【正文】 ⑨費(fèi)用(萬(wàn)元)： 開拓方案匯總表方案方案一方案二方案三方案四名稱立井兩水平上下山開拓立井兩水平暗斜井開拓立井三水平上山開拓立井三水平暗斜井開拓基建費(fèi)用(萬(wàn)元)生產(chǎn)費(fèi)用(萬(wàn)元)合計(jì)(萬(wàn)元)百分比通過(guò)上面的經(jīng)濟(jì)比較，我們知道方案一與方案二的差別在于二水平是用立井延伸還是斜井延伸，方案一使用立井直接延伸到二水平，方案二使用暗斜井延伸至二水平。 井田開拓圖二、經(jīng)濟(jì)比較因?yàn)榉桨敢缓头桨付莾伤介_拓，方案三和方案四是三水平開拓。三水平標(biāo)高760m。如下圖所示。 井田開拓圖方案二：立井兩水平加暗斜井開拓，一水平標(biāo)高320m，二水平在640m見下 。階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備。為傾斜煤層。二、水平及階段的劃分本井田主采煤層為二1煤層，煤層賦存穩(wěn)定，,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單；煤層傾角變化不是很大，傾角變化為10～25176。水平高度在經(jīng)濟(jì)上有利 從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，技術(shù)上合理的水平垂高能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效果，可以通過(guò)經(jīng)濟(jì)的比較方法選擇有利的水平垂高，經(jīng)濟(jì)比較的項(xiàng)目包括：水平范圍內(nèi)的開拓工程量及掘進(jìn)費(fèi)用、井巷維護(hù)費(fèi)、煤炭提升費(fèi)、排水費(fèi)等，如果采區(qū)巷道布置類型和參數(shù)不同，還應(yīng)該比較采區(qū)的巷道掘進(jìn)、維護(hù)及煤的運(yùn)輸費(fèi)用。階段斜長(zhǎng)大時(shí)，采區(qū)儲(chǔ)量就大，服務(wù)年限就長(zhǎng)，噸煤的開拓準(zhǔn)備工程量也少。所以選用一個(gè)合理的斜長(zhǎng)是很重要的。需考慮以下因素：要有合理的區(qū)段數(shù)為保證采區(qū)正常的生產(chǎn)和接替，就需要有合理的區(qū)段數(shù)目，它從另一個(gè)側(cè)面反映了階段斜長(zhǎng)的要求。工業(yè)廣場(chǎng)形狀為矩形，其尺寸為：長(zhǎng)寬=400m360m=144000m2。 工業(yè)場(chǎng)地的位置工業(yè)廣場(chǎng)的選擇主要考慮以下因素：盡量位于儲(chǔ)量的中心，使井下有合理的布局；占地要少，盡量做到不搬遷村莊；盡量布置在地質(zhì)條件比較好的區(qū)域，同時(shí)工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高與歷年最高洪水位；盡量減少工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失；根據(jù)以上原則并結(jié)合本礦井的實(shí)際情況，工業(yè)廣場(chǎng)與主副井筒位置相同。根據(jù)以上確定原則，結(jié)合井下開拓布置及地面要求，本著盡可能節(jié)省建設(shè)投資，縮短建井工期，為礦井提供最有利的生產(chǎn)條件，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益，特別是初期經(jīng)濟(jì)效益，把主副井井筒設(shè)在井田中央靠近煤層的上部?？傊x擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期、地下與地面等各方面因素。為考慮長(zhǎng)期運(yùn)輸?shù)男熊嚢踩凸芾?，要盡量避免與公路或其他農(nóng)用道路相交，力求使接軌點(diǎn)位于編組站配線一側(cè)。便于布置地面工業(yè)場(chǎng)地井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。（3）為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù)，井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動(dòng)影響的地區(qū)。有利于掘進(jìn)與維護(hù)（1）為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過(guò)的巖層及表土層具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。盡量不壓煤或少壓煤確定井筒位置，要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱，做到不壓煤或少壓煤。表土層薄無(wú)流沙層傾角較小，地形復(fù)雜優(yōu)點(diǎn)井身短，通過(guò)井筒的各種管線長(zhǎng)度小，提升速度快，機(jī)械化程度高，對(duì)輔助提升有利，人員提升快；井筒斷面大，通風(fēng)阻力?。簧a(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，有利于井筒維護(hù)，適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)可靠，不受煤層瓦斯煤層等限制開拓部署能適應(yīng)產(chǎn)量大、生產(chǎn)集中的要求，主斜井不受長(zhǎng)度限制，井筒裝備及井底車場(chǎng)，地面設(shè)施簡(jiǎn)單；施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)快，初期投資少，延伸方便，安全出口好最簡(jiǎn)單的開拓方式，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)最有利，主運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，設(shè)備少，地面工業(yè)廣場(chǎng)簡(jiǎn)單，水可自流，無(wú)水倉(cāng)施工條件好，掘進(jìn)速度快缺點(diǎn)井筒施工復(fù)雜，裝備復(fù)雜，其建井投資大，井筒延伸困難井身長(zhǎng)，通過(guò)井筒各種管線長(zhǎng)，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)較高，維護(hù)難，串車提升能力小，對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性差對(duì)井田地質(zhì)構(gòu)造和自然條件有一定限制適用條件生產(chǎn)能力大，煤層埋藏深，表土厚或水文條件復(fù)雜，開采煤層不受條件限制，凡不適合斜井、平硐、綜合方式時(shí)均可采用立井開拓地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單井田走向較短山嶺、丘陵、溝谷地區(qū)煤層埋于山中二、井筒沿煤層傾向的有利位置在傾向上井筒宜布置在中偏上的位置，同時(shí)考慮到減少煤損，盡量讓工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圈住一些影響生產(chǎn)的地質(zhì)構(gòu)造和斷層。、數(shù)目、位置及坐標(biāo)一、井筒形式的確定一般情況下，井筒的開拓方式有立井、斜井和平硐三種形式。地面標(biāo)高為140米?！?0176。根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(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(guó)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)。二、確定開拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)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。一、井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)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。根據(jù)礦井開拓布置，利用塊段法計(jì)算出礦井第一水平可采儲(chǔ)量為4710萬(wàn)t，所以第一水平的服務(wù)年限為： T1=4710/(120）=＞25 a經(jīng)過(guò)礦井及第一水平服務(wù)年限的核算，二者均符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》之規(guī)定。 第一水平服務(wù)年限結(jié)合目前我國(guó)煤炭行業(yè)的實(shí)際情況和隨著采煤技術(shù)及社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，一水平服務(wù)年限年符合當(dāng)前實(shí)際并且滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》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 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——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，；則礦井服務(wù)年限為：T= Zk/Ak=(1200000)= ,計(jì)算的服務(wù)年限大于國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)年限50年，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 Mt/a。否則應(yīng)縮小規(guī)模；國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)；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。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；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(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等?！睹禾抗I(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。通過(guò)計(jì)算本礦井的儲(chǔ)量計(jì)算數(shù)據(jù)如下： 儲(chǔ)量計(jì)算礦 井 名 稱煤 層工業(yè)儲(chǔ)量/萬(wàn)t可采儲(chǔ)量/萬(wàn)t鶴 煤 三 礦二1 煤 層139371825t3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限由《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第223條規(guī)定，礦井設(shè)計(jì)年工作日330 d，每日3班工作，每班工作8 h，2班生產(chǎn)，一班檢修；掘進(jìn)3班作業(yè)；所以我們采用的是“三八制”工作制度。= 令，井田邊界損失保護(hù)煤柱為Z1；斷層保護(hù)煤柱為Z2；則，工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱為Z3，由此可得出永久煤柱損失量P1= Z1 +Z2+Z3，則：P1= Z1 +Z2+Z3=++=通過(guò)上面的計(jì)算我們可算出設(shè)計(jì)儲(chǔ)量，則設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為：ZS= Zg P1==由上式計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為：ZS=通過(guò)上面的計(jì)算，我們得到了礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量，則我們需要通過(guò)設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì)算出礦井的可采儲(chǔ)量。 α——煤層平均傾角，176。 δ＝γ＝76176。查的本井田各參數(shù)如下：φ＝45176。煤層地質(zhì)條件為：煤層傾角α＝16176。斷 層斷層留煤柱40米 井田邊界和斷層需要留設(shè)的煤量 井田邊界、斷層煤柱留設(shè)情況名 稱煤 量井 田 邊 界斷 層地面工業(yè)廣場(chǎng)留煤柱計(jì)算按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn)120萬(wàn)t/a的大型礦井，10萬(wàn)噸。本井田中永久煤柱損失主要有：工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱、井田境界煤柱損失、村莊保護(hù)煤柱和斷層保護(hù)煤柱等。則: Z333k=14221614810%k= Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333k=++ 公式26++=139371825t上式計(jì)算得出工業(yè)儲(chǔ)量為139371825t。Zg=Z111b+Z122b+Z2M11+Z2M22+Z333k 公式25其中 Zg—礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量； Z111b—探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； Z122b—控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；Z2M11—探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；Z2M22—控制的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量；Z333k—推斷的資源量。根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%是探明的，30%是控制的，10%是推斷的。： 儲(chǔ)量計(jì)算表地質(zhì)塊段號(hào)平均傾角（176。、….. ——分別為各塊段的面積，m….. ——分別為各塊段內(nèi)煤層的厚度，m、——分別為各塊段內(nèi)煤層的容重，t/m2。公式22式中 ——煤層真厚度的平均值，m；n——參加計(jì)算的見煤點(diǎn)數(shù)（地段中的鉆孔數(shù)） ——該地段中各見煤點(diǎn)的煤層真厚度，m； ——塊段內(nèi)煤層容重，t/m2。） Mi——塊段煤層的平均真厚度，m。 ——水平投影面積，m2 。用煤層底板等高線上的水平投影面積換算成真面積。煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和，應(yīng)當(dāng)指出，每個(gè)塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)以上的鉆孔。根據(jù)儲(chǔ)量計(jì)算公式，利用地質(zhì)塊段法計(jì)算。（5）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平穩(wěn)，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均值。硫份大于3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外儲(chǔ)量?！?。工業(yè)指標(biāo)的確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，： 煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果表煤層灰分A9%揮發(fā)份Vv%硫份S9%發(fā)熱量（大卡）二1煤64596872下夾中煤88158655下夾下煤64557966其他計(jì)算依據(jù)（1）根據(jù)鶴煤三礦井田地質(zhì)詳查勘探報(bào)告和地質(zhì)組提供的煤層資料計(jì)算。本井田含煤地層為石灰系本溪群、太原群和二迭系山西組，總厚度平均210米，發(fā)育兩個(gè)煤組，即一煤組和二煤組，共含煤24層，%，其中一煤組：太原群一11煤大部分可采，一22煤局部可采；二煤組：山西組二1煤：現(xiàn)為主要可采煤層。： 井田邊界圖根據(jù)地質(zhì)資料，本礦井周圍皆與其他礦井相鄰為界且所處環(huán)境的限制，所以沒(méi)有在擴(kuò)大的可能性了。平均16176。煤層傾角10176。井田范圍：北部與相鄰的二礦劃分的界限為界；西部以二1煤層露頭為界；南部原以F16斷層組與五礦為界，后擴(kuò)大至五礦450水平以下；東部以800二1煤層底板等高線為界。井田劃分的原則為如下幾點(diǎn)：井田范圍內(nèi)的儲(chǔ)量，要與煤層賦存情況、開采條件和礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)； 保證井田有合理的尺寸；充分利用自然條件劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系。2 井田境界和儲(chǔ)量在煤田劃分為井田時(shí)，要保證各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的開發(fā)，并且要符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)年限。煤的爆炸指數(shù)根據(jù)1984年礦井瓦斯監(jiān)定資料，%。、爆炸性及瓦斯涌出情況煤的自燃根據(jù)我國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，煤的著火溫度降低值△T=810時(shí)一般無(wú)自燃傾向；△T=1025時(shí)，稍有自燃傾向；△T〉25時(shí)，為有自燃傾向性煤層。 二1煤及一11煤的煤巖特征分析見下表煤層二1煤一11煤數(shù)值名稱最小最大平均最小最大平均有機(jī)組份%鏡質(zhì)組5359半鏡質(zhì)組半絲質(zhì)組4絲質(zhì)組穩(wěn)定組合計(jì)無(wú)機(jī)組分%粘土4．4138．33．619．311．7硫化物0．10．10．10．52．61．4碳酸鹽0．13．310．51．31氧貨物0．11．10．5合計(jì)9．514．2ROmax1．641．851．771．92二1煤的煤巖組成以鏡煤為主，鏡質(zhì)組和半鏡質(zhì)組為81%%。一21煤和一11煤基本相似，黑色，金剛光澤，呈粉粒塊狀，參差狀斷口，屬半亮型煤，含有較多的黃鐵礦結(jié)核，有臭味，比重較大。煤的物理性質(zhì)二1煤為黑色，玻璃金鋼光澤，條帶黑色略帶淺灰色，屬半亮型煤，具條帶狀結(jié)構(gòu)，硬度為3，松軟易碎。一21煤（下夾中煤），不含夾矸，屬簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層，因其工業(yè)價(jià)值不大，不計(jì)算其煤厚變異系數(shù)和可采性指數(shù)。一22煤（下夾上煤）位于太原群下部，C3L2灰?guī)r為其頂板。其它煤層均屬不穩(wěn)定薄煤層，分布范圍小，沒(méi)有工業(yè)價(jià)值，但在地層對(duì)比中有重要意義，現(xiàn)將各煤層分述如下：二1煤層位于山西組底部S10砂巖之下，底為S9砂巖，下距C3L8灰?guī)r35米，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，煤層厚度變異系數(shù)r=%，可采性指數(shù)Km=1。實(shí)際涌水量為310m3/h。第三系礫巖含水層此含水層在本區(qū)發(fā)育總厚度3—，一般為1—5層，單層厚度1—28米，屬孔隙裂隙水