【文章內(nèi)容簡介】 損失、大巷保護煤柱損失及井田邊界煤柱損失。（2）工業(yè)廣場保安煤柱設(shè)計：本礦井設(shè)計年生產(chǎn)能力為240萬t/a，按《煤礦設(shè)計工業(yè)規(guī)范》，見表21。 表21 工業(yè)場地占地指標(biāo) 井型（萬噸/年）占地面積指標(biāo)（公頃/10萬噸）240以上120～18045～909～30本設(shè)計工業(yè)廣場占地面積應(yīng)取24公頃，長、寬分別為600m、400m；工業(yè)廣場按Ⅱ級保護留圍護帶寬度為15m?；鶐r上山移動角為70176。；基巖下山移動角為72176。；表土層移動角為45176。；基巖走向移動角為70176。，見圖22。圖22 工業(yè)廣場戊910煤柱設(shè)計戊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)廣場戊8煤柱設(shè)計戊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)場地內(nèi)，與工業(yè)場地保護煤柱重合，損失不再計算。 。（5）+＝。礦井的可采儲量計算公式為： Zk=(ZcP)C () =（）式中： Zk ——礦井可采儲量，萬t；Zc——礦井工業(yè)儲量，33320萬t；P——永久煤柱損失，；C——采區(qū)采出率，按設(shè)計規(guī)程規(guī)定本區(qū)內(nèi)煤層屬于中厚煤層。計算得出本礦井的可采儲量為： 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)計規(guī)范》規(guī)定礦井年工作日定為330天。礦井日凈提升時間確定為14小時。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間，增加副井的提矸時間；以及采區(qū)走向較長導(dǎo)致個人上下班時間較長，生產(chǎn)設(shè)備先進，工人勞動強度低等因素，設(shè)計認(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小時最為合理。本礦井的生產(chǎn)能力主要考慮了以下幾點：（1）生產(chǎn)強度與地質(zhì)條件的符合，本礦井地質(zhì)構(gòu)造簡單，儲量豐富，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)儲量符合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》要求；（3）當(dāng)?shù)孛禾渴袌鲂枨笄闆r，目前煤炭市場很好，本礦井的煤質(zhì)屬于市場緊缺煤種；（4）開采條件較簡單，技術(shù)裝備先進，且地處中原交通運輸便利。鑒于以上因素，宜建大型礦井。故確定本礦井的年設(shè)計生產(chǎn)能力為240萬t/a。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》礦井服務(wù)年限中規(guī)定。 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（Mt/a）礦井設(shè)計服務(wù)年限（a）第一開采水平設(shè)計服務(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——礦井可采儲量，；A——礦井設(shè)計年生產(chǎn)能力，240萬t；K——礦井備用系數(shù)。由上式計算得出礦井服務(wù)年限的服務(wù)年限為80a。同理計算得出第一水平服務(wù)年限為36a。符合《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》要求。 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入煤體，建立礦井提升、運輸、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行技術(shù)經(jīng)濟比較，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,無流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡單，涌水量較?。粎^(qū)內(nèi)地勢平坦，井筒不需要特殊施工,；煤層淺部埋深78m,但煤層傾向較長，煤深部埋深1100m,不適用斜井與平峒開拓。因此可采用立井開拓，延伸可采用立井延伸或采用暗斜井延伸方案或為一水平開采。根據(jù)本礦井的實際情況,經(jīng)后面方案比較確定井筒形式為雙立井開拓。（2）井筒數(shù)目的確定：因現(xiàn)代設(shè)計要求一礦一面高產(chǎn)高效礦井，本礦井設(shè)計一對主、副立井和一個回風(fēng)立井。主井提煤，副井運料。由于礦井走向小于傾向長度，而且礦井開采深度大，為便于后期通風(fēng)，采用中央并列式通風(fēng)。考慮后期通風(fēng)困難時期在北部邊界外另外建設(shè)一個回風(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采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量少；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；井田兩翼儲量基本平衡；井筒不宜穿過厚表土層、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)廣場應(yīng)充分利用地形，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；工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤；距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。由于井田南部邊界距礦區(qū)專用鐵路很近，故為便于地面運輸及工業(yè)廣場布置，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)廣場內(nèi)。（4）設(shè)計井筒位置坐標(biāo)見下表。表41 井筒坐標(biāo)坐標(biāo)XY主井副井風(fēng)井1工業(yè)場地的選擇主要考慮以下因素：（1）盡量位于儲量中心，使井下有合理的布局避免單翼開采，節(jié)省運輸及通風(fēng)費；（2）占地盡量要少，減少壓煤，且交通方便；（3）工業(yè)場地的標(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，確保井筒及井底車場的圍巖穩(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)合本礦實際情況，工業(yè)場地的位置應(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)，位于儲量中心，整個礦井的運輸費用最省，沒有村莊干預(yù)；充分利用地形，減少工業(yè)廣場煤柱壓煤損失；另外此處地面標(biāo)高高于歷年的最高洪水位；井底車場及井筒圍巖均穩(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)計規(guī)范》要求，工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)表41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24公頃，形狀為矩形，長邊垂直于井田走向，南北長為600m, 東西寬為400m。根據(jù)本井田條件及礦井設(shè)計規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本井田傾斜長度較長，可劃分為2～3個水平5～6個階段；階段內(nèi)宜采用采區(qū)或帶區(qū)布置方式，又因本井田走向長度較短，每個階段根據(jù)實際情況劃分為一個采區(qū)。初步劃定階段主要參數(shù)見表42：表42 階段主要參數(shù) 階段數(shù)目 /個區(qū)域劃分階段斜長/m水平垂直/m階段實出煤量/萬t階段服務(wù)年限/a區(qū)段數(shù)目 /個區(qū)段斜長/m區(qū)段實出煤量/萬t5南翼101532024485203130819529766 218496北翼1422375482462378041190200429652381416150465662367766南翼101532024485203130819529766218496 北翼96822532164242804100025034085200104015036245208102010035285204(1)方案提出：結(jié)合本礦井的實際條件提出以下四個方案：方案一:采用立井三水平開拓，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，以上四個方案都可行，只有方案一與方案三存在暗斜井過長問題，但通過加強支護可以解決其存在的問題。因此技術(shù)上均屬于可行。（3）經(jīng)濟比較：① 粗略比較：方案一與方案二均為三水平開拓，水平標(biāo)高相差較小；區(qū)別僅在于三水延伸方式不同，所以將其先進行粗略比較；方案二與方案四均為兩水平開拓，水平標(biāo)高相同，區(qū)別僅在于二水平延伸方式不同，所以將其先進行粗略比較。比較情況見下表。表43 方案初步比較項目方案方案一方案二基建費 （萬元）立井開鑿25758000/10000=920立井開鑿27758000/10000=1240暗斜井開鑿214164500/10000=石門開鑿10993500/10000=石門開鑿（1099+2266）3500/10000=斜井井底車場（300+500）4000/10000=320井底車場10004000/10000=400小 計小 計生產(chǎn)費用（萬元）立井提升 =立井提升=暗斜井提升 =石門運輸=石門運輸=暗斜井排水30024365立井排水30024365=小 計小 計總 計費用(萬元)費用(萬元)百分率%百分率100%項目方案方案三方案四立井開鑿23458000/10000=552立井開鑿28458000/10000=1352基建費 （萬元）暗斜井開鑿220404500/10000=1836石門開鑿6853500/10000=石門開鑿（685+2660）3500/10000=斜井井底車場（300+500）4000/10000=320井底車場10004000/10000=400小 計小 計生產(chǎn)費用 （萬元）立井提升=立井提升=暗斜井提升=石門運輸=石門運輸 =暗斜井排水30024365立井排水30024365=小 計小 計總 計費用(萬元)費用(萬元)百分率%百分率100%經(jīng)過粗略經(jīng)濟比較可知，方案二與方案四費用相對較少，所以排除方案一與方案三。將方案二與方案四進行詳細(xì)經(jīng)濟比較。② 詳細(xì)經(jīng)濟比較：表44 建井工程量比較表　項目方案二方案四　初期　主井井筒/m445+25445+25副井井筒/m445+5445+5井底車場/m10001000暗斜井/m00石門/m11351135+685　后期　主井井筒/m330400副井井筒/m330400井底車場/m210001000暗斜井/m00石門/m1099+22662660表45 基建費用比較表項目 方案二方案四工程量m單價 （元/m）費用 （萬元）工程量m單價 （元/m）費用 （萬元）初期主井井筒47070003294707000329副井井筒45090004054509000405井底