【正文】 井田內(nèi)大斷層有 FjF6，對(duì)于開拓有一定的影響，留設(shè)有保護(hù)煤柱。（4）儲(chǔ)量條件校核礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證有足夠的服務(wù)年限。礦井服務(wù)年限的計(jì)算，根據(jù)公式： ZTAK?? 式中： T — 礦井服務(wù)年限，年；Z — 礦井可采儲(chǔ)量，萬噸；A — 礦井生產(chǎn)能力，萬噸/年；K — 儲(chǔ)量備用系數(shù)，K=～，此處取 。 表 232 第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt/a ） 緩斜煤層 傾斜煤層 急斜煤層 及以上 35 — —～ 30 — —～ 25 20 15～ 20 15 15本設(shè)計(jì)中第一水平傾斜范圍為40m～250m，第一水平服務(wù)年限的計(jì)算公式為： ????式中: T 1——第一水平服務(wù)年限，a本礦井的服務(wù)年限以及第一水平的服務(wù)年限的設(shè)計(jì)服務(wù)年限基本符合規(guī)定。立井開拓的適應(yīng)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；立井的井筒短，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利。石臺(tái)礦區(qū)表土層厚度在60m～80m 之間,流沙層較多，水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，巖層傾角平均為16176。綜合考慮本設(shè)計(jì)采用立井多水平開拓方式。本礦井煤層埋藏深度為—～—850m，煤層傾角在 8176。平均 16176。礦井正常涌水量 M3/h,最大涌水量 M3/h。煤層的富存情況不太穩(wěn)定，在730m 等高線以上煤層的厚度平均在 左右屬于中厚煤層，在730m 等高線以下煤層變薄厚度在 左右，根據(jù)煤炭法的規(guī)定在可采儲(chǔ)量范圍內(nèi)。 井田開拓 井田開拓方式由于本井田地勢(shì)平坦，表土層一般，流沙層較多，根據(jù)煤層埋藏的條件，井田內(nèi)巖石的傾角平均為 16176。因?yàn)閿鄬有枰粼O(shè)一定的保護(hù)煤柱，可考慮將工業(yè)廣場(chǎng)煤柱和斷層保護(hù)煤柱留設(shè)在一起，可以節(jié)省 40m 的煤柱損失。同時(shí)為了減少煤柱保護(hù)的損失和保護(hù)大巷維護(hù)條件，把運(yùn)輸大巷和軌道大巷分別布置在煤層底板下垂距 20m 和 30m 的巖層中。水平劃分及位置在后面的方案中進(jìn)行詳細(xì)說明。與立井開拓相比，斜井開拓的缺點(diǎn)是：斜井井筒長，輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大，管線長度長；斜井井筒通過富含水層、流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。根據(jù)自然地理?xiàng)l件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等因素，綜合考慮石臺(tái)煤礦的實(shí)際情況：第三、第四系覆蓋層較厚，井筒需要特殊鑿井方法施工；地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高平均+33m 左右，煤層埋藏較深；礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為，為大型礦井。2 .主、副井井筒位置的選擇①井筒位置的確定原則Ⅰ、有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；Ⅱ、有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡；Ⅲ、井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；Ⅳ、工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；Ⅴ、工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；Ⅵ、水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。③井筒沿井田傾斜方向的有利位置 立井開拓時(shí)，本井田中部有大的斷層構(gòu)造，需要考慮，井筒布置在井田的中央斷層上盤靠上部位。⑤盡量不壓煤或少壓煤合理布置井筒⑥地質(zhì)及水文地質(zhì)條件對(duì)井筒布置的影響要保證井筒、井底車場(chǎng)及硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)使井筒盡量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、煤與瓦斯突出煤層、較軟煤層及高應(yīng)力區(qū)。因此，為避開太原組承壓含水層的影響，一水平以下延伸方式的不同，將會(huì)選擇不同的井筒坐標(biāo)。為了便于地面系統(tǒng)間互相聯(lián)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，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件。由于井田走向較長，所以有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上可行的方案：采區(qū)式通風(fēng)。風(fēng)井井口位置的選擇，應(yīng)在滿足通風(fēng)要求的前提下，與提升井筒的貫通距離最短，并利用各種煤柱以減少保護(hù)煤柱的損失?？紤]到北翼上部要滿足礦井初期的開采要求，在此精確提出風(fēng)井的位置：風(fēng)井井筒中心位置：經(jīng)距 m，緯距 m。巖層大巷其優(yōu)點(diǎn)是巷道維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，巷道施工能夠按要求保持一定方向和坡度；在開采上下水平時(shí)，可以跨大巷開采，不留保護(hù)煤柱，減少煤柱損失，便于設(shè)置煤倉。本礦井布置位置可以選擇在煤層頂板或者煤層底板中。后者相對(duì)于前者維護(hù)費(fèi)用較低，但對(duì)于不同的開拓方案還需進(jìn)行技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較，以選擇最優(yōu)方案。雙立井延伸：采用雙立井延伸時(shí)可充分利用原有的各種設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)低，管理較方便。同時(shí)，該方法使原有井筒同時(shí)擔(dān)任生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾，立井接井時(shí)技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個(gè)井筒施工組織復(fù)雜，為延伸井筒需要掘進(jìn)一些臨時(shí)工程，延伸后提升長度增加，能力下降，可能需要更換提升設(shè)備。暗斜井立井內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，系統(tǒng)較簡單且生產(chǎn)能力大，可充分利用原有井筒能力，同時(shí)生產(chǎn)和延伸相互干擾少。 方案的提出及方案比較 根據(jù)以上分析，提出以下四種方案，如圖 所示方案一：兩水平開采，第一水平在250m 標(biāo)高處，第二水平標(biāo)高在600m 立井延伸第二水平，一、二水平均上下山開采，巖層大巷。方案三：三水平開采，第一水平在250m 處，第二水平標(biāo)高在450m第三水平標(biāo)高在650m，二水平立井延伸，石門到達(dá)大巷，三水平暗斜井延深，一、二水平均上山開采，巖層大巷。 水 平水 平副 井主 井 運(yùn) 輸 大 巷井 底 車 場(chǎng) 主 要 石 門方 案 一 ： 立 井 兩 水 平 上 下 山 式 開 采單 位 （ ） 圖 321 方案一開拓示意圖 水 平單 位 （ ） 方 案 二 ： 立 井 三 水 平 上 山 式 開 采 運(yùn) 輸 石 門井 底 車 場(chǎng) 運(yùn) 輸 大 巷主 井 副 井 水 平水 平圖 322 方案二開拓示意圖 主 副 暗 斜 井 水 平單 位 （ ） 方 案 三 ： 立 井 三 水 平 加 暗 斜 井 3水 平 延 伸 主 要 石 門井 底 車 場(chǎng) 運(yùn) 輸 大 巷主 井 副 井 水 平水 平 圖 323 方案三開拓示意圖 水 平單 位 （ ） 方 案 四 ： 立 井 三 水 平 暗 斜 井 2， 3水 平 延 伸 ,上 山 開 采運(yùn) 輸 石 門井 底 車 場(chǎng) 運(yùn) 輸 大 巷主 井 副 井 水 平水 平圖 324 方案四開拓示意圖（1）技術(shù)比較方案一與方案二的區(qū)別在于是布置兩個(gè)開采水平或三個(gè)開采水平 ，方案二中布置三個(gè)水平，延深立井的開采方式，運(yùn)輸大巷布置在底板巖層中，該方案與方案一比較多一個(gè)井底車場(chǎng)和 700m 的石門，工程量比方案一要大。方案三與方案四的區(qū)別在于第二水平的延深方式，方案三中二水平用延伸立井的方法在技術(shù)上是可行的，方案四中二水平采用暗斜井延伸，二者在技術(shù)上都可采納。（2）開拓方案經(jīng)濟(jì)比較方案三和方案四有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計(jì)算匯總于下列表中： 表 323 建井工程量時(shí)期 項(xiàng)目 方案 三 方案 四主井井筒/m +30 +30副井井筒/m +10 +10井底車場(chǎng)/m 910 910主石門/m 100 100初期運(yùn)輸大巷/m 14000 14000主井井筒/m 200 0副井井筒/m 200 0主暗斜井/m 730＋30 1450＋30副暗斜井/m 730＋10 1450＋10運(yùn)輸大巷/m 8000 6000井底車場(chǎng)/m 910＋500 910后期主石門/m 700 0 表 324 基建費(fèi)用表方案 三 方案 四方案項(xiàng)目 工程量/m單價(jià)/元?m1費(fèi)用/萬元工程量/m單價(jià)/元?m 1費(fèi)用/萬元主井井筒 副井井筒 井底車場(chǎng) 910 900 910 900主石門 100 2399 0 2399 0運(yùn)輸大巷 14000 14000 初期小計(jì)/萬元 主井井筒 200 0 0副井井筒 200 0 0主暗斜井井筒 760 1480 副暗斜井井筒 740 1460 井底車場(chǎng) 910＋500 900 2500 900 90主石門 700 2399 0 2399 0運(yùn)輸大巷 14000 2399 14000 2399后期小計(jì)/萬元 共計(jì)/萬元 表 325 生產(chǎn)經(jīng)營工程量項(xiàng) 目 方 案 三 項(xiàng) 目 方 案 四運(yùn) 輸 提 升/萬 tkm 工 程 量一水平石門運(yùn)輸 = 一水平石門運(yùn)輸 0二水平石門運(yùn)輸 = 二水平石門運(yùn)輸 0二水平立井提升=二水平斜井提升= 排水/萬 m3 工程量 排水 /萬 m3 工程量二 水 平 24365104= 二 水 平24365104= 表 326 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用項(xiàng)目 方 案 三 方 案 四運(yùn)輸提升 工程量/m 單價(jià)/元m－1 費(fèi)用/萬元一水平石門運(yùn)輸 0 0 0二水平暗斜井運(yùn)輸 0 0 0 二水平石門運(yùn)輸 0 0 0二水平立井提升 小 計(jì) 排 水 工程量/m 單價(jià)/元m－1 費(fèi)用/萬元二水平 總 計(jì) 1580 表 327 費(fèi)用匯總表方案 方案三 方案四項(xiàng)目 費(fèi)用/萬元 百分率 /% 費(fèi)用 /萬元 百分率/%初期建井費(fèi) % 100%基建工程費(fèi) % 100%生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) % 1580 100%總費(fèi)用 % 100% 在上述經(jīng)濟(jì)比較中需說明以下幾點(diǎn)： （1）兩方案中，各采區(qū)的劃分與布置類似，故采區(qū)服務(wù)年限及各采區(qū)上山的總開掘長度一樣，兩方案上山開掘費(fèi)及維護(hù)費(fèi)未進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。（3）在兩個(gè)方案中的第三水平的布置方式相同，在各種比較中沒有進(jìn)行比較。（4）綜合比較及結(jié)果： 方案三的總費(fèi)用比方案四的總費(fèi)用多了%， 在經(jīng)濟(jì)上具有可行性的為方案四，另外，從礦井后期的開采過程中，尤其是在延伸立井時(shí)，對(duì)礦井的生產(chǎn)干擾較大，需要短期的停產(chǎn)，造成生產(chǎn)的脫節(jié)。方案四中采用暗斜井延伸，對(duì)生產(chǎn)的干擾少，不需要停產(chǎn)，暗斜井延伸沿煤層底板布置，礦井的涌水危險(xiǎn)性小。綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和安全三方面的考慮，方案四是最優(yōu)方案，即該設(shè)計(jì)宜選用立井開拓一水平，暗斜井延伸二、三水平的開采方案。 第一水平階段斜長為 790m，第二水平階段斜長為 770 m. 井筒特征 由前章確定的開拓方案可知第一水平主、副井都為立井，在井田中央斷層處上部風(fēng)氧化帶位置設(shè)置一個(gè)風(fēng)井。 主井主井主要用于提煤。支護(hù)材料：基巖段采用單層砼結(jié)構(gòu)，凍結(jié)段采用雙層砼結(jié)構(gòu)；井壁厚度：基巖段 350mm，凍結(jié)段 700mm。井深 。井筒內(nèi)裝備一對(duì) 雙層四車多繩罐籠，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備，矸石等，并兼作通風(fēng)、排水。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道，電纜道。井深 副井井筒斷面見圖 332。 風(fēng)井風(fēng)井主要用于回風(fēng)兼作礦井的安全出口。采用砼支護(hù)，井壁厚度為 300mm，井深 。） 90 90 90斷面形狀 圓 圓 圓支護(hù)方式 混凝土砌碹壁 混凝土砌碹壁 混凝土砌碹壁井筒壁厚（mm）基巖段：350 凍結(jié)段：700基巖段：400 凍結(jié)段：800300提升方位角（176。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸、下料、供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)。為此，井底車場(chǎng)的設(shè)計(jì)通過能力應(yīng)大于礦井生產(chǎn)能力 30～50﹪。 從礦車在井底井場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)行特點(diǎn)看，井底車場(chǎng)有兩大類，即環(huán)形式和折返式。由于該車場(chǎng)采用了膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤系統(tǒng)，使車場(chǎng)形式大為簡化，選用刀式環(huán)行井底車場(chǎng)，通過能力較大。 圖 341 井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)示意圖1—主井 2—副井 3—軌道運(yùn)輸大巷 4—皮帶運(yùn)輸大巷 5—礦井煤倉 6—中央變電所 7—水泵房 8—等候室 9—調(diào)度室 10—主井井底清理斜巷 11—水倉沉淀池 車場(chǎng)設(shè)計(jì)基本參數(shù)主井凈直徑 ，裝備有一對(duì) 8t 箕斗，副井凈直徑 ，裝備一對(duì) 雙層四車罐籠。輔助運(yùn)輸在軌道大巷內(nèi)采用 固定式礦車 ，7t 架線式電機(jī)車牽引（每列車由 18 輛礦車組成） ，煤矸混合列車由 18 輛礦車組成，其中煤車 6 輛，矸石車 12 輛。掘進(jìn)煤輛占 5％，由皮帶直接運(yùn)輸?shù)竭\(yùn)輸大巷的皮帶上有主井提升。 一些基本問題的確定（1）車場(chǎng)形式，初步設(shè)計(jì)已確定為刀式環(huán)形，南北兩翼來車均經(jīng)軌道運(yùn)輸大巷進(jìn)入井底車場(chǎng)。輔助運(yùn)輸采用 型 噸固定廂式礦車運(yùn)輸，其尺寸為240010501200。每列車 18 節(jié)車廂。副井材料車線長度 L 材料線 =15=36m 調(diào)車線 L 調(diào)車線 =80m（3）主、副井中心線間距離，南北 m，東西 m。曲線半徑為15m。（6）運(yùn)輸大巷的煤直接由皮帶運(yùn)入井底煤倉。材料的運(yùn)行路線與矸石空車相