【導(dǎo)讀】“三下”采煤中建筑物下采煤等難題。鑒于此，如仍按原設(shè)計施工將帶來安全、到我礦順利投產(chǎn)和長遠發(fā)展。新的設(shè)計變更方案要求經(jīng)濟上更加合理，施工中安。制的《內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田高頭窯井田煤炭勘探報告》進行設(shè)計的。受此影響，2-3煤開拓大巷無法按原初步設(shè)計。本次變更的主要原因是礦井建設(shè)過程中，實際揭露的地質(zhì)情況與地勘不附，成，加強觀測和研究煤層厚度變化的態(tài)勢。本礦在采取必要措施后，一定能夠建。2-3煤三條大巷由東向西，沿煤層頂板布置，間距40m。層的揭露情況與原先地質(zhì)報告不一致?，F(xiàn)西部回風(fēng)大巷已施工全巖巷200m，膠。的區(qū)域?qū)挾冗_1000m，長600m，且賦存極不穩(wěn)定，厚度變化劇烈，連續(xù)性較差，嚴重影響礦井的正常掘進和回采。度應(yīng)為，但實際揭露為無煤區(qū)，偏差非常大。可見，實際煤厚比《勘探報告》中鉆孔煤厚小，通過統(tǒng)計分析

　　

【正文】 道布置設(shè)計變更 ： 初步設(shè)計原方案 由東向西 沿煤層頂板布置輔運大巷、運輸大巷和回風(fēng)大巷，間距分別是 40m，運輸大巷與轉(zhuǎn)載帶式輸送機直接連接?；夭晒ぷ髅骓槻壑苯优c大巷相連，形成運輸、通風(fēng)及行人等系統(tǒng)。 變更方案 ： 通 過對 西部 31煤綜合 分析，提出兩個技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理的變更方案，通過進一步的技術(shù)經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)方案。 變更方案一 : 變更方案巷道布置： 大巷 先按初步設(shè)計中大巷布置方式 由東向西 掘進 687m，在副井與輔運大巷聯(lián)巷處開口，輔運大巷方位角調(diào)整為 180176。，由北向南沿煤層頂板掘進 625m，然后方位角再次調(diào)整為 270176。，由東向西布置。運輸大巷、回風(fēng)大巷平行與輔運大巷布置，間距分別為 40m。 回采巷道與《初設(shè)》相同，利用開拓大巷直接作為盤區(qū)準備巷道，將回采工作面順槽直接與大巷相連，形成運輸、通風(fēng)及行人等系統(tǒng)。 附：方案一巷道布置圖 變更方案二 : 變更方案巷道布置： 變更方案巷道布置：大巷先按初步設(shè)計中大巷布置方式由東向西掘進 1312m，在 1235m 處，輔運大巷方位角調(diào)整為 180176。，由北向南沿 39 煤層頂板掘進 625m，然后方位角再次調(diào)整為 270176。，由東向西布置。運輸大巷、回風(fēng)大巷平行與輔運大巷布置，間距分別為 40m。 回采巷道與《初設(shè)》相同，利用開拓大巷直接作為盤區(qū)準備巷道，將回采工作面順槽直接與大巷相連，形成運輸、通風(fēng)及行人等系統(tǒng)。 附：方案一巷道布置圖 方案技術(shù)比較 由于 31煤采區(qū)巷道變更方案只是采區(qū)西部巷道變更，所以比較的范圍僅是西部采區(qū)，不含東部采區(qū)。 巷道工程量包括：西部大巷，機頭硐室及保護煤柱內(nèi)的順槽。 表 1：方案技術(shù)比較 原設(shè)計 變更方案一 變更方案二 井巷工程量 巷道 23366m 1 個機頭硐室 其中： 大巷 10866m 順槽 12500m 大巷 12891m 3 個機頭硐室 大巷 12891m 3 個機頭硐室 工作面?zhèn)€數(shù) 12 個 12 個 12 個 采區(qū) 采 出 煤量 40 變更方案一較比原設(shè)計 井巷 工程量減少 10475m，變更方案將 半煤 巷轉(zhuǎn)為煤巷，施工難度降低，對采掘的影響降到最低，安全性提高。 變更方案二比原設(shè)計井巷工程量減少 7975m，但前期工程量 變大，需要為 23煤 三條 大巷 另外留設(shè) 保護煤柱 ，影響回采 。 方案經(jīng)濟比較 為了直觀衡量各方案的經(jīng)效益，對比較內(nèi)容進行簡化，只對差異化部分進行統(tǒng)計計算。 費用概算依據(jù)： 《內(nèi)蒙古北聯(lián)電能源開發(fā)有限責任公司高頭窯礦井及選煤廠執(zhí)行概算》、《煤炭建設(shè)工程費用定額及造價管理有關(guān)規(guī)定》、《煤炭建設(shè)機電安裝工程消耗量定額》等 . 費用計算標準： 礦建工程預(yù)算編制： （ 1）工程量按設(shè)計工程量計算。 （ 2）工程單價按《內(nèi)蒙古北聯(lián)電能源開發(fā)有限責任公司高頭窯礦井及選煤采掘影響 薄煤區(qū)影響 4 個回采工作面，停采線為400m，巷道浪費嚴重 地表建筑物影響 4個回采工作面，停采線為 400m， 巷道浪費嚴重 有利于采掘作業(yè)及接續(xù) ，無需考慮地面建筑物對回采影響 前期巷道工程量 變 大 ，回采時先不采GW3103 和 GW3104工作面 ，前期 31煤接續(xù)變的復(fù)雜 41 廠執(zhí)行概算》計算，其中單價按巷道性質(zhì)、特征區(qū)分。 設(shè)備及安裝工程預(yù)算編制： （ 1）主要設(shè)備價格、材料價格，依據(jù)已采購的相似設(shè)備型號，并參考市場調(diào)查價格為準。 （ 2）設(shè)備安裝費：以設(shè)備費為計算依據(jù)，采用費率計算，本工程取 10%。 生產(chǎn)經(jīng)營 費用預(yù)算編制： 考慮每年生產(chǎn)經(jīng)營成本不同，生產(chǎn)初期成本最低，成本每年遞增，生產(chǎn)后期成本最大，為了簡化計算，只 考慮方案中固定增加的運營成本。 服務(wù)年限 按長期計 ， 取 15 年。 （ 1）動力費：考慮每臺驅(qū)動費用，功率 450kw，每天運行 16h，全年 330個工作日。不同輸送機動力費根據(jù)安裝電機的臺數(shù)確定，原設(shè)計共需 4臺驅(qū)動，變更方案一設(shè)計共 5臺，方案二 6 臺。 一臺驅(qū)動 裝置 的運行費用如下： ￥ 1=P H 330 = 450 16 330 = 萬 /a （ 2）管理費：按崗位配備及工資待遇算 ，崗位只考慮皮帶直接工作的人員 。每條皮帶崗位按 9人定額，工資待遇按平均 5萬 /a。原設(shè)計一條皮帶 9人，方案一 3 條皮帶共 18人。 ￥ 2=N 5 （ 3）輸送機維護費：每年維護費按整套輸送機設(shè)備費用 7%算。 ￥ 3=設(shè)備費用 7% （ 4）巷道維護費：每年維護費按整條巷道建設(shè)費用 2%算，井巷工程費用主 42 要包括大巷及硐室。 ￥ 4=井巷工程費用 7% 表 2：方案經(jīng) 濟比較 萬元 比較方案 原方案 變更方案一 變更方案二 第一部分 井巷工程 一 基本投資 名稱 單價 工程量 費用 工程量 費用 工程量 費用 1 大巷 10866m 11952 12891m 14180 12891m 14180 2 順槽 12500m 10000 3 機頭硐 室 3030/m3 136 9090/m3 408 9090/m3 408 小計 22088 14588 14588 第二部分 機電設(shè)備及安裝 名稱 單價 數(shù)量 費用 數(shù)量 費用 數(shù)量 費用 1 輸送機 1 臺 1063 3 臺 2861 3 臺 2861 2 安裝費 用 10% 106 286 286 小計 1169 3147 3147 基本投資 合計 23257 17736 17736 第三部分 生產(chǎn)經(jīng)營費 二 生產(chǎn)經(jīng)營費 1 動力費 2 管理費 5/a 9 人 45 27 人 135 27 人 135 3 輸送機維護費 7% 82 152 152 4 巷道維 護費 2% 100 69 69 小計 227 406 594 生產(chǎn)使用年限 15 15 15 合計 3405 6090 8910 總計 26662 23826 26646 43 通過經(jīng)濟比較表 2看出，變更方案一較原設(shè)計基本投資節(jié)約 5521 萬元， 按15年的服務(wù)年限計算，也比原方案少 2836 萬元，經(jīng)濟效益明顯。 方案二則前期投資小，但由于驅(qū)動裝置多，每年動力費用大幅增加，影響到后期的生產(chǎn)經(jīng)營費用，造成經(jīng)濟效益不明顯。 綜合初步設(shè)計中原方案論述，對比變更方案一及方案二分析： 運輸系統(tǒng)： 方案一較原設(shè)計增加運輸長度 625m 及兩次轉(zhuǎn)載，相應(yīng)的增加兩套輸送機。 基礎(chǔ)投資： 方案一較原設(shè)計增加大巷工程量 1900m，順槽減少 13360m，按單價計算，井巷工程投資減少 7500 萬元；機電安裝工程方面增加 1978 萬元，總的基礎(chǔ)投資減少 5522 萬元。 原設(shè)計有 3000m 巷道布置在薄煤區(qū)，掘進成本可能會進一步增加。 生產(chǎn)經(jīng)營費用： 生產(chǎn)經(jīng)營費用呈現(xiàn)每年遞增的趨勢，比較表中由于大巷服務(wù)年限較長，取15年比較符合實際。 施工安全方面： 原設(shè)計施工時， 掘進工作面 煤層厚度變化較大，局部煤厚小 于 1m，可能會出現(xiàn)無煤區(qū)，掘進安全 等問題 不容忽視， 新的變更方案一，巷道全部布置在穩(wěn)定的煤層中，施工安全，支護可靠，掘進效率高，工期短等優(yōu)勢。 回采生產(chǎn)方面： 原設(shè)計方案由于受地質(zhì)變化帶影響 4個工作面停采線達 600m，浪費順槽5000m；受地面建筑物影響 6個工作面停采線 400～ 700m，浪費順槽 7500m，巷道 44 利用率低。變更方案一則由于大巷布置在保護煤柱及地質(zhì)變化帶以外，回采時不需考慮，極大的提高了巷道利用率。 采掘接續(xù)方面 原設(shè)計由于受地質(zhì)變化影響，巷道掘進效率降低，影響了礦井的建設(shè)工期；其次，回采工作面推進長度變短，但掘進巷道長度不變，造成采掘接續(xù)變得緊張。變更方案一全是煤巷，雖然前期大巷長度有所增加，但掘進速度快，總工期反而有所減少，有利于礦井的采掘接續(xù)。 原設(shè)計受地表建筑等影響嚴重，不光考慮高壓輸電線等壓煤問題，還需考慮 20 多戶居民的搬遷安置，土地補償及其他社會問題。變更后的方案很好的解決了“三下”壓煤，搬遷安置等問題。 通過上述幾方面的比較，可以看出變更方案一在技術(shù)、經(jīng)濟方面優(yōu)勢明顯，方案一較《初設(shè)》原設(shè)計工程量減 少 10475m，基本投資減少 5521 萬元，建議采用變更方案一。建議予以采納。 第四節(jié) 采區(qū)硐室 本設(shè)計方案主要包括西部膠運大巷兩個機頭硐室： 1機頭硐室和 2機頭硐室。 2機頭硐室負責膠運大巷間轉(zhuǎn)載運輸任務(wù)，硐室布置在圍巖穩(wěn)定，無地質(zhì)構(gòu)造的煤層中，與運輸大巷水平相交，利于大巷維護的日常管理。 硐室的斷面形狀及尺寸： 鑒于礦壓較小，頂板完整，參照已施工完成的硐室， 2機頭硐室宜采用 45 矩形斷面。 機頭硐室尺寸：機頭硐室的尺寸主要根據(jù)硐室內(nèi)驅(qū)動設(shè)備的型號、尺寸、安裝、檢修以及考慮行人等確定。 附 ： 2機頭硐室布置圖 第五節(jié) 主要生產(chǎn)系統(tǒng) 煤炭運輸 井下煤炭運輸從工作面至地面全部采用帶式輸送機連續(xù)運輸。 西部運煤系統(tǒng)：工作面→運輸順槽→ 31煤膠運大巷→轉(zhuǎn)載皮帶→主斜井→地面。 輔助運輸 掘進煤：綜掘機掘進工作面掘進煤經(jīng)可伸縮帶式輸送機進入主運輸系統(tǒng)。 運料系統(tǒng)：無軌膠輪車由地面→副斜井→ 31煤輔助運輸大巷→各使用地點。 通風(fēng) 系統(tǒng) ： 西部：新鮮風(fēng)由副斜井（主斜井）→副斜井與 31 煤輔助運輸大巷聯(lián)絡(luò)巷（主斜井與 23煤帶式輸送機大巷聯(lián)絡(luò)巷）→ 31煤輔助運輸大巷（ 31 煤帶式輸送機大巷）→輔助運輸順槽（運輸順槽）→工作面。 乏風(fēng)由工作面→回風(fēng)順槽→ 31煤回風(fēng)大巷→回風(fēng)立井→地面。 東部：新鮮風(fēng)由主斜井→ 31 煤東部運輸大巷→ 31煤東部工作面運輸順槽→工作面。 乏風(fēng)由工作面→回風(fēng)順槽→ 31煤東部輔運大巷→ 31 煤東部回風(fēng)大巷→回 46 風(fēng)立井→地面。 排水 系統(tǒng) ： 工作面→輔助運輸順槽（回風(fēng)順槽）→ 31煤回風(fēng)大巷→永久 水倉→主斜井→地面。 第 四 章 礦井采掘接續(xù) 為了 合理的安排礦井的長期生產(chǎn)規(guī)劃 ，對礦井采掘接續(xù) 進行重新編制。編制的原則：以礦井的長遠規(guī)劃為依據(jù) ，結(jié)合礦井的實際情況，保證礦井每年的產(chǎn)量要求，確?！叭俊逼胶猓?提出更加合理的接續(xù)計劃。 根據(jù)公司下發(fā)的原煤產(chǎn)量 任務(wù) ， 2020 年 130 萬 t， 2020 年 260 萬 t， 2020年 產(chǎn) 650萬 t， 2020 年達產(chǎn) 800 萬 t，結(jié)合本變更設(shè)計及各生產(chǎn)系統(tǒng)的完成情況，制定本接續(xù)計劃。 針對我礦 23煤與 31煤上下壓茬關(guān)系， 保證 31煤工作面回采時，正上方23煤工作面已回采完畢，且采空區(qū)巖層已處于穩(wěn)定期，避免兩層煤的采動影響 ，確定合理的回采接續(xù)順序 。 回采 工作面布置 、回采工作面布置 根據(jù)北方公司批準，我礦對礦井的開拓部署進行調(diào)整， 23 煤只布置一個工作面開采，另一個工作面調(diào)整到 31煤，使 23煤與 31煤合理的搭配進行開采。 2020 年計劃在 23煤層中布置 1個回采工作面，即 GE2301 首采工作面，11月 1 號試生產(chǎn)，全年 原煤產(chǎn)量 45 萬 t，其中工程煤 25 萬噸，回采原煤 20 萬噸 。 2020 年 在 23 煤 布置 1個回采工作面接替 GE2301 首采工作面，全年 原煤 47 產(chǎn)量 260萬 t。 2020 年 31煤的首采工作面 GW3101 工作面試生產(chǎn)，礦井全年 原煤產(chǎn) 量 650萬 t。從 2020 年開始， 23煤與 31煤各布置一個回采工作面，形成配采局面，保證礦井的順利達產(chǎn)。 2020 年，礦井全年原煤產(chǎn)量 800 萬 t。 . 、 回采工作面接替安排 由于 23煤東部工作面少（ 3 個），但卻因為相互壓茬影響到 31煤東部工作面的回采，所以建議在 23 煤回采完 GW2306 工作面后，盡快回采東部 23煤 3 個工作面，預(yù)計時間為 2017 年 8月 份，工期 年，可采出煤量 372 萬 t。此間段， 31煤回采 GW3105 和 GW3106工作面，工期 2年，保證 31煤的回采滯后 23煤。待 23 煤東部 3個工作面回采完畢后， 31 煤開始回采東部工作面 ，為今后礦井兩翼產(chǎn)量長期穩(wěn)定均衡的生產(chǎn)提供保證。 23 煤層： 2020 年 10 月 1日開始回采 GE2301 首采工作面 — GE2300 工作面 — GW2301 工作面 — GW2302 工作面 — GW2303 工作面 — GW2304工作面 —GW2305 工作面 — GW2306 工作面 — GE2304 工作面 — GE2303工 作面 — GE2302工作面 —