【正文】 ；工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱損失為 ； P1=+= P1—— 為邊界及斷層的煤柱損失 礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量 Zg=111b+121b+2M11+2M22+333K=170Mt (K 取 ) 礦井可采儲(chǔ)量 計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下儲(chǔ)量損失 工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱； 井田境界煤柱損失； 采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失； 其它各種損失； 通過(guò)以上原則計(jì)算得知設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量 Zs=ZgP1= 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 Zk=(ZsP2) C =120Mt （ 21） C—— 采出率；取 P2—— 井筒、工業(yè)廣場(chǎng)及大巷的煤柱損失 各種煤柱損失計(jì)算 本礦井開(kāi)采時(shí)，由于村莊稀疏且 規(guī)模較小，開(kāi)采初期時(shí)無(wú)影響，在后期開(kāi)采時(shí)宜采用搬遷解決；井田內(nèi)無(wú)鐵路河流影響；并且井田內(nèi)沒(méi)有較大的斷層和構(gòu)造，因此煤柱損失只需考慮工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱損失及井田邊界煤柱損失 。礦井日凈提升時(shí)間確定為 14h。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定 本礦井的生產(chǎn)能力主要考慮了以下幾點(diǎn)： 生產(chǎn)強(qiáng)度與地質(zhì)條件的符合，本礦井地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，煤層屬于厚煤層； 礦井生產(chǎn)能力與工業(yè)儲(chǔ)量符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求； 根據(jù)煤炭市場(chǎng)需求情況，本礦井的煤質(zhì)屬于政府調(diào)節(jié)煤種； 鑒于以上因素，并且考慮到資源利用和礦井的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，故將本礦井的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定為 。該水平采用立井單水平開(kāi)拓，水平標(biāo)高為 540 礦井服務(wù)年 限的計(jì)算公式： KA k?? ZT （ 31） 式中 ： T—— 為水平服務(wù)年限， a。 T= ? =65a 由上式計(jì)算得出礦井服務(wù)年限的服務(wù)年限為 65 a。 （ 5） 綜合考慮礦井的前期及后期生產(chǎn)，在保證總體工程量小的前提條件下，盡量減少初期投資。 根據(jù)以上原則，結(jié)合本礦實(shí)際情況，工業(yè)廣場(chǎng)布置在儲(chǔ)量中心偏上，主要是考慮減少上山開(kāi)采和地形的影響；充分利用無(wú)煤區(qū)減少壓煤；另外此處地面 標(biāo)高高于歷年的最高洪水位； 340 m水平車(chē)場(chǎng)及井筒均避免通過(guò)斷層或構(gòu)造，圍巖穩(wěn)定。 根據(jù)《煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，本礦井工業(yè)廣場(chǎng)占地面積應(yīng)在 ～25 公頃之間，本設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)取 公頃，長(zhǎng)、寬分別為 500m、 450m。雖然煤層埋深不大，但表土層不穩(wěn)定，不適用斜井與平峒開(kāi)拓，確定本礦井采用立井開(kāi)拓。由于礦井走向長(zhǎng)度和傾向長(zhǎng)度相差不大，而且礦井開(kāi)采深度不大，故采用中央分列式通風(fēng)。 設(shè)計(jì)井筒位置坐標(biāo)見(jiàn)下表： 坐標(biāo) X Y 主井 副井 風(fēng)井 表 4 井筒坐標(biāo) 階段參數(shù)確定 井田主采煤層為 3 號(hào)煤層，礦井大致分為 3 個(gè)帶區(qū)，三帶區(qū)位于井田上 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 部，期間有斷層，所以定為后期考慮，前期為一二 帶區(qū)，前期煤層傾角變化較小，為 10176。 3 號(hào)煤層平均厚度為 ，賦存穩(wěn)定，煤層厚度變化不大，煤質(zhì)硬度不大。由于礦井屬低瓦斯礦井，為滿(mǎn)足回風(fēng)需要，單獨(dú)建設(shè)回風(fēng)立井。為便于在巷道交叉時(shí)架設(shè)風(fēng)橋等構(gòu)筑物，運(yùn)輸大巷 距煤層底板一定距離掘進(jìn)。 確定開(kāi)拓方案 方案一：立井單水平開(kāi)拓 主、副井筒均為立井，布置在井田中央，只設(shè)一個(gè)水平。由于輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車(chē)運(yùn)輸，如圖 方案二：主斜 井、 副立井單水平開(kāi)拓 斜井提升運(yùn)輸能力大，立井輔助運(yùn)輸能力大，為此提出主井采用斜井開(kāi)拓，副井采用立井開(kāi)拓，大巷布置在巖層中， 沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷，如圖 方案三：斜井單水平開(kāi)拓（井筒位于井田中央） 主、副井井筒均為斜井開(kāi)拓，布置與井田中央，大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，局部半巖及巖巷。如圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 方案一：立井單水平開(kāi)拓 方案二：主斜 井、 副立井單水平開(kāi)拓 方 案三：斜井單水平開(kāi)拓（井筒位于井田中央） 方案四：立井兩水平開(kāi)拓（井筒位于井田中央） 10 014 022 018 034 038 030 026 042 046 054 050 050 054 046 042 026 030 038 034 018 022 014 010 010 014 022 018 034 038 030 026 042 046 054 050 0 50 054 046 042 026 030 038 034 018 022 014 010 010 014 022 018 034 038 030 026 042 046 054 050 050 054 046 042 026 030 038 034 018 022 014 010 010 014 022 018 034 038 030 026 042 046 054 050 0 50 054 046 042 026 030 038 034 018 022 014 010 0 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 各種開(kāi)拓方式的適應(yīng)條件 井筒形式 立井開(kāi)拓 斜井開(kāi)拓 平硐開(kāi)拓 主副斜井開(kāi)拓 煤層 條件 埋藏深 、 表土厚為緩傾斜煤層 。 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(xiàn)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)阻力小，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，有利于井筒維護(hù)，實(shí)用性強(qiáng)，技術(shù)可靠，不受煤塵瓦斯水文等限制 。 最簡(jiǎn)單的開(kāi)拓方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)最有利，主運(yùn)環(huán)節(jié)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，基建投資大，井筒延伸困難 井身長(zhǎng)，通過(guò)井筒各種管線(xiàn)長(zhǎng)，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用高 ，維護(hù)難，掉轉(zhuǎn)提升能力小，對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性差 。 綜合立井和斜井兩者缺點(diǎn) 。 地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，井田走向短 。 礦井生產(chǎn)能力大 。 方案一、三主井井筒形式不同。井田內(nèi) 3煤層厚度大、傾角小、賦存穩(wěn)定，涌水量小，立井的優(yōu)點(diǎn)突出，選用大箕斗提升能力大很適合 240Mt 的特大型礦井的需要。 方案二、四主要區(qū)別在副井筒形式不同，以及設(shè)計(jì)的井筒位置。方案四井筒位于井田邊界，由于井田利用部分井田邊界煤柱，減少部分壓煤，但井田中央煤層距地表距離大，井筒長(zhǎng)，基建費(fèi)用多，經(jīng)過(guò)以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果在方案二、四中選擇方案二：主斜副井單水平開(kāi)拓。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 表 各方案粗略估算費(fèi)用表 方案一 立井單水平開(kāi)拓（中央） 方案二 主斜副井單水平開(kāi)拓 基建費(fèi)用 /萬(wàn)元 主井開(kāi)鑿 352 主井開(kāi) 鑿 1125 副井開(kāi)鑿 352 副井開(kāi) 鑿 352 風(fēng)井 342 風(fēng)井 342 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi)用 /萬(wàn)元 大巷運(yùn)輸 4463 大巷運(yùn) 輸 4463 小計(jì) 小計(jì) 合計(jì) 費(fèi)用 費(fèi)用 百分率 100% 百分率 % 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 表 各方案粗略估算費(fèi)用表 基建費(fèi)用 /萬(wàn)元 方案三 雙斜井單水平開(kāi)拓（井田中央） 方案四 立井兩水平開(kāi)拓 主井開(kāi)鑿 1125 主井開(kāi)鑿 540 529． 4505 副井開(kāi)鑿 984 副井開(kāi)鑿 540 529． 4505 風(fēng)井 342 井底車(chē)場(chǎng) 342 小計(jì) 小計(jì) 大巷運(yùn)輸 4463 大巷運(yùn)輸 4463 小計(jì) 小計(jì) 合計(jì) 費(fèi)用 費(fèi)用 百分率 100% 百分率 % 通過(guò)以上粗略比較可以看出方案一和方案二在經(jīng)濟(jì)上優(yōu)勢(shì)明顯，方案三和方案四費(fèi)用比方案一和方案二 高出許多。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 表 建井工程量 初期 方案一 雙立單水平開(kāi)拓 方案二 主斜副立單水平開(kāi)拓 副井井筒 352 副井井筒 352 井底車(chē)場(chǎng) 300 井底車(chē)場(chǎng) 300 主井井筒 352 主井井筒 1125 風(fēng)井 342 風(fēng)井 342 后期 主井井筒 0 主井井筒 0 副井井筒 0 副井井筒 0 風(fēng)井 684 風(fēng)井 684 大巷 7000 大巷 7000 表 基 建費(fèi)用表 方案 方案一雙立單水平開(kāi)拓 方案二主斜副井單水平開(kāi)拓 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 工程量 單價(jià) 費(fèi)用 m 元 /m 萬(wàn)元 m 元 /m 萬(wàn)元 初期 主井井筒 352 1125 副井井筒 352 352 風(fēng)井 342 342 小計(jì) 運(yùn)輸大巷 8100 8100 合計(jì) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 表 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 項(xiàng)目 方案一 雙立單水平開(kāi)拓 方案二 主斜副井單水平開(kāi)拓 工程量 萬(wàn) t/km 單價(jià) 元 / 費(fèi)用 萬(wàn)元 工程量 萬(wàn) t/km 單價(jià) 元 / 費(fèi)用 萬(wàn)元 大巷運(yùn)輸 提升 合計(jì) 大巷維護(hù)費(fèi) 20 20 排水費(fèi) 合計(jì) 表 費(fèi)用匯總表 方案 項(xiàng)目 方案一 方案二 費(fèi)用（萬(wàn)元） 百分率 % 費(fèi)用（萬(wàn)元） 百分率 % 初期建井費(fèi) 100% % 基建工程費(fèi) 100% % 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 100% % 總費(fèi)用 100% % 綜合比較 從以上經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較來(lái)看：方案 2雖然比方案 1 的生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單一些，初期建井費(fèi)也比方案 1 便宜，因此可認(rèn)為方案 2 在 經(jīng)濟(jì) 方面不相上下，但方案 1 在 技術(shù) 方面要明顯占有優(yōu)勢(shì)。 礦井基本巷道 井筒的選擇 （ 1） 井筒斷面布置形式 根據(jù)第四章《井田開(kāi)拓》可知，本礦井的井筒采用立井開(kāi)拓即主，副井及風(fēng)井均為立井，由于 半 圓 拱 形斷面的井筒有利于采用混凝土，石料和錨噴等永久支護(hù)，同時(shí) 半 圓 拱 形斷面具有承受地壓性能好，通風(fēng)阻力小，服務(wù)年限長(zhǎng)維護(hù)費(fèi)用少以及便于施工等優(yōu)點(diǎn)，所以本礦井井筒形式均采用圓形斷面。本礦井水平為 380m，礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為 ，主井用提升煤炭兼下放大型設(shè)備，故提升容器選用箕斗，副井用作升降人員，材料設(shè)備和提升矸石，故選用罐籠。 （ 3）井筒裝備 立井井筒裝備包括：罐道 梁 、 罐道 、 梯子間 、 管路電纜間 、 過(guò)卷裝置以及井口和井底的金屬支撐結(jié)構(gòu)。各裝備的布置情況見(jiàn)井筒平面圖 （ 4）影響井筒直徑的因素 井筒靜直徑主要根據(jù)提升容器的大小和數(shù)量 、 井筒裝備 、 井筒布置和各個(gè)安全間隙來(lái)確定。井筒的掘進(jìn)直徑由井筒靜直徑與井筒永久支護(hù)厚度決定。根據(jù)本礦井 的設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，參考《井筒斷面圖集》，確定各井筒的斷面尺寸如圖 41，