礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)-平煤十礦240萬(wàn)t新井通風(fēng)設(shè)計(jì)

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1、目 錄 第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1 1.1礦區(qū)概述 1 1.2煤層特征及媒質(zhì) 8 第二章 井田開(kāi)拓 13 2.1井田境界及可采儲(chǔ)量 13 第三章 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 18 3.1礦井工作制度 18 3.2礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 18 第四章 井田開(kāi)拓 20 4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 20 4.2井筒 20 4.3工業(yè)廣場(chǎng)確定 21 4.4階段參數(shù)確定 21 4.5確定開(kāi)拓方案 22 4.6礦井基本巷道 31 第五章 采煤方法及采區(qū)巷道布置 39 5.1煤層的地質(zhì)特征 39 5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 39 5.3采煤方法 47 第六章

2、 礦井運(yùn)輸與提升 57 6.1大巷運(yùn)輸方式 57 6.2皮帶選型 57 6.3輔助運(yùn)輸 57 6.4礦井提升 57 第七章 礦井通風(fēng) 60 7.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 60 7.2采區(qū)通風(fēng) 63 7.3掘進(jìn)通風(fēng) 66 7.4礦井所需風(fēng)量 73 7.5礦井通風(fēng)阻力 78 7.6礦井主要通風(fēng)機(jī)選型 84 7.7概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 91 7.8防止特殊災(zāi)害的安全措施 92 第八章 礦井排水系統(tǒng) 94 8.1 概述 94 8.2 排水設(shè)備選型 94 8.3 水倉(cāng)及水泵房 100 8.4 排水技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 103 第九章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 104 第十章 煤礦新技

3、術(shù) 106 致 謝 108 參考文獻(xiàn) 109 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第一章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.1礦區(qū)概述 1.1.1礦井地理地形和交通 (1)地理位置 平頂山煤田位于河南省中西南部，分布于平頂山寶豐、襄城縣、葉縣、郟縣、魯山縣境內(nèi)，平頂山煤田有平頂山礦區(qū)和韓梁礦區(qū)組成的。 平頂山礦區(qū)東起沙河、汝河交匯地帶附近，南至湛河北岸、西至紅石山、北至汝河，東西走向長(zhǎng)達(dá)38公里，南北寬約10～20公里，含煤面積550平方公里。 韓梁礦區(qū)位于平頂山西部，位于寶豐、魯山縣境內(nèi)，走向長(zhǎng)約18公里，寬約4公里，含煤面積80平方公里。 (2)地形特點(diǎn)

4、平頂山煤田屬華北地層區(qū)豫西分區(qū)澠池～確山小區(qū)，地處汝河以南，沙河之北的伏牛山余脈低山丘陵地帶，地勢(shì)西北高東南低。自西向東紅石山、龍山廟、擂鼓山、落鳧山、平頂山、馬棚山、焦贊山綿延不斷，山脈呈北西走向，組成分區(qū)的地表分水嶺。海拔高度一般在400～600米之間。 (3)交通條件 礦區(qū)有專用鐵路與國(guó)鐵京廣線、焦支線相連接，國(guó)鐵京廣線、焦支線分別通過(guò)礦區(qū)東部和西部，孟廟鐵路線通過(guò)平頂山市與京廣線、焦支線相連接；東距京廣線孟廟火車(chē)站70km，西距焦支線寶豐火車(chē)站28km。礦區(qū)專用鐵路線與孟寶線平頂山東站相接。公路以平頂山市為樞紐，有柏油公路通向附近各縣市，東與四通八達(dá)的許南公路相連，交通便利。 平

5、煤集團(tuán)公司十礦位于河南省平頂山市區(qū)東部，程平路何莊北，西距平頂山市區(qū)中心約6km，南距平頂山東站5km，如圖1-1所示 1.1.2礦區(qū)氣候條件 根據(jù)平頂山歷年的氣象資料，本區(qū)屬暖溫帶大陸性半干燥季風(fēng)氣候，四季分明，春多風(fēng)干旱，夏炎熱多雨，秋晴和日照足，冬寒冷少雪。年平均降雨量794.6mm，年最大降雨量為1323.6mm（1964），最小降雨量為373.9mm（1966），雨季一般集中在7～9月份。歷年平均蒸發(fā)量為2269.2mm，年最大蒸發(fā)量2825mm，蒸發(fā)量大于降雨量。年平均氣溫為15℃，最高氣溫42.6℃（1968.7.18），最低氣溫-18.8℃（1955.1.30）。常年風(fēng)向多

6、為北西和北東，以北西風(fēng)的風(fēng)速最大，為24m/s；無(wú)霜期大致190-220天，最大 積雪厚度為16cm，凍土最深22cm。 圖 1-1平煤十礦交通位置圖 1.1.3礦區(qū)水文 本區(qū)屬于淮河上游水系。礦區(qū)地表水系不發(fā)達(dá)，沙河、汝河流經(jīng)礦區(qū)的南部和北部邊緣，沙河距礦區(qū)最近3.2km，最大洪峰流量3300m3/s，旱季流量0.8m3/s；汝河流經(jīng)煤系之上，最大流量3000m3/s，旱季流量0.28m3/s。湛河在煤田南部自西向東流過(guò)。湛河寬50m左右，流量0.08～7.8m3/S；沙河寬150～250m，流量0.8～5120m3/S。河上游為白龜山水庫(kù)。 井田范圍發(fā)育著沖溝和季節(jié)性小溪，多數(shù)溝

7、寬15～20m，平時(shí)為干溝。井田東南部地勢(shì)平坦，泄水條件不好，易積水形成小面積內(nèi)澇洼地。比較大的月臺(tái)河發(fā)源于尹充村沖溝，從井田中部流過(guò)，屬間歇性小河。該河受大氣降水補(bǔ)給，冬季河床干涸斷流，雨季呈涓涓細(xì)水，大雨時(shí)山洪暴發(fā)，經(jīng)沖溝匯入河中，汛期歷史最高洪水位可達(dá)92m，最大洪峰流量8000m3/h。 1.2.1井田地形 十礦井田位于平頂山煤田東部，平頂山市東北部平頂山、馬棚山之間的山口以南的開(kāi)闊山前沖積平原上。井田的東南部為開(kāi)闊的沖積～洪積平原，西北部為砂巖組成的山嶺，山脊平緩，山坡陡峭，約為30°，向南逐步過(guò)渡到平原。地勢(shì)是西北高，東南低。西北部有平頂山，北部為馬棚山，山的相對(duì)標(biāo)高為＋360

8、m～＋460m，平原一般+80～+100m。井田最高峰馬棚山海拔462.7m。 本井田地質(zhì)勘探工作始于1953年9月，先后由中南地質(zhì)局401勘探隊(duì)、河南省地質(zhì)局、中南煤炭工業(yè)管理局煤田地質(zhì)125勘探隊(duì)、126勘探隊(duì)、河南省地質(zhì)局五隊(duì)、平頂山礦務(wù)局地質(zhì)處勘探隊(duì)、煤炭部129勘探隊(duì)等七個(gè)單位，在該井田內(nèi)進(jìn)行了地質(zhì)勘探工作，共施工鉆孔142個(gè)，鉆探進(jìn)尺80700.6米。 1.2.2井田煤系地層 十礦井田內(nèi)地層層序自下而上為：寒武紀(jì)張夏組、固山組；石炭系太原組；二疊系山西組；第三、四系。明顯的從海相沉積通過(guò)海陸交互相沉積，逐漸變?yōu)殛懴虺练e。 地層未受區(qū)域變質(zhì)和巖漿活動(dòng)影響。其中石炭系太原組、二疊

9、系山西組、石盒子組為含煤地層，含煤地層總厚度近800m。地層由老到新為： (1) 寒武系上統(tǒng)崮山組（∈3g） 本組地層為煤系沉積基底。巖性為灰～深灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，具不明顯的細(xì)鯢狀結(jié)構(gòu)。上界是本溪組鋁土質(zhì)泥巖底面，鉆孔揭露厚度大于50m。 (2) 石炭系上統(tǒng)太原組（C3t） 井田缺失下石炭統(tǒng)，中上石炭統(tǒng)也發(fā)育不全。太原組下以 底部灰?guī)r底面與本溪組分界，上以頂部灰?guī)r頂面或己煤底板砂巖底面與山西組分界，呈整和接觸。厚47～80m，平均66.28m，由煤層、灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖及砂巖組成。含庚組煤6—7層，多以灰?guī)r為頂板，煤層較薄，層位穩(wěn)定，基本不可采。 （3） 二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）

10、 上以砂鍋窯砂巖底面與下石盒子組分界，山西組與下伏太原組地層連續(xù)沉積，整和接觸，厚80～119m，平均93.70m，為石炭二疊系含煤層段。由深灰到黑色粉砂巖和泥巖、砂質(zhì)泥巖及細(xì)～中粗石英砂巖和煤層等組成。含煤1—4層。本井田范圍內(nèi)己15、己16-17煤層較穩(wěn)定，為十二礦主要可采煤層；上部不含煤。 　?。?）二疊系下統(tǒng)石盒子組 (P1x) 　　上以丙組煤頂板砂巖底面即田家溝砂巖與上石盒子組分界，下以砂鍋窯砂巖底面與山西組分界，整和接觸，厚358m左右，依據(jù)巖性組合及含煤特征分為三、四、五煤段。 ①三煤段（戊組）：厚約121～160m，平均142.11m。本段底界為砂鍋窯砂巖，一般為15m左

11、右。 ②四煤段（丁組）：厚16～94m，平均75.23m，含煤3～9層，以丁6為本區(qū)主要可采煤層，丁5局部可采，劃歸一礦開(kāi)采。 　?、畚迕憾危ūM）：厚70.5～110.5m，平均91.33m，含煤2～5層，其中丙3穩(wěn)定。只能小規(guī)模開(kāi)采。 (5) 二疊系上統(tǒng)石盒子組 (P2x) 下起田家溝砂巖底界，上至平頂山砂巖底界。該組厚246～370m，平均352m左右，由淺灰色中、細(xì)粒砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及薄煤組成。含煤屬不可采之列。 (6) 二疊系上統(tǒng)石千峰組（P2sh） 本組在井田北部平頂山、馬棚山一帶出露于山脊，大面積遭受剝蝕，厚度360—462m，其下部為灰白色，淺肉紅色巨厚

12、層不等粒長(zhǎng)石石英砂巖即平頂山砂巖，厚120m左右；中部有紫紅色砂巖夾紫紅色泥巖120—160m，上部為紫紅色厚層狀中粗粒砂巖具暗紅色鐵質(zhì)斑點(diǎn)，厚120余m，無(wú)煤層沉積。與下伏地層呈整和接觸。 (7) 第四系（Q） 除北部山梁有基巖裸露外，第四系松散沉積物遍布井田，與下伏地層呈不整和接觸。厚度0～150余m，北薄南厚。由暗黃色、棕黃色粘土、砂質(zhì)粘土、含砂質(zhì)粘土及礫石組成。頂部為耕植土壤。 圖1-2戊組煤地質(zhì)綜合柱狀圖 1.2.3井田地質(zhì)構(gòu)造及特征 (1)地質(zhì)構(gòu)造 　　十礦井田位于平頂山煤田東段，主體構(gòu)造為一樞紐向北西傾伏的寬緩向斜構(gòu)造-李口向斜。十礦礦區(qū)的主體構(gòu)造為一寬緩的復(fù)式向

13、斜，即李口向斜，并伴生著一些一級(jí)的背斜和向斜。十礦位于李口向斜南翼，處于、二級(jí)構(gòu)造郭莊背斜和牛莊向斜上。 (2)主要斷層特征 礦井田位于李口向斜南西翼中東段，主體構(gòu)造為向北東傾斜的單斜。 ①褶曲 A、郭莊背斜：位于郭莊一線，在地表不顯現(xiàn)，軸向與牛莊向斜平行，但收斂與展開(kāi)方向與牛莊向斜相反，即背斜西北端呈封閉收斂，東南展開(kāi)；背斜北翼即李口向斜南翼，向西消失于一礦28勘探線附近，東延縱貫十二礦，延伸長(zhǎng)度6km以上，該背斜軸北距李口向斜軸3.0km。走向300～310°，與李口向斜基本平行，兩翼不對(duì)稱，南西翼傾角5～8°，北東翼傾角5～27°，在-320m標(biāo)高附近傾角最大，軸部稍緩。背斜南東

14、端揚(yáng)起，北西端傾伏，傾伏角4～6°，脊斜軸稍有起伏，呈鼻狀構(gòu)造。丁、戊組煤層同產(chǎn)狀，己組煤層波狀起伏，在軸部常產(chǎn)生小褶皺。在背斜西北端被郭莊逆斷層切斷，斷層與褶曲軸交角10～20°。由于背斜傾伏端和揚(yáng)起端相對(duì)推移，背斜軸線產(chǎn)生了“S”型彎曲。 B、牛莊向斜：位于牛莊～東工人鎮(zhèn)一線，規(guī)模與郭莊背斜近似，兩軸間距0.5～0.6Km，褶曲軸面平行，兩翼對(duì)稱，北東翼傾角5～8°，南西翼傾角5～10°。軸部寬緩，南東端仰起，北西端傾伏，傾伏角4°，略顯起伏，呈箕形構(gòu)造。牛莊向斜北西段傾伏端在牛莊逆斷層南西盤(pán)，斷層走向與向斜軸交角10～15°。向斜南東揚(yáng)起端向斜軸可能被F2逆斷層切斷，斷褶交角1

15、0～30°。向斜傾伏端和揚(yáng)起端相對(duì)推移，軸線產(chǎn)生“S”型彎曲。 ②斷層（見(jiàn)表） F2逆斷層：位于井田東部牛莊向斜揚(yáng)起端南側(cè)，系鉆孔所見(jiàn)的推斷斷層。斷層走向270～300°，傾向北東，推斷落差30m，所見(jiàn)長(zhǎng)度1.5km左右，且具有分支斷層。在斷層前緣有與斷層走向垂直的近南北向若干個(gè)小褶曲。斷層向西，在相應(yīng)部位有落差8m左右的正斷層存在，這應(yīng)是其伴生斷層。 表1-1 主要斷層 名稱 構(gòu)造位置 產(chǎn)狀 落差 延展長(zhǎng)度 控制程度 走向 傾向 傾角 趙莊逆斷層 井田南部風(fēng)化帶附近 305°～330° NE 20°

16、 ～70° 3～30 2500 查明 F2逆斷層 井田西南風(fēng)化帶北側(cè) 270°～300° N 2～30 1500 查明 1.2.4礦井水文地質(zhì)特征 　 1、井田含水層與隔水層及水質(zhì) 井田有灰?guī)r巖溶裂隙含水層、砂巖裂隙含水層和松散巖類孔隙含水層。隔水層有泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖和松散巖類粘土。 A、寒武系中上統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂隙含水層與隔水層 上統(tǒng)崮山組白云質(zhì)灰?guī)r，平均厚68m，溶洞裂隙發(fā)育程度低，含水性較弱，單位涌水量0.0007～2.27L/s.m。滲透系數(shù)0.0009m/d，水質(zhì)類型HCO3-CaNa、HCO3-CaMg，HCO3-Ca。中統(tǒng)張夏組鮞狀灰?guī)r，厚5

17、6～124m，裂隙溶洞發(fā)育，含水性強(qiáng)，單位涌水量0.00279～48L/s.m。寒武系下統(tǒng)饅頭組和中統(tǒng)毛莊組巨厚的泥巖、泥灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖為隔水層，阻隔了與下伏辛集組石英砂巖和震旦系石英巖含水層的水力聯(lián)系。 B、石炭系太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層組與隔水層 本溪組、太原組平行不整合于寒武系崮山組灰?guī)r古風(fēng)化殼上，本溪組鋁土質(zhì)泥巖隔水層厚度小而不均，難于阻隔上下含水層水力聯(lián)系。太原組灰?guī)r七層，總厚41.Om，上部灰?guī)r段含水層厚16.8m，上距已17煤層10m左右。鉆孔單位涌水量0.00531～8.0081L/s.m，滲透系數(shù)0.0168～63.13m/d，區(qū)域資料表明巖溶發(fā)育標(biāo)高一般在-180m以上

18、，局部在-440m深處也有巖溶現(xiàn)象。L2灰?guī)r含水豐富；L4灰?guī)r含水層夾于中部砂泥巖隔水層中，厚度小且不穩(wěn)定，多為透鏡體，巖溶發(fā)育程度差，含水性差。中部砂泥巖段厚24m，阻隔上、下灰?guī)r段的水力聯(lián)系。下部灰?guī)r段含水層包括兩層灰?guī)r，厚19.8m，單位涌水量0.000035～12.842L/s.m，滲透系數(shù)0.000138～29.761m/d。一礦、二礦、七礦、八礦井下鉆孔揭露最大出水量達(dá)237.8m3/h。 目前井田范圍內(nèi)水位降至-159m以下。 C、戊組煤層頂板砂巖含水組與隔水層 從下石盒子組戊組頂板到丁組底板，其間主要有戊組老頂砂巖含水層(即D煤底板砂巖)和丁煤底板砂巖含水層，總

19、厚20m左右。各厚10m左右，中間被厚近20m的原D煤段砂泥巖隔水層分開(kāi)。含水組單位涌水量0.0111～0.0119L/s.m，滲透系數(shù)0.052～0.054m/d。由于厚度小，含水性差，屬弱含水層。含水層隱伏露頭接受第四系底礫石含水層補(bǔ)給。 D、石千峰組砂巖裂隙含水層 位于煤系地層頂部，在井田分水嶺一帶出露。平頂山砂巖厚120m左右，石千峰紅色砂巖厚240～350m，淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖石較破碎，直接接受降水補(bǔ)給，含水性較強(qiáng)。李口向斜軸部26-17鉆孔成自流井，現(xiàn)作礦泉水。 G、第四系底部礫石含水層 第四系底部礫石層厚0～10m，由北而南變厚，覆蓋于基

20、巖上，巖性為礫石夾粘土，屬坡積、洪積物，礫石層之上為含鈣質(zhì)結(jié)核粘土隔水層。 2、井田水文地質(zhì)類型 　　屬中等型水文地質(zhì)條件礦井。 1.2.5礦井涌水量 經(jīng)精查補(bǔ)充勘探資料計(jì)算并參照相鄰礦井實(shí)際涌水量資料，根據(jù)補(bǔ)充地質(zhì)報(bào)告審查意見(jiàn)；本礦井涌水量不大。 1.2煤層特征及媒質(zhì) 1.3.1可采煤層特征 井田含煤地層有石炭系上統(tǒng)太原組、二迭系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組。含煤巖系總厚度800m左右，含煤44層，煤層總厚度30.72～42.21m，含煤系數(shù)3.4～4.7%。自上而下為甲，乙、丙、丁、戊、己、庚七個(gè)煤組。 井田甲、乙、丙煤組無(wú)工業(yè)開(kāi)采價(jià)值。甲1、乙2、丙3零星達(dá)到可

21、采厚度，屬高灰高硫劣質(zhì)煤，由于埋藏淺，只有小窯開(kāi)采。最下部庚組煤薄，僅庚20局部可采，且為高硫煤。丁、己煤組根據(jù)公司規(guī)劃由相鄰的一礦、八礦開(kāi)采，在這里不再描述。 戊煤組： 屬二疊系下石盒子組，上距丁組煤60～80m，下距己煤組160～180m。包括戊8、戊9、戊10、戊11、戊12、戊13，可采煤層為戊8、戊9-10?？刹晌旖M煤層上距丁6煤層90m左右，戊8煤層由東南向西北逐漸變薄，絕大多數(shù)厚度在1.85～5.48m之間，僅在西北隅煤厚小于0.8m，為戊8煤層不可采區(qū)。戊9-10煤層是主要的開(kāi)采煤層，煤厚在1.25～4.07m之間，一般煤厚為3.2m左右，與戊8煤相似，由東南向西北逐漸變薄

22、。戊11煤層僅西南角局部可采，煤厚1.3～1.7m，因本煤層富含夾矸，煤質(zhì)欠佳，沉積不穩(wěn)定，為非主采煤層。戊8與戊9之間有兩層夾矸，厚4～8m，夾矸間有一煤線（0.1～0.2m），戊9與戊10中間含一層夾矸，夾矸厚度多在0—0.3m左右，僅個(gè)別地方達(dá)0.5m。戊10與戊11間砂巖沉積不穩(wěn)定在1～7m之間，戊8直接頂為致密泥巖，水平層理發(fā)育，厚5.40m，向上為17.94m的砂質(zhì)泥巖，再向上為灰綠色細(xì)砂巖，厚約20.95m，戊11底板為灰色砂質(zhì)泥巖偶夾透鏡狀砂巖，含菱鐵礦薄層及結(jié)核。 十礦李口向斜軸南翼，煤層傾角變化較大。 表1-2 可采煤層特征表

23、 煤層名稱 煤層厚度 （m） 傾角 （°） 穩(wěn)定性 硬度 夾矸厚（m） 容重 （t/m3） 頂板巖性 底板巖性 戊8 1.85~5.48 4.5 0~13 穩(wěn)定 中硬 0 1.36 泥巖，砂質(zhì)泥巖，砂巖 灰色泥巖，砂質(zhì)泥巖 戊9-10 1.25~4.07 3.2 0~13 穩(wěn)定 中硬 0~0.7 1.36 泥巖，砂質(zhì)泥巖，細(xì)砂巖 灰色粒土泥巖 1.3.2煤層圍巖性質(zhì) 煤層頂?shù)装鍘r由為砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖互層組合，煤組煤層直接頂板大多數(shù)為砂質(zhì)泥巖或泥巖，老頂一般為砂巖，少有偽頂，偽頂巖性為炭質(zhì)泥巖。各煤層均以

24、砂質(zhì)泥巖及泥巖為直接底板，靠東部個(gè)別煤層直接底板有粉砂巖及砂巖。除己15煤層底板遇水膨脹外，其它煤層底板一般不底鼓，易管理。 據(jù)鉆空巖芯物理力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明，其砂巖的抗壓強(qiáng)度平均5749.7×104Pa、粉砂巖為4704×104Pa、砂質(zhì)泥巖為3941.6×104Pa及泥巖為4385.5×104Pa，各類巖石抗壓強(qiáng)度平均2940×104Pa，屬中等穩(wěn)定頂板范疇。 1.3.3 煤的特征 （1）煤質(zhì) 戊組煤各分層特征：戊8為硬質(zhì)塊狀半暗—半亮煤，厚1.85～5.48m，平均4.5m，灰份21.72～32.91%，揮發(fā)份30.59～35.65%，膠質(zhì)層厚度為28.9～38mm屬肥煤。戊9-1

25、0厚1.25～4.07m一般為3.2m，煤層頂?shù)子?.7m左右塊狀硬煤，中間為軟煤，其灰份16.88～29.94%，揮發(fā)份26.21～35.01%，膠質(zhì)厚度21～39mm。戊11厚度不穩(wěn)，本井田范圍內(nèi)大多不可采，該層復(fù)雜含薄層夾矸多。灰份34～38%，揮發(fā)份32%，膠質(zhì)厚20mm。 （2）煤的類別牌號(hào) 本區(qū)煤質(zhì)穩(wěn)定，根據(jù)井田內(nèi)各煤層揮發(fā)份、粘結(jié)指數(shù)、膠質(zhì)層最大厚度，結(jié)合《中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB5752－86）》，對(duì)照中國(guó)煤炭分類簡(jiǎn)表：井田可采煤層煤類為氣煤、1/3焦煤、肥煤和焦煤、可供動(dòng)力用和煉焦用煤。 　　戊8煤層為富灰、1/3焦煤、肥煤，戊9-10煤層為中灰、1/3焦煤，其共同為

26、低硫、磷，具中等發(fā)熱量、極難選的煤類，宜作動(dòng)力用煤。 其煤質(zhì)分析見(jiàn)表1-3。 表1-3 煤質(zhì)特征表 煤層 名稱 灰分 （%） 揮發(fā)分 （%） 水分 （%） S （%） 發(fā)熱量 （KJ/kg） 工 業(yè) 牌 號(hào) 戊8 27.11 34.40 1.17 0.34 24.23 FM～1/3JM 戊9-10 25.06 33.97 1.16 0.34 26.86 1/3JM （3）戊組煤（戊8、戊9-10）的物理特征 主要以半暗型煤，其次為半亮型煤。黑色，條痕為棕黑色，弱玻璃光澤，以

27、暗煤、亮煤為主，鏡煤和絲炭含量很少，一般呈透鏡狀和線理狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)。據(jù)篩分試驗(yàn)結(jié)果表明，原煤自然粒度粉煤占45.76%，視密度1.45 t/m3。散煤視密度0.88t/m3，硬度為2°。經(jīng)火焰試驗(yàn)認(rèn)為其易燃、長(zhǎng)焰、煙濃、體積膨脹，焦渣疏松。煤中有機(jī)顯微組分占69-87%，無(wú)機(jī)顯微組分13-31%，在有機(jī)顯微組分中鏡質(zhì)組含量54-85%，灰-灰白色以基質(zhì)鏡質(zhì)體為主，少量均質(zhì)鏡質(zhì)體和結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體，惰性組含量為12.43%，白色-亮黃白色的粗粒體和絲質(zhì)體，常見(jiàn)半絲質(zhì)體，穩(wěn)定組含量3-9%，深灰色小孢子體、角質(zhì)體、栓質(zhì)體及樹(shù)脂體等。無(wú)機(jī)顯微組分中主要有粘土類、黃鐵礦、方解石等。石英和粘土礦物多為基質(zhì)

28、鏡質(zhì)體和粗粒體所膠結(jié)，屬原生礦物質(zhì)。方解石和黃鐵礦呈脈狀分布在裂隙中，應(yīng)屬原生礦物質(zhì)。 (4)戊組煤（戊8、戊9-10）的化學(xué)特征 1）戊8煤層：原煤灰分產(chǎn)率26.95%，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤的灰分產(chǎn)率下降2-3倍，浮煤的灰分產(chǎn)率10.88%。 2）戊9煤層：原煤灰分產(chǎn)率16.96%，屬低中灰煤，經(jīng)洗選煤質(zhì)明顯提高，灰分產(chǎn)率9.02%。 3）戊10煤層：原煤灰分產(chǎn)率27.35%，屬中灰煤，經(jīng)洗選煤質(zhì)大有提高，灰分產(chǎn)率9.43%。 根據(jù)本礦的煤質(zhì)情況及當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的需求，本礦生產(chǎn)的原煤和經(jīng)加工的塊煤主要用于電廠、熱電廠和分散客戶，可主要作為電力、船舶、鍋爐用煤及其他工業(yè)用煤，另外還可作為良好

29、的煉焦用煤。 (5)煤的容重 經(jīng)過(guò)化驗(yàn)分析得出戊煤為1.36t/m3。硬度中硬,普氏硬度為2～3。 (6)瓦斯 本井田在勘探階段，馬棚山及高皇廟礦區(qū)共采了19個(gè)鉆孔瓦斯樣，其中馬棚山礦區(qū)14個(gè)，高皇廟礦區(qū)5個(gè)。從鉆孔分析看，瓦斯含量甚低，沼氣含量一般在0.23～0.68ml/g，最高為1.46ml/g。二氧化碳含量一般0.01～0.04ml/g，最高0.07ml/g。 A、煤層瓦斯壓力和瓦斯含量 近期在井田地面布置了十幾個(gè)測(cè)試瓦斯壓力鉆孔，比較成功的有7個(gè)鉆孔，測(cè)試結(jié)果：戊9-10煤層標(biāo)高-307.5m，垂深495m，瓦斯壓力13個(gè)大氣壓。在相應(yīng)地點(diǎn)取煤樣做吸附試驗(yàn)戊9-1

30、0煤層瓦斯含量值為7.77m3/t；戊9-10垂深508m，瓦斯含量值8.10m3/t等。 B、煤層瓦斯預(yù)測(cè) 根據(jù)《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》第22條，預(yù)測(cè)煤層突出危險(xiǎn)性中的單項(xiàng)指標(biāo)為煤層瓦斯壓力P≥0.6Mpa時(shí)為具有突出危險(xiǎn)煤層。戊8及戊9-10煤層實(shí)測(cè)瓦斯壓力均小于單項(xiàng)指標(biāo)值。 區(qū)內(nèi)各主要可采煤層CH4平均含量為0.039～0.124cm3/g可燃質(zhì)；CO2各煤層平均含量為0.346～0.503cm3/g可燃質(zhì)。各主要可采煤層瓦斯自然成分以N2為主占64.91～77.24％；CO2次之，19.28～33.62％，CH4含量?jī)H占3.38～9.11％。全礦井相對(duì)瓦斯涌出量為

31、1.0m3/t.d，絕對(duì)瓦斯涌出量為3.92m3/min，根據(jù)2001版《煤礦安全規(guī)程》，因系鉆孔采樣，測(cè)定結(jié)果低于實(shí)際瓦斯含量，參考鄰區(qū)一、二、三、四、八礦瓦斯資料，設(shè)計(jì)礦井時(shí)定為低瓦斯礦井。 (7)煤塵及其爆炸性 根據(jù)勘探資料，本礦各煤層煤塵爆炸指數(shù)為33.03～48.38％，戊組煤37.52～38.09％，屬存在煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤層。1997年平煤(集團(tuán))公司通風(fēng)管理中心實(shí)驗(yàn)室，對(duì)各主要可采煤層煤塵爆炸性鑒定結(jié)果，仍為存在煤塵爆炸性危險(xiǎn)的煤層。 (8)煤的自燃性 根據(jù)近十年(1988～1997年)內(nèi)鄰礦發(fā)火次數(shù)統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出百萬(wàn)噸發(fā)火率為0.092，煤層自燃發(fā)火期戊組煤4～6個(gè)月。主

32、要可采煤層自燃傾向等級(jí)為易自燃煤層。所以設(shè)計(jì)中應(yīng)該提高采掘速度，合理安排回采與掘進(jìn)之間的關(guān)系，盡量減少煤巷空閑情況的出現(xiàn)，采空區(qū)要求封閉嚴(yán)實(shí)，以防止余煤的自燃。 1.3.4地溫和地壓 （1）地溫 本次統(tǒng)計(jì)補(bǔ)勘鉆孔29個(gè)，對(duì)深部18個(gè)孔進(jìn)行了測(cè)溫，測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)可靠。 根據(jù)中科院地質(zhì)所與集團(tuán)公司對(duì)平頂山礦區(qū)進(jìn)行的地溫分析，確定礦區(qū)恒溫帶深度在25m左右，溫度17.2℃。根據(jù)十礦井由內(nèi)的測(cè)溫孔資料分析，十礦井田恒溫帶深度25～30m，溫度17.1 ℃。 ①鉆孔測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的校正 井田內(nèi)的測(cè)溫鉆孔為簡(jiǎn)易測(cè)溫孔，采用中性點(diǎn)法校正測(cè)溫孔的巖石溫度，中性點(diǎn)采用經(jīng)驗(yàn)法求得，中性點(diǎn)的

33、深度為鉆孔深度的0.6～0.66倍，溫度為實(shí)測(cè)溫度。孔底的原始溫度為實(shí)測(cè)溫度加1.2℃。 ②戊10煤層底板地溫狀況 根據(jù)鉆孔測(cè)溫資料和井下巷道測(cè)溫資料分析，戊10煤層底板的溫度為25.8～44.3℃，地溫趨勢(shì)為自南向北隨深度增加而相應(yīng)升高，煤層等溫線與煤層底板等高線的展布趨勢(shì)基本一致，戊10煤層底板標(biāo)高約-600m以淺至-350m為一級(jí)高溫區(qū)(31～37℃)，約-600m以下深度為二級(jí)高溫區(qū)(>37°)。 ③影響井田地溫的原因 平頂山煤田為一地壘構(gòu)造，中間的基巖相對(duì)抬升，四周被高角度正斷層切割后下降，被高熱阻的第四系沖積層覆蓋，大地?zé)崃飨鄬?duì)集中于

34、中間的基巖，形成典型的基底抬高型地?zé)岙惓^(qū)。平頂山礦區(qū)的地溫梯度平均在3.2～3.5℃/1OOm，十礦井田正處于平頂山礦區(qū)主體構(gòu)造李口向斜南翼，馬棚山位于井田中部，馬棚山南北兩側(cè)均覆蓋有第四系沖積層，南側(cè)較厚，北測(cè)較薄。因此，井田地溫受李口向斜大地?zé)崃鱾?cè)向作用和南北兩側(cè)的沖積層的熱阻大、大地?zé)崃飨鄬?duì)集中兩種因素的影響。 （2）地壓 地壓與開(kāi)采深度有關(guān)。根據(jù)臨礦實(shí)測(cè)，埋深超過(guò)600m，頂板壓力加大、底鼓強(qiáng)、巷道變形快、維護(hù)周期短。 地壓與構(gòu)造部位有關(guān)，即邊界條件變化大的部位地壓大， 地壓是客觀存在，其防治方法第一是埋深超過(guò)600m決不能跳采，第二是地質(zhì)條件變化大部位

35、加強(qiáng)支護(hù)。 根據(jù)資料數(shù)據(jù)可知由于礦井開(kāi)采深度大，溫度過(guò)高，所以應(yīng)在深部開(kāi)采時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的降溫措施。 第二章 井田開(kāi)拓 2.1井田境界及可采儲(chǔ)量 2.1.1井田境界 本井田在能滿足生產(chǎn)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的前提條件下，主要考慮了自然條件原因，將十礦四周境界定為：南以各煤層露頭為界；北至李口向斜軸部，以戊煤組-800m底板等高線分界；標(biāo)高西以26勘探線與一、二礦相鄰；東以20勘探線與八礦為界。 2.1.2井田賦存特征 根據(jù)以上劃分本井田東西走向長(zhǎng)4.8km；南北傾斜寬6.56km；水平含煤面積31.5km2。

36、 圖2-1 井田賦存狀況示意圖 2.1.3礦井工業(yè)儲(chǔ)量 戊8 煤層工業(yè)儲(chǔ)量按下式計(jì)算： Zg1=S×M×r/cosα （2.1） = S×M1×γ1/cosα =31.5×4.5×1.36/cos8° =194.7 Mt 戊9-10煤層工業(yè)儲(chǔ)量按下式計(jì)算： Zg2=S×M2×γ2/cosα =31.5×3.2×1.36/cos8° = 138.5Mt 礦井工業(yè)儲(chǔ)量= Zg1+ Zg2

37、 =194.7 Mt+138.5Mt = 333.2 Mt 式中： Zg——工業(yè)儲(chǔ)量，t；戊9-10 S——井田面積, m2； M1——戊8煤層平均厚度，4.5m； M2——戊9-10煤層平均厚度，3.2m； γ1——戊8煤的平均容重，1.36t/m3； γ2——戊9-10煤的平均容重，1.36t/m3； α——煤層平均傾角，8°； 其中高級(jí)儲(chǔ)量為：269.6Mt，約占工業(yè)儲(chǔ)量的80.9%，符合設(shè)計(jì)要求。 2.1.4礦井可采儲(chǔ)量 2.1.4.1 計(jì)算可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下儲(chǔ)量損失 （1）工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱； （2）井田境界煤柱損失

38、； （3）采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失； （4）建筑物、河流、鐵路等壓煤損失； （5）其它各種損失。 2.1.4.2礦井各種煤柱損失量計(jì)算 （1）本礦井開(kāi)采時(shí)，由于村莊稀疏且規(guī)模較小，開(kāi)采初期時(shí)無(wú)影響，在后期開(kāi)采時(shí)宜采用搬遷解決；井田內(nèi)無(wú)鐵路河流影響。因此煤柱損失只需考慮工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱損失、斷層煤柱損失、井筒保護(hù)煤柱損失、大巷保護(hù)煤柱損失及井田邊界煤柱損失。 （2）工業(yè)廣場(chǎng)保安煤柱設(shè)計(jì)： 本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a，按《煤礦設(shè)計(jì)工業(yè)規(guī)范》，見(jiàn)表2-1。 表2-1 工業(yè)場(chǎng)地占地指標(biāo) 井型（萬(wàn)噸/年） 占

39、地面積指標(biāo)（公頃/10萬(wàn)噸） 240以上 1.0 120～180 1.2 45～90 1.5 9～30 1.8 本設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)占地面積應(yīng)取24公頃，長(zhǎng)、寬分別為600m、400m；工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留圍護(hù)帶寬度為15m。基巖上山移動(dòng)角為70°；基巖下山移動(dòng)角為72°；表土層移動(dòng)角為45°；基巖走向移動(dòng)角為70°。則按垂直剖面法計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)壓煤730.2萬(wàn)t，見(jiàn)圖2-2。 圖2-2 工業(yè)廣場(chǎng)戊9-10煤柱設(shè)計(jì) 戊9-10煤的面積={（1054.16+897.8）×862.15}÷2 =841441.157t 戊9-10煤的壓煤量=面積/

40、cos8×戊8煤的平均煤厚×戊8煤的平均容重 =841441.157×3.2×1.36 =3081801.64t 圖2-3工業(yè)廣場(chǎng)戊8煤柱設(shè)計(jì) 戊8煤的面積={（927+815）×784}÷2 =682864m2 戊8壓煤量=面積/cos8×戊8煤的煤厚×戊8煤的平均容重 =682864÷cos8×4.5×1.36 =4220198.36t 工業(yè)廣場(chǎng)壓煤量=戊8壓煤量+戊9-10煤的壓煤量

41、 =4220198.36t+3081801.64t =730.2萬(wàn)t （4）其它煤柱留設(shè)：本礦井?dāng)鄬硬欢?，且落差不大，又位于井田南部風(fēng)化帶北側(cè)且基本平行，所以只留設(shè)斷層北側(cè)50m保護(hù)煤柱也作為井田南部邊界；井田東、西部各留邊界煤柱50m；北部以李口向斜軸為邊界留邊界煤柱50m；風(fēng)井設(shè)在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，與工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱重合，損失不再計(jì)算。 利用求積法結(jié)合算術(shù)平均法計(jì)算得出其它煤柱總量為2787.9萬(wàn)t。 （5）煤柱留設(shè)總量為730.2+2787.9＝3518.1萬(wàn)t。 2.1.4.3礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算 礦井的可采儲(chǔ)量計(jì)算公式為：

42、 Zk=(Zc-P)×C (2.2) =（33320-3518.1）×0.8 式中： Zk ——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t； Zc——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，33320萬(wàn)t； P——永久煤柱損失，3518.1萬(wàn)t； C——采區(qū)采出率，按設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定本區(qū)內(nèi)煤層屬于中厚煤層，取0.8。 計(jì)算得出本礦井的可采儲(chǔ)量為：23841.5萬(wàn)t 第三章 礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 3.1

43、礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定礦井年工作日定為330天。礦井日凈提升時(shí)間確定為14小時(shí)。 由于本礦井采用了聯(lián)合集中布置，且煤層埋深較大，因此大部分巷道布置在巖石中，為了減少提升人員時(shí)間，增加副井的提矸時(shí)間；以及采區(qū)走向較長(zhǎng)導(dǎo)致個(gè)人上下班時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等因素，設(shè)計(jì)認(rèn)為采用“三八”工作制，其中二班半采煤，半班準(zhǔn)備，每班工作8小時(shí)最為合理。 3.2礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 本礦井的生產(chǎn)能力主要考慮了以下幾點(diǎn)： （1）生產(chǎn)強(qiáng)度與地質(zhì)條件的符合，本礦井地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，傾角不大，煤層屬于中厚煤層，變化不大； （2）礦井生產(chǎn)能力與工業(yè)儲(chǔ)量符合《煤

44、炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求； （3）當(dāng)?shù)孛禾渴袌?chǎng)需求情況，目前煤炭市場(chǎng)很好，本礦井的煤質(zhì)屬于市場(chǎng)緊缺煤種； （4）開(kāi)采條件較簡(jiǎn)單，技術(shù)裝備先進(jìn)，且地處中原交通運(yùn)輸便利。 鑒于以上因素，宜建大型礦井。故確定本礦井的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a。 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》礦井服務(wù)年限中規(guī)定。 表3-1我國(guó)各類井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt/a） 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a） 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（年） 煤層傾角＜250 煤層傾角250～450 煤層傾角＞450 6.0及以上 70 35 — — 3.0～5.0 6

45、0 30 — — 1.2～2.4 50 25 20 15 0.45～0.9 40 20 15 15 礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式： T=Zk/（A×K） (3.1) =23841.5/（1.4×240） 式中 T——為水平服務(wù)年限，a; Zk——礦井可采儲(chǔ)量，23841.5萬(wàn)t； A——礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，240萬(wàn)t； K——礦井備用系數(shù)，取1.4。 由上式計(jì)算得出礦井服務(wù)年限的服務(wù)年限為80a。 同理計(jì)算得出第

46、一水平服務(wù)年限為36a。 符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。 第四章 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。 4.2井筒 （1）井筒形式的確定 本礦井煤層傾角不大，部分為近水平煤層；表土層薄，平均25m,無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況比

47、較簡(jiǎn)單，涌水量較??；區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦，井筒不需要特殊施工,；煤層淺部埋深78m,但煤層傾向較長(zhǎng)，煤深部埋深1100m,不適用斜井與平峒開(kāi)拓。因此可采用立井開(kāi)拓，延伸可采用立井延伸或采用暗斜井延伸方案或?yàn)橐凰介_(kāi)采。根據(jù)本礦井的實(shí)際情況,經(jīng)后面方案比較確定井筒形式為雙立井開(kāi)拓。 （2）井筒數(shù)目的確定： 因現(xiàn)代設(shè)計(jì)要求一礦一面高產(chǎn)高效礦井，本礦井設(shè)計(jì)一對(duì)主、副立井和一個(gè)回風(fēng)立井。主井提煤，副井運(yùn)料。由于礦井走向小于傾向長(zhǎng)度，而且礦井開(kāi)采深度大，為便于后期通風(fēng)，采用中央并列式通風(fēng)?？紤]后期通風(fēng)困難時(shí)期在北部邊界外另外建設(shè)一個(gè)回風(fēng)井。 （3）井筒位置的確定 井筒位置的確定原則： 有利于第一水平的

48、開(kāi)采，并兼顧其他水平，有利于井底車(chē)場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門(mén)工程量少； 有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村； 井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡； 井筒不宜穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層； 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威脅； 工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤； 距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。 由于井田南部邊界距礦區(qū)專用鐵路很近，故為便于地面運(yùn)輸及工業(yè)廣場(chǎng)布置，主井井筒位置布置方案也可以選擇在井田中部偏南邊界附近。經(jīng)后面方案比較，為方便管理和減少壓煤損失確定將主、

49、副、風(fēng)井筒位置均設(shè)在井田中央工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。 （4）設(shè)計(jì)井筒位置坐標(biāo)見(jiàn)下表。 表4-1 井筒坐標(biāo) 坐標(biāo) X Y 主井 38440308.338 37378855.467 副井 38440317.435 37378992.245 風(fēng)井 38440386.360 37378699.418 4.3工業(yè)廣場(chǎng)確定 1工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素： （1）盡量位于儲(chǔ)量中心，使井下有合理的布局避免單翼開(kāi)采，節(jié)省運(yùn)輸及通風(fēng)費(fèi)； （2）占地盡量要少，減少壓煤，且交通方便； （3）工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于礦區(qū)歷年最高洪水位； （4）主副井筒布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，確保井筒及井

50、底車(chē)場(chǎng)的圍巖穩(wěn)定。 （5）綜合考慮礦井的前期及后期生產(chǎn)，在保證總體工程量小的前提條件下，盡量減少初期投資。 2、根據(jù)以上原則，結(jié)合本礦實(shí)際情況，工業(yè)場(chǎng)地的位置應(yīng)布置在馬棚山南麓平緩的山坡上，23—24勘探線之間，郭莊背斜上。此處地質(zhì)資料詳細(xì)，位于儲(chǔ)量中心，整個(gè)礦井的運(yùn)輸費(fèi)用最省，沒(méi)有村莊干預(yù)；充分利用地形，減少工業(yè)廣場(chǎng)煤柱壓煤損失；另外此處地面標(biāo)高高于歷年的最高洪水位；井底車(chē)場(chǎng)及井筒圍巖均穩(wěn)定。因此此處是最佳位置。即井田中部，主、副井井口附近。 3、根據(jù)《煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表4-1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24公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊垂直

51、于井田走向，南北長(zhǎng)為600m, 東西寬為400m。 4.4階段參數(shù)確定 根據(jù)本井田條件及礦井設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本井田傾斜長(zhǎng)度較長(zhǎng)，可劃分為2～3個(gè)水平5～6個(gè)階段；階段內(nèi)宜采用采區(qū)或帶區(qū)布置方式，又因本井田走向長(zhǎng)度較短，每個(gè)階段根據(jù)實(shí)際情況劃分為一個(gè)采區(qū)。 初步劃定階段主要參數(shù)見(jiàn)表4-2： 表4-2 階段主要參數(shù) 階段數(shù)目 /個(gè) 區(qū)域劃分 階段斜長(zhǎng)/m 水平垂直/m 階段實(shí)出煤量/萬(wàn)t 階段服務(wù)年限/a 區(qū)段數(shù)目 /個(gè) 區(qū)段斜長(zhǎng)/m 區(qū)段實(shí)出煤量/萬(wàn)t 5 南翼 1015 320 2448 10.2

52、 5 203 489.6 1308 195 2976 12.4 6 218 496 北翼 1422 375 4824 20.1 6 237 804 1190 200 4296 17.9 5 238 859.2 1416 150 4656 19.4 6 236 776 6 南翼 1015 320 2448 10.2 5 203 489.6 1308 195 2976 12.6 6 218 496 北翼 968 225 3216 13.4 4 242 8

53、04 1000 250 3408 14.2 5 200 681.6 1040 150 3624 15.1 5 208 724.8 1020 100 3528 14.7 5 204 705.6 4.5確定開(kāi)拓方案 (1)方案提出：結(jié)合本礦井的實(shí)際條件提出以下四個(gè)方案： 方案一:采用立井三水平開(kāi)拓，第一水平標(biāo)高－320；二水平采用立井延伸，標(biāo)高－450；三水平采用暗斜井延伸，標(biāo)高－650，如圖4-1所示。 圖4-1方案一(二水平立井延伸、三水平暗斜井延伸) 方案二:采用立井三水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高－320；二水平采用立井延伸，標(biāo)高－450；三水平采

54、用立井延伸，標(biāo)高－650，如圖4-2所示。 圖4-2方案二（二水平立井延伸三水平立井延伸） 方案三：采用立井二水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高－320；二水平采用暗斜井延伸，標(biāo)高－720,如圖4-3所示。 圖4-3 方案三（二水平采用暗斜井延伸） 方案四：采用立井兩水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高－320；二水平采用立井延伸，標(biāo)高－720,如圖4-4所示。 圖4-4 方案四（二水平采用立井延伸） （2）技術(shù)比較：在技術(shù)上，以上四個(gè)方案都可行，只有方案一與方案三存在暗斜井過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題，但通過(guò)加強(qiáng)支護(hù)可以解決其存在的問(wèn)題。因此技術(shù)上均屬于可行。 （3）經(jīng)濟(jì)比較： ① 粗略比較：方案一與方案二均為三水平開(kāi)拓，水

55、平標(biāo)高相差較??；區(qū)別僅在于三水延伸方式不同，所以將其先進(jìn)行粗略比較；方案二與方案四均為兩水平開(kāi)拓，水平標(biāo)高相同，區(qū)別僅在于二水平延伸方式不同，所以將其先進(jìn)行粗略比較。比較情況見(jiàn)下表。 表4-3 方案初步比較 項(xiàng)目方案 方案一 方案二 基 建 費(fèi) （萬(wàn)元） 立井開(kāi)鑿 2×575×8000/10000 =920 立井開(kāi)鑿 2×775×8000/10000 =1240 暗斜井開(kāi)鑿 2×1416×4500/10000 =1274.4 石門(mén)開(kāi)鑿 1099×3500/10000 =384.65 石門(mén)開(kāi)鑿 （1099+2266）×3500

56、/10000 =1177.75 斜井井底 車(chē)場(chǎng) （300+500）×4000/10000 =320 井底車(chē)場(chǎng) 1000×4000/10000 =400 小 計(jì) 2599.05 小 計(jì) 2817.75 生 產(chǎn) 費(fèi) 用 （萬(wàn)元） 立井提升 1.2×5577.6×0.575×0.81 =3117.32 立井提升 1.2×5577.6×0.775×0.56 =2904.8 暗斜井提升 1.2×5577.6×1.416×0.48 =4549.18 石門(mén)運(yùn)輸 1.2×5577.6×1.099×0.329 =2420.04 石門(mén)運(yùn)輸

57、 1.2×5577.6×2.266×0.256 =3882.65 暗斜井 排水 300×24×365×16.6× 0.19/10000=828.87 立井排水 300×24×365×16.6×0.1525/10000 =665.78 小 計(jì) 10915.41 小 計(jì) 7453.23 總 計(jì) 費(fèi)用(萬(wàn)元) 13514.46 費(fèi)用(萬(wàn)元) 10270.98 百分率 131.58% 百分率 100% 項(xiàng)目方案 方案三 方案四 立井開(kāi)鑿 2×345×8000/10000 =552 立井 開(kāi)鑿 2×845×8000/10000

58、 =1352 基 建 費(fèi) （萬(wàn)元） 暗斜井開(kāi)鑿 2×2040×4500/10000 =1836 石門(mén)開(kāi)鑿 685×3500/10000 =239.75 石門(mén) 開(kāi)鑿 （685+2660）×3500/10000 =1170.75 斜井井底車(chē)場(chǎng) （300+500）×4000/10000 =320 井底 車(chē)場(chǎng) 1000×4000/10000 =400 小 計(jì) 2947.75 小 計(jì) 2922.75 生 產(chǎn) 費(fèi) 用 （萬(wàn)元） 立井提升 1.2×8601.6×0.345×0.88

59、=3133.73 立井 提升 1.2×8601.6×0.845×0.49 =4273.79 暗斜井提升 1.2×8601.6×2.04×0.42 =8843.82 石門(mén)運(yùn)輸 1.2×8601.6×0.685×0.381 =2693.87 石門(mén) 運(yùn)輸 1.2×8601.6×2.66×0.248 =6809.16 暗斜井排水 300×24×365×25.6× 0.19/10000=1278.26 立井 排水 300×24×365×25.6×0.1525/10000 =1025.97 小 計(jì) 15949.68 小 計(jì) 12108.92 總

60、 計(jì) 費(fèi)用 (萬(wàn)元) 18897.43 費(fèi)用 (萬(wàn)元) 15031.67 百分率 125.72% 百分率 100% 經(jīng)過(guò)粗略經(jīng)濟(jì)比較可知，方案二與方案四費(fèi)用相對(duì)較少，所以排除方案一與方案三。將方案二與方案四進(jìn)行詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較。 ② 詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較： 表4-4 建井工程量比較表 　 項(xiàng)目 方案二 方案四 　初期　 主井井筒/m 445+25 445+25 副井井筒/m 445+5 445+5 井底車(chē)場(chǎng)/m 1000 1000 暗斜井/m 0 0 石門(mén)/m 1135 1135+685 　后期　 主井井筒/m 330 4

61、00 副井井筒/m 330 400 井底車(chē)場(chǎng)/m 2×1000 1000 暗斜井/m 0 0 石門(mén)/m 1099+2266 2660 表4-5 基建費(fèi)用比較表 項(xiàng)目 方案二 方案四 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 主井井筒 470 7000 329 470 7000 329 副井井筒 450 9000 405 450 9000 405 井底車(chē)場(chǎng) 1000 4000 400

62、 1000 4000 400 石門(mén) 1135 3500 397.25 1820 3500 637 小計(jì) 1531.25 1771 后期 主井井筒 330 7000 231 400 7000 280 副井井筒 330 9000 297 400 9000 360 井底車(chē)場(chǎng) 2000 4000 800 1000 4000 400 石門(mén) 3365 3500 1177.75 2660 3500 931 小計(jì) 2505.75 1971 表4-6 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量比較表 項(xiàng)目 方案二

63、 項(xiàng)目 方案四 運(yùn)輸提升 萬(wàn)t×km 工程量 運(yùn)輸提升 萬(wàn)t×km 工程量 采區(qū)上山運(yùn)輸 　 采區(qū)上山運(yùn)輸 二水平 一區(qū)段 1.2×968.8×0.237×6 =1653 一水平（北） 一區(qū)段 1.2×970.9 ×0.242×4 =1127.8 二區(qū)段 1.2×968.8×0.237×5 =1377.5 二區(qū)段 1.2×970.9×0.242×3 =845.85 三區(qū)段 1.2×968.8×0.237×4 =1102 三區(qū)段 1.2×970.9 ×0.242×2 =563.9 四區(qū)段 1.2×968.8×0.237×3

64、=826.5 四區(qū)段 1.2×970.9×0.242×1 =281.95 五區(qū)段 1.2×968.8×0.237×2=551 六區(qū)段 1.2×968.8×0.237×1=275.5 二水平 一區(qū)段 1.2×873.6×0.208×5=1090 二區(qū)段 1.2×873.6×0.208×4=872 三區(qū)段 1.2×873.6×0.208×3 =654 四區(qū)段 1.2×873.6×0.208×2 =436 五區(qū)段 1.2×873.6×0.208×1 =218 采區(qū)下山運(yùn)輸 采區(qū)下山運(yùn)輸 　 二水平 一區(qū)段

65、1.2×1035×0.238×5 =1478 一水平（北） 一區(qū)段 1.2×822.68×0.2×5 =987 二區(qū)段 1.2×1035×0.238×4 =1182.4 二區(qū)段 1.2×822.68×0.2×4 =789.6 三區(qū)段 1.2×1035×0.238×3 =886.8 三區(qū)段 1.2×822.68×0.2×3 =592.2 四區(qū)段 1.2×1035×0.238×2 =591.2 四區(qū)段 1.2×822.68×0.2×2 =394.8 五區(qū)段 1.2×1035×0.238×1 =295.6 五區(qū)段 1.2×822.68×0.2

66、×1 =197.4 三水平 一區(qū)段 1.2×929.6×0.236×6 =1579.56 二水平 一區(qū)段 1.2×846.72×0.204×6 =1036.4 二區(qū)段　 1.2×929.6×0.236×5 =1316.3 二區(qū)段　 1.2×846.72×0.204×4 =829.12 三區(qū)段 1.2×929.6×0.236×4 =1053.04 三區(qū)段 1.2×846.72×0.204×3 =621.84 四區(qū)段 1.2×929.6×0.236×3 =789.78 四區(qū)段 1.2×846.72×0.204×2 =414.56 五區(qū)段 1.2×929.6×0.236×2 =526.52 五區(qū)段 1.2×846.72×0.204×1 =207.28 六區(qū)段 1.2×929.6×0.236×1 =263.26 石門(mén)運(yùn)輸 　 石門(mén)運(yùn)輸 二水平 1.2×10987.2×1.099 =14489.9 一水平（北） 1.2×7963.2×0.685 =6545.75 三水平 1.2×5577.6×2