【導(dǎo)讀】可采煤層，平均厚度為。設(shè)計(jì)井田的可采儲量為。劃分一個水平開采。井田平均走向長4200m，平均傾。斜長2020m，煤層平均傾角10°，屬于緩傾斜煤層。本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井的開拓方式，集中大巷布置方式。分10個帶區(qū)，其中首帶區(qū)1個，達(dá)產(chǎn)工作面1個。最新采礦工藝，大巷裝車式下部車場，綜合機(jī)械化采煤。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。田內(nèi)全部采用傾斜長壁采煤法開采。由于本人知識有限，缺乏一定的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)。免會出現(xiàn)一些問題，請各位專家老師不吝指正。

　　

【正文】 雖然對工業(yè)廣場布置和井底車場要求很高，但針對本井田的地質(zhì)狀況，綜合開拓方式也可行，應(yīng)該予以考慮。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三種方案： ①方案一：雙立井開拓方式 ②方案二：雙斜井開拓方式 ③方案三：主立井副斜井開拓方式 （ 1） 技術(shù)比較 方案一：雙立井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：①適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； ②井筒短，提升速度快，提升能力大； 19 ③通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求； ④便于井筒延伸 ⑤對于開采深部賦存煤層有長處。 缺點(diǎn)：①初期投資大，建井期限稍長； ②需要大型的提升設(shè)備； ③多水平開拓，立井石門長度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 方案二：雙斜井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：①掘進(jìn)速度快，初期投資較雙立井開拓較??； ②井筒設(shè)備較簡單； ③建井期稍短些； 缺點(diǎn)：①井筒過長，煤柱損失嚴(yán)重； ②通風(fēng)線路長，通風(fēng)阻 力大，費(fèi)用增加； ③井筒過長，如果地質(zhì)條件復(fù)雜，不易維護(hù)，安全性降低； ④輔助運(yùn)輸時間長。 方案三：主立井副斜井開拓方式 優(yōu)點(diǎn)：①掘進(jìn)速度快； ②可滿足最大風(fēng)量的通風(fēng)要求； ③有助于輔助運(yùn)輸。 缺點(diǎn)：①井口相距較遠(yuǎn)，不利于工業(yè)廣場的布置； ②地面工業(yè)建筑分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便； ③地面工業(yè)建筑占地多，增加了煤柱損失。 詳見技術(shù)比較表 321 表 321 技術(shù)比較表 方 案 名 稱 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 20 Ⅰ 雙 立 井 開 拓 ，技術(shù)成熟可靠 ，提升速度快，提升能力大； ，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求 層有長處。 ，建井期限稍長； ； ，立井石門長度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 Ⅱ 雙斜井開拓 較雙立井開拓省； 2 井筒設(shè)備較簡單； ； ，煤柱損失嚴(yán)重； ，通風(fēng)阻力大， 費(fèi)用增加； ，地質(zhì)條件復(fù)雜時， 不易維護(hù)，安全性降低； 。 Ⅲ 主立副斜井 ； 要求； 。 ，不利工業(yè)廣場的布置； ，生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系不方便； ，增加了煤柱損失。 依據(jù)開拓方案技術(shù)比較，可初步選定兩種較合理開拓方案： ①方案一：雙立井開拓方式 ②方案二：雙斜井開拓方式（主井采用皮帶提升（ 17176。），副井采用串車提升（ 25176。）如圖所示： 21 600500550400450350300250 雙立井開拓圖 雙斜井開拓圖 （ 2）經(jīng)濟(jì)比較 方案一、方案二在技術(shù)均較合理，兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進(jìn)費(fèi)用以及他們的維護(hù)費(fèi)用、提升費(fèi)用，主石門掘進(jìn)長度等等。兩個方案的井底車場、水平運(yùn)輸大巷以及各種采區(qū)石門和采區(qū)上山（斜巷）的工程量基本相等。因此，只需要比較它們的不同之處，即建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用、基建費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用等。詳見開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 322 表 322 經(jīng)濟(jì)比較表 方案 雙 立 井 開 拓 雙 斜 井 開 拓 內(nèi)容 工 程 量 單價（元） 費(fèi) 用 （元） 工程量 單 價 （元） 費(fèi) 用 （元） 單位 名稱 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 22 基巖段主井掘進(jìn) 320 m 1022656 1241 m 基巖段副井掘進(jìn) 300 m 1197402 1315 m 2436958 主井提升費(fèi)用 320 m 400 m 副井提升費(fèi)用 300 m 350 m 箕斗 2 個 243750 487500 罐籠 2 個 218750 437500 鋼絲繩輸送機(jī) 1000 m 495500 串車 10 m 52500 主井提升機(jī) 1 個 1017500 1017500 1 個 92020 92020 總計(jì) 從經(jīng)濟(jì)比較表可知，立井開拓比斜井開 拓投資少，所以該設(shè)計(jì)礦井選擇方案一：采用雙立井開拓方式。 ： 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)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運(yùn)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，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： ⑴井下條件： ①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； ②井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段； ③勘探程度及初期工程量。 ⑵地面條件： ①井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； 23 ②井口要避開地 面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區(qū)； ③井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； ④工業(yè)場地不占或少占用良田； ⑤井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； ②井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也??； ③井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； ④本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度不大，但傾斜長度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 1．井筒形式： 井筒形式選擇立井井筒開拓。由于立井井筒的適應(yīng)性很強(qiáng)，具有通過復(fù)雜地質(zhì)地段的能力強(qiáng)，提升能力大，機(jī)械化程度高，易于自動控制，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大，通風(fēng)條件好，管線短， 物料和人員升降速度快等優(yōu)點(diǎn)。 ： 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)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運(yùn)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，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： （ 1）井下條件： ①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； ②井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段； 24 ③勘探程度及初期工程量。 （ 2）地面條件： ①井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； ②井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、 泥石流、流砂等危險地區(qū)； ③井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； ④工業(yè)場地不占或少占用良田； ⑤井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 在本設(shè)計(jì)井田中，井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央。當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時，應(yīng)在儲量分布的中央，在此開成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，應(yīng)盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開采的不利局面。 已確定井口位于井田走向方向的中部，但傾斜方向還不能確定，于是提出三種沿井田傾斜方向的井筒位置方案： 方案一：井筒位于井 田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 （ 3）經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； ②井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也??； ③井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； ④本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度 較 大，但傾斜長度 不大 ，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步 確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時，一般由淺部向深部開采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上 25 往下逐水平開采）。每個開采水平設(shè)井底車場和運(yùn)輸大巷，供該水平各采區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。 煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個水平， 1～ 2 個工作面生產(chǎn)。這就要求加大工作面、采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求 有豐富的儲量。 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個因素： 1．合理的水平服務(wù)年限； ； ； 井底車場及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分 一 個開采水平；一水平運(yùn)輸標(biāo)高 +370， 俯斜仰斜結(jié)合 開采，水平垂高 280m。 方案二： ：井田劃分一個開采水平；一水平運(yùn)輸標(biāo)高 +370，俯斜開采，水平垂高 280m，二水平運(yùn)輸標(biāo)高為 +270m，水平垂高 380，俯斜開采。如表 41： 表 41 水 平劃分比較表 可采儲量（萬噸） 服務(wù)年限（年） 方案一 一水平 61 方案二 一水平 30 二水平 31 從該表中可知，方案 一和方案 二的一水平服務(wù)年限 均大于 30 年都達(dá)到 到規(guī)范要求的服務(wù)年限， 但方案二的二水平開采時要延伸井筒并且從新布置主要巷道，費(fèi)用大，而方案一可以一次全采 ， 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 一 個開采水平，一水平標(biāo)高分別為 +370，一水平垂高為 280m，采用 仰 府斜 開采 。 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 26 井筒、井底車場、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。 1．運(yùn)輸大巷的布置： 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個開采水平的煤炭和輔助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風(fēng)、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(yùn)輸大巷。 （ 2）分組集中布置：在煤層群中，相近的煤層為一組設(shè)分組集中大巷，由分組集中運(yùn)輸大巷開采區(qū)石門與各采區(qū)聯(lián)系。 自井底車場開掘主要石門與分組集中大巷貫通。 （ 3）集中布置：在開采近距離煤層群時，只開掘一條水平集中運(yùn)輸大巷，用采區(qū)石門聯(lián)系各采區(qū)。 現(xiàn)依據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度，特提出以下二種大巷布置方式，如圖 31 所示： 風(fēng)井分組集中大巷集中大巷 圖 31 大巷布置圖 方案一：分組集中運(yùn)輸大巷 方案二：集中運(yùn)輸大巷 詳細(xì)技術(shù)比較見表 42： 表 32 大巷布置比較表 27 特點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu)點(diǎn) 1. 總的巷道工程量較少 2. 生產(chǎn)比較集中 3. 采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置 4. 大 巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條件好 1. 大巷工程量少 2. 生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件好 3. 采區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大 4. 大巷維護(hù)容易 特點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 缺點(diǎn) 1．石門長度較長 2．掘進(jìn)工程量大 1. 總的石門長度大 2. 初期工程量大，建井時間長 3. 有反向運(yùn)輸 適應(yīng) 條件 1. 可采煤層數(shù)目多，間距大小不同 2. 采區(qū)巷道為分組聯(lián)合布置，煤層分組間距大 3. 井底車場在煤層群上部或中間時，初期工程少，工期長 1. 煤層間距小 2. 井田走向長度大，服務(wù)年限長 3. 下 部 煤 層 底 版 有 堅(jiān) 硬 有 巖層，采區(qū)尺寸大，石門長度短 依據(jù)本井田的地 質(zhì)條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 4層，即 1 1 2 26， 四層間距 160m ,且煤層傾角小 。針對上述，有對比表可知，本井田適合于集中大巷布置，所以采用方案二。 2．開拓和巷道布置 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。合理的開拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的礦井的條件，特列如下方案進(jìn)行比較： 方案一： 總石門 —— 分