【正文】 ,煤柱損失少,有利于井下的開采部署。井筒沿井田走向的有利位置應(yīng)在井田中央。當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時(shí),應(yīng)在儲量分布的中央,以此形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。 井筒設(shè)在井田中央,可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小,而井筒偏在一翼邊界時(shí)相應(yīng)井下運(yùn)輸工作量要較前者為大；兩翼產(chǎn)量分配、風(fēng)量分配比較均衡,通風(fēng)網(wǎng)路較短,通風(fēng)阻力較小；兩翼分擔(dān)產(chǎn)量比較均衡,各水平兩翼開采結(jié)束的時(shí)間比較接近。 （2）井筒沿煤層傾向的有利位置 對開采水平或緩傾斜煤層的井田，從有利于井下運(yùn)輸出發(fā),井筒應(yīng)座落在井田中部；對多水平開采緩斜或傾斜煤層群的礦井，如煤層的可采總厚度大，為減少保護(hù)井筒和工業(yè)場地煤柱損失及適當(dāng)減少初期工程量，使井筒設(shè)在沿傾斜中部靠上方的適當(dāng)位置；對開采急斜煤層的礦井，井筒位置變化引起的石門長度變化較小，而保護(hù)井筒煤柱的大小變化幅度卻很大，尤其是開采煤層總厚度大的礦井，煤柱損失將成為嚴(yán)重的問題，井筒宜靠近煤層淺部，甚至布置在煤系底板；對煤系基底有豐富含水層的礦井，既要考慮井筒到最終深度仍不穿過豐富含水層，又要考慮初期工程量和基建投資，還應(yīng)考慮煤柱損失。 （3）對掘進(jìn)與維護(hù)有利的井筒位置 為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。雖然用特殊鑿井法可以在水文地質(zhì)情況復(fù)雜的條件下掘砌井筒，但所需的施工設(shè)備較多，掘進(jìn)速度慢，掘進(jìn)費(fèi)用高。因此，井筒應(yīng)盡可能不通過或少通過流砂層、較厚的沖積層及較大的含水層。為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù)，井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動影響的地區(qū)。井筒位置還應(yīng)使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進(jìn)和維護(hù)。 （4）便于布置地面工業(yè)場地的井筒位置 要有足夠的場地，便于布置礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)及其工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物，根據(jù)需要，還應(yīng)考慮為以后擴(kuò)建留有適當(dāng)?shù)挠嗟兀灰休^好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，盡可能避開滑坡、崩巖、溶洞、流沙層、采空區(qū)等不良地段，防止自然災(zāi)害的侵襲；要便于礦井供電、給水和運(yùn)輸，并使附近有便于建設(shè)居住區(qū)、排矸設(shè)施的地點(diǎn)；要避免井筒和工業(yè)場地遭受水患，井筒位置應(yīng)高于當(dāng)?shù)刈罡吆樗?，在平原地區(qū)還應(yīng)考慮工業(yè)場地內(nèi)雨水、污水排出的問題；在森林地區(qū),工業(yè)場地和森林間應(yīng)有足夠的防火距離；要充分利用地形,使地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)場地總平面布置及地面運(yùn)輸合理,并盡可能使平整場地的工程量較少。根據(jù)以上原則，同時(shí)結(jié)合桃園井田的實(shí)際條件：新生界松散層厚度大（206~265m）；煤層埋藏深（250m~－800m），儲量多；井田面積較大（約30km2），地勢平坦（+~+）；地層傾角大（一般20176。左右）；礦井瓦斯等級高（為高瓦斯礦井），煤塵具有爆炸危險(xiǎn)。綜上所述：確定井筒位置在補(bǔ)6鉆孔和67鉆孔所確定的范圍內(nèi)，此處地勢平坦，煤層埋藏較淺，大致是井田走向的中央。 工業(yè)廣場設(shè)計(jì)礦井工業(yè)場地是井下生產(chǎn)的延續(xù)，一般情況下礦井主、副井以及礦井行政機(jī)構(gòu)、地面生產(chǎn)系統(tǒng)等均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。因此，合理地確定工業(yè)場地的面積是非常的重要，不僅要做到使地面生產(chǎn)緊湊而又不混亂，同時(shí)還要防止因工業(yè)場地面積過大而增加保護(hù)煤柱的留設(shè)。工業(yè)場地的面積隨著礦井生產(chǎn)能力的不同而變化，其關(guān)系為：S=FA 式中：S—工業(yè)廣場面積；F—占地面積指標(biāo)； A—礦井井型（萬t/a）。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)表23工業(yè)場地占地面積指標(biāo)，計(jì)算可得工業(yè)廣場占地面積S=18=162000m2，形狀為矩形，長為460m，寬為360m，面積為165600m2。 開采水平的劃分與井田內(nèi)階段的劃分密切相聯(lián)系,而井田內(nèi)劃分階段多少主要取決于井田斜長和階段尺寸大小。開采水平的劃分影響礦井建設(shè)時(shí)期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，影響建井初期工程量，影響基建投資。所以，開采水平的劃分要合理。其所遵循的原則如下：具有合理的階段斜長（運(yùn)輸行人）；具有合理的區(qū)段數(shù)目；要有利手采區(qū)的正常接替；要保證開采水平有合理的服務(wù)年限及足夠的儲量；經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高。根據(jù)我國開采經(jīng)驗(yàn)，不同類型礦井的水平垂高見表42。表42 礦井水平垂高經(jīng)驗(yàn)參考值井型開采緩傾斜煤層礦井開采傾斜煤層礦井開采急傾斜煤層礦井大中型礦井200~350100~200100~250小型礦井60~10080~12080~120本礦井煤層露頭標(biāo)高250m，防水煤柱留設(shè)60m，煤層埋藏深800m，垂直高度達(dá)490m，因此必須采用多水平開采。根據(jù)2006年《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高為200～350m，針對于本礦井的實(shí)際條件，決定采用兩個(gè)開采水平，一水平的階段垂高為270m左右，水平標(biāo)高為570m，二水平的階段垂高為220m左右，水平標(biāo)高為800m， 大巷布置大巷的主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)煤矸、物料和人員的運(yùn)輸，以及通風(fēng)、排水、敷設(shè)管線。對大巷的基本要求是便于運(yùn)輸，利于掘進(jìn)和維護(hù)，能滿足礦井通風(fēng)安全的需要。軌道大巷、膠帶機(jī)大巷的布置根據(jù)煤層賦存情況及礦井生產(chǎn)能力，經(jīng)過分析確定軌道大巷、膠帶機(jī)大巷布置在82煤層底板砂巖中，距煤層底板30m左右，大巷間距取50m左右，大巷兩側(cè)各留40m左右的大巷保護(hù)煤柱。大巷布置在82煤層底板其優(yōu)點(diǎn)是初期工程量省，貫通距離短，運(yùn)輸費(fèi)用較省，井底車場工程量省，通過能力大。缺點(diǎn)是82底板巖性較10煤底板差?；仫L(fēng)大巷的布置根據(jù)防水煤柱計(jì)算，考慮到移交采區(qū)回風(fēng)水平的巷道流水坡度，回風(fēng)大巷布置有兩種方案，一種是標(biāo)高570，布置在82煤底板，另一種是標(biāo)高800，布置在10煤底板。 井田開拓延伸井田開拓延伸方案的原則和要求：保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力；充分利用現(xiàn)有井巷設(shè)施及設(shè)備，減少臨時(shí)輔助工程量，降低投資；生產(chǎn)系統(tǒng)簡單、縮短新舊生產(chǎn)水平同采的時(shí)間；采用新技術(shù)，新工藝和新設(shè)備；加強(qiáng)生產(chǎn)管理、延伸的組織管理與技術(shù)管理由煤層賦存狀況，本礦井開拓延伸可以考慮以下兩種方案：立井延伸；暗斜井延伸。采用立井延伸時(shí)，可以充分利用原有的各種設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)用低，管理較方便。但采用這種方法延伸時(shí)，受奧陶系含水層的限制，致使井筒同時(shí)擔(dān)任生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾，立井接井時(shí)技術(shù)難度較大，礦井將短期停產(chǎn)，延伸兩個(gè)井筒施工組織復(fù)雜，為延伸井筒需要掘進(jìn)一些臨時(shí)工程，延伸后提升高度增加，能力下降，可能需要更換提升設(shè)備。采用暗斜井延伸時(shí)，原有井筒的位置、水平的劃分，上山或上下山開采的確定都不受奧陶系承壓含水層的影響。系統(tǒng)比較簡單且生產(chǎn)能力大，可充分利用原有井筒能力，同時(shí)生產(chǎn)和延伸相互干擾較小。其缺點(diǎn)是增加了提升運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜。 采區(qū)劃分采區(qū)劃分的原則（1）本井田內(nèi)存在局部可采煤層，且不可采邊界錯(cuò)綜交叉，劃分采區(qū)時(shí)，盡可能適應(yīng)這些自然條件，使采區(qū)巷道布置合理，減少無效巷道。（2）采區(qū)應(yīng)具有適當(dāng)?shù)某叽绾蛢α?，以適應(yīng)采煤機(jī)械化發(fā)展，并保證采區(qū)的正常接替及均衡生產(chǎn)。（3）充分利用地質(zhì)構(gòu)造和永久煤柱作為采區(qū)自然邊界。（4）使礦井在生產(chǎn)期間獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。（5）適應(yīng)采區(qū)布置的具體條件，運(yùn)輸機(jī)平巷的運(yùn)輸設(shè)備數(shù)量不宜過多，減少運(yùn)輸機(jī)平巷和軌道平巷的維護(hù)費(fèi)用，采區(qū)走向長度不宜過大。采區(qū)劃分工業(yè)廣場煤柱線南部至井田南部邊界，走向長5500m，劃分為4個(gè)采區(qū)，零、南一、南五和南七采區(qū)，雙翼采區(qū)，每個(gè)采區(qū)走向長度約1400m。工業(yè)廣場煤柱線北部至F2斷層，走向長約4500m，劃分為2個(gè)采區(qū)，北二、北四采區(qū)，北二采區(qū)雙翼開采，采區(qū)走向長2000m；北四采區(qū)雙翼開采，采區(qū)走向長2500m。F2斷層往北，走向長3000m，再劃分兩個(gè)采區(qū)，北六、北八采區(qū)，雙翼采區(qū)，采區(qū)走向長分別為1100m、1900m。移交采區(qū)數(shù)目及位置設(shè)計(jì)移交兩個(gè)采區(qū)保證設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，即零、北八采區(qū)。移交采區(qū)位置得考慮以下原則：（1）移交采區(qū)要盡可能靠近工業(yè)廣場保護(hù)煤柱，以減少初期開拓巷道和通風(fēng)運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)費(fèi)用，縮短礦井建設(shè)工期；（2）在兼顧到礦井一水平中后期開采的情況下應(yīng)多移交單一中厚煤層的采區(qū)，以利于加大工作面和采區(qū)生產(chǎn)能力，縮短礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)間；（3）應(yīng)該優(yōu)先選擇地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層穩(wěn)定、煤層頂?shù)装鍡l件好、瓦斯以及地溫較低的采區(qū)；（4）上、中、下煤組合理配采，提高煤炭質(zhì)量和礦井經(jīng)濟(jì)效益；（5）移交采區(qū)應(yīng)有利于提高礦井機(jī)械化水平；（6）移交采區(qū)巷道工程量較省，生產(chǎn)管理方便。開采程序第一水平采區(qū)接替按前進(jìn)式考慮，在采區(qū)內(nèi)應(yīng)遵循沿傾斜小階段由上向下的開采程序，回采工作面采用后退式。 井田開拓方案開拓方案概述根據(jù)井田開拓設(shè)計(jì)的原則、前述各項(xiàng)決定，本次設(shè)計(jì)提出了以下三種技術(shù)上可行的開拓方案。（1）方案一主、副井均布置于井田走向中央工業(yè)廣場內(nèi)，工廣跨經(jīng)線39502500、緯線3711500，立井兩水平開拓，一水平大巷標(biāo)高570m，布置于82煤層底板巖層中，主、副井落底后下設(shè)570m的立井臥式環(huán)形式井底車場，井筒采用暗斜井的延伸方式；礦井采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)、抽出式通風(fēng)方式；全井田共劃分為九個(gè)采區(qū)。井田開拓方案一平、剖面圖，見圖4圖42。（2）方案二主、副井布置于井田中央工業(yè)廣場內(nèi)，工廣跨經(jīng)線39503000、緯線3711500～3712500之間，立井兩水平開拓，一水平軌道、運(yùn)輸大巷標(biāo)高570m，布置于82煤層底板巖層中，回風(fēng)大巷標(biāo)高310m，布置于10煤底板巖層中，主、副井落底后下設(shè)570m的立井刀式環(huán)形井底車場，井筒采用直接延伸方式；礦井采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)、抽出式通風(fēng)方式；全井田共劃分為六個(gè)采區(qū)。井田開拓方案二平、剖面圖，見圖4圖44。（3）方案三主、副井均布置于井田走向中央工業(yè)廣場內(nèi)，工廣跨經(jīng)線39502500、緯線3711500，立井兩水平開拓，一水平大巷標(biāo)高570m，布置于82煤層底板巖層中，回風(fēng)大巷標(biāo)高310m，布置于10煤底板巖層中，主、副井落底后下設(shè)570m的立井臥式環(huán)形式井底車場，主井筒采用暗斜井的延伸方式；開拓第二副井。礦井采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)、抽出式通風(fēng)方式；全井田共劃分為七個(gè)采區(qū)。井田開拓方案三平、剖面圖，見圖4圖46。圖41 開拓方案一平面圖圖42 開拓方案一剖面圖圖43 開拓方案二平面圖圖44 開拓方案二剖面圖圖45 開拓方案三平面圖圖46 開拓方案三剖面圖109開拓方案比較（1）開拓方案技術(shù)比較上述三個(gè)方案在技術(shù)上各有特點(diǎn)，現(xiàn)分析比較如下：1）壓煤方面方案二工廣壓煤31Mt，壓煤量大；方案一和方案三壓煤23Mt，壓煤較少。2）建井工期方案一井巷貫通距離短，建井工期短，投產(chǎn)快；方案二與方案三較慢。3）基建投資方案一較方案二、方案三基建投資省。4）均衡生產(chǎn)方案二首采區(qū)為單翼采區(qū)，不能迅速達(dá)產(chǎn)，同時(shí)無法保證生產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)；方案一與方案三首采區(qū)為雙翼采區(qū)，產(chǎn)量均衡，對達(dá)產(chǎn)有利。5）外部條件方案一、方案三鐵路進(jìn)線長，方案二進(jìn)線短6）延伸方面方案一采用暗斜井延伸，延伸工程量?。环桨付苯友由?，延伸最簡單；方案三采用暗斜井延伸，和開拓第二副井，延伸較易，但開拓工程量較大。7）通風(fēng)方面方案一、方案二、方案三均采用中央邊界式通風(fēng)方式，上山回風(fēng)阻力小，費(fèi)用低。三個(gè)方案各有利弊，需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較才能確定優(yōu)劣。（2）開拓方案經(jīng)濟(jì)比較開拓方案一、方案二、方案三的前期與后期工程量及基建費(fèi)見表4445。表43 方案一基建費(fèi)用表方案一項(xiàng)目工程量/m單價(jià)/萬元m1費(fèi)用/萬元前期主井井筒59531785副井井筒61031830風(fēng)井井筒2553765井底車場120511205主石門010軌道大巷143511435運(yùn)輸大巷143511435回風(fēng)大巷143511435小計(jì)9890后期暗主斜井4472894暗副斜井4502900風(fēng)井井筒020井底車場120511205主石門010軌道大巷23225123225運(yùn)輸大巷23225123225回風(fēng)大巷10895110895小計(jì)60344合計(jì)（前期+后期）61238表44 方案二基建費(fèi)用表方案二項(xiàng)目工程量/m單價(jià)/萬元m1費(fèi)用/萬元前期主井井筒59531785副井井筒61031830風(fēng)井井筒35531065井底車場142311423主石門4371437軌道大巷143511435運(yùn)輸大巷223512235回風(fēng)大巷143511435小計(jì)11645后期主井井筒2303690副井井筒2453735風(fēng)井井筒030井底車場142311423主石門010軌道大巷23225123225運(yùn)輸大巷23225123225回風(fēng)大巷10895110895小計(jì)60193合計(jì)（前期+后期）71838表45 方案三基建費(fèi)用表方案三項(xiàng)目工程量/m單價(jià)/萬元m1費(fèi)用/萬元前期主井井筒59531785副井井筒61031830風(fēng)井井筒59531785井底車場120511205主石門010軌道大巷143511435運(yùn)輸大巷143511435回風(fēng)大巷143511435小計(jì)10910后期主井井筒2