【文章內(nèi)容簡介】 建大型礦井的要求，即此礦井設(shè)計年生產(chǎn)能力為90萬ｔ。第三章 井田開拓第一節(jié) 概述一、礦區(qū)內(nèi)生產(chǎn)礦井開拓方式礦區(qū)內(nèi)生產(chǎn)礦井權(quán)臺礦采用立井開拓，礦井采用中央豎井，煤層分組采區(qū)上、下山聯(lián)合布置的開拓方式，對角式通風(fēng)。井田設(shè)四個井筒：主井、副井、東風(fēng)井、西風(fēng)井。地面標(biāo)高+。全礦井劃分為兩個水平，第一水平標(biāo)高－550m（輔助水平－650m），第二水平標(biāo)高－800m，回風(fēng)水平標(biāo)高－334～－339m。第一水平東西運輸大巷布置在第3層煤的底板巖石中，距煤層15～70m，通過水平大巷開拓3層煤的全部上、下山采區(qū)。采區(qū)開拓采用水平石門、集中上下山、集中巖巷，礦井西翼采用走向長壁開采方式，東翼采用傾斜長壁開采方式。二、影響井田開拓方式的主要因素礦井井田形狀大致呈矩形，井田傾向長度4km。井田地質(zhì)條件簡單，瓦斯涌出量很小。涌水量不大，適合采用上下山開采。煤層傾角小，除井田深部傾角變大外，其它地方都是近水平煤層。在井田中央有新W－6兩條大斷層，于是選擇在兩斷層中間布置工業(yè)廣場，從而使工業(yè)廣場保護(hù)煤柱和斷層保護(hù)煤柱合二為一，增加可采儲量。第二節(jié) 井田開拓井田開拓中主要問題有：井田內(nèi)劃分、井筒(硐)形式、數(shù)目、位置、開采水平數(shù)目和設(shè)置、運輸大巷及總回風(fēng)巷布置、井底車場形式等。由于本井田處于平原地區(qū)，地形平坦，表土較厚且有流沙層，所以，確定采用立井開拓（主井設(shè)箕斗），由于在井田中央有新W－6兩條大斷層，于是選擇在兩斷層中間布置工業(yè)廣場，從而使工業(yè)廣場保護(hù)煤柱和斷層保護(hù)煤柱合二為一，增加可采儲量。根據(jù)井田條件和設(shè)計規(guī)范，本井田可劃分為2~3個水平；階段內(nèi)采用采區(qū)式雙翼開采，每個階段沿走向布置工作面；由于本井田用水不大，所以可以使用上下山開采。大巷設(shè)于煤層底板下垂距30m的厚砂巖層內(nèi)，上水平運輸大巷留作下水平回風(fēng)大巷用。采區(qū)采用巖石上山。根據(jù)上述各項決定，本井田在技術(shù)上可行的開拓方案有下列三種，如圖：方案1 立井兩水平上下山方案２ 立井三水平上下山方案3 立井兩水平加暗斜井延伸上下山圖31 開拓方案比較圖一、開拓方案技術(shù)比較方案2和方案3的區(qū)別僅在于第三水平是用暗斜井開拓還是直接延伸立井。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單可靠。兩方案對比，第2方案多開立井井筒（2270m），階段石門1500m和立井井底車場；并相應(yīng)地增加了井筒和石門的運輸、提升、排水費用。而第3方案則多開暗斜井井筒（21200m）和暗斜井的上、下部車場；并相應(yīng)地增加了斜井的運輸、提升和排水費用。粗略估算（如表31）表明：兩方案費用相差不大?？紤]到方案2的提升、排水工作的環(huán)節(jié)少，人員上下較方便，在方案3中未計入暗斜井上、下部車場的石門運輸費用，以及方案2在通風(fēng)方面優(yōu)于方案3，所以決定選用方案2。方案1采用立井兩水平上下山，井筒工程量和石門工程量和方案2相當(dāng)，兩方案均屬于技術(shù)上可行。水平服務(wù)年限等也符合要求（中型礦井第一水平服務(wù)年限應(yīng)大于20年）。兩者相比，雖然方案1的總投資要比方案2高一些，但是其初期投資較少，因此，兩方案需要通過經(jīng)濟(jì)比較，才能確定其優(yōu)劣。二、開拓方案經(jīng)濟(jì)比較第第2方案有差別的建井工程量、基建費、生產(chǎn)經(jīng)營費和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計算匯總于表32～表36。在上述經(jīng)濟(jì)比較中需要說明以下幾點：兩方案的各采區(qū)均布置兩條采區(qū)上、下山，且這些上、下山的開掘單價近似相同?？紤]到全井田中采區(qū)上、下山的總開掘長度相同，即兩方案的采區(qū)上、下山總開掘費近似相同，故未對比計算。另外，采區(qū)上部、中部、下部車場數(shù)目兩方案雖略有差別，但基建費的差別很小，故也未予計算。立井、大巷、石門及采區(qū)上下山的輔助運輸費用均占運輸費用的20%進(jìn)行估算。井筒、井底車場、主石門、階段大巷及總回風(fēng)巷等均布置在堅硬的巖層中，它們的維護(hù)費用低于5元/，故比較中未對比其維護(hù)費用的差別。采區(qū)上、中、下部車場的維護(hù)費用均按占采區(qū)上下山維護(hù)費用的20%估算。采區(qū)上、下山的維護(hù)單價按受采動影響與未受采動影響的平均維護(hù)單價估算。表31 各方案粗略估算費用表方案項目方案1方案2基建費/萬元立井開鑿石門開鑿井底車場36452=38702000=1601000=90主井開鑿石門開鑿井底車場35752=34502440=1000=90小計4120小計生產(chǎn)費/萬元立井提升石門運輸立井排水13106=13106=38024365247。10000=立井提升石門運輸立井排水11576=11576=38024365247。10000=小計小計總計費用/萬元費用/萬元百分率100%百分率%方案項目方案3基建費/萬元主暗斜井井開鑿副暗斜井開鑿上、下斜井車場120010500247。10000=1260120011500247。10000=1380（300+500）900247。10000=72小計3360生產(chǎn)費/萬元暗斜井提升立井提升排水（斜、立井）11576=11576=38024365（+）247。1000=小計總計費用/萬元百分率%表32 建井工程量項 目方 案 1方 案 2初期主井井筒/m副井井筒/m井底車場/m主石門/m運輸大巷/m645+20645+510002000575+20575+510009402000后期主井井筒/m副井井筒/m井底車場/m主石門/m運輸大巷/m400400100020003500+55005305302100015003500+25500表33 基建費用表 方案 項目方案1方案2工程量/m單價/元m1費用/萬元工程量/m單價/元m1費用/萬元 初期主井井筒副井井筒井底車場主石門運輸大巷66565010002000 20000200009008001330130016059558010009402000200002000090080080011901160160小計2720后期主井井筒副井井筒井底車場主石門運輸大巷4004001000200090002000020000900800800800 80016072053053020001500145002000020000900800800106010601801201160小計25703580 共 計5290表34 生產(chǎn)經(jīng)營工程量項目方案1項目方案2運輸提升/萬tkm工程量運輸提升/萬tkm工程量采區(qū)上山運輸一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段24=150923=113122=21=采區(qū)上山運輸一水平一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段二水平一區(qū)段二區(qū)段3=2=1=22=21=大巷及石門運輸一水平二水平立井提升一水平二水平3618=3618=3618=26043618=一水平二水平三水平立井提升一水平二水平三水平2412=2412=2412=2412=2412=2412=維護(hù)采區(qū)上山維護(hù)/（萬ma）262800247。10000=維護(hù)采區(qū)上山維護(hù)/（萬ma）262600247。10000=262600247。10000=排水/萬m3一水平二水平38024365247。10000=38024365247。10000=排水/萬m3一水平二水平三水平38024365247。10000=38024365247。10000=38024365247。10000=表35 生產(chǎn)經(jīng)營費項目方 案 1方 案 2工程量/萬tkm1單價/元（tkm）1費用/萬元工程量/萬tkm1單價/元（tkm）1費用/萬元運輸提升采區(qū)上、下山一區(qū)段1509二區(qū)段1131三區(qū)段四區(qū)段一區(qū)段二區(qū)段小計大巷及石門一水平二水平三水平小計立井一水平2604二水平三水平小計運提費合計1839217049維護(hù)采區(qū)上下、山費a135元（am）1a135（am）1排水費一水平二水平三水平小計合計2173419989表36 費用匯總表 方案 項目方 案 1方 案 2 費用/萬元百分率/%費用/萬元百分率/%初期建井費2720100基建工程費25701003580生產(chǎn)經(jīng)營費2173419989100總費用27024100由對比結(jié)果可知，方案1和方案2的總費用近似相同，所以，還需進(jìn)一步做綜合比較。三、綜合比較 從前述技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果來看：雖然方案1的總費用略高于方案2，但是其基建投資費用則明顯低于方案2。由于基建費的計算誤差一般比生產(chǎn)經(jīng)營費的計算誤差小的多，所以可以認(rèn)為方案1相對較優(yōu)。從建井期來看，雖然方案1初期需要多掘主、副井各70m，運輸和軌道上、下山各200m，但是可以少掘940m的主石門。因此，方案1的建井期仍大致和方案2相同。從開采水平接續(xù)來看，方案1僅需延伸一次立井，對生產(chǎn)的影響少于方案2的兩次延伸。 綜上所述，可認(rèn)為：方案1和方案2在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面均不相上下，但方案1的基建投資較少，開拓延伸對生產(chǎn)的影響期略少一些。所以，決定采區(qū)方案1，即礦井采用兩水平上、下山開采。第三節(jié) 井筒特征一、井筒斷面尺寸井筒斷面尺寸，主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸來確定。主井提升容器是一對9t箕斗，斷面圖為：圖32 主井?dāng)嗝鎴D副井提升容器是一對雙層單車普通罐籠，另有梯子間風(fēng)管，電纜等設(shè)備，斷面尺寸圖為：圖33 副井?dāng)嗝鎴D風(fēng)井風(fēng)井除回風(fēng)外，還兼做礦井的安全出口，裝備梯子間，斷面圖為：圖34 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D二、井壁的支護(hù)材料及井壁厚度井壁是井筒的重要組成部分，其主要作用是承載地壓，防止圍巖風(fēng)化等，具體的井壁的厚度等見井筒特征表。三、井筒深度井筒深度除自井口至開采水平的井筒長度外，還需要加井窩的深度。井窩深度：箕斗井為清理井底撒煤，平臺下再設(shè)≥4m井底水窩。故一般井筒需開挖到井底車場水平以下30～40m。若井底裝載硐室設(shè)于開采水平以上時，井底可不設(shè)水窩，但要便于井筒淋水能自流入水倉；提升井的井窩深度必須附合《規(guī)程》397條的規(guī)定?！”?7 井筒特征表井筒名稱主 井副 井風(fēng) 井井口坐 標(biāo)X（m）373209637321503732081Y（m）205368612053690120536851Z（m）+45+45+47用途提煤提人、運料、通風(fēng)通風(fēng)、行人提升設(shè)備箕斗罐籠梯子間梯子間井筒傾角900900900斷面形狀圓型圓型圓型支護(hù)方式砼砼砼井筒壁厚（mm）350400350井筒深度（m）630630630斷面積凈（m2）第四節(jié) 井底車場，大巷采用皮帶運輸，輔助運輸采用固定式礦車運輸，考慮本礦井煤層傾角4～14176。，考慮到礦井地質(zhì)條件比較簡單，增長潛力很大，井下采用梭式折返井底車場，主井井底車場和副井井底車場采用斜巷連接，組成完