祁東煤礦1.5Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖.zip,祁東,煤礦,1.5,Mta,設(shè)計(jì),CAD 目 錄 1 礦井概述及井田地質(zhì)特征 1 1.1礦井概述 1 1.1.1交通位置 1 1.1.2地形與河流 1 1.1.3氣象 1 1.2 祁東煤礦地質(zhì)水文特征 1 1.2.1井田的勘探程度 1 1.2.2井田地質(zhì)構(gòu)造 2 1.2.3祁東煤礦的水文地質(zhì)條件 3 1.2.4祁東煤礦二疊系主要可采煤層間含隔水層 3 1.2.5祁東煤礦石炭系太原組灰?guī)r含水層（段） 3 1.3煤層特質(zhì) 4 1.3.1煤層埋藏條件及圍巖性質(zhì) 4 2 井田境界及儲(chǔ)量 6 2.1井田境界 6 2.2礦井儲(chǔ)量計(jì)算 6 2.2.1礦井工業(yè)儲(chǔ)量 6 2.3礦井可采儲(chǔ)量 8 2.3.1斷層和井筒保護(hù)煤柱 9 3 礦井工作制度 6 3.1礦井工作制度 11 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 11 3.2.1確定依據(jù) 11 3.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 11 3.2.3礦井服務(wù)年限 11 3.2.4井型校核 11 4 井田開(kāi)拓 13 4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 13 4.1.1井筒形式的確定 13 4.1.2井筒位置的確定采（帶）區(qū)劃分 15 4.1.3工業(yè)場(chǎng)地的位置 15 4.1.4開(kāi)采水平的確定及采區(qū)的劃分 16 4.1.5礦井開(kāi)拓方案比較 16 4.2礦井基本巷道 23 4.2.1井筒 23 4.2.2井底車場(chǎng)及硐室 24 4.2.3主要開(kāi)拓巷道 30 5 準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置 34 5.1煤層地質(zhì)特征 34 5.1.1采區(qū)位置 34 5.1.2采區(qū)煤層特征 34 5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 34 5.1.4水文地質(zhì) 34 5.1.5地質(zhì)構(gòu)造 34 5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 34 5.2.1采區(qū)位置及范圍 34 5.2.2采煤方法及工作面長(zhǎng)度的確定 34 5.2.3確定采區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式 35 5.2.4煤柱尺寸的確定 35 5.2.5采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式 35 5.2.6采區(qū)接替順序 35 5.2.7采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 35 5.2.8采區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法 36 5.2.9采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 36 5.3采區(qū)車場(chǎng)及主要硐室 37 5.3.1確定采區(qū)車場(chǎng)形式 37 5.3.2采區(qū)主要硐室布置 38 6 采煤方法 41 6.1采煤工藝方式 41 6.1.1采區(qū)煤層特征及地質(zhì)條件 41 6.1.2確定采煤工藝方式 41 6.1.3回采工作面參數(shù) 42 6.1.4采煤工作面破煤、裝煤方式 42 6.1.5采煤工作面支護(hù)方式 44 6.1.6端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 45 6.1.7各工藝過(guò)程注意事項(xiàng) 47 6.1.8回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 47 6.2回采巷道布置 49 6.2.1回采巷道布置方式 49 6.2.2回采巷道支護(hù)參數(shù) 49 7 井下運(yùn)輸 53 7.1概述 53 7.1.1 井下運(yùn)輸原始數(shù)據(jù) 53 7.1.2礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 53 7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 54 7.2.1設(shè)備選型原則： 54 7.2.2工作面設(shè)備選型 54 7.2.3上山皮帶輸送機(jī)選型 56 7.2.4采區(qū)輔助運(yùn)輸 56 7.3大巷（石門）運(yùn)輸設(shè)備選型 56 7.3.1大巷（石門）運(yùn)輸方式 56 7.3.2輔助運(yùn)輸 56 8 礦井提升 59 8.1概述 59 8.2主副井提升 59 8.2.1主井提升 59 8.2.2副井提升設(shè)備選型 60 9 礦井通風(fēng)與安全 63 9.1礦井概況、開(kāi)拓方式及開(kāi)采方法 63 9.1.1礦井地質(zhì)概況 63 9.1.2開(kāi)拓方式 63 9.1.3開(kāi)采方法 63 9.1.4變電所、充電硐室、火藥庫(kù) 63 9.1.5工作制、人數(shù) 63 9.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 63 9.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 63 9.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇 64 9.2.3礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式的選擇 64 9.2.4采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 65 9.2.5工作面通風(fēng)方式的選擇 66 9.3礦井風(fēng)量計(jì)算 66 9.3.1工作面所需風(fēng)量的計(jì)算 66 9.3.2備用面需風(fēng)量的計(jì)算 68 9.3.3掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 68 9.3.4硐室需風(fēng)量 69 9.3.5其它巷道所需風(fēng)量 69 9.3.6礦井總風(fēng)量計(jì)算 69 9.3.7風(fēng)量分配 69 9.4礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 70 9.4.1容易和困難時(shí)期礦井最大阻力路線確定 70 9.4.2 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 74 9.4.3礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 75 9.4.4礦井總風(fēng)阻和等積孔計(jì)算 75 9.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 76 9.5.1選擇主要通風(fēng)機(jī) 76 9.5.2電動(dòng)機(jī)選型 78 9.5.3主要通風(fēng)機(jī)附屬裝置 79 9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施 79 9.6.1預(yù)防瓦斯爆炸的措施 80 9.6.2煤塵的防治措施 80 9.6.3火災(zāi)的預(yù)防措施 80 9.6.4水災(zāi)的預(yù)防措施 80 9.6.5其他安全措施 81 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 82 致 謝 84 1 礦井概述及井田地質(zhì)特征 1.1礦井概述 1.1.1交通位置 祁東礦井位于安徽省宿州市東南，京滬鐵路西側(cè)，井田中心距宿州市約20km。地面標(biāo)準(zhǔn)鐵路，接軌站為前邱寨集配站，全線長(zhǎng)8.669km；宿蚌公路及206國(guó)道分別從東西兩側(cè)外圍通過(guò)；還有澮河從本井田流過(guò)，為五級(jí)航道；本礦井交通極為方便。 1.1.2地形與河流 礦井內(nèi)地勢(shì)平坦，地表標(biāo)高約+21m，澮河從井田南部穿過(guò)，河水自西北流向東南，屬淮河支流，為季節(jié)性河流。新生界松散層厚度為234.70～453m，首采區(qū)一般厚度350～ 375m，魏廟斷層以南一般厚度大于400m，松散層厚度變化規(guī)律受古地形制約，在小張家潛山和閻夏潛山及其之間谷口向南形成的開(kāi)闊盆地地貌和新構(gòu)造斷裂影響下，松散層自東北向西南逐漸增厚。 1.1.3氣象 祁東煤礦位于安徽省東北部，淮河從其附近流過(guò)。在中國(guó)的氣候區(qū)劃中，安徽淮河以北屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，淮河以南屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，季風(fēng)明顯。受過(guò)渡帶氣候的影響，干濕、冷暖的季節(jié)變化顯著，四季分明、氣候溫和、雨量適中、春溫多變、秋高氣爽、梅雨顯著、夏雨集中。春季是冬季向夏季的過(guò)渡季節(jié)，常年進(jìn)入春季以后雨水開(kāi)始增多。平均降水量為200毫米，而冬季平均降水量70毫米。春季平均氣溫比冬季明顯升高。春季平均氣溫14.9攝氏度。但由于受冷暖空氣活動(dòng)頻繁影響，春季雨水增多，春溫多變且氣溫冷暖變幅較大 1.2 祁東煤礦地質(zhì)水文特征 1.2.1井田的勘探程度 祁東煤礦位于宿南向斜的東南端，屬宿南向斜的東南翼，其構(gòu)造形態(tài)基本為一走向近東西、傾向北、傾角為10-15度左右的單斜構(gòu)造，并在其上發(fā)育有次一級(jí)褶曲和斷層。 地質(zhì)精查階段在區(qū)內(nèi)查出褶曲2個(gè)、斷層15條（不含龍王廟勘探區(qū)內(nèi)的F16和F20）。地震補(bǔ)勘階段在補(bǔ)勘范圍內(nèi)查出褶曲一個(gè)，組合斷層45條，其中落差5m以下的為22條。本次在原地質(zhì)精查報(bào)告的基礎(chǔ)上，結(jié)合建井地質(zhì)資料，對(duì)地震補(bǔ)勘所組合的斷層進(jìn)行了充分研究，考慮到二維數(shù)字地震的分辨能力和測(cè)線網(wǎng)度的限制，對(duì)地震所發(fā)現(xiàn)的落差小于5m的小斷層一般未予組合利用，對(duì)落差較大的斷層在確認(rèn)存在斷點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了合理組合，全區(qū)共查出褶曲2個(gè)，斷層20條。查出的褶曲為魏廟斷層以南的馬灣向斜及魏廟斷層以北淺部的圩東背斜。在查出的20條斷層中，按斷層性質(zhì)分：正斷層13條，逆斷層7條。按斷層落差分：落差大于或等于50m以上的斷層7條，落差在50～30m之間的斷層3條，落差30～20m之間的斷層3條，落差在20～10m之間的斷層6條，落差在10～5m之間的斷層1條。按斷層走向分：走向北東或北北東的斷層9條，走向北西的斷層5條，走向近南北的斷層4條，走向近東西的斷層2條。 井田煤系地層概述： 本區(qū)含煤地層為石炭二疊系，石炭系暫未作勘探對(duì)象。二疊系含煤地層為山西組、下石盒子組、上石盒子組，其總厚大于788米，共含煤10～30余層，其中可采者有14層，可采煤層平均總厚15.15米。由老到新分述如下： 1．二疊系下統(tǒng)山西組（P1S） 本組下界為石炭系太原組一灰之頂，其間為整合接觸，上界為鋁質(zhì)泥巖下砂巖之底。地層厚度為100～135米，平均124米。含11、（不可采）10（可采）兩個(gè)煤層。其巖性由砂巖、粉砂巖、泥巖和煤層組成，下部（11煤下）以深灰-灰黑色粉砂巖為主，局部地段夾灰色細(xì)砂巖；中部（11～10煤間）以粉砂巖和砂泥巖互層為主，上部（10煤以上）由砂巖、粉砂巖和泥巖組成。 2．二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1X） 本組下界為鋁質(zhì)泥巖下分界砂巖之底，與山西組呈整合接觸，上界為K3砂巖之底。地層厚度為205～245米，平均234米。含4、6、7、8、9五個(gè)煤組十余層煤，可采者為60、61、62、63、71、72、81、82、9計(jì)九層。巖性由泥巖、粉砂巖、砂巖、煤層和鋁質(zhì)泥巖組成。砂巖多集中于63～9煤間和4煤上；該組底界“分界砂巖”位于鋁質(zhì)泥巖下10～28米，平均13米左右，但該層砂巖在本區(qū)不穩(wěn)定、不甚發(fā)育，常被泥巖和粉砂巖代替。鋁質(zhì)泥巖位于9煤層下3～21米，平均8米左右，巖性為淺乳灰白色，雜有紫色、綠色、黃色花斑，具鮞狀結(jié)構(gòu)，富含鋁土，為本區(qū)煤巖層對(duì)比的良好標(biāo)志層。 3．二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2S） 本組下界為K3砂巖之底，與下伏下石盒子組為整合接觸，上界不清，地層厚度大于400米。含1、2、3三個(gè)煤層組，其中可采者為1、22、23、32四層。本組由粉砂巖、泥巖、砂巖和煤層組成，下部（3煤下）由砂巖、雜色泥巖、煤層組成，砂巖為白色-灰白色，細(xì)～中顆粒，底部砂巖成份單一，石英含量可高達(dá)90%以上；泥巖為灰色雜有大量紫色花斑，含分布不均的菱鐵鮞粒和鋁土質(zhì)。中下部（3～2煤間）以紫色和灰色泥巖為主，砂巖層較少，常在3煤層頂板附近發(fā)育有厚層中細(xì)砂巖。中上部（2～1煤間）以粉砂巖和泥巖為主，間夾砂巖。上部（1煤上）以粉砂巖和砂巖為主，夾泥巖。 1.2.2井田地質(zhì)構(gòu)造 祁東煤礦位于宿南向斜的東南端，為一走向近東西、傾向北、傾角約10～15°的單斜構(gòu)造，并在其上發(fā)育有次一級(jí)的褶曲和斷層，區(qū)內(nèi)小構(gòu)造極為發(fā)育。井田東西長(zhǎng)約9km，南北寬約3.5～5km，面積約35km2。含煤地層為石炭二疊系。煤系地層均被新生界松散層所覆蓋，屬全隱蔽式煤田。井田內(nèi)二疊系含煤地層共含可采煤層14層，可采煤層總厚15.15m。其中主要可采煤層4層，分別為32、71、82、9煤，總厚7.78m，約占可采煤層總厚度的51%；可采煤層2層，分別為61、63煤；局部可采煤層8層，分別為1、22、23、60、62、72、81、10煤。主要可采和可采煤層為較穩(wěn)定煤層，局部可采煤層為不穩(wěn)定煤層。 1.2.3祁東煤礦的水文地質(zhì)條件 本礦區(qū)為第四系松散層所覆蓋，礦井主要充水因素為新生界松散層孔隙含水組（四含水），二疊系砂巖裂隙含水組。本井田煤系地層富水性弱，并以靜水量為主，局部地段砂巖裂隙水較為發(fā)育，并有突水可能，水量具有衰減疏干趨勢(shì)。底部灰?guī)r距最深部主采煤層9煤平均間距130m左右，正常情況下對(duì)開(kāi)采無(wú)大的影響。本礦水文地質(zhì)條件建井地質(zhì)報(bào)告經(jīng)審批為中等類型。預(yù)計(jì)礦井開(kāi)采第一水平時(shí)正常涌水量437.06m3/h，不考慮四含水進(jìn)入礦坑，最大礦坑涌水量為586.10m3/h。 1.2.4祁東煤礦二疊系主要可采煤層間含隔水層 煤系地層砂巖裂隙不發(fā)育，即使局部地段裂隙稍發(fā)育，但亦具有不均一性，其富水性弱，不能明顯劃分含、隔水層（段）的界線，僅根據(jù)煤系地層巖性組合特征和主要可采煤層（組）的賦存條件劃分含、隔水層（段），其中與目前礦井已開(kāi)采煤層有關(guān)的含、隔水層（段）主要如下所述。 1～2煤（組）隔水層（段），頂界與第三系呈角度不整合接觸，風(fēng)化帶深度約15～30m。巖性由泥巖、粉砂巖和砂巖組成，以泥巖、粉砂巖為主。隔水層總厚92.50～134.00m，平均厚度115m，裂隙不發(fā)育，隔水性良好。 3煤（組）上、下砂巖裂隙含水層（段），主采煤層32煤的直接頂、底板一般為泥巖。煤下35m左右有淺灰色細(xì)～中粒砂巖（K3砂巖）分布，厚度約0～20m，變化較大，本段含水層總厚9.5～35.5m，平均25m，裂隙較發(fā)育，水位標(biāo)高+15.22～+18.27m，單位涌水量0.00085～0.0047l/s.m，導(dǎo)水系數(shù)1.2087m2/d，滲透系數(shù)0.002～0.0508m/d，礦化度0.801～0.817g/l，水質(zhì)為重碳酸氯化鉀鈉水和重碳酸硫酸氯化鉀鈉水。以靜儲(chǔ)量為主，補(bǔ)給條件極差。 4～6煤（組）隔水層（段），巖性主要由泥巖及粉砂巖組成，夾2～4層砂巖。隔水層總厚50～134m，平均91m，巖芯致密完整，裂隙不發(fā)育，隔水性良好。 7～9煤（組）間砂巖裂隙含水層（段），以中～細(xì)粒砂巖為主，主采煤層71、82和9煤的直接頂?shù)装宥酁樯皫r，其中82煤在26線與27線之間有巖漿巖為其直接頂?shù)装澹?煤在26線以東其直接頂?shù)装宥鄶?shù)為巖漿巖，含水層總厚11～58m，平均36m。裂隙較發(fā)育，但具不均一性，差異較大，水位標(biāo)高+18.78～+19.00m，單位涌水量0.0044～0.023l/s.m，導(dǎo)水系數(shù)1.63～7.51m2/d，滲透系數(shù)0.048～0.3362m/d，礦化度1.085～1.525g/l，水質(zhì)為硫酸重碳酸鉀鈉水，富水性弱。 二疊系煤系地層巖性一般較致密，砂巖裂隙不發(fā)育，富水性弱，主要受區(qū)域?qū)娱g徑流補(bǔ)給，同時(shí)淺部露頭帶接受松散層底部四含水的緩慢滲入補(bǔ)給。由于區(qū)域范圍內(nèi)煤系水補(bǔ)給水源缺乏，水平徑流微弱，以靜儲(chǔ)量為主，所以，區(qū)域煤系水的補(bǔ)給對(duì)采礦影響不大。礦坑直接充水水源為二疊系主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水，本礦水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單～中等。祁東煤礦煤系地層基巖面標(biāo)高約為-210～-430m。 1.2.5 祁東煤礦石炭系太原組灰?guī)r含水層（段） 礦井內(nèi)有26-276孔完整揭露了太原組，25-262孔于太原組五灰終孔。全組厚194m，含石灰?guī)r10層，總厚約80m左右，占全組厚度的40%左右，區(qū)域和本井田石灰?guī)r的主要富水地段都在淺部隱伏露頭帶，淺部巖溶裂隙發(fā)育，向深部減弱。由于巖溶裂隙發(fā)育不均一性，其富水性差異明顯。1～4層石灰?guī)r厚度31.45～33.60m，巖溶裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，鉆探揭露有25-262、26-276和2711等3個(gè)鉆孔漏水。據(jù)25-262孔抽水試驗(yàn)資料，水位標(biāo)高+19.60m，單位涌水量0.183l/s.m，導(dǎo)水系數(shù)114.99m2/d，滲透系數(shù)3.4223m/d，礦化度1.578g/l，全硬度44.88德國(guó)度，水質(zhì)為硫酸氯化鉀鈉鈣水。據(jù)2000年10月～12月所施工的ST1號(hào)太原組1～4層灰?guī)r長(zhǎng)觀孔抽水試驗(yàn)資料，水位標(biāo)高為+10.005m，單位涌水量0.02742l/s.m，滲透系數(shù)0.10614m/d，礦化度1.486g/l，水質(zhì)為重碳酸氯化物硫酸鉀鈉水。 第一層石灰?guī)r頂板距71煤165m左右，距61煤大于200m，在正常情況下石灰?guī)r巖溶裂隙水對(duì)61煤開(kāi)采無(wú)影響。 1.3煤層特質(zhì) 1.3.1 煤層埋藏條件及圍巖性質(zhì) 采區(qū)含煤地層共含有61、63、71、72、82、9煤等6層，其中主要可采煤層有61、71、82。根據(jù)采區(qū)范圍內(nèi)所有鉆孔資料統(tǒng)計(jì)得出的各可采煤層的層間距情況如表4-1所示。本項(xiàng)目所涉及的煤層為主要開(kāi)采煤層61煤，主要分述如下： 表4-1 各可采煤層層間距情況一覽表 煤 層 61 63 71 72 82 9 層間距 (m) 極小～極大值 平均值 14.98~20.67 19.07 19.55~31.29 22.0 0~7.62 3.37 22.73~33.42 26.82 7.65~16.26 11.28 1.煤層埋藏條件 (1) 61煤 本采區(qū)主要可采煤層之一，上距60煤約5.31～9.84m，平均4.95m，煤層厚度4.85～5.15m，平均4.95m。煤層厚度變化不大。 2.圍巖性質(zhì) (1) 61煤 61煤頂板為灰色～淺灰色泥巖、粉砂巖及細(xì)粉砂巖，厚度1.72～18.38m，平均6.83m，致密、塊狀，自然狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為17.2～17.5MPa，平均17.4 MPa；底板為灰色泥巖、粉砂巖，厚度1.69～7.83m，平均4.26m，自然狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為21.6～28.9 MPa，平均25.3 MPa。 1.3.2 煤層特征 （1）煤的容重 煤的實(shí)體容重61煤1.4t/m3 （2）煤的工業(yè)分析及用途 61煤為中灰煤，基本在（20～25）%之間，；61煤為中高發(fā)熱量、中～高揮發(fā)分、特低磷、特低硫。主要煤種為肥煤、1/3焦煤。 （3）瓦斯、煤塵及自燃發(fā)火及地溫 （1）本井田可采煤層的瓦斯成分最高達(dá)98.71%，瓦斯含量最大達(dá)25.52ml/g燃。預(yù)計(jì)一水平瓦斯涌出量為15.34m3/t, 總體看來(lái)瓦斯涌出量淺部低于深部，南部低于北部，本礦井屬于煤與瓦斯突出礦井。 （2）本井田各煤層自燃傾向等級(jí)為三類不易自燃；除無(wú)煙煤與天然焦以外，煤塵均具有爆炸危險(xiǎn)。 （3）本井田的恒溫帶深度為33m，溫度為17.9℃，溫度梯度為2.6℃/100m，屬于以地溫正常為背景的一級(jí)高溫區(qū)，局部為二級(jí)高溫區(qū)。 2 井田境界及儲(chǔ)量 2.1井田境界 本井田西以F22斷層為界與祁南礦井相鄰；東以33勘探線為界，與龍王廟勘探區(qū)接壤；南到太原組灰?guī)r頂界面，北以32煤層-800m 底板等高線垂直投影為界；井田走向長(zhǎng)平均約5.08km，傾斜寬平均約4. 0km，面積約20.96km2。本井田范圍內(nèi)地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高+17.02~+22.89m；新生界松散層厚度234.7~453.0m，有三個(gè)隔水層和四個(gè)含水層，四含直接覆蓋于煤系地層之上，為礦井充水的主要補(bǔ)給水源；井田為一向北的單斜構(gòu)造地層傾角平緩，一般為10~15°。本井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬于中等類型。祁東井田賦存狀況如圖2 圖2.1 2.2礦井儲(chǔ)量計(jì)算 2.2.1礦井工業(yè)儲(chǔ)量 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)地質(zhì)勘探，煤層厚度和質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚。根據(jù)已勘探的煤種為肥煤，最低可采厚度為0.7m。 本礦井設(shè)計(jì)對(duì)61＃煤進(jìn)行開(kāi)采設(shè)計(jì)，平均厚度4.95m，基巖無(wú)出露，均為第四系松散層覆蓋。 本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1：5000煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì) 算可靠。設(shè)計(jì)采用塊段法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開(kāi)采 圖2.2 特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量。煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和。塊段劃分如圖2.2所示。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量利用下式計(jì)算： （2-1） 式中: —— 各塊段煤層平均厚度，m； —— 煤層容重，1.40t/m3； —— 各塊段水平面積，km2； —— 各塊段煤層的傾角； 將各參數(shù)代入式2.1中可得表2.2，所以地質(zhì)儲(chǔ)量為： 162.742（Mt）  表2.2 煤層地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算 煤層 塊段 傾角/(°) 塊段面積/ 煤厚/m 容重/t/ 儲(chǔ)量/Mt 總儲(chǔ)量/Mt A 14.0 5.24 4.96 1.40 37.533 162.742 B 10.9 4.05 4.98 1.40 28.755 C 13.3 10.53 4.90 1.40 74.227 D 12.4 3.12 4.97 1.40 22.227 （2）礦井工業(yè)儲(chǔ)量 根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中，60%探明的，30%控制的，10%推斷的。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中，70%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，30%的是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量，則礦井工業(yè)儲(chǔ)量可由下式計(jì)算: （2.2） 式中 --礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量； --探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； --控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； --探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； --控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； --推斷的資源量； --可信度系數(shù)，取0.7--0.9。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井，k值取0.9；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井，k取0.7。該式取0.8。 因此將各數(shù)代入式（2.2）得： 2.3礦井可采儲(chǔ)量 工業(yè)廣場(chǎng)的占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說(shuō)明》中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見(jiàn)表2-2。 表2-2 工業(yè)廣場(chǎng)占地面積指標(biāo)表 井 型（萬(wàn)t/a） 占地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)t） 240及以上 1.0 120-180 1.2 45-90 1.5 9-30 1.8 礦井井型設(shè)計(jì)為1.5 Mt/a，因此由表2-2可以確定本設(shè)計(jì)礦井的工業(yè)廣場(chǎng)為18公頃(0.18km2),所以取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為400m×450m的長(zhǎng)方形。由于本礦井的主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》第14條和第17條規(guī)定工業(yè)廣場(chǎng)屬于Ⅱ級(jí)保護(hù)，需要留設(shè)15m寬的圍護(hù)帶。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見(jiàn)表2-3。 表2.3 巖層移動(dòng)角 廣場(chǎng)中心深度/m 煤層傾角 煤層厚度/m 沖擊層厚度/m Ф δ γ β -550 14° 4.95 350 45 75 75 63 圖2.3 工業(yè)廣場(chǎng)壓煤量計(jì)算圖 根據(jù)以上條件和方法，可以計(jì)算出，工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱損失量為113.77 2.3.1斷層和井筒保護(hù)煤柱 主、副、風(fēng)井井筒在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，不需要另外留設(shè)保護(hù)煤柱。 我國(guó)井工開(kāi)采時(shí)斷層保護(hù)煤柱留設(shè)經(jīng)驗(yàn)匯總見(jiàn)表2.4。 表2.4 斷層保護(hù)煤柱留設(shè)方法 斷層落差H 留設(shè)尺寸 H50m 50m 30mH50m 30m H<30m 不留設(shè)煤柱 根據(jù)礦井的實(shí)際情況結(jié)合上表得到留設(shè)的保護(hù)煤柱為256.117萬(wàn)t。 防水煤巖柱 本礦區(qū)為第四系松散層所覆蓋，礦井主要充水因素為新生界松散層孔隙含水組（四含水），二疊系砂巖裂隙含水組。本井田煤系地層富水性弱，并以靜水量為主，局部地段砂巖裂隙水較為發(fā)育，并有突水可能，水量具有衰減疏干趨勢(shì)。新生界松散層第四含水層（組）富水性中等，留設(shè)100m的防水煤巖柱。 防水安全煤柱為693.361萬(wàn)t。 井田邊界保護(hù)煤柱為489.867萬(wàn)t。 2.3.3礦井可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量可按下式計(jì)算： （2-3） 式中： ——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； ——礦井的工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t； ——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖波、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量，萬(wàn)t； ——采區(qū)采出率，%； 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》2.1.4條規(guī)定：礦井的采出率厚煤層不小于0.75；中厚煤層不小于0.8；薄煤層不小于0.85。本次設(shè)計(jì)礦井的煤層厚度為4.95 m屬于厚煤層因此采區(qū)采出率選擇0.8。則代入數(shù)據(jù)得到礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量： 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.1礦井工作制度 依據(jù)現(xiàn)行《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》礦井設(shè)計(jì)年工作日為330 d每天三班作業(yè)其中二班生產(chǎn)一班檢修，每班工作8 h，每天凈提升時(shí)間16 h。 應(yīng)當(dāng)指出，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，將來(lái)可實(shí)行每天四班作業(yè)，其中三班生產(chǎn)一班檢修，增加凈提升時(shí)間，以充分發(fā)揮設(shè)備潛力，提高礦井經(jīng)濟(jì)效益。 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.2.1確定依據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開(kāi)采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。 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(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。 2）開(kāi)發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置（是否靠近老礦區(qū)及大城市），交通（鐵路、公路、水運(yùn)），用戶，供電，供水，建筑材料及勞動(dòng)力來(lái)源等。條件好者，應(yīng)加大開(kāi)發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模；否則應(yīng)縮小規(guī)模； 3）國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)； 4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 3.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 根據(jù)礦井的資源條件（包括儲(chǔ)量、煤層賦存條件、開(kāi)采技術(shù)條件、井田地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等）、建設(shè)條件（包括地理位置、交通運(yùn)輸、水源、電源、建筑材料等）、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與市場(chǎng)形勢(shì)要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外大型綜合機(jī)械化礦井生產(chǎn)管理現(xiàn)狀和開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)對(duì)礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力提出了1.5 Mt/a方案。 3.2.3礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)。 礦井可采儲(chǔ)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： （3-1） 式中： T——礦井服務(wù)年限，a； Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。 則，6-1煤層的服務(wù)年限為： 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 3.2.4井型校核 按礦井的實(shí)際開(kāi)采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核： 1）煤層開(kāi)采能力 井田內(nèi)6-1煤層平均4.95m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)工作面保產(chǎn)。 2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開(kāi)拓方式二水平開(kāi)拓，主立井采用箕斗運(yùn)煤，副立井采用罐籠輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)到上山膠帶輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，再到大巷到井底煤倉(cāng)，再經(jīng)主立井箕斗提升至地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高。副井運(yùn)輸采用罐籠提升、下放物料，能滿足大型設(shè)備的下放與提升。大巷輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。 3）通風(fēng)安全條件的校核 礦井煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量大，屬高瓦斯礦井。采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，設(shè)回風(fēng)大巷用于回風(fēng)，通風(fēng)條件較好能夠滿足要求。 （4）礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與整個(gè)礦井的工業(yè)儲(chǔ)量相適應(yīng)，保證有足夠的服務(wù)年限，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，見(jiàn)表3.1。 表3.1 我國(guó)各類井型的礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能 力/萬(wàn)t/a 礦井設(shè)計(jì)服務(wù) 年限/a 第一開(kāi)采水平服務(wù)年限/a 煤層傾角 <25° 煤層傾角 25°～45° 煤層傾角 >45° 600及以上 70 35 — — 300～500 60 30 — — 120～240 50 25 20 20 45～90 40 20 15 15 9～30 各省自定 4 井田開(kāi)拓 4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井田開(kāi)拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開(kāi)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(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開(kāi)拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開(kāi)拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 井田開(kāi)拓主要研究如何布置開(kāi)拓巷道等問(wèn)題，具體有下列幾個(gè)問(wèn)題需認(rèn)真研究。 確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置； 合理確定開(kāi)采水平的數(shù)目和位置； 布置大巷及井底車場(chǎng)； 確定礦井開(kāi)采程序，做好開(kāi)采水平的接替； 進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓及技術(shù)改造； 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： 貫徹執(zhí)行國(guó)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。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。 合理集中開(kāi)拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。 合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)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(dòng)化創(chuàng)造條件。 根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。 本井田開(kāi)拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個(gè)因素： 1）本井田煤層埋藏較深，煤層露頭在-350m，最深處到-950m表土層厚度大，平均375m。 2）本礦地表地勢(shì)平坦，且多為農(nóng)田，地面平均標(biāo)高為+21m。 3）本井田正常涌水量為437.06m3/h；本井田可采煤層的瓦斯成分最高達(dá)98.71%，瓦斯含量最大達(dá)25.52ml/g。預(yù)計(jì)瓦斯涌出量為15.34m3/t, 總體看來(lái)瓦斯涌出量淺部低于深部，南部低于北部，本礦井屬于煤與瓦斯突出礦井，對(duì)開(kāi)拓方式的選擇有一定影響。 4.1.1 井筒形式的確定 （1）井筒形式的確定 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。具體見(jiàn)表4-1。 本礦井煤層傾角小，平均13°，為緩傾斜煤層；表土層厚約234.70～453 m，水文地質(zhì)情況中等，井筒需要特殊施工—凍結(jié)法建井，因此需采用立井開(kāi)拓。 表4-1 井筒形式比較 井筒形式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 平硐 1、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低；2、工業(yè)設(shè)施簡(jiǎn)單；3、井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用；4、施工條件好，掘進(jìn)速度快，加快建井工期；5、煤炭損失少。 受地形影響特別大 有足夠儲(chǔ)量的山嶺地帶 斜井 與立井相比： 1井筒施工工藝、設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；2地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)簡(jiǎn)單、延深方便；3主提升膠帶化有相當(dāng)大提升能力。能滿足特大型礦井的提升需要；4斜井井筒可作為安全出口。 與立井相比： 1、井筒長(zhǎng)，輔助提升能力小，提升深度有限；2、通風(fēng)線路長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；3、斜井井筒通過(guò)富含水層，流沙層施工復(fù)雜。 井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊法施工的緩斜和傾斜煤層。 立井 1、不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質(zhì)等自然條件限制；2、井筒短，提升速度快，對(duì)輔助提升特別有利；3、當(dāng)表土層為富含水層的沖積層或流沙層時(shí)，井筒容易施工；4、井筒通風(fēng)斷面大，能滿足高瓦斯、煤與瓦斯突出的礦井需風(fēng)量的要求。 1、井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平；2、井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基建投資大。 對(duì)不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。 本設(shè)計(jì)礦井的煤層傾角變化較大，大部為緩傾斜煤層，局部為傾斜煤層；表土層厚；水文地質(zhì)情況比較復(fù)雜，涌水量大；井筒需要特殊施工。因此選用立井開(kāi)拓。 （2）井筒位置的確定 井筒位置選擇要有利于減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少占地面積，降低運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省投資；要有利于礦井的迅速達(dá)產(chǎn)和正常接替。因此，井筒位置的確定原則： 1）沿井田走向的有利位置 當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)布置在儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。 2）井筒沿井田傾斜方向的有利位置 井筒位于井田淺部時(shí)，總石門工程量大，但第一水平及投資較少，建井工期短；井筒位于井田中部時(shí)，石門較短，沿石門的運(yùn)輸工程量較?。痪参挥诰锏南虏繒r(shí)，石門長(zhǎng)度和沿石門的運(yùn)輸工作量大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過(guò)時(shí)，它可以延深井筒到深部，對(duì)開(kāi)采井田深部及向下擴(kuò)展有利。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。因此，一般井筒位于井田傾向方向中偏上的位置。 3）有利于礦井初期開(kāi)采的井筒位置 盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開(kāi)采塊段，以減少初期井下開(kāi)拓巷道的工程量，節(jié)省投資和縮短建井工期。 4）地質(zhì)及水文條件對(duì)井筒布置影響 要保證井筒，井底車場(chǎng)和硐室位于穩(wěn)定的圍巖中，應(yīng)盡量使井筒不穿過(guò)或少穿過(guò)流沙層，較大的含水層，較厚沖積層，斷層破碎帶，煤與瓦斯突出的煤層，較軟的煤層及高應(yīng)力區(qū)。 5）井口位置應(yīng)便于布置工業(yè)廣場(chǎng) 井口附近要布置主，副井生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接，以及修筑鐵路專用線與國(guó)家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，盡量避免穿過(guò)村鎮(zhèn)居民區(qū)，文物古跡保護(hù)區(qū)，陷落區(qū)或采空區(qū)，洪水浸入?yún)^(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。 6）井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 附近有河流或水庫(kù)時(shí)要考慮避免一旦決堤的威脅及防洪措施。 （3）井筒數(shù)目 為了滿足井下煤炭的提升，需設(shè)置一主井，輔助提升及進(jìn)風(fēng)設(shè)置一副井。井田面積較大，瓦斯高用兩翼對(duì)角式通風(fēng)。 4.1.2 井筒位置的確定采（帶）區(qū)劃分 （1）井筒位置的確定原則 1）有利于第一水平的開(kāi)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，石門的工程量要盡量少； 2）有利于首采采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)要盡量少遷村或不遷村； 3）井田兩翼的儲(chǔ)量基本平衡； 4）井筒不宜穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破壞帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層； 5）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(kāi)高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水的威脅； 6）工業(yè)場(chǎng)地宜少占耕地，少壓煤； 7）水源、電源較進(jìn)，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。 （2）井筒位置的確定 本礦井走向長(zhǎng)度較大地勢(shì)平坦，主副井筒布置在儲(chǔ)量中央。依據(jù)本礦實(shí)際條件，地面平均標(biāo)高+21m。根據(jù)井筒布置的一般原則，確定將井筒布置在F2斷層以西，具體的位置需要通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較之后方可確定。 4.1.3 工業(yè)場(chǎng)地的位置 工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部。 工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表2-3工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為18公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊垂直于井田走向。根據(jù)制圖規(guī)范1：5000的圖按400m* 450m繪制。 4.1.4 開(kāi)采水平的確定及采區(qū)的劃分 本礦井主采煤層為6-1號(hào)煤層，其它煤層近期暫不開(kāi)采可作為后備儲(chǔ)量。6-1號(hào)煤層為近水平～緩斜煤層，傾角為10～14°，露頭在-350m左右，煤層埋藏最深處達(dá)-950m，垂直高度達(dá)600m。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200~350m，針對(duì)于本礦井的實(shí)際條件，決定煤層的階段垂高為300m左右。 由于本礦井瓦斯大，涌水量大，傾角為10～14°，所以只能分采區(qū)考慮上山開(kāi)采方案，本井田可劃分兩個(gè)和三個(gè)水平，至于后期兩，三水平的延深是采用暗立井還是暗斜井，需要進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較之后方可確定。 4.1.5 礦井開(kāi)拓方案比較 （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(kāi)拓方案，如圖4-2，分述如下： 方案一：兩水平（-675m）暗斜井延深 主、副井均為立井，布置于井田中央，大巷布置在-675m處，軌道大巷和運(yùn)輸大巷在巖層中。采用暗斜井延伸，二水平大巷布置在-920m處。如圖4-1所示 方案二：兩水平立井延伸 主、副井均為立井，布置于井田中央，一水平大巷布置在-675m處，采用立井延伸，二水平大巷布置在-920m處。如圖4-2所示 方案三：三水平立井暗斜井延深開(kāi)拓 主、副井筒均為立井，布置在井田中央，設(shè)置三個(gè)水平，一水平大巷布置在-600m，二水平大巷布置在-760m，三水平大巷布置在-920m，采用暗斜井延伸如圖4-3所示。 方案四：三水平暗立井延深至二三水平開(kāi)拓 主、副井筒均為立井，布置在井田中央，設(shè)置三個(gè)水平，一水平大巷布置在-600m，二水平大巷布置在-760m，三水平大巷布置在-920m，采用立井延伸如圖4-4所示。 （2）技術(shù)比較 一二方案之間以及三四方案之間的不同主要是開(kāi)采水平不同；一二采用兩水平上山開(kāi)采和三四方案采用三水平上山開(kāi)采。一與二方案之間和三與四方案不同在于延伸不同，一、三方案采用斜井延伸，二、四方案采用立井延伸。這四種方案在技術(shù)上都是可行的，所以要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較才能確定其可行性，把相近的一二方案和三四方案先分開(kāi)分別進(jìn)行粗略的經(jīng)濟(jì)比較，選出經(jīng)濟(jì)上有明顯優(yōu)勢(shì)的方案進(jìn)行下一步的詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較。淘汰掉兩個(gè)方案，然后進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較，最終確定最優(yōu)方案。 表4-1 方案一開(kāi)拓費(fèi)用計(jì)算表 項(xiàng)目 數(shù)量（10m） 基價(jià)（元） 費(fèi)用（萬(wàn)元） 費(fèi)用（萬(wàn)元） 基建費(fèi)用（萬(wàn)元） 主井開(kāi)鑿 表土段 38.5 132934 511.795 1086.388 基巖段 31.2 64681 201.804 斜井段 101.23 36826 372.789 副井開(kāi)鑿 表土段 38.5 188603 726.121 1403.273 基巖段 31.2 97552 304.362 斜井段 101.23 36826 372.790 石門開(kāi)鑿 巖巷 10 43355 43.355 43.355 小計(jì) 2533.016 生產(chǎn)費(fèi)用（萬(wàn)元） 立井提升 系數(shù) 煤量（萬(wàn)t） 運(yùn)輸距離（km） 基價(jià)（(元/t·km) 15368.284 1.2 11517 0.695 1.6 斜井提升 1.2 4837.14 1.012 0.42 2467.174 排水 涌水量 時(shí)間（h） 服務(wù)年限（年） 基價(jià)（(元/t·km) 5878.154 437 8760 54.84 0.28 小計(jì) 23713.612 合計(jì) 費(fèi)用（萬(wàn)元） 26247 表4-2 方案二費(fèi)用計(jì)算表 項(xiàng)目 數(shù)量 （10m） 基價(jià) （元） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 基建費(fèi)用（萬(wàn)元） 主井 開(kāi)鑿 表土段 38.5 132934 511.795 872.068 基巖段 55.7 64681 360.273 副井 開(kāi)鑿 表土段 38.5 188603 726.121 1269.486 基巖段 55.7 97552 543.365 石門開(kāi)鑿 巖巷 181.1 43355 785.159 785.159 小計(jì) 2926.713 生產(chǎn)費(fèi)用（萬(wàn)元） 一水平立井 提升 系數(shù) 煤量 （萬(wàn)t） 運(yùn)輸距離（km） 基價(jià) （(元/t·km) 8913.605 1.2 6679.86 0.695 1.6 二水平立井 提升 1.2 4837.14 0.94 1.6 8730.070 排水 涌水量 時(shí)間 （h） 服務(wù)年限（年） 基價(jià) （元/h） 5878.154 437 8760 54.84 0.28 小計(jì) 23521.829 合計(jì) 費(fèi)用（萬(wàn)元） 26449 表4-3 方案三費(fèi)用計(jì)算表 項(xiàng)目 數(shù)量（10m） 基價(jià) （元） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 基建費(fèi)用（萬(wàn)元） 主井 開(kāi)鑿 表土段 38.5 132934 511.795 1079.012 基巖段 23.7 64681 153.293 斜井段 112.4 36826 413.924 副井 開(kāi)鑿 表土段 38.5 188603 726.121 1371.243 基巖段 23.7 97552 231.198 斜井段 112.4 36826 413.924 石門 開(kāi)鑿 巖巷 10 43355 86.710 86.710 小計(jì) 2536.965 生產(chǎn)費(fèi)用（萬(wàn)元） 立井提升 系數(shù) 煤量 （萬(wàn)t） 運(yùn)輸距離（km） 基價(jià) （元/t·km） 13754.062 1.20 11517 0.622 1.6 二水平暗斜井提升 1.2 3109.59 0.630 0.42 987.357 三水平暗斜井提升 1.2 2648.91 1.124 0.42 1500.596 排水 涌水量 時(shí)間 （h） 服務(wù)年限（年） 基價(jià) （元/t·m3） 5878.154 437 8760 54.84 0.28 小計(jì) 22120.169 合計(jì) 費(fèi)用（萬(wàn)元） 24657 表4-4 方案四費(fèi)用計(jì)算表 項(xiàng)目 數(shù)量（10m） 基價(jià) （元） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 基建費(fèi)用（萬(wàn)元） 主井開(kāi)鑿 表土段 38.5 132934.00 511.795 872.068 基巖段 55.7 64681.00 360.273 副井開(kāi)鑿 表土段 38.5 188603 726.121 1269.486 基巖段 55.7 97552 543.365 石門開(kāi)鑿 巖巷 258.0 43355 1118.559 1118.559 小計(jì) 3260.113 生產(chǎn)費(fèi)用（萬(wàn)元） 立井提升 系數(shù) 煤量 （萬(wàn)t） 運(yùn)輸距離（km） 基價(jià) （元/t·km） 6877.031 第一水平 1.20 5758.5 0.622 1.6 第二水平 1.2 3109.59 0.782 1.6 4668.862 第三水平 1.2 2648.91 0.942 1.6 4790.924 排水 涌水量 時(shí)間 （h） 服務(wù)年限（年） 基價(jià) （元/t·m3） 5878.154 437 8760 54.84 0.28 小計(jì) 22214.971 合計(jì) 費(fèi)用（萬(wàn)元） 25475 通過(guò)粗略比較知，方案一和方案二中，方案一比較經(jīng)濟(jì)，選擇方案一；而方案三和方案四中，方案三比較經(jīng)濟(jì)，選擇方案三。對(duì)方案一和方案三,需要進(jìn)行比較詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較，才能確定最終的開(kāi)拓方案。 兩方案的詳細(xì)計(jì)算分別見(jiàn)表4-5、4-6。 表4-5 方案一詳細(xì)費(fèi)用計(jì)算表 項(xiàng)目 數(shù)量 （10m） 基價(jià) （元） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 初期基建費(fèi)用（萬(wàn)元） 主井 開(kāi)鑿 表土段 38.5 132934 511.795 713.599 基巖段 31.2 64681 201.804 副井 開(kāi)鑿 表土段 38.5 188603 726.121 1030.483 基巖段 31.2 97552 304.362 開(kāi)鑿 大巷 巖巷 2034.0 41874.00 8517.171 8517.171 井底 車場(chǎng) 巖巷 100.00 41874.00 418.74 418.74 小計(jì) 10679.993 后期基建費(fèi)用（萬(wàn)元） 主井開(kāi)鑿 斜井段 101.23 36826 372.790 745.580 副丼開(kāi)鑿 斜井段 101.23 36826 372.790 開(kāi)鑿 大巷 巖巷 1224.6 41874.00 5127.890 5127.890 井底 車場(chǎng) 巖巷 100.00 41874.00 418.74 418.74 小計(jì) 6292.21 生產(chǎn)費(fèi)用（萬(wàn)元） 立井提升 系數(shù) 煤量（萬(wàn)t） 運(yùn)輸距離（km） 基價(jià)（(元/t·km) 15368.284 1.2 11517 0.695 1.6 暗斜井提升 1.2 4837.14 1.012 0.42 2467.174 排水 涌水量 時(shí)間（h） 服務(wù)年限（年） 基價(jià)（(元/t·km) 5878.154 437 8760 54.84 0.28 回風(fēng)大巷維護(hù) 系數(shù) 長(zhǎng)度/m 服務(wù)年限/a 基價(jià)（元/hkm） 1385.174 1.20 7854 54.84 26.8 一水平大巷維護(hù) 1.20 12486 31.80 26.8 1276.928 二水平大巷維護(hù) 1.2 12246 23.04 26.8 907.387 小計(jì) 27283.101 合計(jì) 費(fèi)用（萬(wàn)元） 44255 表4-6 方案三詳細(xì)費(fèi)用計(jì)算表 項(xiàng)目 數(shù)量 （10m） 基價(jià) （元） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 初期基建費(fèi)用（萬(wàn)元） 主井 開(kāi)鑿 表土段 38.5 132934 511.795 665.088 基巖段 23.7 64681 153.293 副井 開(kāi)鑿 表土段 38.5 188603 726.121 957.319 基巖段 23.7 97552 231.198 開(kāi)鑿 大巷 巖巷 1985.4 41874.00 8313.663 8313.663 井底 車場(chǎng) 巖巷 100.00 41874.00 418.74 418.74 小計(jì) 10354.810 后期基建費(fèi)用（萬(wàn)元） 主井 開(kāi)鑿 斜井段 112.4 36826 413.924 413.924 副丼開(kāi)鑿 斜井段 112.4 36826 413.924 413.924 開(kāi)鑿 大巷 巖巷 2509.6 41874.00 10508.699 10508.699 井底 車場(chǎng) 巖巷 200.00 41874.00 418.74 837.48 小計(jì) 12174.027 生產(chǎn)費(fèi)用（萬(wàn)元） 立井提升 系數(shù) 煤量（萬(wàn)t） 運(yùn)輸距離（km） 基價(jià)（(元/t·