安全工程毕业设计（论文）陶二煤矿180万吨新井设计（含全套CAD图纸）.doc

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1、1 矿区概述及井田地质特征全套扣1538937061.1矿区概述1.1.1矿区地理位置与交通条件邯郸矿业集团陶二煤矿位于河北省邯郸县境内，隶属河北省邯郸县工程乡、康庄乡管辖。本区东距邯郸市15 km，西距武安市20km，中心位置地理坐标为：东经1142036北纬363604。除西北部归沙河市显德旺乡外，其它均属武安市矿山镇和土山乡管辖。按照邯郸矿业集团有限公司根据矿井初步设计方案提供的井田范围，本区北部与永年县焦窑煤矿相接；西部以陶二煤矿采矿许可证的东部边界和F1、F20断层为界，大致相当2煤-450m等高线；东部以F32断层和拟登记的东部边界为界。邯(郸) 长(治)铁路从本区北部通过，在邯郸

2、与京广铁路交汇。邯郸至武安公路分别从本区中部及北部通过，该矿东距京广铁路线31km，有午汲褡裢镇铁路从井田北部通过，并与邯郸峰峰环行铁路在午汲接轨。邢台都党公路从井田西边通过，距矿2km，交通比较方便（附矿井交通位置图1-1）。煤炭产品主要销往河北，部分销往河南、山东、安徽、江苏等地。1.1.2矿区地形特点井田位于太行山与华北平原交接处的丘陵地带，为中低丘陵区，地势起伏不平，大致南高北低，西高东低，最高点在西南边缘玉石洼铁矿生活区的东南角，海拔388.00m，一般相对高差5080m，基本为煤层-450m等高线，煤层埋深约550m。1.1.3矿区气候条件本区属半干旱暖温带大陆性季风气候，夏热冬寒

3、，四季分明。据邯郸气象站资料，多年平均气温为13.4，极端最高气温为42.5、极端最低气温为21.0；多年平均无霜期202天，积雪最大厚度14.0016.00cm，冻土最大深度37.0042.00cm；年内风向多为南风和西北风，最大风速20m/s。降水主要受太平洋东南季风气候影响，多年平均降水量为562.7mm。历年最大降水量为1026.3mm（1968年8月），最小降水量为220.0mm（1986年），主要降水集中在69月份，降水量占全年总量的76%，7月份温度最高，元月份最低，降雪及冻结日期自11月中旬至次年3月初，约90余天，最大冻结厚度41厘米（77年2月）。春季多风，风向以NE，NN

4、E，南风居多，给人民生活带来一定影响。1.1.4矿区水文情况本区地表水系不发育，仅有海河流域子牙河水系滏阳河的支流沁河流经。受地形控制，沁河由西南部的师窑支流和西部的王沟支流在牛叫河村附近汇合而成，流经井田中部，沿张岩嵛村流出井田，并向东汇入滏阳河。河谷底部常年流水，水量随季节变化增减，井田内河床一般宽3050m，最宽处可逾百米，谷底与地面的最大高差可达24m，底部常有涓涓细流，亦为雨季之泄洪通道。其上游西沟支流建有北牛叫和北李庄水库，西南支流建有康庄水库，沁河建有八河坝水库，总库容量为290.90万m3。1963年最高洪水位在陶庄附近为+157m，在牛叫河村桥北小庙下部地台边缘最高洪水位为+

5、123.00m 1-1 矿井交通位置图1.1.5水源及电源矿井生活用水水源取自处理后的浅层地表水；工业用水取自处理后的井下排水。陶二矿35KV变电站为矿业公司供电核心，以该变电站为核心向周边敷设式供电，郭庄35KV变电站内安装两台主变，每台主变容量为12500KVA,型号为SF1112500/35，变比为35kV/6kV，一台运行，一台备用，变电站两路架空电缆分别来自惠兰110KV变电站及陶二35KV变电站。陶二变电站出两趟6KV架空线路供电至立井变电所，立井变电所馈出两路电缆至第一水平中央变电所，立井变电所还同时负担着地面所有用电负荷，地面大型建筑均设置了避雷装置（避雷针、避雷线）。立井变电

6、所出两路6kV架空线路供电至淮河沟配电室，淮河沟配电室出两路架空线供电至风井配电室，淮河沟配电室出两路入井电缆（型号为YJV226 395）给采区变电所供电，风井主扇均为双回路供电，主立井、副井及泵房均为双回路供电，井下中央变电所设置了小电流接地保护装置。1.2井田地质特征1.2.1地层情况陶二井田西部广泛出露奥陶系中统峰峰组地层，石炭系中、上统本溪、太原组地层环绕奥陶系露头呈现扇形零星出露。二叠系下统山西组及下石盒子组，均呈条带状由老至新依次排列分部于本井田的中部和东部地区，上石盒子组一段至四段地层及二叠系石千峰组地层也在本区有零星出露。第四系地层覆盖于老地层之上，厚薄变化较大。本井田地层由

7、老至新分别为：奥陶系中统上马家沟组（O2s）、峰峰组（O2f）；石炭系中、上统本溪组（C2b）、太原组（C3t）；二叠系下统（P1）山西组（ P1S）、下石盒子组（P1x）；二叠系上统（P2）上石盒子组一段至四段（P2 S14）、石千峰组（P2Sh）；三叠系下统（T1）刘家沟组(T1l)，第四系（Q）。井田煤层（1号9号煤层）赋存于石炭系及二叠系下统山西组含煤地层。该节着重描述石碳系太原组及二迭系下统山西组含煤地层。石炭系太原组（C3t）与本溪组呈整合接触，为浅海相、滨海相过渡相沉积，岩性为黑色泥岩、浅灰色灰色铝土泥岩和粉砂岩，含植物化石，间夹厚层状浅灰色中细粒砂岩，可采及局部可采煤层有9号煤

8、、8号煤、6号煤、2号煤、1号煤。不可采煤层有7 号煤、4号煤、3号煤层等共11层。含57层石灰岩，由下而上为下架灰岩、大青灰岩、中青灰岩、小青灰岩、伏青灰岩、野青灰岩、一座灰岩。本组厚106210m，平均厚131m。二叠系下统山西组（P1s）：底界为北岔沟砂岩，以灰色中厚层细粒砂岩、中粒砂岩夹薄层粉砂岩，含菱铁矿结核与太原组呈整合接触，向上为深灰色粉砂岩、泥岩及细粒砂岩，夹薄煤一层（为2下）不稳定，多分布在井田北、中部地段，其上为本井田主要可采的2号煤，顶板为粉砂岩，含丰富的植物化石，局部相变为细粒砂岩，向上含薄层13层，一般多不可采，极不稳定，本组厚度4498m，平均厚度74m。图1.2

9、煤层综合柱状图1.2.2地质构造本井田位于新华夏和第三隆起带太行山隆起带东部边缘地带，处于显德旺向斜和邑城背斜的南部边缘，武安向斜北部矿山隆起的东翼。本井田基本为单斜构造。地层总体走向为北东，倾向南东，一般倾角：南翼1325，北翼小于15。井田内构造复杂程度除区域性控制外，还受矿山岩体的影响。由于西部矿山岩浆岩体的控制，所以井田内的地层构造具有明显的变化，并伴有轴向近东西的呈“W”型的简单宽缓褶皱构造。在24勘探线附近，有一明显的“马鞍型”构造，由店子背斜、史村向斜及史村东北部的向斜组合而，其马鞍型轮廓清晰。地层倾角在轴部都很平缓为6左右，在两翼较陡。1.2.3水文地质特征(一)含水层井田内的

10、含水层自下而上主要有奥陶系中统石灰岩、石炭系上统大青灰岩、伏青灰岩、野青灰岩、二叠系砂岩及第四系砂砾石层。 陶二矿业公司具有多年的开采历史，开采的对象为山西组2号煤层。目前巷道揭露的含水层主要为石盒子组和2号煤顶板砂岩含水层。矿井充水源以老窑、采空积水及地表水为主，其次为砂岩含水层。奥陶系灰岩上距太原组底部可采煤层的相对隔水层厚度只有2045m，因此，奥陶系灰岩地下水对煤层开采具有相当大的威胁，特别是奥陶系峰峰组地下水，是影响下组煤开采的主要充水水源。所以9号煤为暂不可采煤层。表1-3 井田内主要含水层特征含水层名称平均厚度富水性据钻孔抽水试验涌水量l/sm水质类型中奥陶第岩溶裂隙含水层600

11、m六段为弱,七、八段为强北部 0.1886南部 0.138.3重碳酸硫酸钙镁型大青灰岩裂隙含水层5.15m中等外围资料0.0675重碳酸钠钙伏青灰岩裂隙含水层2.52m弱中等据A4孔、云400.0620.278野青灰岩裂隙含水层2.12m弱云14、CK300.01050.015第四系砂砾石孔隙含水层019.6m中等0.6631.4重碳酸钙型岩浆岩裂隙含水层1020m微弱CK30、A4孔0.0500.182(二) 隔水层特征：井田内各含水层之间，普遍发育着一定厚度及隔水能力的泥岩及粉砂岩，从而切断了各含水层之间的垂向水力联系。奥灰含水层距9号煤底板平均厚28.5米，最薄9.75米，最厚49.73

12、米，井田南部及北部为较厚带，岩性为铝土泥岩、粉砂岩、分布不稳定的本溪灰岩及岩浆岩，正常情况下为良好的隔水层。断层破坏了其正常厚度，减弱了其隔水能力。（三）矿井涌水量目前矿井-50水平最小涌水量102.5m3/h，最大涌水量210.0m3/h，平均涌水量136.5m3/h； -250水平最小涌水量113.5m3/h，最大涌水量237.3m3/h，平均涌水量153.7m3/h；全矿井最小涌水量216m3/h，最大涌水量447.3m3/h，平均涌水量290.2m3/h。1.3煤层特征1.3.1煤层埋藏条件本井田煤系地层属石炭系中统本溪组、上统太原组和二叠系下统山西组。煤系总厚度约174267m，平均

13、厚度207m（注：未计算岩浆岩厚度），本溪组一般平均厚度19m，含煤2层；太原组平均厚131m，含煤17层；山西组平均厚约74m，含煤7层；整个煤系地层共含煤26层，其中可采和局部可采5层，即1、2、6、8、9号煤层，平均可采厚度9.09m，煤层总厚度18.12m，含煤系数9.1%。煤层稳定程度属类不稳定型。见可采煤层特征一览表：表1.4 可采煤层特征一览表地层时代煤层号煤厚煤层结构煤层间距（米）稳定程度顶板岩性底板岩性可采程度备注最小最大平均（点数）山西组102.840.82（197）较简夹矸12层极不稳定粉砂岩及砂岩粉砂岩局部可采全区有五分之二的范围尖灭20207.412.27（219）较

14、简单夹矸13层稳定粉砂岩及砂岩粉砂岩可采个别尖灭井田东北部煤层变薄69太原组601.80.76（156）简单局部有一层夹矸极不稳定粉砂岩细砂岩粉砂岩或泥岩局部可采有部分尖灭及吞蚀6289803.741.26（117）简单局部有夹矸一层极不稳定石灰岩局部泥岩粉砂岩岩浆岩局部可采出现分叉变薄或吞蚀4.718.890.389.282.85（139）较复杂有25层夹矸较稳定粉砂岩粉砂岩可采局部被岩浆岩穿插或吞蚀1.3.2煤质特征1) 煤的工业分析本区可采煤层为低变质的气煤类(QM)，煤种单一，一般为中灰、低硫、低磷。仅施庄向斜西翼西南端，井田边界处因受岩浆影响，有无烟煤及自然焦。(1) 灰份：本煤层主

15、要属于低灰分煤层，局部为中灰，灰分一般在2.0011.2.88%，平均在8.5%(2) 挥发分：一般为16.842.3%，平均为35.9%；(3) 硫含量：一般为0.210.55%，平均为0.40%，均小于1%；(4) 磷含量：为0.0010.005%，远小于0.01%，；(5) 胶质层厚度：7.516.6mm，平均12.0mm；2）煤的牌号根据资源勘探阶段煤质化验结果，煤层的工业牌号为低变质的气煤（QM）。3）煤的硬度可采煤层的单向抗压强度为200300Mpa。灰分以2号煤层及8号煤层灰分最低，属中灰煤，6号9号煤层稍高些，属低富灰煤，其它各层煤属中高灰煤。表1.5 煤质特征表 级别煤层低灰

16、1015中灰1525富灰2540高灰40备注小煤（1）12.8914.831386（2）16.224.942035（13）25.7436.413017（6）中富大煤(2)11.1814.7613.57（16）15.0923.611886（30）25.4837.602976（7）低中山青煤(6)1261（1）16.4624.791986（12）25.0334.402992（6）中富大青煤(8)10.7314.991271（12）15.0123.561929（13）27.1431.572972（3）低中下架煤(9)11.13151372（16）15.1424.17922（29）25.1138.50

17、2978（13）4391（1）低富水分、挥发分和全硫水分一般在4.96%左右，个别点达到89%。挥发分各煤一般在3.884.99%，垂向变化幅度不大，基本上是由浅到深逐渐减小，亦即随变质程度逐渐加深。硫分2号煤层（0.48%）、1号煤层（0.48%）属低硫煤，而其它煤层属中高硫煤，全硫中以黄铁矿硫和有机硫为主，易脱硫。各煤层发热量相差不大，最小31.72MJ/kg，最大33.21 MJ/kg。表1.4 可采煤层及局部可采煤层煤质分析成果表项目煤层Mad（%）Ad（%）Vdaf（%）FCd（%）St.d（%）P（%）Qb（MJ/kg）煤质牌号14.1922.544.6774.680.480.11

18、0833.05WY24.6818.784.3375.610.480.07533.03WY64.4122.264.9971.072.720.007233.21WY84.7617.294.0680.382.030.01232.03WY95.3319.693.8876.062.200.02132.14WY1.3.3煤的特征矿井鉴定等级为低瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量7.400m3/min，相对涌出量3.800 m3/td；煤炭为三类不易自燃；煤尘爆炸指数为3.83%，不具有爆炸性。1989年委托煤研所对煤层煤尘的爆炸性进行鉴定，煤层有爆炸危险，爆炸指数为36.7937.28%。详见表1.6表1.6 煤的

19、爆炸性试样号试样名称工业分析爆炸性试验水份Wf灰分Af挥发份火焰长度(cm)抑制煤尘爆炸最低岩粉量(%)爆炸性结论VfVr87爆-29南翼钻孔2.6316.5330.1337.287075煤尘有爆炸性87爆-30北翼钻孔2.3716.4629.8636.7910075煤尘有爆炸性2 井田开拓2.1井田境界及可采储量2.1.1井田境界1）井田划分的依据在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，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，进行技术分析后确定，使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有：(1) 井田范围内的储量

20、，煤层赋存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应；(2) 充分利用自然条件进行划分；(3) 保证井田有合理尺寸；(4) 合理规划矿井开采范围，处理号相邻矿井间的关系。2）井田范围边界以北为显德望井田，东部为章村井田；西部以下架露头为界，南部以云19，云36，云37，云21，云34各钻孔的连线，以南为云张庄井田，即经省局审批的井田精查地质报告中的9条勘探线作为陶二井田的界线，东部以各煤层-400米标井田高为界，其东为陶二矿深部区，有待今后继续勘探。井田内一般宽27003500米，（东部均以小煤-450计算），东北西南方向长5.50公里，最大有效面积17.9 Km2。2.1.2可采储量1）储量计算基

21、础1根据陶二井田地质勘探报告提供的煤层储量计算图计算。2根据煤炭资源地质勘探规范关于化工、动力用煤的标准：计算能利用储量的煤层最低可采厚度为0.8m，原煤灰分不大于40%，计算暂不能利用储量的煤层厚度为0.7 m0.8m3根据国务院国函（1998）5号文关于酸雨控制区及二氧化硫污染控制区有关问题的批复内容要求：禁止新建煤层含硫份大于3的矿井，硫份大于3的煤层储量列入表外储量。4.储量计算厚度：夹石厚度不大于0.05m时，与煤分层合并计算，复杂煤层的夹石总厚不超过每分层厚度的50%时，以各煤分层总厚度作为储量计算厚度。 5井田那主要煤层稳定，厚度变化不大，煤层产状平缓，勘探过程分布比较均匀，采用

22、地质块段的算术平均法。6煤层容重：2号煤r =1.4t/m32）工业储量和可采储量井田的走向最大长5.38km,最小长度5.04km，平均走向长度5.3km； 倾斜方向的最大长度4.20 km，最小长度3.20km，平均倾斜长度3.9km。煤层的最大倾角22，最小倾角11，平均倾角为17。 井田的水平面积按下式计算： 2.1 式中：s井田的水平面积， m2; H井田的平均倾斜宽度，m; L井田的平均走向长度，m.则井田的水平面积为：s22.1km2工业储量按下式计算：Zg=SMr/Cos17式中： ZG煤的工业储量，吨煤的容量，t/m3M煤层厚度，m S井田面积，m2则： ZG1.45.822

23、.11061.795108t2、矿井边界煤柱损失按煤炭工业设计规范（此后统称设计规范）规定，矿井边界煤柱留设20-40m，与其他矿井相临时留设20m煤柱。3）安全煤柱留设原则1工业场地、井筒、水库等均留设保护煤柱，对较大的村庄留设保护煤柱，对零星的村庄不留设保护煤柱。2各类保护煤柱按垂直断面法或垂线法确定。用岩层移动角确定工业场地、村庄煤柱，用裂隙角确定水库煤柱。岩层移动角70，裂隙角75。3维护带宽度：风井场地20m,村庄10m，其他15m。4断层煤柱宽度50m,井田境界煤柱宽度30m，风化带保护煤柱宽度为50米。煤矿设计规范中若干条文修改决定的说明中第十五条关于减少广场占地问题中，工业场地

24、（包括选煤厂）占地面积指标应控制在一定的范围内。3）工业广场煤柱损失表2.1 工业场地占地面积指标明细表井型（万t/a）占地面积指标（公顷/10万t）240及以上1.0120-1801.245-901.59-301.8经设计验算，矿井的设计生产能力为180万吨/年。根据上述规定，工业场地的占地面积应为13.5公顷。取南北450m,东西300m，的矩形布置工业场地，工业广场布置在井田的中上部。矿井永久保护煤柱损失量：2号煤层平均倾角17，松散层厚度约为100m，表土层移动角：50，基岩段移动角74， 下山移动角=-0.6=64，上山移动角=72 。工业广场围护带宽度为20m，根据垂直剖面法所作的

25、工业广场保护煤柱的尺寸计算如图2.2所示据设计规范规定见表2.1，大型矿井工业场地占地指标为1.2公顷/10万吨，本矿井井型为180万吨/年，所以工业广场面积为：1212000144000米2。表 2.1 工业场地占地指标井型（万吨/年）占地面积指标（公顷/10万吨）240以上1.01201801.245901.59301.8取工业广场尺寸为：长：a430m宽：b360m则受保护边界为：长：c450m宽：d390m计算工业广场煤柱各参数的取值见表2.2表 2.2 工广煤柱参数表井筒中心过煤层深度（m）煤层倾角（）煤层、厚度（m）（）()1011084575工业广场煤柱的计算，如图2.2：因此工

26、业煤柱广场损失煤柱：Zs1/2(x+y)hm/cos式中： Zsg二煤工业广场煤柱损失，t；x,y,h图中梯形上下底、高，高；mm煤层厚度，m；煤的容量，t/m3煤层倾角，度。图2.2 工业广场保护煤柱矿井可采储量=（矿井工业储量-永久煤柱损失）矿井回收率Zk=( ZgP)C式中： Zk 矿井可采储量,万t； P 保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久保护煤柱损失量,万t； C 采区采出率，厚煤层不小于0.75，中厚煤层不小于0.80，薄煤层不小于0.85，地方小煤矿不小于0.70矿井可采储量 Zk=( ZgP)C Zk=(Zg-5%Zg）C式中：Zk矿井可采储量,万t；

27、 P 保护工业场地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久保护煤柱损失量；一般都取可采储量的5%C 采区采出率，厚煤层不小于0.75，中厚煤层不小于0.80，薄煤层不小于0.85，地方小煤矿不小于0.70。各永久保护煤柱损失量经计算得： 其他煤柱损失如：大巷保护煤柱损失，采区保护煤柱损失等，按工业储量的5%计算。Z=Zg5%=19048.425%=952.42万t合计： 952.42万t代入数据，得Zk (19048.4952.4)0.75 =180960.7513572万t2.1.3矿井设计生产能力及服务年限1)矿井工作制度根据煤炭工业矿井设计规范相关规定，确定矿井设计年工作日为33

28、0天，工作制度采用“四六制”，每天四班作业，三班生产，一班准备，每班工作6小时。2)矿井每昼夜净提升小时数的确定按照煤炭工业矿井设计规范规定：矿井每昼夜净提升时间16小时。这样充分考虑了矿井的富裕系数，防止矿井因提升能力不足而影响矿井的增产或改扩建。因此本矿设计每昼夜净提升时间为16小时。3）矿井设计生产能力的依据煤炭工业设计矿井设计规范第2.2.1规定：矿井设计生产能力，应根据资源条件、开采条件、技术装备、经济效益及市场对煤炭需求等因素，经多方案的比较或系统优化后确定。论证矿井设计生产能力应进行第一开采水平或不小于20年配产。配产应符合合理开采程序，厚、薄煤层，不同煤类搭配开采；同时生产的采

29、区数及采区内同时生产的工作面个数，应符合本规范第3.3.5条规定（采区生产能力应根据地质条件、煤层生产能力、采掘机械化程度和采区同时生产的工作面个数及其接替关系等因素确定。应提高工作面单产。采区内同时生产的综采工作面宜一个面，不应超过两个面；普采工作面宜为两个面，不应超过三个面），并应保证采区及工作面的合理接替。4）矿井规模可根据以下条件确定：资源情况：煤田地质条件简单，储量丰富，应加大矿区规模，建设大型矿井。煤田地质条件复杂，储量有限，则不能将矿区规模定得太大；开发条件：包括矿区所处地理位置（是否靠近老矿区及大城市），交通（铁路、公路、水运），用户，供电，供水，建筑材料及劳动力来源等。条件好

30、者，应加大开发强度和矿区规模;否则应缩小规模；国家需求：对国家煤炭需求量（包括煤中煤质、产量等）的预测是确定矿区规模的一个重要依据；投资效果：投资少、工期短、生产成本低、效率高、投资回收期短的应加大矿区规模，反之则缩小规模。(3) 矿井服务年限的核算矿井服务年限的计算公式为：T= 公式23式中T矿井的服务年限，a；Zk矿井的可采储量，万t；K矿井储量备用系数，取K=1.3；A矿井设计生产能力，万t/a。由2.1.2计算结果可知：矿井可采储量为13572万t，则矿井服务年限为 T=13572(1801.3)T =58a按设计手册规定：新设计的180万吨的中型矿井服务年限应大于50年。本设计服务年

31、限为58年，是符合要求的。陶二井田煤层赋存稳定，顶底板条件好，无断层褶曲，倾角小，厚度变化不大，开采条件较简单，适宜大型综采，煤炭储量能满足大型矿井服务年限的要求。确定陶二矿井设计生产能力为1.8 Mt/a。2.2井田开拓2.2.1井田开拓的基本问题井田开拓是指在井田范围内为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。1）井田开拓主要研究如何布置开拓巷道问题，具体有下列几个问题需认真研究:确定井筒的形

32、式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置；合理确定开采水平的数目和位置；布置大巷及井底车场；确定矿井开采程序，做好开采水平的接替；进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造；合理确定矿井通风、运输及供电系统。2）确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则：贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量，尤其是初期建设工程量，节约建设投资，加快矿井建设。合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。合理开发国家资源，减少煤炭损失。

33、必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。井田地处低山丘陵区，区内梁峁发育，沟谷密集，地形比较复杂，可供选择的工业场地位置较少。井田东北边界靠近阳泉市区，且属井田煤层埋深较深的区域。矿井瓦斯含量较高，矿井通风会直接影响开拓部署。井田内煤层赋存平缓，地质构造简单，对矿井使用现代化设备、建设高产高效矿井有利3）确定工业场地

34、的位置、形状和面积矿井的工业场地位置选择，在以前的设计阶段已进行了详细的技术经济比较，本次设计根据可研批复意见，将工业场地确定在井田中央，主要理由如下：(1) 工业场地用地较为平缓，有利于建设主井、副井、风井等广场设施。并且靠近居住区等后勤服务区，不仅对减少辅助设施、辅助人员有利，而且对稳定职工队伍有利。(2) 工业场地距国铁、国道近，矿井铁路专用线、进场公路建设方便，投资省。(3) 矿井初期带区布置于瓦斯相对较小区，有利于矿井的稳步发展。工业场地的形状、面积在工业场地的煤柱留设部分前面已经说明。4）井筒形式、数目、位置的确定(1)井筒沿井田走向的位置 井田的井筒沿井田走向的有利位置建立在储量

35、分布的中央，以此形成两翼储量比较均匀的双翼井田，避免井筒便于一侧。这样可使沿井田走向的井下运输工作量最小，而井筒偏于一翼边界则相应增大井下运输工作量。井筒设在井田中央时，两翼产量分配、风量分配比较均匀，通风网络比较短，通风阻力较小。井田偏于一侧时，一翼通风距离较长，风压增大。当产量集中于一翼时，风量成倍增加，风压按二次方关系增加。如要降低风压，就要增加巷道端面，增加掘进工程量。考虑到本井田储量比较均匀，可将井筒布置在井田中央地段，初期投产的采区地质构造简单、储量可靠，从而使矿井建设投产后能有可靠的储量和较好的开采条件，以便迅速达到设计能力。(2)井筒沿煤层倾向的位置井筒设在井田中部，可使石门总

36、长度最短、沿石门的运输工作量小；井筒设在浅部时，总的石门工程量虽然稍大，但初期（第一水平）工程量较及投资较少，建井期较短；井筒设在深处的初期工程量最大，石门总长度和沿石门的运输工作量也较大，但如煤系基底有含水特大的岩层，不允许井筒穿过时，它可以延伸井筒到深部，对开采井田深部及向下扩展有利；而在浅、中位置，井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井开采，生产系统较复杂，环节较多。从保护井筒和工业场地煤柱损失看，愈靠近浅部，煤柱的尺寸愈小，愈近深部，则煤柱损失愈大。(3)对掘进与维护有利的井筒位置。为使井筒的开掘和使用安全可靠，减少其掘进的困难及便于维护，应使井筒通过的岩层及表土具有较好的水文、

37、围岩和地质条件。虽然用特殊凿井法可以在水文地质情况复杂的条件下掘砌井筒，但所需的施工设备较多，掘进速度慢，掘进费用高。因此，井筒应尽可能不通过流沙层、较厚的冲击层及较大的含水层。为便于井筒的掘进和维护，井筒不应设在受地质破坏比较剧烈的地带及采动影响的地区。井筒位置还应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积硐室的掘进与维护。(4)位置应便于布置工业场地井口附近要布置主、副生产系统的建筑物及引进铁路专用线。为了便于地面系统之间互相联接，以及修筑铁路专用线与国家铁路接轨，要求地面平坦，高差不能太大，专用线短，工程量小及有良好的技术条件，应尽量避免穿过村镇居民区、文物古迹保护区、陷落区或采空冒落区、洪

38、水侵入区；要尽量少占农田、果园经济作物区，尽量避免桥涵工程，尤其是大型桥涵隧道工程。为考虑长期运输的行车安全和管理，要尽量避免与公路或其他农用道路相交，力求使接轨点位于编组站配线一侧。另外，井口标高应高于历年的最高洪水位；还要考虑风向的影响，防止污染。总之，选择井筒位置要统筹井田全局，兼顾前期和后期、地下与地面等各方面因素。综合考虑矿井的地质条件，煤炭储量情况，瓦斯含量情况，在本矿井中可提出3个技术可行性方案。方案1：用双立井两水平，直接延深开拓。方案2：用双立井两水平，暗斜井延深开拓。方案3：用双立井两水平，直接延深开拓。各方案剖面图如图所示图2.1 开拓方案5)开拓方案技术比较根据前述各项

39、决定，本井田在技术上可行的开拓方案有下列三种，如表2.2所示。表2.2 陶二矿井开拓方案比较项 目方 案 描 述方案一双立井两水平，上下山开采一对立井两水平开拓，一水平标高为-50m，二水平标高为-250m，两水平之间通过立井延深，一水平采用上山开采方式。井底车场为刀式车场，立井井口设在井田中央，井口标高为+350m。主要运输大巷沿煤层走向布置。方案二双立井两水平，暗斜井延深，上下山开采一对双立井两水平开拓，一水平标高为-50m，二水平标高为-250m，两水平之间通过暗斜井延深。井底车场为刀式车场，立井井口设在井田中上部，井口标高为+350m。主要运输大巷沿煤层走向布置。方案三双立井两水平，直

40、接延深，上下山开采一对立井两水平开拓，一水平标高为-50m，二水平标高为-250m，两水平之间通过立井延深。井底车场为刀式车场，立井井口设在井田中上部，井口标高为+350m。主要运输大巷沿煤层走向布置。三个方案相同处不需参与比较的项目，包括矿井的设计生产能力、水平划分。通风方式，采区划分，主、副井井筒断面及装备，风井井筒及断面，总回风道的布置。6)开拓方案经济比较按照技术可行的原则，确定了适合本矿的开拓方案共有3个，为了确定最终经济上合理的开拓方案，首先对各方案进行粗略经济比较，见表2.3表2.3 各方案粗略估算费用表方案1基建费/万元立井开凿22000.8283331.32石门开凿3540.

41、41364146.42856井底车场10000.1100小计577.74856生产费/万元立井提升1.230000.60.851836石门运输1.230000.3540.381485.5464立井排水290.224360220.152510-4841.208544小计3162.754944总计费用/万元3740.503504百分率100.00%方案2基建费/万元主暗斜井开凿6840.41364282.92976副暗斜井开凿6840.41364282.92976上、下斜井车场(300+500)0.1080小计645.85952生产费/万元暗斜井提升1.230000.6840.481181.952

42、立井提升1.230000.41.021468.8排水（斜、立）290.22436022(0.063+0.127)10-4753.6672小计3404.4192总计费用/万元4050.27872百分率108%方案3基建费/万元立井开凿22000.8283364.452石门开凿5240.41364216.65304井底车场10000.1100小计681.10504生产费/万元立井提升1.230000.60.851836石门运输1.230000.5240.381718.7184立井排水290.224360220.152510-4841.208544小计3395.926944总计费用/万元4077.0

43、31984百分率109%经过各方案粗略费用估算,可以看出方案1比方案2和方案3要好，三个方案总费用相差不大于10%，虽然方案2比方案3费用少，但考虑到斜井维护费用要比立井大的多，所以进一步作综合评价用方案1和方案3。表4.4 方案综合比较表建井工程量项目方案1方案3初期立井井筒/m400+20400+20副井井筒/m400+5400+5井底车场/m10001000主石门/m163150运输大巷/m35003500后期立井井筒/m220220副井井筒/m220220井底车场/m11001100主石门/m517674运输大巷/m35003500生产经营工程量项目方案1项目方案3运输提升工程量结果运输提升工程量结果万tkm万tkm采区下山运输采区下山运输一水平1区段21.296050.174=2004.48一水平1区段21.296050.174=2004.482区段21.296040.174=1603.582区段21.29604