【正文】 現(xiàn)有礦井立井井筒內(nèi)一般都沒有梯子間，但有些井筒的梯子間由于年久失修不能使用。井筒斷面內(nèi)除提升間外，根據(jù)井筒的用途和需要的不同，往往還須布置梯子間、管子間或延伸間。綜合上述各因素，本礦井生產(chǎn)能力大，服務(wù)年限較長，選定斷面形狀為圓形斷面。矩形斷面井筒僅適于采用木井框支護，其主要優(yōu)點是斷面利用率高，但服務(wù)年限短，承受地壓能力差，而且四角不易開鑿，故矩形斷面多用于服務(wù)年限不長（小于10～15年）、圍巖較堅固的金屬礦中?；旌暇孀鲋鞲本没贰⒐藁\；排水、壓風(fēng)、灑水、電纜等管線和梯子間。風(fēng) 井進風(fēng)、回風(fēng)或兼做礦井的安全出口。表511 立井井筒名稱名 稱用 途提升容器及裝備備注主 井提 煤箕斗（小型礦井裝備罐籠）除小型礦井外，一般不設(shè)梯子間，目前在設(shè)計中，一般不考慮留延伸間副 井升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼做通風(fēng)、排水。其主要缺點是斷面利用率較差。我國的礦井中，立井井筒斷面大多選用圓形，只有少數(shù)小型礦井選用矩形。同時，井筒穿過的巖層性質(zhì)、涌水情況、選擇的支護方式及施工方法等因素也決定了井筒的斷面形狀。經(jīng)過綜合考慮多方面因素選用方案Ⅰ作為本礦井的開拓方案，即第一水平用一對立井開拓，主井用多繩箕斗提升，副井用單繩罐籠作為提升運輸，兩井兼做進風(fēng)井。但方案Ⅱ工業(yè)廣場、主斜井和副立井井筒大量壓煤，煤柱損失量遠(yuǎn)大于方案一（方案一工業(yè)廣場、主副立井只共同壓一個煤柱）。表428 兩方案的提升費用明細(xì)表項 目 名 稱方案Ⅰ方案Ⅱ備注提升長度(m)提升長度=井筒長度+40m服務(wù)年限(年)3737年提升量(萬t)300300提升總量(萬t)1110011100單價（元/）年提升費（萬元）總提升費(萬元)總 計(萬元)表429 兩方案的水平運輸費用明細(xì)表項目名稱方案Ⅰ方案Ⅱ備注水平運距(m)服務(wù)年限(年)3737年 運 量(萬t)300300運輸總量(萬t)1110011100單價（元/）年運費（萬元）總 運 費(萬元)合計兩方案生產(chǎn)經(jīng)營費用匯總表見表4210 表4210 生產(chǎn)經(jīng)營費用匯總表 單位：萬元項 目 名 稱方案Ⅰ方案Ⅲ備 注提 升 費 用水平運輸費用合 計兩方案經(jīng)濟比較匯總表(見表4210)。變 流 室152118箕 斗 間174777井 筒 裝 備494464裝載硐室及煤倉905256清理井底撒煤硐室212484清掃井底撒煤斜巷573077提升機設(shè)備1670829變流室設(shè)備933826箕 斗 設(shè) 備206186井口房設(shè)備104872井底設(shè)備197424清理井底散煤設(shè)備62815合 計6663245表425方案Ⅱ的固定資產(chǎn)投資費用明細(xì)表項 目費 用單位/元備 注井 塔512302主井為膠帶提升，傾角為25o,副井為單繩罐籠提升。1）兩方案固定資產(chǎn)投資費用比較:兩方案的固定資產(chǎn)投資費用見表424和表425。開拓方案經(jīng)濟比較對方案Ⅰ和方案Ⅱ進行經(jīng)濟比較時，兩方案相同或基本相同的部分不參與比較，如副井都是立井開拓，兩方案各項費用基本相同、采區(qū)的設(shè)備等也基本相同，不參與比較，礦井的涌水量不大，排水費用較少，對比較結(jié)果影響不大，也不參與比較。對于方案Ⅲ副井采用斜井開拓，由于本井田埋藏較深，斜井輔助運輸極不合理，所以也不予考慮。1． 工業(yè)廣場和斜井井筒大量壓煤；2． 地面工業(yè)廣場布置分散；3． 斜井井筒較長，增加了掘進量；4． 井筒長，通風(fēng)阻力較大通風(fēng)困難；5． 斜井維護費用高；6． 第二水平井筒延伸困難，且都需留較多的保安煤柱，煤柱損失量大。第Ⅳ方案1． 井下為雙翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量，井底車場位于儲量中心，井下運營費用低；2． 采用斜井施工，掘進及施工設(shè)備簡單，初期投資少；3． 斜井采用皮帶運輸，提升能力大，能實現(xiàn)連續(xù)運提；4． 延伸斜井井筒的施工比較方便，對生產(chǎn)的干擾少；5． 工業(yè)廣場可布置在井田范圍內(nèi)，生產(chǎn)比較集中；6． 提升費用低。1． 工業(yè)廣場和斜井井筒大量壓煤；2． 井口位置不易布置在井田中央，立井井口和斜井井口不利于集中布置，工業(yè)廣場比較分散；3． 斜井線路長，管道鋪設(shè)工程量大，費用高；4． 井筒復(fù)雜，通風(fēng)阻力大；第Ⅲ方案1． 井下為雙翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量；2． 主副井井口距離較近，便于集中布置工業(yè)廣場；3． 工業(yè)廣場可以布置在井田邊界，不壓或少壓煤柱；4． 井底車場位于儲量中心，井下運營費用低；5． 斜井提升能力大，采用皮帶提升，能實現(xiàn)連續(xù)運提，提升費用低；6． 延伸井筒施工比較方便，對正常生產(chǎn)的干擾小。1． 立井井筒掘進技術(shù)和施工設(shè)備較復(fù)雜，掘進速度慢，需要穿越含水層，施工復(fù)雜，工作條件差；2． 下水平的延伸較困難；3． 提升費用高。（開拓方案剖面圖見圖428）圖428 反斜井開拓系統(tǒng)示意圖方案Ⅴ：反斜井立井聯(lián)合開拓，反斜井做主井，皮帶運提，立井做副井，罐籠提升，做輔助運提，兩井均兼做進風(fēng)井。（開拓方案剖面圖見圖426） 圖426 斜井立井開拓系統(tǒng)示意圖方案Ⅲ：一對斜井開拓，即主副井都用斜井開拓，主井皮帶運提，副井串車提升。 現(xiàn)針對第一水平的開拓，兼顧下水平的延伸，預(yù)提出五個開拓方案：方案Ⅰ：一對立井開拓，主副井均采用立井開拓，主井用箕斗提升，副井用罐籠提升，主要任務(wù)是提矸，擔(dān)負(fù)人員和設(shè)備的升降、坑木入井，主副井均兼做進風(fēng)井。為此，在選擇礦井開拓方案時需要綜合考慮上述各種影響因素。它直接關(guān)系到礦井的綜合經(jīng)濟效益。五、選擇礦井開拓方案 影響選擇礦井開拓方案的因素很多，主要是地質(zhì)因素、技術(shù)因素和管理因素。本礦井為大型礦井設(shè)兩個備采工作面；生產(chǎn)工作面結(jié)束前安排接替工作面。第一水平劃分為四個采區(qū)，采區(qū)走向長平均1440m，傾向長1580/1400m。同一煤層內(nèi)，沿傾斜方向的開采順序，采用下行式開采順序。在煤層群中，上下煤層的開采順序，一般先采上層在采下層，在同一分段內(nèi)，上下層如同時開采，應(yīng)使上層工作面超前一段距離，避免受下層頂板巖石移動影響。礦井各水平的開采順序按照從上到下的原則，作好水平接替和礦井延深工作。四、礦井各水平煤層上下山和采區(qū)的開采順序，第一水平的劃分和配采關(guān)系開采順序是指礦井工作應(yīng)有計劃有步驟的按順序進行，作到采掘并舉，掘進先行，合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求：保證開采水平、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替。在一定的井田地質(zhì)、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道可有多種布置方式，開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。對于急傾斜傾斜和大多數(shù)緩斜煤層的礦井，根據(jù)圍巖和煤層情況及開采要求，回風(fēng)大巷可設(shè)在煤組穩(wěn)固的底板巖層中，有條件時，可設(shè)在煤組下部堅硬圍巖穩(wěn)固的簿及中厚煤層中。礦井第一水平總回風(fēng)道布置應(yīng)根據(jù)具體情況區(qū)別對待。圖423運輸大巷分組集中布置方式圖424大巷與煤層距離（二）總回風(fēng)道布置回風(fēng)大巷的布置原則與運輸大巷布置基本相同，并且對于一個具體礦井來說，常采用相同的布置方式。本礦井設(shè)計采用分組集中布置，請參閱圖423集中運輸大巷布置大巷位置選擇為了保證生產(chǎn)使用，便于維護減少煤柱損失，一般將主要運輸大巷布置在煤層底板不受采動影響的堅硬巖層或煤組下部媒質(zhì)堅硬圍巖穩(wěn)定無自然發(fā)火的簿及中厚煤層中，為了保護大巷不受采動影響，底板巖石大巷必須與煤層保持適當(dāng)距離，根據(jù)我國經(jīng)驗，煤層與大巷間巖柱尺寸隨煤層賦存深度和巖石性質(zhì)而變，一般為10～30m。主要運輸大巷在符合開拓要求的前提下，要盡量縮短大巷長度避免過多的彎曲轉(zhuǎn)折以減少開拓工程，作到運輸方便，有利通風(fēng)，并應(yīng)設(shè)在堅硬耐久不易風(fēng)化無自然發(fā)火的煤巖層內(nèi)。該增產(chǎn)儲量合并計入水平實際采出煤量中三、 主要運輸大巷及回風(fēng)道的布置方式和位置選擇(一)、主要運輸大巷階段或水平主要運輸大巷是溝通采區(qū)與井底車場的主要交通運輸干線，并進行通風(fēng)排水及布設(shè)管線。故除了受地質(zhì)水文條件限制外，首先考慮上述因素。節(jié)省開拓費用?？紤]到本井田涌水量不大，瓦斯含量不高，所以通風(fēng)和排水都不會影響本礦井的水平劃分。下山開采煤向上運輸，無折返運輸，運輸工作量少：各采區(qū)都要解決采區(qū)內(nèi)的排水問題，如礦井涌水量大，增加了硐室和排水設(shè)備而且通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜。上山和下山開采在工作面方面沒有多大的差別，但在采區(qū)運輸提升排水和上下山掘進等方面卻有不同之處。階段高度或斜長往往隨煤層傾角與回風(fēng)道標(biāo)高不同而有較大變化，階段斜長在一定程度上受采區(qū)斜長控制，緩斜煤層和近水平煤層的深部以及傾斜長度過大的局部塊段，往往采用上下山或增設(shè)中間水平開采。主副井之間間距為75m，井筒位置位于井田走向中央，工業(yè)廣場布置在井筒周圍。本井田可采用立井開拓(主井設(shè)箕斗、副井為罐籠)或斜井(主井為皮帶)開拓，井筒位于井田中央?？紤]到斜井井口經(jīng)常設(shè)有人車站人車存車線等，使井筒斷面增大，故在方案或初步設(shè)計階段確定主副井位置時，一般使兩互相平行的主副井中線或提升中線相距35～40m。 主副井相對位置的選擇：斜井或立井在同一工業(yè)場地內(nèi)相對位置一般如下：(1)、斜井根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，礦井各出口之間的距離不得小于30m。從地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置要求，平坦地形最適合礦井建設(shè)，不僅平場工程量小，大型建筑物的基礎(chǔ)處理也比較簡單。為了減少煤柱，在選擇井筒位置時，如果能設(shè)在井田之外，應(yīng)選擇在無煤區(qū)，薄煤區(qū)，高灰分區(qū)，變質(zhì)區(qū)，火成巖活動區(qū)和開采有實際困難的部位。沿井田傾斜方向主要運輸石門的運輸功與石門長度成正比，所以井筒位置應(yīng)該力求減少石門長度。由于礦井占地多，矸石山和煤泥水對生態(tài)和美觀有污染，故應(yīng)選擇荒地結(jié)合地形布置生產(chǎn)系統(tǒng)，以減少土石方工程，認(rèn)真貫徹少占不占良田，不拆或少拆村莊，盡量減少環(huán)境污染的方針。選擇井筒位置的主要條件：地面條件井口附近要有一定的范圍，用以布置工業(yè)場地，其中包括主副井生產(chǎn)系統(tǒng)建筑物與結(jié)構(gòu)物。根據(jù)根據(jù)潞安集團五陽煤礦水文地質(zhì)條件，地面地下情況及地形地貌特征，本礦井只宜采用立井開拓或斜井開拓。，實現(xiàn)連續(xù)運提。，或沖擊層厚；，圍巖不穩(wěn)定需特殊施工；，用立井開采兼顧小開采。適合煤層賦存較高的山嶺、丘陵，或溝谷地區(qū)。（一） 井筒形式的選擇請參閱表421井筒選擇表表421 井筒選擇表井筒形式優(yōu)點缺點適應(yīng)條件平硐開拓井下煤炭運輸不需轉(zhuǎn)載即可由平硐直接外運，工業(yè)設(shè)施簡單，井巷工程量小，利于排水，掘進速度快，不留或少留工業(yè)場地煤柱，煤柱損失少。在采掘時還應(yīng)防止導(dǎo)水，以防萬一。另外在天倉向斜軸一線瓦斯含量集中，采掘時應(yīng)防止瓦斯突出。斷層附近巖層不完整，巖石破碎，易冒頂，片幫，開掘時應(yīng)加強支護以保安全，另外還應(yīng)防止斷層導(dǎo)水。影響采區(qū)布置和煤層開采的主要構(gòu)造因素是斷層，其次是褶曲。經(jīng)勘察表明，南峰擴區(qū)將來生產(chǎn)的主要沖水因素為3煤層以上個含水層通過冒落帶和有效裂隙涌入，根據(jù)相鄰采區(qū)資料和本區(qū)煤層附存條件，,?，F(xiàn)將各可采煤層分述如下：3煤層：位于山西組下部，～,夾矸0～2層，厚度大且穩(wěn)定，是全區(qū)穩(wěn)定的主要可采煤層；9煤層：位于KK4石灰?guī)r之間，～,，含夾矸0～1層，厚度大，層位不穩(wěn)定，為全區(qū)的主要可采煤層；11煤層：位于K2石灰?guī)r之下10m左右，～，,含夾矸0～1層，厚度大，層位穩(wěn)定，為全區(qū)主要可采煤層。本擴區(qū)內(nèi)的主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系上統(tǒng)太原組，共含煤5～17層，其中3號、9號和11號煤層為主要可采煤層。天倉向斜縱貫全區(qū)，其次有十字道背斜、東周背斜。小型斷層有東南上斷層、1505斷層、倉上2號斷層、西王橋斷層、五陽斷層等，其產(chǎn)狀與較大斷層基本一致。兩翼角度5o左右，局部可達12o，與其伴生的次級曲有催村向斜、大郝溝向斜，十字道背及五陽背斜，其軸向大致與天倉向斜一致。第四章 井田開拓第一節(jié) 井田地質(zhì)、老窯及水文對開采的影響五陽井田的地質(zhì)特征是寬緩褶曲，伴生有大、中型高角度正斷層和次級小型正斷層，構(gòu)造線方向多為北東東向。 按年工作日為330天，可知本礦的日生產(chǎn)能力為：196。但考慮到近來煤礦礦井在向大型化、特大型化方向發(fā)展，綜合機械化程度高，年產(chǎn)量300萬噸很容易達產(chǎn)，所以，選定礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)為300萬t/a，為合理井型，該礦井的服務(wù)年限為68年。井型為240萬t/a時，雖然滿足《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》要求，但井田為近水平煤層，可以實現(xiàn)上下山開采，劃分三個水平會增加礦井的掘進工程量，而且階段斜長太大，所以劃分為三個階段三個水平在綜合經(jīng)濟技術(shù)比較不太合理，所以不選取分三個水平開采.根據(jù)設(shè)計規(guī)范，當(dāng)分兩個水平開采時，設(shè)計生產(chǎn)能力為240萬t/a時，礦井服務(wù)年限要大于50年，第一水平設(shè)計服務(wù)年限雖然大于25年，且下水平的服務(wù)年限也滿足要求，礦井生產(chǎn)能力為240萬t/a符合設(shè)計要求。下面以劃分兩個和三個水平進行比較：方案一劃分四個階段，兩個水平，以+230～+490劃分第一水平，以50～+230劃分為第二水平；方案二劃分三個階段，三個水平，以+310～+490劃分為第一水平，+130～+310劃分為第二水平，50～+130劃分為第三水平。在這種情形下，水平垂高與煤層的斜長沒有直接關(guān)系，這一點與階段劃分開采水平是不同的。如開采煤層不多、上下可采煤層的間距不大，可以采用單水平開拓。在極少數(shù)情況下，一個開采水平開采兩個上山