【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、薄煤層及不同煤質(zhì)煤層合理搭配開采，不應(yīng)采厚丟??； 同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)及采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)，應(yīng)體現(xiàn)生產(chǎn)集中原則，符合本規(guī)范5．1．3條規(guī)定，并應(yīng)保證采區(qū)及工作面合理接替主要的因素為：礦井資源條件。包括資源／儲(chǔ)量、井田地質(zhì)條件、煤層賦存條件、水文地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件、煤種煤質(zhì)等，這是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)條件；外部建設(shè)條件。包括地理位置、交通條件、水源和電源條件等，是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的外部制約因素；國家對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求。是指國家對(duì)煤炭產(chǎn)出總量和煤類煤質(zhì)的宏觀調(diào)控和指導(dǎo)，市場(chǎng)從客觀上所起的導(dǎo)向作用，在論證和確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，對(duì)政策因素和市場(chǎng)空間必須有足夠的重視；技術(shù)裝備條件。主要指設(shè)計(jì)和投資者能否準(zhǔn)確的根據(jù)礦井資源條件和設(shè)備供應(yīng)條件，合理選擇和采購先進(jìn)的技術(shù)裝備，這是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的主觀因素； 經(jīng)濟(jì)效益。是指確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力必須以經(jīng)濟(jì)效益為中心，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)，按最佳經(jīng)濟(jì)效益選取。本井田煤層厚度屬厚煤層，傾角較緩,水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，，按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力計(jì)算礦井服務(wù)年限，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180萬t/年。礦井服務(wù)年限 （）式中：Z可——礦井可采儲(chǔ)量（萬t） A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬t/年） T——礦井服務(wù)年限（a） K——儲(chǔ)量備用系數(shù)， 代入數(shù)據(jù),得按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，本礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為57年，符合規(guī)定，礦井年產(chǎn)180萬t是符合要求的。 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定礦井的生產(chǎn)的實(shí)際年工作日為330d。工作制度采用“四六制”，每班工作時(shí)間為6小時(shí)，每晝夜提升小時(shí)數(shù)為18小時(shí)。第四章 井田開拓 概述井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。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。井田開拓方式應(yīng)根據(jù)礦井地形地貌條件、井田地質(zhì)條件、煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、裝備條件、地面外部運(yùn)輸條件、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等因素，經(jīng)過多方案比較后確定。當(dāng)煤層賦存條件和地形條件適宜時(shí)，宜采用平硐開拓方式。當(dāng)煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單或表土層雖較厚，屬于干旱貧水區(qū)，且井筒不需特殊工法施工的緩傾斜、傾斜煤層，宜采用斜井開拓方法。煤層賦存較深、表土層厚、水文地質(zhì)條件復(fù)雜、井筒需要特殊工法施工或多水平開采的急傾斜煤層，宜采用立井開采。根據(jù)井田特點(diǎn)，結(jié)合地面布置要求，采用單一開拓方式在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)部合理時(shí)，可采用綜合開拓方式。井田面積大、資源/儲(chǔ)量豐富或瓦斯含量大的大型礦井，條件適宜時(shí)，可采用集中出煤、分區(qū)開拓和分區(qū)通風(fēng)的開拓方式。平硐開拓具有施工條件簡(jiǎn)單、建井工期短、投資省、綜合經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。在西南、西北；山西等高原和山區(qū)，當(dāng)外部建設(shè)條件和煤層賦存條件適宜時(shí)，宜采用平硐開拓方式。和立井開拓方式相比，斜井開拓不僅具有井筒施工和裝備簡(jiǎn)單、提運(yùn)環(huán)節(jié)較少、系統(tǒng)較便捷等優(yōu)點(diǎn)，而且由于新型帶式輸送機(jī)和輔助運(yùn)輸設(shè)備的發(fā)展，主井提運(yùn)系統(tǒng)能力大、可實(shí)現(xiàn)煤流系統(tǒng)的連續(xù)化運(yùn)輸，副井系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)由地面至采區(qū)直達(dá)運(yùn)輸。因此，符合本條規(guī)定條件的井田宜采用斜井開拓方式。立井具有長(zhǎng)度短、斷面大、斷面利用率較高、較易解決深井輔助提升和通風(fēng)問題等特點(diǎn)，尤其對(duì)含水厚表土層、水文地質(zhì)條件，復(fù)雜、需采用特殊工法施工或多水平開采的急傾斜煤層的礦井，和斜井相比，立井開拓均具有明顯優(yōu)勢(shì)。因此，符合本條規(guī)定條件的井田宜采用立井開拓方式。綜合開拓方式是指采用平硐、斜井、立井三種方式中任何兩種方式組合作為主、副井的開拓方式。采用綜合開拓方式，應(yīng)根據(jù)井田的具體條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 方案比較 方案的提出和技術(shù)比較由于本井田主采煤層為2與4煤層，其之間的間距為50m，所以采用煤層群的分層開采，先開采2煤層，后開采4煤層。由于井田的煤層埋藏及表土層較厚，表土為富含水的沖積層，斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜，有時(shí)難以通過。所以開拓方式選擇立井開拓。且由于井田中部的流沙層厚度較薄，所以井筒的位置位于井田的中央。為了避免采用箕斗井通風(fēng)時(shí)封閉井塔困難和減少穿越流沙層，決定開鑿一個(gè)風(fēng)井，總回風(fēng)巷位于井田邊界保護(hù)煤柱當(dāng)中，采用中央邊界式通風(fēng)方式，以滿足生產(chǎn)需要。同時(shí)為了減少煤柱損失和保護(hù)大巷維護(hù)條件，把軌道大巷設(shè)在煤層底板下垂距為30m的巖層中?？紤]到本井田涌水不大，不受奧灰水影響，可以使用單水平上下山開采的開拓方案。根據(jù)前述各項(xiàng)決定，本井田在技術(shù)上可行的開拓方案有下列三種：方案一：立井三水平開拓 主要數(shù)據(jù)：（1）主立井井筒直徑：，表土段：80m，混凝土砌壁，支護(hù)厚度800mm?；鶐r段：650m，中硬巖，支護(hù)形式：混凝土砌壁，支護(hù)厚度400mm。（2）副立井井筒直徑：，表土段：80m，支護(hù)厚度800mm。 立井三水平開拓基巖段：635m，中硬巖，支護(hù)形式：混凝土砌壁，支護(hù)厚度800mm。（3）井底車場(chǎng)1000m，噴射混凝土支護(hù)，掘進(jìn)斷面22m178。，煤巖類別：巖，支護(hù)厚度：120mm。方案二：立井兩水平第二水平上下山開采 主要數(shù)據(jù)：（1）主立井井筒直徑：，表土段：80m，混凝土砌壁，支護(hù)厚度800mm。基巖段：550m，中硬巖，支護(hù)形式：混凝土砌壁，支護(hù)厚度400mm。（2）副立井井筒直徑：，表土段80m，支護(hù)厚度800mm?；鶐r段530 m，中硬巖，支護(hù)形式：混凝土砌壁，支護(hù)厚度800mm。 立井兩水平第二水平上下山開采 （3）井底車場(chǎng)1000m，噴射混凝土支護(hù)，掘進(jìn)斷面22 m178。，煤巖類別：巖，支護(hù)厚度：120mm。方案三 ：立井單水平加暗斜井上下山開采 立井單水平開拓加暗斜井上下山（1）主立井井筒直徑：，表土段：80m，支護(hù)厚度800mm?；鶐r段：400m，中硬巖，支護(hù)形式：混凝土砌壁，支護(hù)厚度400mm。（2）副立井井筒直徑：，表土段：80m，支護(hù)厚度800mm?；鶐r段380m，中硬巖，支護(hù)形式：混凝土砌壁，支護(hù)厚度800mm。（3）主暗斜井井筒直徑:,基巖段700m，支護(hù)形式：混凝土砌壁，支護(hù)厚度500mm。副暗斜井井筒直徑：，基巖段750m，支護(hù)形式：混凝土砌壁，支護(hù)厚度500mm。(5)井底車場(chǎng)1000m，噴射混凝土支護(hù)，掘進(jìn)斷面22 m178。，煤巖類別：巖，支護(hù)厚度：120mm。方案2的主、副井井筒形式相同。區(qū)別在于水平的劃分。方案1劃分為90、270、450三個(gè)水平，均為上山開采；方案2劃分為200、330兩個(gè)水平，330水平采用上下山開采。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。兩方案對(duì)比，第一方案需更多開立井井筒（1202），階段石門（1900m和）立井井底車場(chǎng)；并相應(yīng)的增加了井筒和石門的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。煤層傾角較小，對(duì)下山開采的排水和通風(fēng)影響不大，所以決定選擇方案2。余下的3兩方案均屬于技術(shù)上可行，水平服務(wù)年限也均符合要求。兩者相比，初期投資一樣，因此，兩方案要通過經(jīng)濟(jì)比較，才能確定其優(yōu)劣。 經(jīng)濟(jì)比較 方案二：立井兩水平開拓方案二：立井兩水平開拓項(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/萬元主井開鑿表土段 基巖段55 副井開鑿表土段 基巖段53 井底車場(chǎng)巖巷 一水平石門巖巷0 00 二水平石門巖巷 小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用/萬元立井提升系數(shù)煤量/萬t提升高度/Km基價(jià)/元費(fèi)用/萬元第一水平第二水平排水涌水量/m3時(shí)間/h服務(wù)年限/年基價(jià)/元費(fèi)用/萬元2808760石門運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬t平均運(yùn)距/Km基價(jià)/元費(fèi)用/萬元第一水平00第二水平小計(jì)合計(jì) 方案三：立井單水平開拓加暗斜井延伸方案三：立井單水平開拓加暗斜井延伸項(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/萬元主井開鑿表土段 基巖段40 斜井段7036826副井開鑿表土段 基巖段38 斜井段7536826井底車場(chǎng)巖巷 41874一水平石門巖巷0 00小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用/萬元系數(shù)煤量/萬t提升高度/Km基價(jià)/元費(fèi)用/萬元立井提升暗斜井提升排水涌水量/m3時(shí)間/h服務(wù)年限/年基價(jià)/元費(fèi)用/萬元2808760石門運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬t平均運(yùn)距/Km基價(jià)/元費(fèi)用/萬元一水平石門00小計(jì)合計(jì) 費(fèi)用匯總開拓方案匯總方案方案二方案三名稱立井兩水平開拓立井單水平開拓加暗斜井延伸基建費(fèi)用/萬元生產(chǎn)費(fèi)用/萬元合計(jì)/萬元百分比100第2方案和第3方案有差別的主要在后期建井工程量及費(fèi)用、生產(chǎn)經(jīng)營工程量及費(fèi)用，、。方案的各采區(qū)均布置有兩條采區(qū)上山，且這些上山的開掘單價(jià)近似相同。考慮到全井田中采區(qū)上山的總開掘長(zhǎng)度相同，兩方案的采區(qū)上山總開掘費(fèi)用近似相同，故未對(duì)比計(jì)算。另外，采區(qū)上部、中部、下部車場(chǎng)數(shù)目和區(qū)段的劃分兩方案雖略有差別，但基建費(fèi)的差別很小，故也未予計(jì)算。通過經(jīng)濟(jì)比較，經(jīng)濟(jì)上方案三明顯優(yōu)于方案二，所以決定采用方案三，及礦井分為兩個(gè)水平；第一水平位于200m，采用上山開采，第二水平位于330m，采用上下山開采。 井筒參數(shù)確定 工業(yè)場(chǎng)地的位置 工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中央。 工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為18000平方米，形狀為矩形，長(zhǎng)邊垂直于煤層傾向， 長(zhǎng)為450m,寬為400m。 井筒的位置井筒數(shù)量及兼用功能應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）斜井或立井開拓的礦井，一般宜開鑿2個(gè)提升井筒，即主井和副井； （2）分區(qū)開拓的礦井或在特殊條件下，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可開鑿2個(gè)以上的提升井筒；（3）風(fēng)井?dāng)?shù)量應(yīng)根據(jù)開拓部署、通風(fēng)系統(tǒng)要求、安全生產(chǎn)需要、合理工期安排及投資效益等，經(jīng)綜合論證后確定； （4）箕斗提升井或裝有帶式輸送機(jī)的井筒兼作風(fēng)井使用時(shí)，必須符合現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定； （5）高瓦斯、有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井必須設(shè)專用回風(fēng)井。正確地確定井筒位置是井田開拓的重要問題。合理的井筒位置應(yīng)使井下開采有利，井筒的開掘和使用安全可靠，地面工業(yè)廣場(chǎng)地布置合理。（1）對(duì)井下開采合理的井筒位置井筒沿井田走向的位置：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(chǔ)量呈分布不均勻時(shí)，應(yīng)在儲(chǔ)量分布的中央，以此形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)、造成單翼開采的不利局面。在實(shí)際工作中，由于井田地質(zhì)條件和其他因素的綜合影響，只要盡可能使兩翼較為均衡，同時(shí)可將井筒布置在靠近高級(jí)儲(chǔ)量地段，使初期投產(chǎn)的采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、儲(chǔ)量可靠。從而使礦井建設(shè)投產(chǎn)后能有可靠的儲(chǔ)量和較好的開采條件，以便迅速的達(dá)到設(shè)計(jì)能力。井筒沿煤層傾向的位置：井筒在傾向的位置應(yīng)滿足第一水平的服務(wù)年限。（2）對(duì)掘進(jìn)與維護(hù)有利的井筒位置為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。（3）便于布置工業(yè)廣場(chǎng)的井筒位置為合理布置工業(yè)場(chǎng)地，在選擇井筒位置時(shí)，應(yīng)貫徹農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的方針，充分利用荒山、坡地、劣地，盡可能不占良田或少占農(nóng)田，不妨礙農(nóng)田水利建設(shè)，避免拆遷村莊及河流改道，也不要占用重要文化古跡和農(nóng)田。并注意符合下列要求：①要有足夠的場(chǎng)地，便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物，如主、副井絞車房及井口棚、井口車場(chǎng)，受煤倉，選煤廠等。根據(jù)需要，還應(yīng)考慮為以后擴(kuò)建留有余地。②要有較好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、流沙層、采空區(qū)等不良地段，這樣既便于施工，也可以防止自燃災(zāi)害的侵襲。③要便于礦井供電、給水和運(yùn)輸，并使附近有便于建設(shè)居民區(qū)、排矸設(shè)施的地點(diǎn)。④要避免井筒和工業(yè)場(chǎng)地遭受水患，井筒位置應(yīng)高于當(dāng)?shù)刈罡吆樗?，在平原地區(qū)還應(yīng)考慮工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)雨水、污水排除的問題。在森林地區(qū)，工業(yè)場(chǎng)地和森林間應(yīng)有足夠的防火距離。⑤要充分利用地形，使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場(chǎng)地總平面布置及地面運(yùn)輸合理，并盡可能使平整場(chǎng)地的工程量較少。綜上所述，選擇井筒位置既要力求做到對(duì)井下開采有利，又要注意使地面布置合理，還要便于井筒的開掘和維護(hù)，而這些要求又與礦井的地質(zhì)、地形、水文、煤層賦存情況等因素密切聯(lián)系?？紤]本井田的地質(zhì)地形條件，以及礦井儲(chǔ)量分布,決定井田范圍內(nèi)設(shè)置3個(gè)井筒。一個(gè)主井、一個(gè)副井、一個(gè)回風(fēng)井。主、副井井筒的位置位于井田走向儲(chǔ)量中央，傾向中央偏上，回風(fēng)井井筒位于井田邊界中央處。主井的坐標(biāo)（,）；副井的坐標(biāo)（,）；風(fēng)井的坐標(biāo)（44000，）。 井筒形式我國在煤礦開采中，立井開拓的井筒一般都采用圓形斷面。它具有承受地壓性能好，通風(fēng)阻力小以及便于施工等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)以上所述情況，本礦井采用圓形井筒。 井筒的用途、布置及裝備礦井共有三個(gè)井筒，分別為主立井、副立井、邊界風(fēng)井。主立井 位于礦井工業(yè)場(chǎng)地