【正文】 改造；合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。確定開拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)；合理集中開拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失；必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定，要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)；31 / 119要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件；根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采?！〈_定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)（1）井筒形式的確定 井筒形式有三種:平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開拓受地形埋藏條件的限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)廣場(chǎng)和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類型井型水平服務(wù)年限要求。斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受井底含水層的威脅；主提升膠帶機(jī)有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的條件下，立井井筒短、提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別法則的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。本礦井煤層傾角小，平均 176。，為緩斜煤層；表土層薄，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量小；井筒不需要特殊施工，因此可采用斜井開拓或立井開拓。（2）井筒位置的確定井筒位置的確定原則：有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；井筒不宜穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼32 / 119和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。由于井田中部地勢(shì)平緩，故把井筒位置選擇在井田中部附近。（3）井筒標(biāo)高的確定主井口、副井口標(biāo)高（777m～780m） ，高于新陽(yáng)河床標(biāo)高（740m）37m～40m，且井口兩側(cè)均筑有防水溝，故地面井口比較安全，洪水最大流量未曾進(jìn)行過(guò)測(cè)量（因?yàn)楹樗髁看蟛⑶液芸煜В?，新陽(yáng)煤礦工業(yè)廣場(chǎng)沒(méi)有受過(guò)水害影響。　工業(yè)廣場(chǎng)的位置工業(yè)廣場(chǎng)的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部。工業(yè)廣場(chǎng)的形狀和面積：根據(jù)表 22 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為 40 公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊平行于井田走向，長(zhǎng)為1000 m，寬為 400 m?！￠_采水平的確定及采帶區(qū)劃分井田主采煤層為 2 、3 煤層和 91011煤層，本設(shè)計(jì)只針對(duì) 91011煤層。91011 煤層傾角平緩，平均為 176。，為緩斜煤層，故設(shè)計(jì)為單水平開采。91011 煤層水平標(biāo)高+620 m，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，要求巷道布置系統(tǒng)力求簡(jiǎn)單，掘進(jìn)工程量要少，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中采區(qū)布置與帶區(qū)布置各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，分析比較可知本礦井采用采區(qū)式開采最為技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，優(yōu)勢(shì)明顯，故設(shè)計(jì)為采區(qū)式開采。91011 煤層生產(chǎn)能力：可采儲(chǔ)量為 Mt，服務(wù)年限為 。　主要開拓巷道 91011煤層平均厚度為 ，賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，為緩斜煤層，煤層厚度變化不大，且煤質(zhì)硬度較大?？紤]到礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)，故礦井運(yùn)輸大巷布置在煤層底板巖層中，輔助大巷布置在煤層中，留大巷保護(hù)煤柱，大巷間距 40m。由于礦井瓦斯涌出量不大，所以布置一條主運(yùn)輸大巷，一條輔助運(yùn)輸大巷，共兩條大巷。大巷位于井田中央，沿走向布置，輔助運(yùn)輸大巷坡度隨煤層而起伏，一般 5176。7176。，主運(yùn)輸大巷坡度為 3‰，主運(yùn)輸大巷上倉(cāng)段局部 10176。　方案比較根據(jù)第三章所核算礦井及第一水平服務(wù)年限，全礦井服務(wù)年限為 ，綜上所述，本設(shè)計(jì)開拓方案只設(shè)一個(gè)水平。1．提出方案根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下：方案一：立井單水平開拓33 / 119主、副井井筒均為立井，布置于井田中央，只設(shè)一個(gè)水平。由于輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車，爬坡能力強(qiáng)。大巷布置在煤層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷，如圖 41。圖 41 立井單水平開拓方式方案二：主斜副立單水平開拓斜井提煤運(yùn)輸能力大，立井輔助運(yùn)輸能力大，為此提出主井采用斜井開拓，副井采用立井開拓。大巷布置在煤層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷，如圖 42。圖 42 主斜副立單水平開拓方式方案三：斜井單水平開拓方式 1主、副井井筒均為斜井開拓，布置于井田中央，大巷布置在煤層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷，如圖 43。圖 43 斜井單水平開拓方式 1ⅠⅠ+50+650+750+850+950+10+50+650+750+850+950+10+506+7508+9501+506+7508+9501+50+650+750+850+950+10+50+650+750+850+950+1034 / 119方案四：斜井單水平開拓方式 2主、副井井筒均為斜井開拓，布置于井田中央，大巷布置在巖層中，局部半煤巖及巖巷，如圖 44。圖 44 斜井單水平開拓方式 22．技術(shù)比較以上所提四個(gè)方案大巷布置及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒開拓方式的不同和井筒形式的不同，及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)用不同。方案一、二主井井筒形式不同。方案一主副井均為立井，立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯、及水文等自然條件的限制。主要缺點(diǎn)是井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備較多，要求有較高的技術(shù)水平，掘進(jìn)慢，基建投資大。方案二主井為斜井，斜井的運(yùn)輸能力比立井大，有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井的需要；斜井井筒也可作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員也可從主斜井迅速撤離。井田內(nèi) 91011煤層厚度大、傾角小、賦存穩(wěn)定，涌水量小，立井的優(yōu)點(diǎn)不突出，而斜井的提升能力大，很適合 4 Mt 的大型礦井的需要；經(jīng)過(guò)以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果（見表 41） ，在方案一、二中選擇方案二：主斜副立單水平開拓。方案三、四井筒形式相同，開拓巷道布置有所區(qū)別。方案三井筒位于井田的中央儲(chǔ)量中心，井下運(yùn)輸距離短，運(yùn)輸費(fèi)用相對(duì)比較低，且大巷布置在煤層中掘進(jìn)容易、費(fèi)用低、速度快，聯(lián)絡(luò)巷工程量小。方案四井筒位于井田在中央的儲(chǔ)量中心，但井田中央煤層距地表距離大，井筒長(zhǎng)，且?guī)r巷掘進(jìn)速度慢，準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，基建費(fèi)用多。經(jīng)以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果（見表 41）在方案三、四中選擇方案三：雙斜井單水平開拓方式1。經(jīng)濟(jì)比較第一、二、三、四方案有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計(jì)算匯總與下列表中：表 4表 4表 4表 4表 45 和表 46。+50+650+750+850+950+10+50+650+750+850+950+10+506+7508+9501主 斜 井副 立 井運(yùn) 輸 大 巷運(yùn) 煤 平 巷 運(yùn) 料 平 巷 換 裝 站+506+7508+95010 煤 倉(cāng)35 / 119表 41 各方案粗略估算費(fèi)用表(單位：萬(wàn)元)項(xiàng)項(xiàng)目 方案一 立井單水平開拓 方案二 主斜副立單水平開拓主井開 鑿330 主斜井 開鑿 1140 副井開鑿330 副立井 開鑿 330 井底車場(chǎng) 1000 井底車場(chǎng)10005 基基建費(fèi)用/M 元小計(jì) 小計(jì) 立井提升0.26 斜井提升0 排水 2502436563104 排水 2502436563104 大巷運(yùn)輸25344.2（ +0.97） 大巷運(yùn)輸 （+） 生生產(chǎn)費(fèi)用/M 元小計(jì) 小計(jì) 合計(jì)費(fèi)用 /M元 費(fèi)用/M元 36 / 119百分率 102% 百分率 100%方案三 斜井單水平開拓 1 方案四 斜井單水平開拓 2主井開鑿 960 主井開鑿950 副斜井開鑿 850 副斜井開鑿800 井底車場(chǎng) 1000 井底車場(chǎng)1000 基建費(fèi)用/M元小計(jì) 小計(jì) 斜井提升 斜井提升 排水 2502436563104 排水 2502436563104 大巷運(yùn)輸0.088（+） 大巷運(yùn)輸 生產(chǎn)費(fèi)用/M元小計(jì) 小計(jì) 費(fèi)用/M元 費(fèi)用/M元合計(jì)百分率 100%百分率119%通過(guò)以上粗略比較可以看出方案二和方案三在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)勢(shì)明顯，方案一和方案四費(fèi)用比方案二和方案三多。所以此處把方案一和方案四排除，所以以下為方案二和方案三做詳盡的比較。表 42 建井工程量 (單位：m)37 / 119方案二主斜副立單水平開拓 方案三 斜井單水平開拓 1副井井筒 330 副井井筒 850井底車場(chǎng) 1000 井底車場(chǎng) 1000主井井筒 1140 主井井筒 960初期風(fēng)井 240 風(fēng)井 240 主井井筒 0 主井井筒 0副井井筒 0 副井井筒 0風(fēng)井 240 風(fēng)井 240后期大巷 6000 大巷 6000表 43 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量項(xiàng)目 方案二 主斜副立單水平開拓 項(xiàng)目 方案三 斜井單水平開拓 1運(yùn)輸提升萬(wàn) 工程量運(yùn)輸提升萬(wàn) 工程量順槽運(yùn)輸 52675=94680 順槽運(yùn)輸 52675=9468052640= 52640=輸 52635= 大巷運(yùn)輸 52635=斜井提升 = 斜井提升 =大巷維護(hù) 233002104=50 大巷維護(hù) 233002104=50排 水 2502436563104=13797 排 水 2502436563104=13797表 44 基建費(fèi)用表(單位：萬(wàn)元)方案二 主斜副立單水平開拓 方案三 斜井單水平開拓 1工程量 單價(jià) 費(fèi)用 工程量 單價(jià) 費(fèi)用方案（m） （元/m） （萬(wàn)元） （m） （元/m） （萬(wàn)元）主井井筒 1140 960 副井井筒 330 850 井底車場(chǎng) 1000 1000 運(yùn)輸大巷 4200 2413 1014 4200 2413 101438 / 119小計(jì) 后期 運(yùn)輸大巷 10300 2413 10300 2413 　 合計(jì) 表 45 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)(單位:萬(wàn)元)方案二 主斜副立單水平開拓 方案三 斜井單水平開拓 1項(xiàng)目 工程量萬(wàn) t/km單價(jià)元/tkm費(fèi)用萬(wàn)元工程量萬(wàn) t/km單價(jià)元/tkm費(fèi)用萬(wàn)元順槽運(yùn)輸 94680 94680 大巷運(yùn)輸西區(qū) 大巷運(yùn)輸東區(qū) 斜井提升 運(yùn)輸提升合計(jì) 大巷維護(hù)費(fèi) 50 20 1000 50 20 1000排水費(fèi) 13797 13797 合 計(jì) 表 46 費(fèi)用匯總表方案二 主斜副立單水平開拓 方案三 斜井單水平開拓 1項(xiàng)目 費(fèi)用（萬(wàn)元） 百分率（%） 費(fèi)用（萬(wàn)元） 百分率（%）初期建井費(fèi) 102% 100%基建工程費(fèi) 108% 100%生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) % %總費(fèi)用 102% 100%在上述經(jīng)濟(jì)比較中需說(shuō)明以下幾點(diǎn)：兩方案大巷布置數(shù)目及位置相同，均在同樣的層位中；兩方案中主要是井筒的形式不同，另外維護(hù)、基建以及其他后期的方 案39 / 119費(fèi)用基本相同；由對(duì)比結(jié)果可知，方案二和方案三的總費(fèi)用近似相同，但設(shè)計(jì)礦井采用無(wú)極繩絞車，斜井有利于無(wú)極繩絞車的下放及提升，而且立井的井底車場(chǎng)相對(duì)要復(fù)雜；礦井設(shè)計(jì)大巷布置在煤層中，基本不出矸，輔助運(yùn)輸任務(wù)輕，立井有利于輔助運(yùn)輸任務(wù)的優(yōu)點(diǎn)不突出；綜合以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定礦井開拓方式為：斜井單水平開拓方式 1。