【導(dǎo)讀】可采煤層，分別為36#、37#、39#煤層，平均總厚度為。劃分兩個(gè)水平開(kāi)采。井田最大走向長(zhǎng)5100m，平均傾斜長(zhǎng)3600m，煤層平均傾角9°，屬于緩傾斜煤層。本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井的開(kāi)拓方式，集中大巷布置。共劃分6個(gè)帶區(qū)，其中首帶區(qū)為1個(gè)，達(dá)產(chǎn)工作面1個(gè)。本設(shè)計(jì)帶區(qū)為中一，大巷裝車(chē)式下部。車(chē)場(chǎng)，綜合機(jī)械化采煤。年工作日為330天，采用―四、六‖式工作制，工作。面長(zhǎng)為200m，每刀進(jìn)度為，每日割9刀。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。響，決定本井田內(nèi)全部采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法開(kāi)采。由于本人知識(shí)有限，缺乏一定的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。因此，本設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)。一些問(wèn)題，請(qǐng)各位專(zhuān)家老師不吝指正。礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況.......

　　

【正文】 阻小，滿足大風(fēng)量要求 長(zhǎng)處。 ，建井期限稍長(zhǎng)； ； ， 立井石門(mén)長(zhǎng)度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 Ⅱ 雙斜井開(kāi)拓 立井開(kāi)拓??； 2 井筒設(shè)備較簡(jiǎn)單； ； ，煤柱損失嚴(yán)重； ，通風(fēng)阻力大， 費(fèi)用增加； ， 施工費(fèi)用提高， 地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，不易維護(hù)，安全性降低； 。 20 Ⅲ 主立副斜井 ； 求； 。 ，不利工業(yè)廣場(chǎng)的布置； ，生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系不方便； 占地多，增加了煤柱損失。 依據(jù)開(kāi)拓方案技術(shù)比較，可初步選定兩種較合理開(kāi)拓方案： ① 方案一：雙立井開(kāi)拓方式 ② 方案二：雙斜井開(kāi)拓方式（主井采用皮帶提升（ 17176。），副井采用串車(chē)提升（ 25176。） 如圖所示： 方案一 雙立井開(kāi)拓 21 方案二：雙斜井井開(kāi)拓 （ 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(mén)掘進(jìn)長(zhǎng)度等等。兩個(gè)方案的井底車(chē)場(chǎng)、水平運(yùn)輸大巷以及各種 帶區(qū) 石門(mén)和 帶區(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(yíng)費(fèi)用、基建費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用等。 詳見(jiàn)開(kāi)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(kāi) 拓 雙 斜 井 開(kāi) 拓 內(nèi)容 工 程 量 單價(jià)（元） 費(fèi) 用 （元） 工程量 單 價(jià) （元） 費(fèi) 用 （元） 單位 名稱(chēng) 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 基巖段主井掘進(jìn) 45.6 10m 31958 1457285 155.97 10m 8503 基巖段副井掘進(jìn) 42.6 10m 39910 1700166 145.70 10m 9215 1342625.5 基巖段主井輔助費(fèi) 45.6 10m 42781 155.97 10m 14774 2304300.8 22 基巖段副井輔助費(fèi) 42.6 10m 45214 1926116.4 145.70 10m 14774 2152571.8 表土層副井輔助費(fèi) 4 10m 23435 93740 10m 11822 主井提升費(fèi)用 80.9 10m 90 10m 副井提升費(fèi)用 15.8 10m 430486 1 10m 187343 箕斗 2 個(gè) 243750 487500 罐籠 2 個(gè) 218750 437500 鋼絲繩輸送機(jī) 160 10m 4955 792800 串車(chē) 12 10m 5250 63000 主井提升機(jī) 1 個(gè) 1017500 1017500 1 個(gè) 92020 92020 副井提升機(jī) 1 個(gè) 876250 876250 1 個(gè) 9237500 9237500 總 計(jì) 噸煤成本 從經(jīng)濟(jì)比較表可知，立井開(kāi)拓比斜井開(kāi)拓投資少，所以該設(shè)計(jì)礦井選擇方案 一：采用雙立井開(kāi)拓方式。 ： 井口位置的選擇是井田開(kāi)拓的重要組成部分。井口位置與開(kāi)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(chǎng)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(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡； ② 井筒應(yīng)盡量避開(kāi)或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段； ③ 勘探程度 高 及初期工程量 少的位置 。 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)； ② 井口要避開(kāi)地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)； ③ 工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田； 23 ④ 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； 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(guò)簡(jiǎn)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(mén)最長(zhǎng) ，施工量較大工程費(fèi)用高，運(yùn)輸距離大 ； ② 井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門(mén)長(zhǎng)度較短，且沿石門(mén)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(mén)也較長(zhǎng)，但對(duì)于開(kāi)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(zhǎng)度不大，但傾斜長(zhǎng)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。 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般 情況下 由 淺部向深部開(kāi)采， 進(jìn)而 達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、投資省、 見(jiàn)效快、 成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長(zhǎng)度，一個(gè)井田可以單水平開(kāi)采， 也 可以多水平開(kāi)采。每個(gè)開(kāi)采水平分別 設(shè)井底車(chē)場(chǎng)和運(yùn)輸大巷，供該水平各 帶區(qū) 煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng) 等用。 隨著 煤礦技 術(shù)的 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(gè)水平， 1～ 2 個(gè)工作面生產(chǎn)。這就要求加大工作面、 帶區(qū) 和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的資源 /儲(chǔ)量和較長(zhǎng)的服務(wù)年限。 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： 1) 合理的水平服務(wù)年限； 2) 水平接替； 24 3) 煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造； 4) 生產(chǎn)成本； 5) 井底車(chē)場(chǎng)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：井田劃分兩個(gè)開(kāi)采水平；一水平標(biāo)高 350 m，水平垂高 350 m，二水平標(biāo)高為 500 m。一水平實(shí)行上下山開(kāi)采，二水平上山開(kāi)采。 方案二：井田劃分三個(gè)開(kāi)采水平，一水平標(biāo)高 250 m，二水平標(biāo)高 450 m，三水平標(biāo)高 650 m。各水平均實(shí)行上山開(kāi)采 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限如下： 儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 服務(wù)年限（年） 方案一 一水平 36 二水平 方案二 一水平 24 二水平 22 三水平 19 從該表中可知，方案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到規(guī)范要求的服務(wù)年限，水平儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，而方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 30 年的基本要求，儲(chǔ)量充足，且有利于 帶區(qū) 的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相對(duì)較低。故而采用方案 一 的水平劃 分方法，即劃分兩個(gè)開(kāi)采水平，一水平標(biāo)高分別為 350 m和 500 m，一水平垂高為 300 m，二水平垂高為 150 m。一水平采用上下山開(kāi)采，二水平采用單上山開(kāi)采。 25 開(kāi)拓巷道的布置 開(kāi)拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干 帶區(qū) 服務(wù)的巷道，如井筒、井底車(chē)場(chǎng)、主要石門(mén)、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。 （一）運(yùn)輸大巷的布置： 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)開(kāi)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 鋪 設(shè)，服務(wù)年限很長(zhǎng)。 煤層群開(kāi)拓時(shí)，主要巷道布置方式一般可分為三類(lèi)： （ 1）單層布置：自井底車(chē)場(chǎng)開(kāi)掘主要石門(mén)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)集中大巷，由集中運(yùn)輸大巷開(kāi)采石門(mén)與各煤層聯(lián)系。自井底車(chē)場(chǎng)開(kāi)掘主要石門(mén)與個(gè)分組集中大巷貫通。 （ 3）集中布置：在開(kāi)采近距離煤層群時(shí)，只開(kāi)掘一條水平集中運(yùn)輸大巷，用帶區(qū) 石門(mén)聯(lián)系各煤層。 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：如圖所示： 方案一：分組集中 大巷 26 方案二：集中大巷 方案 一 ： 分組集中大巷 方案 二 ： 集中大巷 詳見(jiàn)比較表： 27 大巷方按比較表 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. 大巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條件好 生 3. 帶區(qū) 巷道分組聯(lián)合布置 4. 產(chǎn)比較集中 1. 大巷工程量少 2. 帶區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開(kāi)采程序比較靈活，開(kāi)采強(qiáng)度大 3. 生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件好 4. 大巷維護(hù)容易 缺 點(diǎn) 1． 石門(mén)長(zhǎng)度較長(zhǎng) 2． 掘進(jìn)工程量大 1. 總的石門(mén)長(zhǎng)度大 2. 初期工程量大，建井時(shí)間長(zhǎng) 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. 帶區(qū) 巷道為分組聯(lián)合布置，煤層分組間距大 3. 井底車(chē)場(chǎng)在煤層群上部或中間時(shí)，初期工程少，工期大 1. 煤層間距小 2. 井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng) 3. 下部煤層底版有堅(jiān)硬有巖層， 帶區(qū)尺寸大，石門(mén)長(zhǎng)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 3 層，即3 3 39，其中 36與 37平均間距 24m,37與 39煤層平均間距 26 m。針對(duì)上述情況，有對(duì)比表可知，本 井田適合于集中大巷布置，所以采用方案二。 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)井田采用 雙 立井開(kāi)拓，即主井、副井。主井用以提 升煤炭，副井用以提矸、 運(yùn)人 、 運(yùn)料 和設(shè)備及兼作進(jìn)風(fēng)井。 28 井硐位置及坐標(biāo) 井筒確定在 7362 鉆孔附近，理由是： （ 1）地處井田儲(chǔ)量中央：井筒距北部邊界 公里，南部邊界 公里，西部邊界 公里，東部邊界 公里； （ 2）有較好的地形條件：井口處標(biāo)高 +10 m，地面坡度不足 2176。，平正土方量??； （ 3）交通條件好 ：靠近城密公路，井口距公路 1500 m； （ 4）有較好的居名點(diǎn)條件：工人村距井口 400 m左右。 確定井筒坐標(biāo)為： ① 主井井口坐標(biāo)為： XA=5023571 YA=427843 ② 副井井口坐標(biāo)為： XB=5023657 YB=427850 主井井口標(biāo)高為 +100 m，副井井口標(biāo)高為 +100 m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 625 m，副井井深 610 m，兩井筒中心線間距為 86m，提升方位角為 25176。，主井井筒直徑 m，副井井筒直徑 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450 mm。 水平數(shù)目及高度 本井田采用多水平開(kāi)拓 ,擬定第一水平為 350 m,本井大部分 帶區(qū) 的煤層淺部標(biāo)高在 250,階段垂高為 350 m,實(shí)行上、下山開(kāi)采 .第二水平擬定標(biāo)高為 500 m，實(shí)行上山開(kāi) 采 。若再確定往井田境界外的深部發(fā)展時(shí) ,設(shè)第三水平 ,需經(jīng)方案比較后確定 . 石門(mén) 及 大巷數(shù)目及布置 ： 一條 運(yùn)輸大巷、 一條 回風(fēng)大巷。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，對(duì)于各種大巷布置方 式分述如下： （ 1）煤層大巷： 如果 煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤 質(zhì) 較堅(jiān)硬 時(shí) ，易維護(hù)，煤層起伏 29 和斷層、褶皺小時(shí)，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行； 在 沒(méi)有瓦斯與煤的突出，無(wú)嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對(duì)于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設(shè)期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質(zhì)情況的優(yōu)點(diǎn)。 下列情況宜布置煤層大巷： ① 單獨(dú)開(kāi)拓的薄煤層或中厚煤層； ② 煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開(kāi)集中大巷的； ③ 煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個(gè)薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源 /儲(chǔ)量有限、服務(wù)年限短的； ④ 煤 系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時(shí)，不宜布置底板大巷的； ⑤ 煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的 ； ⑥ 煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用不高的煤層； （ 2）巖石大巷： 優(yōu) 點(diǎn) ： 維護(hù)條件好，費(fèi)用低。大巷方向、坡度可根據(jù)運(yùn)輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響?？刹涣艋蛏倭糇o(hù)巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小 ，安全系數(shù)高 。 缺點(diǎn) ： 主要為巖石工程量大，掘進(jìn)速度慢，投資費(fèi)用高，建設(shè)工期長(zhǎng)。在具體條件下是采用巖