【文章內(nèi)容簡介】 保安煤柱； 50 m 保安煤柱。 30 m 保安煤柱； 30 m 保安煤柱； 按以上方法計算得 ：工業(yè)廣場煤柱損失： 萬噸； 斷層、地面、邊界保安煤柱損失： 萬噸； 總損失量： 萬噸； 儲量計算方法 計算公式如下： 塊段儲量 =塊段面積平均傾角正割塊段平均厚度容重 . 計算公式如下： ZK=（ ZC－ P） C 式中： ZK—— 可采儲量； ZC—— 工業(yè)儲量； P—— 永久煤柱損失； C—— 采區(qū)回采率。 回采要求：中厚煤層不應小于 80%，薄煤層不應小于 85%。經(jīng)各煤層可采儲量計算，匯總計算出本設(shè)計井田可采儲量為 。 本設(shè)計井田的各類儲量計算嚴格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 12 礦井工作制度、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 330 天計算； ，三班生產(chǎn)，一班準備； 16 小時。 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計 規(guī)范》，礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力應為： 大型礦井： 、 、 、 、 4 及以上（ Mt/a） ； 中型礦井 :、 、 （ Mt /a）； 小型礦井： 、 、 、 （ Mt /a）； 除上述井型外，不應出現(xiàn)介于兩種設(shè)計生產(chǎn)能力的中間井型。 13 第 3 章 井田開拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 新鐵一礦轄區(qū)內(nèi)地方煤礦大多采用雙立井開拓方式，個別采用斜井開拓。 影響本設(shè)計礦井開拓方式的因素及具體情況 井田開拓方式的選擇應全面考慮各種因素，主要因素包括： ； ； ； 。 影響本設(shè)計井田開拓方式的具體因素如下： ，開拓方式應使礦井逐步增加盈利不斷擴大經(jīng)濟效果。 ，地勢有起伏，因此工業(yè)廣場宜選擇在相對比較開闊的河流階地上。 、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形及水文地質(zhì)條件等。 確定井田開拓方式的原則 （ 1）必須慣徹執(zhí) 行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)。 （ 2）貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策 ,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高創(chuàng)造條件。 （ 3）合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。 （ 4）合理集中開拓布置，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 14 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 在一定的井田地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。 開拓方式按照井筒的傾 角不同分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式等四種方式。開拓方式依據(jù)井筒與煤層位置的不同又有若干分類。 ①平硐開拓：在侵蝕基準面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開鑿通向煤層的平硐，可利用平硐開拓煤田的全部或一部分。 ②斜井開拓：對于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡單的煤田，一般都可以采用斜井開拓。 ③ 立井開拓：適應性很強，可用于各種地質(zhì)條件，同時在技術(shù)上也可靠。一般在表土層厚、煤層賦寸深時，應采用立井開拓。 ： 平硐開拓是最簡單的開拓方式，有很多突出優(yōu)點。結(jié)合本設(shè)計井田的地形地 質(zhì)及煤層賦存特征可知：平硐開拓方式的條件不具備。因此，平硐開拓方式對本設(shè)計井田不適用，排除采用平硐開拓方式。立井開拓和斜井開拓方式在技術(shù)上均可行，綜合開拓雖然對工業(yè)廣場布置和井底車場要求很高，所以不予以考慮。依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對本井田開拓方式選擇提出二種方案： ①方案一：雙立井開拓方式 ②方案二：雙斜井開拓方式 （ 1）技術(shù)比較 方案一：雙立井開拓方式 優(yōu)點：①便于井筒延伸 ②適應性強，技術(shù)成熟可靠； ③通風斷面大，風阻小，滿足 大風量要求； ④井筒短，提升速度快，提升能力大； ⑤對于開采深部賦存煤層有長處。 缺點：①初期投資大，建井期限稍長； 15 ②多水平開拓，立井石門長度大，掘進工程量大，掘進費用高。 ③需要大型的提升設(shè)備； 方案二：雙斜井開拓方式 優(yōu)點：①建井期稍短些； ②井筒設(shè)備較簡單； ③掘進速度快，初期投資較雙立井開拓較??； 缺點：①通風線路長，通風阻力大，費用增加； ②井筒過長，煤柱損失嚴重； ③輔助運輸時間長； ④井筒過長，如果地質(zhì)條件復雜，不易維護，安全性降低。 表 31 技術(shù)比較 方 案 名 稱 優(yōu) 點 缺 點 Ⅰ 雙 立 井 開 拓 應性 強， 技術(shù) 成熟可靠 ，提升速度快，提升能力大； ，風阻小，滿足大風量要求 于開 采深 部賦 存煤層有長處。 ； ，建井期限稍長； ，立井石門長度大，掘進工程量大，掘進費用高。 Ⅱ 雙斜井開拓 ； 2 井筒設(shè)備較簡單； 進速 度快 初期 投資較雙立井開拓?。? ，煤柱損失嚴重； ，通風阻力大， 費用增加； ，地質(zhì)條件復雜時 ， 不易維護，安全性降低； 。 16 圖 31 開拓方式比較示意圖 表 32 開拓方案經(jīng)濟比較 ： 井口位 置的選擇是井田開拓的重要組成部分。井口位置與開拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合后擇優(yōu)確定，特別是提、運煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場布置相匹配，需要綜合考慮的主 方案 項目 名稱 方案一 方案二 基建費用 （萬元） 立井開鑿 310 石門運輸 80 井底車場 90 196 生產(chǎn)費用 （萬元） 立井提升 石門運輸 總計（萬元） 17 要因素和原則如下： (1)井下條件： ①井筒應盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復雜的地層或地段； ②在井田走向的儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲量基本平衡； ③勘探程度及初期工程量。 (2)地面條件： ①井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護的要求； ②工業(yè)場地不占或少占用良田； ③井筒位置應選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計標準； ④井口要避開 滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區(qū)； 開采水平數(shù)目和標高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時，一般 由 淺部向深部開采，以達到工程量少、建設(shè)速度快、投資省、成本低的效果。 本設(shè)計井田水平標高的確定主要考慮了以下幾個因素： ； ； ； ； 根據(jù)上述因素，本設(shè)計井田設(shè)計提出水平劃分方案如下： 方案Ⅰ：井田劃分兩個開采水平；一水平 在 150m 標高處，二水平在 350 標高處。 方案Ⅱ：井田劃分三個開采水平，一水平在 100m 標高處 ，二水平在 300 標高處，三水平在 500m 標高處。 18 表 33 水平儲量及服務(wù)年限如下： 儲量（ Mt） 服務(wù)年限（ a） 方案一 一水平 25 二水平 45 30 方案二 一水平 35 二水平 三水平 24 從該表中可知，方案二的一水平服務(wù)年限過短，不能滿足第一水平服務(wù)年限的合理要求。而方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限 2530 年的基本要求，儲量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相對較低。故而 采用方案一 的水平劃分方法，即劃分兩個開采水平，一水平在 150m 標高處 二水平在 350 m標高處。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷等。 根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置，分煤組布置和全煤組集中布置。采用集中運輸大巷時，各煤層間用采區(qū)石門聯(lián)系。各種方式的適用條件如下： (1)分煤層大巷適用條件 ①井田走向長度短，服務(wù)年限不長； ②煤質(zhì)牌號不同，要求分采，分運； ③井底車場或平 硐在煤層頂板； ④煤層數(shù)不多，層間距大，石門長； (2)分組集中大巷適用條件 ①多水平生產(chǎn)，容易解決運輸，通風的干擾； ②按煤層的特點根據(jù)運輸，通風要求組合，經(jīng)濟上有利； ③煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； (3)集中運輸大巷適用條件 ①下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； 19 ②井田走向長度大，服務(wù)年限長； ③適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷主要風井等。 （一）運輸大巷的布置： 運輸大巷服務(wù)于整個開采水平的煤炭和輔助 運輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風、排水和管線敷設(shè)，服務(wù)年限很長。 煤層群開拓時，主要巷道布置方式一般可分為三類： (1)單層布置：自井底車場開掘主要石門后，分煤層設(shè)置水平運輸大巷。 (2)集中布置：在開采近距離煤層群時，只開掘一條水平集中運輸大巷，用采區(qū)石門聯(lián)系各煤層。 (3)分組集中布置：在煤層群中，相近的煤層為一組設(shè)集中大巷，由集中運輸大巷開采石門與各煤層聯(lián)系。 圖 3 2 開 拓巷道布置示意圖方案Ⅰ 分組集中大巷布置方案Ⅱ 集中大巷布置 圖 32開拓巷道布置示意圖 現(xiàn)根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度，提 出以下兩種大巷 20 布置方式： 方案 I：分組集中大巷布置 方案Ⅱ：集中運輸大巷布置 依據(jù)本井田地址條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 10層，即 4 50、 5 5 60、 6 6 8 9 99層煤平均間距 70m，間距較大。針對上述情況，有對比表 32 可知，本井田適合于分組集中大巷布置，所以采用方案 I。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計礦井采用雙立井開拓方式，主立井用于提升煤炭，副立井用于提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備。 井硐位 置及坐標 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體位置，并用直角坐標和方位角予以表示，選擇井筒位置的原則： (1)工業(yè)場地占地面積，煤的運輸方向 (2)地形與工程地質(zhì)條件，生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 (1)勘探程度和初期工程量，根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 (2)煤柱量 , 按運輸量確定井筒位置 根據(jù)本井田的實際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置詳見開拓示意圖。 兩立井位于井田中央，坐標分別為： 主井： 431650， 5065650 副井： 431720， 5065735 主井井口標 高為 +220m，副井井口標高為 +215m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 570m，副井井深 565m，兩井筒中心線間距為 85m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450mm。 21 水平數(shù)目及標高 本設(shè)計礦井采用多水平開拓，一水平標高為 150，二水平標高為350。 石門、大巷數(shù)目及布置 ：二條運輸大巷、一條回風大巷。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，本設(shè)計井田對大巷布置提出兩種方案： 方案一：一煤一巖大巷布 置 方案二：雙巖石大巷布置 對于各種大巷布置方式分述如下： (1)煤層大巷：當煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅硬，易維護；沒有瓦斯與煤的突出，無嚴重自燃發(fā)火等情況下，應優(yōu)先考慮采用煤層大巷。 下列情況宜布置煤層大巷： ①單獨開拓的薄煤層或中厚煤層； ②煤層群中相距較遠的單個薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源 /儲量有限、服務(wù)年限短的； ③煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； (2)巖石大巷： 優(yōu)點很多，如維護條件好，費用低。大巷方向、坡度可根據(jù)運輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細致的方案比較才能合理的確定。 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點： ①為了便于巷道維護，巷道維護留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ②煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高； ③煤層有自燃發(fā)火危險時，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災困難。 綜上所述，所以采用方案二：雙巖石大巷布置。 大巷與石門服務(wù)年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門 22 的斷面和支護設(shè)計基本相同，斷面尺寸詳見斷面圖： 圖 33 石門斷面特征 23 圖 34 大巷斷面特征 井底車場的形式選擇 井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提