【正文】 總費(fèi)用相差超過10％，且方案一系統(tǒng)明顯簡單，方案三水平延伸時(shí)會嚴(yán)重影響生產(chǎn)等諸多因素，選擇方案一。表49 方案三副立井主要數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)井筒項(xiàng)目凈直徑/m厚度/m支護(hù)形式煤巖類型凍結(jié)深度支護(hù)厚度/m副立井表土段840鋼筋混凝土＜300＜1200基巖段8505混凝土中硬500表410 方案三井底車場主要數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)巷道項(xiàng)目長度/m斷面積/ m178。支護(hù)形式煤巖類型支護(hù)厚度/mm井底車場平硐及平巷100025混凝土中硬120表44 方案一立井單水平加暗斜井項(xiàng)目數(shù)量（10m）基價(jià)（元）費(fèi)用（萬元）費(fèi)用（萬元）基建費(fèi)用主井開鑿表土段4178805基巖段3566796斜井段11536826副井開鑿表土段4251326基巖段97552斜井段11536826井底車場巖巷10041874一水平石門巖巷28543355小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用立井提升系數(shù)煤量（萬t）提升高度（km）單價(jià)（元/t*km）費(fèi)用（萬元）暗斜井提升2666排水涌水量/m179。3）粗略經(jīng)濟(jì)比較以上三種方案在技術(shù)上都各有優(yōu)勢，需要先進(jìn)行粗略經(jīng)濟(jì)比較選出明顯不經(jīng)濟(jì)者：各方案主要數(shù)據(jù)及經(jīng)濟(jì)費(fèi)用見下表444444444411。方案三：主立井副斜井兩水平開拓方式優(yōu)點(diǎn)：①掘進(jìn)速度快； ②可滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求； ③有助于輔助運(yùn)輸。2）技術(shù)比較方案一：雙立井單水平加暗斜井開拓方式優(yōu)點(diǎn)：①適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； ②井筒短，提升速度快，提升能力大；③通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求；④對于開采深部賦存煤層有長處。全礦分為兩個(gè)水平，第一水平360m，第二水平為520m，主井采用暗斜井延深，采用膠帶輸送機(jī)到第一水平，副井直接延深，采用中央并列式通風(fēng)，礦內(nèi)采用電機(jī)車運(yùn)輸，主井采用箕斗提升。2）階段劃分本礦井的開拓方式可采用一水平或兩水平。延伸兩個(gè)井筒施工組織復(fù)雜，為延伸井筒需要掘進(jìn)一些臨時(shí)工程，延伸后提升高度增加，能力下降，可能需要更換提升設(shè)備。2）井底車場將為整個(gè)礦井服務(wù)，服務(wù)年限長，故需要布置在煤層底板較堅(jiān)硬的巖層中。煤層瓦斯和水的涌出量都很低，下山開采同樣可行，所以重點(diǎn)討論單水平上下山開采和兩水平開采。 開采水平數(shù)目、位置和標(biāo)高的確定本礦井內(nèi)煤層標(biāo)高從120 m到520 m，垂直高度約為400 m。 工業(yè)廣場位置、形狀和面積的確定工業(yè)場地的選擇主要考慮以下因素：1）盡量位于井田儲量中心，使井下有合理的布局；2）占地要少，盡量做到不搬遷村莊；3）盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，同時(shí)工業(yè)場地的標(biāo)高要高于最高洪水位；4）盡量減少工業(yè)廣場的壓煤損失。為考慮長期運(yùn)輸?shù)男熊嚢踩凸芾?，要盡量避免與公路或其他農(nóng)用道路相交，力求使接軌點(diǎn)位于編組站配線一側(cè)。③為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù)，井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動(dòng)影響的地區(qū)。（3）不壓煤或少壓煤確定井筒位置，要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場保護(hù)煤柱，做到不壓煤或少壓煤。選擇井筒位置時(shí)要考慮以下主要原則：（1）有利于井下合理開采①井筒沿井田走向的有利位置當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而儲量分布均勻時(shí)，井筒沿井田走向的有利位置應(yīng)在井田的中央；當(dāng)井田儲量分布不均勻時(shí)，井筒應(yīng)布置在井田儲量的中央，以形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)較短，通風(fēng)阻力小。根據(jù)礦井提升的需要與本礦的地質(zhì)條件，及《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，設(shè)立主副井筒各一個(gè)，主井用來提升煤炭，副井用來運(yùn)送人員、材料、矸石及通風(fēng)等。缺點(diǎn)是：斜井井筒長，提升深度有限，輔助提升能力??；通風(fēng)路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)1）井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。在解決開拓問題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：1）貫徹執(zhí)行國家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。煤層傾角25176。輔助運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)，煤炭運(yùn)輸大巷回風(fēng)，工作面采用后退式U型通風(fēng)，通過第九章的通風(fēng)設(shè)計(jì)知可以滿足通風(fēng)需要。運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。煤層傾角平均8176。第一水平服務(wù)年限的計(jì)算公式為： T1= （32）式中： T1——第一水平的服務(wù)年限，a；Zk1——第一水平的可采儲量，萬t；K——礦井儲量備用系數(shù)，取K=；A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬t/a。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力本礦井井田范圍內(nèi)煤層賦存簡單，地質(zhì)條件較好，一層煤可采且厚7m，煤層平均傾角小，屬近水平煤層，適合布置大中型礦井。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。 礦井工作制度的確定礦井工作制度設(shè)計(jì)采用“四六”工作制，即三班采煤，一班準(zhǔn)備，每班凈工作時(shí)間為6個(gè)小時(shí)。)= km2則工業(yè)廣場的煤柱量為：Zi＝SMR (23)式中：Zi——工業(yè)廣場煤柱量，萬t； S ——工業(yè)廣場壓煤面積， km2。β/176。表21 工業(yè)廣場占地指標(biāo)表井型（萬噸/年）指標(biāo)（公頃/10萬噸）400～600～240～300～120～180～45～90～備注：（指標(biāo)中中小井取大值，大井取小值）表22 巖層移動(dòng)角廣場中心深度/m煤層傾角/176。工業(yè)廣場所在位置煤層傾角為8176。）507= 萬t；F2斷層：1050/（cos8176。全礦只有9號煤層可采，因此僅對其作出設(shè)計(jì)。 井田范圍荊各莊礦位于開平向斜之東南翼。斷裂構(gòu)造是井田最為重要的構(gòu)造形式，它不但構(gòu)成了井田邊界，而且直接影響采區(qū)的劃分，同時(shí)在井田內(nèi)廣泛存在，是采掘生產(chǎn)和井巷工程所要解決的最主要的地質(zhì)問題。根據(jù)本區(qū)斷裂的一般規(guī)律，往往在大斷裂附近還有很多較小的斷裂，再者由于煤層走向變化大，還可能有新的斷裂沒有控制，這些都需要在建井和生產(chǎn)過程中予以注意。圖12 9煤焦炭轉(zhuǎn)鼓篩分試驗(yàn)結(jié)果（4）煤的工業(yè)用途評價(jià)井田內(nèi)各煤層均屬氣煤，小牌號為氣煤1號和氣煤2號，根據(jù)9煤鐵箱試驗(yàn)結(jié)果，煤的結(jié)焦性能較差，塊度小，抗碎性及抗磨性能較差，不適于單獨(dú)煉焦之用，但可以考慮作配焦用煤；煤的焦油含量較高，屬富油煤～高油煤，可考慮煤的綜合利用。4）煤的工藝性能（1）發(fā)熱量～，一般情況是煤層灰分高的發(fā)熱量低，而煤層灰分低的其發(fā)熱量高。表19 荊各莊礦精煤元素分析表 單位：%煤層CrHrNrOr9～（18）～（18）～（18）～（17）（2）有害組分①灰分：荊各莊礦煤層灰分變化較大，可采煤層的煤樣灰分及毛煤灰分統(tǒng)計(jì)見表110。2）煤類、變質(zhì)規(guī)律及煤變質(zhì)因素?fù)?jù)勘探報(bào)告和煤樣化學(xué)分析測定結(jié)果（表18）表明，本井田可采煤層的變質(zhì)程度較低，相當(dāng)于氣煤階段。 煤質(zhì)、牌號及用途1）煤的物理性質(zhì)與煤巖特征荊各莊井田各煤層均屬腐植質(zhì)煤，通過肉眼鑒定，顏色一般為黑色，玻璃光澤。 2）煤塵及自然發(fā)火情況根據(jù)《燃化部(72)燃煤開字第91號文》規(guī)定，荊各莊礦有煤塵爆炸危險(xiǎn)，各可采煤層自然發(fā)火期見表16。 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況礦區(qū)內(nèi)地面標(biāo)高為30～，歷史最高水位為+，主要含水層為第四系孔隙含水層，二迭系的砂巖裂隙含水層，太原組灰?guī)r溶隙含水層，奧陶系灰?guī)r溶隙含水層。泥質(zhì)或高嶺土質(zhì)充填式或接觸式膠結(jié)，分選及磨圓度較好，具波狀、緩波狀、斷續(xù)波狀層理，含大量的植物葉片化石，本段也是煤系上部重要的含水層（ⅤB）。呈灰綠色或淺灰色，顆粒成分以乳白色石英為主，約占70%，含有燧石、云母片及藍(lán)色、紅色、綠色、紫色礦物巖屑，分選及磨圓度均較差，具水平、斜交及收斂型層理，泥質(zhì)、鈣質(zhì)及高嶺土質(zhì)孔隙膠結(jié)，含有完整的植物葉片及高特木化石。荊各莊礦井田范圍內(nèi)A層及其以上地層全部剝蝕。在本組頂部出現(xiàn)了大陸河流沖積相沉積。下限為10煤頂板粘土巖之頂界面。3）二疊系下統(tǒng)P1下界為10煤頂板之泥巖頂面，為整合接觸。自沉積趙各莊灰?guī)rK6之后，海水大規(guī)模后退，而每次海進(jìn)的幅度都比較小。趙各莊組C32：下限為趙各莊灰?guī)rK6頂板，上限為10煤頂板泥巖之頂界面。特點(diǎn)是含灰白色的動(dòng)物介殼，富集成層，與深灰色泥質(zhì)灰?guī)r交替成細(xì)帶狀，形成明顯的水平層理和水平波狀層理，極易區(qū)別于其它石灰?guī)r。 m，以粉砂巖為主，粘土巖含量減少，各種巖石所占的百分比為：%，%，%，%。第一層灰?guī)rK1出現(xiàn)在距奧陶灰?guī)r頂界面大約38 m處，第二層石灰?guī)rK2出現(xiàn)在K1之上12 m處，第三層石灰?guī)rK3出現(xiàn)在K2之上大約25 m處，稱之為唐山灰?guī)r，該層灰?guī)r呈淺灰褐色，中厚層狀，質(zhì)純， m左右，厚度大，層位穩(wěn)定，含有大量的蜓科和珊瑚化石，易于同其它巖石相區(qū)別。（1）石炭系中統(tǒng)——唐山組（C2）直接覆蓋于奧陶系石灰?guī)r之上，上至K3唐山灰?guī)r頂界面，一般厚度75 m。2）石炭系（C）下界為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r頂面，兩者為平行不整合接觸。后種巖石多賦存于本組地層上部。本煤層一般含2～3層夾矸，多為炭質(zhì)頁巖。2）可采煤層特征9煤：～ m， m，煤層傾角為0176。/min， m179。，具有封閉形態(tài)的特點(diǎn)，說明煤系地層有著充沛的補(bǔ)給水源，礦床水是不能疏于的。但在有構(gòu)造錯(cuò)動(dòng)的條件下，如寬達(dá)250米的FF3斷層破碎帶，裂隙發(fā)育，滲透性強(qiáng)，對開采危害較大。煤系地層中有兩個(gè)主要含水層，其一為煤5以上砂巖裂隙含水層距煤9在75米，另一是煤12底至煤15之間的砂巖裂隙含水層。，主要分布在井田中部煤巖層產(chǎn)狀平緩地帶，延伸長度3001100m。盆狀向斜的邊緣較中部地層產(chǎn)狀急陡，一般在25度－50度之間，邊緣急陡部分的寬幅約500m，中部產(chǎn)狀平緩，傾角由幾度至十幾度，略有波狀起伏，沉降最深部位偏居西南，與西翼陡邊相鄰。含煤地層大多為第四系黃土覆蓋，但也有零星出露。用電取自于華北電力網(wǎng), 電力供應(yīng)有可靠,穩(wěn)定的保障。該礦井屬于受水威脅的礦井，礦井有含水層、斷層、老空水等充水水源，這些水源經(jīng)過采掘活動(dòng)，使隔水層遭到破壞，通過孔隙、裂隙、斷層等充水通道溝通充水水源，導(dǎo)致上部含水層水下泄，從而對生產(chǎn)活動(dòng)構(gòu)成威脅。本地的結(jié)凍期從每年的10月上旬開始，至次年4月下旬解凍，土壤凍結(jié)深度29cm，積雨最大厚度為21cm。 氣候狀況唐山地區(qū)氣候?qū)侔氪箨懶?，夏季炎熱多雨，冬季?yán)寒凜烈，氣溫變化較大。流經(jīng)本區(qū)東南邊的陡河，發(fā)源于北部山區(qū)，上游由二支匯成，東支稱管河，發(fā)源于豐潤縣福山寺管泉，西支稱泉水河，發(fā)源于豐潤縣趙莊上水路。由巍山向東北低山丘陵接連綿延，地勢逐漸增高，直到青龍山標(biāo)高達(dá)＋。交通十分方便，鐵路：一條通往陡河電廠的專用線，并與呂陡線在井田交匯；另一條經(jīng)馬家溝礦業(yè)公司與京山線的開平站相聯(lián)。六”工作制，礦井的年工作日為300d，工作面長為200m。 本設(shè)計(jì)礦井一水平在360m，在一水平上根據(jù)礦井實(shí)際地質(zhì)條件，將一水平分成四個(gè)帶區(qū)和一個(gè)采區(qū)，由西南向依東北次命名為：西一帶區(qū)、西二帶區(qū)、北一帶區(qū)、北二帶區(qū)、西北采區(qū)。煤層總厚度7m,傾角8176。本設(shè)計(jì)是開灤集團(tuán)荊各莊礦9。為了鞏固所學(xué)專業(yè)知識，使我們能更好地理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)我們的實(shí)際動(dòng)手能力、計(jì)算能力、處理問題、解決問題的能力，我們進(jìn)行了此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。地面標(biāo)高+30～+78m，可采煤層共1層，即9。通過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，本礦井在井田開拓方式上采用雙立井開拓加暗斜井延深，傾斜長壁采煤法開采，采煤工藝為綜采放頂煤。采用“四行政區(qū)域?qū)偬粕绞虚_平區(qū)管轄。從東往西有巍山（＋290m）、鳳山（＋180m）、小梁山（＋100m）和菀豆山（＋38m），由菀豆山向西南傾沒于平原之下。井田內(nèi)地勢平坦，但北部稍高，向南低下，北部地面標(biāo)高為+（灣35孔），南端標(biāo)高為＋（灣補(bǔ)6孔），傾向陡河。陡河及陡河水庫雖然距井田區(qū)較近，但是因其底下均賦存有百余米的第四紀(jì)松散沉積物，而且存在有隔水作用的粘土層，對本礦充水沒有直接的影響。℃，高氣溫為36～39℃,低氣溫為13～19℃,℃(),℃()。長期觀測表明，該礦礦井涌水量對大氣降水反應(yīng)極不敏感，因?yàn)榫轮恋孛嬗薪?00m厚的地層，且無直接的通道，從而使大氣降水不能直接泄入井下。礦區(qū)已建有110Kv開灤區(qū)域變電所，向本礦井供電的兩回35Kv輸電線路已建成送電。煤田古生代地層廣泛分布，石炭二疊系為含煤巖系，各系、統(tǒng)間多以整合或假整合接觸。2）地質(zhì)條件（1）地質(zhì)構(gòu)造①地層產(chǎn)狀荊各莊井田除東端外，周邊向內(nèi)傾斜，煤層露頭直接通向基巖表面，上部覆蓋有100m380m厚的第四系沖積物。②斷裂構(gòu)造荊各莊礦斷裂構(gòu)造發(fā)育，按其走向大致可以分為三組：，主要分布在井田西翼邊緣地帶，延伸長度2001300m。其中三個(gè)主要含水層為奧陶紀(jì)石灰?guī)r裂隙溶洞含水層（I）；第四紀(jì)底部卵礫石承壓含水層和第四紀(jì)中部卵石層。，在地層正常序列下，與奧陶紀(jì)石灰?guī)r為不整合接觸，阻隔了之間的水力聯(lián)系，奧陶紀(jì)水對礦床開采沒有直接危害。（采用留設(shè)防水煤柱法阻隔，煤柱垂高8050）。179。 煤層賦存狀況及