煤層儲量計算

煤層儲量計算第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第七章儲量/資源量估算第一節(jié)儲量/資源量估算的意義和要求3、所利用的各項勘查工程成果和基礎(chǔ)資料應(yīng)當可靠。4、煤層傾角小于600時，在平面投影圖上估算儲量/資源量；當傾角大于600時，在立面投影圖上估算儲量/資源量；5、煤層傾角小于150時，可以利用煤層的偽厚度和水平投影面積估算儲量/資源量。6、對煤層厚度的特厚點、變薄點或不可采點均應(yīng)分析其原因，根據(jù)具體情況作適當處理。、7、結(jié)果以萬噸計算。第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量/資源量的估算指標與參數(shù)一、儲量計算公式

Q=SMd式中Q——儲量，萬tS——面積，萬m2M——厚度，m d——體重，t／m3

第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量/資源量的估算指標與參數(shù)二、煤炭資源量的估算指標煤炭資源量估算的指標主要考慮開采方式（礦井、露天）、煤類、煤層傾角、煤的灰分、硫分、和煤層厚度等因素來確定。第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量/資源量的估算指標與參數(shù)二、煤炭資源量的估算指標項目煤類煉焦用煤長焰煤不粘煤弱粘煤貧煤無煙煤褐煤煤層厚度m井采傾角<25°≥0．7≥0．8≥1．525°～45°≥0．6≥0．7≥1．4>45°≥0．5≥0．6≥1．3露天開采≥1．0≥1．5

最高灰分Ad（％）40

最高硫分St.d（％）3最低發(fā)熱量Qnet.d（MJ/kg）17．022．115．7第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量/資源量的估算指標與參數(shù)二、煤炭資源量的估算指標煤類項目煉焦用煤長焰煤不粘煤弱粘煤貧煤無煙煤褐煤<25°≥0．6≥0．7≥0.8煤層厚度井采傾角25°～45°≥0．5≥0．6≥0.7（m）>45°≥0．4≥0．5≥0.6露天開采≥1．0≥1．5

最高灰分Ad(％)40不作具體規(guī)定

最高硫分St.d(％)3最低發(fā)熱量Qnet.d（MJ/kg）12.510.5第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日三、儲量/資源量估算參數(shù)的確定（一）、估算面積的確定1、邊界線的確定邊界線的確定，是儲量/資源量估算的重要環(huán)節(jié)，它直接影響儲量/資源量估算的可靠性，一般有以下幾種邊界線：1）井田邊界線：一般以斷層、煤層露頭線和勘探深度等確定。第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量/資源量的估算指標與參數(shù)2)內(nèi)邊界線在勘探區(qū)內(nèi)，凡煤厚及煤質(zhì)(主要指灰分)符合工業(yè)要求的最邊緣鉆孔(或巷道)的聯(lián)線，稱為內(nèi)邊界線。

3)外邊界線內(nèi)邊界線以外的邊界線，統(tǒng)稱為外邊界線，如零點邊界線，即煤層厚度為零點的聯(lián)線。第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量/資源量的估算指標與參數(shù)

4）最低可采邊界線煤層最低可采厚度的各點聯(lián)線，稱為煤層最低可采邊界線。所謂圈定邊界線，一般指的都是固定煤層最低可采邊界線，亦就是估算面積的界線。

最低可采邊界線的確定：第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量/資源量的估算指標與參數(shù)

1)直接觀察法一般在有探槽、探井及探巷等山地工程的地區(qū)，可在探槽，探井及巷道內(nèi)直接觀察煤層最低可采點，聯(lián)結(jié)各點，即是最低可采邊界線。

2)

插入法在相鄰兩個鉆孔中，其中一個鉆孔的煤層厚度符合工業(yè)要求，而另一個不符合工業(yè)要求，利用插入法可求出煤層最低可采厚度點，聯(lián)接諸點即為最低可采邊界線。第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日式中：l—厚度可采鉆孔至最低可采厚度之間的距離，

L—厚度可采鉆孔至不可采厚度鉆孔之間的距離

m1—厚度可采鉆孔的煤厚，

m2—最低可采厚度，

m3—厚度不可采鉆孔的煤厚0.51.8分成13等分第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量/資源量的估算指標與參數(shù)（1）公式法利用相似三角形原理，求出煤層厚度可采鉆孔至最低可采厚度點的層厚距離；該距離的聯(lián)線即為最低可采邊界線(圖10—2)。在圖10-2A中，10號孔為可采厚度m1，13號孔為不可采厚度m3，聯(lián)接兩鉆孔，并作煤厚剖面圖(圖10—2B)。由圖在m1與m3之間找出最低可采煤厚m2，然后分別以煤厚m2、m3為距作平行線AB和CD，則△ABE與△CDE為兩個相似三角形，其中AB長度即為所求之l，可用下式表示：l=L（m1-m2）/（m1-m3）（10-2）第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日（2）、圖解法適用條件：A孔大于可采厚度，B孔小于等于可采厚度。第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日ABCDE●●★直接連接A與B★B孔位置向上按比例作BD垂線(可采厚度-B點厚度)★A孔位置向下按比例作AC垂線（A點厚度-可采厚度）★連接C與D的交AB于E點，即礦體可采邊界點步驟：第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日3）有限推斷法在兩個相鄰鉆孔中，其中一個見煤厚度符合工業(yè)要求，而另一個由于煤層尖滅而未見煤，由此推斷煤層最低可采厚度點一定在兩個鉆孔之間，因而推斷范圍是有限的，故稱有限推斷法。AB50中點0第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日3）無限推斷法在兩個相鄰鉆孔中，其中一個見煤厚度符合工業(yè)要求，而另一個由于煤層尖滅而未見煤，由此推斷煤層最低可采厚度點一定在兩個鉆孔之間，因而推斷范圍是有限的，故稱有限推斷法。A5B70CEE點為最低可采厚度點剖面法第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日3）無限推斷法等值線法54321當內(nèi)邊界線以外沒有任何勘探工程時，則應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料進行推斷煤層最低可采厚度線，這種方法稱為無限推斷法。推斷時，應(yīng)充分考慮到勘查區(qū)的含煤沉積特征、煤層穩(wěn)定程度及地質(zhì)構(gòu)造情況等。其推斷方法有以下兩種：第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定(二)面積的測定方法

1．幾何計算法當塊段形態(tài)為正方形、為多邊形或近似多邊形時，長方形或三角形時，可按幾何公式計算面積。將各個幾何面積相加，圖形復雜時其使用受到限制。

2．方格紙法常用透明方格紙，在紙上繪制邊長為l0mm的正方格，并在每個正方格的中心點一點，按圖比例每個點代表一定的面積值。測量時，將透明方格紙覆蓋在欲閱定的面積上，然后數(shù)出覆蓋該面積上的點數(shù)，點數(shù)與點值相乘，即可計算出面積。需要指出，在數(shù)點時凡落在預測圖形邊界線以內(nèi)的中心點應(yīng)全數(shù)，邊界線以外的不數(shù)，中心點正落在邊界線上的算半點。為了避免誤差。一般按不同方向測量三次，最后取其平均值。第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定

第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定

3．求積儀測定法在儲量計算中，用求積儀測定面積是最常用的一種方法。目前，測定面積用的求積儀主要有兩種：一種是帶有可變臂桿的定極求積儀，其航臂和接合臂的間距可調(diào)節(jié)，又稱活頭求積儀，另一種是固定臂稈的定極求積儀，又稱死頭求積儀。其中，前者比后者使用更為廣泛?？勺儽蹢U定極求積儀的構(gòu)造，主要由極臂，重錘，航臂、航針、手柄、小圓柱、接臺套及計數(shù)所所組成。它可根據(jù)測量圖紙比例尺的大小，調(diào)整航尺與接合臂之間的距離，使求積儀的第一常數(shù)少(由所附卡片上查得)等于10的整倍數(shù)，計算起來十分方便。計數(shù)器由計算圓盤：計算小輪和游標三部分組成。其讀數(shù)時，可在計算圓盤上讀千位數(shù)，計算小輪上讀百位數(shù)及十位數(shù)，游標上讀個位數(shù)。第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定

當測定較小面積時，應(yīng)根據(jù)測量圖紙比例尺的大小，對照求積儀所附卡片調(diào)好航尺與接合臂之間的距離，把求積儀的極點放在所測圖形之外，求積儀的針尖移到邊界線上任一點，作為起始點，一般常取圖形釘右上角；在計數(shù)器上讀出讀數(shù)n1，然后將針尖順時針沿圖形邊界線描繪一圈，再回到起始點，在記數(shù)器上讀出讀數(shù)n2．這兩個讀數(shù)之差乘以求積儀第一常數(shù)，即得所測得面積，其計算公式為：

S=p(n2一n1)式中S——圖形的面積，

P——求積儀第一常數(shù)，

nl——針尖起始點讀數(shù)，

n2——針尖繞圖形一周后回到起始點位置的讀數(shù)。第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定(三)煤層斜面積的計算方法當面積測定之后，尚需考慮煤層的傾角，當煤層傾角小于15°時，可用測定的平面積直接計算儲量。接計算儲量，當煤層傾角大于15°時，則有以下兩種情況，(1)

煤層傾角小于60°時，需按平面積換算成斜面積，S=S1╳（1/cosα）式為：S——斜面積，S1——水平投影面積，α——煤層傾角．第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定（2）傾角大于60°時，可將立面投影圖上測得的面積換算成斜面積，S=S1╳（1/sinα）式為：S——斜面積，

S1——水平投影面積，

α——煤層傾角．第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定三、煤層厚度的確定

1．可采厚度的確定煤層厚度是指煤層頂板至底板間的垂直距離．煤層可采厚度是指具有工業(yè)開采價值的煤層或煤分層厚度。在可采厚度中，對于有夾矸的煤層的采用厚度，其確定方法如下：

(1)煤層中夾矸的單層厚度不大于0.05m時，計算煤層采用厚度時，夾矸與煤分層可合并計算，但合并后全層的灰分或發(fā)熱量指標應(yīng)符合要求。第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日(2)煤層中夾矸的單層厚度等于或大于所規(guī)定的煤層最低可采厚度時，被夾矸所分開的煤分層應(yīng)分別作為獨立煤層(圖A)，一般應(yīng)分別計算儲量。但其夾矸僅見于個別煤層點時，可不必分層計算。

(3)煤層中夾矸的單層厚度小于所規(guī)定的煤層最低可采厚度時，煤分層不作獨立煤層。煤分層厚度等于或大于夾矸厚度時，上，下煤分層應(yīng)加在一起作為煤層的采用厚度。

(4)對于復雜結(jié)構(gòu)煤層，當各煤分層的總厚度等于或大于所規(guī)定的最低可采厚度，同時夾矸的總厚度不超過煤分層總厚度的1/2時，可以各煤分層的總厚度作為煤層的采用厚度(C)。1.50.841.05A0.92.20.2BC0.90.150.70.250.50.150.85第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定

(5)復煤層采用厚度的計算方法，可按下述規(guī)定計算：①夾矸比較穩(wěn)定，且煤分層可以對比的復煤層，可按上述(2)、（3）、（4）的規(guī)定，分別計算各煤分層的采用厚度。②夾矸不穩(wěn)定，且無法進行煤分層對比的復煤層，雖其夾矸的單層厚度有時等于或大于煤層最低可采厚度，但當夾矸的總厚度不超過各煤分層總厚度的1／2時，以各煤分層的總厚度為煤層采用厚度。第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定

2．煤層厚度的選用煤層傾角不大于15°時，可用煤層的偽厚度計算儲量；如果煤層傾角大于15°時，必須用煤層的真厚度計算儲量。如果是山地工程揭露的煤層，其厚度可直接測出。如果是鉆探工程揭露煤層，當煤層及其頂板巖芯采取率較高時，一般采用鉆探的厚度。如鉆探打丟或達薄煤層，也可用測井厚度，有時鉆探資料與測井資料差別很大時，應(yīng)需經(jīng)過研究在確定。第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定

3

煤層的厚度的計算

1)計算公式煤層傾角大于15°的情況下，的偽厚度換算成真厚度，共計算公式如下：

M=Lcosα式中M一煤層真厚度，m，L一煤層偽厚度，m，α一煤層傾角，(°)。第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定

2）平均厚度在計算面積內(nèi)各鉆孔厚度的平均值。稱為平均厚度。儲量計算時，一般采用算術(shù)平均法計算。其公式如下：Mcp=（M1+M2+…+Mn）/nM1，M2，…Mn—各鉆孔的可采厚度，

n—計算面積內(nèi)的鉆孔數(shù)目第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定3）加權(quán)平均厚度每一個鉆孔的見煤厚度，都有一個影響范圍，這稱為權(quán)。將每一個鉆孔見煤厚度乘上權(quán)數(shù)后相加，再除以權(quán)的總和，稱為加權(quán)平均厚度。其計算公式如下i’

．

Mx=（M1F1+M2F2+…+MnF）/（F1+F2+…+Fn）式中：Mx一加權(quán)平均厚度

F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)n一各鉆孔對應(yīng)的權(quán)數(shù)。第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定四、比重的確定在自然狀態(tài)下。單位體積煤的重量稱為比重。煤的體重決定于煤的灰分含量。煤巖成分及變質(zhì)程度等因素。含礦物雜質(zhì)多(灰分高)的煤比重大，如褐煤一般體重為1．0一1．2，當含灰分高時可達1．4，暗煤此鏡煤體重大，一般中等變質(zhì)的暗煤為1．22，鏡煤則為1，20；無煙煤比煙煤體重大，無煙煤為1．5—1．6，煙煤為1．35至1．40。第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)儲量計算基本參數(shù)的確定2．比重的計算在實驗室測定煤的體重是采用涂臘法，即先秤得煤的重量，然后在煤樣表面涂一層臘，以防水分滲入再秤其重量投入水中，根據(jù)排出水量得其體積，再計算煤的比重。其計算公式如下：d=(P2-P1)/[V-(p2-p1)/d臘]式中：d—煤的比重，

P1—涂臘前煤的重量，

V—涂臘后煤的體積，

P2—涂臘后煤的重量,d臘—臘的比重．第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)儲量計算方法

一、算術(shù)平均法將整個復雜形狀的煤層視為形狀簡單，厚度固定的板狀體，是用全區(qū)的總面積乘以各鉆孔的煤厚及比重的平均數(shù)值，這種方法稱為算術(shù)平均法。當煤層逐漸向邊緣變薄或尖滅時，可分為以下兩種情況分別進行儲量計算。

(1)首先在儲量計算圖上圈出內(nèi)邊界線，在內(nèi)邊界線以內(nèi)用下式計算儲量：

Q1=S1M1d1第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)儲量計算方法

(2)圈出最低可采邊界線，在內(nèi)邊界線與最低可采邊界線之間用下式計算儲量，

Q2=S2（Mn+Mm）/2×d2式中Mn—內(nèi)邊界線上勘探工程見煤點煤層厚度的算術(shù)平均值，

Mm—煤層最低可采厚度。

(3)該煤層總儲量為：

Q=Q1+Q2

算術(shù)平均法應(yīng)用的條件是：一般用于勘探程度低的普查階段，地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層產(chǎn)狀平埋，厚度變化不大，采用勘探工程分布大致均勻時地區(qū)采用，對于構(gòu)造復雜、煤層穩(wěn)定性差的礦床，求低級儲量時可以采用。第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)儲量計算方法

二、地質(zhì)塊段法將全區(qū)的總面積按不同地質(zhì)條件，如產(chǎn)狀(煤層傾角大小，褶曲兩翼，斷層上下盤)、煤厚、煤質(zhì)(煤的牌號、灰分、硫分)及開采技術(shù)條件(如水文地質(zhì)、瓦斯)等，劃分成若干塊段，然后分別將每一塊段用算術(shù)平均法計算儲量，稱為地質(zhì)塊段法。共實質(zhì)是把煤層劃分為一組密集的、大小不等的柱體，將各個柱體的儲量相加，即為總儲量。第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日計算公式如下：

(1)塊段儲量的計算公式為

Q1=S1M1d1Q2=S2M2d2

…Qn=SnMndn

總儲量的計算公式為

Q=Q1+Q2+…Qn

地質(zhì)塊段法的應(yīng)用條件是：可用于普查與勘探的任何階段：適用于任何形狀及其厚度變化的煤層，適合于產(chǎn)狀平緩或傾斜的煤層，要求在同一塊段內(nèi)傾角變化此較均勻，以便于計算各塊段平均傾角，在勘探工程數(shù)量較多、且分布比較均勻的條減下適用。第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期日三等高線法在煤層底板等高線圈上確定煤層的真面積，然后乘以煤厚和煤的比重，以求得煤的儲量，稱為等高線法。根據(jù)確定煤層真面積方法的不同，等高線法常用是包曼法：包曼法：用計算方法，求得兩條等高線間的煤層斜面積，按不同水平分別計算儲量稱為包曼法。其實質(zhì)就是把兩條等高線間條帶視力規(guī)則的長方形，然后將各條帶的儲量箱加即