【正文】 方案一：暗斜井延伸+ 8 5 0+ 8 0 0+ 7 5 0+ 7 0 0+ 6 5 0+ 6 0 0+ 5 5 0+ 5 0 0+ 4 5 0+ 4 0 0+ 3 5 0+ 3 0 0+ 9 0 0+ 9 5 0+ 2 5 0+ 8 5 0+ 8 0 0+ 7 5 0+ 7 0 0+ 6 5 0+ 6 0 0+ 5 5 0+ 5 0 0+ 4 5 0+ 4 0 0+ 3 5 0+ 3 0 0+ 9 0 0+ 9 5 0+ 2 5 012+ 8 5 0+ 8 0 0+ 7 5 0+ 7 0 0+ 6 5 0+ 6 0 0+ 5 5 0+ 5 0 0+ 4 5 0+ 4 0 0+ 3 5 0+ 3 0 0+ 9 0 0+ 9 5 0+ 2 5 0+ 8 5 0+ 8 0 0+ 7 5 0+ 7 0 0+ 6 5 0+ 6 0 0+ 5 5 0+ 5 0 0+ 4 5 0+ 4 0 0+ 3 5 0+ 3 0 0+ 9 0 0+ 9 5 0+ 2 5 0方案二：立井直接延伸+ 8 5 0+ 8 0 0+ 7 5 0+ 7 0 0+ 6 5 0+ 6 0 0+ 5 5 0+ 5 0 0+ 4 5 0+ 4 0 0+ 3 5 0+ 3 0 0+ 9 0 0+ 9 5 0+ 2 5 0+ 8 5 0+ 8 0 0+ 7 5 0+ 7 0 0+ 6 5 0+ 6 0 0+ 5 5 0+ 5 0 0+ 4 5 0+ 4 0 0+ 3 5 0+ 3 0 0+ 9 0 0+ 9 5 0+ 2 5 0方案三：輔助水平+ 8 5 0+ 8 0 0+ 7 5 0+ 7 0 0+ 6 5 0+ 6 0 0+ 5 5 0+ 5 0 0+ 4 5 0+ 4 0 0+ 3 5 0+ 3 0 0+ 9 0 0+ 9 5 0+ 2 5 0+ 8 5 0+ 8 0 0+ 7 5 0+ 7 0 0+ 6 5 0+ 6 0 0+ 5 5 0+ 5 0 0+ 4 5 0+ 4 0 0+ 3 5 0+ 3 0 0+ 9 0 0+ 9 5 0+ 2 5 0方案一：三水平中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁 表 42 各方案粗略估算費(fèi)用表 項(xiàng)目 方案一 暗斜井延伸 方案二 立井直接延伸 基建 費(fèi)用 /萬元 主井延伸 1831 主井延伸 283 副井延伸 1721 副井延伸 283 石門 153 石門 151 井底車場 1651 井底車場 1423 小計(jì) 生產(chǎn) 費(fèi)用 /萬元 提升 提升 大巷運(yùn)輸 11444 0 大巷運(yùn)輸 11444 0 小計(jì) 合計(jì) 費(fèi)用 /萬元 費(fèi)用 /萬元 百分率 百分率 100% 項(xiàng)目 方案三 輔助水平 方案四 三水平 基建 費(fèi)用 /萬元 主井開鑿 442 主井開鑿 533 副井開鑿 442 副井開鑿 533 石門總和 9。 故兩方案中暫取方案 二 。 方案一、二中，區(qū)別在于 一 方案中 暗斜井延伸，斜井 掘進(jìn) 比較困難且工程量大 ，增加了 排水費(fèi)用， 維護(hù)費(fèi)用；但其優(yōu)點(diǎn) 也是 顯而易見的：減少了 石門工程量，不影響一水平的正常生產(chǎn) 。 （ 2） 技術(shù)比較 以上所提四個(gè)方案中，井筒位置、數(shù)量和軌道大巷、回風(fēng)大巷長度以及 一 水平采區(qū)和 帶區(qū)布置 總體一致。 方案 三 ： 輔助水平 主、副井均為立井 ， 布置于井田中央， 大巷和輔助水平布置在巖層當(dāng)中，立井直接延伸設(shè)一個(gè)輔助水平 。 礦井開拓方案比較 （ 1）提 出方案 根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，如圖 42， 分述如下： 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁 方案 一 ： 暗斜井延伸 主、副井均為立井，布置于井田中央， 大巷布置在巖層當(dāng)中，設(shè)兩個(gè)水平，用暗斜井延 伸。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段最大垂高為 200~350m，針對于本礦井的實(shí)際條件，決定煤層的階段垂高為 260m 左右。 開采水平的確定 本礦井主采煤層為 3 號(hào)煤層，其它煤層屬薄且不穩(wěn)定煤層，近期暫不開采可作為后備儲(chǔ)量。 工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)表 23 工業(yè)場地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場地的占地面積為 12 公頃，形狀為矩形，長邊垂直于井田走向。 具體采區(qū)、帶區(qū)劃分見圖 41。 共計(jì) 兩 個(gè)井筒。 （ 3） 井筒數(shù)目 為了滿足井下煤炭的提升 ， 需設(shè)置 一 主井，輔助提升及進(jìn)風(fēng)設(shè)置一副井。 由于本井田傾角平緩，厚度變化小，且距離東 部 國道近。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過村鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護(hù)區(qū)，陷落區(qū)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。 4）地質(zhì)及水文條件對井筒布置影響 要保證井筒，井底車場和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒 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，煤與瓦斯突出的煤層，較軟的煤層及高應(yīng)力區(qū)。因此，一般井筒位于井田傾向方向中偏上的位置。 2）井筒沿井田傾斜方向的有利位置 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁 井筒位于井田淺部時(shí)，總石門工程量大，但第一水平及投資較少，建井工期短；井筒位于井田中部時(shí)，石門較短，沿石門的運(yùn)輸工程量較??；井筒位于井田的下部時(shí)，石門長度和沿石門的運(yùn)輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過時(shí)，它可以延深井筒到深部，對開采井田深部及向下擴(kuò)展有利。 （ 2） 井筒位置的確定 井筒位置選擇要有利于減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少占地面積，降低運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省投資；要有利于礦井的迅速達(dá)產(chǎn)和正常接替。 2 井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基建投資大。 4 井筒通風(fēng)斷面大，能滿足高瓦斯、煤與瓦斯突出的礦井需風(fēng)量的要求。 2 井筒短，提升速度快，對輔助提升特別有利。 井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡單，井筒不需要特殊法施工的緩 斜和傾斜 煤層。 2 通風(fēng)線路長、阻力大、管線長度大。 4 斜井井筒可作為安全出口。 3 主提升膠帶化有相當(dāng)大提升能力。 受地形影響特別大 有足夠儲(chǔ)量的山嶺地帶 斜井 與立井相比： 1 井筒施工工藝、設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少。 4 施工條件好，掘進(jìn)速度快，加快建井工期。 2 工業(yè)設(shè)施簡單。 ；表土層厚約 30 m，無流沙層；水文地質(zhì)情況中等 —簡單，涌水量 不大 ；井筒 不 需要特殊施工，因此需采用立井開拓。 角度變化較大， 3176。具體見表 41。 井筒形式的確定 （ 1） 井筒形式的確定 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。 2）本井田瓦斯及涌水比較小 ,對開拓方式的選擇影響不大。 根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 合理開發(fā)國家資源，減少煤炭損失。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真研究。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。 45176。 25176。 即本設(shè)計(jì)第一水平的服務(wù)年限符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的的要求。 注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因?yàn)榈V井每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲(chǔ)量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲(chǔ)量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時(shí)，必須考慮備用系數(shù)。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 則： T=（ 179。 礦井服務(wù)年限的公式為： T=Zk/(A179。所以各項(xiàng)安全條件均可以得到保證，不會(huì)影響礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。礦井通風(fēng)采用對角式通風(fēng)，礦井達(dá)產(chǎn)初期對首采只需先建一個(gè)風(fēng)井即可滿足礦井的通風(fēng)需求，后期再建一個(gè) 風(fēng)井，可以滿足整個(gè)礦井通風(fēng)的要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。 （ 2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井，開拓方式為 立井開拓，主井提升容器為兩對 16 噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉，運(yùn)輸能力很大，自動(dòng)化程度很高，原煤外運(yùn)不成問題。 井型校核 下面通過對設(shè)計(jì)煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對井型加以校核。中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的說明》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日 330 天計(jì)算，三八制作業(yè)（兩班生產(chǎn)，一班檢修），每日兩班出煤，凈提升時(shí)間為 16 小時(shí)。75176。45176。70176。 104=411(萬噸 ) + 85 0+ 80 0+ 75 0+ 70 0+ 65 0+ 90 045176。 179。 R （ 25） 圖 21 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱 式中： Z 工 工業(yè)廣場煤柱量，萬噸； S 工業(yè)廣場壓煤面積，㎡； M 煤層厚度， 3 煤 ； R 煤的容重 , 。 = 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 則：工業(yè)廣場的煤柱量為： Z 工 =S179。 表 23 工業(yè)場地占地面積指標(biāo) 井 型（萬t/a） 占地面積指標(biāo)（公頃 /10萬 t） 240 及以上 120180 4590 930 表 24 巖層移動(dòng)角 廣場中心深度 /m 煤層傾角 煤層厚度 /m 沖擊層厚度 /m ф δ γ β +690 10176。工業(yè)廣場按Ⅱ級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為 15m。 450m 的長方形。第 522 條規(guī)定：工業(yè) 廣場的面積為 平方公頃 /10 萬噸。此處取 。按礦井工業(yè)儲(chǔ)量的 3%算。該式取 。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量可用下式計(jì)算： 11 1 12 2 2 11 2 22 33 3g b b m mZ Z Z Z Z Z k? ? ? ? ? （ 22） 式中 gZ ——礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量； 111bZ ——探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 122bZ ——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 211mZ ——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 2 22mZ ——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 333Z ——推斷的資源量； k ——可信度系數(shù)，取 ~。 ) 塊段面積 /km2 煤厚 /m 容重 /t/m3 儲(chǔ)量 /Mt 總儲(chǔ)量 /Mt 1 2 3 4 5 6 7 8 （ 2） 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中， 60%探明的， 30%控制 的 ， 10%推斷的 。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 圖 21 塊段劃分示意圖 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，求得以下各儲(chǔ)量類型的值： （ 1） 礦 井地質(zhì)資源量 礦井地質(zhì)資源量可由以下等式計(jì)算： m F ?? ? ? ? （ 21） 式中： zZ ——礦井地質(zhì)資源量， Mt； m ——煤層平均厚度， m； F ——煤層底面面積， m3； ? ——煤容重， t/m3。煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和，每個(gè)塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)以上的鉆孔