【正文】 厚煤層3%、中厚煤層5%、薄煤層7%?？刹闪康挠?jì)算公式： Q可==[（A+B+C）Q永]K(1N)式中：Q可—可采儲(chǔ)量（噸） Q永—全礦性永久煤柱（A+B+C） K—采區(qū)設(shè)計(jì)回采率（%） N—地質(zhì)及水文地質(zhì)損失率（%） 表22 回采率標(biāo)準(zhǔn)表煤層厚度采區(qū)回采率（％）薄煤層＞85％中厚煤層＞80％厚煤層＞75％ 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作日制度按統(tǒng)配煤礦正規(guī)礦井設(shè)計(jì)的要求，規(guī)定如下工作日制度：（1） 礦井年工作日為300日。每天凈提升時(shí)間為14小時(shí)；（2） 每晝夜一個(gè)循環(huán)，三班作業(yè)，每班工作8小時(shí)；（3） 兩班采煤，一班檢修。 （4） 掘進(jìn)因工序簡(jiǎn)單，可以3班連續(xù)工作。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限1 井型分類 表23 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力主要類型分類年產(chǎn)量(萬(wàn)噸/年)大型1150、180、2300、400及以上中型460、90小型1230小煤礦6～3～3以下上述類別中，除小煤礦外，本應(yīng)出現(xiàn)介于兩種設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的中間類型。對(duì)于江南缺煤省份或邊遠(yuǎn)地區(qū)交通不便、儲(chǔ)量少、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、開(kāi)采條件困難的零星煤田，應(yīng)從當(dāng)?shù)匦枰霭l(fā)，有條件的應(yīng)盡量建設(shè)一些小煤礦。2 儲(chǔ)量及儲(chǔ)量動(dòng)用系數(shù)儲(chǔ)量級(jí)別是勘探程度高低的主要指標(biāo)。工業(yè)儲(chǔ)量是確定礦井生產(chǎn)能力的物質(zhì)基礎(chǔ)，在其它條件相同的情況下，儲(chǔ)量越多，礦井的生產(chǎn)能力越大。礦井年產(chǎn)量與工業(yè)儲(chǔ)量之比可用儲(chǔ)量動(dòng)用系數(shù)表示． 所謂儲(chǔ)量動(dòng)用系數(shù)就是指礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與礦井工業(yè)儲(chǔ)量之比值，是衡量開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的指標(biāo)，即Kd=A/ ZG 式中Kd——儲(chǔ)量動(dòng)用系數(shù) A——礦井沒(méi)計(jì)年生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸 ZG—一礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)噸?！恢行途疄?5Mt/a90Mt/a；小型井為9萬(wàn)t/a30萬(wàn) t/a；小煤礦為3萬(wàn)t/a． 生產(chǎn)能力及服務(wù)年限設(shè)計(jì)在劃分井田范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力A一定時(shí)，可以計(jì)算礦井的設(shè)計(jì)服務(wù)年限T：式中：Z——礦井的開(kāi)采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸T——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，年A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐，～（） 本井田主要地址特征為表土層厚，煤層埋藏深，傾角平緩，儲(chǔ)量豐富，宜建大型礦井，以達(dá)到少建礦井，集中生產(chǎn)，少占農(nóng)田，少留煤柱，充分利用國(guó)家資源的目的?，F(xiàn)設(shè)計(jì)三種方案進(jìn)行比較，見(jiàn)下表2—4 表2—4 生產(chǎn)能力服務(wù)年限對(duì)照表 方 案ⅠⅡⅢ設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力 （萬(wàn)噸/年）180240300服 務(wù) 年 限 （年）121．69173 第一水平服務(wù)年限（年）26 根據(jù)05年9月發(fā)行的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，為發(fā)揮投資效益和保證礦井正常生產(chǎn)接替與穩(wěn)定發(fā)展，礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限和礦井第一開(kāi)采水平的設(shè)計(jì)服務(wù)年限不應(yīng)小于表2—5數(shù)值 表2—5 礦井及第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力Mt/a礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限煤層傾角25176。煤層傾角25176?！?5176。煤層傾角45176。7035————～6030————～502520 15 ～402015 15對(duì)照上表可得以上三種方案均能滿足服務(wù)年限要求，考慮到當(dāng)前能源消耗量的不斷增長(zhǎng)形勢(shì)，及國(guó)家在今后兩年內(nèi)將停止對(duì)探礦權(quán)的批準(zhǔn)，當(dāng)前及今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，華東地區(qū)煤炭能源供應(yīng)緊張、需求量比較大的局面不會(huì)得到徹底改變，所以應(yīng)盡量加大礦井生產(chǎn)能力。但是由于該井田內(nèi)斷層群積聚，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，瓦斯含量高，煤層容易自然，如果一開(kāi)始就設(shè)計(jì)過(guò)高的生產(chǎn)能力就給初期建井帶來(lái)巨大壓力，所以比較合適的生產(chǎn)能力是240萬(wàn)噸。240萬(wàn)噸的年生產(chǎn)能力和其他兩個(gè)方案相比還有以下優(yōu)點(diǎn)。與180萬(wàn)噸方案相比有優(yōu)點(diǎn)：（1） 該井田具有良好的鐵路，水運(yùn)外運(yùn)條件，交通便利，電源充足，水源可靠，且產(chǎn)品主要銷往華東地區(qū)。由于華東地區(qū)煤炭資源的需求量比較大，加上目前煤炭?jī)r(jià)格比較高，因此投產(chǎn)后，在經(jīng)濟(jì)上，采用相對(duì)比較大的礦井可以獲取更大的利潤(rùn)。（2） 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)隨著生產(chǎn)能力增大而減少，采用240萬(wàn)噸/年的礦井可以節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用，從而提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益。（3） 本礦井主要可采煤層十四層。其中主采煤層有 13－116－1厚度都達(dá)3米以上，賦存較穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，因此礦井采用綜合機(jī)械化采煤工藝，能夠有效地進(jìn)行采區(qū)接替，使礦井開(kāi)拓、生產(chǎn)、運(yùn)輸協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，滿足礦井生產(chǎn)能力要求。（4） 井田內(nèi)煤質(zhì)好，煤炭用戶落實(shí)，市場(chǎng)有保障。隨著中部崛起方針實(shí)施，本區(qū)經(jīng)濟(jì)將會(huì)有更大的發(fā)展，必將需要更多的能源，礦井可以獲取更大的利潤(rùn)。與300萬(wàn)噸/年方案具有優(yōu)點(diǎn)：井田面積小，采區(qū)數(shù)少，礦井生產(chǎn)能力受到限制，生產(chǎn)能力小比較容易達(dá)產(chǎn)；初期建井工程量較小，比如所選的設(shè)備較??；井筒巷道斷面較小，掘進(jìn)速度較快；工作面單產(chǎn)較低，瓦斯涌出少，所需風(fēng)量較少，給通風(fēng)安全較大的空間探索礦井瓦斯賦存情況及規(guī)律；容易達(dá)到核定生產(chǎn)能力；有利于地質(zhì)部門(mén)探索地質(zhì)構(gòu)造；有利于為今后的安全穩(wěn)產(chǎn)；為將來(lái)擴(kuò)大生產(chǎn)能力留有空間。，服務(wù)年限達(dá)121．6年，與規(guī)范規(guī)定的50年相比，服務(wù)年限偏長(zhǎng)，不能充分利用已勘探的資源，積壓儲(chǔ)量；，初期投資較的，投產(chǎn)較慢，開(kāi)發(fā)強(qiáng)度過(guò)大；，礦井服務(wù)年限為91年，與規(guī)范相比，服務(wù)年限較合適。根據(jù)上述比較，本設(shè)計(jì)認(rèn)為，該井田儲(chǔ)量豐富，煤層生產(chǎn)能力大，從井下開(kāi)拓布局看，采區(qū)接替能保證，隨著煤炭行業(yè)新技術(shù)的不斷發(fā)展和利用，完全可以達(dá)到年產(chǎn)240萬(wàn)噸的礦井生產(chǎn)能力。因此， Mt/a的礦井，礦井服務(wù)年限91年。 井田開(kāi)拓 井田開(kāi)拓方式的確定礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)，是在總體設(shè)計(jì)已經(jīng)劃定的井田范圍內(nèi)，根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告和其它補(bǔ)充資料，具體體現(xiàn)總體設(shè)計(jì)的合理原則，認(rèn)真研究主要井巷如何深入地下或山體，以便接近或進(jìn)入煤層預(yù)定位置，為采區(qū)開(kāi)采打開(kāi)通路。其中包括確定主、副、風(fēng)井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷布置、采區(qū)劃分、開(kāi)采順序與通風(fēng)、運(yùn)輸系統(tǒng)。1 開(kāi)拓方式分類礦井開(kāi)拓方式按井筒傾角不同分為平硐、斜井、立井三種形式。凡用一種井筒形式開(kāi)拓整個(gè)井田的屬于單一開(kāi)拓，否則屬于綜合開(kāi)拓。礦井開(kāi)拓方式分類及適用條件，見(jiàn)表2—6表 2—6 開(kāi)拓方式對(duì)比 開(kāi)拓方式優(yōu)缺點(diǎn)適 用 條 件備 注平硐開(kāi)拓優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)拓、運(yùn)輸、排水等系統(tǒng)簡(jiǎn)單，省去了提升、排水環(huán)節(jié)及設(shè)備；煤炭、矸石可直接運(yùn)到地面；平硐施工技術(shù)簡(jiǎn)單等。缺點(diǎn)：平硐開(kāi)拓受到地形條件的限制。山嶺起伏地區(qū)；平硐水平以上有足夠的煤炭?jī)?chǔ)量；煤層埋藏深度在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面上；沖積厚度小于10m。沖積厚度從硐口算起（不包括路塹長(zhǎng)度）斜井開(kāi)拓優(yōu)點(diǎn)：斜井井筒施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低；斜井用膠帶提煤時(shí)，提升能力大；有利于礦井延深施工和新舊水平接替等。缺點(diǎn)：在開(kāi)采深度相同條件下，斜井井筒比立井長(zhǎng)，鋪設(shè)的管線也長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用高，通風(fēng)、排水阻力大；受自然條件限制。煤層賦存厚度0～500m，沖積厚度小于20～40m，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的煤層沖積厚度專指含水砂層立井開(kāi)拓優(yōu)點(diǎn)：井筒能夠通過(guò)復(fù)雜地質(zhì)條件（如流砂層）的地段，機(jī)械化程度高；圓形斷面井筒維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大，通風(fēng)條件好；井筒敷設(shè)的管線短，人員、材料升降速度快。缺點(diǎn)：井筒施工復(fù)雜、開(kāi)鑿費(fèi)用高，掘進(jìn)速度慢。煤層賦存厚度200～1000m；沖積厚度為20～400m。煤層上賦巖層水文地質(zhì)條件復(fù)雜，井筒需要特殊方法施工；多水平開(kāi)采的急傾斜煤層。2 開(kāi)拓方式根據(jù)上述開(kāi)拓方式的優(yōu)缺點(diǎn)及新集二礦井自身?xiàng)l件，本設(shè)計(jì)采用立井開(kāi)拓方式。其理由有以下幾點(diǎn)：（1）新集二礦區(qū)地勢(shì)平坦，不具備平硐開(kāi)拓方式。（2）雖然斜井開(kāi)拓有施工簡(jiǎn)便，建設(shè)快、投資少的優(yōu)點(diǎn)，但一般生產(chǎn)能力較小、生產(chǎn)費(fèi)用高，過(guò)去多用于中小礦井使用。雖然在開(kāi)采淺部時(shí)斜井比立井距離短，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，用立井在后期的生產(chǎn)中更有利于開(kāi)采水平的延深。（3）斜井井筒比立井長(zhǎng)，鋪設(shè)的管線也長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用高，通風(fēng)、排水阻力大。而立井井筒為圓形斷面結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，增效斷面大，通風(fēng)條件好，管線短、人員升降速度快。（4）立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制，技術(shù)上也比較可靠。立井能通過(guò)復(fù)雜的地質(zhì)條件，提升能力大。機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制。礦地質(zhì)條件比較復(fù)雜，相比之下立井比斜井的更適合，雖然建井時(shí)間立井比斜井長(zhǎng)，但是站在發(fā)展的角度上看，隨著生產(chǎn)的延深，斜井維護(hù)越來(lái)越困難，通風(fēng)阻力也越來(lái)越大，到了200米以下立井的優(yōu)勢(shì)就越來(lái)越明顯，所以采用立井開(kāi)拓。 回風(fēng)水平標(biāo)高和開(kāi)采水平的確定1 回風(fēng)水平標(biāo)高的確定根據(jù)防水煤柱：《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，在地面水體及松散含水層下采煤時(shí)，必須保留安全煤巖柱。安全煤巖柱的最小高度(水體底面至回采上限)確定情況：當(dāng)煤系地層上覆隔水性好的松散層或厚度較大的弱含水層時(shí)，安全煤巖柱的最小高度亦可等于冒落帶的最大高度，但其最小高度不得小于20米。新集二礦井田煤系露頭附近為第四系下部含水砂礫層所直接覆蓋，其厚度為：～。為了防止回采的突水危險(xiǎn)，沖擊層防水巖柱暫按垂高80米留設(shè)。必須指出：在含水砂層下留設(shè)一定的防水煤柱，是保證安全生產(chǎn)的必要條件，但不是唯一的條件，在生產(chǎn)實(shí)踐中，雖留有一定高度的防水煤巖柱，也有的工作面由于特殊的地質(zhì)條件（如遇斷層、頂?shù)装鍘r性變壞等）或采煤方法使用不當(dāng)，或管理制度不嚴(yán)，以至造成嚴(yán)重事故，因此在生產(chǎn)中要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全生產(chǎn)試行規(guī)程》，根據(jù)具體情況采用相應(yīng)的防水設(shè)施，以確保安全生產(chǎn)。根據(jù)本井田表土層情況，留80米防水煤巖柱后，可確定東翼回風(fēng)水平標(biāo)高為－420米，西翼回風(fēng)水平標(biāo)高為－400米。2 開(kāi)采水平的確定井田開(kāi)拓設(shè)計(jì)著重于選擇開(kāi)采水平的標(biāo)高 使其貫穿全部煤層，有利于開(kāi)采。階段高度或斜長(zhǎng)往往隨煤層傾角與回風(fēng)道標(biāo)高不同而有較大變化。階段斜長(zhǎng)在一定程度上受采區(qū)斜長(zhǎng)控制。緩傾斜煤層或傾斜煤層的深部以及傾斜長(zhǎng)度過(guò)大的局部塊段，往往采用上下山或增設(shè)中間水平開(kāi)采。而近水平煤層有時(shí)用一個(gè)水下開(kāi)采幾個(gè)階段。將井田劃分為階段不僅減少了人員、材料、煤炭的反向提升，也有效地解決了采區(qū)傾斜運(yùn)輸存在的實(shí)際困難。 確定的原則：（1）根據(jù)水平服務(wù)年限， 由于井田走向短階段高度小、水平儲(chǔ)量少。造成水平服務(wù)年限過(guò)短，延深頻繁，影響正常生產(chǎn)。為避免山現(xiàn)開(kāi)拓延深與生產(chǎn)長(zhǎng)期下擾的不利局面，除在設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)選擇延深方案形成獨(dú)立的施工系統(tǒng)以加快延深速度縮小其影響外，有條件的可用加大階段高度來(lái)解決。（2）根據(jù)水平接替關(guān)系。在上一水平減產(chǎn)之前，新水平即應(yīng)作好準(zhǔn)備。因此，一個(gè)水平從投產(chǎn)起到減產(chǎn)為止的時(shí)間必須大于新水平開(kāi)拓準(zhǔn)備需要的時(shí)間。正常情況下大型井采區(qū)準(zhǔn)備時(shí)間需要1．5—2年。井底車場(chǎng)、石門(mén)及主要運(yùn)輸大巷亦需1．5—2年，延深并筒1年，合計(jì)4一5年時(shí)間。水平過(guò)度時(shí)間有些礦井很長(zhǎng)，設(shè)計(jì)的減產(chǎn)時(shí)間有的接近3—4年。開(kāi)拓廷深與水平過(guò)渡合計(jì)需7—9年時(shí)間。所以，每個(gè)礦井在確定水平高度時(shí)，必須使開(kāi)采時(shí)間大于開(kāi)拓延深加上水平過(guò)渡所需要的時(shí)間。即使急傾斜煤層水平服務(wù)年限允許小于10年，也不能小于接替需要的時(shí)間。（3）根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造 。急傾斜煤曾因受采動(dòng)影響階段不能太高．水平或近水平煤層，階段高度的計(jì)算已無(wú)實(shí)際意義，有時(shí)利用地質(zhì)構(gòu)造劃分階段，如向、背斜軸及走向大斷層或其他構(gòu)造變化等。（4）根據(jù)生產(chǎn)成本。合理的階段高度應(yīng)使噸煤成本低、勞動(dòng)生產(chǎn)率高。我國(guó)大多數(shù)礦井過(guò)去設(shè)計(jì)采用的階段高度偏?。絻?chǔ)量不足，造成接替緊張，增大了后期總工程量，使管理發(fā)雜化。依據(jù)上述原則該井田設(shè)計(jì)兩個(gè)劃分水平的方案：方案一 第一水平：－600米 第二水平：－750米 方案二 第一水平：－550米 第二水平：－800米 方案比較：1） ，符合《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》有關(guān)規(guī)定；。2） 一方案中，第一水各主采煤層階段垂高為80~230m,除1煤層較小外其余各煤層階段垂高均較適中；而二方案中，第一水平各階段垂高只有30~170m，階段垂高偏小，不利于井田開(kāi)拓及生產(chǎn)接替。3） 一方案中第一水平各主采煤層階段斜長(zhǎng)多在650~850m左右，區(qū)段數(shù)為4~5個(gè)，采區(qū)內(nèi)生產(chǎn)接替較合適；二方案中，第一水平階段斜長(zhǎng)平均比一方案短150m左右，即采區(qū)內(nèi)只能劃分為3~4個(gè)區(qū)段，采區(qū)生產(chǎn)及區(qū)段內(nèi)接替均較不利。4） 一方案600m水平對(duì)礦井深部開(kāi)拓較有利，而且據(jù)現(xiàn)有資料，在03及早勘探線地段均可考慮自600m水平布置石門(mén)開(kāi)拓其他區(qū)，而二方案中因受上覆寒武系地層影響，500m巷道不能直接兼顧其他區(qū)。本設(shè)計(jì)認(rèn)為：第一方案優(yōu)點(diǎn)比較多，雖然一水平服務(wù)年限較二方案短些，但滿足了規(guī)范的要求，故選擇一方案。1井筒數(shù)目全礦井在初期設(shè)三個(gè)井筒，分別為：主井、副井、回風(fēng)井。2井口位置選擇主要考慮原則：根據(jù)本井田的特點(diǎn)具體選擇井筒位置主要考慮以下因素：：①在井田走向方向的儲(chǔ)量中央或靠近中央的位置使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡；②分水平開(kāi)采考慮各水平石門(mén)工程量總和?。虎劬矐?yīng)盡量避開(kāi)或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段；④盡量減少井筒及工業(yè)場(chǎng)地煤柱數(shù)量，特別是少壓開(kāi)采條件好的煤層。：① 井筒位置應(yīng)選擇在地勢(shì)平坦的地方；② 井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；③ 井筒應(yīng)放在表土層薄和無(wú)底礫層的地方。3 原始方案擬定 根據(jù)以上原則設(shè)計(jì)考慮以下兩種方案：第一方案：考慮井筒完全避開(kāi)外來(lái)寒武系地層及下夾片地層，井口及工業(yè)廣場(chǎng)位置選擇在斷層與阜鳳下夾片斷層之間區(qū)域。該方案考慮蘇郢孜東（0402孔附近，X=3620400 ，Y