采矿工程毕业设计(论文)-鸡西矿业集团盛和煤矿1.5Mta新井设计【全套图纸】

摘要
本设计矿井为鸡西矿业集团盛和煤矿1.5Mt/a新井设计。

此矿区内有四层煤全区可采，分别是23#、34-2#、48#和54#，平均总厚度8.4米。

煤层工业牌号为1/3焦煤和焦煤，煤层倾角为20°，地质构造条件简单。

设计井田的工业储量为169.83Mt，可采储量为123.9Mt，矿井服务年限为59年，本矿井设计采用立井开拓方案，划分三个水平，采用上山开采，一个工作面达产。

采用集中布置，走向长壁后退式采煤法采煤，综合机械化回采工艺。

工作面采用刮板输送机运输；区段运输平巷采用带式输送机运输；大巷采用14t架线式电机车牵引，3t底卸式矿车运输，采用1.5t固定式矿车作为辅助运输。

通风方式为分区抽出式通风。

工作面长度为220m，年工作日为330d，提升方式采用1对16t箕斗提升，净提升时间为16h，采用〝三八〞工作制。

关键词可采储量分区抽出式走向长壁
由于本设计时间有限，本人的工作能力及现场经验也有限，因此在本设计中会出现一些问题，请各位专家及老师批评指正。

全套图纸，加153893706
Abstract
This design mine pit is abundant and the coal mine 1.5Mt/a newwell design for the Jixi mining industry group. In this mining area has four coals entire areas to be possible topick, respectively is 23#, 34-2#, 48# and 54#, the average totalthickness 8.4 meters. The coal bed industry trademark is 1/3 cokingcoal and the coking coal, the coal bed inclination angle is 20°, thegeologic structure condition is simple. The design well fieldcommercial production is 169.83Mt, the recoverable resources is123.9Mt, the mine pit service life is 59 years, this mine pit designuses the vertical shaft development plan, divides three levels, usesclimbs mountains mining, a working surface reaches produces. Uses thecentralism arrangement, moves towards the long wall backlash type topick mining coal, the synthesis mechanization picks the craft.The working surface uses the scraper conveyer transportation; Thesector transports the even lane to use the belt type conveyertransportation; The big lane uses the 14t wire laying type electriclocomotive to tow, the 3t mine car transportation, uses the1.5t stationary type mine car to take the assistance transportation.Ventilates the way to extract the type for the district to ventilate.The working surface length is 220m, the year working day is 330d, thepromotion way uses1pairof16tpromotion, promotes the timeis only 16h,uses 38 work systems. The key word recoverable resources district extracts the type to movetowards the long wall Because this design time limited, myself working ability andscene experience also limited, therefore in this design has someproblems to be again
unavoidable, asks fellow experts teacher tocriticize points out mistakes.
目录
摘要 (I)
Abstract (II)
目录 (1)
绪论 (1)
第1章井田概况及地质特征 (2)
1.1 井田概况 (2)
1.1.1 交通位置 (2)
1.1.2 地形地势 (2)
1.1.3 气象地震 (3)
1.1.4 水文地质情况 (3)
1.1.5 煤田开发史 (3)
1.1.6 工农业及原料供应状况 (3)
1.1.7 水源及电源 (3)
1.2 地质特征 (3)
1.2.1 矿区范围内的地质情况 (3)
1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征 (5)
1.2.4 岩石性质、厚度特征 (6)
1.2.5 井田内水文地质情况 (6)
1.2.6 沼气、煤尘及煤的自燃性 (7)
1.2.7 煤质、牌号及用途 (7)
1.3 勘探程度及可靠性 (7)
第2章井田境界、储量、服务年限 (8)
2.1 井田境界 (8)
2.1.1. 确定井田的依据 (8)
2.1.2. 井田境界 (8)
2.1.3.井田未来发展情况 (8)
2.2 井田储量 (8)
2.2.1 井田储量计算 (8)
2.2.2 保安煤柱的设计方法 (8)
2.2.3 储量计算方法 (9)
2.2.4 储量计算评价 (10)
2.3 矿井工作制度、生产能力、服务年限 (11)
2.3.1 矿井工作制度 (11)
2.3.2 矿井生产能力的确定 (11)
2.3.3 矿井服务年限的确定 (11)
第3章井田开拓 (13)
3.1 概述 (13)
3.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述 (13)
3.1.2 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况 (13)
3.1.3 确定井田开拓方式的原则 (13)
3.2 矿井开拓方案的选择 (13)
3.2.1 井硐形式和井口位置 (13)
3.2.2 开采水平数目和标高 (17)
3.2.3 开拓巷道的布置 (19)
3.3 选定开拓方案的系统描述 (20)
3.3.1 井硐形式和数目 (20)
3.3.2 井筒位置及坐标 (20)
3.3.3 水平数目及高度 (20)
3.3.4 石门、大巷的布置 (20)
3.3.5 井底车场形式的选择 (20)
3.3.6 煤层群的联系 (23)
3.3.7 采区划分 (23)
3.4 井筒布置和施工 (24)
3.4.1 井硐穿过的岩石性质及井硐支护 (24)
3.4.2 布置及装备 (24)
3.4.3 井筒施工 (28)
3.4.4 延深意见 (28)
3.5 井底车场及硐室 (28)
3.5.1 井底车场形式的确定及论证 (28)
3.5.3 存车线长度的确定 (29)
3.5.4 井底车场设计 (30)
3.6 开采顺序 (35)
3.6.1 井田开采顺序 (35)
3.6.2 沿井田走向的开采顺序 (36)
3.6.3 沿煤层垂直方向的开采顺序 (36)
3.6.4 采区接替计划 (36)
第4章采区巷道布置及采区生产系统 (40)
4.1 采区概述 (40)
4.1.1 采区位置、范围及采区煤柱 (40)
4.1.2 采区地质、煤层情况 (40)
4.1.3 采区生产能力、储量及服务年限 (40)
4.2 采区巷道布置 (42)
4.2.1 区段划分 (42)
4.2.2 采区上山布置 (42)
4.2.3 采区车场布置 (42)
4.2.4 采区煤仓形式、容量及支护 (48)
4.2.5 采区硐室简介 (49)
4.2.6 采区工作面接续 (49)
4.3 采区准备 (49)
4.3.1 采区巷道的准备顺序 (49)
4.3.2 采区巷道的断面图及支护方式 (50)
第5章采煤方法 (51)
5.1 采煤方法的选择 (51)
5.2 回采工艺 (51)
5.2.1 回采工艺的选择及使用设备 (51)
5.2.2 回采工作面的循环方式和劳动组织形式 (52)
第6章井下运输和矿井提升 (55)
6.1 矿井井下运输 (55)
6.1.1 运输方式和运输系统的确定 (55)
6.1.2 矿车的选型与数量 (55)
6.1.3 采区运输设备的选择 (56)
6.2 矿井提升系统 (57)
第7章矿井通风与安全 (61)
7.1 通风系统的确定 (61)
7.1.1 概述 (61)
7.1.2 矿井通风系统的确定 (61)
7.1.3 主扇工作方式的确定 (61)
7.2 风量计算和风量分配 (62)
7.2.1 矿井风量计算的规定 (62)
7.2.2 采掘工作面及硐室所需风量的计算 (63)
7.2.3 矿井总供风量 (67)
7.2.4 风量分配 (67)
7.2.5 风量的调节方法与措施 (68)
7.2.6 风速验算 (68)
7.3 矿井通风阻力的计算 (70)
7.3.1 确定全矿井最大通风阻力和最小通风阻力 (70)
7.3.2 矿井等积孔的计算 (71)
7.4 通风设备的选择 (72)
7.4.1 主扇的选择计算 (72)
7.4.2 电动机的选择 (73)
7.4.3 反风措施 (73)
7.5 矿井安全技术措施 (73)
7.5.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施 (73)
7.5.2 预防井下火灾 (74)
7.5.3 预防水灾措施 (74)
7.5.4 其它事故预防 (74)
7.5.5 避灾路线及自救 (75)
第8章矿井排水 (76)
8.1 概述 (76)
8.1.1 矿井水来源及涌水量 (76)
8.1.2 对排水设备的要求 (76)
8.2 矿井主要排水设备 (76)
8.2.1 排水方式和排水系统简介 (77)
8.2.2 主排水设备及管路选择计算 (77)
第9章矿井主要技术经济指标 (81)
结论 (83)
致谢 (84)
参考文献 (85)
附录一 (86)
附录二 (91)
绪论
通过大学四年对采矿工程基础课的学习，让我们对矿井的主要生产系统：运输、排矸、通风和运料，有了初步的了解，对整个矿井的开拓方式、准备方式和回采方式有了更深一层的认识。

我们现对鸡西矿业集团盛和煤矿进行1.5Mt/a新井设计。

本设计包括：井田概况、井田储量，服务年限、井田开拓、采区巷道布置及采区生产系统、采煤方法、井下运输和矿井提升、矿井通风安全和矿井排水。

通过本次设计的内容，起到了对采矿工程专业知识的融会贯通。

由于本人对实地的工作经验不足，所以在设计中必然存在一些问题，望各位专家及老师多批评指正。

第1章井田概况及地质特征
1.1 井田概况
1.1.1 交通位置
盛和矿位于黑龙江省鸡西市滴道区境内，西起F
30断层,东至F
11
断层与
鸡西区相邻，北以河北背斜轴和54#露头为界，南以23#煤层的-900m标高垂直投影到地面线为界，东西长6.15km，南北宽3.5km，全区面积21.525k m2。

地理坐标在北纬45º18′42″—45º22′16″，东经130º42′20″—130º51′31″。

勘探区内公路四通八达,南部有林口至密山铁路线,国家级公路方虎线.通东海矿有铁路专用线,距牡密线的东海站，哈达河站约10km，公路可通鸡西，密山，交通较为方便。

(见图1-1)
图（1－1）交通位置图
1.1.2 地形地势
本区属低山台地,河谷型地形,北侧和东侧是由古老的麻山群变质岩系组
成的老年期地貌,声势陡峭,东部声势平坦,是穆棱河及其支流的冲积平原。

西部是由第三纪玄武岩形成的台地,地面最大高差在250m左右。

1.1.3 气象地震
矿区内自11月至翌年4月为冻结期,冻结深度为1.5-2.0mm,最高气温在零上37℃至31℃，最低气温在-29℃至-34℃，全年平均气温在零上0.5℃。

年降水量在370—631mm,平均降水量为540mm,属大陆性季风气候,处于亚寒带,风向多为西北和西南,风力3-4级。

盛和矿无地震史。

1.1.4 水文地质情况
最大涌水量为369.3m3/h，最小涌水量为246.2m3/h。

市内有穆陵河，但距离盛和煤矿较远，没有影响。

1.1.5 煤田开发史
盛和矿为新开发的煤田，所以无开发史。

1.1.6 工农业及原料供应状况
盛和矿井田周围有农田和国有林地分布，可为矿区提供一部分生产资料，矿井建设及生产所需设备可由附近省市厂家提供。

1.1.7 水源及电源
盛和矿区水源来自开采地下水，能够满足生产与生活需要。

生产与生活用电均来自鸡西市和鸡东县供电局可实现双回路供电。

1.2 地质特征
1.2.1 矿区范围内的地质情况
盛和矿区地层走向为EW，倾向为S,倾角为20°。

地层厚度为900-1100m。

表土及风化带厚度约20-63m，表土中无流沙岩。

岩层多由细砂岩及中砂岩构成。

详见图（1－2），煤层综合柱状图。

图（1－2） 煤　层　综　合　柱　状　图
1.2.2 井田范围内和附近的主要地质构造
盛和井田范围内的主要地质构造为断层，有极少数的向斜和背斜，其中断层共有5个，都是倾向断层。

详见表（1－1），断层特征表。

表1-1 断层发育及落差表
1.2.3 煤层赋存状况及可采煤层特征
煤层赋存不太深，倾角在17-23º，详见煤层赋存特征表(1-2)。

表（1-2）煤层赋存特征表
1.2.4 岩石性质、厚度特征
煤层顶底板的厚度一般都大于8m,多为砂岩。

详见表(1-3)：
表（1-3）
1.2.5 井田内水文地质情况
涌水量预计：计算公式K=Q/T
式中K—为充水系数；
Q—为实测涌水量；
T—为原煤产量。

因为年工作日为330天，所以每月工作的天数为：
330÷12=27.5天
月产原煤：
150÷330⨯27.5=12.5万t/月
根据邻近生产矿井的生产资料含水系数选为1.3，产量按12.5万t/月，则:
(3
125000
)3.1
=
⨯
=
⨯
÷
(
27
2.
Q/
m
246
)
5.
24
h
最大涌水量按1.5倍的正常涌水量计算，为246.2⨯1.5=369.3m3/h。

1.2.6 沼气、煤尘及煤的自燃性
根据邻近矿井生产的资料推测盛和矿井的瓦斯绝对涌出量为4.09m3/min，相对涌出量为 4.36m3/t，属低瓦斯矿井。

各煤层的煤尘爆炸指数在25.3%—53.7%之间，属有煤尘爆炸危险的矿井，煤的自然发火期为8个月。

1.2.7 煤质、牌号及用途
本矿井煤属低硫、低磷，中低灰分的焦煤和1/3焦煤，其中1/3焦煤占62.51%，发热量一般在6500—7500千卡。

主要工业用途以冶金用煤为主，火电厂作动力用煤次之。

1.3 勘探程度及可靠性
1.本井田的精查工作量是很大的，除以往工作量以外，最后一次精查区内又钻了238个孔，13.6万余米，基本上搞清本井田的煤层赋存情况和主要的地质构造情况。

但由于地质构造复杂，相当一部分断裂仍是推定的，控制程度还有较大摆动。

根据本区断裂的一般规律，往往在大断裂附近还有很多较小的断裂，再者由于煤层走向变化大，还可能有新的断裂没有控制，这些都需要在建井和生产过程中予以注意。

有的钻孔孔斜较大，对构造的推定也有一定的影响。

2.矿井涌水量是用类比法推算的，瓦斯等级也是推算的，所以可靠性都不足，待矿井建成后，根据实际情况重新确定。

第2章井田境界、储量、服务年限
2.1 井田境界
2.1.1. 确定井田的依据
1.要适于选择井筒位置,安排地面生产系统和各建筑物；
2.井田要有合理的走向长度,以利于机械化程度的不断提高；
2.1.2. 井田境界
井田境界：北部以+150标高线为界，南（深部）以-900m标高为界，西
以F
30断层为界；东以F
11
断层为界。

2.1.
3.井田未来发展情况
随着科技的不断进步与发展，本井田的勘探水平也会不断的提高，可能在深部发现可采煤层。

2.2 井田储量
2.2.1 井田储量计算
参加储量计算的煤层有23#、34-2#、48#和54#共四层煤。

2.2.2 保安煤柱的设计方法
1.保护煤柱的留设方法
依据《煤矿安全规程》，（以下简称《规程》）。

（1）工业场地及主要井巷保护煤柱留设；
①工业场地保护煤柱留设，应在确定地面受保护面积后，用移动角圈定煤柱范围。

移动角数值应采用本矿区实测数据或与本矿区条件类似的矿区的实测数据选取。

工业场地地面受保护面积应包括受保护对象及围护带，围护带宽度为15m；
②不包括在工业场地范围内的立井，圈定其保护煤柱时，地面受保护对象应包括轿车房，井口房或通风机房风道等，围护宽度为20m。

圈定立井保护煤柱时，应根据井筒深度、岩性、用途、煤层赋存条件及地形特点等因素，
按国家现行标准《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定执行。

（2）断层带几井田径界煤柱的留设
1.断层带及井田境界煤柱可按照实习矿井所留设煤柱尺寸获取30～50m 的煤柱宽度来计算。

并不是所有的地面建筑物、河流等均须留置保护煤柱，设计时应结合实习井的具体情况和“三下”采煤理论进行分析。

2.本井田边界煤柱留设及断层、井筒周边煤柱的留设
井田边界煤柱留设为40m ；断层带煤柱留设为40m ；井筒周边煤柱留设为15m 。

2.2.3 储量计算方法
采用分水平及投影块段法，用煤层真厚度和斜面积计算储量，块段平均厚度采用钻孔见煤厚度，以算术平均法求出。

工业储量：
计算公式：γα
⨯⨯=M S
Q cos
式中 Q —块段储量；
S —块段平面积； α—煤层平均倾角； M —块段平均厚度；
γ—煤的视密度，详见表（2－1）。

表（2－1） 煤层视密度
块段面积在1：5000的煤层储量计算图上用电子求积仪求得，块段倾角
采用余切尺量得。

23#：5.503641.15.220cos 25
.054=⨯⨯︒
⨯=
c Z Mt
34-2#：5.409741.10.220cos 25
.054=⨯⨯︒⨯=
c Z Mt
48#：0.405840.10.220cos 25
.054=⨯⨯︒⨯=c Z Mt
54#：5.379040.19.120cos 25
.054=⨯⨯︒
⨯=c Z Mt
可采储量：
C P Z Z c ⨯-=)(
式中 Z —可采储量，Mt ；
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
久煤柱损失量，Mt ；
C —采区采出率，厚煤层不低于0.75；中厚煤层不低于0.8；薄煤层不低于0.85；地方小煤矿不低于0.7。

23#：5.368781.0)5.4845.5036(=⨯-=Z Mt 34-2#：295082.0)3915.4097(=⨯-=Z Mt 48#：295081.0)4070.4058(=⨯-=Z Mt
54#
：5.280283.0)4045.3790(=⨯-=Z Mt
2.2.4 储量计算评价
盛和矿的煤层发育良好，厚度较稳定，倾角缓倾斜，井田范围内大的构造控制可靠，水文地质条件中等，储量计算较为可靠。

煤层储量见表（2－2）。

表（2－2） 煤层储量计算表
2.3 矿井工作制度、生产能力、服务年限
2.3.1 矿井工作制度
依据《煤矿安全规程》，《煤矿生产许可法》和《劳动法》有关规定，结合盛和矿的实际情况，拟制定工作制度如下：
设计年工作日330d，日提升16h，采用“三八”工作制。

2.3.2 矿井生产能力的确定
根据该井田的实际情况，初步拟定了三种矿井年生产能力方案，具体如下：
方案A：1.2Mt/a
方案B：1.5Mt/a
方案C：1.8Mt/a
上述三种方案，具体选择哪一种，还应该根据矿井服务年限来确定。

2.3.3矿井服务年限的确定
矿井服务年限的计算公式如下：
Ｔ＝Ｚ／（Ａ×Ｋ）
式中：T—矿井服务年限，a；
Ｚ—矿井设计可采储量，Mt；
Ａ—生产能力，Mt／a；
K—矿井储量备用系数，K＝１.3～1.5；
根据本设计矿井实际情况，K值取1.4。

依据以上拟定的矿井生产能力，服务年限的确定现提出三种方案，具体如下：
方案Ａ：1.2Mt/a
Ｔ＝Ｚ／（Ａ×Ｋ）＝123.9/（1.2×1.4）=74a
方案Ｂ：１.5Mt/a
Ｔ＝Ｚ／（Ａ×Ｋ）=123.9/（1.5×1.4）=59a
方案Ｃ：1.8Mt/a
Ｔ＝Ｚ／（Ａ×Ｋ）=123.9/（1.8×1.4）= 49a
参照《煤炭工业矿井设计规范》规定，如表2-3，
表（2－3）矿井与水平服务年限
经以上表格比较，
方案Ａ：1.2Mt/a，T=74a>60a；
方案Ｂ：1.5Mt/a, T=59a,较为合理；
方案Ｃ：1.8Mt/a，T=49a<50a。

所以方案B较合理，即：矿井生产能力为：A＝1.5Mt/a，矿井服务年限Ｔ＝59a。

第3章井田开拓
3.1 概述
3.1.1 井田内外及附近生产矿井开拓方式概述
盛和煤矿与城子河煤矿邻近，周边无小井，情况具以查明。

3.1.2 影响本设计矿井开拓方式的因素及具体情况
盛和矿建设必须严格按照基本建设程序办事，确定矿井开拓方式必须充分考虑多个主井工艺系统的机械化装备水平。

矿井机械化程度的高低不仅直接影响井型和经济效果，而且往往由于提升，运输设备的革新发展，而引起开拓本身发生变化。

3.1.3 确定井田开拓方式的原则
1.要适应当年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，自动化创造条件；
2.必须惯彻执行有关煤矿安全生产的有关规定。

要建立完善的通风系统，创造良好的条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常性保持良好状态；
3.合理开发国家资源，减少煤炭损失；
4.贯彻执行有关煤炭工业的技术政策,为多出煤、早出煤、出好煤、投资少、成本低、效率高创造条件。

要使生产系统完善、有效、可靠，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，节约基建工程量，加快矿井建设；
5.合理集中开拓布置，简化生产系统，避免生产分为集中生产创造条件。

3.2 矿井开拓方案的选择
3.2.1 井硐形式和井口位置
（一）井硐形式方案比较
开拓方式的选择应全面考虑各种因素，主要因素包括：
井田地质和水文地质条件；煤层赋存和开采技术条件；地形地貌和地面外部条件；技术装备和工艺系统条件；施工技术和设备条件；总体设计和矿
井生产能力要求等。

对以上因素要综合研究，通过系统优化设计和多方案技术经济比较确定。

1.双斜井开拓（如图3-1）
图（3-1）双斜井开拓示意图
斜井与立井相比有如下优点：
（1）带式输送机提升增产潜力大，改扩建比较方便，容易实现水平生产，并能减少井下石门长度；
（2）井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度快，地面工业建筑，井筒装备，井底车场及硐室投资都比较少；
（3）井筒装备和地面建筑物少，不用大型提升设备，钢材消耗量小。

缺点：
（1）由于斜井较长，沿井筒敷设管路，电缆所需的管线长度较大；
（2）在自然条件相同时，斜井要比立井长得多；
（3）斜井通风风路较长，对瓦斯涌出量大的大型矿井，斜井井筒断面小，通风阻力过大，可能满足不了通风的要求，不得不另开专用进风或回风的立井并兼做辅助提升。

当表土为富含水的冲积层或流砂层时,斜井井筒掘进技术复杂,有时难以通过；
（4）围岩不稳固时，斜井井筒维护费用高，采用绞车提升时，提升速度低，能力小，钢丝绳磨损严重，动力消耗大，提升费用高，当井田斜长较大时，采用多段绞车提升，转载环节多，系统复杂，更要多占用设备和人力。

适用条件：煤层赋存较浅，垂深在200m以内，煤层赋存深度为0－500m，含水砂层厚度小于20～40m，表土层不厚，水文地质情况简单的煤层。

井筒不需要特殊方法施工的缓倾斜及倾斜煤层。

技术评价：根据本井田的地表情况，地质构造，煤层赋存等因素，本井田煤层赋存最深-900m标高，平均煤层倾角20º，满足采用双斜井开拓，故此方案在技术上可行。

2.双立井开拓（如图3-2）
图（3-2）双立井开拓示意图
优点：（1）立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升有利；
（2）机械化程度高，易于自动控制；
（3）井筒为圆形断面机结构合理，维护费用低，有效断面大通风条件好，管线短，人员升降速度快。

适用条件：煤层赋存深度200—-900m，含水砂层厚度20－400m,立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯和水文等自然条件限制。

技术上也比较可靠。

当地质条件不利于平硐或斜井开拓时均采用立井开拓方式。

技术评价：根据本井田的地表情况，地质构造，煤层赋存等因素，本井田煤层赋存最深-900m标高，平均煤层倾角20º，满足采用双立井开拓，故此方案在技术上也可行。

3.主斜副立井开拓（如图3-3）
图（3-3）主斜副立开拓示意图
优点：兼有斜井和立井的优点。

缺点：如果井底相距近，则井口相距较远，地面建筑物比较分散，占地较多，相应地增加煤柱损失。

地面井口相距近时，井底车场相距较远，布置及调度不太方便。

适用条件：介于双立与双斜的适用条件之间。

技术评价：根据盛和矿地质条件的实际情况，该方案在技术上不合理。

经过以上的技术条件比较，较为合理的只有方案一和方案二，所以以下对两个方案进行经济比较，（见表3-1）：
表3-1 开拓方案经济比较表
经以上技术比较和经济比较，方案二为最优方案。

（二）井口位置
井口位置的选择是井田开拓的重要组成部分。

在选择开拓方式的同时，就要考虑各种可能的井口位置。

1.井下条件
（1）在井田走向方向的储量中央或靠进中央位置使井田两翼可采储量基本平衡，这样可使走向运输大巷的运输费用最低，同时在生产中能保持两翼均衡生产和采区的正常接续，而且巷道维护、通风等费用也相应降低。

若因地面、井下某种因素影响靠近中央位置，需要偏离时，在可能条件下要少偏离，尽量避免井筒偏于一侧，形成单翼生产的不利局面，特别是第一水平量亦可采储量的平衡问题。

（2）在井田倾斜方面：采用单水平开采时考虑上、下山合理的长度，井筒与上山下部运输大巷靠近，与井底车场形成一体，尽可能不搞石门。

采用多水平开拓时，在考虑各水平石门工程量总和小的同时，应首先考虑第一水平的开采，然后兼顾其他水平。

井筒与井底车场及主要运输大巷位置的选择统一考虑。

（3）井筒应尽量避开或少穿地质及水文复杂的底层或地段。

同时将井底车场置于地质和水文条件好的稳定岩层中，并注意不受底部强含水层承压水威胁。

（4）尽量减少井筒及工业场地煤柱数量，特别是少压或不压前期开采
条件好的煤层。

有条件时可放在无煤带和煤层无开采价值的地带。

2. 地面条件
（1）井口应满足防洪设计标准；
（2）井口要避开地面滑坡、岩崩、泥石流、流砂等危险地区；
（3）工业场地要少占或不占良田；
（4）井口位置要与矿区总体规划的交通运输、供电、水源、居住区、辅助企业等布局相协调，使之有利于生产，方便生活。

依据盛和井田的储量分布图及勘探线剖面图，确定井田的储量中心，考虑井田的划分和井口位置，大体可分两种方案：
方案一：井筒位于断层的上盘；
方案二：井筒位于断层的下盘。

经以上技术比较，方案二比较合理。

3.2.2 开采水平数目和标高
1.开采水平—简称“水平”。

运输大巷及井底车场所在的位置及所服务的开采范围。

开采水平的尺寸以水平垂高表示。

水平垂高是指该水平开采范围的垂高。

合理的水平垂高的要求：
（1）具有合理的区段数目；
（2）要有利于采区的正常接替；
（3）证开采水平有合理的服务年限及足够的储量；
盛和煤田，四层煤，全区可采，煤层倾角为17-23°，井田走向长6150m, 四层煤总厚8.4m，平均煤厚为2.1m，属于中厚煤层。

根据Z=（Z
C -P）82
.0
可得
Z=44479.26L
因为盛和煤矿的生产能力为1.5Mt/a ，可根据表3-3得
表（3－3） 矿井与水平服务年限
由P=K
A Z ⨯ 得 Z=P Mt K A 5.524.15.125=⨯⨯=⨯⨯
得km Z L 18.126
.44479105.5226.444796
=⨯== 根据开拓面图量出斜长L=1.18km 可知第一水平开到-250标高，井筒垂深400m ，二水平与三水平根据暗斜井，主副井筒长度与倾角分别定为-550，-900标高，服务年限分别为19a 和15a 。

2. 水平划分方案比较
综合以上：本设计矿井为3个水平，一水平标高为-250，二水平标高为-550，三水平标高为-900。

矿井开拓方式为双立井为主的综合开拓。

可采储量为Z=123.9Mt ，设计生产能力为150Mt/a ； 服务年限为T=Z/AK=123.9/(1.5×1.4)=59a 。

图（3-4） 水平划分示意图
3.2.3 开拓巷道的布置
1. 开拓巷道布置方式的选择
根据煤层的数目和间距，大巷的布置方式分为单煤层布置，分煤组布置和全煤组集中布置。

采用集中运输大巷时，各煤层（组）间用采区石门联系。

当煤层倾角太大时，层间联系也可用溜井或斜巷。

本采区采用集中运输大巷。

集中运输大巷适用条件：适于煤层层数多，层间距不大的矿井；井田走向长度大，服务年限长；下部煤层底板有坚硬岩层，容易维护；煤质牌号相同，要求分采分运；自然发火严重，便于分区，分段处理事故；采区尺寸大，石门长度短。

由于本井田的煤层间距比较小，平均为30m 左右，走向长度不大，煤层的顶底板分别为细砂岩和粗砂岩，岩性较坚硬，适合于集中运输大巷。

具体布置见图（3-5）： 54#
23#34-2#
48#
54#48#34-2#23#
34-2#48#54#
图（3-5）水平切面示意图
3.3 选定开拓方案的系统描述
3.3.1 井硐形式和数目
双立井开拓，分三水平开采。

一水平储量大，倾角20°采用上山开采，二水平与三水平的煤层倾角均为20°左右，经过经济比较，二水平与三水平采用暗斜井开拓，上山开采。

3.3.2 井筒位置及坐标
井口位于井田中央
主井：（403550，5023725）；
副井：（403450，5023775）。

3.3.3 水平数目及高度
分三个水平，第一水平标高为-250，第二水平标高为-550，第三水平标高为-900。

3.3.4 石门、大巷的布置
为了保证井下运输能力，主石门与大巷的断面尺寸相同，布置详见断面图。

断面尺寸见图（3-6）及（3-7）。

表3-5 大巷断面特征表
3.3.5 井底车场形式的选择
井底车场形式选择的因素：调车简单，管理方便，弯道及交叉点少；保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产的可能性；符合有关规程，规范；井巷工程量小，建设投资省，便于维护；施工方便，各井筒间，井底车场巷道与主要巷道间能迅速惯。