【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分：一般部分、專題部分和翻譯部分。井田南北長約km，東西長約km，井田總面積為25km2。主采煤層為3號煤，平均傾角為14°，煤層平均總厚。井田地質(zhì)條件較為簡單。井田工業(yè)儲量為，礦井可采儲量101Mt。120萬t/a,服務(wù)年限為64a。礦井瓦斯涌出量較低，為低瓦斯礦井。井田采用立井單水平開拓，水平標(biāo)高為-690m。全礦采用帶區(qū)布置。井通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)。主要通風(fēng)機(jī)的工作方法為抽出式。用“U”型通風(fēng)。礦井年工作日為300d，工作制度為“四六”制。為古城礦古城煤礦火災(zāi)預(yù)防與治理的應(yīng)用與研究。礦井防火災(zāi)系統(tǒng)，以堵漏、灌漿、注氮、均壓和壓注膠體為主要防火災(zāi)手段，注重采用先進(jìn)的防火災(zāi)技術(shù)研究成果，對古城礦礦井災(zāi)進(jìn)行綜合防治。防火災(zāi)管理措施，提高職工安全意識，保障防火災(zāi)工作的有序進(jìn)行。

　　

【正文】 (4) 儲量條件校核 規(guī)范規(guī)定，礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井的儲量相適應(yīng)，以保證足夠的服務(wù)年限。井田的可采儲量為 101Mt，服務(wù)年限為 64 年，可以滿足礦 井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力/萬t/a礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a煤層傾角25煤層傾角2545煤層傾角45600及以 上 300500 1202404590 9308070 60 50 各省自定40 35 30 25 25 202015 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 井田開拓 井田開拓是在總體設(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)在總體設(shè)計(jì)合理原則，將主要巷道由地表進(jìn)入煤層，為開采水平服務(wù)所進(jìn)行的井巷布置和開掘工程。其中包括確定，主、副井和風(fēng)井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷位置、采（帶）區(qū)劃分以及開采順序與通風(fēng)運(yùn)輸系統(tǒng)。 井田開拓的基本問題 1) 地質(zhì)條件對開采的影響 礦井開拓方式按井筒傾角不同分為平硐、斜井、立井三種形式，按井筒形式分為單一開拓和綜合開拓 本井田開拓方式的選擇，主要考慮 到以下幾個(gè)因素： (1) 本井田煤層埋藏深度中等，煤層淺處在 100m，最深處到 1150m。 (2) 煤層傾角較小，平均傾角為 14176。 (3) 可采煤層為 3 號煤平均厚度 5m。 (4) 井田偏西北有一條大斷層，對井田劃分和開采影響不大。 2) 確定井筒形式、數(shù)目、位置、坐標(biāo) (1) 井筒形式的選擇：根據(jù)本礦井的實(shí)際情況：表土層平均厚 100；區(qū)內(nèi)地勢平坦；煤層埋深較小，淺部埋深 100m。雖然煤層埋深不大，但表土層不穩(wěn)定，不適用斜井與平峒開拓，確定本礦井采用立井開拓。 要保證井筒、井底車場及硐室位于穩(wěn)定的圍巖 中，應(yīng)使井筒盡量不穿過或少穿過流沙層、較大的含水層、較厚沖積層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層、較軟煤層及高應(yīng)力區(qū)。 (2) 井筒數(shù)目：本礦井采用主井提煤，副井運(yùn)料。由于礦井走向長度和傾向長度相差不大，而且礦井開采深度不大，故采用中央并列式通風(fēng)。 (3) 為方便管理將主井與副井均布置在工業(yè)廣場內(nèi)，其中主井回風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)。采用抽出式負(fù)壓通風(fēng)方式。 (4) 設(shè)計(jì)井筒位置坐標(biāo)見下表： 表 井筒坐標(biāo) 坐標(biāo) X Y 主井 副井 風(fēng) 井 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 3) 工業(yè)廣場的位置、形狀和面積的確定 工業(yè)場地的選擇主要考慮以下因素： (1) 盡量位于儲量中心，使井下有合理的布局； (2) 占地要少，盡量做到不搬遷村莊； (3) 井田兩翼儲量基本平衡； （ 4） 工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅； 同時(shí)工業(yè)場地的標(biāo)高要高于最高洪水位； （ 5） 工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤； （ 6） 水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。 4) 階段參數(shù)確定 井田主采煤層為 3 號煤層 ， 把礦井設(shè)計(jì)成一個(gè)大的帶區(qū)，期間有一大斷層，但對開采的影響不是很嚴(yán)重。前期開采井田的 690m 標(biāo)高以上煤為上山開采。 后期開采 690 標(biāo)高以下煤層為下山開采。前期 煤層傾角 變化較小 為 13176。 ， 緩傾斜 煤層， 為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，要求巷道布置系統(tǒng)力求簡單，掘進(jìn)工程量要少，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中帶區(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帶區(qū)式開采優(yōu)勢明顯， 故設(shè)計(jì)為 帶 區(qū)式開采 。 井底車場布置在 3底 板巖石中 。 5) 方案比較 方案一：立井單水平開拓 主、副井筒均為立井，布置在井田中央，只設(shè)一個(gè)水平。由于輔助運(yùn)輸采用電 機(jī)車運(yùn)輸，大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，局部半巖及巖巷。如圖22 方案二：主斜副立井單水平開拓 斜井提升運(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，大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷，如圖 23 方案三：斜井單水平開拓（井筒位于井田中央） 主、副井井筒均為斜井開拓，布置與井田中央，大巷布置在巖層中沿底板掘進(jìn)，局部半巖及巖巷。如圖 24 方案四：立井兩水平開拓（井筒位于井田中央） 一水平標(biāo)高 600，二水平采用立延伸，標(biāo)高 1100。如圖 23 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 圖 井筒開拓方式比較圖 表 井筒開拓方式比較圖 井筒形式 立井開拓 斜井開拓 平硐開拓 主立副斜井開拓 煤層 條件 埋藏深、表土厚為緩傾斜煤層。 傾 角 小 于25176。 表土層薄無流沙層 傾角較小，地形復(fù)雜。 井田范圍較大。 3939000+05010015020025030035040045050055060065070075080085090095010001050110011501200+05010015020025030035040045050055060065070075080085090095010001050110011501200+05010015020025030035040045050055060065070075080085090095010001050110011501200+050100150200250300350400450500550600650700750800850900950100010501100115012003939000+05010015020025030035040045050055060065070075080085090095010001050110011501200+05010015020025030035040045050055060065070075080085090095010001050110011501200+050100150200250300350400450500550600650700750800850900950100010501100115012001200115011001050100095090085080075070065060055050045040035030025020015010050+0中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 優(yōu)點(diǎn) 井身短，通過井筒的各種管線長度小，提升速度 快機(jī)械化程度高，對輔助提升有利，人員提升快，井筒斷面大，通風(fēng)阻力小，生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用低，有利于井筒維護(hù)，實(shí)用性強(qiáng)，技術(shù)可靠，不受煤塵瓦斯水文等限制。 開拓部署能適應(yīng)、產(chǎn)量大，生產(chǎn)集 中的要求，主斜井不受長度限制的要求，井筒裝備及井底車場地面設(shè)施簡單，施工簡單，掘進(jìn)快，初期投資少，延伸方便安全出口好。 最簡單的開拓方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利，主運(yùn)環(huán)節(jié)設(shè)備少，地面工業(yè)廣場簡單，水可自流，無水倉施工條件好，掘進(jìn)速度快。 主斜井膠帶運(yùn)輸生產(chǎn)能力大，井筒不受長度限制。 缺點(diǎn) 井筒施工復(fù)雜，裝備復(fù)雜，基建投資大，井筒延伸困難 井身長，通過井筒各種管線長，生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用高，維護(hù)難，掉轉(zhuǎn)提升能力小，對地質(zhì)條件適應(yīng)性差。 對井田構(gòu)造和自然條件有一定限制。 綜合立井和斜井兩者缺點(diǎn)。 適用 條件 生 產(chǎn)能力大，煤層埋藏深，表土厚或水文情況復(fù)雜，開采煤層不受條件限制，不適合斜井，平硐，綜合方式時(shí)均可采用立井開拓。 地質(zhì)構(gòu)造簡單，井田走向短。 山嶺，丘陵，溝谷地區(qū)，煤層埋于山中，在山麓 開平硐開拓。 礦井生產(chǎn)能力大。 (1) 技術(shù)比較 以上所提出四個(gè)方案大巷及水平數(shù)目不同，區(qū)別在于井筒形式和井筒位置的不同，及部分基建、生產(chǎn)費(fèi)不同。 方案一、三主井井筒形式不同。方案一主井為立井，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，備用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，掘進(jìn) 速度慢，基建投資大；方案三主井為斜井，斜井的運(yùn)輸提升能力比立井大，有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要，斜井井筒也可作為安全出口，井下一旦發(fā)中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 生事故，人員也可從主斜井迅速撤離，但斜井開拓的工業(yè)廣場比立井的工業(yè)廣場大，帶來的煤炭損失非常大。井田內(nèi) 3煤層厚度大、傾角小、賦存穩(wěn)定，涌水量小，立井的優(yōu)點(diǎn)突出，選用大箕斗提升能力大很適合 的中型礦井的需要。經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，在結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果，在方案一、三中選擇方案一：雙立單水平開拓。 方案二、四主要區(qū)別在副井筒形式不同，以及設(shè)計(jì)的井筒位 置。方案二井筒位于井田中央的儲量中心，井下運(yùn)輸距離短，運(yùn)輸費(fèi)用相對較低，但主斜井的提升能力大，副井罐籠提升也很大。方案四井筒位于井田邊界，由于井田利用部分井田邊界煤柱，減少部分壓煤，但井田中央煤層距地表距離大，井筒長，基建費(fèi)用多，經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果在方案二、四中選擇方案二：主斜副井單水平開拓。 (2) 經(jīng)濟(jì)比較 第一、二、三、四方案有差別的建井工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計(jì)算匯總與下列表中：表 2表 2表 210。 表 28 各方案粗略估算費(fèi)用表 表 古城 礦開拓方案基建費(fèi)比較表 項(xiàng)目 名稱 數(shù)量 /個(gè) 長度 /m 單價(jià) /元 /m 費(fèi)用 /萬元 方案 二 主斜副立井 單水平開拓 立井開鑿 1 700+10 斜井開鑿 1 1150 立井井底車場 1 1000 斜井井底車場 1 800 石門開鑿 2 800+480 大巷開鑿 4 5500 小計(jì) 方案 一 立井開鑿 2 700+10 立井單水平 開拓 立井延伸 0 0 0 0 立井井底車場 1 1000 石門開鑿 2 1300+50 大巷開鑿 4 5500 小計(jì) 方案三 斜井單水平 斜井 開鑿 2 1150 延伸暗斜井開鑿 0 0 0 0 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 開拓 立井井底車場 0 0 0 0 斜井井底車場 1 800 石門開鑿 2 800+480+557 大巷開鑿 4 5500 小計(jì) 方案四 立井兩水平 開拓 立井開鑿 2 700+10 立井延伸 2 450 立井井底車場 2 1000 石門開鑿 2 1300+50+557 大巷開鑿 6 5500 小計(jì) 表 古城 礦開拓方案運(yùn)輸費(fèi)比較表 項(xiàng)目 名稱 系數(shù) 運(yùn)量 (t) 運(yùn)程 （ km） 單價(jià) (元 /) 費(fèi)用 (萬元 ) 方案 二 立井提升 一水平 4000 大巷運(yùn)輸 一水平 4000 石門運(yùn)輸 一水平 4000 小計(jì) 方案 一 立井提升 一水平 4000 大巷運(yùn)輸 一水平 4000 石門運(yùn)輸 一水平 4000 小計(jì) 方案三 斜井提升 一水平 4000