kg。 （6）汞：汞的含量0.2～0.4 mg/kg。 （7）硒：硒的含量一般為1～2 mg/kg，極個別點在3～5 mg/kg。 （8）鉛：二2煤一般為10～15 mg/kg。 5、煤的工藝性能 （1）元素分析 各煤層原煤干燥無灰基碳的含量89.43～93.52%，含量較穩(wěn)定，氮的含量為1.0～1.4%，氧、硫之和含量2～3%。 （2）發(fā)熱量（Qnet.v.d） 二2貧煤原煤發(fā)熱量27.54～29.68MJ/Kg，平均28.47 MJ/Kg；無煙煤原煤發(fā)熱量28.76～29.43MJ/Kg，平均29.10MJ/Kg。天然焦原煤發(fā)熱量一般為18.14～26.34MJ/Kg，平均22.70MJ/Kg。 （3）簡易可選性 本區(qū)內僅在19-2孔采取了3、15號煤層的煤芯煤樣做簡易可選性試驗 ①.3號煤層： 采用±0.1含量法評價。以經紡煤礦3號煤層為例，假定精煤灰分為10％，理論分選比重為1.48，理論精回收率為87.5%，±0.1含量為28.4%(已扣除沉矸)，可選性屬中等，假定精煤灰分為10.5%時，理論分選比重為1.51，理論精煤回收率為90.5%，±0.1含量為18.0%(已扣除沉矸)，可選性屬易選。 ②.15號煤層 采用±0.1含量法評價。以2109號孔15號煤層為例，假定精煤灰分為10％，理論分選比重為1.46，理論精回收率為49.5%，±0.1含量為47.1%(已扣除沉矸)，可選性屬極難選，假定精煤灰分為11%時，理論分選比重為1.51，理論精煤回收率為55.5%，±0.1含量為30.9%(已扣除沉矸)，可選性屬難選。 （4）其它工藝性能 熱穩(wěn)定性：經相鄰區(qū)的1105、1311、2704孔3號煤取樣測試，結果為粘結。 煤的化學反應性：22-2孔采取3、15號煤樣進行煤的化學反應性的測定：1100℃時，3號煤層二氧化碳還原率為39.3%，二氧化碳分解率為42.8%，反應性屬中等。15號煤層二氧化碳還原率為62.6%，二氧化碳分解率為22.7%，反應性亦屬中等。 可磨性：據1705、2103、2105、2504號孔采樣測試，3號煤層的哈氏可磨性指數(KHG)96－103，15號煤層的哈氏可磨性指數(KHG)83－101。 結渣性：據《長治勘探區(qū)詳查地質報告》3、15號煤層取樣測試，3號層鼓風強度0.1米/秒時，結渣率為16.49-31.97%；鼓風強度0.3米/秒時，結渣率為17.89-43.36%，可見3號煤層屬中等結渣煤。15號層鼓風強度0.1米/秒時，結渣率為40.18-51.24%；鼓風強度0.3米/秒時，結渣率為61.49-77.75%，15號煤層屬強結渣煤。 6、煤類劃分 本礦區(qū)煤類劃分按《中國煤炭分類國家標準》(GB5751－86)進行。以精煤揮發(fā)分產率(900℃Vdaf)和粘結指數(GR,I)為主要分類指標。將本區(qū)各煤層煤類劃分如下： （1）3號煤層：洗煤揮發(fā)分(Vdaf)為13.78-15.83%，平均14.78%；粘結指數(GR,I)9.0-49.57，平均17.0，可劃分為瘦煤(SM)、貧瘦煤(PS)。 （2）8-2號煤層：洗煤揮發(fā)分(Vdaf)13.74-17.90%，平均15.68%；粘結指數(GR,I)7.5-45.0，平均15.70，劃分為瘦煤(SM)、貧瘦煤(PS)。 （3）9號煤層：洗煤揮發(fā)分(Vdaf)14.41-17.21%，平均15.75%；粘結指數(GR,I)2.0-19.0，平均8.7，劃分為貧瘦煤(PS)、貧煤(PM)。 （4）14號煤層：洗煤揮發(fā)分(Vdaf)12.08-14.80%，平均13.40%；粘結指數(GR,I)0.0-17.0，平均1.1，劃分為貧瘦煤(PS)、貧煤(PM)。 （5）15號煤層：洗煤揮發(fā)分(Vdaf)12.32-18.07%，平均14.12%；粘結指數(GR,I)0.0-11.8，平均4.1，劃分為貧瘦煤(PS)、貧煤(PM)。 7、煤的工業(yè)利用途徑 3號煤層為特低灰-低中灰，特低硫，高發(fā)熱量，高熔灰分之瘦煤和貧瘦煤，可用作煉焦配煤和發(fā)電用煤、民用煤；8-2號煤層為低灰-中灰，低硫-高硫，高發(fā)熱量，高熔灰分瘦煤和貧瘦煤，洗選后可用作煉焦配煤和動力用煤、民用煤；9號煤層為中低灰-中灰，低中硫-高硫，高發(fā)熱量，高熔灰分之貧煤和貧瘦煤。洗選后可作為煉焦配煤、民用煤和動力用煤；14號煤層為草藥低灰-中灰，高硫，高發(fā)熱量，低熔灰分之貧煤和貧瘦煤，可用作動力用煤、民用煤；15號煤層為中低灰-中高灰，高硫，高發(fā)熱量，高熔灰分之貧煤和貧瘦煤，可用作民用煤和動力用煤。 1.3.4瓦斯、煤塵爆炸及煤的自燃 1、瓦斯 據經坊煤礦瓦斯資料：瓦斯成份主要為甲烷和二氧化碳，瓦斯相對涌出量4.73-8.57m3/t,平均6.77m3/t，屬低瓦斯礦井。據南寨煤礦瓦斯資料：瓦斯成份主要為甲烷、次為二氧化碳及氮氣，瓦斯相對涌出量為1.19m3/t,屬低沼氣礦井。 礦區(qū)內以往勘探采用解吸法共采3、15號煤層瓦斯煤樣14個，其中15號煤層瓦斯樣8個，其測試結果表1.2。 表1.2 3號煤層甲烷含量、瓦斯成份測定結果統(tǒng)計表 煤層號 (點數) 甲烷含量 ml/g.daf 自燃瓦斯成份% CH2 CO2 N2 C2-C8 3 (6) 0.004-6.10 1.83 0.15-97.77 38.03 0.79-12.85 6.31 1.35-96.35 54.05 0.000-9.62 1.95 本礦區(qū)內3號煤層甲烷含量的分布具東低西高的特點，東部存在大片瓦斯風化區(qū)，往西隨煤層埋藏深度增加，甲烷含量也明顯增高，今后開采煤層深部時瓦斯將是影響礦井安全的一個危害因素，目前礦井絕對瓦斯涌出量為1.74m3/min，相對瓦斯涌出量為0.67m3/t。 2、煤塵爆炸與煤的自燃 據區(qū)內部分勘探鉆孔及鄰近的22-1孔采樣作3、8-2、9、15號煤層爆炸性試驗，結果見表1.3： 表1.3 煤塵爆炸試驗結果表 采樣位置 煤 層 號 Mad (%) Ad (%) Vdaf (%) 煤塵爆炸 備 注 火焰長度 (mm) 加巖粉量 (%) 有無爆炸 性 22-1 3 1.34 14.95 16.87 25 55 有 試驗結果由山西煤田地質研究所提供 22-2 3 0.91 12.67 16.96 30 60 有 22-1 8-2 0.79 14.60 16.29 15 55 有 22-1 9 0.58 17.01 16.26 20 60 有 22-1 15 0.64 20.06 16.81 15 55 有 22-2 15 0.66 25.68 17.62 15 40 有 1704 3 20 55 有 1704 15 20 55 有 從表中可以看出3、8-2、9、15號煤層均屬有爆炸危險性，井下應作好防塵除塵工作。 據區(qū)內部分鉆孔及鄰近22-1孔采樣作3、8-2、9、15號煤層煤的自燃趨勢試驗見表1.4。 表1.4 煤的燃點試驗結果表 采樣位置 煤層號 燃 點（℃） 備 注 原煤樣 氧化 還原 22-1 3 408 400 414 由山西煤田地質研究所測試 22-2 3 404 398 411 22-1 8-2 408 371 413 22-1 9 409 369 415 22-2 15 415 391 427 1704 3 379 376 380 1704 15 377 379 393 根據《煤的自燃傾向性等級分類表》，3號煤層的ΔT1-3為4-14℃，屬不自燃煤層；8-2號煤層ΔT1-3為42℃，屬很易自燃煤層；9號煤層ΔT1-3為46℃，也屬很易自燃煤層；15號煤層ΔT1-3為14-36℃，屬不自燃-不易自燃煤層。 3、地溫 以往有13個鉆孔進行了簡易測溫，根據測溫資料結果統(tǒng)計分析，區(qū)內恒溫帶深度在20－40m，溫度為14.7℃,地溫梯度變化在1.15-1.45℃/100米之間，因此屬地溫正常區(qū)。 2 井田境界和儲量 2.1井田境界 司馬井田范圍為：北以太焦線鐵路東側保安煤柱線為界（與南寨煤礦相望），南與經坊煤礦為鄰，東為3號煤層露頭線，西鄰高河井田，各拐點的經緯坐標見表2.1。 表2.1 井田境界拐點坐標表 點號 緯度（X） 經度（Y） 點號 緯度（X） 經度（Y） 1 4001840 38412869 4 3995900 38414900 2 4001099 38417299 5 3995900 38410750 3 3997000 38416000 6 3999000 38410749 自1988年開始，先后有幾家煤田地質隊在該區(qū)進行了地質工作，1988年地質部山西辦事處114地質隊進行過普查，提交《山西省長治勘探區(qū)詳查地質報告》經山西煤炭工業(yè)管理局1988年第8801號文審批。華井田南北長3.33—7.34km，東西寬5.83—7.33km，面積44.11km2。 2.2礦井工業(yè)儲量 2.2.1儲量計算基礎 （1）根據本礦的井田地質勘探報告提供的煤層儲量計算圖計算； （2）根據《煤炭資源地質勘探規(guī)范》和《煤炭工業(yè)技術政策》規(guī)定：煤層最低可采厚度為0.70m，原煤灰分≤40%； （3）依據國務院過函（1998）5號文《關于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關問題的批復》內容要求：禁止新建煤層含硫份大于3%的礦井。硫份大于3%的煤層儲量列入平衡表外的儲量； （4）儲量計算厚度：夾石厚度不大于0.05m時，與煤分層合并計算，復雜結構煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的50%時，以各煤分層總厚度作為儲量計算厚度； （5）井田內主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質塊段的算術平均法。 2.2.2礦井地質勘探 井田西部、東部鉆孔分布均勻，地質勘探類型為精查，北部鉆孔分布均勻，為詳細勘探區(qū)，南部的東半部份鉆孔較少，為普查區(qū)。井田內西部以及斷層北部大部分屬111b級儲量，斷層附近及露頭附近屬122b級儲量，其它區(qū)域為333級儲量。高級儲量占94.25%，符合煤炭工業(yè)設計規(guī)范要求。 3煤層最小可采厚度為5.9m，最大可采厚度為6.80 m，平均6.62m。 煤層內傾角為3°~7°，褶曲與斷層均較發(fā)育，無巖漿活動，為中等構造地區(qū)，屬于第二類。 2.2.3礦井工業(yè)儲量計算 地質塊段法就是根據一定的地質勘探或開采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內可用算術平均法求得每個塊段的儲量。煤層總儲量即為各塊段儲量之和，每個塊段內至少應有一個以上的鉆孔。塊段劃分如圖2.1所示。 圖2.1 塊段劃分圖 塊段1的水平面積為8.262Km2，傾角為5.26°，3#煤的平均厚度分別為6.62m； 塊段2的水平面積為3.681Km2，傾角為1.98°，3#煤的平均厚度分別為6.62m； 塊段3的水平面積為4.572Km2，傾角為2.85°，3#煤的平均厚度分別為6.62m； 塊段4的水平面積為7.392Km2，傾角為3.57°，3#煤的平均厚度分別為6.62m； 塊段5的水平面積為11.771Km2，傾角為2.86°，3#煤的平均厚度分別為6.62m。 根據地質勘探報告，3#煤的容重為1.37t/m3。 礦井地質儲量利用式(2-1)計算： （2-1） 式中：——礦井工業(yè)儲量，Mt； ——各塊段煤層平均厚度，m ——煤層容重，t/m3； ——各塊段水平面積，Km2； ——各塊段煤層傾角，°； 把各塊段的數值代入上式進行計算得： 則礦井地質儲量： 表2.1 井田塊段儲量 煤層 塊段 傾角/(°) 塊段面積/km2 煤厚/m 容重/t/m3 煤層總儲量/Mt 3# 1 5.26 8.262 6.62 1.37 324.18 2 1.98 3.681 6.62 1.37 3 2.85 4.572 6.62 1.37 4 3.57 7.392 6.62 1.37 5 2.86 11.771 6.62 1.37 在礦井地質儲量中，60%是探明的，30%是控制的，10%是推斷的。 根據煤層厚度和煤質，在探明的和控制的資源量中，70%的是經濟的基礎儲量，30%的是邊際經濟的基礎儲量，則礦工業(yè)儲量由下式計算。 礦井工業(yè)儲量可用式（2-2）計算： （2-2） 式中：——礦井工業(yè)資源/儲量； ——探明的資源量中經濟的基礎儲量； ——控制的資源量中經濟的基礎儲量； ——探明的資源量中邊際經濟的基礎儲量； ——控制的資源量中經濟的基礎儲量； ——推斷的資源量； ——可信度系數，取0.7-0.9。地質構造簡單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，值取0.9；地質構造復雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井，取0.7。該式取0.8。 Z111b=324.18×60%×70%=136.156Mt Z122b=324.18×30%×70%=68.0778 Mt Z2M11=324.18×60%×30%=58.3524Mt Z2M22=324.18×30%×30%=29.1762Mt Z333k=324.18×10%×0.8=25.9344Mt 將上述數據代入式（2-2）得礦井工業(yè)儲量 =136.156+68.0778 +58.3524+29.1762+25.9344 =317.697 Mt 2.3礦井可采儲量 2.3.1 安全煤柱留設原則 （1）工業(yè)場地、井筒留設保護煤柱，對較大的村莊留設保護煤柱，對零星分布的村莊不留設保護煤柱。 （2）各類保護煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。巖層移動角為75°，表土層移動角為45°。 （3）維護帶寬度：風井場地20m，村莊10m，其他15m。 （4）斷層煤柱寬度20m（斷層落差大于20～30m時，應考慮到沿斷層面滑移的可能性，適當加大煤柱尺寸，使斷層兩翼均包括在保護煤柱范圍之內），井田境界煤柱寬度20m。 （5）工業(yè)場地占地面積，根據《煤礦設計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中的第十五條，工業(yè)場地占地面積指標見表2.1： 表2.2 工業(yè)廣場占地面積指標 井型（Mt/a） 占地面積指標（ha/0.1Mt） 2.4及以上 1.0 1.2—1.8 1.2 0.45—0.9 1.5 0.09—0.3 1.8 2.3.2煤柱損失 永久煤柱損失量： （1）井田邊界煤柱 可按下式計算： （2-3） 式中：——邊界煤柱損失量，t ——邊界長度，m ——邊界寬度，斷層邊界50m，人為邊界20m ——煤的容重 ——煤層的厚度 ——煤層的平均傾角，取4.15° 則井田的邊界煤柱損失量為： =406. 74萬t =4.06Mt （2）斷層保護煤柱 井田內有一條落差大于5m的斷層，由于礦井涌水量小，瓦斯涌出量低，因此斷層保護煤柱按50m留設，即斷層兩側各留50m保護煤柱。 斷層保護煤柱損失量為： =449.61萬t =4.496Mt （3）防水煤柱 由于煤層頂底板狀態(tài)較好，致密性好，井田內又無較大水系，區(qū)內地表水體一般不與其下各含水層發(fā)生水力聯系，并且各含水層之間均有一定厚度的隔水巖層。含水層水位各不相同，說明其無水力聯系。因此，無需留設防水煤柱。 井田保護煤柱損失量見下表2.3 表2.3 保護煤柱損失量 煤柱類型 損失量（萬t） 井田邊界保護煤柱 406.74 斷層及防水保護煤柱 449.61 合計 856.35 綜合以上計算，井田保護煤柱損失量：P1=856.35萬t=8.564Mt 2.3.2設計儲量 礦井設計儲量按下式計算： （2-4） 式中：——礦井設計儲量，Mt ——礦井工業(yè)儲量，Mt ——煤柱損失量，Mt 礦井設計儲量： 2.4 礦井可采儲量 礦井設計可采儲量為設計儲量減去工業(yè)場地和主要井巷煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率后得到的儲量。 2.4.1 工業(yè)廣場的占地面積 礦井井型設計為2.4Mt/a，因此按表2.2可以確定本設計礦井的工業(yè)廣場面積為24公頃=2.4×105m2。故設計工業(yè)廣場的尺寸為400×600m的矩形，面積為2.4×105m2。 工業(yè)廣場位置處得煤層平均傾角為2°，工業(yè)廣場的中心處于井田儲量中央偏于煤層中下部，該處表土層厚度為162m。主井、副井、地面建筑物均在工業(yè)廣場內?！督ㄖ铩⑺w、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》第十四條和第十七條規(guī)定工業(yè)廣場屬于Ⅱ級保護，需要留設20m寬的圍護帶。 本礦井的地質條件及沖擊