張雙樓煤礦1.5Mta新井設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】

張雙樓煤礦1.5Mta新井設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】,含CAD圖紙+文檔,張雙樓,煤礦,mta,設(shè)計(jì),cad,圖紙,文檔 摘 要 本設(shè)計(jì)為張雙樓礦1.5 Mt/a的礦井設(shè)計(jì)。井田走向（東西）長(zhǎng)平均約10.47km，傾向（南北）長(zhǎng)平均約2.90km，井田水平面積為30.35km2。主采煤層一層，即7號(hào)煤層，平均傾角28°，厚約4.0m。井田工業(yè)儲(chǔ)量為186.97 Mt，可采儲(chǔ)量121.0Mt，礦井服務(wù)年限為57.96a。 礦井正常涌水量為270m3/h，最大涌水量為307 m3/h；礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為1.84 m3/min，屬低瓦斯礦井；煤層有自燃發(fā)火傾向，發(fā)火期3~6個(gè)月，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。 開(kāi)拓方案為立井兩水平開(kāi)拓，直接延深，第二水平上下山開(kāi)采。大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用1.0 t固定箱式礦車(chē)。 設(shè)計(jì)首采區(qū)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，采用一次采全高采煤法，全部跨落法處理采空區(qū)。 礦井采用中央分列式通風(fēng)。通風(fēng)容易時(shí)期礦井總需風(fēng)量3597.89 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力1218 Pa，風(fēng)阻0.339 N·s2/m8，等積孔2.05m2，礦井通風(fēng)容易。礦井通風(fēng)困難時(shí)期礦井總風(fēng)量4197.89 m3/min，礦井通風(fēng)總阻力1655.28 Pa，風(fēng)阻0.338N·s2/m8，等積孔2.05m2，礦井通風(fēng)容易。 專(zhuān)題部分題目是關(guān)鍵層對(duì)采動(dòng)應(yīng)力影響的研究。采用udec軟件來(lái)進(jìn)行模型的處理。 翻譯部分是一篇關(guān)于長(zhǎng)壁采煤法回采巷道三向交叉點(diǎn)的三維有限元分析方法的論文，英文原文題目為：Finite element analysis of three-way roadway junctions in longwall mining。 關(guān)鍵詞：立井；上山開(kāi)采；采全高；中央分列目錄 第1章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 7 1.1 礦區(qū)概述 7 1.1.1交通地理位置 7 1.1.2地形地貌和水文情況 7 1.1.3礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況 7 1.1.4礦區(qū)電力供應(yīng) 7 1.1.5礦區(qū)的氣候條件 8 1.1.6地震 9 1.2 井田地質(zhì)特征 9 1.2.1井田的地形，井田的勘探程度 9 1.2.2井田的地質(zhì)構(gòu)造、最主要的地質(zhì)變動(dòng) 10 1.2.3井田的水文地質(zhì)特征 11 1.3 煤層特征 11 1.3.1煤層埋藏條件 11 1.3.2煤層群的層數(shù) 11 1.3.3煤層的圍巖性質(zhì) 11 1.3.4煤的特征 11 第2章 井田境界和儲(chǔ)量 14 2.1 井田境界 14 2.1.1井田范圍 14 2.1.2井田尺寸 15 2.2 井田工業(yè)儲(chǔ)量 17 2.2.1井田地質(zhì)勘探 17 2.2.2工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 17 2.3 井田可采儲(chǔ)量 19 2.3.1安全煤柱留設(shè)原則 19 2.3.2礦井永久保護(hù)煤柱損失量 19 第3章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 21 3.1 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 21 3.1.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 21 3.1.2礦井服務(wù)年限 21 3.1.3井型校核 21 第4章 井田開(kāi)拓 23 4.1 概述 23 4.2 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 23 4.2.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 23 4.2.2工業(yè)場(chǎng)地的位置 24 4.2.3 開(kāi)采水平的設(shè)計(jì)及劃分 24 4.2.4 主要開(kāi)拓巷道 24 4.2.5開(kāi)拓方案比較 24 4.3 礦井基本巷道 30 4.3.1井筒 30 4.3.2 井底車(chē)場(chǎng) 34 4.3.3 主要開(kāi)拓巷道 36 第5章 準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置 39 5.1 煤層地質(zhì)特征 39 5.1.1采區(qū)位置 39 5.1.2采區(qū)煤層特征 39 5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 39 5.1.4水文地質(zhì) 39 5.1.5主要地質(zhì)構(gòu)造 39 5.1.6地表情況 39 5.2 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 39 5.2.1采區(qū)范圍及區(qū)段劃分 39 5.2.2煤柱尺寸的確定 39 5.2.3采煤方法及首采工作面工作面長(zhǎng)度的確定 40 5.2.4確定采區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式 40 5.2.5采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式 44 5.2.6采區(qū)接替順序 44 5.2.7采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 44 5.2.8采區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法 45 5.2.9采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 45 5.3 采區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 46 5.3.1上部車(chē)場(chǎng) 46 5.3.2中部車(chē)場(chǎng) 47 5.3.3下部車(chē)場(chǎng) 47 第6章 采煤方法 50 6.1 采煤工藝 50 6.1.1確定采煤工藝方式 50 6.1.2工作面設(shè)備配套 50 6.1.3進(jìn)刀方式 51 6.1.4設(shè)備技術(shù)特征 51 6.1.5巷道及工作面支護(hù) 53 6.1.6端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 56 6.1.7回采工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 57 6.2回采巷道布置 59 6.2.1回采巷道布置方式 59 6.2.2回采巷道參數(shù) 59 第7章 井下運(yùn)輸 63 7.1概述 63 7.1.1井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件和數(shù)據(jù) 63 7.1.2運(yùn)輸距離和貨載量 63 7.1.3礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 63 7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 64 7.2.1設(shè)備選型原則 64 7.2.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選型 64 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 66 7.3.1運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 66 7.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 66 第8章 礦井提升 68 8.1概述 68 8.2主副井提升 68 8.2.1主井提升 68 8.2.2副井提升 70 第9章 礦井通風(fēng)及安全 72 9.1礦井地質(zhì)、開(kāi)拓、開(kāi)采概況 72 9.1.1礦井地質(zhì)概況 72 9.1.2開(kāi)拓方式 72 9.1.3開(kāi)采方法 72 9.1.4變電所、充電硐室、火藥庫(kù) 72 9.1.5工作制、人數(shù) 72 9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 72 9.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 72 9.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇 73 9.2.3礦井通風(fēng)方法的選擇 73 9.2.4采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 74 9.2.5工作面通風(fēng)方式的確定 74 9.2.6回采工作面進(jìn)回風(fēng)巷道的布置 75 9.3礦井風(fēng)量計(jì)算 75 9.3.1礦井風(fēng)量計(jì)算方法概述 75 9.3.2回采工作面風(fēng)量計(jì)算 76 9.3.3掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算 78 9.3.4硐室需要風(fēng)量的計(jì)算 78 9.3.5其他巷道所需風(fēng)量 78 9.3.6礦井總風(fēng)量計(jì)算 79 9.3.7風(fēng)量分配 79 9.4礦井通風(fēng)阻力 80 9.4.1確定礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期 80 9.4.2礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的最大阻力路線 82 9.4.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 84 9.4.4礦井通風(fēng)總阻力 84 9.4.5礦井總風(fēng)阻及總等積孔 85 9.5礦井通風(fēng)設(shè)備選型 86 9.5.1通風(fēng)機(jī)選擇的基本原則 86 9.5.2通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的確定 86 9.5.3電動(dòng)機(jī)選型 89 9.5.4礦井主要通風(fēng)設(shè)備的要求 90 9.5.5對(duì)反風(fēng)裝置及風(fēng)硐的要求 90 9.6特殊災(zāi)害的預(yù)防措施 91 9.6.1預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 91 9.6.2預(yù)防井下火災(zāi)的措施 91 9.6.3防水措施 91 第10章 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 92 專(zhuān)題 關(guān)鍵層對(duì)采動(dòng)應(yīng)力影響的研究 80 ——不同關(guān)鍵層位置與厚度對(duì)采動(dòng)應(yīng)力演化的數(shù)值模擬研究 80 1.工作面概況 80 2.模型建立 80 3.數(shù)值模擬過(guò)程與結(jié)果分析 82 3.1不同關(guān)鍵層位置 82 3.2不同關(guān)鍵層厚度 89 4.結(jié)論 96 參考文獻(xiàn) 97 英文原文 97 Finite element analysis of three-way roadway junctions in longwall mining 97 ABSTRACT: 97 1. Introduction 97 2. Stability analysis of three-way intersections using three-dimensional finite element models 98 3. Pillar behaviour at three-way intersection 100 4. Roof behaviour at three-way intersection 101 5. Case history of three-way intersections 103 5.1. Site location and the description of the site-specific Model 104 5.2. Rib behaviour 107 5.3. Floor behaviour 107 6. Guidelines for designing the support system at three-way intersections 108 7. General discussion and conclusions 110 ACKNOWLEDGEMENTS 111 REFERENCES 112 中文譯文 113 長(zhǎng)壁采煤法回采巷道三向交叉點(diǎn)的三維有限元分析 113 1前言 113 2應(yīng)用三維有限元模型的交叉巷道的穩(wěn)定性分析 113 3三相交叉點(diǎn)處煤柱的礦壓顯現(xiàn) 115 4三向交叉點(diǎn)處頂板的礦壓顯現(xiàn) 115 5三向交叉點(diǎn)巷道實(shí)例 118 5.1實(shí)測(cè)位置以及實(shí)測(cè)位置描述 118 5.2兩幫礦壓顯現(xiàn) 121 5.3底板礦壓顯現(xiàn) 121 6對(duì)于三向交叉點(diǎn)支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)建議 121 7一般討論和結(jié)論 123 謝 辭 126 8 一 般 部 分 6 第1章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1 礦區(qū)概述 1.1.1交通地理位置 張雙樓煤礦位于徐州市西北，距徐州市約79km，在江蘇沛縣安國(guó)鎮(zhèn)境內(nèi)，東距大屯煤電公司6.5km，南距沛縣城16.5km，東有沛屯鐵路和隴海線相連，礦區(qū)的徐沛公路北上山東，南達(dá)上海，交通甚為便利。 礦區(qū)（居民點(diǎn)）現(xiàn)狀由張雙樓、陳莊、高莊、梅廟、梅海子、油坊口、袁莊七個(gè)自然村組成，居住總?cè)丝?461人，910戶。交通位置如圖1-1。 1.1.2地形地貌和水文情況 本井田地表屬黃泛沖積平原，地面平坦，地面標(biāo)高+35~+39m，地勢(shì)西高東低，地表水系不發(fā)育，區(qū)內(nèi)東緣微山湖，有徐沛河，南有豐沛河經(jīng)京杭大運(yùn)河注入微山湖。 1.1.3礦區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況 礦區(qū)工業(yè)發(fā)展迅速，已形成鑄造、釀酒、繅絲、紡織、塑編、木材加工、機(jī)械制造等八大工業(yè)體系，工業(yè)產(chǎn)品100余種。張雙樓工業(yè)園區(qū)，形成了板皮加工、塑料編織、鑄造加工、機(jī)械制造四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。礦區(qū)農(nóng)副產(chǎn)品資源豐富，有優(yōu)質(zhì)小麥、“無(wú)公害水稻”、“高蛋白玉米”等糧食作物7.4萬(wàn)畝，蕓豆5000畝，黃皮洋蔥1000畝、脫毒土豆1000畝、東北毛茄1000畝、越冬甘蘭1000畝、大沙河無(wú)籽西瓜14000畝、優(yōu)質(zhì)紅富干蘋(píng)果4000畝、桑園5000畝。有年出欄300萬(wàn)羽的肉鴨養(yǎng)殖基地、年出欄150萬(wàn)羽的合同雞養(yǎng)殖基地、有大型的波爾山羊養(yǎng)殖基地。 1.1.4礦區(qū)電力供應(yīng) 礦井110kV主電源引自沛縣220kV變電站，備用電源引自大屯110kV變電站，由110kV線路送至距礦井110kV變電站。 1.1.5礦區(qū)的氣候條件 本區(qū)屬南溫帶黃淮區(qū)，氣象具有長(zhǎng)江流域的過(guò)渡性質(zhì)，接近北方氣候特點(diǎn)，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，春季有干旱及寒潮、霜凍等自然災(zāi)害，但四季分明，氣候溫和。 降水量：年平均降水量811.7mm，最大年降水量1178.9mm，最小年降水量550mm，降水多集中于7、8、9月份，占全年降水量的50~70%，1、2、3月份為枯水季節(jié)。 蒸發(fā)量：年平均蒸發(fā)量1873.5mm，年最小蒸發(fā)量1273.9mm。 氣 溫：年平均氣溫13.8 ℃，最高氣溫40.7 ℃，最低氣溫-21.3 ℃。 1.1.6地震 自公元462年以來(lái)，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，本區(qū)共記載有感地震30余次，其中影響較大的有1968年7月25日山東莒縣郯城8.5 級(jí)地震，1937年8月1日山東菏澤7級(jí)地震等。 本區(qū)屬于華北地震區(qū)，據(jù)郯廬斷裂100余公里，該斷裂為一長(zhǎng)期活動(dòng)的斷裂帶，亦為強(qiáng)地震帶，郯城至新沂一帶具有發(fā)生強(qiáng)地震的地質(zhì)構(gòu)造背景。 1.2 井田地質(zhì)特征 1.2.1井田的地形，井田的勘探程度 本區(qū)位于華北陸臺(tái)之東南部，在大地構(gòu)造上處于魯西穹折帶（魯西臺(tái)凸）的西側(cè)，與徐蚌凹折帶（徐州臺(tái)凹）相鄰。區(qū)內(nèi)地形平坦，出露地層極少，僅在局部地區(qū)有前震旦系、寒武系、奧陶系等地層零星出露。 區(qū)域地層在前震旦紀(jì)的結(jié)晶基底上沉積了震旦系、寒武系、奧陶系、石炭二迭系、侏羅白堊系及新生代地層。 在區(qū)域構(gòu)造上位于兩個(gè)不同的構(gòu)造單元聯(lián)結(jié)處（魯西穹折帶與徐蚌凹折帶之間），前者以一系列接近經(jīng)向和緯向的斷裂為主，間有寬緩的短軸褶皺，后者以一系列北東向的緊密向斜、背斜相間而成。 本區(qū)的巖漿巖活動(dòng)自老至新大致分為三期：即呂梁期花崗巖、燕山期中基性巖侵入以及喜馬拉雅期的玄武巖流，在煤系中以燕山期侵入體為主。綜合地質(zhì)柱狀圖如圖1-2。 1.2.2井田的地質(zhì)構(gòu)造、最主要的地質(zhì)變動(dòng) 井田內(nèi)地層走向、傾向、傾角，褶曲、斷層的總體發(fā)育規(guī)律等方面如下：區(qū)內(nèi)呈單斜構(gòu)造，局部發(fā)育有次級(jí)背向斜，地層傾角變化不大，大致有一條正斷層，局部遭受巖漿侵入的影響，屬中等。 本區(qū)地層屬華北型，煤系地層為石炭、二迭系，均為第四系或侏羅-白堊系所覆蓋。區(qū)內(nèi)揭露的地層有奧陶系下統(tǒng)肖縣組（未揭穿）、馬家溝組，奧陶系中統(tǒng)閣莊組、八陡組，石炭系中統(tǒng)本溪組，石炭系上統(tǒng)太原組，二迭系下統(tǒng)山西組和下石盒子組，二迭系上統(tǒng)上石盒子組，侏羅-白堊系，第四系。 構(gòu)造：張雙樓井田是一個(gè)完整的地質(zhì)構(gòu)造單元，為一傾向NW，走向略有變化的單斜構(gòu)造，地層傾角一般在7~12o。 張雙樓井田隸屬于豐沛煤田，地質(zhì)構(gòu)造特征受區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所控制，豐沛煤田構(gòu)造特征（模式）是在特定環(huán)境中，由不同時(shí)期、不同方向張力的相繼作用，造成他們即繼承又轉(zhuǎn)化，即斷陷又隆升的伸展構(gòu)造格局。F1正斷層，走向近EW向，傾向NS，傾角45~60o，落差40~120m，延展9800m，西部落差較大60m，而東部落差較小40m，被F1斷層切割，控制可靠。 1.2.3井田的水文地質(zhì)特征 張雙樓地區(qū)基巖含水層，包括煤系地層含水層和奧陶系灰?guī)r水層均有隱伏露頭，即為第四系地層直接覆蓋。雖然各含水層是來(lái)自大氣降水入滲，且第四系第一段砂巖層含水量較大，但第四系下部有一層厚達(dá)14.4m的粘土隔水層段，底礫層多為砂泥質(zhì)充填，含水性小，故其頂部可視為弱水邊界。 礦井的歷年涌水量的變化范圍為270~307m3/h，水文地質(zhì)屬于簡(jiǎn)單型，全井田最大涌水量為307m3/h，正常涌水量為270m3/h。 1.3 煤層特征 1.3.1煤層埋藏條件 走向：東西走向。傾向：北偏西。傾角及其變化：22~44°。 1.3.2煤層群的層數(shù) 本區(qū)主要含煤地層為石炭二迭系，其中：石炭系太原組（C3t）、二迭系山西組（P11），總厚度272m，含煤16層，平均累計(jì)厚度9.30m，含煤系數(shù)3.40%。含主要可采煤層1層，平均總厚度4.0m。 1.3.3煤層的圍巖性質(zhì) 7煤頂板多為泥巖、砂泥巖，底板多為灰色粉砂巖。煤層頂?shù)装寰唧w情況見(jiàn)表1-1。 表1-1 煤層頂?shù)装迩闆r一覽表 頂?shù)装? 名稱(chēng) 巖石 名稱(chēng) 厚度(m) 特性描述 基本頂 細(xì)砂巖 8.57 淺灰~淺灰白色，有厚脈櫛羊齒化石。 直接頂 砂泥巖 4.55 灰色，含長(zhǎng)橢圓形楔葉化石。 直接底 砂泥巖 4.19 深灰色，含少量動(dòng)物化石及黃鐵礦，偶夾鈣質(zhì)透鏡體。 基本底 細(xì)砂巖 24.69 灰白色，致密堅(jiān)硬，以石英長(zhǎng)石為主，鈣質(zhì)膠結(jié)，斜層理為主。 1.3.4煤的特征 本區(qū)7煤呈油脂~半暗淡光澤，鱗片狀及厚薄不等的條帶狀結(jié)構(gòu)，硬度II~III，內(nèi)生裂隙發(fā)育，性脆易碎，為光亮~半暗型煤。7煤容重測(cè)定值1.31~1.55，煤礦采用1.36。煤質(zhì)穩(wěn)定，各主要指標(biāo)變化很小，為中變質(zhì)程度的氣肥煤?？勺鳛殡娏?、船舶、鍋爐用煤及其它工業(yè)用煤，并且可作為良好的煉焦配煤。煤層具體特征見(jiàn)表1-2、1-3。 表1-2 煤層特征表 煤 層 厚 度 3.2~4.8 m，加權(quán)平均厚度為4.0 m，為厚煤層 煤 層 傾 角 22~44°，平均28°，為傾斜煤層 煤層硬度系數(shù) f＝2.3 表1-3 主要煤質(zhì)指標(biāo)分級(jí)一覽表 煤層 精煤揮發(fā)份 原煤灰分 原煤含硫 原煤發(fā)熱量 粘結(jié)性 數(shù)碼 Ad 熔融性 7 38.15 中灰 高~難溶 特低 中高 中等 44 瓦斯：區(qū)內(nèi)先后共采集了10個(gè)瓦斯鉆孔，瓦斯含量測(cè)定成果見(jiàn)表1-4和表1-5。 全礦井相對(duì)瓦斯涌出量0.77m3/(t·d)，絕對(duì)瓦斯涌出量1.84m3/min，按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，日產(chǎn)一噸煤瓦斯涌出量在10m3以下的礦井為低瓦斯礦井，本礦為低瓦斯礦井。 煤塵：本區(qū)綜采，機(jī)掘的最大最小煤塵濃度和平均濃度為337.8mg/m3、136.8mg/m3、189.4mg/m3，煤塵爆炸性指數(shù)在43%左右，均屬于有煤塵爆炸危險(xiǎn)性煤層。 表1-4 可采煤層鉆孔瓦斯含量測(cè)定成果統(tǒng)計(jì)表 煤層 CH4(m3/g) C02(m3/g) N2(m3/g) C2H6(m3/g) 備注 7 0.1 0.169~1.74 0.507(7) 0.01 表1-5 可采煤層鉆孔瓦斯自然成分統(tǒng)計(jì)表 煤層 CH4(%) C02(%) N2(%) C2H6(%) 備注 7 2.94~1.74 4.11(2) 10.6~50.45 26.21(8) 44.28~89.35 72.75(8) 0.05 煤的自燃傾向：區(qū)內(nèi)共采取5個(gè)煤層自燃傾向試驗(yàn)樣本，煤層自燃傾向試驗(yàn)成果見(jiàn)表1-6。 表1-6 煤層自燃傾向試驗(yàn)成果表 煤層 采樣點(diǎn)數(shù) T1 T2 T3 △T(1-3) 煤的自燃傾向系數(shù) 7 5 336~370 346(5) 327~343 332(5) 319~339 327(5) 9~44 20(5) 不易自燃 井田內(nèi)煤層的自燃發(fā)火期一般為3~6個(gè)月，為不易自燃煤層。 地溫：井田內(nèi)在地面進(jìn)行了10個(gè)地質(zhì)鉆孔的測(cè)溫工作，其中近似穩(wěn)態(tài)測(cè)溫孔2個(gè)，其它均為簡(jiǎn)易測(cè)溫孔。地溫梯度及相同深度巖溫對(duì)比見(jiàn)表1-7。 表1-7 地溫梯度及相同深度巖溫對(duì)比表 深度 -300 m地溫(℃) -500 m地溫(℃) -800 m地溫(℃) -1000 m地溫(℃) 地溫梯度(℃/100 m) 地溫率 (m/℃) 變化范圍 21.8~23.5 24.0~25.7 27.4~29.1 29.6~31.3 2.25~2.81 36.6~44.3 平均 23.0 24.8 28.1 30.8 1.12 39.8 第2章 井田境界和儲(chǔ)量 2.1 井田境界 2.1.1井田范圍 東部邊界：東起F1大斷層；西部邊界：由第1勘探線控制；南部邊界：由第9勘探線控制；北部邊界：北到-1200m水平7煤層底板等高線。 開(kāi)采界限；井田內(nèi)含煤地層為上石炭統(tǒng)太原群及下二疊統(tǒng)山西組，總厚123.38m，含煤4層?？刹擅簩?層，為7號(hào)煤層。礦井設(shè)計(jì)只針對(duì)7號(hào)煤層。 開(kāi)采上限：7號(hào)煤層以上無(wú)可采煤層。下部邊界：7號(hào)煤層以下無(wú)可采煤層。 2.1.2井田尺寸 井田的走向最大長(zhǎng)度為10.84km，最小長(zhǎng)度為8.85km，平均長(zhǎng)度為10.47km。井田傾斜方向的最大長(zhǎng)度為3.06km，最小長(zhǎng)度為2.42km，平均長(zhǎng)度為2.90km。煤層的傾角最大為44°，最小為22°，平均為28°。井田的水平面積按下式計(jì)算： S=H×L （2-1） 式中： S——井田的水平面積，m2； H——井田的平均水平寬度，m； L——井田的平均走向長(zhǎng)度，m。 井田的水平面積為： S=2.90×10.47=30.35 (km2) 井田賦存狀況示意圖如圖2-1。 圖2-1井田賦存狀況圖 2.2 井田工業(yè)儲(chǔ)量 2.2.1井田地質(zhì)勘探 井田南部鉆孔分布均勻，地質(zhì)勘探類(lèi)型為精查，北部的東半部分鉆孔分布均勻，為詳細(xì)勘探區(qū)，西半部鉆孔較少，為普查區(qū)。 井田內(nèi)斷層南部以及斷層北部東大半部分屬111b-1級(jí)儲(chǔ)量，斷層附近及露頭附近屬122b級(jí)儲(chǔ)量，其它區(qū)域?yàn)?11b-2級(jí)儲(chǔ)量。高級(jí)儲(chǔ)量占94.15%，符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。7號(hào)煤層最小可采厚度為3.2m，最大可采厚度為4.8m，平均4.0m。 2.2.2工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為11個(gè)塊段，在各塊段范圍內(nèi)，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。各塊儲(chǔ)量計(jì)算見(jiàn)表2-1。 表2-1 井田塊段儲(chǔ)量計(jì)算表 塊段標(biāo)號(hào) 等級(jí) 傾角(°) 平均厚度(m) 容重(t/m3) 面積(m2) 儲(chǔ)量(Mt) K1 111b-1 28.55 4.0 1.36 4021256.4 28.5509 K2 30.01 4.0 1.36 3013260.3 21.3941 K3 27.80 4.0 1.36 2928132.0 20.7897 K4 27.52 4.0 1.36 3052104.0 21.6699 K5 30.01 4.0 1.36 5016389.4 35.6164 K6 28.55 4.0 1.36 4399694.0 31.2378 K7 111b-2 28.95 4.0 1.36 3473213.4 24.6598 K8 28.24 4.0 1.36 4155325.4 29.5028 K9 122b 29.41 4.0 1.36 226080.1 1.6052 K10 27.76 4.0 1.36 820901.8 5.8284 K11 31.29 4.0 1.36 821692.2 5.8340 總面積 30348049.0 總儲(chǔ)量 186.9728 圖2-2 井田塊段劃分圖 2.3 井田可采儲(chǔ)量 2.3.1安全煤柱留設(shè)原則 1．工業(yè)場(chǎng)地、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱，對(duì)零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱； 2．各類(lèi)保護(hù)煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地、村莊煤柱。巖層移動(dòng)角為75°，表土層移動(dòng)角為45°； 3．維護(hù)帶寬度： 20m； 4．?dāng)鄬用褐鶎挾?5m，井田境界煤柱寬度為20m。 2.3.2礦井永久保護(hù)煤柱損失量 1．井田邊界保護(hù)煤柱 井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)20m寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為3.288Mt。 2．?dāng)鄬颖Ｗo(hù)煤柱 斷層F1煤柱留設(shè)85m寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為：10.682Mt。 3．工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.50Mt/a，取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為400m×500m的長(zhǎng)方形。工業(yè)廣場(chǎng)所在位置煤層傾角為23.6°，其中心處埋藏深度為-500m，該處表土層厚度為250m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為20 m。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見(jiàn)表2-2。 表2-2 巖層移動(dòng)角 廣場(chǎng)中心深度(m) 煤層傾角 (°) 煤層厚度(m) 沖積層厚度 (m) ф(°) δ(°) γ(°) β(°) -500 23.6 4.0 250 45 75 75 57.3 由此根據(jù)上述已知條件，畫(huà)出如圖2-3所示的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸：由圖可得 圖2-3工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圖 出保護(hù)煤柱的尺寸為： S=1.967056/(cos23.6°) (2-2) =2.1466 (km2) 則工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱量為： Zi=S×M×R (2-3) 式中：Zi——工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，Mt； M——煤層平均厚度，m； S——工業(yè)廣場(chǎng)壓煤面，2.1466 km2。 Zi＝2.1466×4.0×1.36=11.677 (Mt) 4．井筒保護(hù)煤柱 主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。風(fēng)井布置在井田邊界無(wú)煤區(qū)，煤柱損失為0。 表2-3 保護(hù)煤柱損失量 煤 柱 類(lèi) 型 儲(chǔ)量(Mt) 井田邊界保護(hù)煤柱 3.288 斷層保護(hù)煤柱 10.682 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 11.677 井筒保護(hù)煤柱 0 合 計(jì) 25.647 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： Zk=(Zg-P)×C （2-4） 式中：Zk——礦井可采儲(chǔ)量，Mt； P——保護(hù)工業(yè)場(chǎng)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，Mt； C——采區(qū)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；地方小煤礦不小于0.7。 Zk =(186.9728-25.647)×0.75=120.994(Mt) 礦井儲(chǔ)量匯總表見(jiàn)表2-4。 表2-4 礦井儲(chǔ)量匯總表 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量（Mt） 111b/（111b+122b） 永久煤柱損失(Mt) 設(shè)計(jì)開(kāi)采損失（Mt） 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量（Mt） 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量（Mt） 111b-1 111b-2 122b 7 161.20 54.82 13.43 94.15% 25.647 52.009 173.003 120.994 第3章 礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度 3.1 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.1.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 張雙樓井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開(kāi)采條件較簡(jiǎn)單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)氣肥煤，交通運(yùn)輸便利，市場(chǎng)需求量大，宜建大型礦井。 確定張雙樓礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.5Mt/a。 3.1.2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： T=Zk/(A×K) （3-1） 式中：T——礦井服務(wù)年限，a； Zk——礦井可采儲(chǔ)量，Mt； A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt； K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。 則礦井服務(wù)年限為： T=120.994/(1.5×1.4)=57.62(a) 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 第一水平可采儲(chǔ)量為47.74Mt，所以第一水平服務(wù)年限為： =47.74/(1.4×1.5)=22.7 (a) 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 3.1.3井型校核 按礦井的實(shí)際煤層開(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)7煤平均厚度4.0m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)大采高工作面保產(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，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)平巷膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng)，再經(jīng)主立井提升至地面，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)輸采用架線電機(jī)車(chē)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 礦井煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井。礦井采用中央分列式通風(fēng)，可以滿足通風(fēng)需要。 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。 3.2 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，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d，工作制度采用“三八制”，每天三班作業(yè)，二班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班工作8h。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為16h。 第4章 井田開(kāi)拓 4.1 概述 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(chēng)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。 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： 1．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)。 2．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)。 3．合理開(kāi)發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。 4．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)。 5．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。 4.2 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 4.2.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 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。 平硐開(kāi)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(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量大致能滿足同類(lèi)井型水平服務(wù)年限要求。 斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比：井筒施工工藝、施工設(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；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶輸送機(jī)有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)、輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。 立井開(kāi)拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。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。 本礦井煤層傾角較大，平均28°，為傾斜煤層；表土層較厚，只能采用立井開(kāi)拓。 4.2.2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)工業(yè)場(chǎng)地占地面積規(guī)定，0.6~1.1公頃/10萬(wàn)t，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為20公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊平行于井田走向，長(zhǎng)為500m，寬為400m。 4.2.3 開(kāi)采水平的設(shè)計(jì)及劃分 本礦井煤層露頭標(biāo)高為-250m，煤層埋藏最深處達(dá)-1200m，垂直高度達(dá)950m，根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高為200~350m，因此必須采用多水平開(kāi)采，通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較，決定本井田劃分為兩個(gè)水平。 井田主采煤層為7煤層，7號(hào)煤層傾角為22~44°，平均為28°，為傾斜煤層，傾角較大，因此選擇采用采區(qū)準(zhǔn)備方式。 4.2.4 主要開(kāi)拓巷道 7煤自燃發(fā)火期為3~6個(gè)月，煤塵有爆炸傾向，而大巷需要為全礦井服務(wù)，服務(wù)年限較長(zhǎng)，使用斷面很高。因此，不適宜將大巷布置在煤層中，應(yīng)該選用巖石大巷。根據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（2005年版）巖石大巷以布置在距煤層底板10~30m的巖性好的巖層中。而距7煤層底板30m處為細(xì)砂巖，圍巖巖性好，適合將大巷布置在這一層位。巖石大巷優(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；便于設(shè)置煤倉(cāng)；可不留（或少留）護(hù)巷煤柱，煤的損失少；安全條件好。 由于本井田大致呈現(xiàn)為走向方向延展較長(zhǎng)，且煤層傾角較大，適宜沿井田走向方向開(kāi)掘大巷，在大巷上山部分布置采區(qū)工作面。故在距7煤層底板30m處沿東西方向布置兩條大巷，分別為軌道大巷和膠帶運(yùn)輸大巷。由于該井田走向長(zhǎng)度很大，所以在淺部邊界巖層中布置專(zhuān)用回風(fēng)大巷。 4.2.5開(kāi)拓方案比較 1．提出方案 根據(jù)以上分析及礦井的實(shí)際情況，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案，分別如圖4-1～圖4-4所示。 方案一：立井三水平，第一水平標(biāo)高為-650m，第二水平標(biāo)高為-900m，第三水平標(biāo)高為-1200m。由第二水平通過(guò)暗斜井延深至第三水平。方案如圖4-1所示。 圖4-1 立井三水平開(kāi)拓，第三水平暗斜井延深 方案二：立井三水平，直接延深。第一水平標(biāo)高為-650m，第二水平標(biāo)高為-900m，第三水平標(biāo)高為-1200m。方案如圖4-2所示。 圖4-2 立井三水平開(kāi)拓，直接延深 方案三：立井兩水平，第一水平標(biāo)高為-650m，第二水平標(biāo)高為-900m，第一水平通過(guò)暗斜井延深至第二水平，第二水平上下山開(kāi)采。方案如圖4-3所示。 圖4-3立井兩水平開(kāi)拓，暗斜井延深 方案四：立井兩水平，直接延深，第一水平標(biāo)高為-650m，第二水平標(biāo)高為-900m。方案如圖4-4所示。 圖4-4 立井兩水平開(kāi)拓，直接延深 由于井田走向長(zhǎng)度較大，當(dāng)采用中央并列式通風(fēng)，后期通風(fēng)比較困難。因此，這四種方案礦井均采用中央分列式通風(fēng)，在井田淺部邊界處布置一個(gè)回風(fēng)井，以滿足通風(fēng)要求。 2．技術(shù)比較 方案一與方案二的區(qū)別在于向井田兩翼延深時(shí)，是采用立井延深還是采用斜井延深。采用立井提升優(yōu)點(diǎn)是提升能力達(dá)，礦井延深在條件允許時(shí)，增加的設(shè)備較少；但施工條件差，施工速度慢，開(kāi)拓維護(hù)費(fèi)用高。采用斜井提升時(shí)，施工速度快，費(fèi)用低 3．粗略經(jīng)濟(jì)比較 四種方案進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較步驟較多，因此把相近的一、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。 各方案的粗略估算費(fèi)用表見(jiàn)表4-1～表4-4。 表4-1 方案一粗略估算費(fèi)用表 項(xiàng)目 工程量/m 單價(jià) 元/m 費(fèi)用/萬(wàn)元 基建費(fèi) 暗斜井開(kāi)鑿 1147.8 1050 120.5 778.1 1150 89.5 石門(mén)開(kāi)鑿 560 800 44.8 井底車(chē)場(chǎng) 800 900 72 　 小計(jì) 　 　 326.8 生產(chǎn)費(fèi)用 立井提升 4150.656 1.02 4233.7 暗斜井提升 5303.616 0.48 2545.7 石門(mén)運(yùn)輸 2582.63 0.381 984 排水 43283160 0.19 822.38 　 小計(jì) 　 　 8585.78 合計(jì) 費(fèi)用 8912.58 　 　 百分率 103.3 　 　 表4-2 方案二粗略估算費(fèi)用表 項(xiàng)目 　 工程量/m 單價(jià) 元/m 費(fèi)用/萬(wàn)元 基建費(fèi) 　 　 立井開(kāi)鑿 600 3000 180 石門(mén)開(kāi)鑿 1630 800 130.4 井底車(chē)場(chǎng) 1000 900 90 　 小計(jì) 　 　 400.4 生產(chǎn)費(fèi)用 　 　 　 立井提升 5534.208 0.85 4704.1 暗斜井提升 0 　 0 石門(mén)運(yùn)輸 7517.299 0.381 2864.1 排水 43283160 0.1525 660.0682 　 小計(jì) 　 　 8228.268 合計(jì) 費(fèi)用 8628.668 　 　 　 百分率 100 　 　 表4-3 方案三粗略估算費(fèi)用表 項(xiàng)目 工程量/m 單價(jià) 元/m 費(fèi)用/萬(wàn)元 基建費(fèi) 暗斜井開(kāi)鑿 667 1050 70.035 667 1150 76.705 石門(mén)開(kāi)鑿 440 800 35.2 井底車(chē)場(chǎng) 1600 900 144 　 小計(jì) 　 　 325.94 生產(chǎn)費(fèi)用 立井提升 6272.021 1.02 6397.461 暗斜井提升 6179.785 0.48 2966.297 石門(mén)運(yùn)輸 4058.366 0.381 1546.238 排水 86566320 0.19 1644.76 　 小計(jì) 　 　 12554.76 合計(jì) 費(fèi)用 12880.69579 百分率 100 表4-4 方案四粗略估算費(fèi)用表 項(xiàng)目 　 工程量/m 單價(jià) 元/m 費(fèi)用/萬(wàn)元 基建費(fèi) 　 　 立井開(kāi)鑿 600 3000 180 石門(mén)開(kāi)鑿 1244 800 99.52 井底車(chē)場(chǎng) 1000 900 90 　 小計(jì) 　 　 369.52 生產(chǎn)費(fèi)用 　 　 　 立井提升 8577.922 0.85 7291.234 暗斜井提升 0 　 0 石門(mén)運(yùn)輸 11437.23 0.381 4357.584 排水 86566320 0.1525 1320.136 　 小計(jì) 　 　 12968.95 合計(jì) 費(fèi)用 13338.4744 　 百分率 103.6 以上四個(gè)方案的粗略比較匯總見(jiàn)表4-5。 表4-5 四方案粗略比較匯總 方案 方案一 方案二 方案三 方案四 基建費(fèi)用/萬(wàn)元 326.8 400.4 325.9 369.5 生產(chǎn)費(fèi)用/萬(wàn)元 8585.78 8228.27 12554.76 12968.95 合計(jì)/萬(wàn)元 8912.58 8628.67 12880.70 13338.47 百分比 103.3% 100% 100% 103.6% 需要說(shuō)明的是： （1）方案一與方案二大巷布置相同，未進(jìn)行大巷基建費(fèi)用及生產(chǎn)費(fèi)用比較，方案三與方案四大巷布置相同，未進(jìn)行大巷基建費(fèi)用及生產(chǎn)費(fèi)用比較。 （2）四種方案的風(fēng)井布置相同，經(jīng)濟(jì)比較時(shí)不進(jìn)行比較。 （3）本次費(fèi)用估算基價(jià)在《開(kāi)拓方案主要經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)及畢業(yè)設(shè)計(jì)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（2008年版）中查得。 （4）方案中相同部分未做比較分析，僅對(duì)不同之處進(jìn)行了計(jì)算對(duì)比。 通過(guò)粗略比較知，方案一和方案二中，方案二比較經(jīng)濟(jì)，選擇方案二；而方案三和方案四中，方案三與方案四相差很小，由于直接延深系統(tǒng)簡(jiǎn)單、增加的設(shè)備少，故選擇方案四。方案二和方案四相比，方案二的基建費(fèi)用、生產(chǎn)費(fèi)用及總費(fèi)用都要高一些。因此，兩方案還需要通過(guò)詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較才能確定其優(yōu)劣。 4．詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較 按方案比較的原則，對(duì)方案二和方案四有差別的建井工程量、基建費(fèi)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)分別計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-6～表4-9。 表4-6 方案二和方案四的建井工程量 方案2 方案4 初期 立井井筒 670 670 副井井筒 655 655 井底車(chē)場(chǎng) 1000 1000 主石門(mén) 0 0 運(yùn)輸大巷 2200 2200 后期 立井井筒 600 250 副井井筒 600 250 井底車(chē)場(chǎng) 2000 1000 主石門(mén) 2573 1244 運(yùn)輸大巷 20400 12200 表4-7 方案二和方案四的基建費(fèi)用 項(xiàng)目 方案2 方案4 工程量/m 單價(jià)：元/m 費(fèi)用/萬(wàn)元 工程量/m 單價(jià)：元/m 費(fèi)用/萬(wàn)元 初期 立井井筒 670 3000 201 670 3000 201 副井井筒 655 3000 196.5 655 3000 196.5 井底車(chē)場(chǎng) 1000 900 90 1000 900 90 主石門(mén) 0 800 0 0 800 0 運(yùn)輸大巷 2200 800 176 2200 800 176 小計(jì) 　 　 663.5 　 　 663.5 后期 立井井筒 550 3000 165 250 3000 75 副井井筒 550 3000 165 250 3000 75 井底車(chē)場(chǎng) 2000 900 180 3000 900 270 主石門(mén) 2573 800 205.84 3538 800 283.04 運(yùn)輸大巷 20400 800 1632 12200 800 976 小計(jì) 　 　 2347.84 　 　 1679.04 共計(jì)（初期+后期） 　 　 3011.34 　 　 2342.54 表4-8 方案二和方案四的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量 項(xiàng)目 方案2 方案4 運(yùn)輸提升/萬(wàn)tkm 工程量 工程量 采區(qū)上山運(yùn)輸 一區(qū)段 2854.72896 1531.455552 二區(qū)段 2141.04672 1459.096704 三區(qū)段 1427.36448 1097.250816 四區(qū)段 713.68224 462.72816 大巷及石門(mén)運(yùn)輸 45441.9048 一水平 12375.012 一水平 12375.012 二水平 13789.4016 二水平 29515.392 三水平 19277.4912 立井提升 12913.128 一水平 3228.264 一水平 3228.264 二水平 4150.656 二水平 8301.204 三水平 5534.208 維護(hù)采區(qū)上山/萬(wàn)m.a 14.7808848 19.6651584 一水平 6.5550528 一水平 6.5550528 二水平 3.919992 二水平 13.1101056 三水平 4.30584 排水/萬(wàn)m3 13718.16 13718.16 一水平 5061.528 一水平 5061.528 二水平 4328.316 二水平 8656.632 三水平 4328.316 表4-9 方案二和方案四的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 項(xiàng)目 方案2 方案4 工程量/萬(wàn)tkm 單價(jià)：元/tkm 費(fèi)用/萬(wàn)元 工程量/萬(wàn)tkm 單價(jià)：元/tkm 費(fèi)用/萬(wàn)元 運(yùn)輸提升費(fèi) 采區(qū)上山 7136.82 0.75 5352.62 4550.53 0.75 3412.9 大巷及石門(mén) 45441.9 0.39 17722.3 41890.4 0.39 16337.3 立井 12913.1 1.32 17045.3 11529.5 1.32 15218.9 運(yùn)輸費(fèi)合計(jì) 　 　 40120.3 　 　 34969.1 維護(hù)采區(qū)上山費(fèi) 14.78萬(wàn)ma 35元/ma 517.3 19.67萬(wàn)ma 35元/ma 688.45 排水費(fèi) 　 工程量/萬(wàn)m3 單價(jià)：元/m3 費(fèi)用/萬(wàn)元 工程量/萬(wàn)m3 單價(jià)：元/m3 費(fèi)用/萬(wàn)元 一水平 5061.53 0.084 425.169 5061.53 0.084 425.169 二水平 4328.32 0.112 484.772 8656.6 0.112 969.539 三水平 4328.32 0.153 662.233 　 　 　 排水費(fèi)小計(jì) 　 　 　 1572.17 　 　 1394.71 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)合計(jì) 　 　 　 42209.8 　 　 37052.3 需要說(shuō)明的是： （1）方案二與方案四中，大巷布置及工作面布置都相同，經(jīng)濟(jì)比較時(shí)不進(jìn)行比較。 （2）兩種方案的風(fēng)井布置相同，經(jīng)濟(jì)比較時(shí)不進(jìn)行比較。 （3）本次費(fèi)用估算基價(jià)在《開(kāi)拓方案主要經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)及畢業(yè)設(shè)計(jì)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（2008年版）中查得。 （4）方案中相同部分未做比較分析，僅對(duì)不同之處進(jìn)行了計(jì)算對(duì)比。 兩種開(kāi)拓方案的費(fèi)用匯總見(jiàn)表4-10。 表4-10 方案二和方案四的費(fèi)用匯總 項(xiàng)目 方案2 方案4 費(fèi)用/萬(wàn)元 百分率 費(fèi)用/萬(wàn)元 百分率 初期建井費(fèi) 633.5 100 633.5 100 基建工程費(fèi) 3011.34 128.55 2342.54 100 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 42209.8 101.78 41744.9 100 總費(fèi)用 45497.9 122.80 37052.3 100 由對(duì)比結(jié)果可知，方案二與方案四的初期基建費(fèi)相同，但是方案四的后期基建費(fèi)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)明顯低于方案二。綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全三方面的考慮，選取最優(yōu)方案為方案四，即立井兩水平開(kāi)拓，直接延深，上下山開(kāi)采，中央分列式通風(fēng)。 4.3 礦井基本巷道 4.3.1井筒 由上一節(jié)確定的開(kāi)拓方案可知第一水平主、副井均為立井，在井田邊界設(shè)置風(fēng)井。一般來(lái)說(shuō)，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井具有服務(wù)年限長(zhǎng)，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少及便于施工的特點(diǎn)，因此主井、副井及風(fēng)井均采用圓形斷面。 1．主井 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑6.5 m，凈斷面積33.18 m2，井筒內(nèi)裝備一對(duì)16 t的雙箕斗，井壁采用混凝土砌壁支護(hù)方式，表土段采用凍結(jié)法施工。此外，還布置有檢修道，動(dòng)力電纜，照明電纜，通訊信號(hào)電纜，人行臺(tái)階等設(shè)施。主井?dāng)嗝嫒鐖D4.3.1，主要參數(shù)見(jiàn)表4.3.1。 2．副井 副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑7.2 m，凈斷面積40.71 m2，井筒內(nèi)裝備一對(duì)1 t礦車(chē)雙層四車(chē)窄罐籠和一個(gè)帶平衡錘的1 t礦車(chē)雙層四車(chē)寬罐籠，井壁采用混凝土砌壁支護(hù)方式，表土段采用凍結(jié)法施工。井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備，矸石等。采用金屬罐道梁，型鋼組合罐道，罐道梁采用通梁式布置方式。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。副井?dāng)嗝嫒鐖D4.3.2主要參數(shù)見(jiàn)表4.3.2。 3．風(fēng)井 風(fēng)井采用圓形斷面，井筒凈直徑6 m，凈斷面28.27 m2，表土段采用凍結(jié)法施工，井壁厚度400 mm，風(fēng)井?dāng)嗝嫒鐖D4.3.3，主要參數(shù)見(jiàn)表4.3.3。 圖4.3.1 主井井筒斷面 表4.3.1 主井井筒主要參數(shù)特征表 井型 1.5 Mt/a 提升容器 兩套16 t箕斗帶平衡錘 井筒直徑 6.5 m 井深 700 m 凈斷面積 33.18 m2 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚450 mm 充填混凝土厚50 mm 基巖段毛斷面積 44.18 m2 表土段毛斷面積 44.18 m2 圖4.3.2 副井井筒斷面 表4.3.2 副井井筒主要參數(shù)特征表