許廠煤礦1.8 Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖.zip

許廠煤礦1.8 Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖.zip,許廠煤礦1.8,Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖,煤礦,1.8,Mta,設(shè)計(jì),CAD 目 錄 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1.1礦區(qū)概述 1 1.1.1礦區(qū)地理位置........................................ 1 1.1.2礦區(qū)氣候條件 1 1.1.3礦區(qū)的水文情況 1 1.2井田地質(zhì)特征 1 1.2.1煤系地層 2 1.2.2水文地質(zhì)特征 3 1.3煤層特征 5 1.3.1可采煤層 5 1.3.2煤的特征 6 1.3.3瓦斯，煤塵及自燃 7 2 井田境界和儲(chǔ)量 9 2.1井田境界 9 2.1.1井田范圍 9 2.1.2開采界限 9 2.1.3井田尺寸 9 2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量 9 2.2.1儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) 9 2.2.2井田地質(zhì)勘探 10 2.2.3工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 11 2.3礦井可采儲(chǔ)量 13 2.3.1安全煤柱留設(shè)原則 13 2.3.2礦井永久保護(hù)煤柱損失量 14 2.3.3礦井可采儲(chǔ)量 15 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 17 3.1礦井工作制度 17 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 17 4 井田開拓 19 4.1井田開拓的基本問題 19 4.1.1井筒形式的確定 20 4.1.2井筒位置的確定采（帶）區(qū)劃分 22 4.1.3工業(yè)場(chǎng)地的位置 23 4.1.4開采水平的確定 23 4.1.5礦井開拓方案比較 23 4.2礦井基本巷道 31 4.2.1井筒 31 4.2.2井底車場(chǎng)及硐室 35 4.2.3主要開拓巷道 38 4.2.4巷道支護(hù) 39 5 準(zhǔn)備方式——帶區(qū)巷道布置 42 5.1煤層地質(zhì)特征 42 5.1.1帶區(qū)位置 42 5.1.2帶區(qū)煤層特征 42 5.1.3煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況 42 5.1.4水文地質(zhì) 42 5.1.5地質(zhì)構(gòu)造 43 5.1.6地表情況 43 5.2帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 43 5.2.1帶區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 43 5.2.2帶區(qū)巷道布置 44 5.2.3帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 45 5.2.4帶區(qū)內(nèi)巷道掘進(jìn)方法 47 5.2.5帶區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 47 5.3帶區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 48 6 采煤方法 49 6.1采煤工藝方式 49 6.1.1采煤方法的選擇 49 6.1.2回采工作面長(zhǎng)度的確定 49 6.1.3工作面的推進(jìn)方向和推進(jìn)度 49 6.1.4綜采工作面的設(shè)備選型及配套 50 6.1.5回采工作面采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)校核 53 6.1.5各工藝過程注意事項(xiàng) 57 6.1.6工作面端頭支護(hù)和超前支護(hù) 58 6.2回采巷道布置 65 6.2.1回采巷道布置方式 65 6.2.2回采巷道參數(shù) 65 7 井下運(yùn)輸 68 7.1概述 68 7.1.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度 68 7.1.2煤層及煤質(zhì) 68 7.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 69 7.2.1設(shè)備選型原則： 69 7.2.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算 70 7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選 71 7.3.1主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 71 7.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 71 7.3.3運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算 73 8 礦井提升 75 8.1概述 75 8.2主副井提升 75 8.2.1主井提升 75 8.2.2副井提升 78 9 礦井通風(fēng)及安全 80 9.1礦井地質(zhì)、開拓、開采概況 80 9.1.1礦井地質(zhì)概況 80 9.1.2開拓方式 80 9.1.3開采方法 80 9.1.4變電所、充電硐室、火藥庫(kù)` 81 9.1.5工作制、人數(shù) 81 9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 81 9.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 81 9.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇 81 9.2.3礦井通風(fēng)方法的選擇 82 9.2.4帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 83 9.2.5帶區(qū)通風(fēng)方式的確定 84 9.3礦井風(fēng)量計(jì)算 84 9.3.1通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期采煤方案的確定 84 9.3.2各用風(fēng)地點(diǎn)的用風(fēng)量和礦井總用風(fēng)量 84 9.3.3風(fēng)量分配 90 9.4礦井阻力計(jì)算 90 9.4.1計(jì)算原則 91 9.4.2礦井最大阻力路線 91 9.4.3計(jì)算礦井摩擦阻力和總阻力： 91 9.4.4兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔 93 9.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 95 9.5.1選擇主要通風(fēng)機(jī) 95 9.5.2電動(dòng)機(jī)選型 99 9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施 100 9.6.1預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 100 9.6.2預(yù)防井下火災(zāi)的措施 100 9.6.3防水措施 100 10 設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 102 參考文獻(xiàn) 104 致 謝 107 1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1礦區(qū)概述 1.1.1礦區(qū)地理位置 許廠煤礦位于濟(jì)寧煤田的東北部，行政區(qū)劃屬山東省濟(jì)寧市高新區(qū)所轄。地理坐標(biāo)為： 東經(jīng)116°36￠00"～116°43￠00" 北緯35°24￠00"～35°31￠00" 許廠煤礦距濟(jì)寧市8 km。連接京滬、京九兩大南北鐵路干線的新(鄉(xiāng))～菏(澤)～兗(州)～石(臼港)鐵路，從本區(qū)南側(cè)通過，區(qū)內(nèi)有孫氏店及兗州西站。由濟(jì)寧市東行30 km至兗州，與京滬鐵路相接，向西109 km至菏澤站與京九鐵路相接，菏澤至新鄉(xiāng)190 km與京廣鐵路相連。濟(jì)北礦區(qū)鐵路專用線從本區(qū)中部通過，在兗州西站與京滬鐵路接軌。327國(guó)道及日荷高速公路分別從礦區(qū)南北側(cè)通過。京杭大運(yùn)河由北向南流經(jīng)濟(jì)寧市構(gòu)成重要的水上運(yùn)輸要道。交通極為便利，如圖1-1所示。 本區(qū)為沖積、湖積平原，地形平坦，地勢(shì)呈東北高，而西南低，地面標(biāo)高為35.20~41.44 m，自然地形坡度為0.04%。 1.1.2礦區(qū)氣候條件 本區(qū)氣候溫和，屬北溫帶季風(fēng)區(qū)海洋~大陸性氣候。氣候變化明顯，四季分明。冬季寒冷多風(fēng)，夏季炎熱多雨，春秋兩季溫和。據(jù)淮北市氣象局1980~2000年觀測(cè)資料，年平均氣溫14.3℃，最高氣溫40.3℃（1988年7月8日），最低氣溫-10.9℃（1988年12月16日）。年平均降雨量785mm，雨量多集中在7、8月份。最大凍土深度0.17m，年平均風(fēng)速2.2m/s，最大風(fēng)速達(dá)20 m/s,主導(dǎo)風(fēng)向東~東北風(fēng)。無霜期210~240天，凍結(jié)期一般在12月上旬至次年2月中旬。 1.1.3礦區(qū)的水文情況 本井田內(nèi)河流稀少，水系不甚發(fā)育，主要河流有兩條：一條為洸府河，系人工河，位于井田中部、由北向南流入南陽(yáng)湖，河寬230~400 m，汛期洸府河最大洪水位為39.3 m，最大流量為400 m3/s（1964年9月1日），枯水季節(jié)河水減少甚至斷流；另有一條為洸府河支流楊家河，亦為季節(jié)性人工河流。 1.2井田地質(zhì)特征 本礦井位于南北向的濟(jì)寧地塹構(gòu)造內(nèi)，孫氏店斷層構(gòu)成礦井的東部及東北部邊界。由于受區(qū)域性構(gòu)造的控制，致使區(qū)內(nèi)發(fā)育一組走向北東、向南西傾伏的寬緩褶曲及走向近南北的西傾高角度正斷層組，使煤系地層向西呈階梯式下降，構(gòu)造類型屬中等，局部偏復(fù)雜或偏簡(jiǎn)單。 井田南北長(zhǎng)約10km，東西寬約6km，井田面積為56.6，開采深度為-120m～-1000m。 圖1-1許廠煤礦交通位置圖 1.2.1煤系地層 井田內(nèi)地層包括中、下奧陶統(tǒng)，中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太原組、下二疊統(tǒng)山西組、下石盒子組，上二疊統(tǒng)上石盒子組，上侏羅統(tǒng)蒙陰組及第四系。在礦井的中、南部，即第4～16線之間，地層產(chǎn)狀變化較小，其走向一般為北東30°左右，孫氏店支2斷層西側(cè)則為東傾，孫氏店支2斷層以東則為西傾，地層傾角一般為2～8°。在第16線以南地層走向逐漸轉(zhuǎn)成東西向。在礦井的北部，即第4勘探線以北由于受次一級(jí)褶曲的影響，致使地層走向變化較大，即北東～南北～北西向，地層傾角變化較大，局部塊段地層傾角可達(dá)20～32°。 地層厚度14.18~23.10m。巖性以淺灰色到暗紅色的雜色含鋁泥巖為主，夾有少量的泥質(zhì)灰?guī)r。含鋁泥巖為中厚層狀，含有鐵質(zhì)結(jié)核及菱鐵鮞粒。與下伏奧陶系地層呈假整合接觸。 （1）上石炭統(tǒng)太原組(C3t) 本組地層厚141.70～176.20m，平均162.66m，地層厚度變化不大。主要由深灰、灰黑色粉砂巖、泥巖、粘土巖、灰色細(xì)砂巖、夾薄層灰?guī)r及煤層組成。泥質(zhì)含量較高，砂巖比率較低，屬海陸交互相沉積。為太原組主要含煤段，以深灰、灰黑色粉砂巖、泥巖及粘土巖為主，夾11層石灰?guī)r（十一、十下、十上、九、八、七、六、五、四、三、二）及22層煤（18下、18中、18上、17、16下、16上、15下、15上、14、12下、12中、12上、11、10下、10中、10上、9、8下、8上、6、5、4），16上、17煤層為穩(wěn)定可采煤層，15上煤層屬局部可采煤層；其余為不穩(wěn)定煤層，均不可采。 （2）下二疊統(tǒng)山西組(P1s) 本組地層厚59.90～114.70m，局部有剝蝕現(xiàn)象，平均78.57m，為含煤地層中的主要含煤組，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的3上、3下煤層就賦存于本組的中上部及下部。本組由砂巖、粉砂巖、粉、細(xì)砂巖互層、粘土巖、煤層組成，以灰～灰白色、灰綠色砂巖為主，砂巖含量高，多以厚層狀分布于煤層的頂板及底板，以3上與3下煤層間的砂巖最為發(fā)育，該砂巖為淺灰～灰白色、灰綠色，厚層狀，以石英為主，長(zhǎng)石次之，分選中等至較好，次棱角狀～次園狀，孔隙式～接觸式膠結(jié)，以硅質(zhì)、粘土質(zhì)膠結(jié)為主，局部為鈣質(zhì)膠結(jié)，具交錯(cuò)層理、斜層理及韻律層理，含大量粉砂巖、泥巖包裹體及鏡煤屑。 1.2.2水文地質(zhì)特征 礦井水文地質(zhì)特征取決于第四系、奧陶系及礦井邊界斷層水文地質(zhì)特征。許廠煤礦水文地質(zhì)條件屬于中等類型，其中上組煤充水含水層富水性中等、補(bǔ)給條件不良；下組煤充水含水層富水性中等、補(bǔ)給條件良好。本礦井充水因素為含水層充水，基本不受地表水影響。區(qū)內(nèi)主要含水層有第四系砂礫層、山西組3煤層頂?shù)装迳皫r、太原組第三層、第十下層及奧陶系石灰?guī)r含水層。 礦井正常涌水量610 /h左右，預(yù)計(jì)最大涌水量1100 /h左右。 （1）井田水文地質(zhì)概況。 本井田水文地質(zhì)邊界東以孫氏店支1斷層為界，西至八里鋪斷層，南起八里營(yíng)斷層，北至孫氏店斷層。由此四條斷層包圍形成封閉的地質(zhì)小塊段，構(gòu)成獨(dú)立的水文地質(zhì)小單元。 井田水文地質(zhì)條件屬中等類型，其中上組煤含水層富水性中等，補(bǔ)給條件不良，下組煤含水層富水性中等，補(bǔ)給條件良好。 （2）含水層與隔水層。 井田內(nèi)主要含水層有第四系，三灰，十下灰及奧灰含水層，第四系除為 圖1-2 綜合地質(zhì)柱狀圖 含水層外，還是良好的隔水層。此外，石盒子組及奧灰壓蓋巖層組均是良好 隔水層。 （3）邊界水文地質(zhì)條件與斷層導(dǎo)水性。 許廠井田水文地質(zhì)邊界完全由斷層構(gòu)成。西部邊界阻水，南部比較弱導(dǎo)水，井田內(nèi)各含水層主要在北部及東南部接受井田外強(qiáng)富水奧灰水的補(bǔ)給，其中，上組煤系含水層只在孫氏店斷層長(zhǎng)約2 km開口段接受補(bǔ)給，補(bǔ)給面積較小；下組煤系含水層大范圍地接受奧灰水補(bǔ)給，補(bǔ)給條件良好。 縱向比較，孫氏店支斷層以東含水層接受補(bǔ)給較支斷層以西強(qiáng)。 根據(jù)濟(jì)寧煤田奧灰?guī)r溶水專門水文地質(zhì)勘探報(bào)告及許廠礦井達(dá)產(chǎn)采區(qū)地震（水文）補(bǔ)充勘探報(bào)告，本礦井各斷層導(dǎo)水性見表1-3。 （4）奧灰底鼓水對(duì)開采下組煤的影響。 地質(zhì)部門按規(guī)程公式計(jì)算的安全隔水層厚度（開采-480 m第二水平下組煤時(shí)）分別為33.50 m及34.65 m，小于正常地段奧灰壓蓋隔水層厚度35.21~76.90 m。且還有以下因素有利于阻止奧灰水底鼓：下組煤首先開采16，煤層其與奧灰之間的壓蓋隔水層厚度，抵抗奧灰水底鼓的能力強(qiáng)。 1.3煤層特征 1.3.1可采煤層 本井田含煤地層為下二迭統(tǒng)山西組和上石炭統(tǒng)太原組，平均總厚246.33 m，共含煤25層，平均總厚17.27 m，含煤系數(shù)7.2%。其中穩(wěn)定可采的僅有3下煤層，占可采煤層總厚的79%，主要煤層中3下煤層厚度較大，平均厚度為3.53 m，且埋藏淺，儲(chǔ)量豐富，是本井田首采，主采煤層。 按各主要煤層在含煤地層中的位置，地質(zhì)報(bào)告中將3下煤劃分為可采煤組?，F(xiàn)將各煤層賦存情況分述如下： （1）3上煤層：煤厚0～2.71m，平均0.75m，屬不穩(wěn)定煤層，位于山西組的中上部，上距P2底界52.38m～85.92m，平均64.49m，下距3下煤層11.70～67.31m，平均41.08m。煤層厚為本煤層在原始沉積時(shí)成煤條件不利，區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)沉積缺失或不可采，煤層主要賦存于第10勘探線以西，煤層的可采性指數(shù)為15%，煤層厚度的變異系數(shù)為166.8%。 （2）3下煤層：煤厚0～8.04m，平均2.37m；可采范圍內(nèi)，煤層厚度為0.70～8.04m，平均厚3.53m，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，一般不含夾石，個(gè)別點(diǎn)含1～3層夾石，夾石多為炭質(zhì)泥巖或粉砂巖，屬較穩(wěn)定煤層，位于山西組的下部，下距太原組第三層石灰?guī)r39.61～73.92m，平均49.60m。煤層主要賦存于礦井的東部及東北部，西部出現(xiàn)了無煤區(qū)及煤層不可采區(qū)。全區(qū)煤層厚度的變異系數(shù)為63.8%，煤層厚度變化較大，呈東厚西薄，南厚北薄變化規(guī)律。 （3）15上煤層：煤厚0～1.41m，平均0.63m，屬不穩(wěn)定煤層，位于太原組的中部，上距3下煤層平均間距108.52m，下距16上煤層為24.76～44.58m，平均35.50m?？刹珊穸鹊姆秶柿阈欠植?，可采范圍內(nèi)，煤層厚度為0.70～1.41m，平均厚0.79m，煤層厚度的變異系數(shù)為9%。 （4）16上煤層：煤厚0.39～2.67m，平均1.24m，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含夾石見煤點(diǎn)占55%，含夾石0～3層，夾石巖性為炭質(zhì)砂巖和泥巖或粘土巖，屬穩(wěn)定煤層，位于太原組的下部，上距15上煤層平均間距35.50m，十下灰為其直接頂板。煤層可采性指數(shù)為0.96，煤層厚度變異系數(shù)為28.1%。 （5）17煤層：煤厚0.60～1.61m，平均0.90m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾石0～1層，夾石為泥巖或粉砂巖，屬穩(wěn)定煤層，位于太原組下部，上距16上煤層1.01～10.35m，平均4.53m，下距十二灰7.85～21.65m，平均13.65m，十一灰為其直接頂板。煤層可采性指數(shù)為0.96，煤層厚度的變異系數(shù)為14.96%。 其煤層特征見表1-1。 表1-1可采煤層特征表 煤層 名稱 厚度（m） 間距（m） 煤層結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 頂?shù)装鍘r性 最小~最大 平均 最小~最大 平均 夾石 層數(shù) 結(jié)構(gòu) 頂板 底板 3下 0.7~8.04 3.53 0~1 簡(jiǎn)單 穩(wěn)定 中砂巖 粉砂巖 泥質(zhì)巖及粉砂巖 109.61~142.58 118.80 15上 0~1.41 0.52 0~1 簡(jiǎn)單 不穩(wěn)定 石灰?guī)r 粘土巖 24.76~44.58 35.50 16 0.52~1.51 0.80 0~3 較簡(jiǎn)單 穩(wěn)定 石灰?guī)r 泥質(zhì)巖及粉砂巖 1.01~10.35 4.35 17 0.50~1.89 0.97 0~1 簡(jiǎn)單 穩(wěn)定 薄層石灰?guī)r 泥巖及粉砂巖 泥質(zhì)巖及粉砂巖 1.3.2煤的特征 宏觀煤巖特征：各煤層的宏觀煤巖組分多以亮煤為主，暗煤次之，含有鏡煤條帶及透鏡體。山西組煤絲炭含量比太原組煤多，以細(xì)條帶或線理狀分布于煤層中。煤巖類型以半亮型煤為主，半暗型煤次之。線理狀～寬條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。 主采3下煤層具有低灰、低硫、特低磷、高揮發(fā)分、高發(fā)熱量、高灰熔點(diǎn)的特點(diǎn)，主要作為良好的煉焦配煤和動(dòng)力用煤。 煤的物理性質(zhì)：該礦井各可采煤層均為黑色、黑褐、褐黑條痕色的軟～中等堅(jiān)硬煤層。煤的硬度(堅(jiān)固性系數(shù))平均1.68，山西組煤層硬于太原組煤層，煤的最大硬度達(dá)1.90(3上煤層)。 煤的物理性質(zhì)見表1-2。 表1-2各煤層物理性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表 煤層項(xiàng)目 3上 3下 15上 16 17 水份Wf （%） 原煤 0.68~3.28 2.46（12） 1.19~3.37 2.36（55） 1.03~2.6 1.93（35） 0.8~2.24 1.71（73） 1.24~2.54 1.88（58） 精煤 1.85~2.92 2.49（12） 1.48~3.04 2.44（55） 1.35~2.70 2.06（32） 1.07~2.44 1.78（74） 1.18~2.69 1.91（58） 灰份Aｇ （%） 原煤 11.58~39.34 22.72（12） 9.07~24.55 13.78（55） 7.17~32.54 13.88（34） 5.26~24.53 12.50（74） 3.79~21.87 10.07（57） 精煤 5.95~9.80 7.80（12） 4.29~8.55 5.98（55） 3.38~8.58 5.37（32） 2.48~8.74 4.50（74） 1.93~5.69 3.21（57） 揮發(fā)份V／（%） 原煤 37.92~48.11 40.94（11） 32.14~40.98 36.53（51） 39.82~45.07 42.64（33） 40.05~47.72 43.70（72） 41.91~46.22 43.90（56） 精煤 38.69~41.86 40.38（12） 34.90~43.93 38.32（54） 40.76~46.28 43.32（32） 42.29~46.52 44.34（73） 42.61~46.78 44.48（58） 硫SｇQ （%） 原煤 0.61~1.70 1.12（12） 0.36~0.96 0.53（54） 1.92~7.61 3.51（33） 2.52~6.91 3.64（69） 2.26~7.20 3.70（57） 精煤 0.60~1.20 0.92（10） 0.33~0.75 0.49（51） 1.31~2.83 1.83（31） 2.51~4.14 3.06（69） 2.02~3.62 2.67（57） 焦油產(chǎn)率 Tg（%） 10.72~12.25 11.48（2） 8.86~12.91 11.27（15） 12.68~17.92 15.64（8） 13.85~18.68 15.81（21） 14.49~18.97 16.62（20） 煤灰熔融性 T2（%） >1500（2） 1320~＞1500 1443（17） 1085~1250 1142（7） 1065~1380 1230（21） 1060~1225 1151（16） 粘結(jié)指數(shù) GRI 67.8~88.4 76.7（8） 43.5~86.3 71.4（43） 71.1~95.7 88.0（23） 90.4~103.0 76.7（55） 91.9~99.9 96.8（45） 1.3.3瓦斯，煤塵及自燃 （1）瓦斯 2010年鑒定為低瓦斯、低二氧化碳礦井。瓦斯絕對(duì)涌出量為3.18/min，二氧化碳絕對(duì)涌出量為15.46/min，瓦斯相對(duì)涌出量為0.49/t，二氧化碳相對(duì)涌出量為2.36/t。 （2）煤塵和煤的自燃 各煤層均有煤塵爆炸危險(xiǎn)性，3下煤層煤塵爆炸指數(shù)為41.27%。 （3）煤的自燃傾向性 3下煤層自然發(fā)火期為3~6個(gè)月，最短發(fā)火期20±3天，具有自然發(fā)火傾向性，屬自燃煤層。  2 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：東起煤層露頭線； 西部邊界：煤厚為零點(diǎn)邊界； 南部邊界：兗新鐵路； 北部邊界：何崗煤礦。 2.1.2開采界限 井田內(nèi)地層包括中、下奧陶統(tǒng)，中石炭統(tǒng)本溪組、上石炭統(tǒng)太原組、下二疊統(tǒng)山西組、下石盒子組，上二疊統(tǒng)上石盒子組，上侏羅統(tǒng)蒙陰組及第四系，總厚330 m，含煤5層?？刹擅簩?層，為3上、3下、16、17號(hào)煤層。礦井設(shè)計(jì)只針對(duì)3下號(hào)煤層。 開采上限：3下號(hào)煤層以上無可采煤層。 下部邊界：17號(hào)煤層以下無可采煤層。 2.1.3井田尺寸 井田的走向最大長(zhǎng)度為8.4 km，最小長(zhǎng)度為6.0 km，平均長(zhǎng)度為8.2 km。 井田傾斜方向的最大長(zhǎng)度為4.53 km，最小長(zhǎng)度為3.27 km，平均長(zhǎng)度為3.90 km。 煤層的傾角最大為9.3°，最小為1.6°，平均為4.6°。 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=8.2×3.9 =31.98(km2) 井田賦存狀況示意圖如圖2-1。 2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量 2.2.1儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ) （1）根據(jù)本礦的井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖計(jì)算； （2）根據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》和《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》規(guī)定：煤層最低可采厚度為0.70m，原煤灰分≤40%； 圖2-1井田賦存狀況示意圖 （3）依據(jù)國(guó)務(wù)院過函（1998）5號(hào)文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于3%的礦井。硫份大于3%的煤層儲(chǔ)量列入平衡表外的儲(chǔ)量； （4）儲(chǔ)量計(jì)算厚度：夾石厚度不大于0.05m時(shí)，與煤分層合并計(jì)算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的50%時(shí)，以各煤分層總厚度作為儲(chǔ)量計(jì)算厚度； （5）井田內(nèi)主要煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。 2.2.2井田地質(zhì)勘探 井田南部鉆孔分布均勻，地質(zhì)勘探類型為精查，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。 3下號(hào)煤層最小可采厚度為0.7 m，最大可采厚度為8.04 m，平均3.53 m。 2.2.3工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算 礦井主采煤層為3下號(hào)煤層，采用地質(zhì)塊段法來劃分儲(chǔ)量塊。 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為5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)算見表2-1。 根據(jù)每個(gè)面積小塊的等高線水平間距和高差計(jì)算出面積小塊的煤層傾角，用CAD命令計(jì)算面積小塊的水平面積，由此可計(jì)算得出每個(gè)塊段的不同儲(chǔ)量，礦井地質(zhì)總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量相加之和。 再根據(jù)： （2-2） 式中 Z——礦井地質(zhì)儲(chǔ)量，t S ——井田塊段面積，m2 m——煤層平均厚度 γ ——煤層的容重，1.5 t/ —— 各塊段煤層的傾角 由此可知：地質(zhì)儲(chǔ)量Z=250.15Mt。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在井田范圍內(nèi)，經(jīng)過地質(zhì)勘探，煤層厚度與質(zhì)量均合乎開采要求，地質(zhì)構(gòu)造比較清楚，目前可供利用的可列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。礦井工業(yè)儲(chǔ)量是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)的資源依據(jù)，一般也就是列入平衡表內(nèi)的儲(chǔ)量。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量：地質(zhì)資源量中探明的資源量331和控制的資源量332，經(jīng)分類得出的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量111b和122b、邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量2M11和2M22，連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部，歸類為礦井工業(yè)儲(chǔ)量。 儲(chǔ)量的分配探明儲(chǔ)量、控制儲(chǔ)量、推斷儲(chǔ)量按6：3：1分配，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量、邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量按90%、10% 分配，次邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量不計(jì)。各種儲(chǔ)量分配見表2-1 表2-1儲(chǔ)量分配見表 Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k （2-3） 其中：k=0.8 Zg=135.081+15.009+67.5405 +7.5045+25.015×0.8=245.147 Mt 圖2-2塊段劃分 表2-2井田塊段儲(chǔ)量計(jì)算表 煤層 塊段 傾角/(°) 塊段面積/km2 煤厚/m 容重/t/m3 儲(chǔ)量/Mt 煤層總儲(chǔ)量/Mt 總儲(chǔ)量/Mt 3下 1 5.3 0.504 3.53 1.5 2.68 153.04 250.15 2 3.5 1.933 3.53 1.5 10.26 3 1.6 10.127 3.53 1.5 53.64 4 9.3 8.437 3.53 1.5 45.27 5 3.5 7.764 3.53 1.5 41.19 16上 1 5.3 0.504 1.27 1.5 0.97 55.06 2 3.5 1.933 1.27 1.5 3.68 3 1.6 10.127 1.27 1.5 19.30 4 9.3 8.437 1.27 1.5 16.29 5 3.5 7.764 1.27 1.5 14.82 17 1 5.3 0.504 0.97 1.5 0.74 42.05 2 3.5 1.933 0.97 1.5 2.81 3 1.6 10.127 0.97 1.5 14.74 4 9.3 8.437 0.97 1.5 12.44 5 3.5 7.764 0.97 1.5 11.32 2.3礦井可采儲(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）各類保護(hù)煤柱按垂直剖面法確定，用巖層移動(dòng)角確定工業(yè)場(chǎng)地煤柱。 （3）圍護(hù)帶寬度是根據(jù)礦區(qū)建筑物的保護(hù)等級(jí)劃定的。風(fēng)井屬Ⅰ級(jí)保護(hù)建筑物，故風(fēng)井場(chǎng)地留設(shè)20m寬的圍護(hù)帶；工業(yè)場(chǎng)地屬Ⅱ級(jí)保護(hù)建（構(gòu)）筑物，留設(shè)15m寬圍護(hù)帶。 （4）井田境界煤柱寬度為50m。 （5）工業(yè)場(chǎng)地占地面積，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)見表2-3。 表2-3工業(yè)廣場(chǎng)占地面積指標(biāo) 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 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)50 m寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為6.5780Mt。 2、斷層保護(hù)煤柱 斷層F1煤柱留設(shè)50 m寬，則斷層保護(hù)煤柱損失量為：5.3481 Mt。 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1.80 Mt/a，取工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為400 m×500 m的長(zhǎng)方形。工業(yè)廣場(chǎng)所在位置煤層傾角為4.1°，其中心處埋藏深度為-250 m，該處表土層厚度為19 m，主井、副井、進(jìn)風(fēng)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15 m。本礦井的地質(zhì)條件及沖積層和基巖層移動(dòng)角見表2-4。 表2-4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(°) -250 4.1 3.53 19 40 75 75 68 圖2-3工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 由此根據(jù)上述已知條件，畫出如圖2-3所示的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸：由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為： S=(上寬+下寬)×高/(2×cos4.1°) (2-2) =(611+589)×745/(2×cos4.1°) =0.448147 (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，0.448 km2。 Zi＝448147×3.53×1.50 =2.3729(Mt) 4、井筒保護(hù)煤柱 回風(fēng)井井筒所在地表廣場(chǎng)為邊長(zhǎng)100 m的正方形，風(fēng)井屬Ⅰ級(jí)保護(hù)建筑物，故風(fēng)井場(chǎng)地留設(shè)20m寬的圍護(hù)帶；風(fēng)井廣場(chǎng)所在煤層平均傾角1°。用同樣方法計(jì)算得壓煤量0.4425 Mt。 表2-5保護(hù)煤柱損失量 煤 柱 類 型 儲(chǔ)量(Mt) 井田邊界保護(hù)煤柱 6.5780 斷層保護(hù)煤柱 5.3418 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 2.3729 井筒保護(hù)煤柱 0.4425 合 計(jì) 14.7352 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 =(245.147-14.7352)×0.75 =172.8089 (Mt) 礦井儲(chǔ)量匯總表見表2-6。 表2-6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 122b 3下 135.0810 15.0090 90% 14.7352 61.2868 233.2272 172.8089 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 按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，參考《關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的說明》，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，三八制作業(yè)（兩班生產(chǎn)，一班檢修），每日三班出煤，凈提升時(shí)間為16小時(shí)。 3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 1.礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 因?yàn)楸揪镌O(shè)計(jì)豐富，主采煤層賦存條件簡(jiǎn)單，比較合適布置大型礦井，經(jīng)校核后確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)噸/年。 2.井型校核 下面通過對(duì)設(shè)計(jì)煤層開采能力、輔助生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量條件及安全條件等因素對(duì)井型加以校核。 （1）礦井開采能力校核 許廠煤層均為中厚及厚煤層，煤層平均傾角為4.6度，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，賦存較穩(wěn)定。 （2）輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為兩對(duì)9噸底卸式提升箕斗，提升能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求，工作面生產(chǎn)原煤一律用帶式輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸能力很大，自動(dòng)化程度很高，原煤外運(yùn)不成問題。輔助運(yùn)輸采用罐籠，同時(shí)本設(shè)計(jì)的井底車場(chǎng)調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動(dòng)要求。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。 （3）通風(fēng)安全條件的校核 本礦井煤塵具有爆炸性瓦斯含量相對(duì)較低，屬于高瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單。礦井通風(fēng)采用前期中央并列式、后期中央邊界式通風(fēng)，礦井達(dá)產(chǎn)初期對(duì)首采只需先建一個(gè)風(fēng)井即可滿足礦井的通風(fēng)需求，后期再建一個(gè)風(fēng)井，可以滿足整個(gè)礦井通風(fēng)的要求。本井田內(nèi)存在大斷層，已經(jīng)查到且不導(dǎo)水，不會(huì)影響采煤工作。所以各項(xiàng)安全條件均可以得到保證，不會(huì)影響礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 （4）儲(chǔ)量條件校核 井田的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)于礦井的可采儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有足夠的服務(wù)年限。 礦井服務(wù)年限的公式為： T=Zk/(A×K) （3-1） 其中： T ---礦井的服務(wù)年限，年； Zk----礦井的可采儲(chǔ)量，172.8089Mt； A ----礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)努力， 180萬(wàn)噸/年； K ----礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。 則： T=172.8089×100/（180×1.4） =68.57（年） 既本礦井的開采服務(wù)年限符合規(guī)范的要求。 注：確定井型是要考慮備用系數(shù)的原因是因?yàn)榈V井每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)有一定的儲(chǔ)備能力，礦井達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速提高，局部地質(zhì)條件變化，使儲(chǔ)量減少，有的礦井由于技術(shù)原因使采出率降低，從而減少儲(chǔ)量，為保證有合適的服務(wù)年限，確定井型時(shí)，必須考慮備用系數(shù)。 5）第一水平服務(wù)年限校核 由本設(shè)計(jì)第四章井田開拓可知，礦井是單水平上下山開采，水平在-250m，水平服務(wù)年限即為全礦井服務(wù)年限，為68.57年。 即本設(shè)計(jì)第一水平的服務(wù)年限符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的的要求。 表3-1不同礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)礦井服務(wù)年限表 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 （萬(wàn)t/a） 礦井設(shè)計(jì)年限 （a） 第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 煤層傾角 <25° 25°-45° >45° 600及以上 70 35 300-500 60 30 120-240 50 25 20 15 45-90 40 20 15 15 4 井田開拓 4.1井田開拓的基本問題 井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(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)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對(duì)技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。 井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(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)； 確定礦井開采程序，做好開采水平的接替； 進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓及技術(shù)改造； 合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。 確定開拓問題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時(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)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 本井田開拓方式的選擇，主要考慮到以下幾個(gè)因素： 1）本井田煤層埋藏較深，煤層可采線在-250m，最深處到-320m表土層厚度小，平均19m。 2）本井田瓦斯及涌水比較小,對(duì)開拓方式的選擇影響不大。 3）本礦地表地勢(shì)平坦，且多為農(nóng)田，無大的地表水系和水體，地面平均標(biāo)高為+37m。 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。具體見表4-1。 本礦井煤層傾角小，平均4.1°，為近水平煤層；表土層厚約19 m，無流沙層；水文地質(zhì)情況中等—簡(jiǎn)單，涌水量不大；井筒需要特殊施工—凍結(jié)法建井，因此需采用立井開拓。 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)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。 （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時(shí)，它可以延深井筒到深部，對(duì)開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）有利于礦井初期開采的井筒位置 盡可能的使井筒位置靠近淺部初期開采塊段，以減少初期井下開拓巷道的工程量，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。 由于本井田傾角平緩，厚度變化小，且距離南部國(guó)道近。故把井筒置于井田中央，即工業(yè)場(chǎng)地之中。 （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。因?yàn)榈屯咚沟V井，井田面積較大，表土層厚度小，可用邊界式通風(fēng)，所以再另設(shè)風(fēng)井，前后期共計(jì)四個(gè)井筒。 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； 圖4-1采帶區(qū)劃分示意圖 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,且兩井筒的地面標(biāo)高大于歷年最高洪水位標(biāo)高。 具體采區(qū)、帶區(qū)劃分見圖4-1。 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12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500m* 400m繪制。 4.1.4開采水平的確定 本礦井主采煤層為3下號(hào)煤層，其它煤層屬薄煤層，近期暫不開采可作為后備儲(chǔ)量。3下號(hào)煤層屬緩斜煤層，平均傾角為4.6，煤層埋藏最深處達(dá)-320m，垂直高度達(dá)180m。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,涌水及煤層傾角比較小,所以可以考慮上下山的開采方案,考慮到井田范圍不大,所以本礦井也可采用單水平的開采方式。采用單水平劃分時(shí)。 4.1.5礦井開拓方案比較 （1）提出方案 根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，如圖4-2，分述如下： 方案一：?jiǎn)嗡綆r巷中央分列式 主、副井均為立井，布置于井田中央，大巷布置在巖層當(dāng)中，回風(fēng)立井位于井田邊界。 方案二：?jiǎn)嗡綆r巷中央并列式 主、副、風(fēng)井均為立井，布置于井田中央，大巷布置在巖層當(dāng)中。 方案三：?jiǎn)嗡矫合镏醒氩⒘惺? 主、副、風(fēng)井均為立井，布置于井田中央，大巷布置在煤層當(dāng)中。 方案四：?jiǎn)嗡矫合镏醒敕至惺? 主、副井均為立井，布置于井田中央，大巷布置在煤層當(dāng)中，回風(fēng)立井位于井田邊界。 （2）技術(shù)比較 以上所提四個(gè)方案中，主副井井筒位置、數(shù)量和部分大巷、所有上下山布置總體一致。區(qū)別在于通風(fēng)井位置、尺寸以及部分巷道位置不同而引起部分基建、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用不同。 方案一 單水平巖巷中央分列式 方案二 單水平巖巷中央并列式 方案三 單水平煤巷中央并列式 方案四 單水平煤巷中央分列式 圖4-2開拓方案示意圖  表4-2方案一粗略估算費(fèi)用表 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 回風(fēng)井開鑿 表土段 1.9 85143 16.18 124.7 基巖段 15.9 68253 108.52 回風(fēng)大巷開鑿 煤巷 581 18841 1094.66 1094.66 石門開鑿 巖巷 257.2 27532 708.12 708.12 大巷開鑿 巖巷 131.5 27532 362.05 362.05 小計(jì)/萬(wàn)元 2289.53 生 產(chǎn) 費(fèi) 用 系數(shù) 煤量/萬(wàn)t 平均運(yùn)距/km 基價(jià)/元 費(fèi)用/萬(wàn)元 大巷運(yùn)輸 1.2 2394.8 0.67 0.381 733.58 石門運(yùn)輸 1.2 3415.8 0.73 0.381 1140.04 排水 涌水/m3 時(shí)間/h 服務(wù)年限/年 基價(jià)/元 費(fèi)用/萬(wàn)元 610 8760 69 0.4 14748.8 小計(jì)/萬(wàn)元 16622.42 合計(jì)/萬(wàn)元 18911.95 表4-3方案二粗略估算費(fèi)用表 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 進(jìn)風(fēng)井開鑿 表土段 1.9 85143 16.18 199.78 基巖段 26.9 68253 183.60 大巷開鑿 巖巷 131.5 27532 362.05 362.05 石門開鑿 巖巷 257.2 27532 708.12 708.12 小計(jì)/萬(wàn)元 1269.95 生 產(chǎn) 費(fèi) 用 系數(shù) 煤量/萬(wàn)t 平均運(yùn)距/km 基價(jià)/元 費(fèi)用/萬(wàn)元 石門運(yùn)輸 1.2 3415.8 0.73 0.381 1140.04 大巷運(yùn)輸 1.2 2394.8 0.67 0.381 733.58 排水 涌水/m3 時(shí)間/h 服務(wù)年限/年 基價(jià)/元 費(fèi)用/萬(wàn)元 610 8760 69 0.4 14748.8 小計(jì)/萬(wàn)元 16622.42 合計(jì)/萬(wàn)元 17892.37 表4-4方案三粗略估算費(fèi)用表 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 進(jìn)風(fēng)井開鑿 表土段 1.9 85143 16.18 199.78 基巖段 26.9 68253 183.60 大巷開鑿 煤巷 361.2 18841 680.54 680.54 小計(jì)/萬(wàn)元 880.32 生 產(chǎn) 費(fèi) 用 系數(shù) 煤量/萬(wàn)t 平均運(yùn)距/km 基價(jià)/元 費(fèi)用/萬(wàn)元 大巷運(yùn)輸 1.2 2394.8 0.798 0.381 728.11 1021 0.282 109.70 3415.8 0.725 943.53 排水 涌水/m3 時(shí)間/h 服務(wù)年限/年 基價(jià)/元 費(fèi)用/萬(wàn)元 610 8760 69 0.4 14748.8 小計(jì)/萬(wàn)元 16530.14 合計(jì)/萬(wàn)元 17408.98 表4-5方案四粗略估算費(fèi)用表 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 回風(fēng)井開鑿 表土段 1.9 85143 16.18 124.7 基巖段 15.9 68253 108.52 回風(fēng)大巷開鑿 煤巷 581.0 18841 1094.66 1094.66 大巷開鑿 煤巷 361.2 18841 679.06 679.06 小計(jì)/萬(wàn)元 1898.42 生 產(chǎn) 費(fèi) 用 系數(shù) 煤量/萬(wàn)t 平均運(yùn)距/km 基價(jià)/元 費(fèi)用/萬(wàn)元 大巷運(yùn)輸 1.2 2394.8 0.798 0.381 728.11 102 0.282 109.70 3415.8 0.725 943.53 排水 涌水/m3 時(shí)間/h 服務(wù)年限/年 基價(jià)/元 費(fèi)用/萬(wàn)元 610 8760 69 0.4 14748.8 小計(jì)/萬(wàn)元 16530.14 合計(jì)/萬(wàn)元 18428.56 以上四個(gè)方案的粗略比較匯總見表4-6。 表4-6四方案粗略比較匯總 方案 方案一 方案二 方案三 方案四 基建費(fèi)用/萬(wàn)元 2289.53 1269.95 878.84 1898.42 生產(chǎn)費(fèi)用/萬(wàn)元 16622.42 16622.42 16530.14 16530.14 合計(jì)/萬(wàn)元 18911.95 17892.37 17408.98 18428.56 百分比 108.6% 103% 100% 105.8% 需要說明的是： （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）本次費(fèi)用估算基價(jià)在《開拓方案主要經(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。 （3）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。方案一和方案三相比，方案一的基建費(fèi)用要少一些，但是方案三的生產(chǎn)費(fèi)用及總費(fèi)用要低一些。因此，兩方案還需要通過詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較才能確定其優(yōu)劣。 表4-7方案二和方案三的建井工程量 項(xiàng)目/m 方案二 方案三 初 期 主井 表土段19