【正文】 ； P2=70a； P3=； 經(jīng)與《 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)程》和 《 采礦設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 相核對(duì)，確定70a 為比較合理的服務(wù) 年 限，即本礦井的生產(chǎn)能力為 。 礦井設(shè)計(jì)服務(wù) 年 限 礦井設(shè)計(jì)服務(wù) 年 限 P=Z/AK 式中 P為礦井設(shè)計(jì)服務(wù) 年 限， a； Z井田的可采儲(chǔ)量 ,Mt； A為礦井生產(chǎn)能力 ,Mt/a； K為礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，一般取 ； 計(jì)算得： p=Z/(A K)= 14700/（ 150） =70a 13 第 3 章 井田開拓 概述 、井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 鶴崗煤田處于小興安嶺山地與松花江下游合江平原之間的丘陵區(qū)， 興山井田位于丘陵區(qū)最南端。井田大部分處于鶴立河河谷區(qū)，地下水的靜儲(chǔ)量，動(dòng)儲(chǔ)量都較大。 、影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的原因及其具體情況 井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： （ 1）井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件； （ 2）煤層賦存和開采技術(shù)條件； （ 3）地形地貌和地面外部條件； （ 4） 其它各種 技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件 等 ； [9] 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在 +200m，下部標(biāo)高在 500m， 緯線兩端分別與 F斷層和第十三層勘探線相交。由它們的連線的垂直截面組成北部的人文邊界。南止煤系地層與上復(fù)第三系地層的 500 標(biāo)高不整合接觸線。西起煤系地層基盤。東止 3 號(hào)煤層的 500 標(biāo)高鉛直截面。全區(qū)走向長 5 km，寬 2 km,面積 10平方 km。 礦井開拓方案的選擇 、井 筒 形式和井口位置 （一） 井 筒 形式： 平硐開拓是最簡單的開拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。首先我們應(yīng)該考慮平硐開拓方式是否可行。參照平硐開拓方式適用條件，結(jié)合本設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì)及煤層賦存特征可知：平硐開拓方式的條件不具備。因 此，平硐開拓方式對(duì)本設(shè)計(jì)井田不適用，排除采用平硐開拓方式。立井開拓和斜井開拓方式在技術(shù)上均可行，綜合開拓雖然對(duì)工業(yè)廣場布置和井底車場要求很高，但針對(duì)本井田的地質(zhì)狀況，綜合開拓方式也可行，應(yīng)該予以考慮 [1]。依據(jù)本井田 14 的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù) 年 限等要求，對(duì)本井田開拓方式選擇提出三種方案： 根據(jù)前述各項(xiàng)決定，本井田在技術(shù)上可行的開拓方案有下列三種： ， 見圖 3－ 2－ 1； 井二水平，見圖 3－ 2－ 3。 一水平二水平 圖 3－ 2－ 2 方案經(jīng)濟(jì)比較 Ⅰ 和 Ⅱ 在第一水平內(nèi) 的各種費(fèi)用相同 ,一些相同的部分可以不進(jìn)行比較，于是我們?cè)趯?duì)方案Ⅰ和方案 Ⅱ 兩個(gè)方案進(jìn)行比較時(shí)，可以只將兩個(gè)方案中有差 別的進(jìn)行比較 : 一水平二水平 15 表 3－ 2－ 1 基建工程量 時(shí)期 項(xiàng)目 方案Ⅰ 方案 Ⅱ 初 期 主井井筒 /m 390+20 390+20 副井井筒 /m 390+5 59+5 井底車場 /m 1270+14100 1270+14100 主石門 /m 854 / 運(yùn)輸大巷 /m 1000 1000 后 期 主井井筒 /m 180 980 副井井筒 /m 180 980 井底車場 /m 13870+14100 13870+14100 主石門 /m 1096 999 運(yùn)輸大巷 /m 2075+2725 2075+2725 16 表 3－ 2－ 2 基建費(fèi)用表 方案 項(xiàng)目 方案Ⅰ 方案 Ⅱ 工程量/m 單價(jià) / 1m?元 費(fèi)用 /萬元 工程量/m 單價(jià) / 1m?元 費(fèi)用 /萬元 初期 主井井筒 413 3754 3754 副井井筒 4081 395 4081 井底車場 27970 281 27970 281 主石門 854 231 30 231 運(yùn)輸大巷 1000 231 1000 231 小計(jì) 后期 主井井筒 180 3754 1550 484 副井井筒 180 4081 1540 484 井底車場 27970 281 27970 281 主石門 1067 231 390 231 運(yùn)輸大巷 4800 231 4800 231 小計(jì) 共計(jì) 別的基建工程量、基建費(fèi)用、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用及費(fèi)用匯總表分別計(jì)算匯總于 下表。通過費(fèi)用匯總表在經(jīng)濟(jì)上來比較兩方案的優(yōu)越。 17 表 3－ 2－ 3生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用 項(xiàng) 目 方案Ⅰ生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用 /萬元 項(xiàng)目 方案Ⅲ生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用 /萬元 石門運(yùn)輸 41＝ 石門運(yùn)輸 41＝ 提升 ＝ 提升 ＝ ＝ 井筒維護(hù) 0 井筒維護(hù) ＝ 排水 394202027. 9104＝ 排水 411347710 4＝ 合計(jì) 合計(jì) 表 3－ 2－ 4 費(fèi)用匯總表 方案 項(xiàng)目 方案Ⅰ 方案 Ⅱ 費(fèi)用 /萬元 百分率 /％ 費(fèi)用 /萬元 百分率 /％ 基建工程費(fèi) 100 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 100 總費(fèi)用 100 從前面表格中的計(jì)算可以看出，方案Ⅰ的總費(fèi)用要比 方案 Ⅱ 的高出％，很明顯方案Ⅲ要比方案Ⅰ優(yōu)越的多，故決定采用方案 Ⅱ 。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長度，可以單水平開采，亦可以多水平開采。每個(gè)開采水平設(shè)井底車場和運(yùn)輸大巷，供該水平各采區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該用由淺部向深部開采 [3]。 18 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素 合理的水平服務(wù) 年限；煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造；生產(chǎn)成本 . 根據(jù)上述 所述 設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分 一 個(gè)開采水平；上下山開采 ，水平垂高 700m。 方案二：井田劃分 二 個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高 50m，二水平標(biāo)高 500m。各水平均實(shí)行上山開采水平儲(chǔ)量及服務(wù) 年 限如表 41： 表 41 水平劃分比較表 儲(chǔ)量（ Mt） 服務(wù) 年 限（ a） 工程量（米） 方案一 單水平 14700 70 943 方案二 一水平 7350 35 410 二水平 7350 35 410 從該表可知，方案一中的一個(gè)水平的服務(wù) 年 限 太長 ，且根據(jù)本井田地質(zhì)條件限制，不利于多水平開采；而方案二有利于采區(qū)的接續(xù)，且巷道利用率高， 噸 煤成本相對(duì)較低。故而采用方案 二 的水平劃分方法，即劃分二個(gè)開采水平。 開拓巷道的布置 （一） 運(yùn)輸大巷的布置： 依據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度，特提出以下二種大巷布置方式，如圖 31所示： 圖 31 大巷布置圖 分組大巷集中大巷 19 方案一：分組集中運(yùn)輸大巷 方案二：集中運(yùn)輸大巷 詳細(xì)技術(shù)比較見表 42： 依據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層，其中 3與 17平均間距 275m,17與 21煤層平均間距 15m， 21 與 221 距 21M，而 221與 28 距 173M， 283033相距較近 。針對(duì)上述情況，有對(duì)比表可知，本井田適合于 分組 集中大巷布置，所以采用方案 一 。 （二） 開拓和巷道布置 礦井開拓巷道有多種布置方式 多種多樣 ,據(jù)本設(shè)計(jì)的礦井的條件，特列如下方案進(jìn)行比較： 方案一： 總石門 —— 分煤層大巷 —— 采 區(qū)材料車場及 采 區(qū)入風(fēng)石門 ——分帶運(yùn)輸巷及運(yùn)料巷 —— 走身 長壁回采工作面； 方案一的優(yōu)點(diǎn)如下： 由于方案一用總石門貫穿所有煤層，總石門、分煤層大巷和采 區(qū)車場中可以選用同一種運(yùn)輸設(shè)備，分煤層大巷與分帶巷道之間再?zèng)]有斜巷聯(lián)系，所以，模式一的運(yùn)輸段數(shù)最少。 方案一的缺點(diǎn)如下 : ，井田開拓掘進(jìn)總工程量大， ，總工程量大，所以巷道維護(hù)量大，維護(hù)費(fèi)用高； ，又是單層開拓、扒皮式回采，所以采掘干擾嚴(yán)重； 二水平 的 水平劃分，造成上部煤層俯斜工作面可推進(jìn)長度過長，下部煤層 仰 工作面可推進(jìn)長度過短，使得每層煤的仰、俯斜回采工作面可推進(jìn)長度不均勻， 分區(qū) 不均衡，增加了分 區(qū) 巷道運(yùn)輸費(fèi)用； ，通風(fēng)費(fèi)用較高； ，在有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層中，護(hù)巷煤柱壓裂透風(fēng)容易引起自然發(fā)火； 在井田走向短，煤層數(shù)目少，煤層間距大，采用 集中布置有困難且經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，才采用此種布置模式。 方案二：分煤層大巷 —— 采 區(qū)車場及 采 區(qū)石門 —— 分 區(qū) 運(yùn)輸巷及運(yùn)料巷—— 走向 長壁回采工作面；其它層：集中大巷 —— 分煤層大巷 —— 采 區(qū)材料車場及 采區(qū)入風(fēng)石門 —— 分區(qū)運(yùn)輸巷及運(yùn)料巷 —— 走向 長壁回采工作面； 方案二的優(yōu)點(diǎn)如下： ，建井工期較短，初期投資較低； 20 ，分 區(qū) 接續(xù)均衡，巷道運(yùn)輸費(fèi)較低； 區(qū) 運(yùn)輸巷和分帶運(yùn)料巷掘進(jìn)通風(fēng)較容易。 方案二的缺點(diǎn)如下： ，井田開拓掘進(jìn)總工 程量大，給生產(chǎn)成本帶來了過重的負(fù)擔(dān)。 ，總工程量大，所以巷道維護(hù)量大，維護(hù)費(fèi)用 高。 ，又是單層開拓、扒皮式回采，所以采掘干擾嚴(yán)重。 與方案一類似，一般在井田走向短，煤層數(shù)目少，煤層間距大，采用集中布置有困難且經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，才采用此種布置模式。 詳見技術(shù)比較表 31 表 31比較表 序號(hào) 對(duì)比項(xiàng)目 評(píng)優(yōu) 準(zhǔn)則 方案 一 方案 二 1 移交工程量及投資 少 中 優(yōu) 2 一水平總工程量及總投資 少 差 差 3 工期 短 中 優(yōu) 4 巷道維護(hù)費(fèi) 少 差 差 5 礦井出矸量 少 差 差 6 煤炭采出率 高 差 差 7 分區(qū)巷道長距離掘進(jìn)通風(fēng) 易 差 優(yōu) 8 仰、俯斜工作面推進(jìn)長度差值 少 差 較優(yōu) 9 煤層間的搭配開采 易 差 差 10 對(duì)構(gòu)造的適應(yīng)能力 強(qiáng) 差 差 11 運(yùn)輸段數(shù) 少 優(yōu) 差 12 分區(qū)巷道運(yùn)輸費(fèi) 少 差 較優(yōu) 13 采區(qū)斜巷運(yùn)輸費(fèi)和井筒提升費(fèi) 少 中 優(yōu) 14 排水費(fèi) 少 優(yōu) 差 15 通風(fēng)費(fèi) 少 差 優(yōu) 方案一、方案二、方案三在技術(shù)均較合理，三者之間的區(qū)別在于基建費(fèi)、 21 生產(chǎn)費(fèi)不同。只需要比較它們的不同之處，即基建費(fèi)、生產(chǎn) 費(fèi)。詳見開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 34 表 32 方案 比較表 特點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu)點(diǎn) 1 總的巷道工程較少 2 生產(chǎn)比較集中 3 采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置，容易管理 4 大巷容易維護(hù)，運(yùn)輸容易 1 總的巷道工程較大 2 生產(chǎn)不集中 3 采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置，管理復(fù)雜 4 大巷不容易維護(hù)，運(yùn)輸困難 缺點(diǎn) 石門長度大，掘進(jìn)量大 總的石門長度大，初期工程量大 適應(yīng)條件 可采煤層數(shù)目多，間距大小不同，煤層分組間的距離大 煤層間距小，走向長度大，服務(wù) 年 限長，下部煤層堅(jiān)硬 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井筒 形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì) 礦井 采用一對(duì)立井開拓 (主井、副井 )。 井筒 位置及坐標(biāo) 井筒確定在 860 鉆孔附近，理由是： （ 一 ） 地形條件好：井口標(biāo)高 +350,坡度不足 3176。，平正土方量?。? （ 二 ） 地處井田儲(chǔ)量中央 。 （ 三 ）交通條件好：靠近公路，井口距公路 1200； 確定井筒坐標(biāo)為： ①主井井口坐標(biāo)為： XA=116550 YA=101750 ②副井井口坐標(biāo)為： XB=116450 YB=101800 主井井口標(biāo)高為 350m，副井井口標(biāo)高為 345m，擬定二水平為井筒最終水平。主井 井深 850m，副井井深 845m，兩井筒中心線間距為 85m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450mm。 22 水平數(shù)目及高度 本井田采用多水平開拓 ,擬定第一水平為 50m,本井大部分采區(qū)的煤層淺部標(biāo)高在 +150,一水平垂高為 400m,實(shí)行上山開采。第二水平擬定標(biāo)高為500m，實(shí)行 上 山開采。 石門、大巷 (運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷 )數(shù)目及布置 （一） 大巷數(shù)目： 九 條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。 （二） 大巷布置：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷 兩種， 視 （三） 石門 數(shù)目：六個(gè)運(yùn)輸石門。 綜上所述，在本設(shè)計(jì)井田中，由于 28 、 33以 及 17 、 22 23煤層間距小，可布置 分組 集中大巷。 大巷與石門服務(wù) 年 限較長，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)基本相同，斷面尺寸詳見斷面圖 35：