第二章井田开拓第一节井田境界及储量一、井田境界及范围2003年10月我院编制了《贵州省发耳矿区总体规划》,其中对玉舍东井井田境界为:东以巴朗河为界,与米箩井田相连;西止于田湾、下寨等地,以F97断层与滥坝井田自然分界;深部东一、东二采区至+900m、东三采区至+700m水平,浅部至小井开采标高即东一采区西翼为+1450m、东翼为+1400m,东二采区及以东为+1300m。
井田面积19.5km2。
由于井田浅部小窑众多,乱采乱挖,各煤层均遭到不同程度的破坏,尤以主采层K18号煤层破坏严重。
经整改后仍保留12对有证小井生产,其开采范围和开采标高已经省国土资源厅拟设划定。
本设计为避开小井对矿井开采的影响。
矿界调整为:浅部以现有小井开采范围及标高为界。
调整矿界后井田长约11.8km,宽平均约1.5km,面积16.9km2,比原矿界约少2.6 km2。
并经贵州省国土资源厅以(黔国土资矿管函[2005]478号)文“省国土资源厅关于拟设置玉舍煤矿东井矿权的矿区范围拐点坐标及开采深度的复函”拟设。
其矿区范围内无其它矿权设置。
井田境界见示意图2-1-1,井田境界拐点坐标见表2-1-1。
表2-1-1 东井矿界拐点坐标表序号拐点X(m)Y(m)序号拐点X(m)Y(m)1A2930987.0035485030.009I2926864.0035489121.00 2B2927630.0035490481.0010J2928085.0035487557.00 3C2928187.0035490788.0011K2928163.0035487592.00 4D2925313.0035495907.0012L2928490.0035487263.00 5E2924174.0035494703.0013M2928346.0035487144.00 6F2925686.0035490909.0014N2929151.0035485928.00 7G2926252.0035491184.0015O2929670.0035485043.00 8H2926960.0035489902.00开采深度:+1450~+700m。
备注:表中坐标为北京坐标系,黄海高程。
本次设计的矿井(一期60万/a)矿界为9个拐点坐标,即原矿界范围内一采区和四采区。
井田走向长约4.4km,倾斜宽平均约1.5km,面积6.6 km2。
拐点坐标详见表2—1—2。
表1—3—2 东井一期60万/a矿界拐点坐标表序号拐点X(m)Y(m)1A2930987184850302X2928596184889123Y2927533184882644J2928085184875575K2928163184875926L2928490184872637M2928346184871448N2929151184859289O292967018485043备注:表中坐标为北京坐标系,黄海高程。
二、资源/储量1、矿井地质资源量矿井(一期60万/a)地质资源量东井共获得总资源量7865万t(不含S≥3的煤层),+1000m标高以上2588万t,其中:(121b)为184万t,(122b)为2075万t,(333)为329万t。
+1000标高以下985万t,其中:(122b)为589万t,(333)为396万t。
房屋及断层煤柱共4292万t,其中:(121b)为761万t,(122b)为2587万t,(333)为944万t。
S≥3的煤层资源量共4221万t:其中,(2S21)为602万t,(2S22)为3619万t。
2、矿井工业资源/储量矿井(一期60万t/a)共获得工业资源/储量121b+122b+333×折减系数,计3573万t,其中,+1000m水平以上的工业资源/储量2588万t;+1000m水平以下的工业资源/储量985万t。
3、矿井设计资源/储量房屋及断层煤柱损失4299万t,其中(121b)为761万t,(122b)为2587万t,(333)为944万t。
共获得设计资源/储量7865万t。
4、可采储量计算方法:矿井工业资源/储量=(121b)+(122b)+(333)×折减系数矿井设计资源/储量=矿井工业资源/储量-永久煤柱损失(111)=〔(121b)-永久煤柱损失〕×采区回采率(122)=〔(122b)-永久煤柱损失〕×采区回采率矿井设计可采储储量=(111)+(122)+ [(333)×折减系数]×采区回采率本矿区主要开采薄及中厚煤层,计算可采储量时,薄煤层回采率为85%,中厚煤层回采率为80%;折减系数取0.8。
煤柱留设原则:(1)井田边界煤柱定为40m;落差大于30m的断层煤柱取30m,落差大于15m的断层煤柱取15m,如断层有导水性煤柱取20m。
(2)采区边界煤柱两侧各取20m,共40m;工作面之间煤柱留设根据其屈服区的宽度与采高和采深的关系,留设5~10m。
(3)井筒、大巷、主要石门及上、下山保护煤柱;地面建(构)筑物下保护煤柱和水体下(玉舍小河及其支流)防水煤柱的留设按照《矿井水文地质规程》(试行)和《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》规定计算,计算参数按Ⅱ级保护、表土移动角取45°、基岩移动角取70°考虑。
根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》留设。
(4)在水淹区或浅部老窑采空区下留设防水煤柱不少于所掘巷道宽度的10倍,即50m。
矿井工业资源/储量=(121b)+(122b)+(333)×k=945+5251+1669×0.6=7197.4万t矿井设计资源/储量:设计资源/储量=工业资源/储量-永久煤柱损失(房屋、断层及井田边界煤柱)=7197.4-4292=2905.4万t;矿井可采储量:矿井可采储量=(矿井设计资源/储量-工业场地和主要井巷煤柱)×回采率=2905.4-502.0万t=2403.4万t。
第二节矿井设计生产能力及服务年限一、矿井工作制度根据《煤矿矿井设计规范》(2005)规定,矿井年工作日330d,工作制度“四、六”制,其中综采工作面三班生产,一班准备;掘进工作面四班均掘进,每班作业时间6h;每天净提升工作时间16h。
二、矿井设计生产能力和服务年限1、设计生产能力合理的确定矿井生产能力对保证矿井的稳定性、可靠性、节省矿井基建投资和矿井投产、达产至关重要。
确定矿井生产能力的综合因素主要有:井田内的资源条件、外部建设条件、开采技术条件、资源量、地质构造、瓦斯限产、机械化装备及管理水平等。
(1)资源量玉舍煤矿东井共获得资源/储量7865万t,其中,探明的经济基础储量(121b)为945.00万t,控制的经济基础储量(122b)为5251.00万t,推断的内蕴经济资源量(333)为1669.0万t。
另估算了K2、K10、K12、K13、K16、K106a、K109a、K110-2等8层煤含硫大于3%的资源/储量4221.00万t。
获得设计可采储量2403.4万t。
(2)煤层赋存及稳定程度本井田可采及局部可采煤层共有18层,为缓倾斜薄及中厚煤层的煤层群为主,可采煤层主要分布在中、上段。
煤层总厚度12.55~25.73m,含煤系数5~14%。
井田范围内可采及局部可采煤层共18层,分布在上、中、下三个含煤段,主要可采煤层集中于中、上含煤段,井田内大部分块段煤层倾角一般在18~25°左右。
主采煤层(K9、K18、K40)全区赋存较稳定,K18发育最好,井田内全区可采,煤层结构较简单,平均厚3.18m,顶底板多为粉砂粘土岩或粘土岩。
适宜于机械化开采。
(3)地质构造玉舍煤矿东井位于贵州省六盘水市水城县境内格目底向斜东段南西翼(包括勺米井田以及俄嘎勘探区巴朗河以西),为一单斜构造,地层倾角一般在20°~30°之间,沿走向则西段倾角较东段稍大,变化在3~6°之间。
井田内次一级褶曲不发育,对矿井开采无影响。
井田内共发现断层92条,断层主要发育在软岩层中,特别是小断层,在各类断层中以断距小于1m的断层最发育,断层数量随断距的增大而减少,区内走向断层最发育。
区内大于30m落差的断层有13条,对矿井开采有一定影响。
除上述落差大于30m的主要断层外,本区尚发育有较多的落差小于30m的断层。
因这些断层一般延长不远,断距不大,仅对浅部煤层较小破坏,对本区开发影响较小。
综上所述:玉舍矿东井构造复杂程度属中等偏简单类型。
(4)采区同时生产的工作面个数分析根据已审查的矿井可研开拓方式和开采布置,矿井划分一个水平六个采区开采全井田,上、下山开拓,水平标高一、二采区为+1000m,三采区为+900m,采用走向长壁采煤法。
一采区(一期60万t/a)面积约2.4km2,采区走向长约4.0km。
开采煤层为近距离煤层群,采区内布置一个综采工作面产,同时准备一个工作面。
(5)首采工作面开采技术条件分析根据矿井开拓布置,首采区(一期60万t/a)位于+1000m水平以上,西以F97断层为界,东以36勘探线为界。
浅部以小煤矿划界为界。
采区走向长4.0m,倾向长0.6km,面积约2.4km2。
采区内有F101、F105、F113、F98四条大断层和数量不多的小断层,对工作面回采有影响,特别是F98断层直接影响了首采面走向的布置。
同时工作面的布置应避开F105,但总的地质条件较简单,本区采面条件也较好,适宜于机械化开采。
(6)瓦斯限产分析本井田煤层瓦斯含量比较高,主要煤层的原煤瓦斯含量平均达16~18 ml/g.r,瓦斯含量分布不均匀,各煤层均有一定范围的瓦斯富集区。
且煤层群开采临近层瓦斯涌出也较大,当任何一层开采时,其工作面的瓦斯涌出除本层外,临近层瓦斯占有较大比例。
因此,对于首采煤层工作面产量将受瓦斯涌出量的限制。
设计进行了瓦斯限产计算,其计算结果详见表4-2-1。
表4-2-1 一采区各煤层工作面瓦斯涌出量及最高限产量表煤层通风方式工作面瓦斯涌出量(m3/t)工作面最大生产能力(万t)不抽放瓦斯时抽放率为40%时抽放率为50%时抽放率为55%时抽放率为70%时k1a U型 6.5835.759.671.579.4119.2k1b U型 2.75145.2242.0290.4322.7484.0k9U型10.8237.061.673.982.2123.2k10U型9.0725.943.251.957.686.5k12U型9.0026.143.652.358.187.1k13U型 5.3852.487.4104.8116.5174.7k16U型11.7524.040.048.153.480.1k18U型11.4543.271.986.395.9143.9备注:K1a号煤层工作面U型通风回风巷风量按13m3/s;K1b号煤层工作面U型通风回风巷风量按22m3/s;K9号煤层工作面U型通风回风巷风量按22m3/s;K10号煤层工作面U型通风回风巷风量按13m3/s;K12号煤层工作面U型通风回风巷风量按13m3/s;K13号煤层工作面U型通风回风巷风量按16m3/s;K16号煤层工作面U型通风回风巷风量按16m3/s;K18号煤层工作面U型通风回风巷风量按28m3/s。