式中：Zz—矿井地质资源量，Mt；
mi—第i块段煤层平均厚度，m； Si—第i块段煤层平面面积，m2； γ—煤的密度，1.41t/m3；
Ai—第i块段煤层的平均倾角，°。
将各参数代入式2-1，可得表2-1。故矿井地质资源储量为：162.37Mt。 2）矿井工业储量
根据钻孔布置，在矿井地质资源量中，60%探明的，30%控制的，10%推断的。根据煤层厚度和煤质，在探明的和控制的资源量中，70%是经济的基础储量，30%是边际经济的基础储量，则矿井工业储量由下式计算：
Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333k
Z111b—探明的资源量中经济的基础储量，Mt； Z122b—控制的资源量中经济的基础储量，Mt； Z2M11—探明的资源量中边际经济的基础储量，Mt； Z2M22—控制的资源量中边际经济的基础储量，Mt； Z333—推断的资源量，Mt；
k—可信度系数，取0.7~0.9，根据本矿实际条件取0.8。 其中：Z111b=Zz×60%×70%=162.37×60%×70%=91.22Mt Z122b=Zz×30%×70%=162.37×30%×70%=35.15Mt Z2M11=Zz×60%×30%=162.37×60%×30%=30.12Mt Z2M22=Zz×30%×30%=162.37×30%×30%=15.06Mt Z333k=Zz×10%×80%=162.37×10%×80%=13.39Mt
则矿井工业储量：Zg=91.22+35.15+30.12+15.06+13.39=184.94Mt
表2-1 井田块段储量计算表
块号 1 2 3 4 5
(2-2)
式中：Zg—矿井工业储量，Mt；
平均倾角 /° 14 6.6 7.0 0.5 3.0 平面面积 /m2 5858131.29 6396350.08 5069445.33 1177690.51 2464793.41 煤层面积 /m2 6037283.54 6438979.50 5107177.15 1177735.31 2468172.53 煤层平均厚度 /m 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 密度 /t·m-3 1.41 1.41 1.41 1.41 1.41 储量 /Mt 25.52 27.21 21.59 4,98 10.43 16
6 7 8 9 0 7.5 9.6 4.5 合计 3912078.72 7794671.92 2764984.31 3778334.63 39216480.21 3912078.72 7861863.17 2804214.72 3794279.77 39601784.42 3.0 3.0 3.0 3.0 — 1.41 1.41 1.41 1.41 — 16.54 33.23 11.85 16.03 162.74 2.3矿井可采储量
2.3.1安全煤柱留设原则
1）工业场地、井筒留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对零星分布的村庄不留设保护煤柱。
2）各类保护煤柱按垂直剖面法确定，用岩层移动角确定工业场地煤柱。
3）围护带宽度是根据矿区建筑物的保护等级划定的。风井属I级保护建筑物，故风井场地留设20m宽的围护带；工业场地属II级保护建（构）筑物，留设15m宽围护带。
4）落差超过100m的断层保护煤柱宽度50m，井田境界煤柱宽度为50m。 5）工业场地占地面积，根据《煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明》中第十五条，工业场地占地面积指标见表2-2。
表2-2 工业广场占地面积指标
井型（万t/a） 240及以上 120~180 45~90 9~30 占地面积指标（公顷/10万t） 1.0 1.2 1.5 1.8 2.3.2矿井保护煤柱损失量
1）井田境界保护煤柱
根据本矿井的实际情况，鉴于本井田大部分边界为落差超过100m的断层边界，按照《煤矿安全规程》（2010年版）的有关要求，井田边界内侧暂留50m宽度作为井田境界煤柱，则井田境界保护煤柱的损失量按下式计算：
P=H×L×M×γ×10-6
H—井田境界煤柱宽度，50m； L—井田境界长度，29410m； m—煤层厚度，3.0m； γ—煤的密度，1.41t/m3。
17
(2-3)
式中：P—井田境界煤柱损失量，Mt；
代入数据得：P=50×29410×3.0×1.41×10-6=6.22Mt 2）工业场地保护煤柱
本矿井设计生产能力为2.4Mt/a，由表2-2可得工业场地占地面积为0.24km2，故可取工业场地为600m×400m的长方形。工业场地所在位置的煤层倾角为1°，其中心处煤层埋藏深度为270m，该处表土层厚度为102m，主井、副井及地表建筑物均布置在工业场地内。工业场地按II级保护留维护带，宽度为15m。本矿井的地质条件及冲积层和基岩层移动角见表2-3。
表2-3 地质条件及岩层移动角
场地中心煤层埋深/m 煤层倾角/° 煤层厚度/m 表土层厚度/m φ/° δ/° β/° γ/° 270 1 3 102 45 75 63 75 结合本矿井的地质条件及冲积层和基岩移动角，采用垂直剖面法计算工业场地的压煤损失。工业场地压煤计算示意图如图2-3所示。
工业场地压煤量可按下式计算：
式中：P—工业场地压煤量，Mt；
S—工业场地压煤水平面积，703414.47m2； m—煤层厚度，3.0m； γ—煤的密度，1.41t/m3； α—煤层倾角，1°。
代入数据得：P=703414.47×3.0×1.41×10-6/cos1°=2.98Mt
Ⅰ--ⅠⅡ--ⅡP=S×m×γ×10-6/cosα
(2-4)
φβφφφδ+125+230-50-100-150-200γδⅡⅠⅠ
18
Ⅱ
图2-3 工业场地压煤计算示意图
3）井筒保护煤柱
主副井筒和前期回风井保护煤柱在工业场地保护煤柱范围内，后期在井田两翼有两个回风井，即东、西翼回风井，按照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（2000版）》中参数计算，取东西风井工业场地为100m×100m，同样用垂直剖面法计算东西风井压煤量为：3.13Mt。
4）大巷保护煤柱
矿井设计布置两条大巷，取大巷保护煤柱的宽度为40m，则大巷压煤量为：11.50Mt。 综上，各种保护煤柱损失量见表2-4。
表2-4 保护煤柱损失量
煤柱类型 井田境界保护煤柱 工业场地保护煤柱 井筒保护煤柱 大巷保护煤柱 合计 损失量/Mt 6.22 2.98 1.71 6.27 17.18 2.3.3矿井设计可采储量
矿井设计可采储量按下式计算：
式中：Zk—矿井设计可采储量，Mt；
Zg—矿井工业储量，Mt；
P—断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑煤柱等永久煤柱损失量、
工业场地和主要井巷煤柱损失量之和，Mt；
C—采区采出率，厚煤层不小于75%；中厚煤层不小于80%；薄煤层不小于85%。
此处取75%。
则矿井设计可采储量：Zk=(162.74-17.18)×0.80=120.45Mt
Zk=(Zg-P)×C
(2-5)
19
3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 3.1矿井工作制度
根据《煤炭工业矿井设计规范》（2005年版）相关规定，确定本矿井年工作日为330d，工作制度采用“三八”制，每日两班生产，一班检修，每班工作8h。矿井每昼夜净提升时间为16h。
3.2矿井设计生产能力及服务年限
3.2.1矿井设计生产能力
本矿井设计生产能力为1.2Mt/a。
3.2.2确定依据
《煤炭工业矿井设计规范》（2005年版）第2.2.1条规定：矿井设计生产能力应根据资源条件、外部建设条件、回采对煤炭资源配置及市场需求、开采条件、技术装备、煤层及采煤工作面生产能力、经济效益等因素，经多方案比较后确定。
本矿井设计生产能力的确定主要从以下几方面予以考虑： 1）储量及服务年限
本矿井设计可采储量120.45Mt，从矿井设计生产能力及服务年限来看，本矿井具备建设大型矿井的资源条件。由表3-1可知，生产能力2.4Mt/a时，对照《煤炭工业矿井设计规范》（2005年版）要求，其服务年限也稍微偏小。而生产能力为1.8Mt/a、1.5Mt/a时，矿井服务年限也偏小，生产能力1.2Mt/a时服务年限符合要求。
2）煤层赋存条件
本矿井主要开采煤层为二1煤层，煤层平均厚度为3.0m，厚度变化不大，赋存较稳定，煤层倾角大部分为3~14o，局部稍大，但也在20o以下,适宜机械化开采。
3）市场需求
随着经济的发展和煤炭开采技术的进步，煤炭市场总量需求不断加大，矿区目前生产能力已经不能满足已有用户的需求，宜加大矿井设计生产能力。
4）经济效益
井田内表土层较厚、井筒较深，建设费用较高，所以应尽可能提高矿井生产能力，减少吨煤投资，提高经济效益。生产能力为2.4Mt/a时的井巷工程和投资与生产能力为1.8Mt/a时的相差不大，但吨煤投资低。
综合比较，生产能力为1.8Mt/a时，矿井服务年限偏长，矿井投资与生产能力为2.4Mt/a
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