平煤四矿毕业设计说明书资料.doc

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1、摘 要本设计的井田面积为12平方千米，年产量90万吨。井田内煤层赋存比较稳定，煤层倾角812，平均煤厚4m，整体地质条件比较简单，沼气和二氧化碳含量相对较高，涌水量也不大。根据实际的地质资料情况进行井田开拓和准备方式的初步设计，该矿井决定采用三立井上下山开采，煤层采用采区上下山联合布置的开拓方式，设计采用综合机械化一次采全高回采工艺，倾斜长壁采煤法，用全部跨落法处理采空区。并对矿井运输、矿井提升、矿井排水和矿井通风等各个生产系统的设备选型计算，以及对矿井安全技术措施和环境保护提出要求，完成整个矿井的初步设计。矿井全部实现机械化，采用先进技术和借鉴已实现高产高效现代化矿井的经验，实现一矿一面高产

2、高效矿井从而达到良好的经济效益和社会效益。关键词：立井、倾斜长壁、一次采全高、综合机械化、高产高效Abstract These designed allotment area for 12 square kilometers，Yearly Output ninty trillion. Allotment intrinsically ocurrence of coal seam compare stabilize，coal seam pitch eighttwelty acid，average coal thick 4m，integrally nature condition compare s

3、implicity， Both methane and carbon dioxide content relatively high, and neither do inflow of water no large either. On the basis of Preliminary Design，said shaft opt in adopt three vertical shaft fluctuate mountain exploitation，coal seam grouping band region fluctuate mountain co- disposal mode of o

4、pening，design adopt comprehensive mechanization full-seam mining stopper art，incline longwall method，treat goaf with whole straddle alight law from actual geologic information instance proceed allotment exploit and stand-by mode. The Preliminary Design of the both both combine versus mine haul, shaf

5、t exaltation, shaft drain and ventilation of mines isopuant systemic equipment lectotype count，as well as versus shaft technical safety measures and environmental protection claim，complete wholly shaft. Both shaft whole realize mechanization，adopt advanced techniques and use for reference afterwards

6、 realize high yield highly active modernization shaft experience，realize one mine not both high yield highly active shaft thereby run up to favorable economic benefit and social benefit. Keyword： Vertical shaft, incline length wall, full-seam mining, comprehensive mechanization, high yield highly ac

7、tive 目 录目 录11 矿区概况及井田地质特性21-1 矿区概况21.2 井田地质特征61.3 水文地质101.4 其它开采技术条件：132 矿井储量、年产量及年限152.1 井田境界152.2 井田储量152.3 矿井年储量及服务年限203 井田开拓213.1概述213.2 井田开拓213.3 井筒特征273.4 井底车场303.5 开采顺序及采区回采工作面的配置413.6 井巷工程量和建井周期444 采煤方法474.1 采煤方法的选择474.2 采区巷道布置及生产系统474.3 回采工艺设计545 矿井运输、提升及排水605.1 矿井运输605.2 矿井提升685.3 矿井排水816

8、矿井通风与安全技术措施906.1 矿井通风系统的选择906.2 风量机算及风量分配916.3 全矿通风阻力计算956.4 扇风机选型1006.5 矿井安全技术措施1037 矿山环保1067.1 矿山污染源概述1067.2 矿山污染源的防治107结论110致谢112参考文献113前 言本次毕业设计是在河南平顶山煤业集团四矿进行的毕业实习中所收集的矿井生产图纸和资料，并作了一些改动以后，对矿井进行的初步设计。采矿工程毕业设计是采矿工程专业全部教学进程中的最后一个环节。作为对大学生在学校的最后一次综合性的知识技能考查，它主要是考查学生这四年来对基础知识及其专业知识的掌握情况，使学生学会自我思考、自行

9、设计。在设计过程中，把所学的理论知识与实践经验综合起来应用。这样达到了对理论知识“温故而知新“的作用，同时也学到了一些实际生产过程中的经验。设计的过程就是一个不断认识和学习的过程。在本次设计过程中，认真贯彻矿产资源法、煤炭法煤炭工业技术政策、煤炭安全规程、煤炭工业矿井设计规范以及国家其它发展煤炭工业的方针政策，积极采用切实可行高产高效的先进技术与工艺，力争自己的设计成果达到较高水平。本设计以实践教学大纲及指导书为依据，严格按照安全规程的要求，采用工程技术语言，对矿井的开拓、准备、运输、提升、排水、通风等各个生产系统进行了初步设计。由于时间关系和设计者水平有限，设计中失误之处在所难免，敬请审阅老

10、师给予批评指正！1 矿区概况及井田地质特性1-1 矿区概况 1.1.1 交通位置四矿位于平顶山矿区中部，在一、二矿以西，三矿以北，六矿、五矿以东，北侧丁戊组为一、六矿，己组为五矿。其地理位置坐标，东经：11314341131712，北纬：334608334828。范围为32线至40线和40线至42线西南方的一部分，矿区走向长约3KM，倾向长约4KM，总面积约13.2 平方公里。四矿距平顶山市区约六公里，市内有七路公共汽车直通矿部，并有一、八路公共汽车经过四矿口。平顶山火车站向东有漯宝线与京广线相接，往西经宝丰与焦枝线相连，区内还有平韩线、平午线；公路北通郑州，南达南阳，与临近市、区的长途汽车，

11、均为全天候公路，交通十分便利。 如下图1-1-1 交通位置图：图1-1-1 交通位置图1.1.2 气象据平顶山气象站资料，平顶山地区平均年降雨量为810.8mm，雨季一般在69月份，年蒸发量为960.81361.5mm。干旱指数在1.5以上，属干旱性大陆季风气候，平均绝对湿度为13.5mb，平均相对湿度为67%，年平均气温150C，最高气温为42.60C(1960年8月19日),最低气温15.30C(1958年元月16日)。从12月至来年2月气温最低,风向多为北西和北东方向，以北西方向风速最大，可达24m/s，相当于九级大风，降雪时间一般在11月至来年3月，最大积雪厚度30cm,历年最早初冻时

12、间为10月4日(1962年)，最晚解冻时间为4月18日(1962年)；冻土最大深度为22cm。1.1.3 自然地理平顶山煤田位于沙河和汝河之间的低山和丘陵地带，四周均为平原，四矿位于煤田中段南部。井田内最高点为擂鼓台，标高505.6米，最低点在褚庄附近，标高150.4米。井田中部高，南北低，擂鼓台、小擂鼓台及407.7米高地一线为近东西向分水岭，分水岭以南坡度较陡，以北坡度较缓，基本呈单面山地形。井田内无大的河流，只有季节性小溪和冲沟，分水岭以北的小溪和冲沟在雨季有水北流，属汝河水系，分水岭以南的小溪和冲沟有水流出井田入湛河至沙河。平顶山地区属大陆性半干旱气候，年均降雨量742.6mm，平均气

13、温14，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明。本区属地震烈度区度区，按中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本区所属地震动峰值加速度分区为0.05g。本区经济由于受交通条件影响，在山北由于交通不便，经济较为落后；在矿区南部，经济条件较好。平顶山市以煤炭生产为主产业，其原煤产量居全国前几位，为缓解南方煤炭馈缺起着不容忽视的作用；并以其为中心形成了铁路、公路网络，交通运输极为便利；同时，还有平高电器、神马集团、姚孟电厂等大型企业，工业较为发达。平顶山市的农业生产以小麦、玉米为主，并发展畜牧业养殖多种经营模式，在向现代农业过渡。1.1.4 矿井及小窑四矿东与一、二矿相邻，西与五、六矿相邻；南与三

14、矿相邻。相邻矿井基本情况如下：一矿：位于平顶山市区以北3.0公里处，井田面积为27.5平方公里。该矿于是1959年开始生产，到了2001年底该矿拥有可采储量1.14亿吨。该矿2001年煤炭产量为334.4万吨，一矿有五个采煤工作面，全部采用机械化开采；该矿的主要煤种为1/3焦煤、焦煤和肥煤。是煤炭部特级质量标准化矿井，煤炭部首批建设的十五个现代化样板矿之一，国家一级计量单位，曾被煤炭部授予“大庆式企业”称号。二矿：位于平顶山市区北0.5公里处,1957年10月1日投产,原设计生产能力21万吨/年，现核定生产能力40万吨/年,井田面积10平方公里,主要煤种为肥煤。三矿：位于平顶山市区西3公里处，

15、1957年12月31日建成投产，原设计生产能力30万吨/年，现核定生产能力35万吨/年，井田面积5.88平方公里,主要煤种为肥煤。五矿：位于平顶山市西北8公里处，1958年12月31日建成投产，原设计生产能力120万吨/年，现核定生产能力120万吨/年，井田面积11.8平方公里,主要煤种为1/3JM。六矿：位于平顶山市区西北9.0公里处,井田面积为30.1平方公里。该矿于是1970年投产，到2001年底该矿拥有可采储量1.196亿吨,该矿2001年煤炭产量为275万吨。六矿有二个采煤工作面，全部采用机械化开采。该矿的主要煤种为1/3焦煤。井田内共有小井8座，即褚庄一矿、祖平煤矿、顺达煤矿、神鹰

16、煤矿、广武新兴二矿、湛河区张庄煤矿、刘沟村煤矿、胜利煤矿。1.1.5 矿井附近工农业情况 平顶山地区以煤及农业为主，市区及周边煤化工比较多，因此工业相对较发达，其它地方以农业为主，劳动力资源丰富，具有较好的开采优势。1.2 井田地质特征1.2.1 区域地质简况平顶山煤田处于秦岭纬向构造带的东延部位，淮阳山字型构造的西翼反射弧顶部，为纬向构造与山字型构造的复合部位，由于二者的共同影响，使得整个煤田形成了一系列北西向的复式褶皱（李口向斜、灵武向斜、郭庄背斜、牛庄向斜、诸葛庙背斜等）和大断层（白石沟逆断层、锅底山正断层、山庄逆断层等），总体构造线为北西向。追溯区域地质历史，平顶山煤田曾受到中岳运动、

17、少林运动、怀远运动、加里东运动、印支燕山运动和喜山运动六期构造运动的影响，在煤系沉积以后，燕山运动最为重要，使区内中生代及其以前地层（包括前震旦纪）卷入了这次运动，形成了北西向的褶皱和断裂，并拌有中酸性岩浆侵入。喜山运动在本区主要表现为差异升降运动，并使先期断裂再次活动，形成了一幅复杂的构造图案。井田地表多被第四系地层覆盖，依据钻探工程揭露地层从老到新依次有：寒武系崮山组、石炭系本溪组、太原组和二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组、石千峰组和第四系。1.2.2 矿井地质1.2.2.1 地层本井田内地层层序由老至新依次为：寒武系崮山组、石炭系本溪组、太原组和二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组、

18、石千峰组和第四系。寒武系崮山组系石炭、二叠系含煤地层的沉积基底，厚度大于68米，为灰色厚巨厚层状白云质灰岩。石炭系本溪组上界为太原组7灰岩底面，下界为崮山组白云质灰岩的顶面，厚度平均为5.6米，主要为浅灰色灰白色铝土质泥岩和深灰色、灰黑色炭质泥岩。石炭系太原组上界为1灰岩的顶面，或为山西组底部砂质泥岩的底面，下界为本溪组铝土质泥岩的顶面，或7灰岩的底面，厚度为5386米，平均62.5米，由深色生物碎屑灰岩、燧石灰岩、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和煤组成，间夹菱镁质泥岩薄层，庚组煤位于本组下部灰岩的上部。二叠系山西组上界为下石盒子组砂锅窑砂岩底面，下界为太原组顶部灰岩顶面，厚87114米，平均为105

19、.3米，由浅灰绿、深灰色中细粒砂岩、泥岩和煤组成。含煤25层，为己组煤。 二叠系下石盒子组上界为田家沟砂岩的底面，下界至砂锅窑砂岩的底面，厚度284311米，平均304.4米，由灰黄色、深灰色中细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩所组成。依据岩性和含煤性，自下而上分为戊组煤、丁组煤和丙组煤。 二叠系上石盒子组上界至平顶山砂岩底面，下界至田家沟砂岩顶面，厚294331米，平均314.5米。主要由灰白色、灰黄色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、中细粒砂岩及劣质煤层组成。自下而上分为乙组煤和甲组煤。二叠系石千峰组在井田内出露不全，厚度0255米，平均137.8米。主要由平顶山砂岩等组成。 第四系厚033米，平均为11.9

20、3米。主要为黄土沙砾滚石（平顶山砂岩和石千峰组砂岩）之山坡残积物分布于低洼处，厚度不大，表土平均2米厚。1.2.2.2 构造受区域构造的控制，特别是李口向斜及锅底山正断层的影响井田构造总体上为一北北东向缓倾斜的单斜构造，地层走向100，倾向10，倾角618。在此单斜构造之上发育有一条大中型断层和少量小断层，褶皱构造不发育（见图1-1“矿区构造纲要表图）。 图1-2-1 平顶山矿区构造纲要图（一）褶曲井田内的褶曲构造有两种表现形式，一种是断层面附近的拖曳小褶皱及挤压揉皱现象，它是断层的伴生褶曲，不具独立的构造意义，因此，将其放在断层构造中论述；另一种是宽缓的小褶皱，规模较小，它对巷道的布置和岩层

21、产状及矿井生产有一定的影响。 井田内褶皱主要为晋沟向斜，该向斜在井田内的南东部较为明显，向北西方向在39-18孔北约150米处消失，延伸长度2000米左右，它对井田内各煤层的产状，巷道布置均有一定影响，但由于甚为开阔，故伴生构造少见，对煤层厚度影响也不明显，仅局部对生产影响较大。井田内背斜不发育，揭露较少，控制程度较差。 （二）、断层井田范围内的大中型断层共有二条（见主断层一览表1-1），其主要特征如下：F1锅底山正断层 该断层走向N2550W，倾向南西，倾角6070，落差110200米，位置在四矿西南，三矿西北部，在一、四、六扩勘区内有六个钻孔控制，地表有零星露头控制。 （三）矿井小断层矿井

22、小断层在煤田地质勘探中一般不能控制，只能在矿井地质及巷道掘进或煤层开采过程中才能发现，这些小断层数量不多，具有一定的随机性等特点，给矿井地质工作带来些许不便，成为影响煤矿生产的地质因素之一. 表1-2-1主断层一览表编号名称及性质产 状落差（m）延展长度（m）控制工程简要描述控制程度走向倾向倾角F1锅底山正断层350310南西607010020046-6孔46-7孔46-8孔47-14孔47-7孔42-12孔39-17孔39-8孔等矿区外控制工程很多，区内无控制工程，其小山北分支断层为该井田二水平南部边界可靠1.3 水文地质平顶山煤田是以李口向斜为主体的向斜含煤盆地，其北西、南东、北东及南部边

23、缘分别受落差数百米至上千米的郏县断层、落岗断层、襄郏断层及鲁叶断层等构造的切割，形成相对独立的水文地质单元。平顶山矿区于李口向斜南翼，北部以红石山、龙山、擂鼓台、落凫山、马棚山、平顶山等低山组成地表分水岭，标高300500m，坡度850，以北渡山、九里山、扣皂山等残丘组成西南部地表分水岭，标高130160m，坡度1530，震旦系石英岩与寒武系灰岩在西部零星出露，大气降水可直接补给地下水。南北分水岭之间为西窄东宽的槽形谷地，其间多被第四系坡积冲积物覆盖。地势西高东低，地层倾向北北东，倾角12左右。 （一）、含水层井田内按地层由老到新的顺序分为4个含水层，据井田及邻区资料将含水层叙述如下： 、寒武

24、系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层 主要为中厚层状白云质灰岩、鲕状灰岩、泥质条带灰岩、泥岩、砂质泥岩，井田内厚度大于200m，埋深大于239m。主要含水层段为寒武系中统张夏组鲕状灰岩和上统崮山组白云质灰岩，两组灰岩厚度为200m左右，为含煤地层基底，己16-17煤层底板间接充水含水层。据河南省平顶山煤田一、四、六矿井深部扩勘地质报告和邻区资料，该含水层在-150m以上的浅部岩溶裂隙较发育，深部岩溶裂隙不发育，地下水补给和迳流条件差，灰岩含水层富水性明显弱于浅部。 二叠系己煤组顶板砂岩裂隙含水层本含水层共有两层砂岩含水层，自下而上为大占砂岩、香炭砂岩，大占砂岩距己16-17煤层515m，一般为7m，为己1

25、6-17煤层顶板直接充水含水层，主要为中粗粒长石石英砂岩，硅质和钙质胶结。香炭砂岩下距己16-17煤层530m，一般为20m，为己16-17煤层的间接充水含水层。水质类型CO3-Na。本含水层属砂岩裂隙弱含水层。 、二叠系平顶山砂岩裂隙含水层平顶山砂岩位于煤系顶部，总厚109.23134.95m，上部中粗粒砂岩，中部中粒砂岩，下部中粗粒砂岩，底部有510m含砾粗砂岩。平顶山砂岩埋藏浅，在分水岭有出露，厚度大，节理裂隙发育，岩石较破碎，主要接受大气降水补给，但由于该含水层补给区地形较陡，不利于裂隙水的补给，故含水性较差，水质类型CO3-Na型，本含水层属砂岩裂隙弱中等含水层。、第四系松散孔隙含水

26、层 第四系厚度043m，系出露地表岩层经风化后堆积于山麓，主要由砂砾石组成，在沟谷地带有季节性下降泉出露，泉流量0.53Ls，水质类型CO3-Ca型。（二）涌水量及综合地质柱状图矿井正常涌水量120立方米/小时，最大为253立方米/小时,涌水量较小,水文地质条件较简单。地质综合柱状图见图1-3-1：图1-3-1综合地质柱状图1.4 其它开采技术条件： 煤具有自燃发火期，发火期为4-6个月，相对瓦斯涌出量为11.24立方米/吨，为高瓦斯矿井，煤尘无爆炸危险。表1-4-1主要地质构造 序号煤层厚度煤层间距倾角围岩性质煤牌号硬度容重煤层结构及稳定性最大-最小平均厚度顶板底板123456781910

27、11己16-173.8-4.2010大占砂岩波浪带砂岩JM1.4稳定4表1-4-2 煤的工业分析表序号煤牌号煤层名称水分（）灰分（）挥发分（）含磷（）含硫（）胶质层厚MM发热量MJ/KG备注12345678910121JM己16-170.715.9126.440.0050.5124.527.91低灰 低硫 高发热量 优质炼焦用煤2 矿井储量、年产量及年限2.1 井田境界井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素，进行技术分析后确认。一般情况下以下列情况为界：1、以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界： 2、以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物

28、的保安煤柱为界：3、以相邻矿井井田境界煤柱为界：4、人为的划分井田境界：平煤四矿二号井位于平顶山矿区中部，在一、二矿以西，三矿以北，六矿、五矿以东，北侧丁戊组为一、六矿，己组为五矿。其地理位置坐标，东经：11314341131712，北纬：334608334828。范围为32线至40线和40线至42线西南方的一部分，矿区走向长约3KM，倾向长约4KM，总面积约13.2 平方公里。2.2 井田储量 矿井储量是指矿井边界范围里，通过地质手段查明的符合国家煤炭储量计算标准的全部储量，又称矿井总储量。它不仅反映了煤炭资源的埋藏量，还表示煤炭的质量。 本井田采用等高线法计算储量，该方法是目前我国所用比较

29、广泛的方法之一。等高线法根据煤层底板等高线间距相近的以等高线为边界划分为一块，如此把井田划分为几块，在CAD图上算出每一块面积及平均倾角，再算出其倾斜面积，依据各块煤厚及容重算出储量，再后相加既的矿井的工业储量。22.1 矿井的工业储量矿井工业储量是勘探（精查）地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量之和，其中高级储量A、B级之和所占比例应符合表221的规定。由煤层底板等高线及储量计算图上提供的资料可计算出来设计矿井工业储量汇总表见222。表221 矿井高级储量比例 地质开采条件储量级别比例（）简单中等复杂大型中型小型大型中型小型中型小型井田内A+B级储量占总储量的比例4035253

30、540202515第一水平内A+B级储量占本水平储量的比例70604060503040不作具体规定第一水平内A级储量占本水平内储量的比例4030153020不作具体规定不要求表222 矿井工业储量汇总表煤层名称工业储量（万吨）备注ABA+BCA+B+C煤层45723048762007620符合总计45723048762007620符合2.2.2矿井设计储量矿井设计储量为矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久煤柱损失量。而在该井田范围内只有煤田境界煤柱和断层煤柱。可暂时按工业储量的57计入，本设计取5，故：P式中： Z矿井设计

31、储量；Z矿井工业储量；P 永久煤柱损失量，由于没有大断层、建筑物河流等，只有边界煤柱。边界煤柱=192.5万吨由此：矿井设计储量Z7427万吨2.2.3矿井设计可采储量矿井设计可采储量为矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱后乘以采区回采率所得到的储量。各种主要巷道的保护煤柱及可采储量见表223；矿井工业广场地保护煤柱留设见图221；工业广场保护煤柱设计计算参数见表224。表223 矿井可采储量汇总表开采水平煤层名称工业储量(A+B+C)(万吨)矿井设计储量（万吨）矿井可采储量（万吨）永久性煤柱损失设计储量设计煤柱损失可采储量断层境界工业广场井下巷 道其他76200

32、192.57427234147无5292表224 工业广场保护煤柱设计参数表煤层倾角（）煤厚（m）（）（）（）（）埋深（m）104.045607575470图2-2-1 工业广场保护煤柱计算图2.3 矿井年储量及服务年限2.3.1矿井工业制度根据设计大纲规定以及结合矿井实际情况。规定该设计矿井年工作日为330天，每日三班工作，每日工作8小时，每日净提升时间数为16小时。2.3.2矿井服务年限初步设定该矿井设计年产量为0.90Mt/a，根据公式：式中：T矿井服务年限，年； Z矿井可采储量，万吨； A矿井生产能力，万吨/年；K储量备用系数，K=1.31.5，此处取1.4。由此验算服务年限如下： T

33、=5292/901.3=45.2年符合要求。3 井田开拓3.1概述3.1.1 开拓方式的选择由于煤层埋藏比较深，井田范围里没有煤层露头，采用斜井开拓井筒过长，以至初期建井时间过长，斜井不能打在煤层底下，况且要给它留较多煤柱，所以选择用立井开拓。立井开拓适应性较强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等地质条件的影响。立井开拓井筒短，提升能力大，对辅助提升特别有利。对于煤层赋存较深、表土层厚、水文情况比较复杂、井筒需要特殊法施工或多水平开采急斜煤层的矿井，一般都应该采用立井开拓。3.1.2影响立井开拓的主要因素分析影响设计矿井开拓方式的主要因素包括精查地质报告、所确定的煤层自然产状、构造要素、顶底

34、板条件、冲积层结构、地形以及水文地质条件等。其中以煤层赋存深浅和冲积层的水文地质条件对开拓方式的影响最大。3.2 井田开拓3.2.1对井田开拓中若干问题分析3.2.1.1井田开拓方式 由于本井田的埋藏较深，倾斜长度较长，固采用立井多水平开拓。并按照工业广场少压煤，至少不压好煤和井下生产费用较低的原则确定了主、副井筒位于井田偏南部的井田走向中央。为了避免采用箕斗井通风时封闭井塔困难和减少穿越表土层，初期决定开凿一个风井。并采取中央边界式通风，风井位于南部边界处，这样由于边界留有边界煤柱，风井就不需要留设保护煤柱，减少了煤柱的损失。同时为了减少煤柱损失和保护大巷维护条件，把运输大巷设在煤层底板下3

35、0m处，根据平煤四矿井田走向及倾向长度及设计规范的有关规定，本井田可以划分三个水平，采用立井或暗斜井开拓，具体方案见下面说明书。3.2.1.2井硐形式、数目及其配置.井硐形式选择由于平煤四矿矿区南北走向一直为上坡，但坡度不大，井田靠北为山丘，煤藏较深，从而确定采用立井开拓方式。立井开拓井筒短，提升速度快，提升能力大，通风有效断面大，能够满足矿井通风的需要。井筒数目因为平煤四矿走向长度大，且为高瓦斯矿井，前面已经确定采用立井开拓方式，故只需开凿一对立井井筒和一个风井即可。后期可以在下一水平边界开设一个风井用于第二水平的回风。井筒位置选择根据井田地形和地质条件，从首先满足第一水平的开采，缩短贯通距

36、离，减少井巷工程量考虑，将主、副井筒设置在井田走向的中央处偏南处。该处的地质构造清楚、简单、开采条件好。3.2.1.3运输大巷和总回风巷的布置为了减少煤柱损失和便于维护巷道，将运输大巷布置在距离煤层30m处的己组煤层底板岩石中。布置岩石大巷时，应避免在松软、吸水膨胀、易风化的岩石中布置，同时还应避开支承压力的不利影响。考虑到该煤层具有自燃发火倾向，且煤质为比较坚硬的焦煤，将巷道布置在煤层中维护较困难。所以将回风大巷布置在煤层的南端煤层上部的岩石中。3.2.2方案的提出及技术比较根据前述各项决定，本井田在技术上可行的开拓方案有下列二种：立井一水平暗斜井二三水平，图321 立井一水平暗斜井二三延伸

37、开拓立井一二水平暗斜井三水平，见图322；图322 立井一二水平暗斜井三水平开拓从以上方案的简图可以对方案和方案进行比较，二方案的生产系统均简单可靠，两个方案均属技术上可行的方案。水平服务年限也均符合要求（中型矿井第一水平服务年限应大于20年），初期采用的开拓方案一样，一个立井延深，一个暗斜井延伸，从表面上很难看出两方案的优劣，因此两方案要通过经济比较才能够确定其优劣。3.2.3方案经济比较 由于方案和方案在第一水平内的准备方式和采煤方法都完全相同，方案比较法在对不同的开拓方案进行比较时，一些相同的部分可以不进行比较，于是我们在对方案和方案两个方案进行比较时，可以只将两个方案中有差表321 基

38、建工程量时期项目方案方案早期主井井筒/m立井465+20 暗斜井600 立井465+20 暗斜井600副井井筒/m立井465+5 暗斜井600立井465+5 暗斜井600井底车场/m13430+1114013430+11140运输大巷/m150 150后期主井井筒/m2300立井220 暗斜井700副井井筒/m 2300立井205暗斜井700井底车场/m13430+1114013430+11140主石门/m0 1400运输大巷/m150 150表322 基建费用表 方案项目方案方案工程量/m单价/ 费用/万元工程量/m单价/ 费用/万元早期主井井筒4855964.9289.304855964.

39、9289.30副井井筒4706744.2316.984706744.2316.98井底车场24570281690.4224570280690.42风井2105964.9125.62105964.9125.6运输大巷1501537.123.101501537.123.10小计1445.061445.06后期主井井筒10002174.45217.452205964.9131.23副井井筒10002174.5217.452056744.2138.26井底车场24570281690.4224570281690.42主石门000 1400 1537.1215.19小计1125.321175.1共计257

40、0.382620.16别的基建工程量、基建费用、生产经营费用及费用汇总表分别计算汇总于表321、表322、表323和表324。通过费用汇总表在经济上来比较两方案的优越。表323 生产经营费用项目方案生产经营费用/万元项目方案生产经营费用/万元石门运输0石门运输1.23121.81.40.381=1998.2提升1.25291.80.4850.85=2617.8 1.23128.31.60.48=2877提升1.25291.80.7050.852120.33排水12336524370.3510-41395.31232436518.50.1610-4=318.90排水1232436518.50.3

41、510-4=697.6 1232436518.5 0.4910-4=976.7合计7209合计7477.8表324 费用汇总表方案项目方案方案费用/万元百分率/费用/万元百分率/基建工程费2570.381002620.16101.9生产经营费72091007477.8103.8总费用97793810010097.96103.2从前面表格中的计算可以看出，方案的总费用要比方案的高出3.2，由于方案暗斜井可以当作上山，由此可以减少434.9万元的费用，节约了2000米左右的岩石巷道，故决定采用方案。确定方案综上比较可知方案的总费用超过了方案，故决定采用方案。即采用立井一水平加暗斜井延伸。第一水平位

42、于-250m，采用上下山开采；第二水平位于-495m,采用上下山开采，第三水平位于-585米，采用下山开采。3.3 井筒特征在矿井开拓方式确定以后，还应对矿井主要井筒（包括主井、副井、风井）的横断面布置形式、井筒装备、井筒断面尺寸、井筒支护材料等特征进行说明。3.3.1主井主井主要用于提煤。井筒直径5.0m，采用9t多绳摩擦式提煤箕斗进行煤炭提升。支护材料：基岩段采用混泥土砌壁，表土层不厚不需特殊施工，井壁厚度：基岩段350mm。井筒装备有钢丝绳罐道，井深485m。主井井筒断面布置如下：图331 主井断面布置图3.3.2副井主要用于升降人员、设备、材料及提升矸石等，并兼作通风、排水。为防止断绳事故，设有防坠器。井筒净直径6.0m。支护材料：基岩段采用单层砼结构，井壁厚度：基岩段400mm。井筒内装备有钢丝绳罐道、梯子间、电缆线和水管管道等。井深为470m。副井井筒断面布置如下：