【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分：一般部分和專題部分。井主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。林南倉(cāng)礦位于河北省唐山市境內(nèi)。礦井東西長(zhǎng)約為5150m，南北寬約為3000m，井田內(nèi)的主要可采煤層為9煤，該煤層賦存穩(wěn)定，平均厚度。傾角平均為27°，為緩斜厚煤層。井田內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量³107噸，可采儲(chǔ)量。礦井平均涌水量為380m3/h，相對(duì)瓦斯涌出量，屬于低瓦斯礦。井，煤層具有爆炸危險(xiǎn)性，有自然發(fā)火現(xiàn)象。林南倉(cāng)礦年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)t/y，服務(wù)年限92年。采用立井兩水平開拓，第一水平標(biāo)高-600m，第二水平標(biāo)高-900m，。礦井采用單一走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤。電機(jī)車牽引3噸側(cè)卸式礦車運(yùn)輸。礦井的通風(fēng)方式采用中央分列式通風(fēng)。薄煤層開采率的方法，以及我國(guó)薄煤層開采的優(yōu)秀案例。

　　

【正文】 長(zhǎng)分別為： 1350m, 850 m. 開采水平布置 (1) 開采煤層群時(shí)，應(yīng)根據(jù)煤層數(shù)目、煤層間距條件，選擇采用分煤層運(yùn)輸 大巷主要石門的布置方式，或集中運(yùn)輸大巷采區(qū)石門的布置方式，或者采用 分組集中打巷主要石門的布置方式。某些礦區(qū)的經(jīng)驗(yàn)表明：煤層間距小于 50 m 時(shí)，一般可采用集中運(yùn)輸大巷的的布置方式；而采用分組集中打巷的布置方 式時(shí)，分層間距一般應(yīng)大于 70 m。 (2) 有些煤層的層間距雖然較大，但煤層受斷層切割，或者賦存狀態(tài)不穩(wěn)定，只有局部可采，儲(chǔ)量較少，不宜單獨(dú)布置 運(yùn)輸大巷，可根據(jù)具體情況，與其他相鄰煤層化為一組。對(duì)于瓦斯涌出量很大的有些煤層，為了滿足技術(shù)上和安全上的要求，也可以分別劃成煤組。對(duì)有突然涌水危險(xiǎn)的煤層也可考慮單獨(dú)劃組。 (3) 運(yùn)輸大巷一般布置在底板巖層中，但在下列條件下，也可考慮布置在煤層中： ① 距其他煤層很遠(yuǎn)，儲(chǔ)量有限的單個(gè)薄及中厚煤層； ② 煤組（或煤系）底部有距離很近的富含溶洞水或含水層，不宜布 置底巖石運(yùn)輸大巷，而在煤層中有堅(jiān)硬頂板、有布置大巷條件的薄及中厚煤 層； 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 115 頁(yè) ③ 井田走向較短，運(yùn)輸大巷服務(wù)年限不長(zhǎng)， 而煤層厚度又不大、大巷 維護(hù)不困難時(shí)； ④ 煤組（或煤系）底部有煤質(zhì)堅(jiān)硬、圍巖穩(wěn)固、無(wú)自然發(fā)火危險(xiǎn)的薄 及中厚煤層，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較有利時(shí)； ⑤ 煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的中、小礦井，尤其是地方小礦井或生產(chǎn)勘探性礦井。 （ 4） 大巷若布置在煤層中，需在上下幫兩側(cè)各留 30～ 40 m 保護(hù)煤柱。 （ 5） 巖石運(yùn)輸大巷應(yīng)布置在堅(jiān)硬、穩(wěn)定、厚度較大的巖層中，應(yīng)考慮大巷 距上部煤層的發(fā)現(xiàn)距離。根據(jù)我國(guó)經(jīng)驗(yàn)，這一法線距離一般為 20～ 30 m。對(duì) 急傾斜煤層，一般應(yīng)布置在底板移動(dòng)線之外 ，并留出 10～ 20 m 的安全巖柱。 （ 6） 大巷的方向與煤層走向大體一致。為便于機(jī)車行使，大巷應(yīng)盡量取直， 不宜彎曲折轉(zhuǎn)過(guò)多。但要注意，不要因取直巷道造成大巷維護(hù)不利和開采困 難。 （ 7） 近水平煤層的大巷應(yīng)與井田內(nèi)煤層的主要延展方向一致，便于在其兩 側(cè)布置盤區(qū)。采用分煤層（組）布置大巷時(shí)，上下煤層（組）的大巷方向應(yīng)一致，平面位置宜重疊，便于留設(shè)安全煤柱，并便于上下煤層配采。 （ 8） 礦井通風(fēng)系統(tǒng)要求設(shè)置總回風(fēng)道時(shí)，總回風(fēng)道的布置原則，同上述運(yùn) 輸大巷基本相同。礦井第一水平的總回風(fēng)道應(yīng)盡可能保持標(biāo)高一致。當(dāng)井田上部邊界 標(biāo)高不一致時(shí)總回風(fēng)道可按不同標(biāo)高分段設(shè)置，但分段不宜過(guò)多。當(dāng)井田上部沖積層厚、含水豐富，留有防水煤柱時(shí)，總回風(fēng)道應(yīng)布置在防水煤柱內(nèi)。 范各莊礦井可采煤層三層的間距都比較小，地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，所以，采用集 中大巷布置。 采區(qū)劃分及其布置 采區(qū)劃分應(yīng)遵循以下原則： （ 1）采區(qū)宜雙翼布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)，或在安全上有特殊要求時(shí)，可以單翼布置。采區(qū)走向長(zhǎng)度的確定應(yīng)以技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理為原則。 （ 2）開采煤層群時(shí)，宜集中或分組布置采區(qū)。煤層群分組時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的礦山地質(zhì)和開采技術(shù)條件，綜合考慮技術(shù) 經(jīng)濟(jì)上的合理性。在礦山地質(zhì)條件方面，應(yīng)將層林南倉(cāng) 90 萬(wàn) t 新井設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 114 頁(yè) 間距較近的煤層化為一組，但要適當(dāng)注意個(gè)煤層的傾角、厚度、頂?shù)装鍘r性的一致性以及地質(zhì)構(gòu)造方面的情況，以利于開采。 根據(jù)我國(guó)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)煤層間距小于 20～ 30m 時(shí)，適合采用聯(lián)合布置采區(qū)；煤層數(shù)多、可采總厚度大時(shí)，采用聯(lián)合布置更為有利。 關(guān)于在開采水平范圍內(nèi)的采區(qū)布置問題，應(yīng)考慮：礦井初期開采的采區(qū)，應(yīng)盡量布置在井筒附近，貫徹先進(jìn)后遠(yuǎn)、采區(qū)前進(jìn)式開采的原則，逐步向井田邊界擴(kuò)展；應(yīng)優(yōu)先考慮布置中央采區(qū)的可能性；主、副井和風(fēng)井的貫通距離應(yīng)盡量縮短；對(duì)傾角小于 16176。的煤層，采用上下 山同時(shí)布置采區(qū)；初期開采的采區(qū)，應(yīng)盡量布置在高級(jí)儲(chǔ)量?jī)?nèi)。 在井田范圍內(nèi)，采區(qū)的開采順序，一般采用前進(jìn)式（即從井田中央開始，向井田兩翼邊界推進(jìn)的方式）；；如采用上下山開采時(shí)，上山階段可采用前進(jìn)式，下山階段采用后退式。 煤層組與組間的開采順序是：原則上采用下行式，即先采上組煤層，依次開采下組煤層。但在煤層間距遠(yuǎn)，上下山煤層不受采動(dòng)影響時(shí)，經(jīng)論證可行時(shí)，也可先布置下組煤的開采。 林南倉(cāng)煤礦每個(gè)階段劃分為兩個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)走向長(zhǎng)度為 2550m；采區(qū)采用集中上山布置；井田范圍內(nèi)采用前進(jìn)式開采順序；煤層群開采順序?yàn)橄滦?式。同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)一個(gè)，雙翼布置 ,一個(gè)工作面保證全礦井的產(chǎn)量。 根據(jù)井田條件和設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本井田可劃分為 2～ 4 個(gè)水平（即 3～ 4 個(gè)階段），階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備，每個(gè)階段沿走向劃分為 2 個(gè)走向長(zhǎng) 2525米的采區(qū)。在井田每翼布置一個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，并采用采區(qū)前進(jìn)式開采順序。 開拓方案技術(shù)比較 考慮本井田涌水較大，如使用下山開采在技術(shù)上的困難較多，所以決定階段內(nèi)均采用上山開采并否定了單水平上下山開采的開拓方案。所劃定階段的主要參數(shù)如表 4— 1所示。 考慮到各煤層間距較小， 宜采用集中大巷布置。為減少煤柱損失和保證大巷維華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 115 頁(yè) 護(hù)條件，大巷設(shè)于 9 煤層底板下垂距 40m 的厚砂巖層內(nèi)。上階段運(yùn)輸大巷留做下階段回風(fēng)大巷使用。采區(qū)集中巖石上山聯(lián)合準(zhǔn)備，除中央采區(qū)上山位于 9 煤層底 40m以上的砂巖中并在采后加以維護(hù)留做下階段回風(fēng)大巷及安全出口外，其他采區(qū)上山位于距 9煤層底板約 30m 的砂巖中并在采區(qū)回采后加以報(bào)廢。 根據(jù)前述各項(xiàng)決定，本井田在技術(shù)上可行的開拓方案有下列數(shù)種，如圖 41 方案 1 和方案 2 的區(qū)別僅在于第三水平是用暗斜井開拓還是直接延深立井。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單可靠。兩方案比較，第一方案需多 開立井井筒 (2*150)，階段石門 和立井井底車場(chǎng)；并相應(yīng)的增加了井筒和石門的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。而第2 方案則多開暗斜井井筒和暗斜井的上、下部車場(chǎng)；并相應(yīng)的增加了斜井的提升和排水費(fèi)用。粗略估算（如表 42）表明：兩方案費(fèi)用相差不大。方案 1 的總費(fèi)用比方案 2約高 %，所以決定選用方案 2。 方案 3 和方案 4 的區(qū)別也僅在于第四水平是用立井或暗斜井開拓。粗略估算（如圖 42）表明：方案 4 的總費(fèi)用比方案 3 約高 4%。兩者相差不到 10%，仍可視為近似相等。但方案 4 終究略高一些。再考慮到方案 3 的提升、排水等環(huán)節(jié)都比方案 4更 少，即生產(chǎn)系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單可靠。所以決定采用方案 3。 林南倉(cāng) 90 萬(wàn) t 新井設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 114 頁(yè) 圖 421 技術(shù)上可行的幾種開拓方案 （ A）方案 1 （ B）方案 2 （ C）方案 3 （ D）方案 4 余下的 3 兩方案均屬技術(shù)上可行，水平服務(wù)年限等也均符合要求（大型礦井第一水平服務(wù)年限應(yīng)大于 30年）。兩者相比，雖然方案 3 的總投資要比方案 2高一些，但初期投 資較少，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)可能要略低一些。因此，兩方案需要通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定優(yōu)劣。 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較 第 第 4 方案有差別的建井工程費(fèi)、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)算匯總于表 421～ 424在上述經(jīng)濟(jì)比較中需要說(shuō)明以下幾點(diǎn)： （ 1）兩方案的各采區(qū)均布置有兩條采區(qū)上山，且這些上山的開掘單價(jià)近似相同。 （ 2）立井、大巷、石門及采區(qū)上山的輔助運(yùn)輸費(fèi)用均按占運(yùn)輸費(fèi)用的 20%進(jìn)行計(jì)算。 （ 3）采區(qū)上、中、下部車場(chǎng)的維護(hù)費(fèi)用均按占采區(qū)上山維護(hù)費(fèi)用的 20%估算。采區(qū)上山的維護(hù)單價(jià) 按采動(dòng)影響與未受動(dòng)影響的平均維護(hù)單價(jià)估算。 由對(duì)比結(jié)果可知，方案 2 和方案 4 的總費(fèi)用近似相同（相差不足 1%），所以還需進(jìn)一步做綜合比較。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 115 頁(yè) 表 421 方案粗略估算費(fèi)用表 方案 項(xiàng)目 方案 1 方案 2 基建費(fèi) /萬(wàn)元 立井開鑿 2179。 150179。3000179。 10－ 4＝ 90 主暗斜井開鑿 331179。 1050179。10－ 4＝ 石門開鑿 351179。 800179。10－ 4＝ 副暗斜井開鑿 331179。 1150179。10－ 4＝ 井底車場(chǎng) 1000179。 900179。 10－ 4＝ 90 上下斜井車 場(chǎng) （ 300+500）179。900179。 10－ 4＝72 小計(jì) 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi) 萬(wàn)元 立井提升 179。179。179。=4781.2 暗斜井提升 179。 179。 179。＝ 石門運(yùn)輸 179。179。179。＝ 立井提升 179。 179。 179。＝ 立井排水 380179。 24179。365179。 24179。179。 10－ 4＝ 1218 排水（斜、立） 380179。 24179。 365179。 24179。（ ＋ ）179。 10－ 4＝ 小計(jì) 小計(jì) 總計(jì) 費(fèi)用 /萬(wàn)元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 百分率 /% 100% 百分率 /% % 方案 3 方案 4 基建費(fèi) /萬(wàn)元 主暗斜井開鑿 662179。 1050179。 10－ 4＝ 立井開鑿 2179。 300179。 3000179。 10－ 4＝ 180 副暗斜井開鑿 662179。 1150179。 10－ 4＝ 石門開鑿 773179。 800179。 10－ 4＝ 上下斜井車場(chǎng) （ 300+500）179。 900179。 10－4＝ 72 井底車場(chǎng) 1000179。 900179。10－ 4＝ 林南倉(cāng) 90 萬(wàn) t 新井設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 114 頁(yè) 小計(jì) 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi) /萬(wàn)元 暗斜井提升 179。179。179。＝ 立井提升 179。 179。 179。= 立井提升 179。179。179。 ＝ 2550 石門運(yùn)輸 179。 179。 179。＝ 排水費(fèi) 380179。 24179。365179。 179。（ ＋ ）179。10－ 4＝ 排水費(fèi) 380179。 24179。 365179。 179。179。 10－ 4＝ 小計(jì) 小計(jì) 總計(jì) 費(fèi)用 /萬(wàn)元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 百分率 /% 100% 百分率 /% % 表 422 基建費(fèi)用表 方案 2 方案 4 工程量 /m 單價(jià) /元 m1 費(fèi)用 /萬(wàn)元 工程量 /m 單價(jià) /元m1 費(fèi)用 /萬(wàn)元 初 期 主井井筒 600+20 7352 600＋ 20 7352 副井井筒 600+20 7352 600＋ 20 7352 井底車場(chǎng) 1000 2154 1000 2154 主石門 166 2053 166 2053 方 案 項(xiàng) 目 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 共 115 頁(yè) 運(yùn)輸大巷 2800 2053 2800 2053 小計(jì) 后 期 主井井筒 150 7352 300 7353 副井井筒 150 7352 300 7352 井底車場(chǎng) 1000 2154 1000 2154 主石門 398 2053 663 2053 林南倉(cāng) 90 萬(wàn) t 新井設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 共 114 頁(yè) 運(yùn) 輸 大 巷 1400 2053 1400 2053 主 暗 斜 井 開 鑿 331 2500 副暗斜井開鑿 331 2800 上下斜井車場(chǎng) 400＋ 700 2200 242 小計(jì) 總計(jì) 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 共 115 頁(yè) 表 423 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 項(xiàng)目 方案 2 方案 4 工程量 /萬(wàn) t km1 單價(jià) /元（ t km） 1 費(fèi)用 /萬(wàn)元