【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 且考慮到資源利用和礦井的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。 3. 水平的服務(wù)年限根據(jù)礦井實(shí)際的地層和煤層特征，本礦井主采3煤，賦存穩(wěn)定。該水平采用立井單水平開拓，水平標(biāo)高為850m。礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式： T ＝ Z／(AK) （23）式中： T——為水平服務(wù)年限，a；Z——礦井可采儲(chǔ)量，13256萬t；A——礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，；K——礦井備用系數(shù)，(～)。礦井設(shè)計(jì)一般取K=，地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計(jì)可取K=，地方小煤礦可取K= 。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況。T = 132/（）= 50a 按《設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定：～ Mt/a的大型礦井服務(wù)年限應(yīng)大于50a。，是符合要求的。 井田開拓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。合理的開拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究：1. 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置；2. 合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3. 布置大巷及井底車場(chǎng)；4. 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；5. 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。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。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。2. 合理集中開拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。3. 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。4. 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。5. 要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。6. 根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。本井田開拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個(gè)因素：1. 本井田煤層埋藏深度較深，煤層淺處在500m，最深處到1200m。2. 煤層傾角較小，平均傾角為10176。3. 可采煤層為3﹟。4. 井田內(nèi)有兩條大斷層二條小斷層，對(duì)井田劃分和開采影響不大。、數(shù)目、位置（1）井筒形式的選擇：根據(jù)本礦井的實(shí)際情況：表土層平均厚150m；區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦；煤層埋深較深，淺部埋深500m，最深處到1200m。不但煤層埋深大，且表土層不穩(wěn)定，不適用斜井與平峒開拓，確定本礦井采用立井開拓。要保證井筒、井底車場(chǎng)及硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)使井筒盡量不穿過或少穿過流沙層、較大的含水層、較厚沖積層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層、較軟煤層及高應(yīng)力區(qū)。表22各種井筒形式優(yōu)缺點(diǎn)比較井型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)平峒運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低受地形及埋藏條件限制，只適用于賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地帶，并且要便于布置工業(yè)場(chǎng)地斜井掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，延伸對(duì)生產(chǎn)干擾少斜井井筒長(zhǎng)，提升深度有限，通風(fēng)路線長(zhǎng)，阻力大立井井筒通風(fēng)斷面大，通風(fēng)阻力小，不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件制約施工技術(shù)復(fù)雜，需要的設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，基建費(fèi)用高（2）井筒數(shù)目：本礦井采用主井提煤，副井運(yùn)料及回風(fēng)井獨(dú)立回風(fēng)。由于礦井走向長(zhǎng)度和傾向長(zhǎng)度相差大，礦井開采深度大，不太適合中央并列式通風(fēng)方式，但開采煤層單一便于風(fēng)量調(diào)節(jié)與控制，且為低瓦斯礦井。主副井筒和風(fēng)井井筒均布置在井田中央工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，主副井均為進(jìn)風(fēng)，故采用中央并列式通風(fēng)（參考相鄰的井筒設(shè)計(jì)方案）。（3）為方便管理將主井與副井及風(fēng)井均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。、形狀和面積的確定工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素：（1）盡量位于儲(chǔ)量中心，方便開采，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(chǎng)地的標(biāo)高要高于最高洪峰水位。根據(jù)以上原則和本礦的實(shí)際情況，工業(yè)廣場(chǎng)與主副井井筒布置位置相同，其面積為18公頃，定為500360m，短邊與煤層走向垂直。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中帶區(qū)布置與采區(qū)布置各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，分析比較可知本礦井采用帶區(qū)式開采優(yōu)勢(shì)明顯，故該設(shè)計(jì)為四個(gè)帶區(qū)。北一帶區(qū)距離井底車場(chǎng)近，為實(shí)現(xiàn)礦井早投產(chǎn)所以考慮前期為北一帶區(qū)為首采區(qū)，南二帶區(qū)、東三帶區(qū)、南四帶區(qū)為后續(xù)區(qū)域。為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，要求巷道布置系統(tǒng)力求簡(jiǎn)單，掘進(jìn)工程量要少。3﹟，賦存穩(wěn)定，煤層厚度變化不大，煤質(zhì)硬度不大，煤層埋藏比較深，沖擊地壓明顯，自然發(fā)火期較短。為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，故礦井開拓大巷布置在煤層底板下方30米砂巖層中，留保護(hù)煤柱護(hù)巷，煤柱寬30m，大巷間距30m。一條膠帶運(yùn)輸大巷，一條輔運(yùn)大巷，一條回風(fēng)大巷，共計(jì)三條大巷。方案一：立井單水平開拓（井筒位于井田中央）主、副、風(fēng)井筒均為立井，布置在井田中央，只設(shè)一個(gè)水平。由于輔助運(yùn)輸采用單軌吊車運(yùn)輸，大巷布置在巖層中。如圖23方案二：立井兩水平開拓（井筒延深）主、副、風(fēng)井筒均為立井，布置在井田上部，設(shè)兩個(gè)水平。主、副、風(fēng)井穿過煤層至720m穩(wěn)定巖層中，后期延深井筒至950m第二水平。如圖24方案三：立井兩水平開拓（暗斜井延深）主、副、風(fēng)井筒均為立井，布置在井田上部，設(shè)兩個(gè)水平。主、副、風(fēng)井穿過煤層至720m穩(wěn)定巖層中，后期暗斜井延深至950m第二水平。如圖25 圖23 立井單水平開拓（井筒位于井田中央） 圖 24 立井兩水平開拓（井筒延深）圖 25 立井兩水平開拓（暗斜井延深）各種開拓方式的適應(yīng)條件表23 井筒開拓方式比較圖井筒形式立井開拓斜井開拓平硐開拓主副斜井開拓煤層條件埋藏深、表土厚為緩傾斜煤層。傾角小于25176。表土層薄無流沙層傾角較小，地形復(fù)雜。井田范圍較大。優(yōu)點(diǎn)井身短，通過井筒的各種管線長(zhǎng)度小，提升速度快機(jī)械化程度高，對(duì)輔助提升有利，人員提升快，井筒斷面大，通風(fēng)阻力小，生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用低，有利于井筒維護(hù)，實(shí)用性強(qiáng)，技術(shù)可靠，不受煤塵瓦斯水文等限制。開拓部署能適應(yīng)、產(chǎn)量大，生產(chǎn)集中的要求，主斜井不受長(zhǎng)度限制的要求，井筒裝備及井底車場(chǎng)地面設(shè)施簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)快，初期投資少，延伸方便安全出口好。最簡(jiǎn)單的開拓方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利，主運(yùn)環(huán)節(jié)設(shè)備少，地面工業(yè)廣場(chǎng)簡(jiǎn)單，水可自流，無水倉施工條件好，掘進(jìn)速度快。主斜井膠帶運(yùn)輸生產(chǎn)能力大，井筒不受長(zhǎng)度限制。缺點(diǎn)井筒施工復(fù)雜，裝備復(fù)雜，基建投資大，井筒延伸困難。井身長(zhǎng)，通過井筒各種管線長(zhǎng)，生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用高，維護(hù)難，掉轉(zhuǎn)提升能力小，對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)差。對(duì)井田構(gòu)造和自然條件有一定限制。綜合立井和斜井兩者缺點(diǎn)。適用條件生產(chǎn)能力大，煤層埋藏深，表土厚或水文情況復(fù)雜，開采煤層不受條件限制，不適合斜井，平硐，綜合方式時(shí)均可采用立井開拓。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，井田走向短。山嶺，丘陵，溝谷地區(qū)，煤層埋于山中，在山麓開平硐開拓。礦井生產(chǎn)能力大。（1) 技術(shù)比較以上所提出三個(gè)方案大巷及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒形式和井筒位置的不同，及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)不同。方案一、主井為立井，立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，主要缺點(diǎn)是井筒施工技術(shù)復(fù)雜，備用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，掘進(jìn)速度慢，基建投資大；井田內(nèi)3煤層厚度大、傾角小、賦存穩(wěn)定，涌水量小，立井的優(yōu)點(diǎn)突出。方案二、采用雙立井延深時(shí)可充分利用原有的各種設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)低，管理較方便。但采用這種方法延深時(shí)，原有井筒同時(shí)擔(dān)任生產(chǎn)和延深任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾，立井接井時(shí)技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延深兩個(gè)井筒施工組織復(fù)雜，為延深井筒需要掘進(jìn)一些臨時(shí)工程，延深后提升長(zhǎng)度增加，能力下降，可能需要更換提升設(shè)備。方案三、采用立井兩水平暗井延伸開拓方案，：采用兩個(gè)暗斜井延深時(shí)，暗斜井立井內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，系統(tǒng)較簡(jiǎn)單且運(yùn)輸能力大，可充分利用原有井筒能力，同時(shí)生產(chǎn)和延深相互干擾少。其缺點(diǎn)是增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜。以上所提出的三個(gè)方案大巷數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒位置和延伸方式的不同，及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)。（2）經(jīng)濟(jì)比較表24 方案一:立井單水平開拓項(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15137685 基巖段7389786 副井開鑿表土段15170602 基巖段73106221 風(fēng)井開鑿表土段1585143 基巖段7059620井底車場(chǎng)巖巷12041874 開拓大巷（三）巖巷60031851 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/) 排水涌水量(m3)時(shí)間(h)服務(wù)年限(年)基價(jià)(元/) 4308760大巷運(yùn)輸系數(shù)煤量(萬t)平均運(yùn)距(km)基價(jià)(元/)小計(jì)　　　　 合計(jì)費(fèi)用(萬元)　　　　 表25 方案二:立井兩水平開拓（延伸井筒）項(xiàng) 目數(shù)量(10m)基價(jià)(元)費(fèi)用(萬元)費(fèi)用(萬元)初期基建(萬元)主井開鑿表土段15137685 基巖段6589786 副井開鑿表土段15170602 基巖段63106221 風(fēng)井開鑿表土段1585143 基巖段6059620 井底車場(chǎng)巖巷12041874 開拓大巷（三）巖巷60031851 小計(jì)　　　 后期基建(萬元)主井開鑿立井段2289786 副井開鑿立井段20106221 風(fēng)井開鑿立井段2059620 井底車場(chǎng)巖巷12041874 開拓大巷（三）巖巷150031851 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/) 第一水平第二水平1⑦排水涌水量(m3)時(shí)間(h)服務(wù)年限(年)基價(jià)(元/) 4308760⑧大巷運(yùn)輸系數(shù)煤量(萬t)平均運(yùn)距(km)基價(jià)(元/) ⑨小計(jì)　　　　合計(jì)費(fèi)用(萬元)　　　　表26 方案三:立井兩水平開拓（暗斜井開拓）項(xiàng) 目數(shù)量(10m)基價(jià)(元)費(fèi)用(萬元)費(fèi)用(萬元)初期基建(萬元)主井開鑿表土段15137685 基巖段6589786 副井開鑿表土段15170602 基巖段63106221 風(fēng)井開鑿表土段1585143 基巖段6059620 井底車場(chǎng)巖巷12041874 開拓大巷（三）巖巷60031851 小計(jì)　　　　 后期基建(萬元)主井開鑿斜井段14036826 副井開鑿斜井段14036826 風(fēng)井開鑿斜井段14036826 井底車場(chǎng)巖巷12041874 開拓大巷（三條）巖巷150031851 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/) 總煤量第二水平 ⑦排水涌水量(m3)時(shí)間(h)服務(wù)年限(年)基價(jià)(元/) 4308760⑧大巷運(yùn)輸系數(shù)煤量(萬t)平均運(yùn)距(km)基價(jià)(元/) ⑨小計(jì)　　　　 合計(jì)費(fèi)用(萬元)　　　　開拓方案匯總：表27 開拓方案匯總方案方案一方案二方案三名稱立井單水平開拓立井兩水平開拓(延伸井筒）立井兩水平開拓(暗斜井）基建費(fèi)用（萬元）生產(chǎn)費(fèi)用（萬元）合計(jì)（萬元）百分比100（3）綜合比較從以上經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較來看：方案2雖然比方案1的生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單一些，但初期建井費(fèi)也比方案1高，因此可認(rèn)為方案2在技術(shù)方面不相上下，但方案1在經(jīng)濟(jì)方面要明顯占有優(yōu)勢(shì)。綜合平定所以最終的選擇是方案1：既立井單水平開拓。由上一節(jié)確定的開拓方案可知，本礦井的開拓方案為立井單水平開采，中央并列式通風(fēng)方式。一般來說，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井服務(wù)年限長(zhǎng)，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少及便于施工的特點(diǎn)，因此，