【正文】 （5）風速驗算在確定了井筒的類型及主要參數(shù)后，需要對其進行必要的風速驗算，以同時保證。在生產(chǎn)水平減產(chǎn)前必須完成井筒延深和新水平的開拓準備。內(nèi)設(shè)玻璃鋼梯子間作為安全出口井筒斷面布置如圖47所示。圖46 林南倉五礦副井井筒斷面布置圖（3）風井風井布置在井田北部邊界。井筒斷面布置如圖45所示。井筒內(nèi)裝備兩對12t多繩箕斗提升煤炭。井筒布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運輸方式、通風安全等因素，具體遵循原則如下：（1）符合《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》對運輸、通風、管線等布置的要求，滿足施工需要；（2）合理使用斷面空間，減少井筒工程量（3）有利于井筒檢修、維護、清掃和人員通行安全；（4）當提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞應(yīng)減少到最低程度。礦井共有四個井筒，分別為主立井、副立井、西回風立井、東回風立井。同時，圓形斷面井筒具有承受地壓性能好、通風阻力小、服務(wù)年限長、維護費用少以及便于施工等特點。 礦井基本巷道 井筒立井井筒斷面形狀有圓形和矩形，我國煤礦一般都采用采用圓形斷面。）時間（h）運距（km）基價（元）費用（萬元）一水平立井130315360二水平立井130271560小計合計表48 方案三 立井兩水平開拓暗斜井延伸項目數(shù)量（10m）基價（萬元）費用（萬元）費用（萬元）初期建井費用（萬元）主井開鑿表土段基巖段副井開鑿表土段基巖段井底車場巖巷小計后期基建費用（萬元）主井開鑿斜井段163副井開鑿斜井段163井底車場巖巷110小計生產(chǎn)費用（萬元）系數(shù)煤量（萬t）提升高度（km）單價（元/）立井提升209509693暗斜井提升9693排水涌水量（m179。 開拓方案詳細經(jīng)濟比較用Excel編制的方案一、方案三的基建、生產(chǎn)費用計算表分別見下表。）時間（h）運距（km）基價（元）費用（萬元）一水平立井130315360 二水平斜井130271560 立井130271560 小計　 合計　 表46 方案四 立井兩水平開拓暗斜井延伸　　　數(shù)量（10m）基價（元）費用（萬元）費用（萬元）基建費用（萬元）主立井開鑿表土段5 基巖段91 副立井開鑿表土段5 基巖段91 一水平石門開鑿巖巷50 井底車場巖巷280 主暗斜井開鑿巖巷65 副暗斜井開鑿巖巷65 小計　 生產(chǎn)費用（萬元）提升系數(shù)煤量（萬t）提升高度（km）基價（元）費用（萬元）一水平立井提升11257 二水平斜+立井提升9693 排水涌水量（m179。/h）時間（h）運距（km）基價（元）費用（萬元）一水平130315360 二水平130271560 石門運輸系數(shù)煤量（萬t）平均運距（km）基價（元）費用（萬元）第一水平11257 第二水平9693 小計　 合計　 表44 方案二 立井兩水平開拓暗斜井延伸　　　數(shù)量（10m）基價（元）費用（萬元）費用（萬元）基建費用（萬元）主立井開鑿表土段5 基巖段79 副立井開鑿表土段5 基巖段 一水平石門開鑿巖巷50 井底車場巖巷230 主暗斜井開鑿巖巷 副暗斜井開鑿巖巷 小計　 生產(chǎn)費用（萬元）提升系數(shù)煤量（萬t）提升高度（km）基價（元）費用（萬元）一水平立井提升11257 二水平斜+立井提升9693 排水涌水量（m179。方案I：立井兩水平開拓立井直接延伸方案II：立井兩水平開拓加暗斜井延伸方案III：立井兩水平開拓暗斜井延伸 方案IV：立井兩水平開拓加暗斜井延伸在井田實際情況的基礎(chǔ)上，首先進行方案的粗略經(jīng)濟技術(shù)比較，根據(jù)技術(shù)條件，將方案1與方案方案3與方案4進行比較，排除其中兩個相對較劣的方案，然后對剩下的兩個方案進行精確的經(jīng)濟技術(shù)比較，粗略方案經(jīng)濟比較見下表。方案IV：立井兩水平開拓加暗斜井延伸，上、下山開采。方案III：立井兩水平開拓加暗斜井延伸，上、下山開采。方案II：立井兩水平開拓暗斜井延伸，上、下山開采。在井田實際情況的基礎(chǔ)上，采區(qū)劃分和大巷布置不變，提出技術(shù)上可行的四種方案，如圖421所示：方案I：立井兩水平開拓立井直接延伸，上、下山開采。在井田內(nèi)每翼布置一個生產(chǎn)采區(qū)，并采用采區(qū)前進式開采順序。根據(jù)井田條件和設(shè)計規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本井田可劃分為2個水平，4個階段。同時生產(chǎn)的采區(qū)一個，一個采區(qū)保證全礦井的產(chǎn)量。礦井開拓水平內(nèi)同時生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù)應(yīng)符合“規(guī)范”規(guī)定，見表42。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。的煤層，采用上下山同時布置采區(qū)；初期開采的采區(qū)，應(yīng)盡量布置在高級儲量區(qū)域內(nèi)。根據(jù)我國經(jīng)驗，當煤層間距小于20～30m時，適合采用聯(lián)合布置采區(qū)；煤層數(shù)多、可采總厚度大時，采用聯(lián)合布置更為有利。煤層群分組時，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)濟上的合理性。采區(qū)走向長度的確定應(yīng)以技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理為原則。林南倉礦井兩可采煤層的間距較小，地質(zhì)條件較簡單，故設(shè)計采用集中大巷布置。當井田上部邊界標高不一致時總回風道可按不同標高分段設(shè)置，但分段不宜過多。（8）礦井通風系統(tǒng)要求設(shè)置總回風道時，總回風道的布置原則，同上述運輸大巷基本相同。（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)。為便于機車行使，大巷應(yīng)盡量取直，不宜彎曲折轉(zhuǎn)過多。對急傾斜煤層，一般應(yīng)布置在底板移動線之外，并留出10～20 m 的安全巖柱。（5）巖石運輸大巷應(yīng)布置在堅硬、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。（3）運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，儲量有限的單個薄及中厚煤層；② 煤組（或煤系）底部有距離很近的富含溶洞水或含水層，不宜布置底巖石運輸大巷，而在煤層中有堅硬頂板、有布置大巷條件的薄及中厚煤層；③ 井田走向較短，運輸大巷服務(wù)年限不長，而煤層厚度又不大、大巷維護不困難時；④ 煤組（或煤系）底部有煤質(zhì)堅硬、圍巖穩(wěn)固、無自然發(fā)火危險的薄及中厚煤層，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較有利時；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。對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，也可以分別劃分為煤組。某些礦區(qū)的經(jīng)驗表明：煤層間距小于50 m時，一般可采用集中運輸大巷的布置方式；而采用分組集中大巷的布置方式時，分層間距一般應(yīng)大于70 m。第一水平垂高為：420m，第二水平垂高為：230 m。根據(jù)以上標準，林南倉礦計劃設(shè)三個主水平，三個水平都采用上、下山開拓。用多水平上下山開采的礦井，為解決下山采區(qū)排水、通風和輔助運輸?shù)壤щy，也可考慮設(shè)置輔助水平。在井田深部受自然條件限制時，且儲量不多，深部境界不一致，設(shè)置開采水平有困難或不經(jīng)濟時，可在最終水平以下設(shè)下山開采。為擴大水平的開采范圍，對傾角在16176。用盤區(qū)石門和溜煤眼開采時，盤區(qū)斜長可根據(jù)具體確定。表41 礦井水平垂高表井 型緩傾斜、傾斜煤層急傾斜煤層大、中型礦井150～250100～150小型礦井80～12060～100采用上下山開拓時，水平垂高可大于250 m。其中開采水平有合理的服務(wù)年限很重要，須符合規(guī)范規(guī)定。開采水平的高度根據(jù)煤層賦存條件、生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等因素綜合考慮決定。為保證井下生產(chǎn)時有足夠的風量，本礦井開采前期采用中央邊界式通風。④ 采用分區(qū)式通風系統(tǒng)時，回風井設(shè)在各采區(qū)的上部邊界。大型礦井相距可達60～100m，并在井田上部邊界附近設(shè)安全出口，如果礦井水文地質(zhì)條件簡單，無突水危險時，且主副井筒均能上下人員，也可以單獨設(shè)置安全出口。② 采用中央并列式通風系統(tǒng)時，進、回風井并列在工業(yè)廣場內(nèi)。（2）風井位置的確定風井位置應(yīng)根據(jù)通風系統(tǒng)合理選擇。⑥ 用斜井開拓時，應(yīng)考慮井筒層位的合理選擇，考慮其經(jīng)濟技術(shù)的合理性。④ 井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層、較大含水層、較厚的沖積層、有煤和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層，以減少施工困難，并盡量少壓煤。③ 盡量不占良田、少占農(nóng)田。 確定工業(yè)廣場及井口位置（1） 工業(yè)廣場及井口位置確定的原則① 對初期開采有利，即儲量必須可靠，井巷工程量省，建井工期較短。若采用主井通風，用箕斗或膠帶輸送機井筒做風井時，應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。（3）井筒數(shù)目采用斜井或立井開拓時，新建礦井一般要開鑿一對井筒，滿足提升和輔助運輸?shù)男枰M足礦井通風和施工的需要。采用立井多水平開拓時，為避免出現(xiàn)多段提升，增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不宜多次采用暗斜井延深，避免增加設(shè)備占用量，增加投資費用。當條件受限制時，主副井不能直接延深時，也可采用暗立井延深開拓方式。根據(jù)井田特點，結(jié)合地面布置，采用單一的開拓方式不能滿足通風、安全生產(chǎn)、提升、運輸時或單一開拓不合理時，可采用平硐—立井、平硐—斜井、斜井—立井等綜合開拓方式。片盤斜井可一個片盤生產(chǎn)，一個片盤準備。 輸送機 ≤16176。各種提升方式的斜井井筒傾角一般規(guī)定如下： 串車提升 ≤25176。當平硐以上煤層垂高或斜長過大時，多開地面出口有利時，可采用階梯平硐開拓。煤層傾角＞45176。煤層傾角25176。表31 我國各類井型的新建礦井和第一水平設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力Mt礦井煤塵有爆炸危險性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井，煤層有自燃傾向，需加強通風，故礦井采用兩翼對角式通風，設(shè)一條回風大巷，在中部布置一個風井，以滿足通風要求。運輸能力大，調(diào)度方便靈活。（2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核。井田內(nèi)11，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。則礦井服務(wù)年限為:T=()=符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求。（4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模；否則應(yīng)縮小規(guī)模。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》：礦井設(shè)計生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、回采對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。 表22 礦井儲量匯總煤層礦井工業(yè)儲量/Mt永久煤柱損失/Mt設(shè)計開采損失/Mt設(shè)計可采儲量/Mt89合計3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計年工作日為330d,工作制度采用“四六制”，每天四班作業(yè)：三班生產(chǎn)，一班準備，每班工作6h。，可得Z=()=。工業(yè)場地煤柱煤量=梯形面積煤層平均厚度煤層平均密度則11煤層的工業(yè)場地保護煤柱壓煤量為：=。以上數(shù)據(jù)均來自于開灤礦務(wù)局地測處中國礦業(yè)大學(xué)測物系在全國礦山測量學(xué)術(shù)會議上發(fā)表的開平礦區(qū)地表移動規(guī)律綜合分析材料中關(guān)于《地表移動主要參數(shù)的計算》所載。、β=70176。本礦井的沖積層厚200m，沖積層移動角φ為45176。垂直剖面法設(shè)計工業(yè)場地保護煤柱如圖23所示。以同樣的方法在平行煤層走向的剖面Ⅱ，按其走向移動角δ作保護線，求得沿走向的煤柱邊界AˊBˊ和CˊDˊ，將nˊkˊ和AˊBˊ，CˊDˊ均繪制在平面圖上，即得保護煤柱邊界ABCD。通過受保護面積中心作一沿煤層傾斜方向的剖面Ⅰ，在這個剖面上，由維護帶的邊緣點m1，n1起在表土層以φ劃兩條保護線，即m1m2，n1n2。在矩形的外緣加上20m寬的維護帶，得受保護面積aˊbˊcˊdˊ。保護煤柱的留設(shè)與計算一般用垂直剖面法求得，具體方法與步驟如下：。（4） 井筒保護煤柱：主、副井井筒保護煤柱在工業(yè)場地保護煤柱范圍內(nèi)，風井井筒保護煤柱在煤層露頭中，故井筒保護煤柱損失量為0。（2） 斷層保護煤柱：本井田存在三個落差較大的斷層，斷層每側(cè)留設(shè)保護煤柱30m寬，則各煤層的斷層保護煤柱損失量為：11煤層：60= Mt12煤層: 60= Mt。表21 工業(yè)場地占地面積指標井型/占地面積指標/ha.()14~6~~3~~~~~注：指標中小井取大值，大井取小