矿井储量分类及重要性分析

矿井储量是指井田内可采煤层的全部储量。通过对矿井储量分级和分类,表明煤炭的质量、地质情况被查明的程度、储量的可靠性以及可以被开采和利用的价值。

(1)煤炭储量的分级分类

地质矿产行业标准DZ/T 0215—2002《煤、泥炭地质勘查规范》,对煤炭资源/储量分类及类型条件、储量估算等作了新的划分和规定。依照该规范,煤炭储量按可行性评价阶段分为概略研究、预可行性研究和可行性研究储量;从经济意义上,分为经济的、边际经济的、次边际经济的、内蕴经济的和经济意义未定的基础储量;从地质可靠程度上,分为探明的、控制的、推断的、预测的储量;详见表1.2。

表1.2　固体矿产资源/储量分类表

1)探明的煤炭储量分类

①可采储量(111)　探明的经济基础储量的可采部分。

②探明的(可研)经济基础储量(111b)　与(111)的差别在于本类型是用未扣除设计、采矿损失的数量表述。

③预可采储量(121)　与(111)的差别在于:本类型只进行了预可行性研究,估算的可采储量可信度高,可行性评价结果的可信度一般。

④探明的(预可研)经济基础储量(121b)　与(121)的差别在于本类型是用未扣除设计、采矿损失的数量表述。

⑤探明的(预可研)边际经济基础储量(2M11)　在确定当时开采是不经济的,但接近盈亏边界,只有当技术、经济等条件改善后才可变成经济的。估算的基础储量和可行性评价结果可信度高。

⑥探明的(预可研)边际经济基础储量(2M21)　与(2M11)的差别在于:本类型只进行了预可行性研究,估算的基础储量可信度高,可行性评价结果的可信度一般。

⑦探明的(可研)次边际经济资源量(2S11)　在确定当时开采是不经济的,必须大幅度提高矿产品价格或大幅度降低成本后,才能变成经济的。

⑧探明的(预可研)次边际经济资源量(2S21)　只进行了预可行性研究,资源量估算可信度高,可行性评价结果的可信度一般。

⑨探明的内蕴经济资源量(331)　仅作了概略研究,经济意义介于经济的至次边际经济的范围内,估算资源量可信度高,可行性评价可信度低。

2)控制的煤炭储量分类

①预可采储量(122)　勘查工作程度已达到详查阶段的工作程度要求,预可行性研究结果表明开采是经济的,估算的可采储量可信度较高,可行性评价结果的可信度一般。

②控制的经济基础储量(122b)　与(122)的差别在于本类型是用未扣除设计、采矿损失的数量表述的。

③控制的边际经济基础储量(2M22)　在确定当时开采是不经济的,但接近盈亏边界,待将来技术经济条件改善后可变成经济的。

④控制的次边际经济资源量(2S22)　勘查工作程度达到了详查阶段工作程度要求,预可行性研究表明,在确定当时开采是不经济的,需大幅度提高矿产品价格或大幅度降低成本后,才能变成经济的。估算的资源量可信度较高,可行性评价结果的可信度一般。

⑤控制的内蕴经济资源量(332)　勘查工作程度达到了详查阶段的工作程度要求。未作可行性研究或预可行性研究,仅作了概略研究,经济意义介于经济的至次边际经济的范围内,估算的资源量可信度较高,可行性评价可信度低。

3)推断的内蕴经济资源量(333)

勘查工作程度达到了普查阶段的工作程度要求。未作可行性研究或预可行性研究,仅作了概略研究,经济意义介于经济的至次边际经济的范围内,估算的资源量可信度低,可行性评价可信度低。

根据国家标准GB 50215—2015《煤炭工业矿井设计规范》规定,推断的内蕴经济资源量(333),由于地质构造、煤层赋存条件、可采技术条件等尚未基本查明,其可信度较低,参与矿井工业资源/储量、设计可采储量时,必须乘以可信度系数K。可信度系数K为0.7～0.9,其中,地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井,取0.9;地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井,取0.7。

4)预测的资源量(334)?

勘查工作程度达到了预查阶段的工作程度要求。在相应的勘察工程控制范围内,对煤层层位、煤层厚度、煤类、煤质、煤层产状、构造等均有所了解后,所估算的资源量。预测的资源量属于潜在煤炭资源,有无经济意义尚不确定。

《煤、泥炭地质勘查规范》中的储量分类更加强调了煤炭资源开发的可行性研究、资源经济利用价值和资源地质勘查工作可靠程度,更有利于煤炭资源储量的合理开发及经济评价。2003年3月以后进行的煤田地质勘查工作,在地质勘查报告中提交煤炭资源各级各类储量都以《煤、泥炭地质勘查规范》进行分类。2003年以前按旧的分级分类法提交的煤田储量,要对照《煤、泥炭地质勘查规范》对各类储量作相应的换算。

为了便于学习理解,能够换算新旧煤炭储量分级和储量分类,有必要将2003年之前采用的煤炭储量分级和储量分类方法作一简单介绍。

①储量分级

2003年之前采用的储量分级,是根据煤田的地质勘探程度和研究程度,分为A、B、C、D四级。A、B级称为高级储量,C、D级称为低级储量。储量级别越高,表明煤层地质情况被查明的程度越高,储量的可靠性越高。

②储量分类(www.xing528.com)

储量分类则是根据当时的能源政策和煤炭资源状况,按当时的开采技术水平和煤炭储量被查明的程度,将矿井储量分为:

a.矿井地质储量:矿井地质储量是指矿井技术边界范围内的全部煤炭的储量。它包括能利用的储量和尚难利用的储量。

b.能利用的储量:能利用的储量(又称“平衡表内储量”)是指煤层赋存情况及煤质符合当前矿井开采技术经济条件,在目前技术条件下可以开采的储量。它包括工业储量和远景储量。

c.尚难利用储量:尚难利用储量(又称“平衡表外储量”)是指煤层灰分高、厚度薄、地质条件复杂,在目前技术条件下暂时不能开采的储量。但是,随着科学的发展和开采技术的提高,今后有可能被开采和利用。

d.工业储量:工业储量是指能利用储量中的A+B+C级储量总和。小型矿井可按能利用储量中的A+B+C+0.5D计算。工业储量可直接作为矿井设计和投资的依据。

e.远景储量:远景储量是指能利用储量中的D级储量。由于被查明的程度不够,有待于今后做进一步勘查提高储量级别。

f.可采储量:可采储量是指能利用储量中可以采出的那一部分储量。其计算式为

式中　Z K——可采储量,万t;

Z G——工业储量,万t;

P——全矿性煤柱损失及地质构造和水文地质损失,万t;

C——设计采出率,%。

确定能利用储量和尚难利用储量界线的最基本条件是煤层的厚度和灰分。国家确定了对煤层最低可采厚度和最高灰分的要求。

在缺煤地区,为了满足当地工业用煤和民用煤的需要,充分合理地利用煤炭资源,在确定能利用储量及尚难利用储量的边界时,对煤层最低开采厚度和最高灰分的要求可以放宽,制定适合本地区的标准,经上级有关部门批准后执行。

(2)对煤炭资源采出率的规定

根据《煤炭工业矿井设计规范》的规定,矿井采区的采出率应符合下列要求:

①特殊和稀缺煤类厚煤层不应小于78%。其中,采用一次采全高的厚煤层,不应小于83%;中厚煤层,不应小于83%;薄煤层,不应小于88%。

②其他煤类厚煤层不应小于75%。其中,采用一次采全高的厚煤层,不应小于80%;中厚煤层,不应小于80%;薄煤层,不应小于85%。

③采煤工作面,厚煤层,不应小于93%;中厚煤层,不应小于95%;薄煤层,不应小于97%。

(3)储量损失

在开采过程中,出于各种原因,不可能将全部储量开采出来,而要损失一部分储量,这部分损失为储量损失。储量损失分为两部分:设计损失和实际损失。

1)设计损失

根据煤层赋存条件所采用的采煤方法以及保证开采安全的需要,在设计中规定永远遗留在地下的一部分储量为设计损失。设计损失包括:全矿性损失、采区损失和采煤工作面损失。

①全矿性损失　它包括矿界隔离煤柱、工业广场煤柱、井筒煤柱、“三下”(建筑物下、水体下及铁路下)煤柱、防水煤柱及长期使用的巷道煤柱;由于地质构造复杂及水文地质条件复杂不能开采的损失;采区设计损失。

②采区损失　它包括采区留设各种煤柱的设计损失及与采煤方法有关的损失。

③采煤工作面损失　它包括面积损失、厚度损失和破煤损失。面积损失,是指在开采过程中部分地段不能开采所造成的损失;厚度损失,是指在采煤工作面上遗留顶煤或底煤,厚煤层分层开采时留设过多的煤皮假顶所造成的损失等;破煤损失,是指工作面在开采过程中遗留在采煤工作面或巷道中的浮煤。

2)实际损失

实际损失是指在开采过程中实际发生的煤量损失。根据其发生的范围,也可分为采煤工作面损失、采区损失和全矿井损失。

由于管理和技术等方面的影响,储量实际损失往往大于合理的设计损失。其中,凡是符合设计规范规定的煤炭损失,均为合理损失;凡是设计规范上没有规定或生产过程中不应有的煤炭损失,均为不合理损失。