【文章內容簡介】 的74%。因此，推薦一井一面，提高采煤機械化程度、加大開采強度、減少工程量及工作面的搬家次數(shù)。綜上所述，本礦儲量豐富，受煤層開采條件、當前裝備技術水平限制，設計認為礦井初期生產(chǎn)能力 ，容易實現(xiàn)設計產(chǎn)量。 礦井設計服務年限礦井設計服務年限按下式計算：按《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求并根據(jù)本礦井實際儲量備用系數(shù)取 。根據(jù)表24計算的可采儲量和確定的礦井設計生產(chǎn)能力，計算的服務年限為：T=（）=。同理，可計算一水平服務年限。一水平服務年限=（）=（a）。 一水平服務年限符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的要求。第3章　井田開拓 開拓方式及井口位置 井口位置及工業(yè)場地選擇的原則和主要因素井口位置及工業(yè)場地選擇的原則（1）處于三江平原的東南部，屬高河漫灘，地勢低平，地面標高為+84～+87m。南鄰完達山北麓，北面地勢廣闊平坦。井田內沒有大的河流，只有一些季節(jié)性河流；（2）井田走向長約5000m，傾斜長約2800m，可采煤層5層，資源相對來說不是很豐富；（3）本設計礦井的地質構造簡單，無大、中型構造，礦區(qū)內僅有FF110F三條斷層； （4）井田內煤層埋藏較深，從0～1000m，不宜采用斜井開拓；再者，由于本設計礦井位于平原地區(qū)，亦不宜采用平硐開拓方式；（5）頂?shù)装鍨樯皫r等硬質巖層，穩(wěn)定性較好。影響礦井開拓和井口位置選擇的主要因素（1）地形及地質構造（2）礦井開發(fā)現(xiàn)狀（3）煤層開采技術條件影響分析井田開拓主要技術原則（1）貫徹執(zhí)行有關煤炭工業(yè)的技術政策，為多出煤，早出煤，出好煤，投資少，成本低，效率高創(chuàng)造條件。尤其初期建設工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設。（2）合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散。（3）充分利用自然等條件劃分井田。（4）合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關系。 礦井開拓方案的選擇 　井硐形式和井口位置井硐形式方案比較根據(jù)本礦地形地貌、煤層賦存條件及確定的工業(yè)場地位置，本著合理開發(fā)全井田，集中生產(chǎn)運輸環(huán)節(jié)簡單、初期井巷工程量少、投資省、出煤早、達產(chǎn)快、安全、高效的原則，設計提出了三個開拓方案：方案1 ——雙立井開拓；方案2 ——主立副斜井開拓；方案3 ——雙斜井開拓；以上三種井筒開拓方案技術比較如下：(1)雙立井開拓優(yōu)點：立井的井筒短,提升速度快,提升能力大,對輔助提升特別有利；機械化程度高,易于自動控制；井筒為圓形斷面,結構合理,維護費用低,有效斷面大通風條件好管線短,人員升降速度快。缺點：井筒掘進技術各施工設備相對復雜,掘進速度慢,地面工業(yè)建筑,井筒裝備,井底車場及硐室等初期投資較多，需要大型提升設備，運輸不連續(xù)。適用條件：煤層賦存深度250～1000m,含水砂層厚度20～40m,立井開拓的適用性很強,一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制,技術上也比較可靠,當?shù)刭|條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式。技術評價：根據(jù)本礦井田的地表,地質構造,煤層賦存狀況等因素,滿足采用雙立井開拓,故此方案在技術上可行。 (2)主立副斜井開拓優(yōu)點：掘進速度較快，滿足大風量的通風要求，有利于輔助運輸，運輸連續(xù)化，提升能力大。缺點：井口位置相距較遠，不利于工業(yè)廣場的布置，地面工業(yè)建筑分散，生產(chǎn)調度聯(lián)系不方便，地面工業(yè)廣場占地多，煤柱損失量大。適用條件：介于雙立井與雙斜井之間技術評價：根據(jù)設計井田的地表狀況，煤層賦存及工業(yè)廣場的布置等實際情況，如用綜合開拓不利于地面工業(yè)廣場的布置，也不利于井底車場的布置，井下的聯(lián)系和生產(chǎn)調度較為繁瑣，雖然該方案在技術不太合理，但可行如果經(jīng)濟比不是很大的話盡量本井田不采用綜合開拓。(3)雙斜井開拓斜井與立井相比有如下優(yōu)點：井筒掘進技術各施工設備比較簡單,掘進速度快,地面工業(yè)建筑,井筒裝備,井底車場及硐室等都投資少；井筒裝備和地面建筑物少,不用大型提升高設備,鋼材消耗量小；膠帶輸送機提升增產(chǎn)潛力大,改擴建比較方便,容易實現(xiàn)多水平生產(chǎn)。并能減少井下石門長度。缺點：在自然條件相同時,斜井要比立井長的多；圍巖不穩(wěn)固時,斜井井筒維護費用高,采用絞車提升時,提升速度低能力小鋼絲繩磨損嚴重,動力消耗大,提升費用高,當井田斜長大時,采用多斷絞車提升,轉載環(huán)節(jié)多,系統(tǒng)復雜,更要多占用設備和人力；由于斜井較長,沿井筒鋪設管路,電纜需要的管線長度較大；斜井通風的風路較長,對瓦斯涌出量大的大型在礦井,井筒斷面小, 能風阻力過大,可能滿足不了通風的要求,不得不另開專用進風或回風的立井并兼做輔助提升；當表土為富含水的沖積層或流砂層時,斜井井筒掘進技術復雜難以通過。適用條件：煤層賦存較淺,垂深在250m以內煤層賦存深度為0～500m,含水砂層厚度小于20～40m,表土層不厚,水文地質情況簡單的煤層,井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層。技術評價：本井田一水平設在300m水平標高,根據(jù)煤層的賦存情況可以采用雙斜井開拓,本礦井田賦存深度為100～750m, 根據(jù)煤層的賦存情況不宜采用雙斜井開拓．但在技術上是可行的。該礦煤層賦存深度在100～750m之間,。無含水層,沒有流沙層，地層性質穩(wěn)定。綜上所述,三種方案在技術上均可行。井口位置方案比較綜合考慮地面條件和井下條件，在設計過程中至少提出三種井筒位置方案,進行技術經(jīng)濟比較。最終確定井口中心坐標。井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分。井口位置與開拓方式要相互協(xié)調，經(jīng)綜合比較后擇優(yōu)確定，特別是提、運煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場布置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則如下：(1)井下條件：1)在井田走向的儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲量基本平衡；2)井筒應盡量避開或少穿地質及水文條件復雜的地層或地段；3)勘探程度及初期工程量。(2)地面條件：1)井筒位置應選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設計標準；2)井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區(qū)；3)井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護的要求；4)工業(yè)場地不占或少占用良田；5)井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調，使之有利生產(chǎn)、方便生活。在本設計井田中，井筒沿走向的有利位置應在井田的中央。當井田儲量呈不均勻分布時，應在儲量分布的中央，在此開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。已確定井口位于井田走向方向的中部，但傾斜方向還不能確定，于是提出三種沿井田傾斜方向的井筒位置方案：如下圖31.方案一：井筒位于井田淺部方案二：井筒位于井田中部方案三：井筒位于井田深部 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 圖31 井筒方案經(jīng)過簡單的技術比較后認為：①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長；②井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運輸工程量也小；③井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利；④本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度大，傾斜長度較大，從有利井下運輸和保證初水平合理的服務年限出發(fā)，也應該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設計井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方?！∷絼澐峙c標高確定結合設計礦井具體條件和開采水平劃分的原則提出可行方案，進行技術經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)方案。附水平劃分比較表和水平劃分比較圖。水平劃分①開采水平必須要足夠的服務年限，因為開拓一個水平需要大量的工程量，耗費大量資金，沒有足夠的服務年限是不合理的。特別是第一水平，必須按《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的有關規(guī)定實施，其詳見表31礦井和開采水平設計服務年限；②保證上、下山的合理斜長，水平劃分直接影響到階段斜長，合理的水平劃分，應使開采水平范圍的井巷工程量和維護費最少，礦井提升、排水、生產(chǎn)和管理費用最低；③要有利于采區(qū)的正常接替；④具有合理的區(qū)段數(shù)目。表31 礦井和開采水平服務年限井型礦井設計生產(chǎn)能力萬t/a礦井設計服務年限a開采水平設計服務年限/a開采0176。～25176。的煤層礦井開采25176?！?5176。的煤層礦井開采45176。～90176。的煤層礦井特 大≥6007030——300～5006030——大1150、180、2405025——中460、904025——小1230各省自定———水平范圍應符合才欸規(guī)程要求，資源儲量和服務年限，盡量達到高產(chǎn)高效；集中化生產(chǎn)，盡量減少水平的設置，基于以上原則，同時根據(jù)本井田的煤層賦存條件，地質構造等因素來確定。階段劃分比較表見下表32 表32 階段劃分比較表階段劃分數(shù)目階段斜長（m）水平垂高（m）水平實際出煤量（Mt）服務年限（a）區(qū)段數(shù)目（個）區(qū)段斜長（個）區(qū)段采出煤量/Mt水平采區(qū)21400502+152803180。1400502+152803180。31200430+143003180。800287+132673180。800287+132673180。說明在采出煤量計算中，把備用儲量的一半劃為地質損失，另一半劃為增產(chǎn)儲量；把增產(chǎn)儲量合并計入開采水平實際采出的煤量中。采區(qū)服務年限按設計平均服務年限加上一年的產(chǎn)量遞增、遞減期計算。表33 水平劃分比較表方案水平序號階段劃分數(shù)目階段斜長（m）水平垂高（m）水平標高（m）可采儲量（Mt）服務年限（a）優(yōu)缺點I一水平21400502402二水平21400502904 II一水平 21200430330二水平 2800 287617 2 800 287617 水平標高從上數(shù)據(jù)分析可得，水平標高的劃分方案有兩種，方案一的一水平的標高為500m；方案二的一水平標高為430m；根據(jù)本井田的實際情況，地質構造簡單，基本屬于單斜構造；煤層屬于中厚煤層，煤層平均傾角21176。,可采用走向長壁采煤法，所以可將本井田忽的劃分為兩個水平，故取方案一。　大巷布置水平巷道的主要任務是擔負煤矸，物料和人員的運輸，以及通風排水，鋪設管線，對大巷的基本要求是便于運輸，利于掘進和維護，能滿足原礦井通風安全的需要。根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置，分組集中運輸大巷和集中運輸大巷。采用集中運輸大巷時，各煤層（組）間采用采區(qū)石門聯(lián)系。當煤層傾角太大時，采用溜井或斜巷。各種方式的適用條件如下：大巷布置方式大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層運輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運輸大巷）。各種方式的適用條件如下：分煤層運輸大巷適用條件：①煤層數(shù)不多，層間距大，石門長；②井田走向長度短，服務年限不長；③井底車場或平硐在煤層頂板；④煤質牌號不同，要求分采，分運；⑤各煤層底板，均有堅硬巖層。分組集中運輸大巷適用條件：①煤層數(shù)多，層間距大小懸殊；②按煤層的特點根據(jù)運輸、通風要求組合，經(jīng)濟上有利；③多水平生產(chǎn)，容易解決運輸，通風的干擾。集中運輸大巷適用條件：①適合于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井；②井田走向長度大，服務年限長；③底部煤層底板有堅硬巖層，容易維護；④煤質牌號相同，不要求分采分運；⑤自燃發(fā)火嚴重，便于分區(qū)，分段處理事故。表34 大巷布置方式特點煤層大巷巖石大巷優(yōu)點1. 在建設期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資；2. 探明地質情況總的巷道工程量較少。1. 如維護條件好，費用低，運輸條件好，較少受地質構造的影響；2. 煤的損失少，安全條件好；缺點1．煤層巷道維護困難，維護費用高；2．保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大；。1. 巖石工程量大，掘進速度慢，建設工期長；2. 投資費用高。適應條件1. 單獨開拓的薄煤層或中厚煤層，資源/儲量有限、服務年限短的；2. 煤質堅硬，圍巖穩(wěn)定，維護簡單，費用不高的煤層；3. 煤層堅硬而頂板松軟或膨脹，難以維護的。1. 煤層多，煤層間距小2. 井田走向長度大，服務年限長 在本設計井田中，由于煤層之間距離均20m，根據(jù)設計井田的地質資料和煤層間聯(lián)系特點，48煤層構造和賦存穩(wěn)定性一般，特別是最下層煤底板結構稍復雜，所以巖層大巷的優(yōu)點顯著 總回風大巷的布置方案一：中央邊界式；方案二：兩翼對角式；方案三：分區(qū)式。各個布置形式的優(yōu)缺點見表3－5表35回風大巷布置形式比較表形式優(yōu)點缺點中央邊界式通風線路短，通風阻力小，井下漏風小。回風井位于上部邊