【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 損失、大巷保護(hù)煤柱損失及井田邊界煤柱損失。（2）工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱設(shè)計(jì)：本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a，按《煤礦設(shè)計(jì)工業(yè)規(guī)范》，見(jiàn)表21。 表21 工業(yè)場(chǎng)地占地指標(biāo) 井型（萬(wàn)噸/年）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)噸）240以上120～18045～909～30本設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)占地面積應(yīng)取24公頃，長(zhǎng)、寬分別為600m、400m；工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留圍護(hù)帶寬度為15m?；鶐r上山移動(dòng)角為70176。；基巖下山移動(dòng)角為72176。；表土層移動(dòng)角為45176。；基巖走向移動(dòng)角為70176。，見(jiàn)圖22。圖22 工業(yè)廣場(chǎng)戊910煤柱設(shè)計(jì)戊910煤的面積={（+）}247。2 =戊910煤的壓煤量=面積/cos8戊8煤的平均煤厚戊8煤的平均容重 = =圖23工業(yè)廣場(chǎng)戊8煤柱設(shè)計(jì)戊8煤的面積={（927+815）784}247。2 =682864m2戊8壓煤量=面積/cos8戊8煤的煤厚戊8煤的平均容重 =682864247。cos8 =工業(yè)廣場(chǎng)壓煤量=戊8壓煤量+戊910煤的壓煤量 =+ =（4）其它煤柱留設(shè)：本礦井?dāng)鄬硬欢?，且落差不大，又位于井田南部風(fēng)化帶北側(cè)且基本平行，所以只留設(shè)斷層北側(cè)50m保護(hù)煤柱也作為井田南部邊界；井田東、西部各留邊界煤柱50m；北部以李口向斜軸為邊界留邊界煤柱50m；風(fēng)井設(shè)在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，與工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱重合，損失不再計(jì)算。 。（5）+＝。礦井的可采儲(chǔ)量計(jì)算公式為： Zk=(ZcP)C () =（）式中： Zk ——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t；Zc——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，33320萬(wàn)t；P——永久煤柱損失，；C——采區(qū)采出率，按設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定本區(qū)內(nèi)煤層屬于中厚煤層。計(jì)算得出本礦井的可采儲(chǔ)量為： 第三章 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定礦井年工作日定為330天。礦井日凈提升時(shí)間確定為14小時(shí)。由于本礦井采用了聯(lián)合集中布置，且煤層埋深較大，因此大部分巷道布置在巖石中，為了減少提升人員時(shí)間，增加副井的提矸時(shí)間；以及采區(qū)走向較長(zhǎng)導(dǎo)致個(gè)人上下班時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等因素，設(shè)計(jì)認(rèn)為采用“三八”工作制，其中二班半采煤，半班準(zhǔn)備，每班工作8小時(shí)最為合理。本礦井的生產(chǎn)能力主要考慮了以下幾點(diǎn)：（1）生產(chǎn)強(qiáng)度與地質(zhì)條件的符合，本礦井地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，傾角不大，煤層屬于中厚煤層，變化不大；（2）礦井生產(chǎn)能力與工業(yè)儲(chǔ)量符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求；（3）當(dāng)?shù)孛禾渴袌?chǎng)需求情況，目前煤炭市場(chǎng)很好，本礦井的煤質(zhì)屬于市場(chǎng)緊缺煤種；（4）開(kāi)采條件較簡(jiǎn)單，技術(shù)裝備先進(jìn)，且地處中原交通運(yùn)輸便利。鑒于以上因素，宜建大型礦井。故確定本礦井的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》礦井服務(wù)年限中規(guī)定。 表31我國(guó)各類(lèi)井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt/a）礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（年）煤層傾角＜250煤層傾角250～450煤層傾角＞4507035——～6030——～50252015～40201515礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式： T=Zk/（AK） () =（240）式中 T——為水平服務(wù)年限，a。Zk——礦井可采儲(chǔ)量，；A——礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，240萬(wàn)t；K——礦井備用系數(shù)。由上式計(jì)算得出礦井服務(wù)年限的服務(wù)年限為80a。同理計(jì)算得出第一水平服務(wù)年限為36a。符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 第四章 井田開(kāi)拓井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)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(kāi)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(chēng)為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。（1）井筒形式的確定本礦井煤層傾角不大，部分為近水平煤層；表土層薄，平均25m,無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量較??；區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，井筒不需要特殊施工,；煤層淺部埋深78m,但煤層傾向較長(zhǎng)，煤深部埋深1100m,不適用斜井與平峒開(kāi)拓。因此可采用立井開(kāi)拓，延伸可采用立井延伸或采用暗斜井延伸方案或?yàn)橐凰介_(kāi)采。根據(jù)本礦井的實(shí)際情況,經(jīng)后面方案比較確定井筒形式為雙立井開(kāi)拓。（2）井筒數(shù)目的確定：因現(xiàn)代設(shè)計(jì)要求一礦一面高產(chǎn)高效礦井，本礦井設(shè)計(jì)一對(duì)主、副立井和一個(gè)回風(fēng)立井。主井提煤，副井運(yùn)料。由于礦井走向小于傾向長(zhǎng)度，而且礦井開(kāi)采深度大，為便于后期通風(fēng)，采用中央并列式通風(fēng)?？紤]后期通風(fēng)困難時(shí)期在北部邊界外另外建設(shè)一個(gè)回風(fēng)井。（3）井筒位置的確定井筒位置的確定原則：有利于第一水平的開(kāi)采，并兼顧其他水平，有利于井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)工程量少；有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；井筒不宜穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開(kāi)高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；距水源、電源較近，礦井鐵路專(zhuān)用線短，道路布置合理。由于井田南部邊界距礦區(qū)專(zhuān)用鐵路很近，故為便于地面運(yùn)輸及工業(yè)廣場(chǎng)布置，主井井筒位置布置方案也可以選擇在井田中部偏南邊界附近。經(jīng)后面方案比較，為方便管理和減少壓煤損失確定將主、副、風(fēng)井筒位置均設(shè)在井田中央工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。（4）設(shè)計(jì)井筒位置坐標(biāo)見(jiàn)下表。表41 井筒坐標(biāo)坐標(biāo)XY主井副井風(fēng)井1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，使井下有合理的布局避免單翼開(kāi)采，節(jié)省運(yùn)輸及通風(fēng)費(fèi)；（2）占地盡量要少，減少壓煤，且交通方便；（3）工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于礦區(qū)歷年最高洪水位； （4）主副井筒布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，確保井筒及井底車(chē)場(chǎng)的圍巖穩(wěn)定。（5）綜合考慮礦井的前期及后期生產(chǎn)，在保證總體工程量小的前提條件下，盡量減少初期投資。根據(jù)以上原則，結(jié)合本礦實(shí)際情況，工業(yè)場(chǎng)地的位置應(yīng)布置在馬棚山南麓平緩的山坡上，23—24勘探線之間，郭莊背斜上。此處地質(zhì)資料詳細(xì)，位于儲(chǔ)量中心，整個(gè)礦井的運(yùn)輸費(fèi)用最省，沒(méi)有村莊干預(yù)；充分利用地形，減少工業(yè)廣場(chǎng)煤柱壓煤損失；另外此處地面標(biāo)高高于歷年的最高洪水位；井底車(chē)場(chǎng)及井筒圍巖均穩(wěn)定。因此此處是最佳位置。即井田中部，主、副井井口附近。根據(jù)《煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表41工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為24公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊垂直于井田走向，南北長(zhǎng)為600m, 東西寬為400m。根據(jù)本井田條件及礦井設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本井田傾斜長(zhǎng)度較長(zhǎng)，可劃分為2～3個(gè)水平5～6個(gè)階段；階段內(nèi)宜采用采區(qū)或帶區(qū)布置方式，又因本井田走向長(zhǎng)度較短，每個(gè)階段根據(jù)實(shí)際情況劃分為一個(gè)采區(qū)。初步劃定階段主要參數(shù)見(jiàn)表42：表42 階段主要參數(shù) 階段數(shù)目 /個(gè)區(qū)域劃分階段斜長(zhǎng)/m水平垂直/m階段實(shí)出煤量/萬(wàn)t階段服務(wù)年限/a區(qū)段數(shù)目 /個(gè)區(qū)段斜長(zhǎng)/m區(qū)段實(shí)出煤量/萬(wàn)t5南翼101532024485203130819529766 218496北翼1422375482462378041190200429652381416150465662367766南翼101532024485203130819529766218496 北翼96822532164242804100025034085200104015036245208102010035285204(1)方案提出：結(jié)合本礦井的實(shí)際條件提出以下四個(gè)方案：方案一:采用立井三水平開(kāi)拓，第一水平標(biāo)高－320；二水平采用立井延伸，標(biāo)高－450；三水平采用暗斜井延伸，標(biāo)高－650，如圖41所示。圖41方案一(二水平立井延伸、三水平暗斜井延伸)方案二:采用立井三水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高－320；二水平采用立井延伸，標(biāo)高－450；三水平采用立井延伸，標(biāo)高－650，如圖42所示。圖42方案二（二水平立井延伸三水平立井延伸）方案三：采用立井二水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高－320；二水平采用暗斜井延伸，標(biāo)高－720,如圖43所示。圖43 方案三（二水平采用暗斜井延伸）方案四：采用立井兩水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高－320；二水平采用立井延伸，標(biāo)高－720,如圖44所示。圖44 方案四（二水平采用立井延伸）（2）技術(shù)比較：在技術(shù)上，以上四個(gè)方案都可行，只有方案一與方案三存在暗斜井過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題，但通過(guò)加強(qiáng)支護(hù)可以解決其存在的問(wèn)題。因此技術(shù)上均屬于可行。（3）經(jīng)濟(jì)比較：① 粗略比較：方案一與方案二均為三水平開(kāi)拓，水平標(biāo)高相差較??；區(qū)別僅在于三水延伸方式不同，所以將其先進(jìn)行粗略比較；方案二與方案四均為兩水平開(kāi)拓，水平標(biāo)高相同，區(qū)別僅在于二水平延伸方式不同，所以將其先進(jìn)行粗略比較。比較情況見(jiàn)下表。表43 方案初步比較項(xiàng)目方案方案一方案二基建費(fèi) （萬(wàn)元）立井開(kāi)鑿25758000/10000=920立井開(kāi)鑿27758000/10000=1240暗斜井開(kāi)鑿214164500/10000=石門(mén)開(kāi)鑿10993500/10000=石門(mén)開(kāi)鑿（1099+2266）3500/10000=斜井井底車(chē)場(chǎng)（300+500）4000/10000=320井底車(chē)場(chǎng)10004000/10000=400小 計(jì)小 計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用（萬(wàn)元）立井提升 =立井提升=暗斜井提升 =石門(mén)運(yùn)輸=石門(mén)運(yùn)輸=暗斜井排水30024365立井排水30024365=小 計(jì)小 計(jì)總 計(jì)費(fèi)用(萬(wàn)元)費(fèi)用(萬(wàn)元)百分率%百分率100%項(xiàng)目方案方案三方案四立井開(kāi)鑿23458000/10000=552立井開(kāi)鑿28458000/10000=1352基建費(fèi) （萬(wàn)元）暗斜井開(kāi)鑿220404500/10000=1836石門(mén)開(kāi)鑿6853500/10000=石門(mén)開(kāi)鑿（685+2660）3500/10000=斜井井底車(chē)場(chǎng)（300+500）4000/10000=320井底車(chē)場(chǎng)10004000/10000=400小 計(jì)小 計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用 （萬(wàn)元）立井提升=立井提升=暗斜井提升=石門(mén)運(yùn)輸=石門(mén)運(yùn)輸 =暗斜井排水30024365立井排水30024365=小 計(jì)小 計(jì)總 計(jì)費(fèi)用(萬(wàn)元)費(fèi)用(萬(wàn)元)百分率%百分率100%經(jīng)過(guò)粗略經(jīng)濟(jì)比較可知，方案二與方案四費(fèi)用相對(duì)較少，所以排除方案一與方案三。將方案二與方案四進(jìn)行詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較。② 詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較：表44 建井工程量比較表　項(xiàng)目方案二方案四　初期　主井井筒/m445+25445+25副井井筒/m445+5445+5井底車(chē)場(chǎng)/m10001000暗斜井/m00石門(mén)/m11351135+685　后期　主井井筒/m330400副井井筒/m330400井底車(chē)場(chǎng)/m210001000暗斜井/m00石門(mén)/m1099+22662660表45 基建費(fèi)用比較表項(xiàng)目 方案二方案四工程量m單價(jià) （元/m）費(fèi)用 （萬(wàn)元）工程量m單價(jià) （元/m）費(fèi)用 （萬(wàn)元）初期主井井筒47070003294707000329副井井筒45090004054509000405井底