【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) ，保證有足夠的服務(wù)年限，滿(mǎn)足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，見(jiàn)表 。 表 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（萬(wàn)t/a） 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（ a） 第一開(kāi)采水平服務(wù)年限（ a） 煤層傾角 25176。 煤層傾角 25176。～ 45176。 煤層傾角 45176。 600 及以上 80 40 — — 300～ 500 70 35 — — 120～ 240 60 30 25 20 45～ 90 50 25 20 15 9～ 30 各省自定 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 4 井田開(kāi)拓 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 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)入媒體，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。 井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究。 、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置； ； ； ，做好開(kāi)采水平的接替； 、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造； 、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)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(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： ，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(kāi)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)。 ，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 ，減少煤炭損失。 。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)。 ，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(dòng)化創(chuàng)造條件。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) ，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。 平硐開(kāi)拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大 致能滿(mǎn)足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求。 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿(mǎn)足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。 立井開(kāi)拓不 受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿(mǎn)足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。 本礦井煤層傾角小，平均 6o，為近水平煤層；表土層薄，無(wú)流沙 層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量??；井筒不需要特殊施工，因此可采用斜井開(kāi)拓或立井開(kāi)拓。經(jīng)后面方案比較確定井筒形式為雙斜井。 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； 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 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。 由于井田西部邊界距 扎區(qū) 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西部邊界附近。經(jīng)后面方案比較確定主、副井筒位置在井田中央。 工業(yè)場(chǎng)地的位置 工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田 西翼 中部。 工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表 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， 長(zhǎng)為600m,寬為 400m。 開(kāi)采水平的確定及采 帶區(qū)劃分 井田主采煤層為 2 號(hào) 煤層， 2 號(hào) 、 煤層傾角平緩，為 3176。～ 10176。，平均為 6176。，局部可達(dá)到 11176。為近水平煤層， 盤(pán) 區(qū)式開(kāi)采。 2 號(hào) 煤層生產(chǎn)能力 ， 可采儲(chǔ)量為 ，服務(wù)年限為 。 主要開(kāi)拓巷道 2 號(hào) 、 煤層平均厚度為 ，賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，為近水平煤層，煤層厚度變化不大，且煤質(zhì)硬度適中為 2— 3。礦井開(kāi)拓大巷布置在煤層中，留大煤柱護(hù)巷，大巷間距 40m。由于礦井瓦斯涌出量 小 ，進(jìn)行了提前抽放措施為滿(mǎn)足回風(fēng)需要，專(zhuān)門(mén)布置一條回風(fēng)大巷。布置一條主運(yùn)輸大巷，一條輔助運(yùn)輸大巷， 共三條大巷。為便于在巷道交叉時(shí)架設(shè)風(fēng)橋等構(gòu)筑物，主運(yùn)輸大巷沿底板掘進(jìn)， 輔助運(yùn)輸大巷在煤層中間布置， 回風(fēng)大巷沿頂板掘進(jìn)。大巷位于井田中央，沿 傾 向布置， 大巷全部在煤層中 ，巷道坡度隨煤層而起伏 ,一般 3176。10176。，輔助運(yùn)輸大巷局部 11176。，主運(yùn)輸大巷上倉(cāng)段局部 10176。 方案比較 根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案，分述如下： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 方案一：立井單水平開(kāi)拓 主、副井筒均為立井，布置于井田的中央，只設(shè)一個(gè)水平。輔助運(yùn)輸采用 無(wú)軌膠輪 運(yùn)輸，大巷布置在底板中， 主井長(zhǎng)度為 ，副 井長(zhǎng)度為。如圖 41。 方案二：主斜副立單水平開(kāi)拓 主斜副立布置于井田的中央，斜井提煤運(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(kāi)拓，副井采用立井開(kāi)拓。而煤層的自然發(fā)火期比較短因此大巷布置在底板中，沿底板掘進(jìn)。如圖 42。 方案三：斜井單水平開(kāi)拓（井筒位于井田中央） 主、副井井筒井筒均為斜井開(kāi)拓，布置于井田中央，大巷布置在底板中，主 斜井坡度 取 17176。， 副 斜井坡度 取 20176。， 主斜井長(zhǎng)度為 176。= 副 斜井長(zhǎng)度為 176。= m。如圖 43。 2. 技術(shù)比較 以上所提 三 個(gè)方案大巷布置及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒開(kāi)拓方式的不同和井筒形式的不同，及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。 +800+850+900+700+750+800+850+900+650+650+700+750圖 43 斜井單水平開(kāi)拓 (井筒位于井田中央 ) + 7 0 0+ 7 5 0+ 8 0 0+ 8 5 0+ 9 0 0+ 6 5 0+ 7 0 0+ 7 5 0+ 8 0 0+ 8 5 0+ 9 0 0+ 6 5 0圖 42 主斜副立單水平開(kāi)拓 + 7 0 0+ 7 5 0+ 8 0 0+ 8 5 0+ 9 0 0+ 6 5 0+ 7 0 0+ 7 5 0+ 8 0 0+ 8 5 0+ 9 0 0+ 6 5 0圖 41 立井單水平開(kāi)拓 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 方案一、二主井井筒形式不同。方案一主副井均為立井，立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯、及水文等自然條件的限制。主要缺點(diǎn)是井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備較多，要求有較高的技術(shù)水平，掘進(jìn)慢，基建投資大。方案二 主 井為斜井，斜井的運(yùn)輸能力比立井大，有相當(dāng)大的提升能力，可滿(mǎn)足特大型礦井的需要；斜井井筒也可作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員也可從主斜井 迅速撤離。經(jīng)過(guò)以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果（見(jiàn)表 41），在方案一、二中選擇方案 二 ： 主斜副立單水平開(kāi) 。 表 4— 1 各方案粗略估算費(fèi)用表 方項(xiàng)案目 方案一立井單水平開(kāi)拓 方案二主斜副立單水平開(kāi) 拓 基建費(fèi) /萬(wàn)元 主井 開(kāi)鑿 = 主斜井 開(kāi)鑿 = 副井 開(kāi)鑿 = 副井 開(kāi)鑿 = 風(fēng)井開(kāi)鑿 = 風(fēng)井開(kāi)鑿 = 井底車(chē)場(chǎng) 1200=1 井底車(chē)場(chǎng) 1100=171.15 小計(jì) 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi) /萬(wàn)元 立井 提升 0.92 = 斜井 提升 =4116 大巷 運(yùn)輸 0.06= 大巷 運(yùn)輸 = 排水 3352436550104 =1540 排水 3352436550 104 =1540 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 % 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 率 方項(xiàng)案目 方案三斜井單水平開(kāi)拓（井田中央） 基建費(fèi) /萬(wàn)元 主斜井 開(kāi)鑿 = 副斜井 開(kāi)鑿 = 風(fēng)井開(kāi)鑿 = 井底車(chē)場(chǎng) 1200= 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi) /萬(wàn)元 斜井 提升 =4116 大巷 運(yùn)輸 = 排水 3352436550104 =1540 小計(jì) 總計(jì) 費(fèi)用 /萬(wàn)元 百分率 100% 表 建井工程量 項(xiàng)目 方案 二 方案三 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 主井井筒 /m 副井井筒 /m 風(fēng)井井筒 /m 井底車(chē)場(chǎng) 1200 1200 主 運(yùn)輸大巷 1800 1800 輔助運(yùn)輸 大巷 1740 1740 回風(fēng)大巷 1800 1800 盤(pán) 區(qū)煤層運(yùn)煤平巷 1810 1810 盤(pán) 區(qū)煤層運(yùn)料平巷 1820 1820 表 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量 項(xiàng)目 方案 二 方案三 運(yùn)輸提升 /萬(wàn)tkm 工程量 盤(pán) 區(qū)煤層運(yùn)煤平巷運(yùn)輸 = = 大巷運(yùn)輸 = = 提升 = = 井巷維護(hù) /萬(wàn) am 工程量 主 運(yùn)輸大巷 21800104= 21800104= 輔助運(yùn)輸 大巷 21740104= 21740104= 回風(fēng)大巷 21800104= 21800104= 主井井筒 281035104= 281035104= 副井井筒 2230.75104= 235104= 表 基建費(fèi)用表 方 案 項(xiàng) 目 方案 二 方案三 工程量/m 單價(jià) /元 m1 費(fèi)用 /萬(wàn)元 工程量/m 單價(jià) /元 m1 費(fèi)用 /萬(wàn)元 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 主井井筒 副井井筒 風(fēng)井井筒 井底車(chē)場(chǎng) 1200 1200 主 運(yùn)輸大巷 1800 2413 1800 2413 輔助運(yùn)輸 大巷 1740 1740 回風(fēng)大巷 1800 2413 1800 2413 盤(pán)區(qū)煤層運(yùn)煤平巷 1