第三部分矿井开拓方案设计实例

第三章矿井开拓方案设计案例第一节矿井开拓设计方案比较示例一第二节矿井开拓设计方案比较示例二第一节矿井开拓设计方案比较示例一一、矿井基本资料1.井田概况（P38）地面标高+1460m~+1850m井田走向长度4.00~8.50km倾斜长度1.40~4.40km2.井田内可采煤层（P39）主采5煤平均厚度33m次开采3煤平均厚度1.58m

第一节矿井开拓设计方案比较示例一二、矿井开拓方案设计1.井筒的形式和井口位置由于井田东、北、西及中部地形起伏落差大，不便布置工业广场及解决地面运输。井口和工业广场位置合适的地点有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四处场地可供选择。Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三个场地为比较合理方案。图3－1井田位置图第一节矿井开拓设计方案比较示例一二、矿井开拓方案设计2.开采水平数目和标高的位置该井田煤层倾角一般为6~15°，倾斜长度在1400~4400m之间。考虑到合理的采区上、下山长度和上、下山煤量的比例，全矿设置一个水平开采全井田。方案甲：水平垂高定为+940m。方案乙：水平垂高定为+930m。方案丙：水平垂高定为+915m。结合比较，确定使用方案乙+930m水平较为合适。

第一节矿井开拓设计方案比较示例一二、矿井开拓方案设计3.开采水平数目和标高的位置根据井田内煤层的赋存状况，水平大巷在西北部基本沿煤层走向布置，东南部大背斜水平大巷穿越背斜布置；井型大，生产集中，运输大采用带式输送机运输，轨道大巷采用电机车运输。根据以上考虑，拟定出三个矿井开拓方案。

第一节矿井开拓设计方案比较示例一二、矿井开拓方案设计4.开拓方案概述（1）方案一立井单水平开拓；主、副井口标高+1480m；在+930m设水平环形车场；轨道大巷按3‰流水坡度掘进；胶带大巷沿5煤底板掘进；初期中央并列式，后期采用分区式通风。

第一节矿井开拓设计方案比较示例一二、矿井开拓方案设计4.开拓方案概述（1）方案一Ⅰ－Ⅰ剖面图Ⅱ－Ⅱ剖面图第一节矿井开拓设计方案比较示例一二、矿井开拓方案设计4.开拓方案概述（1）方案二立井单水平开拓；主、副井口标高+1150m；设+930m水平环行井底车场。+930m水平轨道大巷；沿5煤底板布置胶带大巷；初期中央并列式，后期中央边界式通风。

第一节矿井开拓设计方案比较示例一二、矿井开拓方案设计4.开拓方案概述（1）方案三采用立井开拓；在+1030m设环行井底车场；全矿采用+1030m水平和+930m辅助水平开采。设+1030水平轨道大巷；沿5煤底板设胶带大巷

第一节矿井开拓设计方案比较示例一三、开拓方案比较1.开拓方案技术比较（1）压煤方面方案一和方案三工广煤柱约23Mt，压煤量大；方案二工业广场不压煤，有利于提高资源回收率。

（2）建井工期方案一、方案三井巷贯通距离短，建井工期短，投产快。第一节矿井开拓设设计方案比比较示例一一三、开拓方方案比较1.开拓拓方案技术术比较（3）均衡衡生产方案一首采采区煤层条条件好，能能迅速达产产，两翼同同时生产保保证生产稳稳产和高产产；方案三后期期为单翼生生产，产量量不均衡；；方案二首采采区煤层条条件差，对对达产不利利。第一节矿井开拓设设计方案比比较示例一一三、开拓方方案比较1.开拓拓方案技术术比较（4）运输输方面方案一运输输环节少，，反向运输输量小。方方案二与方方案三上下下山反向运运输量大。。方案二运运输环节多多。（5）基建建投资方案一较方方案二、方方案三基建建投资省。。（6）外部部条件方案一、方方案三铁路路进线短，，方案二供供水线路短短。第一节矿井开拓设设计方案比比较示例一一三、开拓方方案比较1.开拓拓方案经济济比较基本建设费用生产经营费用第一节矿井开拓设设计方案比比较示例一一三、开拓方方案比较1.开拓拓方案经济济比较第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二一、矿井井基本资料料某矿位于平平原地带，，地面标高高+80m~+90m表土层及风风化带厚度度50～60m，含含厚度不一一流砂层瓦斯和水涌涌出量大，，矿井正正常涌水量量380m3/h。井田走向长长度9.00km，倾斜长长度1.74km4层可采煤煤层，倾角角均为15°,上+30m，，下-420m。第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二一、矿井基基本资料9000m1740m表1煤层层底层条件煤层厚度/m层间距/m顶板底板m11.815直接顶8m页岩,基本顶4m砂岩直接底10m页岩，老底40m砂岩。

m21.9页岩、砂页岩、砂岩互层20m31.6页岩、砂页岩、砂岩互层15m42.0页岩、砂页岩、砂岩互层∑m7.3第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二二、储量计算算1.工业储储量ZgZg=9000××1740××(1.8＋＋1.9＋1.6＋2.0)×1.32=15089.976万万t2.可采储储量ZkP=Zg×5％=15089.976×5％=754.499万万tZk=(Zg-P)×C=(15089.976-754.499)×0.8=11468.4万t第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二三、矿井设计计生产能力和和服务年限矿井设计生产产能力根据煤层条件件，按矿井设设计规范，将将矿井生产能能力定为120万t/a。第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二四、开拓方案案及技术比较较1.井筒布布置立井开拓。中中央分列式通通风，主副井井位于井田中中央，风井位位于井田上部部边界走向中中部。2.阶段划划分和开采水水平设置瓦斯和涌水量量较大，排除除下山开采；；井田斜长较较大，倾角15°，排除除单水平上下下山开采。两阶段，两水水平三阶段，三水水平两阶段，两水水平三阶段，三水水平第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二四、开拓方案案及技术比较较煤层层间距较较小，采用集集中大巷布置置，位于m4煤层底板下下方30m厚厚砂岩层内。。采区划分第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二四、开拓方案案及技术比较较3.阶段和和开采水平参参数1）水平垂高高（1）两阶段段，两水平：：870×sin15°°=225.1m。（2）三阶段段，三水平：：740×sin15°°=191.5m。500×sin15°=129.4m。2）开采水平平实际出煤量量（1）两阶段段，两水平：：9830.1/2=4915.05万t。（2）三阶段段，三水平：：一水平：（9830.1/1740）×740＝4180.62万t二三水平：（（9830.1/1740）×500＝2824.74万万t第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二四、开拓方案案及技术比较较3.阶段和和开采水平参参数3）水平服务务年限（1）两阶段段，两水平方方案：一、二水平：：68.26/2＝34.13a（2）三阶段段，三水平方方案：一水平：（68.26/1740）×740=29a二、三水平：：（68.26/1740）×500=19.61a第二节矿矿井开拓设计计方案比较示示例二四、开拓拓方案及及技术比比较3.阶阶段和开开采水平平参数4）采区区服务年年限开采水平平内每翼翼一个采采区，矿矿井由两两个采区区同采保保证产量量，考虑虑1a的的产量递递增或递递减。（1）两两阶段，，两水平平：（34.13/3））+1=12.38a（2）三三阶段，，三水平平：一水平采采区：（（29/3））+1=10.7a二、三水水平采区区：（（19.61/3）+1=7.54a第二节矿矿井井开拓设设计方案案比较示示例二四、开拓拓方案及及技术比比较3.阶阶段和开开采水平平参数5）区段段采出煤煤量（1）两两阶段，，两水平平：每个个阶段5个区段段区段斜长长：870/5=174m。。（2）三三阶段，，三水平平：一水水平4个个、二水水平3区区段一水平区区段斜长长：740/4=185m二、三水水平区段段斜长：：500/3=167m第二节矿矿井井开拓设设计方案案比较示示例二四、开拓拓方案及及技术比比较3.阶阶段和开开采水平平参数6）区段段采区煤煤量（1）两两阶段，，两水平平方案1个水平平6个采采区，1个采区区5个区区段，1个区段段出煤（4915.05/6）/5=163.84万t（2）三三阶段，，三水平平方案一水平6采区，，每采区区4区段段，每区区段出煤煤（4180.62/6）/4=174.19万t二、三水水平6采采区，每每采区3区段，，每区段段出煤（2824.74/6）/3=156.93万t第二节矿矿井井开拓设设计方案案比较示示例二四、开拓拓方案及及技术比比较3.阶阶段和开开采水平平参数表2阶阶段参数数阶段划分数目阶段斜长/m水平垂高/m水平实际出煤/万t服务年限区段数目/个区段斜长/m区段采出煤量/万t水平采区28702254915.0534.1311.38+151746×163.8437401904180.6229.009.7+141856×174.195001302824.7419.616.54+131676×156.935001302824.7419.616.54+131676×156.93第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二四、开拓方方案及技术术比较——方案1和2粗略略估算费用用方案方案1方案2基建费/万元立井开凿2×225×3000×10-4=135.0主暗斜井开凿870×1050×10-4=91.35石门开凿800×800×10-4=64.0副暗斜井开凿870×1150×10-4=100.05井底车场1000×900×10-4=90.0上下斜井车场(300+500)×900×10-4=72.00小计289.0小计263.4生产费/万元立井提升1.2×4915.05×0.5×0.85=2506.7暗斜井提升1.2×4915.05×0.87×0.48=2463.0石门运输1.2×4915.05×0.8×0.381=1797.7立井提升1.2×4915.05×0.275×1.02=1654.4立井排水380×24×365×34.13×0.1525×10-4=1732.6排水(斜,立井)380×24×365×34.13×(0.063+0.127)×10-4=2158.6小计6037.0小计6276.0总计费用/万元6326.0费用/万元6539.4百分率100%百分率103.37%第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二四、开拓方方案及技术术比较—方案3和和4粗略估估算费用方案方案3方案4基建费/万元立井开凿2×130×3000×10-4=78.0主暗斜井开凿580×1050×10-4=91.35石门开凿600×800×10-4=64.0副暗斜井开凿500×1150×10-4=100.05井底车场1000×900×10-4=90.0上下斜井车场(300+500)×900×10-4=72.00小计216.0小计190.4生产费/万元立井提升1.2×2824.74×0.5×0.85=2506.7暗斜井提升1.2×2824.74×0.58×0.48=2463.0石门运输1.2×2824.74×0.6×0.381=774.9立井提升1.2×2824.74×0.37×0.92=1153.8立井排水380×24×365×19.61×0.1525×10-4=995.5排水(斜,立井)380×24×365×34.13×(0.053+0.14)×10-4=1259.9小计3211.0小计3357.4总计费用/万元3427.0费用/万元3547.8百分率100%百分率103.5%第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二五、开拓方方案经济比比较方案1、3在建井工工程量、生生产经营工工程量、基基建费、生生产经营费费方面比较较。项目方案1方案3初期主井井筒275+20240+20副井井筒275+5240+5井底车场100001000主石门0270运输大巷17001700后期主井井筒225260副井井筒225260井底车场10002×1000主石门8000+600运输大巷6000+7000600+2×7700第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二五、开拓方方案经济比比较—方案1和和3生产经经营工程量量项目方案项目方案运输提升/万t·km工程量运输提升/万t·km工程量采区上山运输采区上山运输一区段2×1.2×983.04×4×0.174=1642.07一水平二区段2×1.2×983.04×3×0.174=1231.55一区段1.2×1045.14×3×0.185=696.06三区段2×1.2×983.04×2×0.174=821.04二区段1.2×1045.14×2×0.185=464.04四区段2×1.2×983.04×1×0.174=410.52三区段1.2×1045.14×1×0.185=232.02二三水平一区段2×1.2×941.58×2×0.167=754.77二区段2×1.2×941.58×1×0.167=377.39第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二大巷及石门运输大巷及石门运输一水平1.2×4915.05×2.25=13270.64一水平1.2×4180.62×2.52=12642.19二水平1.2×983.04×4×0.174=17989.08二水平1.2×2824.74×2.25=7626.80三水平1.2×2824.74×2.85=9660.61立井提升立井提升一水平1.2×4915.05×0.275=1621.91一水平1.2×4180.62×0.24=1204.02二水平1.2×4915.05×0.50=2949.03二水平1.2×2824.74×0.37=1254.18三水平1.2×2824.74×0.50=1694.84五、开拓方方案经济比比较—方案1和和3生产经经营工程量量第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二五、开拓方方案经济比比较—基建费用用项目方案1方案3工程量/m单价/元·m-1费用/万元工程量/m单价/元·m-1费用/万元初期主井井筒295300088.5260300078.0副井井筒280300084.0245300073.5井底车场100090090.0100090090.0主石门08000.027080021.6运输大巷1700800136.01700800136.0小计398.5399.1主井井筒225300067.5260300078.0后期副井井筒225300067.5260300078.0井底车场100090090.02000900180.0主石门80080064.060080048.0运输大巷137008001096.0214008001712.0小计1385.02096.0合计（初期+后期）1783.52495.1第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二五、开拓方方案经济比比较方案1、3初期和后后期大巷工工程量计算算。1—初期大大巷2,3,4—不同水水平后期大巷第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二五、开拓方方案经济比比较—方案1和和3生产经经营费项目方案1方案3工程量/m单价/元·m-1费用/万元工程量/m单价/元·m-1费用/万元运输提升费采区上山一区段1642.070.508834.17696.060.669465.66二区段1231.550.652802.97464.040.760352.67三区段821.040.759623.17232.020.834193.50四区段410.520.832341.55一区段754.770.762575.13二区段377.390.835315.12小计2601.86大巷及石门一水平13270.640.3925202.0912642.190.3854867.24二水平17989.080.3816853.847626.80.3922989.71三水平9660.610.3823680.69小计12055.9311537.64立井一水平1621.971.322141.001204.021.351625.43二水平2949.030.852506.681254.181.001254.18三水平1694.840.851440.61小计4647.684320.22第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二五、开拓方方案经济比比较—方案1和和3生产经经营费运提费合计19305.4717759.94维护上山费31.02万m·a35元/m·a1085.7031.02万m·a35元/m·a779.10排水费工程量/万m3单价/元·m-3费用/万元工程量/万m3单价/元·m-3费用/万元一水平11361.190.0839953.29653.520.0732706.64二水平11361.190.15251732.586527.800.1129736.99三水平6527.800.1525995.49小计2439.12合计20978.16第二节矿矿井开拓拓设计方案案比较示例例二五、开拓方方案经济比比较—方案1和和3费用汇汇总项目方案1方案3费用/万元百分率/%费用/万元百分率/%初期建井费398.50100399.1100.15基建工程费（初期+后期）1783.51002495.1139.90生产经营费23076.9511020