【文章內容簡介】 、薄煤層及不同煤質煤層合理搭配開采，不應采厚丟??； 同時生產的采區(qū)數(shù)及采區(qū)內同時生產的工作面?zhèn)€數(shù)，應體現(xiàn)生產集中原則，符合本規(guī)范5．1．3條規(guī)定，并應保證采區(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／儲量、井田地質條件、煤層賦存條件、水文地質條件、開采技術條件、煤種煤質等，這是確定礦井設計生產能力的基礎條件；外部建設條件。包括地理位置、交通條件、水源和電源條件等，是確定礦井設計生產能力的外部制約因素；國家對煤炭資源配置及市場需求。是指國家對煤炭產出總量和煤類煤質的宏觀調控和指導，市場從客觀上所起的導向作用，在論證和確定礦井設計生產能力時，對政策因素和市場空間必須有足夠的重視；技術裝備條件。主要指設計和投資者能否準確的根據(jù)礦井資源條件和設備供應條件，合理選擇和采購先進的技術裝備，這是確定礦井設計生產能力的主觀因素； 經(jīng)濟效益。是指確定礦井設計生產能力必須以經(jīng)濟效益為中心，通過技術經(jīng)濟綜合評價，按最佳經(jīng)濟效益選取。本井田煤層厚度屬厚煤層，傾角較緩,水文地質條件比較簡單，，按設計生產能力計算礦井服務年限，設計生產能力180萬t/年。礦井服務年限 （）式中：Z可——礦井可采儲量（萬t） A——礦井設計生產能力（萬t/年） T——礦井服務年限（a） K——儲量備用系數(shù)， 代入數(shù)據(jù),得按《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》，本礦井設計服務年限為57年，符合規(guī)定，礦井年產180萬t是符合要求的。 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》規(guī)定礦井的生產的實際年工作日為330d。工作制度采用“四六制”，每班工作時間為6小時，每晝夜提升小時數(shù)為18小時。第四章 井田開拓 概述井田開拓是指在井田范圍內，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應等生產系統(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。井田開拓方式應根據(jù)礦井地形地貌條件、井田地質條件、煤層賦存條件、開采技術條件、裝備條件、地面外部運輸條件、設計生產能力等因素，經(jīng)過多方案比較后確定。當煤層賦存條件和地形條件適宜時，宜采用平硐開拓方式。當煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質條件簡單或表土層雖較厚，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、水文地質條件復雜、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，結合地面布置要求，采用單一開拓方式在技術、經(jīng)濟部合理時，可采用綜合開拓方式。井田面積大、資源/儲量豐富或瓦斯含量大的大型礦井，條件適宜時，可采用集中出煤、分區(qū)開拓和分區(qū)通風的開拓方式。平硐開拓具有施工條件簡單、建井工期短、投資省、綜合經(jīng)濟效益好等優(yōu)點。在西南、西北；山西等高原和山區(qū)，當外部建設條件和煤層賦存條件適宜時，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單、提運環(huán)節(jié)較少、系統(tǒng)較便捷等優(yōu)點，而且由于新型帶式輸送機和輔助運輸設備的發(fā)展，主井提運系統(tǒng)能力大、可實現(xiàn)煤流系統(tǒng)的連續(xù)化運輸，副井系統(tǒng)可實現(xiàn)由地面至采區(qū)直達運輸。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問題等特點，尤其對含水厚表土層、水文地質條件，復雜、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。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，應根據(jù)井田的具體條件，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定。 方案比較 方案的提出和技術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，斜井井筒掘進技術復雜，有時難以通過。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時封閉井塔困難和減少穿越流沙層，決定開鑿一個風井，總回風巷位于井田邊界保護煤柱當中，采用中央邊界式通風方式，以滿足生產需要。同時為了減少煤柱損失和保護大巷維護條件，把軌道大巷設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)前述各項決定，本井田在技術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，支護厚度800mm?；鶐r段：650m，中硬巖，支護形式：混凝土砌壁，支護厚度400mm。（2）副立井井筒直徑：，表土段：80m，支護厚度800mm。 立井三水平開拓基巖段：635m，中硬巖，支護形式：混凝土砌壁，支護厚度800mm。（3）井底車場1000m，噴射混凝土支護，掘進斷面22m178。，煤巖類別：巖，支護厚度：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，支護厚度800mm?；鶐r段：550m，中硬巖，支護形式：混凝土砌壁，支護厚度400mm。（2）副立井井筒直徑：，表土段80m，支護厚度800mm?；鶐r段530 m，中硬巖，支護形式：混凝土砌壁，支護厚度800mm。 立井兩水平第二水平上下山開采 （3）井底車場1000m，噴射混凝土支護，掘進斷面22 m178。，煤巖類別：巖，支護厚度：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，支護厚度800mm。基巖段：400m，中硬巖，支護形式：混凝土砌壁，支護厚度400mm。（2）副立井井筒直徑：，表土段：80m，支護厚度800mm?；鶐r段380m，中硬巖，支護形式：混凝土砌壁，支護厚度800mm。（3）主暗斜井井筒直徑:,基巖段700m，支護形式：混凝土砌壁，支護厚度500mm。副暗斜井井筒直徑：，基巖段750m，支護形式：混凝土砌壁，支護厚度500mm。(5)井底車場1000m，噴射混凝土支護，掘進斷面22 m178。，煤巖類別：巖，支護厚度：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、450三個水平，均為上山開采；方案2劃分為200、330兩個水平，330水平采用上下山開采。兩方案的生產系統(tǒng)簡單可靠。兩方案對比，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；并相應的增加了井筒和石門的運輸、提升、排水費用。煤層傾角較小，對下山開采的排水和通風影響不大，所以決定選擇方案2。余下的3兩方案均屬于技術上可行，水平服務年限也均符合要求。兩者相比，初期投資一樣，因此，兩方案要通過經(jīng)濟比較，才能確定其優(yōu)劣。 經(jīng)濟比較 方案二：立井兩水平開拓方案二：立井兩水平開拓項目數(shù)量/10m基價/元費用/萬元費用/萬元基建費用/萬元主井開鑿表土段 基巖段55 副井開鑿表土段 基巖段53 井底車場巖巷 一水平石門巖巷0 00 二水平石門巖巷 小計生產費用/萬元立井提升系數(shù)煤量/萬t提升高度/Km基價/元費用/萬元第一水平第二水平排水涌水量/m3時間/h服務年限/年基價/元費用/萬元2808760石門運輸系數(shù)煤量/萬t平均運距/Km基價/元費用/萬元第一水平00第二水平小計合計 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目數(shù)量/10m基價/元費用/萬元費用/萬元基建費用/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井底車場巖巷 41874一水平石門巖巷0 00小計生產費用/萬元系數(shù)煤量/萬t提升高度/Km基價/元費用/萬元立井提升暗斜井提升排水涌水量/m3時間/h服務年限/年基價/元費用/萬元2808760石門運輸系數(shù)煤量/萬t平均運距/Km基價/元費用/萬元一水平石門00小計合計 費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用/萬元生產費用/萬元合計/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用、生產經(jīng)營工程量及費用，、。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近似相同?？紤]到全井田中采區(qū)上山的總開掘長度相同，兩方案的采區(qū)上山總開掘費用近似相同，故未對比計算。另外，采區(qū)上部、中部、下部車場數(shù)目和區(qū)段的劃分兩方案雖略有差別，但基建費的差別很小，故也未予計算。通過經(jīng)濟比較，經(jīng)濟上方案三明顯優(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)場地的位置 工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中央。 工業(yè)場地的形狀和面積：，確定地面工業(yè)場地的占地面積為18000平方米，形狀為矩形，長邊垂直于煤層傾向， 長為450m,寬為400m。 井筒的位置井筒數(shù)量及兼用功能應符合下列規(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)技術經(jīng)濟比較合理時，可開鑿2個以上的提升井筒；（3）風井數(shù)量應根據(jù)開拓部署、通風系統(tǒng)要求、安全生產需要、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的井筒兼作風井使用時，必須符合現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定； （5）高瓦斯、有煤與瓦斯突出危險的礦井必須設專用回風井。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)廣場地布置合理。（1）對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在井田的中央。當井田儲量呈分布不均勻時，應在儲量分布的中央，以此形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，應盡量避免井筒偏于一側、造成單翼開采的不利局面。在實際工作中，由于井田地質條件和其他因素的綜合影響，只要盡可能使兩翼較為均衡，同時可將井筒布置在靠近高級儲量地段，使初期投產的采區(qū)地質構造簡單、儲量可靠。從而使礦井建設投產后能有可靠的儲量和較好的開采條件，以便迅速的達到設計能力。井筒沿煤層傾向的位置：井筒在傾向的位置應滿足第一水平的服務年限。（2）對掘進與維護有利的井筒位置為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進的困難及便于維護，應使井筒通過的巖層及表土具有較好的水文、圍巖和地質條件。（3）便于布置工業(yè)廣場的井筒位置為合理布置工業(yè)場地，在選擇井筒位置時，應貫徹農業(yè)為基礎的方針，充分利用荒山、坡地、劣地，盡可能不占良田或少占農田，不妨礙農田水利建設，避免拆遷村莊及河流改道，也不要占用重要文化古跡和農田。并注意符合下列要求：①要有足夠的場地，便于布置礦井地面生產系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構筑物，如主、副井絞車房及井口棚、井口車場，受煤倉，選煤廠等。根據(jù)需要，還應考慮為以后擴建留有余地。②要有較好的工程地質和水文地質條件，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，也可以防止自燃災害的侵襲。③要便于礦井供電、給水和運輸，并使附近有便于建設居民區(qū)、排矸設施的地點。④要避免井筒和工業(yè)場地遭受水患，井筒位置應高于當?shù)刈罡吆樗?，在平原地區(qū)還應考慮工業(yè)場地內雨水、污水排除的問題。在森林地區(qū)，工業(yè)場地和森林間應有足夠的防火距離。⑤要充分利用地形，使地面生產系統(tǒng)、工業(yè)場地總平面布置及地面運輸合理，并盡可能使平整場地的工程量較少。綜上所述，選擇井筒位置既要力求做到對井下開采有利，又要注意使地面布置合理，還要便于井筒的開掘和維護，而這些要求又與礦井的地質、地形、水文、煤層賦存情況等因素密切聯(lián)系。考慮本井田的地質地形條件，以及礦井儲量分布,決定井田范圍內設置3個井筒。一個主井、一個副井、一個回風井。主、副井井筒的位置位于井田走向儲量中央，傾向中央偏上，回風井井筒位于井田邊界中央處。主井的坐標（,）；副井的坐標（,）；風井的坐標（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，通風阻力小以及便于施工等優(yōu)點。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井筒，分別為主立井、副立井、邊界風井。主立井 位于礦井工業(yè)場地