【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 m，每天割6刀，采區(qū)生產(chǎn)能力，主采煤層厚為3m A′=2000．636330=96萬(wàn)噸＞90萬(wàn)噸 符合設(shè)計(jì)要求。（2）校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力由于采用最新的提升和運(yùn)輸設(shè)備，并根據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)大巷和井底車(chē)場(chǎng)，所以這些輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能滿足礦井生產(chǎn)能力的需求。（3）校核儲(chǔ)量條件礦井服務(wù)年限可用下式計(jì)算： T＝Z/AKT礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a； Z－礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； 　A－礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/年； K儲(chǔ)量備用系數(shù)。T＝／90＝49（a）若分兩水平，則第一水平服務(wù)年限為32年。符合設(shè)計(jì)要求。 （4）校核安全生產(chǎn)條件此項(xiàng)考慮的因素主要有瓦斯，通風(fēng)，水文地質(zhì)等因素對(duì)礦井生產(chǎn)能力的影響。瓦斯涌出量大時(shí)，通風(fēng)能力可能成為限制礦井生產(chǎn)能力的重要因素。礦井涌水量很大時(shí)，為了減少礦井排水的年限，則可能需要加大礦井的生產(chǎn)能力。4 井田開(kāi)拓井田開(kāi)拓是在總體設(shè)計(jì)已經(jīng)劃定的井田范圍內(nèi)，根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告和其它補(bǔ)充資料，具體體現(xiàn)在總體設(shè)計(jì)合理原則，將主要巷道由地表進(jìn)入煤層，為開(kāi)采水平服務(wù)所進(jìn)行的井巷布置和開(kāi)掘工程。其中包括確定主、副井和風(fēng)井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷位置、采（帶）區(qū)劃分以及開(kāi)采順序與通風(fēng)運(yùn)輸系統(tǒng)。4．1 井田開(kāi)拓基本問(wèn)題在進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)時(shí)，井田開(kāi)拓部分的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地形、水文地質(zhì)、沖積層組成和厚度、井型、設(shè)備供應(yīng)、施工條件等因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較并進(jìn)行全面分析確定。4．1．1 確定井硐形式，數(shù)目，及配置（一） 井硐形式的選擇煤層賦存和地形等共有平硐開(kāi)拓條件時(shí)，應(yīng)盡量考慮采用平硐開(kāi)拓，當(dāng)平硐以上煤層垂高或斜長(zhǎng)過(guò)大時(shí)，多開(kāi)地面出口有利時(shí)，可采用階梯平硐開(kāi)拓。對(duì)于煤層賦存較淺、表土層不厚、水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的緩傾斜、傾斜煤層，應(yīng)盡量采用斜井開(kāi)拓。多種提升方式的斜井其井硐傾角一般規(guī)定如下：串車(chē)提升 ≤25176?；诽嵘? 25176?！?5176。輸送機(jī)提升 ≤16176。對(duì)于有條件的礦井，在急需煤炭地區(qū)，共淺部可采用片盤(pán)斜井開(kāi)拓，提前出煤。采用立井開(kāi)拓的條件一般為：（1）煤層賦存較深或沖積層厚時(shí)；（2）水文地質(zhì)條件復(fù)雜，井筒需要特殊施工時(shí)；（3）多水平開(kāi)拓的急傾斜煤層；（4）其它井筒形式無(wú)法開(kāi)拓的條件。第一水平采用立井開(kāi)拓的大、中型礦井，其延深方式可采用延深井筒方法開(kāi)拓深部水平，或采用膠帶輸送機(jī)暗斜井和延深副井的開(kāi)拓形式。當(dāng)條件受限制時(shí)，主副井不能直接延時(shí)，也可采用暗立井延深開(kāi)拓方式。采用立井多水平開(kāi)拓時(shí)，為避免出現(xiàn)多段提升，增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不宜多次采用暗斜井延深，避免增加設(shè)備占用量，增加投資費(fèi)用。對(duì)本礦井來(lái)說(shuō)，煤層埋深為600m～1000m，且傾角不大，為單斜狀，故可采用立井或斜井兩種開(kāi)拓方式。（2）井筒數(shù)目的確定采用斜井或立井開(kāi)拓時(shí)，新建礦井一般要開(kāi)鑿一對(duì)井筒，滿足主提升和輔助提升的需要并滿足礦井通風(fēng)和施工的需要，風(fēng)井的個(gè)數(shù)是根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)要求以及安全生產(chǎn)的需要合理確定的。由于本礦井屬于低瓦斯礦井，故可設(shè)一個(gè)風(fēng)井，井筒數(shù)設(shè)為3個(gè)，主、副井及風(fēng)井。（3）確定井筒形式，數(shù)目，及配置本井田煤層埋藏深，且含較厚沖擊層，產(chǎn)狀平緩，設(shè)計(jì)采用立井階段石門(mén)集中大巷的開(kāi)拓方式，副井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)井回風(fēng)，其延深方式開(kāi)拓深部水平或采用膠帶輸送機(jī)暗斜井或只延深副井的開(kāi)拓方式。a. 確定工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置確定應(yīng)符合以下原則：（1）對(duì)初期開(kāi)采，即儲(chǔ)量必須可靠，井巷工程省，建井工期較短；（2）應(yīng)使井田兩翼儲(chǔ)量大致平衡，即井筒應(yīng)位于儲(chǔ)量中心，利于井下運(yùn)輸，通風(fēng)和開(kāi)采系統(tǒng)布置，減少生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用；（3）盡量不占良田，少占農(nóng)田。充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場(chǎng)，以便使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理，便于與外界溝通，使運(yùn)輸方便；（4）井筒應(yīng)盡量避免穿過(guò)流沙層、較大含水層、較厚的沖積層，有煤和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層，以減少施工困難并盡量少壓煤；（5）工業(yè)廣場(chǎng)和井筒應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，不受供水、巖崩、泥石流、滑坡及森林炎災(zāi)的威脅；（6）采用斜井開(kāi)拓時(shí)，應(yīng)考慮井筒層位的合理選擇，考慮其經(jīng)濟(jì)技術(shù)的合理性。 根據(jù)以上原則及本礦井的實(shí)際情況，可將該礦井的工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)在井田中央。（1）采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，進(jìn)、回風(fēng)井并列在同一工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，一般可利用其一井筒進(jìn)風(fēng)，另一井筒回風(fēng)。主、副井筒間距30～50m，大型礦井相距可達(dá)60～100 m，并在井田上部邊界附近設(shè)置安全出口，如果礦井水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，無(wú)突水危險(xiǎn)時(shí)，且主、副井筒均能上、下人員，也可以不單獨(dú)設(shè)置安全出口；（2）采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，主、副井筒設(shè)在井田中央，風(fēng)井設(shè)在井田上部；（3）采用對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)井設(shè)在井田兩翼上部邊界；（4）采用分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，回風(fēng)井設(shè)在各采區(qū)的上部邊界。條件合適時(shí)，也可利用各采區(qū)上山直通地面，作為回風(fēng)井。根據(jù)本礦井實(shí)際情況，本礦井屬低瓦斯礦井，走向長(zhǎng)度約為5公里，故可采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)。開(kāi)采水平高度根據(jù)煤層賦存條件，生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等因素綜合考慮確定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析論證：（1）是否有合理的階段斜長(zhǎng)；（2）階段內(nèi)是否有合理區(qū)段數(shù)目；（3）要保證開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲(chǔ)量；（4）要使水平高度在經(jīng)濟(jì)上合理。水平高度可按表241選取。表411 礦井水平高度表井型緩傾斜煤層急傾斜煤層大、中型礦井150～250100～500小型礦井80～12060～100(1)上下山開(kāi)拓的優(yōu)缺點(diǎn)多水平上下山開(kāi)采于只采上山相比，可以減少井田的水平個(gè)數(shù)，節(jié)省開(kāi)拓巷道和硐室工程量，增加水平儲(chǔ)量和服務(wù)年限，延深水平接替，同時(shí)還可適當(dāng)提高第一水平標(biāo)高以減少初期工程量和投資，縮短貫道距離和建井工期。(2)上山開(kāi)拓的優(yōu)缺點(diǎn)上山開(kāi)采使煤，矸等重載荷向下運(yùn)輸，其運(yùn)輸能力大，受煤層傾角的影響，山上傾角較大時(shí)有利于自溜運(yùn)輸，減少運(yùn)輸費(fèi)用。開(kāi)采上山采區(qū)，涌水流入井底車(chē)場(chǎng)水倉(cāng)，由主排水設(shè)施排到地面，排水系統(tǒng)簡(jiǎn)單，另外，上山采區(qū)新舊風(fēng)流都是向上流動(dòng)，通風(fēng)系統(tǒng)中斷，舊風(fēng)流相隔較遠(yuǎn)，容易控制風(fēng)流短路和漏風(fēng)，總的來(lái)說(shuō)，上山開(kāi)采技術(shù)條件優(yōu)于下山開(kāi)采，適應(yīng)性強(qiáng)。(3)下山開(kāi)采的優(yōu)缺點(diǎn)下山開(kāi)采的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用開(kāi)采水平已有的井巷工程及固定設(shè)備。由于分區(qū)下山開(kāi)采在重載荷上提，通風(fēng)和排水系統(tǒng)較復(fù)雜等方面的缺點(diǎn)，當(dāng)開(kāi)采傾斜及急傾斜煤層，瓦斯和涌水都比較大時(shí)，下山開(kāi)采的不利因素較多。1)下山排水線路長(zhǎng)，材料和設(shè)備安裝費(fèi)用增加；2)下山開(kāi)采斜巷的掘進(jìn)施工條件不如上山掘進(jìn)，影響工效；3)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)，阻力大，通風(fēng)電費(fèi)增加；4)對(duì)通風(fēng)設(shè)備的質(zhì)量要求較高，要嚴(yán)格管理，否則遇故障影響生產(chǎn)。下山開(kāi)采延長(zhǎng)了為下山部分服務(wù)的總回風(fēng)巷維護(hù)時(shí)間，增加了巷道的維護(hù)費(fèi)。結(jié)合本礦井涌水量較大，經(jīng)初步技術(shù)比較，排除下山開(kāi)采方法，采涌上山開(kāi)采，或上下山開(kāi)采。采區(qū)劃分應(yīng)遵循以下原則：（1）采區(qū)宜雙面布置，當(dāng)受到地質(zhì)構(gòu)造限制時(shí)，或在安全上有特殊要求時(shí)，可單面布置；（2）開(kāi)采煤層群時(shí)，宜集中或分組布置采區(qū)。煤層群分組時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的礦山地質(zhì)和開(kāi)采技術(shù)條件，綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性，確定最優(yōu)方案。根據(jù)我國(guó)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)煤層間距小于20～30 m，適合采用聯(lián)合布置采區(qū)；煤層數(shù)目多、可采厚度大時(shí)，采用聯(lián)合布置更為有利。在井田范圍內(nèi)，采區(qū)的開(kāi)采順序，一般采用前進(jìn)式（即從井田中央開(kāi)始，向井田兩翼邊界推進(jìn)方式）；若采用上、下山開(kāi)采時(shí)，上山階段可采用前進(jìn)式，下山后退式。煤層組與組間的開(kāi)采順序：原則上采用下行式，但在煤組間距離遠(yuǎn)時(shí)，經(jīng)論證可行，也可采用上行式。本礦井可劃分為兩個(gè)水平或三個(gè)水平開(kāi)采，每各水平只開(kāi)采上山或上下山階段，在階段內(nèi)，由于井田階段走向較長(zhǎng)，故采用分區(qū)式劃分，每各階段沿走向劃分為2000m的采區(qū)?？紤]到各煤層間距較小，宜采用集中大巷，采區(qū)聯(lián)合布置，兩層同時(shí)開(kāi)采的方式，為減少煤層損失和保證大巷維護(hù)條件。根據(jù)地質(zhì)勘探資料，主運(yùn)輸巷道距1煤層底板垂距不得超過(guò)23m，設(shè)計(jì)巷道位置建議選在20m內(nèi)布置巷道。（4） 礦井開(kāi)拓系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較：方案一：立井兩水平開(kāi)拓，暗立井延深；方案二：立井兩水平開(kāi)拓，暗斜井延深；方案三：立井單水平開(kāi)拓，暗立井延深；三個(gè)方案的剖面圖如下（圖411）：方案1：立井兩水平方案2：立井加暗斜井延深 方案3：立井三水平其各方案得優(yōu)缺點(diǎn)如下表412： 方案優(yōu)缺點(diǎn)方案一方案二方案三優(yōu)點(diǎn)生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，提升，排水通風(fēng)工作環(huán)節(jié)較簡(jiǎn)單，人員上下較方便井巷工程量省，貫通距離短，生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，提升，排水工作環(huán)節(jié)較簡(jiǎn)單，人員上下較方便缺點(diǎn)增加了井筒和石門(mén)運(yùn)輸提升排水費(fèi)用二水平排水困難；井筒長(zhǎng)度大，不易維護(hù)，增加了井筒和石門(mén)運(yùn)輸提升排水費(fèi)用各方案粗略估算費(fèi)用表（表422）如下：方案一方案二基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿石門(mén)開(kāi)鑿井底車(chē)場(chǎng)2270300010=162110010=100090010=90立暗斜井開(kāi)鑿副暗斜井開(kāi)鑿上下井底車(chē)場(chǎng)1100107010=1100127010=（300+500）90010=72小計(jì)小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元主井提升石門(mén)運(yùn)輸立井排水==380243653210=暗斜井提升立井提升排水（斜、立）＝＝3002436532（0..63+）104＝小計(jì)小計(jì)總計(jì)/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元百分率100%百分率％方案三基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿石門(mén)開(kāi)鑿井底車(chē)場(chǎng)2350300010=80010=100090010=90小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元主井提升石門(mén)運(yùn)輸立井排水5277=5277=300243654910=小計(jì)總計(jì)/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元百分率%通過(guò)三個(gè)方案經(jīng)濟(jì)上的粗略比較，我們可以看出來(lái)三個(gè)方案在經(jīng)濟(jì)上的差別不是很大，都可以考慮。但從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，方案二即主立井暗斜井開(kāi)拓，它由于二水平排水困難；井筒長(zhǎng)度大，不易維護(hù)，給開(kāi)采和運(yùn)輸以及通風(fēng)都造成技術(shù)上的實(shí)際困難，生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，提升，而方案一和方案三排水通風(fēng)工作環(huán)節(jié)較簡(jiǎn)單，而方案一和三在技術(shù)上都是優(yōu)于方案二的。因此，下面我們對(duì)剩下的兩個(gè)方案即方案一（立井兩水平開(kāi)拓）和方案三（立井三水平開(kāi)拓）進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)的方案經(jīng)濟(jì)比較。開(kāi)拓方案詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較：（1）兩方案的各采區(qū)均布置兩條采區(qū)上山，且這些上山的開(kāi)拓單價(jià)近似相同，考慮到全井田中央采區(qū)上山的總開(kāi)掘長(zhǎng)度相同，即兩方案得采區(qū)上山總開(kāi)掘費(fèi)用近似相同，故未對(duì)比比較計(jì)算，另外，采區(qū)下，中，下部車(chē)場(chǎng)數(shù)目?jī)煞桨鸽m略有差別，但基建費(fèi)得差別很小，故也未計(jì)算。（2）立井，大巷，石門(mén)及采區(qū)上山的輔助運(yùn)輸費(fèi)用均按照主運(yùn)輸費(fèi)用得20％加以估算。（3）采區(qū)上，中，下部車(chē)場(chǎng)的掘進(jìn)及維護(hù)費(fèi)用均系采區(qū)上山掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用的20％加以估算。（4）井筒，井底車(chē)場(chǎng)，主石門(mén)及運(yùn)輸大巷，回風(fēng)大巷等均布置在堅(jiān)硬得巖層中，維護(hù)費(fèi)用很低，在比較中未予計(jì)算。階段主要參數(shù)表（表413）劃分階段數(shù)目/個(gè)階段斜長(zhǎng)/m水平垂高/m水平實(shí)際出煤量/Mt服務(wù)年限/a區(qū)段數(shù)目/個(gè)區(qū)段斜長(zhǎng)/m區(qū)段采出煤量水平采區(qū)278417032+182003784706170160175915831716+1+144200198說(shuō)明，一半劃分為地質(zhì)損失，另一半劃分為增產(chǎn)儲(chǔ)量；該增產(chǎn)儲(chǔ)量合并記入水平實(shí)際采出煤量中，采區(qū)服務(wù)年限按設(shè)計(jì)平均服務(wù)年限加上一年產(chǎn)量遞增遞，減期計(jì)算。立井兩水平生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量計(jì)算表（表414）順序工程項(xiàng)目單位每項(xiàng)工程量項(xiàng)數(shù)總工程量（一）12345基本建設(shè)工程初期主井副井井底車(chē)場(chǎng)主石門(mén)運(yùn)輸大巷mmmmm270+202701000820200111112902901000820200（二）后期12345主井副井井底車(chē)場(chǎng)主石門(mén)運(yùn)輸大巷mmmmm17017010004233500+37001111117017010004237200二生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量（一）1（1）（2）2（1）（2）3（1）（2）（3）（4）（5）運(yùn)輸提升主井提升一水平二水平大巷，石門(mén)一水平二水平一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段五區(qū)段萬(wàn)t－km萬(wàn)tkm萬(wàn)t－km萬(wàn)t－km萬(wàn)t－km萬(wàn)t－km萬(wàn)t－km萬(wàn)t－km萬(wàn)t－km（+） 2323232323111111111立井三水平生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量計(jì)算表順序工程項(xiàng)目單位每項(xiàng)工程量項(xiàng)數(shù)