【正文】 案 3運(yùn) 輸 提 升/萬(wàn)t因此，兩方案還需要通過(guò)具體的經(jīng)濟(jì)比較，才能確定其優(yōu)劣。方案一：立井井筒位于煤層660水平，暗斜井延深二水平 大巷布置在巖層中方案二：立井井筒位于煤層660水平，暗斜井延深二水平 大巷布置在煤層中方案三：立井井筒位于煤層800水平，通過(guò)石門(mén)到一、二水平 大巷布置在煤層中方案四：立井井筒位于煤層800水平，通過(guò)石門(mén)到一、二水平 大巷布置在巖層中圖41 開(kāi)拓方案3）粗略經(jīng)濟(jì)比較以上四種方案在技術(shù)上都各有優(yōu)勢(shì)，需要先進(jìn)行粗略經(jīng)濟(jì)比較選出明顯不經(jīng)濟(jì)者：表41 方案1和方案2的粗略比較方案項(xiàng)目方案 1方案 2基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿26923000104=立井開(kāi)鑿26923000104=暗斜井延深21100104 =暗斜井延深21100104 =井底車(chē)場(chǎng)1000900104=90井底車(chē)場(chǎng)1000900104=90大巷開(kāi)鑿10500104=大巷開(kāi)鑿10500104=小計(jì)小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元立井提升=立井提升=暗斜井提升=暗斜井提升=斜立井排水24365(727+727)104=斜立井排水24365(727+727)104=小計(jì)小計(jì)總計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元百分率%百分率100% 表42 方案3和方案4的粗略比較方案項(xiàng)目方案 3方案 4基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿28723000104=立井開(kāi)鑿28723000104=石門(mén)開(kāi)鑿2(+)1100104 =石門(mén)開(kāi)鑿2(+)1100104 =井底車(chē)場(chǎng)1000900104=90井底車(chē)場(chǎng)1000900104=90大巷開(kāi)鑿10500104=1377大巷開(kāi)鑿10500104=小計(jì)小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元立井提升=立井提升=石門(mén)運(yùn)輸(+) =石門(mén)運(yùn)輸(+) =立井排水24365(727+727)104=立井排水24365(727+727)104=小計(jì)小計(jì)總計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元百分率100%百分率%通過(guò)粗略經(jīng)濟(jì)比較，得出方案方案3均屬技術(shù)上可行，水平服務(wù)年限也都符合要求并且整體投資較少。方案3與方案4的區(qū)別也僅在于大巷掘在巖層中還是煤層中。方案4：兩水平開(kāi)采，井筒位于800水平煤層處，石門(mén)到達(dá)大巷；二水平立井延深，石門(mén)到達(dá)大巷，一、二水平均上下山開(kāi)采，煤層大巷。方案2：兩水平開(kāi)采，立井井筒位于660煤層處，雙暗斜井延深第二水平，一、二水平均上下山開(kāi)采，煤層大巷。 開(kāi)采順序本井田開(kāi)采順序?yàn)橄炔傻谝凰?，再采第二水平上下山；采區(qū)開(kāi)采順序：采用采區(qū)前進(jìn)式，即由井筒向井田邊界推進(jìn)；采區(qū)內(nèi)回采順序：采用后退式，即由采區(qū)邊界向采區(qū)上山推進(jìn)。暗斜井主井內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，系統(tǒng)較簡(jiǎn)單且生產(chǎn)能力大，可充分利用原有井筒能力，同時(shí)生產(chǎn)和延深相互干擾少。同時(shí)，該方法使原有井筒同時(shí)擔(dān)任生產(chǎn)和延深任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾，立井接井時(shí)技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延深兩個(gè)井筒施工組織復(fù)雜，為延深井筒需要掘進(jìn)一些臨時(shí)工程，延深后提升長(zhǎng)度增加，能力下降，可能需要更換提升設(shè)備。雙立井延深：采用雙立井延深時(shí)可充分利用原有的各種設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營(yíng)費(fèi)低，管理較方便。后者相對(duì)于前者維護(hù)費(fèi)用較低，但對(duì)于不同的開(kāi)拓方案還需進(jìn)行技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較，以選擇最優(yōu)方案。本礦井布置位置可以選擇在煤層頂板或者煤層底板中。第一水平煤層大巷的優(yōu)點(diǎn)是巷道掘進(jìn)速度快，礦井投產(chǎn)早，而且掘進(jìn)出煤量也很可觀；第二水平巖層大巷其優(yōu)點(diǎn)是巷道維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，巷道施工能夠按要求保持一定方向和坡度；在開(kāi)采上下水平時(shí)，可以跨大巷開(kāi)采，不留保護(hù)煤柱，減少煤柱損失，便于設(shè)置煤倉(cāng)。由于太原組灰?guī)r水壓較大，且水量豐富，需用暗斜井延深；或者井筒位置打在煤層的靠下部位。 開(kāi)采水平的確定本礦井煤層露頭標(biāo)高為460m，煤層埋藏最深處達(dá)920m，垂直高度達(dá)460m，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高為200～350m，根據(jù)本礦井的實(shí)際條件，結(jié)合階段斜長(zhǎng)考慮，決定煤層的階段垂高選為200m左右。3）工業(yè)場(chǎng)地形狀、面積工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為20公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)500 m,寬400 m。 工業(yè)場(chǎng)地的位置1）布置要求，避開(kāi)法定保護(hù)的文物古跡，風(fēng)景區(qū)、內(nèi)澇低洼區(qū)和采空區(qū)，不受巖崩、滑坡、泥石流和洪水等災(zāi)害威脅；，少壓煤；，電源較近，礦井鐵路專(zhuān)用線短，道路布置合理。西風(fēng)井服務(wù)第二水平的西翼，西翼下一水平的通風(fēng)通過(guò)一段回風(fēng)平巷與西風(fēng)井相連。風(fēng)井井口位置的選擇應(yīng)在滿足通風(fēng)條件的前提下，與提升井筒的貫通位置最短，并利用各種煤柱以減少保護(hù)煤柱的損失。依據(jù)本礦實(shí)際條件，主副井筒選址考慮布置在儲(chǔ)量中心和盡量減少工廣壓煤。2）井筒位置的確定井筒位置的確定原則：，并兼顧其他水平，有利于井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)工程量少；，首采區(qū)少遷村或不遷村；；、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；本礦井在二2煤層底板下部230m處有一太原組灰?guī)r承壓含水層，壓力大，水量也較大，設(shè)計(jì)時(shí)須使井筒、井底車(chē)場(chǎng)與該承壓水之間有一定厚度的保護(hù)層，在確定延深方式時(shí)應(yīng)綜合考慮，盡量使井底車(chē)場(chǎng)避開(kāi)該含水層。根據(jù)礦井提升的需要與本礦的地質(zhì)條件，及《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，設(shè)立主副井筒各一個(gè)，主井用來(lái)提升煤炭，副井用來(lái)運(yùn)送人員、材料、矸石及通風(fēng)等。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)，提升深度有限，輔助提升能力??；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求。 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)1）井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。5) 要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。4) 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。2) 合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：1) 貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。本礦井開(kāi)拓方式的確定，主要考慮到以下因素：1) 地形平坦，地勢(shì)高差小，有內(nèi)澇威脅；2) 煤層埋深較大，且表土層厚度大，平均200 m；3) 第四系覆蓋層較厚，井筒需要特殊鑿井方法施工；為防止第四系水潰入井下，需留設(shè)合理的防水煤柱；4) 太原組灰?guī)r水壓較大，水量相對(duì)豐富，巖溶裂隙比較發(fā)育，選擇井筒位置時(shí)需留有足夠的隔水巖柱；5) 本礦井為低瓦斯礦井。這些用于開(kāi)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(kāi)拓方式。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(kāi)采順序與通風(fēng)運(yùn)輸系統(tǒng)。煤層傾角45176。煤層傾角25176。本礦井的服務(wù)年限以及第一水平的服務(wù)年限的設(shè)計(jì)服務(wù)年限符合規(guī)定。4）礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相適應(yīng)，才能獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。礦井采用對(duì)角式通風(fēng)，有專(zhuān)門(mén)的風(fēng)井，可以滿足要求。3）通風(fēng)安全條件的校核本礦井無(wú)煤塵爆炸性，瓦斯含量低，屬于低瓦斯礦井。輔助運(yùn)輸采用雙層罐籠，同時(shí)本礦井井底車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)方便，通過(guò)能力大，滿足矸石，材料和人員的調(diào)動(dòng)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(kāi)拓方式為立井開(kāi)拓，主井提升容器為兩對(duì)12t底卸式提升箕斗，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。則，礦井服務(wù)年限為：T = = a服務(wù)年限符合要求。礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為： T＝Zk /（AK） （31）式中： T——礦井服務(wù)年限，a；Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t；A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t；K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)。因此，初步確定礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力本井田儲(chǔ)量豐富，設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度大部分比較穩(wěn)定，屬中厚煤層()；煤層平均傾角小，屬近水平煤層。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；2）開(kāi)發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。 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》：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開(kāi)采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。表24　 　礦井儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)表煤層名稱水平序號(hào)工業(yè)儲(chǔ)量/萬(wàn)t永久煤柱損失可采儲(chǔ)量/萬(wàn)t工廣和村莊/萬(wàn)t防水/萬(wàn)t斷層/萬(wàn)t邊界煤柱/萬(wàn)t合計(jì)/萬(wàn)t二2一二00小計(jì)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》的規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改決定的說(shuō)明》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330d計(jì)算。井田實(shí)際采出儲(chǔ)量用下式計(jì)算：Z實(shí)際=Z－Z（K－1）50%/K (26) 式中：Z實(shí)際 ——井田實(shí)際采出煤量，萬(wàn)t； Zk——礦井的可采儲(chǔ)量，； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，；由23式，得： Z實(shí)際=－（－1）50%/ =。則計(jì)算可采儲(chǔ)量為：Z=(Q－P) C=（－）=108t。表23 保護(hù)煤柱損失量煤 柱 類(lèi) 型儲(chǔ) 量（萬(wàn)t）井田邊界保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱斷層及防水保護(hù)煤柱合 計(jì) 礦井可采儲(chǔ)量井田的可采儲(chǔ)量Z按下式計(jì)算：Z=(Q－P) C (25)式中：Q——礦井工業(yè)儲(chǔ)量， P——各種永久煤柱的儲(chǔ)量之和， P=＋＋－= C——采區(qū)回采率，；。則上邊界留設(shè)防隔水煤柱量=30= 。=177。導(dǎo)水?dāng)嗔褞У母叨纫话銥椋? H=100∑m/（∑m＋）177。表22 斷層保護(hù)煤柱留設(shè)方法斷層落差H留設(shè)尺寸H≥50m50m30m≤H≤50m30mH＜30m不留設(shè)煤柱則井田邊界斷層煤柱：由于FF4斷層落差較大，長(zhǎng)度分別為4012m、3415m、1100m、550m，斷層兩邊各留煤柱50米、25米；FF6斷層兩側(cè)各留煤柱20米，則斷層保護(hù)煤柱損失為：Q3 ＝4012250＋3415225＋（580＋894）220＝4）防水煤柱的留設(shè)由于基巖上面普遍發(fā)育著一層隔水性能良好的灰色及深灰色粘土、砂質(zhì)粘土，厚約30m左右，隔水性能良好。＝3）斷層煤柱按斷層落差大小兩側(cè)各留一定水平寬度的安全煤柱。176。176。表21 礦井地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角廣場(chǎng)中心深度煤 層 傾 角α煤層厚度沖積層厚度沖積層移動(dòng)角Φ走向移動(dòng)角δ下山移動(dòng)角γ上山移動(dòng)角βm176。工業(yè)廣場(chǎng)按大型礦井Ⅱ級(jí)保護(hù)，留圍護(hù)帶寬度為15m。工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走向中央，傾向中央偏于煤層中上部，其坐標(biāo)為：該處表土層厚度為200m。故設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為400500m2的長(zhǎng)方形，面積為：20104m2，尺寸為400500m2的長(zhǎng)方形。2）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱，按《煤礦設(shè)計(jì)工業(yè)規(guī)范》，占地面積指標(biāo)應(yīng)在（~）公頃/10萬(wàn)噸之間小井取大值。 礦井永久保護(hù)煤柱損失量1）邊界煤柱可按下列公式計(jì)算 Z＝LbMr (22)式中：Z——邊界煤柱損失量，t； L——邊界長(zhǎng)度，m； b——邊界寬度，斷層邊界50 m，人為邊界20 m。根據(jù)地質(zhì)勘探資料顯示，其中高級(jí)儲(chǔ)量為：， %，符合高級(jí)儲(chǔ)量比例要求。=。井田范圍內(nèi)的煤炭?jī)?chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，煤炭工業(yè)儲(chǔ)量由煤層面積、厚度及容重相乘所得，其計(jì)算公式一般為：Q=100SMγ/cosα (21)式中： Q——為井田工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；S——井田面積，km2；M——煤層平均厚度，；γ——煤的容重，t/m3，α——煤層平均傾角，176。在1：10000的開(kāi)拓圖上每1mm2表示100m2。邊界煤層露頭線為460m，1000m以下的煤炭?jī)?chǔ)量目前尚未探明，作為礦井的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量。井田勘探類(lèi)型為中等。176。煤層傾角一般為5176。煤田范圍劃分為井田的原則有：1）井田的儲(chǔ)量，煤層賦存情況及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)