采矿工程本科毕业设计
摘要
徐州矿务集团庞庄煤矿位于徐州市西北方向九里区境内，距市中心13km。主井地理座标为东经117°06′19″，北纬34°20′24″，井囗标高＋37.5m。
井田范围：东自21煤露头起；西至夹河工业广场及第17勘探线为界与夹河矿为邻；南部王庄煤矿相邻；北以F1断层与张小楼井相邻。井田东西长约6.24km、南北宽3km，面积约18.72km2。
庞庄煤矿矿井工业储量为159.37Mt，可采储量为109.215Mt，。矿井设计产量为1.5Mt/a，服务年限为56a，第一水平服务年限为25.5a。
矿井采用立井单水平加暗斜井开拓（两个水平）。一矿一面，采煤方法为综合机械化放顶煤开采。全矿采用胶带运输机运煤，辅助运输采用矿车。矿井通风方式为中央并列式。
矿井年工作日为330 d，日净提升时间16h，工作制度为“三八制”。
目录
第一章矿区概述及井田地质特征 (1)
第一节矿区概述 (1)
1.1.1矿区地理位置、范围 (1)
1.1.2交通条件 (1)
1.1.3地形、地貌 (2)
1.1.4水文 (2)
1.1.5气象 (2)
1.1.6地震 (2)
第二节井田地质特征 (3)
1.2.1以往勘探的情况 (3)
1.2.2区域地质构造简况 (3)
1.2.3井田地层 (4)
1.2.4含煤地层 (5)
1.2.5构造情况 (5)
第三节煤层特征 (7)
1.3.1含煤概况 (7)
1.3.2煤质 (7)
1.3.3.煤的工业牌号 (8)
1.3.4．煤的物理特征 (8)
第二章井田境界和储量 (10)
第一节井田境界 (10)
第二节矿井工业储量 (10)
2.2.1储量计算范围和工业指标的确定 (10)
2.2.2储量级别与计算块段的划分 (10)
2.2.3储量计算方法及参数的确定 (11)
2.2.4工业储量计算 (11)
第三节矿井可采储量 (13)
2.3.1边界煤柱 (13)
2.3.2工业广场保护煤柱 (13)
2.3.3可采储量的计算 (14)
第三章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 (15)
第一节矿井工作制度 (15)
第二节矿井设计生产能力及服务年限 (15)
3.2.1矿井生产能力的确定 (15)
3.2.2矿井服务年限及校验 (15)
3.2.3核算第一水平服务年限 (15)
第四章井田开拓 (16)
第一节井田开拓的基本问题 (16)
4.1.1井筒形式 (16)
4.1.2井筒数目 (16)
4.1.3开采水平的确定 (16)
4.1.4延深方案 (16)
4.1.5煤层大巷之间的联系 (16)
4.1.6带区间接替顺序 (16)
4.1.7开拓方案技术比较 (17)
4.1.8综合比较 (22)
第二节矿井基本巷道 (22)
4.2.1井筒 (22)
4.2.2井底车场 (25)
4.2.3主要开拓巷道 (27)
4.2.4井底车场及硐室 (29)
第五章准备方式－带区巷道布置 (32)
第一节煤层的地质特征 (32)
第二节采区或带区巷道布置及生产系统 (32)
5.2.1带区尺寸及各种煤柱尺寸 (32)
5.2.2带区巷道布置及联系方式 (32)
5.2.3煤层开采顺序与工作面接替顺序 (32)
5.2.4带区内通风运输系统 (33)
5.2.5计算带区采出率 (33)
第三节带区车场选型设计 (34)
5.3.1确定车场形式 (34)
5.3.2带区主要硐室布置 (35)
第六章采煤方法 (37)
第一节采煤工艺方式 (37)
6.1.1采煤方法与采煤工艺的确定 (37)
6.1.2确定采煤工艺方式 (37)
6.1.3回采工作面参数 (38)
6.1.4回采工作面破煤与装煤方式 (39)
6.1.5回采工作面运煤方式 (40)
6.1.6回采工作面支护方式 (40)
6.1.7采放比、放煤步距、放煤方式 (43)
6.1.8各工艺过程注意事项 (44)
6.1.9回采工作面正规循环作业 (45)
第二节回采巷道布置 (46)
6.2.1回采巷道布置方式 (46)
6.2.2回采巷道参数 (47)
第七章井下运输 (50)
第一节概述 (50)
7.1.1运输设计的原始条件与数据 (50)
7.1.2运输距离与货载量 (50)
7.1.3矿井运输系统 (51)
第二节带区运输设备选择 (51)
7.2.1设备选型原则 (51)
7.2.2带区煤炭运输设备选型 (51)
7.2.3带区辅助运输设备选型 (53)
第三节大巷运输设备选择 (56)
7.3.1运输石门及集中运输平巷设备选型 (56)
7.3.2辅助运输设备选型 (57)
第八章矿井提升 (59)
第一节概述 (59)
第二节主副井提升 (59)
8.2.1主井提升 (59)
8.2.2副井提升设备选型 (60)
第九章矿井通风及安全技术 (63)
第一节矿井通风系统的选择 (63)
9.1.1矿井概况 (63)
9.1.2矿井通风系统的基本要求 (63)
9.1.3矿井通风方式的确定 (63)
9.1.4矿井通风方法确定 (64)
9.1.5带区通风基本要求 (65)
9.1.6带区通风系统 (65)
9.1.7工作面通风方式及风向 (66)
9.1.8矿井通风容易与困难时期确定 (67)
第二节防止特殊灾害的安全措施 (69)
9.2.1瓦斯管理措施 (69)
9.2.2煤尘的防治 (69)
9.2.3预防井下火灾的措施 (69)
9.2.4防水措施 (69)
第十章设计矿井基本技术经济指标 (71)
参考文献 (72)
第一章矿区概述及井田地质特征
第一节矿区概述
1.1.1矿区地理位置、范围
徐州矿务集团庞庄煤矿位于徐州市西北方向九里区境内，距市中心13km。主井地理座标为东经117°06′19″，北纬34°20′24″，井囗标高＋37.5m。
井田范围：东自21煤露头起；西至夹河工业广场及第17勘探线为界与夹河矿为邻；南部王庄煤矿相邻；北以F1断层与张小楼井相邻。井田东西长约6.24km、南北宽3km，面积约18.72km2。
1.1.2交通条件
徐州市地处京沪、陇海两大铁路动脉的交汇点，本井田有矿区专用铁路，东与京沪铁路茅村站、西与陇海铁路夹河寨站相联接。
徐丰公路从矿门口通过，可与苏北、皖北、鲁南、豫东各县相通。
矿区东北有京杭大运河穿过，经徐州煤港贯通南北。因此，庞庄煤矿水、陆交通运输条件极为便利，交通示意图见图1-1。
图1-1 交通示意图
1.1.3地形、地貌
庞庄井田为古黄河泛滥形成的冲积平原。冲积层东北薄、西北厚，平均厚度76.0m ，区内地势较平坦，略显西北高、东西低的趋势。地表标高+35m～+42m，坡度约为两千分之一。由于几十年的煤炭开采活动，使地表形成大面积塌陷并积水成塘，塌陷区水深可达5m～6m。
矿区东南有寒武、奥陶纪石灰岩构成为数不多的低山丘陵，大致呈NE60°方向延伸。自西向东为大、小孤山、霸王山、九里山、琵琶山。其中以九里山最高，山顶绝对标高为+173.2m。
1.1.4水文
井田内地表水体主要为塌陷区积水，其次有拾新河和拾屯河。
1．塌陷区积水
积水区常年水位+34.3m；雨季最高水位+36.25m（1982年7月22日）。
2．拾屯河
从矿区南部露头自西向东入丁万河，全长13km。为季节性河流。
3．拾新河
1977年12月铜山县在矿区中部自西北向东南人工开挖而成，常年积水，水深5～6m，河床不连续且与塌陷区积水连成一片。
除上述地表水体外，尚有零星的鱼塘和纵横交错的排水沟渠分布。因此，矿区地表水系较为发育。
1.1.5气象
根据徐州气象资料，本区属南温带鲁南气候区，具有长江流域和黄河流域气候的过渡性，区内气候日照充足，年降雨量充沛，冬寒干燥，夏热多雨，春秋季短，并有寒潮、霜冻、冰雹、旱风等自然灾害。
本区由于地处中纬度副热带和暧温带的过渡区，因此，降水有集中性高，年变化大的特点。平均年降水量841.9mm，最大1297.0mm (1958年)；最小500.6mm (1988年)。夏季平均雨量(6～8月)466.03mm，约占全年降水量的55％，其中以7、8两月雨量最多，形成了冬干、春秋旱频繁、盛夏常发生旱涝急转，易涝、易旱的气候特点。蒸发量：1440mm ／a，全年以偏东风为多，年平均风速3.2m／s，最大风速24.3m／s(1959年6月)。年平均气温14.13°C。1月份最低，平均气温-0.6°C，7月份最高，平均气温27.4°C。冻土深度为29cm。历年平均初霜期为10月下旬，终霜期4月上旬。
1.1.6地震
徐州地区地震烈度为7度，根据1956年科学出版社资料，徐州地区地震记录始于公元522年，讫于1937年，即1415年间发生地震21次。其中破坏性地震占了3～7次。影响较大的有1502年10月17日地震，坏城垣民舍；1668年7月25日山东莒县郯城8.5级地震，1937年8月1日山东渮泽7级地震。
本区属华北地震区，距郯庐断裂约100km，该断裂带为一长期活动的强地震带。
第二节井田地质特征
庞庄井田位于九里山向斜的中段，总体上为一个不对称的复式向斜构造，即由二个背斜，三个向斜组成，西北翼被F1断层切割，破坏了构造的完整性，地层形状沿走向和倾向均有变化。从1956年至1999年间，由124煤田地质勘探队、169煤田地质勘探队、徐州矿务局地质勘探队、安徽煤田地质物探队、西安煤科分院在本区进行多期地质勘探及物探工作，共施工钻孔232个，工程量78756.58m。完成地震测线17条，总测长26.44km。瞬变电磁法勘探线46条，施测物理点601个。
1.2.1以往勘探的情况
1956年原华东煤田地质勘探局124队在徐州九里山地区进行普查找矿时，施工钻孔34个，总工程量5360.06m。发现了九里山煤田。
1957~1963年江苏省煤炭工业局煤田地质勘探169队在本区进行勘探工作，共施工97个钻孔，总工程量27119.73m，并分别于1958年7月提交了《拾屯矿区精查报告》(包括王庄、东城、庞庄、桃园、拾屯及邓庄六个井田)，1959年10月提交了《拾屯矿区深部补充勘探报告》，1962年9月提交了《东城-庞庄煤矿地质勘探最终报告补充资料》，1963年6月提交了《王庄煤矿地质勘探最终补充报告》，1963年7月提交了《拾桃井田地质勘探最终报告(精查)》，同时在拾桃方案设计研究时将拾桃井田的拾屯区划归庞庄煤矿，桃园区划归夹河煤矿。
1978~1982年，徐州矿务局地质勘探队在本井田深部进行勘探，共施工钻孔99个，总工程量45556.76m，于1982年提交了《庞庄煤矿补充勘探报告》。
1986年，徐州矿务局地勘队在第5勘探线深部进行生产勘探，共施工钻孔2个，总工程量720.02m，严密地控制了F1断层产状要素，为顶水采煤提供了可靠的地质依据。
1991年安徽煤田地质物测队对庞庄井田深部进行了二维地震勘探。其范围：第13勘探线至第17勘探线之间，-370m水平以下至F1断层，面积2．31km2，完成地震测线17条，测线总长度26.44km。并于同年10月提交了《徐州矿务局庞庄煤矿深部水平地震开发勘探报告》。
1999年10月，委托煤炭科学研究总院西安分院对庞庄井田深部的庞4断层与F1断层之间区域进行瞬变电磁法勘探工作，查明庞4、庞4-1、F1-1、F1断层的含水层分布情况，推断、核实上述断层位置及含水破碎带宽度，并查明-800ｍ以浅的太原组四灰、十灰及奥陶系灰岩水的水力联系。完成测线46条，施测了601个物理点，于2000年2月提交了《庞庄煤矿庞4、庞4-1、及F1-1断层带含水性探测成果报告》。
1.2.2区域地质构造简况
徐州煤田位于中朝准地台山东隆起区的南端，徐州复背斜的西端。若按地质力学划分：是秦岭东西向构造带的北支和新华夏第二隆起带的交汇部位，其东侧紧邻郯庐大断裂。故本区是几个大构造带的交汇地，构造复杂。区内盖层发育，属北方型。中生代印支--燕山运动对本区影响甚大，使本区地层发生褶皱、断裂并伴有岩浆活动。
徐州复背斜由多个相间排列的背、向斜组成。自东南向西北分别是：棠张集向斜、大许家背斜、贾汪向斜、徐州背斜、闸河向斜、肖县背斜、九里山向斜等。每一个背、向斜由更次一级的背、向斜组成复式背、向斜。就单一褶曲而言，一般北翼较缓，南翼较陡，
局部直立甚至倒转，并伴生有与褶曲轴大致平行的高角度逆断层、逆掩断层出观。
区域地层沉积缺失奥陶系上统、志留系、泥盆系及石炭系下统，除震旦系与寒武系、奥陶系与石炭系呈假整合接触关系，第四系与其它各时代的地层呈不整合接触关系外，其它各地层皆呈整合接触关系。
徐州地区的岩浆岩活动大致分为三期：即晚元古代未的辉绿岩类侵入，燕山中～晚期的中酸性-中基性岩浆岩活动、燕山晚期～喜山期的基性-超基性岩浆岩活动。在徐州复背斜的分布大体沿桃山集-徐州-贾汪一线以东出露的全为基性岩；该线以西出露的主要为中性-中酸性-酸性火成岩，这正是利国铁矿和斑井铜矿的成矿母岩。本井田的太原组地层及邻区的垞城矿太原组地层亦见有煌斑岩、辉绿岩类的岩墙、岩脉侵入，而井田西北部的张集矿则见有大面积的中酸性火成岩。
1.2.3井田地层
井田内无基岩出露，庞庄矿煤系地层综合柱状图如图1-2所示，现据区外露头所见及钻孔揭露资料，将井田地层自下而上简述如下：
1．寒武系(€)
井田钻孔未见，仅在矿区外围群山有出露。主要分布于徐州复背斜的轴部，与下伏地层震旦系(Z)呈假整合接触。下部以砂页岩为主，夹薄层状灰岩；中、上部则由中～厚层状灰岩组成。
2．奥陶系(O)
仅见于少数钻孔，是徐州复背斜构造的两翼主要地层组成部分。也是煤系地层的沉积基底。区内只发育有下统和中统，上统缺失。其中：
)：与下伏地层寒武系呈整合接触关系。
奥陶系下统(O
1
下部由中厚层竹叶状白云岩、泥质白云岩、页片状泥质灰岩、钙质白云岩及厚层状灰岩组成。
上部的马家沟组则由中厚层～巨厚层的豹皮状灰岩组成，顶部夹有紫灰色薄层钙质白云岩，厚450～530m，平均484m。
)：厚65.2～70.9m平均68m。由青灰色～黄灰～灰色薄～中厚奥陶系中统阁庄组(O
2g
层钙质白云岩、白云质灰岩、白云岩组成。
3．石炭系(C)
本系地层仅发育有中统和上统，下统缺失。
)
(1)石炭系中统本溪组(C
2b
本组地层厚17.8～42.7m，平均27m,假整合于奥陶系之上。是在奥陶系中统之后地壳整体长期上升、剥蚀夷平的基础上广泛海侵的浅海相沉积。其岩性自下而上为：下部：紫色、灰绿色页岩(相当于华北山西式铁矿层位)，含铁不均匀，厚度较小，一般在6m左右，系本组与下伏奥陶系之分界标志层。
中部：为浅灰色铝土质页岩，厚度多小于5m。
上部：浅灰色厚层状石灰岩，含黄铁矿，夹透镜状页岩，厚约16m。
(2)石炭系上统太原组(C
)
3t
本组地层厚124.0～208.2m，平均156.0m。为本区主要含煤地层之一。整合于本溪组之上，为海陆交互相沉积，主要有灰白～灰黑的灰岩、页岩、砂质页岩组成，夹极不稳定～
稳定薄煤7～10层，可采者两层。各层石灰岩中常含有丰富的蜓科、腕足类及海百合化石。
4．二迭系(P)
区内二迭系地层沉积有下统-山西组、下石盒子组、上统上石盒子组。
(1)二迭系下统山西组（P
11
s ）
本组地层厚96.5～145.4m，平均113.0m。为本区主要含煤地层之一。整合于太原组地层之上，为近海河湖沼泽相沉积。主要由灰色页岩、砂质页岩、灰色粉砂岩及石英砂岩组成。中、下部以石英砂岩为主，其次为深灰～灰白色页岩、砂质页岩组成。夹稳定～极不稳定的薄～中厚煤层4～6层，其中7煤为稳定可采煤层，8、9煤为局部可采煤层。各煤层上、下的页岩中常含有保存较为完整的植物化石，常见有栉羊齿、楔叶木、轮木、丁氏蕨等。
(2)二迭系下统下石盒子组(P
12
x )
本组厚：170.7～299.0m，平均217.0m，为本区主要含煤地层之一，整合于山西组地层之上，为内陆湖泊沼泽相沉积。主要由灰绿～深灰色砂质页岩组成，上部以灰色为主，下部以深灰色为主。自上而下夹数层杂色页岩。含煤6～9层，其中1、2煤可采。
本组下部的煤层附近地层中常保存有较为完整的植物化石：辨轮木、轮木、芦木、大羽羊齿、柯特木和丁氏蕨等。
(3)二迭系上统上石盒子组（P
21
s ）
厚3.9～269.2m，平均250m，整合于下石盒子组之上。为炎热气候下内陆河湖相沉积。以杂色、灰绿色，灰色砂页岩、页岩为主夹灰绿色、浅灰色细～中粒砂岩，中下部时夹有煤线及炭页岩，底部为灰～灰白色石英长石粗粒含砾砂岩，间夹灰色，杂色页岩。为本组与下统下石盒子组分界标志层，产烟叶大羽羊齿、剑形瓣轮木等化石。
5．第四系(Q)
区内厚度52.7～124.0m，平均76.0m，不整合于各地层之上，主要由砾石、砂礓、粘土、亚粘土、粉砂土和腐植土组成。井田范围内由东南向西北逐渐增厚。
1.2.4含煤地层
本井田含煤地层为石炭、二迭系，有三个含煤组：石炭系太原组、二迭系下统山西组和下石盒子组。
1.2.5构造情况
庞庄井田位于九里山向斜的中段，总体上为一不对称的复式向斜构造；即由2个背斜、3个向斜组成;大中型断裂亦较为发育,受褶曲构造的影响，地层产状沿走向和倾向上均有变化，一般为8～l0°；东南翼较陡，西北翼相对较缓；在12勘探线以西的浅部或煤层露头产状可达60°以上，局部近乎直立。由于西北翼被F1断层切割，其构造的完整性遭到了一定程度的破坏，见地质综合柱状图1-2。
图1-2 庞庄矿煤系地层综合柱状图
第三节煤层特征
1.3.1含煤概况
本区含煤地层为石炭、二迭系，有3个含煤组：二迭系下统下石盒子组(P
1x
2)、山西组
(P
1s 1)，石炭系上统太原组(C
3t
)。煤系地层平均总厚度486m，含煤20层，可采和局部可采
仅7层，可采煤层的厚度为11.65m，含煤率为2.40%。其中：
下石盒子组地层平均厚度217.0m,含煤6～9层，可采和局部可采2层，可采煤层平均厚度3.16m，含煤率为1.46%。
山西组地层平均厚度113.0m,含煤4～6层，可采和局部可采3层，可采煤层平均厚度6.62m，含煤率为5.86%。
太原组地层平均厚度156.0m,含煤7～10层，可采和局部可采2层，可采煤层平均厚度1.87m，含煤率为1.20%。
1.3.2煤质
1．煤的工业指标
本报告在煤质方面除了收集洗煤厂几个主要指标外，另在生产中采取了少数煤样进行化验分析，现将化验结果列表如下,见表1-1、表1-2。
从下列数表的煤质化验资料统计结果看出：
水份：各煤层均属低水份煤，且自上而下逐渐减少。
灰份：下石盒子组的1煤、2煤属偏高的中灰煤。山西组的7煤、8煤、9煤属低灰煤。太原组的20煤、21煤属偏低的中灰煤。其精煤的灰份均小于10%，可见易选。
硫份：下石盒子组煤层与山西组煤层属特低硫煤。太原组煤层属富硫煤或高硫煤。
磷份：下石盒子组煤层与山西组煤层属特低磷煤。太原组煤层未做磷份分析。
发热量：除1煤外，其余煤层分析煤样的分析基弹筒发热量(Q
dr
r)都在25.0J/Kg以上；
可燃基弹筒发热量(Q
dr
r)都在33.44J/Kg左右，且自上而下有逐步增大趋势。
挥发份：各煤层均大于37%，且自上而下有增高趋势。
元素分析：化验成果中各元素组分的变化规律不甚明显。
1.3.3.煤的工业牌号
本区各煤层工业牌号系按1958年4月国家技术委员会规定的分类表划分原则确定的。先后三次地质报告确定的结果相同，见表1-3。
1.3.4．煤的物理特征
1煤：半亮～半暗型，树脂～沥青光泽，条带状结构，鳞片状或块状构造，褐黑色，质地较松软，裂隙较发育，有时被方解石脉充填。
2煤：半亮～半暗型，树脂～沥青光泽，条带状似均一结构，鳞片状或块状构造，褐黑色，质地较松软，外生裂隙较多，多为方解石脉充填，并有少量黄铁矿星点。
7煤：半亮～半暗型，树脂～玻璃光泽，条带状结构，块状构造，色黑性脆，裂隙较发育，并有方解石脉充填。
9煤：半光亮～半暗型，玻璃～树脂状光泽，内生、外生裂隙都较发育，条带状结构，块状构造。
20煤：半亮至光亮型，色黑性脆，玻璃～树脂光泽，条带状结构，块状构造，内生裂隙发育，含浸染状黄铁矿。
21煤：半亮至光亮型，玻璃～树脂光泽，条带状结构，块状构造，内生裂隙发育，下部含泥砂；质硬，灰分高，俗称砂岩煤。
第二章井田境界和储量
第一节井田境界
庞庄矿井田东到21煤露头线，西以17勘探线与夹河矿为界，南部分别与王庄矿、拾屯矿以人为边界划分，北以F1断层与张小楼矿为邻，井田东西长6.24km，南北宽约3km，面积18.72km2。
第二节矿井工业储量
2.2.1储量计算范围和工业指标的确定
1．储量计算边界
本井田储量计算上限为-50m水平，下限为-710m水平，东至各煤层上限，西至庞夹边界线，南至庞庄边界线，北至F1断层下盘交面线。井田赋存状况示意图见图2-1。
图2-1井田赋存状况
2．工业指标的确定
（1）煤层最低可采厚度不分倾角，均采用0.6 m；
（2）煤层最高可采灰分不大于40％；
（3）煤层的最低发热量不低于14.54MJ/Kg 。
2.2.2储量级别与计算块段的划分
1．储量计算块段划分原则
（1）稳定或不稳定的7煤，高级储量的外围，以不超过基本线距的1/2的距离外推次
一级储量；
（2）工程质量低劣，打丢煤的钻孔不参与可采边界的圈定；
（3）井田内可跨越已查明的落差不大于50m的地段，降为C级储量，其断层两侧各留30～50m的煤柱，若断层密集，不能跨越断层划分高级储量；
（4）见煤点的煤层厚度低于0.6m时,用插入法求出可采边界,对未见煤钻孔,用相邻的钻孔连线的中点为零点,再用插入法求出可采边界；
（5）煤层夹矸的单层厚度不大于0.5m时，夹矸与煤层合并计算，煤分层厚度等于或大于夹矸厚度时，且夹矸厚度小于0.6m时，上下煤分层合并计算；（6）储量块段划分如图2-2所示。
图2-2储量块段划分
2.2.3储量计算方法及参数的确定
1．储量计算方法
本井田煤层的倾角较小，为缓倾斜煤层，采用等高线法直接在井田开拓平面图上井田大致面积，再根据煤层倾角折算倾斜面积，乘以容重、煤层厚度，计算出井田工业储量。
2．储量计算参数的确定
（1）煤层厚度均采用煤层真厚度，按块段内或附近见煤点计算其算术平均值，作为该块段的煤层平均厚度，结果是：7煤6.49m；9煤2.8 m ；20煤2.5m；21煤2.4m；
（2）煤层容重采用1.34t/m3。
2.2.4工业储量计算
井田范围内的煤炭储量是矿井设计的基本依据。用分组的方法来计算7#的工业储量。分组计算的原则为倾角相差不大。根据井田地质等高线图结合分组计算原则，把井田共划分为8个快段。煤炭工业储量计算公式见式2-1：
计算公式：Z g＝S×M×γ/cosα×K (式2-1)
式中：Z g——工业储量，Mt；
S ——井田总面积，m2；
M——煤层平均厚度，m；
γ ——煤层容重，t/m3；
α ——煤层倾角，rad；
K——系数，0.9。
煤层地质储量158.74Mt，计算见表2-1。
即矿井地质资源储量为161.80mt。根据井田内的钻孔布置，在矿井地质资源储量中，60%是探明的，30%是控制的，10%是推断的（333）。
根据煤层厚度、煤质以及其它煤层赋存情况，在探明的和控制的资源量中，85%是经济的基础储量(111b和112b)，10%是边际经济的基础储量(2M11和2M22)，5%是次边际经济的资源量(2S11和2S22)。则矿井工业资源/储量Zg计算如下：
Z111b=161.80×60%×85%＝82.52
Z112b=161.80×30%×85%＝41.26
Z2M11=161.80×60%×10%＝9.71
Z2M22=161.80×30%×10%＝4.85
Z2S11=161.80×60%×5%＝4.85
Z2S22=161.80×30%×5%＝2.43
由于地质条件简单，煤层赋存稳定，故可信度系数k取为0.85。
Z333k=161.80×10%×0.85＝13.75
故工业储量为：
Zg＝Z111b＋Z112b+Z2M11+Z2M22+Z2S11＋Z2S22＋Z333k
＝82.52+41.26+9.71+4.85+4.85+2.43+13.75
＝159.37（mt）
第三节矿井可采储量
2.3.1边界煤柱
庞庄矿东至人为边界，西至夹河工业广场及第17勘探线为界与夹河矿为邻，各留设30m煤柱；南部自21煤露头起与王庄煤矿、拾屯矿相邻，北以F1断层与张小楼井为界，留设30m煤柱。
2.3.2工业广场保护煤柱
根据《煤炭工业设计规范》中矿井工业广场占地指标的规定：大型矿井工业广场占地面积为0.9～1.0公顷/10万t。矿井生产能力越大，取值越小，本矿井设计生产能力为1.5Mt/a，为大型矿井，故本矿井取1.0公顷/10万t，因此，工广占地面积为15ha（150000m2）。
工业广场布置为300×500m的矩形，另外，根据规定，长边与宽边都加15m的围护带，煤层倾角α＝6°，表土层厚度为40m；基岩移动角中，沿煤层走向移动角δ＝70°，上山移动角γ＝70°，下山移动角β＝70°－0.7α＝70°－0.7×5＝66.5°；表土层移动角φ＝50°，以上数据均根据徐州矿务集团生产技术部与中国矿业大学测物系在全国矿山测量学术会议上发表的徐州矿区地表移动规律综合分析成果资料关于《地表移动主要参数的计算》，工广煤柱计算示意图见图2-3。
图2-3工广煤柱计算示意图
2.3.3可采储量的计算
根据《生产矿井储量管理规程》要求，可采储量计算公式见式2-2。
Z k＝（Z g－P）×C (式2-2)
式中：Z k——矿井可采储量，Mt；
Z g——矿井工业储量，Mt；
P ——保护工业广场、井田边界等永久煤柱损失量，Mt；
C——采区采出率，对于厚煤层取0.75 。
则矿井可采储量为：
Z k＝（159.37－13.68）×0.75
＝109.215Mt
第三章 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限
第一节 矿井工作制度
《煤炭工业矿井设计规范》第2、3条规定：矿井设计生产能力宜按年工作日330天计算，每天净提升时间宜为16h ，结合本矿的设计能力及地质条件，本矿井的工作制度为：年工作日330天，每天三班作业，每班工作8h ，两班采煤，一班检修，每天净提升时间为16h 。
第二节 矿井设计生产能力及服务年限
3.2.1矿井生产能力的确定
庞庄矿井田范围内7煤赋存稳定，储量丰富，煤层倾角小，地质条件简单，非常适合综合机械化采煤，故本设计定为1.5Mt/a 的大型矿井。 3.2.2矿井服务年限及校验
服务年限计算公式见式3-1。
T=k Z
A K
（式3-1） 式中：T ——矿井设计服务年限，a ；
Z k ——矿井可采储量，Mt ；
A ——矿井设计生产能力，Mt/a ；
K ——矿井储量备用系数，一般1.2～1.4，本设计取1.3；
T=10921.5/(150×1.3)=56.0a
符合《煤炭工业矿井设计规范》要求。
3.2.3核算第一水平服务年限
第一水平主要开采到7煤-330水平。 第一水平可采储量为：6630.2×0.75=4972.7Mt 。
T ＝K
A E *＝4972.7/150×1.3＝25.5（a ）>25(a)
《煤炭工业矿井设计规范》规定：年产1.5Mt/a 的大型矿井，矿井服务年限应不小于50年，对倾角小于25o的矿井，第一水平设计服务年限应不小于25年。
本设计矿井服务年限为56a ，第一水平服务年限为25.5a ，均符合规定。
第四章井田开拓
第一节井田开拓的基本问题
4.1.1井筒形式
庞庄煤矿地处平原，故无开拓平峒的可能性，本矿第四纪表土层厚度为38-41.5m，煤层倾角不大，平均倾角为7o，井筒开拓的形式有：双立井开拓、双斜井开拓、一斜一立井开拓等几种。
双斜井开拓：主斜井用强力钢丝绳牵引的胶带输送机提升煤炭，副斜井用串车提升，庞庄矿煤层埋藏深度达800m，副井串车提升矸石、运送人员、物料会出现多段提升，又由于煤层埋藏较深，故斜井开拓费用较大，技术上不可行，故双斜井开拓不可取。
一斜一立井开拓：这种方式有两种：主斜副立式或副斜主立式。主斜副立式开拓：斜井用钢丝绳牵引的强力胶带输送机，副立井用罐笼来提升矸石、运送人员、物料；主立副斜井开拓：主井采用箕斗提升煤炭，副井采串车提升，用于运送人员、物料；但由于庞庄煤矿处于平原地带，煤层赋存较深，采用斜井运输，对于矿井的运行费用、设备的检修、巷道的维护都带来一定的困难，存在很多不利因素，故此方案对本矿不适用。
最后井筒开拓形式只有双立井开拓。
4.1.2井筒数目
双立井：主井用箕斗提升，副井用罐笼来提升矸石，下放物料，升降人员并兼作进风井，在副井安装梯子间，作为一个安全出口，另设两个风井作为回风井和安全出口，通风方式为：中央边界式，总井筒数为4个。
4.1.3开采水平的确定
本矿井煤层倾角为3o～18o，平均7o，主采煤层为7煤，若用两水平开采时，第一水平布置在－330m，上、下山式开采，可采储量41.049Mt，服务年限25.5年，第二水平布置在-460m。
4.1.4延深方案
本井田煤层底板离奥陶系灰岩较远，延深不到奥陶系灰岩上，因此延深方案有3个：暗斜井延深、主井延深、一主一斜延深。采作双立井延深时，整个矿井都要停产，从经济效益上对矿井不利，故不采用此方案。考虑采用暗斜井延深与一立一暗斜延深两种方案。
4.1.5煤层大巷之间的联系
本矿运输大巷布置在煤层底板岩石中，通过岩石反坡与开采煤层相连，回风大巷分别布置在煤层地板岩石中，两大巷之间用联络横管连接，回风大巷用作运料、行人、回风用。
4.1.6带区间接替顺序
本矿地质条件简单，矿井涌水量较低，瓦斯含量较低，平均倾角为7o，故首采区采用带区式采煤法，由于采用沿空掘巷，在采空区上覆岩层尚未垮落稳定前，不能沿空掘巷，