【正文】 100生產(chǎn)經(jīng)營費 100總費用 100 礦井基本巷道礦井共有四個井筒，分別為主井、副井和兩風(fēng)井。ｍ5826104=排水/萬ｍ389424365104=排水/萬ｍ389424365104= 表45 基建費用表項目 方案 方案一方案三工程量單 價費 用工程量單 價費 用(ｍ)(元/ｍ)(萬元)(ｍ)(元/ｍ)(萬元)初期主井井筒613 613 副井井筒600 600井底車場10001000軌道大巷1484 1484運輸大巷1484 1484小 計 后期主暗斜井井筒 375副暗斜井井筒22560 375井底車場800 1000主石門85 1590軌道大巷4542+987 4542+987運輸大巷4542 4542小 計 總 計 表46 生產(chǎn)經(jīng)營費項 目方案一方案三工程量單 價費 用工程量單 價費 用(ｍ)(元/ｍ)(萬元)(ｍ)(元/ｍ)(萬元)下山及暗斜井運輸北采區(qū) 南采區(qū) 小 計 大巷及石門運輸北采區(qū) 南采區(qū) 小 計 立井提升北采區(qū) 南采區(qū) 運提費合計 大巷維護/萬ｍ5826104=大巷維護/萬km 　工程量下山北采區(qū)=二水平北采區(qū)=下山南采區(qū)=二水平南采區(qū)0下山北采區(qū)=二水平北采區(qū)=下山南采區(qū)(+)=二水平南采區(qū)(+)=下山采區(qū)=二水平北采區(qū)=二水平南采區(qū)=大巷維護/萬表42 各方案粗略估算費用表項目 方案方案一方案二基建費/萬元主暗斜井開鑿104=運輸下山1124104=副暗斜井開鑿2256104=軌道下山104=上、下斜井車場(300+500)104=巖石工程(200+)104=小 計小 計生產(chǎn)費/萬元暗斜井提升（+）=下山運輸(+)=石門運輸=大巷運輸(+)=斜井排水89424365104=斜井排水89424365104=小 計小 計總 計費用/萬元費用/萬元百分?jǐn)?shù)(%)百分?jǐn)?shù)(%)100方案三方案四基建費巖石軌道大巷104=煤層軌道大巷104=維護費巖石軌道大巷20104=煤層軌道大巷35104=總 計費用/萬元 費用/萬元百分?jǐn)?shù)(%)100百分?jǐn)?shù)(%)表43 建井工程量 項 目方案一方案三初 期主井井筒/m593+20593+20副井井筒/m590+10590+10井底車場/m10001000開拓大巷/m1284212842后 期 主立斜井井筒/m375副立斜井井筒/m375井底車場/m300+5001000主石門/m851590開拓大巷/m45422+98745422+987 表44 生產(chǎn)經(jīng)營工程量項 目方案一項目方案三運輸提升/ 萬t由對比結(jié)果可知，方案一和方案三的總費用近似相同；方案一中斜井延伸長度大，輔助運輸困難；設(shè)備選用困難。圖41 各種開拓方案剖面圖方案一、三有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費、生產(chǎn)經(jīng)營費和經(jīng)濟比較結(jié)果，分別匯總于表43～表47中。經(jīng)粗略估算，故兩方案中暫取方案三。方案四中，軌道大巷布置在煤層中，掘進容易，速度快，費用低；開拓準(zhǔn)備時間短。方案三中軌道大巷布置在巖層中，這樣就導(dǎo)致巖石掘進量高，開拓費用增加，開拓準(zhǔn)備時間增加，但其優(yōu)點突出：①維修費用低；②可以定向取直，有利于輔助運輸工具的使用；③安全性高；④保護煤柱少。詳見表42。但通風(fēng)條件差；巷道維護費用增加；二水平南采區(qū)輔助、煤炭運輸費用大；工人勞動條件差；礦井涌水量大。方案一、二中，區(qū)別在于一方案中有兩條暗斜井的延伸，這樣就增加了巖石巷道的掘進，使后期基建費用加大；增加了設(shè)備的配備；維護費用；但其優(yōu)點也是顯而易見的：①減少了大巷保護煤柱；②運輸系統(tǒng)干擾降低，各種運輸暢通；③由于是厚煤層開采，通風(fēng)安全性提高，通風(fēng)條件優(yōu)化；④減少了二水平南采區(qū)的煤炭和輔助運輸費用；⑤可以適當(dāng)減少煤巷的維護，提高了煤炭采出率。以上所提四個方案中，井筒位置、數(shù)量和軌道大巷、回風(fēng)大巷長度以及一、二水平采區(qū)和帶區(qū)布置總體一致。方案四：立井兩水平開拓（運輸大巷布置在煤層中）主、副井及均為立井，布置于井田中央，立井延伸；二水平通過石門與上下水平煤層大巷相連通，回風(fēng)大巷布置在巖層中，輔助運輸大巷布置在煤層中，沿底板掘進。方案三：立井兩水平開拓（運輸大巷布置在巖層中）主、副井均為立井，布置于井田中央，立井延伸；均通過石門與上下水平巖石大巷相連通，回風(fēng)大巷布置在巖層當(dāng)中，沿底板掘進；輔助運輸大巷布置在巖層之中。方案二：立井單水平上下山開拓主、副井均為立井，布置于井田中央，二水平布置兩個雙翼采區(qū)，四條煤層上山，均沿煤層底板掘進；由于礦井涌水量較大，在800 m水平設(shè)一排水巖石大巷。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，分述如下：方案一：立井單水平加暗斜井開拓主、副井及回風(fēng)井筒均為立井，布置于井田中央，設(shè)一水平加暗斜井延伸；回風(fēng)大巷布置在巖層當(dāng)中，沿底板掘進；運輸大巷布置在煤層底板巖層之中。采區(qū)式和帶區(qū)式開采相結(jié)合。為緩斜煤層，故設(shè)計為兩水平開采。二2煤層傾角較平緩，為7～15176。故在運輸、通風(fēng)、排水、巷道維護等技術(shù)條件能夠達到的情況下，可以適當(dāng)加大水平垂高，減少水平數(shù)目。3）經(jīng)濟上有利的水平垂高我國多年的生產(chǎn)建設(shè)實際表明，開采水平垂高過小，將造成嚴(yán)重的采掘失調(diào)。所以，一個采區(qū)的服務(wù)年限應(yīng)大于一個采區(qū)的開拓準(zhǔn)備時間。同時還要考慮要有合理的區(qū)段數(shù)目。所以，開采水平的劃分要合理。其大小確定的依據(jù)前面第二章已經(jīng)詳細的講述，在此不作贅述。工業(yè)場地的具體位置及坐標(biāo)見圖21。為了滿足井下煤炭的提升，需設(shè)置一主井，輔助提升及進風(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井筒位于井田淺部時，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，石門較短，沿石門的運輸工程量較??；井筒位于井田的下部時，石門長度和沿石門的運輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過時，它可以延伸井筒到深部，對開采井田深部及向下擴展有利。2井筒裝備復(fù)雜，掘進速度慢，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，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少。4施工條件好，掘進速度快，加快建井工期。2工業(yè)設(shè)施簡單。因此，井筒位置的確定原則：1） 沿井田走向的有利位置當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲量分布均勻時，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井田儲量呈不均勻分布時，應(yīng)布置在儲量的中央，以形成兩翼儲量比較均勻的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。為緩斜煤層；表土層厚約300 m，無流沙層；水文地質(zhì)情況中等—簡單，涌水量較大；井筒需要特殊施工—凍結(jié)法建井，因此需采用立井開拓。具體見表41。、數(shù)目、位置及坐標(biāo)井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，應(yīng)為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜合機械化、自動化創(chuàng)造條件。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)。開拓問題解決的好壞，關(guān)系到整個礦井生產(chǎn)的長遠利益，關(guān)系到礦井的基建工程量、初期投資和建設(shè)速度，從而影響礦井經(jīng)濟效益。合理的開拓方式，要技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，生產(chǎn)上安全高效。 4 井田開拓 井田開拓的基本問題井田開拓是指在一個某井田范圍內(nèi)，為礦井和開采水平服務(wù)所進行的巷道布置及開掘工程。4）礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相適應(yīng)，才能獲得好的技術(shù)經(jīng)濟效益。3）通風(fēng)安全條件的校核本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯涌出量低，煤塵爆炸性低，礦井投產(chǎn)前期采用副井進風(fēng)，主井回風(fēng)方式通風(fēng)，后期采用兩翼對角式通風(fēng)。2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計為大型礦井，開拓方式為立井兩水平開拓。煤層傾角平均10176。45176。25176。參看表31。確定井型時需要考慮備用系數(shù)的原因是，礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲備能力，礦井投產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高；局部地質(zhì)條件變化，使儲量減少；有的礦井由于技術(shù)原因，使采出率降低，從而減少了儲量。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力通常指礦井設(shè)計的年生產(chǎn)能力，是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的重要指標(biāo)，是選擇井田開拓方式的重要依據(jù)之一。由地質(zhì)資料可知：本井田儲量豐富、地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單、煤層穩(wěn)定、開采技術(shù)條件好，有足夠的條件建成大型礦井， Mt/a。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；2）開發(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），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動力來源等。《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、開采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟效益及國家對煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定?？偵?，可匯總永久保護煤柱損失量如表24：表24 永久保護煤柱損失量煤柱類型儲量/Mt井田邊界保護煤柱斷層保護煤柱大巷保護煤柱工業(yè)廣場保護煤柱合計礦井可采儲量是礦井設(shè)計的可以采出的儲量，可按下式計算： （26） 式中：——礦井可采儲量，Mt； ——保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護煤柱損失量，Mt； ——采區(qū)采出率。已知L1= m，L2= m， t/m3，m= m，代入（25）可得：（+）240 =（Mt） 本設(shè)計共有兩條煤層大巷，即軌道運輸大巷和膠帶運輸大巷，前者布置在煤層底板巖層中；考慮后者布置在中厚煤層中，受采動影響較大，故煤柱留設(shè)寬度為50 m，沿大巷走向。井田現(xiàn)已查明兩條斷層，即F1，F(xiàn)2。已知= m，= m，= m，代入公式（24）可得：=（+） =（m 2）所以煤層底板面積及煤柱損失量：= m 2 ；= Mt。下山移動角β/176。101541走向移動角δ/176。a1占地面積/公頃（10萬t）1≥240120～18045～909～30表23 陳四樓井田地質(zhì)條件及巖層移動角 煤層厚度/m煤層傾角α/176。垂直剖面圖如圖21所示。設(shè)計長軸定為400 m，短軸定為300 m。結(jié)合本設(shè)計井型（ Mt/a），應(yīng)該是17公頃， km2，但是考慮到近些年來建筑技術(shù)的提高，建筑物不斷向空間發(fā)展，所以，工業(yè)廣場的面積都有縮小的趨勢。 （23）式中：——井田邊界煤柱寬度，m；——井田邊界煤柱長度，m；——煤層厚度，m；——煤層容重，t/m3；—— 井田邊界保護煤柱損失，Mt。 m的二2煤層進行開采設(shè)計，因此，井田內(nèi)的各種永久煤柱損失按二2煤層進行計算。因此： =（Mt） 礦井可采儲量由于陳四樓井田地質(zhì)構(gòu)造簡單，地面無大的水域和河流，且基層上覆表土層厚，含水砂層之間及其與