【正文】 1主井皮帶道2通過線3副井重車線4副井空車線5材料車線圖49 井底車場 shaft station1）井底煤倉在立式煤倉內(nèi)設(shè)計了外螺旋溜槽，斷面為圓形，,有效容量為1000t。360m水平采用立井環(huán)形車場，見圖49。井底車場巷道與主要峒室位置，應(yīng)選擇在穩(wěn)定堅硬的巖層中，并避開較大斷層、含水層、松軟層、煤與瓦斯突出危險煤層。見表4圖48。見圖4表49。見圖4表48。主井井深加上井底水渦深度為530m，提升容器為一對12t箕斗。設(shè)計主副井采用圓形斷面，砌碹支護(hù)，表土段適當(dāng)加大厚度。綜上所述，采用方案1，即：單水平開拓，水平標(biāo)高360m,立井開拓。（tkm）1費(fèi)用/萬元工程量/萬tkm1單價/元km工程量運(yùn)輸提升/萬tm1費(fèi)用/萬元工程量/m單價/元將剩下的方案1與方案3進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的精確比較，詳見表44～47。表42 各方案經(jīng)濟(jì)粗略比較表 brief parison on economy 方案項目方案1方案2基建費(fèi)/萬元主井開鑿副井開鑿風(fēng)井開鑿石門開鑿井底車場5303000104=1594903000104=1474603000104=138474800104=1000900104=90主井開鑿副井開鑿風(fēng)井開鑿石門開鑿井底車場7703000104=2317403000104=2227003000104=210140800104=1000900104=90小計小計生產(chǎn)費(fèi)/萬元立井提升石門運(yùn)輸上下山運(yùn)輸16595=16595=16595=立井提升石門運(yùn)輸上山運(yùn)輸16595=16595=16595=小計小計總計費(fèi)用/萬元費(fèi)用/萬元百分率100%百分率%方案3方案4基建費(fèi)/萬元主井開鑿副井開鑿風(fēng)井開鑿石門開鑿井底車場暗斜井開鑿5303000104=1594903000104=1474603000104=138474800104=1000900104=904000750104=300主井開鑿副井開鑿風(fēng)井開鑿石門開鑿立井延伸井底車場5303000104=1594903000104=1474603000104=1382474800104=10503000104=3151000900104=90小計小計生產(chǎn)費(fèi)/萬元立井提升運(yùn)輸16595=16595=立井提升運(yùn)輸16595=16595=小計小計總計費(fèi)用/萬元費(fèi)用/萬元百分率100%百分率%表43 建井工程量 engineering quantity of shaft construction項目 方案 方案1方案3 主井井筒/m 副井井筒/m初期 井底車場/m 主石門/m 運(yùn)輸大巷/m5304901000476470077074010002544700 主井井筒/m 副井井筒/m后期 井底車場/m 主石門/m 運(yùn)輸大巷/m 上、下山/m000032003800300300100047448002200方案1和方案2的區(qū)別僅在于是用立井單水平開拓時水平標(biāo)高的選擇；經(jīng)比較兩方案費(fèi)用相差不大，但考慮到方案1的提升、排水工作的環(huán)節(jié)少，投產(chǎn)早，人員上下較方便，以及方案1在通風(fēng)方面優(yōu)于方案2，所以方案1與方案2比較中排除方案2。圖45 開拓方案 Ⅳ development scheme Ⅳ 方案經(jīng)濟(jì)比較在井田實際情況的基礎(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，排除其中兩個相對較劣的方案，然后對剩下的兩個方案進(jìn)行精確的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。第一水平標(biāo)高為360m，立井開拓；第二水平標(biāo)高為600m，采用暗斜井延深，見圖44；圖44 開拓方案 Ⅲ development scheme Ⅲ方案Ⅳ：兩水平開拓立井延深，上山開采。水平標(biāo)高為360m，見圖42；圖42 開拓方案 Ⅰ development schemeⅠ方案Ⅱ：單水平立井開拓，上山開采。本設(shè)計采用巖層大巷，大巷坡度取3‰～5‰；運(yùn)輸大巷的布置采用全煤組集中布置；運(yùn)輸大巷采用機(jī)軌合一設(shè)計，采用蓄電池式電機(jī)車運(yùn)輸和膠帶運(yùn)輸。表41 井筒斷面特征表 crosssection characteristic of the shafts井筒類型井筒直徑/m井筒凈斷面積/m2井筒支護(hù)井筒長度/m井筒裝備主井砌碹530一對12t箕斗副井砌碹490一對3t雙層罐籠風(fēng)井6砌碹460 開拓方案與經(jīng)濟(jì)比較本設(shè)計中井田煤層傾角變化不大，煤層沿走向為傾斜、緩傾斜變化，煤層等高線由240m變化到600m，兼用采區(qū)和帶區(qū)布置。圖41 井筒位置分布圖 location of the shafts主井井筒裝備12t箕斗一對；副井裝備為一對3t雙層罐籠。 工業(yè)廣場及井筒位置井筒位置與井筒形式，用途是密切聯(lián)系的，確定井筒位置是井田開拓的一個重要問題，合理的井筒位置應(yīng)對井下開采有利，井筒的開掘和使用安全可靠，且地面工業(yè)廣場的布置合理，本設(shè)計井田采用立井井筒，選擇井筒位置主要考慮以下幾個方面的因素：1）對初期開采有利，儲量可靠，井巷工程量節(jié)??；建井工期較短；利于布置首采區(qū)和工作面等；2）應(yīng)使井田兩翼的儲量大致平衡，利于井下運(yùn)輸和開拓開采系統(tǒng)的布置；3）盡量不占、少占良田，充分利用地形以方便地面生產(chǎn)系統(tǒng)，工業(yè)廣場的布置應(yīng)與地面運(yùn)輸系統(tǒng)相協(xié)調(diào)；4）井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層、較大的含水層、較厚的沖擊層、較大的斷層，以及采空區(qū)和有煤與瓦斯突出的煤層，同時應(yīng)盡量少壓煤；5）有良好的工程地質(zhì)條件，不受洪水、巖崩、滑坡的威脅；6）用斜井開拓時，應(yīng)盡量考慮井筒在煤層中、底板巖層中或者穿巖布置等各種可能性，并考慮其經(jīng)濟(jì)合理性?？紤]到方便施工，有利于生產(chǎn)，及礦井高瓦斯的特點(diǎn)，采用立井開拓。立井開拓的適用性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯．水文等自然條件的限制，立井井筒短，通風(fēng)阻力小，對深井更為有利。平硐開拓的優(yōu)點(diǎn)是井下出煤不需要提升轉(zhuǎn)載即可由平硐直接外運(yùn)，因而運(yùn)輸環(huán)節(jié)和運(yùn)輸設(shè)備少、系統(tǒng)簡單、費(fèi)用低．但一般就適用與煤層埋藏較淺，平硐適合在較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)．很顯然，這種開拓方式不適合本礦井。因全礦采用立井單水平上下山集中大巷開拓，所以水平服務(wù)年限即為礦井服務(wù)年限，對照上表水平服務(wù)年限也很合理。煤層傾角﹥45176。煤層傾角25176。表31新建礦井設(shè)計服務(wù)年限表 sevice life for new mine 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力/MtK （32） 式中： Zk——礦井設(shè)計可采儲量； A——礦井的年產(chǎn)量； K——礦井儲量備用系數(shù)，～； P= Zk/A 根據(jù)煤炭設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，在計算礦井服務(wù)年限時，～。 礦井的服務(wù)年限根據(jù)設(shè)計，首采工作面長220m，滾筒截深600mm，一個工作面生產(chǎn)，一天割6刀，放頂煤開采，工作面的采出率取85%。、合理的。3)具有先進(jìn)的開采經(jīng)驗近年來，“高產(chǎn)高效”工藝在煤礦成產(chǎn)中有了很大發(fā)展，而且該工藝投入少、效率高、成本低、效益好、生產(chǎn)集中簡單、開采技術(shù)基本趨于成熟。根據(jù)其儲量和《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，能夠滿足礦井服務(wù)年限的要求，而且投入少、效率高、成本低、效益好。經(jīng)分析比較，也是合理的，理由如下：1)儲量豐富煤炭儲量是決定礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一。表22 井田儲量計算表 reserve calculation list煤層工業(yè)儲量/萬t永久煤柱損失/萬t采區(qū)回采率可采儲量 /萬t工業(yè)廣場邊界斷層4175%7280%合計—3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井的年產(chǎn)量及服務(wù)年限 礦井的年產(chǎn)量的合理性礦井的年產(chǎn)量（生產(chǎn)能力）確定的合理與否，對保證礦井能否迅速投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)和產(chǎn)生效益至關(guān)重要。；—塊段內(nèi)煤的容重，本設(shè)計取=經(jīng)計算得472煤層的地質(zhì)儲量分別為：Z4＝106＝ （210）Z7＝106＝ （211）Zd＝Z4＋Z7＝ 工業(yè)儲量與可采儲量礦井工業(yè)儲量計算公式為： Zg=Z4+Z7－Pbj－Pd （212）帶入數(shù)據(jù)得： Zg= 可采儲量計算公式見213。儲量計算方法見公式29。表21 井田斷層延伸長度表斷層號F1F2F3F4F5F6F7F8長度/m1225950140013352230262533752350其中，斷層F6有2400m范圍為井田邊界，只需留設(shè)單側(cè)30m煤柱。本設(shè)計礦井井田范圍內(nèi)共有斷層八條，斷層分布范圍較廣，延伸很長。本礦井邊界無任何水害，井田邊界安全煤柱為30m，邊界安全煤柱分布如下：東翼： 4150m；西翼：1250m；南翼：2165m；北翼：4175m。綜合以上數(shù)據(jù)，計算工業(yè)廣場煤柱如下：S=1/2(a+b)h=1/2(560+630)770=458150m2 （21） 工業(yè)廣場長邊布置與煤層等高線平行，故所壓煤為一矩形狀，用垂直剖面計算7號煤層的面積，見圖21。1）工業(yè)廣場保護(hù)煤柱：根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》補(bǔ)充規(guī)定，礦井（包括洗煤廠）～，,取1公頃/10萬t，因此，本設(shè)計工業(yè)廣場面積為18公頃，設(shè)計采用長為450m，寬為400m。8)參與儲量計算的各煤層原煤干燥時的灰分不大于40%。6)煤層傾角不大于15o時，可用煤層的偽厚度和水平投影面積粗略計算儲量。4)凡是分水平開采的井田，在計算儲量時，也應(yīng)該分水平計算儲量。對于大、中型礦井，一般不超過1000米。 井田的儲量 井田儲量計算原則1)按照地下實際埋藏的煤炭儲量計算，不考慮開采、選礦及加工時的損失。工業(yè)廣場正北部劃分為一個采區(qū)，有利于礦井的均衡生產(chǎn)、運(yùn)輸較為集中和減少巷道的開拓費(fèi)用。3)開采多種煤類的煤層，應(yīng)合理搭配開采，一般得分采分運(yùn)。根據(jù)礦井設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，采區(qū)開采順序必須遵守先近后遠(yuǎn)，逐步向邊界擴(kuò)展的原則，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1)首采區(qū)應(yīng)布置在構(gòu)造簡單，儲量可靠，開采條件好的塊段，并宜靠近工業(yè)廣場保護(hù)煤柱邊界線。井田走向長度大于傾斜長度，有兩層主采煤層，可保證礦井各個開采水平有足夠的服務(wù)年限。在井田范圍內(nèi)，儲量、煤層賦存及開采條件均與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。西南鄰施荒地井田，尚未開采，以F322斷層為界，界線清楚，無災(zāi)害影響。東鄰小青井田，以F31F7F14′斷層為界。井田煤柱的留設(shè)尺寸：1)井田邊界煤柱留30m；2)斷層煤柱每側(cè)各為20m；3)工業(yè)廣場保護(hù)煤柱按作圖法得出。 東東部以F8斷層為界與小青礦井田相鄰。1）宏觀特征：深黑色、瀝青光澤、平坦及貝殼狀斷口，內(nèi)生節(jié)理發(fā)育；2）微觀特征：一般揮發(fā)份35％45％，平均40％；3）灰分：％—％，％；4）粘結(jié)性：一般在23之間，屬弱粘結(jié)或不粘結(jié)煤；5）灰熔點(diǎn)：1300oC1500oC，屬高灰熔點(diǎn)煤；6）含硫量：％％之間，％；7）含磷量：％以下，屬低硫磷煤；8）發(fā)熱量Qn：， MJ/kg；9）煤的可選性：本井田內(nèi)煤的可選性為中等，可選精煤回收率為良等；10）煤的用途：主要做動力用煤，民用次之，氣煤可做煉焦配煤。各煤層以區(qū)域變質(zhì)因素為主，隨煤層賦存深度增加變質(zhì)程度相對增高。表12 煤塵爆炸性鑒定表 coal dust explosibility identification table采樣地點(diǎn)工 業(yè) 分 析 /%爆炸試驗鑒定結(jié)果水分/Wf灰分/Ag揮發(fā)分火焰長度抑制煤塵爆炸最低巖粉量 / %/Vf/Vr/毫mS4W27＜5020爆炸S4S2420045爆炸 煤質(zhì)本井田煤層以低變質(zhì)弱粘結(jié)的長焰煤為主，氣煤次之。煤塵主要來源回采落煤，打眼放炮，煤炭裝運(yùn)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，煤塵生成量30－100mg/m3。本礦7煤層實測瓦斯含量為11m3/t，煤層透氣性系數(shù)極低，瓦斯圈閉條件較好，開采時瓦斯涌出量較大，尤其冒落、裂隙帶發(fā)育至近距煤層群時，其涌出量更大。 瓦斯、煤塵、自燃發(fā)火在精查補(bǔ)充勘探階段，從4－7－1115等煤層中，采取瓦斯解吸煤樣120個，通過化驗和計算，屬高瓦斯礦井。主采層