第3章 矿井开拓方案设计实例

4
5
6 3煤 9 10 11 12
3煤 5煤
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
北 九 采 区
北 八 采 区
9
1000
600
（1）方案二
立井单水平开拓；
700
900
北 七 采 区
800
北 六 采 区
110
1000
900
主、副井口标高+1150 m；
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较 3. 阶段和开采水平参数
5）区段采区煤量
（1）两阶段，两水平：每个阶段5个区段 区段斜长：870/5=174m。 （2）三阶段，三水平：一水平4个、二水平3区段 一水平区段斜长：740/4=185m 二、三水平区段斜长：500/3=167m
+1500 +1450 +1400 +1350 +1300 +1250 +1200 +1150 +1100 +1050 +1000 3煤 5煤 9 7 7 4 3 2 10 9 8 6 5 5煤
Ⅰ－Ⅰ剖面图
1 +1500 +1450 +1400 +1350 +1300 +1250 +1200 +1150 +1100 +1050 +1000 +950 +900 +850
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 （3）均衡生产 方案一首采区煤层条件好，能迅速达产，两翼同时 生产保证生产稳产和高产； 方案三后期为单翼生产，产量不均衡；
方案二首采区煤层条件差，对达产不利。
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
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较
1. 井筒布置
中央分列式通风，主副井位于井田中央，风井位 于井田上部边界走向中部。
2. 阶段划分和开采水平设置
因井田内瓦斯和涌水量较大，排除下山开采；同 时，井田斜长较大，倾角15°，排除单水平上下 山开采。因此，设如下两个方案： 两阶段，两水平
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较 3. 阶段和开采水平参数
6）区段采区煤量
（1）两阶段，两水平方案 每个水平6个采区，每个采区5个区段，区段出煤 （4915.05/6）/5=163.84万t （2）三阶段，三水平方案
一水平6采区，每采区4区段，每区段出煤
（4180.62/6）/4=174.19万t 二、三水平6采区，每采区3区段，每区段出煤
（4）运输方面
方案一运输环节少，反向运输量小。方案二与方案
三上下山反向运输量大。方案二运输环节多。
（5）基建投资 方案一较方案二、方案三基建投资省。 （6）外部条件 方案一、方案三铁路进线短，方案二供水线路短。
第一节 矿井开拓设计方案比较示例一
三、开拓方案比较 1. 开拓方案经济 比较 方案经济费用比较
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
西 六 采 区
（1）方案一
立井单水平开拓；
西 四 采 区
主、副井口标高+1480 m；
在+930 m设水平环形车场； 胶带大巷沿5煤底板掘进；
3
900
南二采区
2 南一采区
700
1 水 河
初期中央并列式，后期采用分区式通风 。
三阶段，三水平
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较 3. 阶段和开采水平参数 1）水平垂高 （1）两阶段，两水平：870×sin15°=225.1m。 （2）三阶段，三水平：740×sin15°=191.5m。
500×sin15°=129.4m。
2）开采水平实际出煤量 （1）两阶段，两水平：一二阶段9830.1/2=4915.05万t。 （2）三阶段，三水平： 第一阶段：（9830.1/1740）×740＝4180.62万t
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
五、开拓方案经济比较 开拓方案经济比较中的注意事项： （1）两方案的各采区均布置两条采区上山，且这些 上山的开掘单价近似相同，考虑到全井田中采区 上山的总开掘长度相同，即两方案的采区上山总 开掘费近似相同，故未对比计算；另外，采区上 部、中部和下部车场的数目在两方案中虽略有差 别，但基建费的差别较小，故也未予计算。
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较 6. 开拓延深方式
两种延深方案，一是直接延深，二是暗斜井延深
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较
6. 开拓延深方式
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较 6. 开拓延深方式
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
主要有：
基本建设费用
生产经营费用。
第一节 矿井开拓设计方案比较示例一
三、开拓方案比较
1. 开拓方案经济比较
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
一、 矿井基本资料
1. 井田概况（P45）
地面标高+80 m ~ +90 m
井田走向长度9.00 km
倾斜长度1.74 km 2. 井田内可采煤层 （P45） 共有4层可采煤层，倾角均为15°。 瓦斯和水涌出量大 。
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+1460 m ~ +1850 m 井田走向长度4.00 ~ 8.50 km 倾斜长度1.40 ~ 4.40 km
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较 3. 阶段和开采水平参数 4）采区服务年限
开采水平内每翼一个采区，矿井由两个采区同采
保证产量，考虑1a的产量递增或递减。
（1）两阶段，两水平：（34.13/3）+1=12.38a
（2）三阶段，三水平： 一水平采区： （29/3）+1=10.7a 二、三水平采区： （19.61/3）+1=7.54a
该井田煤层倾角一般为6 ~ 15°，倾斜长度在1 400 ~ 4400 m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+940 m。 方案乙：水平垂高定为+930 m。 方案丙：水平垂高定为+915 m。 结合比较，确定使用方案乙+930 m水平较为合适。
2. 井田内可采煤层 （P39）
主采5煤平均厚度33 m
次开采3煤平均厚度1.58 m
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。
Ⅱ－Ⅱ剖面图
+1650 +1600 +1550 +1500 +1450 +1400 +1350 +1300 +1250 +1200 +1150 +1100 +1050 +1000 +950 +900 +850 5煤 7 8 1 2 3
+950 +900 +850
+1650 +1600 +1550 +1500 +1450 +1400 +1350 +1300 +1250 +1200 +1150 +1100 +1050 +1000 +950 +900 +850
600
IV
800
900
1000
II
I III
900
B505
Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三个场地为比较 合理方案。
北
汭
水
河
图3－1 井田位置图
700
B402
800
B302
700
110
1000
900 1000 1100
0
800
100
0
90
0
900
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
南 一 采 区
2 1
900
南二采区
800
北 汭 水 河
700
700
11
11 0
1000
900 1000 1100
0
北 五 采 区
10 9
北四
采区 8
北三采区 7
100
北二 采 区 6 5 4 3
0
0 90 北一 采区
9
900
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23 Mt，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。
北二 采区
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
北 九 采 区
北 八 采 区
600
（1）方案三
采用立井开拓； 全矿采用+1 030 m水平
1000
北 六 采 区
900
800
800
北 七 采 区
在+ 1030 m设环行井底车场；
和+930 m辅助水平开采。 设+1 030水平轨道大巷； 沿5煤底板设胶带大巷
北
汭
800
轨道大巷按3‰流水坡度掘进；
600 900 800
西 五 采
1000
700
区
110
1000
900
西 三 采 区
0
800
9
西二 采区
北 二
100 0
采
区
8 7 西一采区
900
6 5 4
0 90 东一采区
1000 11 00
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
（2824.74/6）/3=156.93万t
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较
3. 阶段和开采水平参数
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较
4. 大巷布置
考虑到各煤层间距较小，宜采用集中大巷布置。 为减少煤柱损失和保证大巷维护条件，大巷布置
于m4煤层底板下垂距为30m的厚层砂岩内。
设+930 m水平环行井底车场。 +930 m水平轨道大巷；
1
0
4 2
5 6
初期中央并列式，后期中央边界式通风。
北
汭
水
河
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700
沿5煤底板布置胶带大巷；
南一 采 区
900
3
南二 采 区
800
800
8
北 五 采 区
北三采区 北四采区
100 0
7
北一 采 区 3
90
0
9
900
10 00 1100
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。
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
一、 矿井基本资料
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
二、储量计算 1. 工业储量Zg Zg=9000×1740×(1.8＋1.9＋1.6＋2.0)=15089.976万t
2. 可采储量Zk
P= Zg×5％= 15089.976×5％=754.499万t Zk=(Zg-P)×C=(15089.976- 754.499)=11468.4万t
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
三、矿井设计生产能力和服务年限 矿井设计生产能力
Zk 11468.4 A 136.5 万t a T k 60 1.4
根据煤层条件，按矿井设计规范，将矿井生产能 力定为120万t/a。
Zk 11468.4 T 68.26a A k 120 1.4 Zk Zb 0.4 3276.68万t 1.4
五、开拓方案经济比较
方案1、3在建井工程量、生产经营工程量、基建
费、生产经营费方面比较。
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
五、开拓方案经济比较
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
五、开拓方案经济比较
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
五、开拓方案
经济比较
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
五、开拓方案 经济比较 方案1、3初期和后 期大巷工程量计算， 如图3-10。
第二三阶段：（9830.1/1740）×500＝2824.74万t
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较 3. 阶段和开采水平参数
3）水平服务年限
（1）两阶段，两水平方案： 第一、第二水平：68.26/2＝34.13a （2）三阶段，三水平方案： 第一水平：（68.26/1740）×740=29a 第二、第三水平：（68.26/1740）×500=19.61a
上阶段运输大巷留作下阶段回风大巷使用。
第二节 矿井开拓设计方案比较示例二
四、开拓方案及技术比较 5. 上山布置 采区采用集中岩石上山联合准备； 井田一翼的中央采区上山布置在距m4煤层底板 30m以下的砂岩中，并在采后加以维护，留作下 阶段的总回风通道及安全出口； 其余采区上山位于m4煤层底板约20m的砂岩中， 并在采后加以报废。