【正文】 根據(jù)上述各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，給出四種開拓方案 (詳細(xì)見 )，經(jīng)過后面方案比較確定，范各莊礦設(shè)兩個(gè)水平、三個(gè)階段，第一水平采用仰斜開采，第二水平以上采用仰斜開 采，第二水平以下采用俯斜開采。） 時(shí)間（ h） 運(yùn)距（ km） 基價(jià)（元） 費(fèi)用（萬元） 一水平立井 130 315360 二水平立井 130 271560 小計(jì) 第 33 頁 共 1435 頁 合計(jì) 表 48 方案三 立井兩水平開拓暗斜井延伸 項(xiàng)目 數(shù)量（ 10m） 基價(jià)（萬元） 費(fèi)用（萬元） 費(fèi)用（萬元） 初期建井費(fèi)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(jì) 后期基建費(fèi)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(jì) 生產(chǎn)費(fèi)用（萬元） 系數(shù) 煤量（萬 t） 提升高度 （ km） 單價(jià)（元/） 立井提升 20950 9693 暗斜井提升 9693 排水 涌水量（ m179。 開拓方案詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較 用 Excel編制的方案一、方案三的基建、生產(chǎn)費(fèi)用計(jì)算表分別見下表。） 時(shí)間（ h） 運(yùn)距（ km） 基價(jià)（元） 費(fèi)用（萬元） 一水平立井 130 315360 二水 斜 130 271560 第 31 頁 共 1435 頁 平 井 立井 130 271560 小計(jì) 合計(jì) 表 46 方案四 立井兩水平開拓暗斜井延伸 數(shù)量（ 10m） 基價(jià)（元） 費(fèi)用（萬元） 費(fèi)用（萬元） 基建費(fèi)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(jì) 生產(chǎn)費(fèi)用（萬元） 提升 系數(shù) 煤量 （萬t） 提升高度 （ km） 基價(jià)（元） 費(fèi)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(shí)間（ h） 運(yùn)距（ km） 基價(jià)（元） 費(fèi)用（萬元） 一水平 130 315360 二水平 130 271560 石門運(yùn)輸 系數(shù) 煤量（萬 t） 平均運(yùn)距 （ km） 基價(jià)（元） 費(fèi)用（萬元） 第一水平 11257 第二水平 9693 小計(jì) 合計(jì) 表 44 方案二 立井兩水平開拓暗斜井延伸 數(shù)量（ 10m） 基價(jià)（元） 費(fèi)用（萬 元） 費(fèi)用（萬元） 基建費(fèi)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(jì) 生產(chǎn)費(fèi)用（萬元） 提升 系數(shù) 煤量（萬 t） 提升高度 （ km） 基價(jià)（元） 費(fèi) 用（萬元） 一水平立井提升 11257 二水平斜 +立井提升 9693 采礦學(xué)說明書 _畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 排水 涌水量（ m179。 方案 Ⅰ ：立井兩水平開拓立井直接延伸 采礦學(xué)說明書 _畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 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 圖 41 各方案示意圖 在井田實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行方案的粗略經(jīng)濟(jì)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(jìn)行比較，排除其中兩個(gè)相對(duì)較劣的方案，然后對(duì)剩下的兩個(gè)方案進(jìn)行精確的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，粗略方案經(jīng)濟(jì)比較見下表。 方案 Ⅳ ：立井兩水平開拓加暗斜井延伸， 上山開采 。 方 案 Ⅲ ：立井兩水平開拓加暗斜井延伸， 上山開采。 方 案 Ⅱ ：立井兩水平開拓暗斜井延伸，上山開采。 在井田實(shí)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，上山開采。在井田內(nèi)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。 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 個(gè)水平， 2 個(gè)階段。 同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)一個(gè)，一個(gè)采區(qū)保證全礦井的產(chǎn)量。 礦井開拓水平內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)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(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)量區(qū)域內(nèi)。 根據(jù)我國經(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。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。采區(qū)走向長度的確定應(yīng)以技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理為原則。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)。礦井第一水平的總回風(fēng)道應(yīng)盡可能保持標(biāo) 高一致。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。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。 6) 大巷的方向與煤層走向大體一致。根據(jù)我國經(jīng)驗(yàn)，這一法線距離一般為 15～ 30 m。 4) 大巷若布置在煤層中，需在上下幫兩側(cè)各留 40～ 50 m 保護(hù)煤柱。對(duì)有突然涌水危險(xiǎn)的煤層也可考慮單獨(dú)劃組。 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。 開采水平布置及井底車場的選型 開采水平布置的原則： 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。第一水平標(biāo)高為－ 500m，第二水平標(biāo)高為－ 900m。開采近水平煤層分煤層開拓，距開采水平較遠(yuǎn)的煤層，其儲(chǔ)量不大，設(shè)置開采水平不經(jīng)濟(jì)時(shí)，也可以設(shè)置輔助水平。 在開采水平以上的上山煤層斜長過長，用一個(gè)階段開采技術(shù)上有困難，安全上又不可靠時(shí)，可考慮設(shè)置輔助水平。 以下的緩傾斜煤層，可采用上下山開拓。采用傾斜長壁采煤法時(shí)，階段斜長可取 1000～ 1500 m。 對(duì)于開采近水平煤層的礦井，用盤區(qū)上（下）山準(zhǔn)備時(shí)，盤區(qū)上山長度一般不宜超過 1500 m，盤區(qū)下山不宜超過 1000 m。水平垂高可按下表選取。從以下方面進(jìn)行分析論證： 1) 是否有合理的階段斜長； 2) 階段內(nèi)是否有合理的區(qū)段數(shù)目； 3) 要保證開采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲(chǔ)量； 4) 要使水平高度在經(jīng)濟(jì)上合理。 確定開采水平和階段高度 開采水平的確定是礦井設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到礦井的基本建設(shè)投資及生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用，是礦井開拓的重要參數(shù)。 根據(jù) 林南倉四 礦的生產(chǎn)實(shí)際：產(chǎn)量為 300 萬噸 /年，走 向不太長。 ? 采用對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)井設(shè)在井田兩翼上部邊界。一般可利用其一井筒進(jìn)風(fēng)，另一井筒回風(fēng)，主副井筒相距 30～ 50m。 ? 采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，主、 副井筒設(shè)在井田儲(chǔ)量中央，風(fēng)井設(shè)在井田上部邊界中央。 林南倉二 礦工業(yè)廣場和主副井井口布置在井田走向的中央，對(duì)于本礦井井田走向中央也大致是井田儲(chǔ)量中央。 ? 工業(yè)廣場和井筒應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，不受洪水、巖崩、泥石流、滑坡及森林火災(zāi)的威脅。充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場，以便使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理，便于與外界溝通，使運(yùn)輸方便。 ? 應(yīng)使井田兩翼儲(chǔ)量大致平衡，即井筒應(yīng)位于儲(chǔ)量中心，利于井下運(yùn)輸、 通風(fēng)和開采系統(tǒng)布置，減少生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用。 林南倉二 礦為新建礦井，且瓦斯涌出量低，綜合考慮后確定布置 1 個(gè)主井、 1 個(gè)副井、 2 個(gè)風(fēng)井。風(fēng)井的個(gè)數(shù)是根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)要求以及安全生產(chǎn)的需要合理確定的。 第 23 頁 共 1435 頁 2) 本礦井的井筒形式 由于礦井煤層埋藏較深，沖積層厚度中等，斜長較大，所以，本礦井采用立井多水平開拓方式。 大型礦井采用立井多水平開拓，而第二水平采用暗斜井延深時(shí)，暗斜井井筒個(gè)數(shù)、主副暗斜井的提升能力，以及通風(fēng)安全等條 件均應(yīng)作詳細(xì)計(jì)算，避免出現(xiàn)暗斜井能力不足，要特別注意副井提升能力的校核。 第一水平采用立井開拓的大中型礦井，其延深方式可采用延深井筒方法開拓深部水平，或采用膠帶輸送機(jī)暗斜井和至延深副井的開拓方式。 采用立井開拓的一般條件為： ? 煤層賦存較深或沖積層較厚時(shí)； ? 水文地質(zhì)條件復(fù)雜，井筒需要特殊施工時(shí)； ? 多水平開 拓的急傾斜煤層； ? 其他井筒形式無法開拓的條件。 對(duì)于有條件的礦井，在急需煤炭地區(qū)，其淺部可采用片盤斜井開拓，提前出煤，由小到大，然后集中斜井開拓。 箕斗提升 2535176。 對(duì)于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡單的緩傾斜、傾斜煤層，應(yīng)盡量采用斜井開拓。 井田開拓的基本問題 確定井筒的形式、數(shù)目、配置 1) 井筒形式選擇的一般標(biāo)準(zhǔn) 煤層賦存和地形等條件具有平硐開拓條件時(shí)，應(yīng)首先考慮采用平硐開拓。 煤層傾角＞ 45176。 煤層傾角 25176。 第 21 頁 共 1435 頁 表 31 我國各類井型的新建礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 /Mt礦井煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井，煤層有自燃傾向，需加強(qiáng)通風(fēng)，故礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，設(shè)一條回風(fēng)大巷，東區(qū)、西區(qū)各布置一個(gè)風(fēng)井，以滿足通風(fēng)要求 。軌道大巷采用 10t 架線電機(jī)車牽引 固定車廂式礦車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開拓方式為立井二水平開拓，主立井采用 箕斗提升，副立井采用罐籠提升、下放物料，井下主要運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。根據(jù)現(xiàn)代化礦井 ―一礦一井一面 ‖的發(fā)展模式，可以只布置一個(gè)高產(chǎn)高效工作面并保證產(chǎn)量。 井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核： (1)煤層開采能力。 礦井可采儲(chǔ)量 ZK、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 A 和礦井服務(wù)年限 T 三者之間的關(guān)系為： T=ZK/AK 公式 31 式中： T——礦井服務(wù)年限， a； ZK——礦井可采儲(chǔ)量， Mt； A——設(shè)計(jì)生產(chǎn) 能力， Mt； K——儲(chǔ)量儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。 確定 林南倉 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 3Mt/a。 (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(qiáng)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(chǔ)量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大。 礦井設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、回采對(duì)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(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。 第 19 頁 共 1435 頁 制度、設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)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(zhǔn)備，每班工作 6h。 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(hù)煤柱壓煤量為 Mt 各種永久煤柱儲(chǔ)量損失之和 P=++++= Mt 礦井可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量 Z 是礦井可以采出的儲(chǔ)量，在求得各種永久煤柱的儲(chǔ)量損失后，可按下式計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量： Z=(ZKP)C 公式采礦學(xué)說明書 _畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 21 式中： Z——礦井可采儲(chǔ)量， Mt； ZK——礦井工業(yè)儲(chǔ)量， Mt； P——各種永久煤柱儲(chǔ)量損失之和， Mt；