【文章內(nèi)容簡介】 定礦井設(shè)計年工作日為300天，工作制度采用“四六制”，每天三班作業(yè)，一班準(zhǔn)備，每班工作6小時。礦井每晝夜凈提升小時數(shù)的確定按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：礦井每晝夜凈提升時間14小時。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù)，防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建。因此本礦設(shè)計每晝夜凈提升時間為14小時?！睹禾抗I(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》：礦井設(shè)計生產(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。礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定：1） 資源情況：煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大；2） 開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模。否則應(yīng)縮小規(guī)模；3） 國家需求：對國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測是確定礦區(qū)規(guī)模的一個重要依據(jù)；4） 投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。由于新（水）峪礦井田范圍大，煤炭儲量豐富，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，煤層生產(chǎn)能力大，開采技術(shù)條件好，應(yīng)建設(shè)大型礦井，初步確定礦井生產(chǎn)能力為400萬t/年。礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。礦井可采儲量Zk、設(shè)計生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為： （）式中: T——礦井服務(wù)年限，a ； Zk——礦井可采儲量，萬t ； A——設(shè)計生產(chǎn)能力, 萬t ； K——礦井儲量備用系數(shù)， ；則礦井服務(wù)年限為：T =(400) = a則該礦井設(shè)計2 煤開采的服務(wù)年限為 T== a符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。按礦井的實際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲量條件及安全條件因素對井型進(jìn)行校核：1） 煤層開采能力井田內(nèi)2 m ，為特厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個綜放工作面保產(chǎn)。2） 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計為特大型礦井，開拓方式為雙立井單水平開拓，主立井采用箕斗運(yùn)煤，副立井采用罐籠輔助提升、下放物料，輔助電機(jī)車的運(yùn)輸能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)順槽膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉，再經(jīng)主立井箕斗運(yùn)輸至地面，提升能力大，自動化程度高。大巷輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，爬坡角度大，調(diào)度方便靈活。3） 通風(fēng)安全條件的校核礦井煤塵有爆炸危險性，瓦斯涌出量不大，屬低瓦斯礦井，礦井初期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用分區(qū)式通風(fēng)，南區(qū)與北區(qū)各布置一個風(fēng)井，可以滿足通風(fēng)需要。4） 礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求，見表31。表31 我國各類井型的礦井和第一水平設(shè)計服務(wù)年限 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 （萬t/a）礦井設(shè)計服務(wù)年限（a）第一開采水平服務(wù)年限（a）煤層傾角25煤層傾角 15~45煤層傾角45600及以上80 40300~50070 35120~24060 30252045~9050 2520159~30各省自定第四章 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；4）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；5）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造；6）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，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。、數(shù)目、位置1） 井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。本礦井煤層傾角較小，表土層薄，無流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡單，涌水量不大；井筒不需要特殊施工，因此可采用雙立井開拓一水平開采。經(jīng)后面方案比較確定井筒形式為雙立井開拓，一水平開采。2） 井筒位置的確定井筒位置的確定原則：，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲量基本平衡；、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；，少壓煤；、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)表23工業(yè)場地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場地的占地面積為40公頃，形狀為矩形，長邊垂直于井田傾向， 長為800 m ,寬為550 m 。井田主采煤層為2煤層,其它煤層距離較遠(yuǎn)，前期暫不開采，后期根據(jù)需要可采用延伸井筒方式開采9煤層。設(shè)計中只針對2煤層。2煤層傾角變化較大，為6176?！?176。，近水平煤層，為實現(xiàn)高產(chǎn)高效，要求巷道布置系統(tǒng)力求簡單，掘進(jìn)工程量要少，結(jié)合實際生產(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)勢明顯，故設(shè)計為帶區(qū)式開采。2 m ，賦存穩(wěn)定，煤層厚度變化不大，煤質(zhì)硬度不太大。故礦井開拓大巷布置在巖層中，留大煤柱護(hù)巷，大巷間距30 m 。由于礦井屬低瓦斯礦井，為滿足回風(fēng)需要，單獨(dú)建設(shè)回風(fēng)立井。一條輔助運(yùn)輸大巷，一條膠帶機(jī)大巷和回風(fēng)大巷共三條大巷。1） 提出方案圖41 立井單水平開拓根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下： 圖42 主斜副立單水平開拓圖43 斜井單水平開拓(井筒位于井田中央) 圖44斜井單水平開拓（井筒位于井田邊界） 方案一：立井單水平開拓主、副井筒均為立井，布置在井田中央，只設(shè)一個水平。由于輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車運(yùn)輸，大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，局部半巖及巖巷。如圖41方案二：主斜副立井單水平開拓斜井提升運(yùn)輸能力大，立井輔助運(yùn)輸能力大，為此提出主井采用斜井開拓，副井采用立井開拓，大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷，如圖42方案三：斜井單水平開拓（井筒位于井田中央）主、副井井筒均為斜井開拓，布置與井田中央，大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，局部半巖及巖巷。如圖43方案四：斜井單水平開拓（井筒位于井田邊界）主、副井井筒均為斜井開拓，布置與井田邊界，大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，局部半巖及巖巷。如圖442） 技術(shù)比較以上所提出四個方案大巷及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒形式和井筒位置不同，及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)不同。3） 經(jīng)濟(jì)比較第一、二、三、四方案有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計算匯總與下列表中：表4表4表4表4和表45。 表41 各方案粗略估算費(fèi)用表 單位：萬元方案一 立井單水平開拓（中央）方案二 主斜副立單水平開拓 基建費(fèi)用/萬元主井開鑿 352主井開鑿1125副井開鑿 342副井開鑿342風(fēng)井 342風(fēng)井342小計 生產(chǎn)費(fèi)用/萬元大巷運(yùn)輸8100大巷運(yùn)輸8100小計小計合計費(fèi)用費(fèi)用百分率100%百分率%表42 各方案粗略估算費(fèi)用表 單位：萬元方案三 雙斜井單水平開拓（井田央）方案四 雙斜井單水平開拓（井田邊界）主井開鑿1125主井開鑿 1500副副井開鑿 984副井開鑿 1313風(fēng)井底車場 342井底車場 342 合計合計大井巷運(yùn)輸8100 大巷運(yùn)輸 8100 合計合計 費(fèi)用費(fèi)用 百分率100%百分 率% 通過以上粗略比較可以看出方案一和方案二在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)勢明顯，方案三和方案四費(fèi)用比方案一和方案二高出許多。所以此處把方案三和方案四排除，所以以下為方案一和方案二做詳盡的比較 表43 建井工程量初期方案一 雙立單水平開拓方案二 單水平開拓副井井筒342副井井筒342井底車場300井底車場300主井井筒352主井井筒1125風(fēng)井342風(fēng)井342后期主井井筒0主井井筒0副井井筒0副井井筒0風(fēng)井684風(fēng)井684大巷7000大巷7000 表44 基建費(fèi)用表方案方案一雙立單水平開拓方案二主斜副井單水平開拓 工程量 單價 費(fèi)用工程量單價費(fèi)用 m 元/m 萬元 m元/m萬元初期主井井筒3521125副井井筒342342風(fēng)井342342 小計 運(yùn)輸大巷8100 8100 合計 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)簡單一些，初期建井費(fèi)也比方案1便宜，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。綜合平定所以最終的選擇的是方案1 ，既雙立井單水平開拓. 表45 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 單位：萬元 項目方案一 雙立單水平開拓方案二 主斜副井單水平開拓 工程量 萬t/km 單價元/ 費(fèi)用 萬元 工程量 萬t/km 單價 元/費(fèi)用萬元大巷運(yùn)輸 提升 合計 大巷維 護(hù)費(fèi) 20 20 排水費(fèi) 合計表46 費(fèi)用匯總表 單位：萬元 方案項目方案一方案二 費(fèi)用（萬元） 費(fèi)用（萬元） 初期建井費(fèi) 基建工程費(fèi) 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 總費(fèi)用 礦井基本巷道礦井前后共有四個井筒，分別為主立井、副立井、中央回風(fēng)井立井、邊界回風(fēng)立井1） 主立井位于礦井工業(yè)場地，擔(dān)負(fù)全礦井400萬t/a的煤炭運(yùn)輸。井筒內(nèi)裝備兩對16t長形箕斗，采用多繩摩擦輪提升機(jī)提升。斷面直徑為7米， ， ， ，井深354m ，基巖段不用加厚井壁。 表47 主井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井型400萬t井筒直徑7m井筒高度354m提升容器兩對16t多繩箕斗井筒支護(hù)混凝土井壁厚450mm,充填混凝+50mm罐道規(guī)格球扁鋼組合罐道 2） 副立井位于礦井工業(yè)場地，擔(dān)負(fù)全礦的材料和設(shè)備提升。；，，井深342m，基巖段不加厚井壁。 表48 副井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表 井型 400萬t 井筒直徑 井筒高度 342m 凈斷面積 m2 基巖段毛斷面積 m2 表土段毛斷面積 m2 井筒支護(hù) 混凝土砌碹 3) 中央回風(fēng)立井回風(fēng)立井位于礦井工業(yè)場地，，，井深342m。 表49風(fēng)井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井型400萬t井筒直徑井深342m凈斷面積 m2