【正文】 10 表 21 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 單位： Mt 序號(hào) 煤層號(hào) A+B+C 工業(yè)儲(chǔ)量 損失量 設(shè) 計(jì) 采 出率 可采儲(chǔ)量 1 18 82% 2 23 82% 3 342 82% 4 48 82% 5 54 82% 總計(jì) 礦井工作制度 生產(chǎn)能力 服務(wù)年限 礦井工作制度 根據(jù)《 煤 炭 工業(yè)礦井 設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定： 330d； 16h； ，其中三班進(jìn)行采 煤 ，一班進(jìn)行檢修。 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 ： 大型礦井： 、 、 、 、 、 （ Mt/a）； 中型礦井 :、 、 （ Mt/a）； 小型礦井： 、 、 、 （ Mt/a）； 除上述井型以外，不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力中間 的 井型。 盛和礦 礦井已查明的工業(yè)儲(chǔ)量為 ，估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場(chǎng)煤柱，境界煤柱等 永久煤柱 損失量占工業(yè)儲(chǔ)量的 10%，各可采層均為厚煤層，按 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì) 規(guī)范 》 要求確定本礦的采區(qū)采出率為 82%，由此計(jì)算確定本井 11 田的可采儲(chǔ)量為 。 地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì) 情況 簡(jiǎn)單，煤質(zhì)優(yōu)良，具有建設(shè)大型礦井的 有利 條件。 方案一：建 ； 方案二：建 ； 方案三：建 ； 根據(jù)《煤 炭 工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》礦井投產(chǎn)后服務(wù)年限不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，可由服務(wù)年限確定 選擇方案。 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 的計(jì)算 公式： Ｔ＝Ｚ／（Ａ179。Ｋ） 式中： Ｔ — 礦井 服務(wù)年限 ， a； Ｚ — 礦井可采儲(chǔ)量 ， Mt； K— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， K＝１ .3～ ； A— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， Mt/a。 礦井設(shè)計(jì)一般取 K=，地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井及礦區(qū)總體設(shè)計(jì)可取 K=，地方小煤礦可取 K= 。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況， K值取 。 方案一： T＝ Z/AK=(179。)= 79a 方案二： T＝ Z/AK=(179。)= 66a 方案三： T＝ Z/AK=(179。)= 49a 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》見(jiàn)礦井與水平服務(wù)年限表 （ 22） 表 2－ 2 礦井與水平服務(wù)年限 礦井生產(chǎn)能力 Mt/a 礦井服務(wù)年限 (a) 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（ a） 煤層傾角小于 25176。 煤層傾角25～ 45176。 煤層傾角大于 45176。 及以上 6070 3035 ___ ____ 5060 2530 2025 1520 4050 2025 1520 1015 因本井田地質(zhì)儲(chǔ)量大，可采儲(chǔ)量多，則選擇方案二合理。 盛和礦 礦井生產(chǎn)能力為，礦井服務(wù)年限為 66a。 12 第 3 章 井田開(kāi)拓 概 述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 附近有新建礦井采用立井開(kāi)拓，單水平開(kāi)采 。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情況 井 田所在位置屬于丘陵地形，南北兩側(cè)高，中部受茄子河之侵蝕，較低洼； +150～ 900m，煤層 平均 傾角 20176。，煤層間距離分別為 30m、 35m、 30m、 25m； F F F1 F1 F30五條斷層 ； ，粉細(xì)砂巖等硬質(zhì)巖層，穩(wěn)定性較好。 確定井田開(kāi)拓方式的原則 政策 ,為多出煤、 快 出煤、出好煤、 節(jié)省投資 、 提高 效率高創(chuàng)造條件。 在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下 盡量 減少開(kāi)拓工程量 ，加快礦井建設(shè) 速度 ； ，避免生產(chǎn)分 散， 為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件； 。 ，減少井巷的維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)； 資源，減少煤炭損失。 礦井開(kāi)拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 開(kāi)拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括： 地面外部條件； 水文地質(zhì)條件； 技術(shù)裝備 條件；施工技術(shù)條件； 煤層賦存條件； 礦井生產(chǎn)能力要求等。 13 對(duì)以上因素 經(jīng) 綜合研究，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 后再進(jìn)行 確定。 現(xiàn)根據(jù)具體情況提出三種方案 ： 方案 一 :雙斜井開(kāi)拓 ； 方案 二 :雙立井開(kāi)拓 ； 方案 三 :主 斜 副 立 開(kāi)拓 。 如圖 31井筒開(kāi)拓方案示意圖 對(duì) 三種井筒開(kāi)拓方案技術(shù)比較如下： （ 1）雙斜井開(kāi)拓 斜井與立井相比有如下優(yōu)點(diǎn)： ① 井筒裝備和地面建筑物少，不用大 型提升設(shè)備，鋼材消耗量??； ② 井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè) 廣場(chǎng)建筑、 井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井投資少； ③ 帶 式 輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門(mén)長(zhǎng)度。 缺點(diǎn)： ①在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng)得多； ② 當(dāng)斜井較長(zhǎng)時(shí)，敷設(shè)管路長(zhǎng)度較大； ③ 斜井通風(fēng)風(fēng)路較長(zhǎng)，對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過(guò)大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開(kāi)專(zhuān)用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升。 適用條件：表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的煤層。井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層。 技術(shù)評(píng)價(jià)：本井田一水平設(shè)在 250m水平，根據(jù)煤層的賦存情況可以采用雙斜井開(kāi)拓，在技術(shù)上是可行的。 （ 2）雙立井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)： ①立井的井筒短、提升速度快、提升能力大、 對(duì)輔助提升特別有利； ②機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制； ③井筒為圓形斷 面，維護(hù)費(fèi)用低、 有效斷面大 、通風(fēng)條件好、 敷設(shè) 管線短、 人員升降速度快。 缺點(diǎn)：與斜井優(yōu)點(diǎn)相 反 。 適用條件：立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、 14 水文等自然條件限制。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開(kāi)拓時(shí)均采用立井開(kāi)拓方式。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)本井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素， 采用雙立井開(kāi)拓方案在技術(shù)上可行。 （ 3） 主 斜副立 井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)：兼有斜井和立井的優(yōu)點(diǎn)。 缺點(diǎn)： 如果井口相 距 近，則井低車(chē)場(chǎng)相距較遠(yuǎn)，布置及調(diào)度不太方便。如井底相 距 近 ，則井口相距較遠(yuǎn)，地面建筑物比較分散，占地較多，相應(yīng)地增加煤柱損失。 適用條件：介于雙立與雙斜之間。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)盛和礦的實(shí)際情況，該方案在技術(shù)上不合理。 根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，對(duì)技術(shù)上可行的方案還要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上的比較。經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表（ 31） 表 31 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 項(xiàng)目名稱(chēng) 方案二（萬(wàn)元） 方案 一 （萬(wàn)元） 井筒 主井 700179。 3000179。 104=210 1050179。 1500179。104= 副井 700179。 3000179。 104=210 1150179。 1500179。104= 風(fēng)井 150179。 1500179。 104= 50179。 3000179。 104=15 井底車(chē)場(chǎng) 1000179。 900179。 104=90 1000179。 900179。 104=90 石門(mén)開(kāi)鑿 750179。 800179。 104=60 750179。 800179。 104=60 暗斜井開(kāi)鑿 1200179。 1150179。 104=138 1200179。 1150179。104=138 總計(jì) 633 經(jīng)過(guò)對(duì) 井筒開(kāi)拓 方案的經(jīng)濟(jì)比較， 得出雙斜井開(kāi)拓方案在經(jīng)濟(jì)上合理。 因此， 由技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較后確定 盛和礦 礦井 采用 雙 斜井開(kāi)拓。 井口位置的選擇是井田開(kāi)拓的重要組成部分。在選擇開(kāi)拓方式的同時(shí)，就要考慮各種可能的井口位置。 （ 1）井下條件 ①開(kāi)拓方式和井口位置選擇時(shí)，一定要與初期移交達(dá)產(chǎn)采區(qū)的位置及其 15 接續(xù)統(tǒng)一考慮。井筒應(yīng)靠近初期移交、達(dá)產(chǎn)采區(qū)； ②采用多水平開(kāi)拓時(shí)，在考慮各水平石門(mén)工程量總和小的同時(shí)，應(yīng)首先考慮第一水平的開(kāi)采，然后兼顧其他水平。井筒與井底車(chē)場(chǎng)及主要運(yùn)輸大巷位置的選擇統(tǒng)一考慮； 方案一方案二方案三圖 31 井筒開(kāi)拓示意圖 ③井筒應(yīng)盡量避開(kāi)或少穿地質(zhì)及水文 復(fù)雜的 地層 ， 并注意不要受底部強(qiáng)含水層承壓水威脅； ④ 選擇 在井田走向方向的儲(chǔ)量中央或靠近中央位置 ， 使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡，若因地面、井下某種因素影響 不能 靠近中央位置，需要偏離時(shí) ，盡量避免井筒偏于一側(cè)，形成單翼生產(chǎn)的不利局面 。 （ 2）地面條件 ①井筒應(yīng)建在比較平坦的地方 ； ②井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ； ③井口要避開(kāi)地面滑坡、巖崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū) ； ④井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求 ； 16 ⑤工業(yè)場(chǎng)地要少占或不占良田 ； 依據(jù) 盛和礦 井田的儲(chǔ)量分布圖，及 勘探線 剖面圖．考慮水平劃分及主要巷道布置，確定井口 的位置在整個(gè)井田的儲(chǔ)量中央，坐標(biāo)為： 主井： （ 403490,502485）； 副井： （ 403550,502500）。 開(kāi)采水平數(shù)目和標(biāo)高 開(kāi)采水平的尺寸以水平垂高表示 。 合理的水平垂高要求： （ 1）具有合理的階段斜長(zhǎng) ； （ 2）具有合理的區(qū)段數(shù)目 ； （ 3）證明開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限及足夠的儲(chǔ)量 ； （ 4） 要有利于采區(qū)的正常接替 。 根據(jù)以上各方面原因及 盛和礦 井田的實(shí)際情況：盛和礦井田范圍內(nèi)共有五層可采煤層，均全區(qū)可采，煤層平均傾角 20176。，平均總厚度 。 根據(jù) Z=（ ZC P） ? 可得 Z= 因?yàn)槭⒑兔旱V的生產(chǎn)能力為 ，可根據(jù) 礦井與水平服務(wù)年限 表（ 32）得 表 3－ 2 礦井與水平服務(wù)年限 礦井生產(chǎn)能力 Mt/a 礦井服務(wù)年限 (a) 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（ a） 煤層傾角小于 25度 煤層傾角2545 度 煤層傾角大于 45 度 及以上 6070 3035 ___ ____ 5060 2530 2025 1520 4050 2025 1520 1015 第一水平服務(wù)年限至少為 25 年。 由 P= KAZ? 得 Z=P MtKA ?????? 17 得 kmZL 6 ???? 根據(jù)開(kāi)拓面圖量出斜長(zhǎng) L= 綜合以上：盛和礦礦井為三個(gè)水平，一水平標(biāo)高為 250，二水平標(biāo)高為550,三水平標(biāo)高為 900。如圖 （ 32） 水平劃分示意圖 表 33 水平劃分方案比較表 方案 方案一 方案二 方案三 水平數(shù)目 2 3 2 水平標(biāo)高 400， 900 250， 550， 900 250， 900 方案分析 煤炭損失量大，巷道布置困難 比較合理 在 250～ 800之間斜長(zhǎng)大，開(kāi)采困難，難于運(yùn)輸。 比較結(jié)果 選擇方案二比較合理 圖 32 水平劃分示意圖 開(kāi)拓巷道的布置 ： 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)開(kāi)采水平的煤炭和輔助運(yùn)輸 材料、設(shè)備 以及通風(fēng)、排水和管線敷設(shè)，服務(wù)年限很長(zhǎng)。 煤層群開(kāi)拓時(shí)，主要巷道布置方 式一般可分為三類(lèi)： (1)單層布置：自井底車(chē)場(chǎng)開(kāi)掘主要石門(mén)后，分煤層設(shè)置水平運(yùn)輸大巷 ； (2)分組集中布置：在煤層群中，相近的煤層為一組設(shè)集中大巷，由集中運(yùn)輸大巷開(kāi)采石門(mén)與各煤層聯(lián)系。自井底車(chē)場(chǎng)開(kāi)掘主要石門(mén)與個(gè)分組集中大 18 巷貫通 ； (3)集中布置：在開(kāi)采近距離煤層群時(shí)，只開(kāi)掘一條水平集中運(yùn)輸大巷，用采區(qū)石門(mén)聯(lián)系各煤層。 現(xiàn)依據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及技術(shù)可行條件，特提出以下兩種大巷布置方式： 方案一：分組集中大巷 ； 方案二：集中大巷 。 兩種技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)詳見(jiàn)表（ 34）技術(shù)比較表。 盛和礦井田的可采煤層為 1 2 34 48和 54煤層，各煤層相距較近，煤質(zhì)相同，不需要分采分運(yùn)，所以根據(jù)本井田的實(shí)際情況，盛和礦井田采用集中大巷布置方式。 見(jiàn)水平切面圖（ 33） 表 34 大巷布置技術(shù)比較表 特點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu) 點(diǎn) ； ； ； ，運(yùn)輸條件好 。 ； ，運(yùn)輸條件好 ； ，開(kāi)采程序比較靈活； 。 缺 點(diǎn) ； 工程量大 。 ； ，建井時(shí)間長(zhǎng) ； 。 適 應(yīng) 條 件 ，間距大小不同 ； ，煤層分組間距大 ； 時(shí)，初期工程少，工期 短。 ； ，服務(wù)年限長(zhǎng) ； 板 有堅(jiān)硬 巖層，采區(qū)尺寸大 。 19 圖 33 水平切面圖 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 盛和礦 礦井采用雙 斜 井開(kāi)拓方式，一主 井一副井。 井硐位置及坐標(biāo) 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體 位置 ，并用直角坐標(biāo)和方位角予以表示，選擇井筒位置的條件： （ 1） 生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 ； （ 2） 工業(yè)場(chǎng)地占地面積 ； （ 3） 地形與工程地質(zhì)條件 ； （ 4） 煤的運(yùn)輸方向 。 （ 1）按運(yùn)輸量確定井筒位置 ； （ 2）根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 ； （ 3） 勘探程度和初期工程量 ； （