【正文】 Zk——礦井可采儲量，萬 t； P——保護(hù)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(hù)煤柱損失量，萬 t； C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于 ；中厚煤層不小于 ；薄煤層不小于 ；地方小煤礦不小于 。 則，礦井設(shè)計(jì)可采儲量： Zk =（ ） = 萬 t。 礦井每晝夜凈提升時間為 16 小時。 礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定： （ 1） 資源情況：煤田地質(zhì)條件簡單，儲量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模 。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 因?yàn)楸揪镌O(shè)計(jì)豐富，主采煤層賦存條件簡單，井田內(nèi)部僅有較大斷層，比較合適布置大型礦井，經(jīng)校核后確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150 萬噸 /年。 礦井可采儲量 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/（ A 井型校核 下面通過對設(shè)計(jì)煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲量條件及安全條件等因素對井型加以校核。 （ 2） 輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓 ，主井提升容器為兩對 12 噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉，運(yùn)輸能力很大，自動化程度很高，原煤外運(yùn)不成問題。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。礦井通風(fēng)采用混合式通風(fēng)，有專門的風(fēng)井回風(fēng)，可以滿足通風(fēng)的要求。所以各項(xiàng)安全條件均可以得到保證，不會影響礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。通過上面計(jì)算能夠滿足礦井的服務(wù)年限。第一水平的服務(wù)年限的計(jì)算公式為： T1=985435/(150 ) = 礦井的服務(wù)年限和第一水平的服務(wù)年限 應(yīng)滿足表 31。 25176。 45176。 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 4 井田開拓 井田開拓的基本問題 井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入 煤 體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 （ 1） 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置； （ 2） 合理確定開采水平的數(shù)目和位置； （ 3） 布置大巷及井底車場； （ 4） 確定礦井 開采程序，做好開采水平的接替； （ 5） 進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造； （ 6） 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則： （ 1） 貫徹執(zhí)行國家有關(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。 （ 2） 合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 （ 4） 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。 （ 5） 要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(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、自動化創(chuàng)造條件。 確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) （ 1） 井筒形式的確定 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。 平硐開拓受地形跡埋藏條件限制，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)場地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。缺點(diǎn)是：斜井井筒長輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。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。地勢平坦，地面標(biāo)高在 + m～ + m 之間，平均 +31 m，不能利用平硐開拓。因此第一水平只能用立井開拓。 ○ 7 井筒位置的確定 由于井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)條件簡單，地勢平坦，井筒布置在井田儲量的中央即可。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高為 150— 200m，針對于本礦井的實(shí)際條件，決定煤層的階段垂高為 350m左右。而 500m 或 550m 以下煤層傾角較小且變化很 小，可再布置一個水平。 主要開拓巷道 3 號煤層平均厚度為 ，賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，煤層 傾角平均 14度 ，煤層厚度變化不大，且煤質(zhì)硬度 小，在煤層下方有一層厚度為 15m 的砂巖，應(yīng)該布置巖層雙軌大巷，用來運(yùn)煤和運(yùn)料。 方案比較 （ 1） 提出方案 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 兩 水平 上山 開拓 主、副井井筒均為立井 ，一水平 550m，二水平 900m，布置于井田中央 ，兩水平均為上山開 采， 如圖 41。 方案三：立井 兩 水平 上下山 開拓 主、副井井筒均為 立 井開拓，布置于井田中央， 一水平 500m 上山開采，二水平 800m 上下山開采 ，如圖 43。 （ 2）開拓方案粗略經(jīng)濟(jì)比較 方案一和方案三都是 立井開拓，所不同的是水平的位置的不同和開采方式的不同，具有可比性。 表 41 方案一和方案三粗略經(jīng)濟(jì) 表 方案 項(xiàng)目 方案 1 方案 2 基 立井開鑿 350 = 主斜井開鑿 2092 = 建 350 = 副斜井開鑿 2092 = 費(fèi) 石門開鑿 2030 = 上下斜井 (300+50) = （萬元） 井底車場 1000 = 車場 小計(jì) 小計(jì) 生 立井提升 = 暗斜井提升 = 石門運(yùn)輸 產(chǎn) = 立井提升 = 立井排水 費(fèi) 50424 36520 = 排水 50424 365 = （萬元） 總 小計(jì) 小計(jì) 計(jì) 費(fèi)用 費(fèi)用 百分率 100% 百分率 ﹪ 圖 44 方案四示意圖 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁 對方案一和方案二進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較可知方案一具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，而且方案一的提升、排水費(fèi)用少，生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性高，因此方案一較方案三優(yōu)。方案二和方案四的粗略經(jīng)濟(jì)比較見表 42。 （ 3）開拓方案詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較 對方案 3 有差別的建井工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營工 程量、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)和費(fèi)用匯總表分別匯總。 表 43 建井工程量 項(xiàng)目 方案 1 方案 2 初 主井井筒（ m） 581+20 531+20 副井井筒（ m） 581+5 531+5 井底車場（ m） 1000 1000 主石門（ m） 141 141 期 運(yùn)輸大巷（ m） 800 650 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁 后 主井井筒（ m） 350 300 副井井筒（ m） 350 300 井底車場（ m） 1000 1000 期 主石門（ m） 2030 1510 運(yùn)輸大巷（ m） 4460+1640 4460+1640 表 44 基建費(fèi)用表 方案 項(xiàng)目 方案 1 方案 3 工程量 (m) 單價 (元 /m) 費(fèi)用 (萬元 ) 工程量 (m) 單價 (元 /m) 費(fèi)用 (萬元 ) 初 主井井筒 601 551 副井井筒 586 536 井底車場 1000 1000 主石門 141 141 運(yùn)輸大巷 800 650 期 小計(jì) 后 主井井筒 350 300 副井井筒 350 300 井底車場 1000 1000 主石門 2030 1510 運(yùn)輸大巷 6100 6100 期 小計(jì) 總計(jì) (萬元） 表 45 生產(chǎn)經(jīng)營工程量 項(xiàng)目 方案１ 項(xiàng)目 方案 3 運(yùn)輸提升 工程量 (萬 t/km) 運(yùn)輸提升 工程量 (萬 t/km) 采區(qū)上山運(yùn)輸 采區(qū)上山運(yùn)輸 一采區(qū) ＝ 一采區(qū) = 二采區(qū) = 二采區(qū) = 三采區(qū) = 三采區(qū) = 1358 四采區(qū) = 四采區(qū) = 五采區(qū) = 五采區(qū) = = = 六采區(qū) = 六采區(qū) = = 七采區(qū) = 七采區(qū) = = 大巷及石門運(yùn)輸 大巷及石門 運(yùn)輸 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁 一采區(qū) = 一采區(qū) = 二采區(qū) = 二采區(qū) = 三采區(qū) = 三采區(qū) = 3434 四采區(qū) = 四采區(qū) = 五采區(qū) = 五采區(qū) = = = 1618 六采區(qū) = 六采區(qū) = = 1618 七采區(qū) = 七采區(qū) = = 采區(qū)上山維護(hù)（萬 am） 采區(qū)上山維護(hù)（萬 am） 一采區(qū) 一采區(qū) 二采區(qū) 21400104= 二采區(qū) 21329104= 三采區(qū) 21005104= 三采區(qū) 2651104= 四采區(qū) 2870104= 四采區(qū) 2651104= 五采區(qū) 2926104= 五采區(qū) 2651104= 2776104= 六采區(qū) 21339104= 六采區(qū) 21958104= 七采區(qū) 七采區(qū) 排水（萬 m3） 排水（萬 m3） 一水平 6024365104= 一水平 6024365104= 二水平 6024365104= 二水平 6024365104= 立井提升（萬 tm） 立井提升（萬 tm） 一水平 = 一水平 = 二水平 = 二水平 = 表 44 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 項(xiàng)目 方案 1 項(xiàng)目 方案 3 工程量 單價 費(fèi)用 工程量 單價 費(fèi)用 （萬 tkm） （元 /m） （萬元） 采區(qū)上山運(yùn)輸提升 采區(qū)上山運(yùn)輸提升 一采區(qū) 一采區(qū) 二采區(qū) 二采區(qū) 三采區(qū) —— —— —— 三采區(qū) —— —— —— 四采區(qū) 四 采區(qū) 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27 頁 五采區(qū) 五采區(qū) 六采區(qū) 六采區(qū) 七采區(qū) 七采區(qū) 小計(jì) 小計(jì) 大巷及石門運(yùn)輸 大巷及石門運(yùn) 輸 一采區(qū) 一采區(qū) 二采區(qū) 二采區(qū) 三采區(qū) 三采區(qū) 3434 四采區(qū) 四采區(qū) 五采區(qū) 五采區(qū) 六采區(qū) 六采區(qū) 七采區(qū) 七采區(qū) 小計(jì) 小計(jì) 立井提升 立井提升 一水平 一水平 二水平 二水平 小計(jì) 小計(jì) 運(yùn)提費(fèi)合計(jì) 運(yùn)提費(fèi)合計(jì) 采區(qū)上山維護(hù)費(fèi) 采區(qū)上山維護(hù)費(fèi) 一采區(qū) —— —— —— 一采區(qū) —— —— —— 二采區(qū) 3 35 105 二采區(qū) 35 三采區(qū) 35 三采區(qū) 35 四采區(qū) 35 四采區(qū) 35 五采區(qū) 35 五采區(qū) 35 六采區(qū) 35 六采區(qū) 35 七采區(qū) —— —— —— 七采區(qū) —— —— —— 小計(jì) 小計(jì) 排水費(fèi) 排水費(fèi) 一水平 一水平 二水平 二水平 小計(jì) 小計(jì) 總計(jì) 總計(jì) 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 28 頁 表 45 費(fèi)用匯總表 方案 方案 1 方案 3 項(xiàng)目 費(fèi)用（萬元） 百分率（ %） 費(fèi)用（萬元） 百分率（ %） 初期工程量 111 100 基建工程量 3351092 109 100 生產(chǎn)經(jīng)營量 100 101 總費(fèi)用 101 100 ○ 1 方案的采區(qū)均布置兩條上山，且這些上山的開掘單價近似相等，長度也近似相等，即兩方案的一水平采區(qū)上山總開掘費(fèi)用近似相等，故未參 加比較；同時方案 1 的二水平上山與方案 3 的二水平上山也近似相等。 ○ 4 區(qū)上、中、