中国矿业大学2011届本科生毕业设计 第 24 页 排水 涌水量 时间（h） 服务年限（年） 250 8760 小计 合计 费用（万元） 21.43 基价（元/h） 0.28 1652.25 2058.74 1314.09
表4-2 方案一主斜副立井二水平采区式开拓费用计算表(单位：万元)
项目 基建费用（万元） 生产费用（万元） 排水 立井提升 系数 1.2 涌水量 250 主立井开凿 表土段 基岩段 数量（1m） 基价（元） 30 144 30 144 674 450 3869.3 5545.7 4784.7 6854.9 2070.1 2070.1 小计 费用（万元） 11.61 79.86 14.35 98.71 139.52 93.15 139.52 93.15 437.2 113.06 费用（万元） 91.47 副立井开凿 表土段 开凿石门 井底车场 基岩段 岩巷 岩巷 煤量（万t） 运输距离（km） 基价（(元/t·km) 837.71 2507.51 0.174 1.6 1314.09 时间（h） 服务年限（年） 基价（元/h） 8760 21.43 小计 0.28 2151.8 2589 合计
费用（万元）
表4-3 方案三斜井二水平采区式开拓费用计算表(单位：万元) 项目 基建费用（万元） 生产费用（万元） 排水 斜井提升 系数 1.2 煤量（万t） 运输距离（km） 2507.51 0.2676 基价(元/t·km) 0.42 1314.09 338.16 开凿石门 井底车场 副斜井开凿 主斜井开凿 表土段 基岩段 表土段 基岩段 岩巷 岩巷 数量（1m） 基价（元） 46 221.44 46 221.44 674 450 小计 2474.6 2229.8 2706.5 2393.2 1542.7 1542.7 费用（万元） 11.38 49.38 12.45 52.99 103.98 69.42 103.98 69.42 299.6 65.44 费用（万元） 60.76 涌水量 时间（h） 服务年限（年） 基价（元/h） 250 8760 小计 21.43 0.28 1652.25 1951.85 合计 费用（万元）
方案 项目
方案一 方案二 方案三 费用（万元） 百分率（%） 费用（万元） 百分率（%） 费用（万元） 百分率（%） 中国矿业大学2011届本科生毕业设计 第 25 页 总费用 2058.74 105.48 2589 132.6 1951.85 100 表4-4 费用汇总表
由表4-1、4-2、4-3对比得出结果表4-4，由表4-4可以看出方案一和方案三的总费用近似相同，相差5.48%。方案一与方案三的最大的区别在于不同的副井井筒，方案一主斜—副立开拓可充分发挥主辅提升能力大、系统简单、通过风量大、技术经济效果好的优点，是大型、特大型矿井比较合理的开拓方式。结合本矿井，九百万吨的生产能力，没必要；用方案三斜井开拓，虽然副斜井的辅助提升比较困难，但本矿井开采深度较浅(矿井总深450m),故通风不是问题，且斜井井筒施工简单，占地面积也少。综合以上技术经济比较，确定矿井开拓方式为开拓方案三：斜井两水平开拓采区式。
4.2 矿井基本巷道
4.2.1井筒
矿井共有三个井筒，分别为主斜井、副斜井、中央回风斜井。 1） 主斜井
位于矿井工业场地，担负全矿井0.9 Mt/a的煤炭运输。井筒内装备一条带宽为1.2m的皮带。井筒断面为半圆拱形，净断面面积为13.65m2,掘进断面积为18.65m2 ，井筒断面布置如图4-2。
2） 副斜井
位于矿井工业场地，担负全矿的材料和设备提升。井筒内设有一趟排水管路，并敷设动力电缆。井筒断面形状为半圆拱形，净断面面积为13.2m2, 掘进断面积为16.8m2，井筒断面布置如图4-3。
3）中央回风斜井 回风斜井位于矿井工业场地，井筒净断面积为6.6m2，担负矿井部分进风风量，内设玻璃钢梯子间作为安全出口，井筒断面布置如图4-4。
根据后面通风设计部分的风速验算，各井筒风速均符合《煤炭工业设计规范》和《煤矿安全规程的规定》规定。 4.2.2井底车场及硐室
矿井为斜井开拓，煤炭由皮带运至地面；物料经副斜井运至井底车场，在井底车场换装，由电机车运到采区。如图4-5
1） 井底车场的形式和布置方式
根据矿井开拓方式，斜井和大巷的相对位置关系，确定为梭式车场，副井、井底车场铺轨以矿车辅助运输，大巷辅助运输为电机车，井底车场布如图4-6。
2） 调车方式
井底车场内设2台架线式机车（轨道），车场内的材料设备、集装箱平板车由架线机车牵引，重车顶入卸载站，机车返回井底车场存车线。大巷来的机车直接倒入卸载站然后运走。
两翼大巷驶入井底车场的电机人车在存车场存放，该处同时作为上、下井人员换乘点。 3） 硐室
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a.主井系统硐室
(1) 主井系统硐室
主井系统硐室由皮带机头驱动硐室、井底煤仓、装载胶带巷、清理井底撒煤硐室
及水泵房等组成，是井底煤流汇集和装载提升的枢纽。硐室的布置由线路布置决定。 井底煤仓的有效容量可按下式计算： Qmc＝(0.15～0.25)Amc ( 4-1) 式中 Qmc——井底煤仓有效容量，t；
Amc——矿井设计日产量，t；
0.15～0.25——煤仓系数，中型矿井取大值，大型矿井取小值。
井底煤仓的有效容量可按矿井设计日产量的15%~25%来计算，一般大型矿井取小值。因本矿井日产量为3000t，取煤仓容量系数为0.25，则需要煤仓容量为：0.25×3000＝750t。设置一个直径为7 m，高18 m的圆筒煤仓（由于煤仓的径高比为0.22~0.42），总容量约900 t，能够满足矿井生产需要。直立煤仓通过一条装载输送机巷与斜井胶带连接。
(2) 副井系统硐室
副井系统硐室由中央水泵房、水仓、清理水仓硐室、中央变电所、调度及等候室组成。按煤矿矿井井底车场硐室设计规范规定，主排水泵用室与主变电所应联合布置，并宜靠近敷设排水管路的井筒。硐室与井简垂直距离不宜小于20 m。 关于水仓的设计如下：
按《煤矿安全规程》第二百八十条之规定，主要水仓必须有主仓和副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。新建、改扩建矿井或生产矿井的新水平，正常涌水量在1000 m3/h以下时，主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。
取水仓的主仓和副仓之间距离为20 m。由于本矿井最大涌水量为300m3/h，所需水仓的容量为：
Q0=300×8=2400 m3
根据水仓的布置要求，水仓的容量为：
Q?S?L
( 4-2)
式中 Q——水仓容量，m3； S——水仓有效断面积，m2； L——水仓长度，m。
设计水仓断面积为10 m2，水仓长度为250m，则水仓容量为：
Q=10×250=2500m3
由上面计算得知，Q>Q0，故设计的水仓容量满足要求。
(3) 其它硐室
医疗硐室、机修硐室、消防车硐室、井下材料库、火药库、乘人车场等。 4.2.3主要开拓巷道
辅助运输大巷和主运输大巷沿岩层布置，巷道坡度为3‰～5‰。主、辅运输大巷均为锚梁网索喷支护矩形断面，掘进宽度为4.8 m，高为3.9m设计掘进断面为14.2 m2和16.2 m2。
两条总回风大巷基本沿煤层顶板掘进，布置在煤层中，两条回风大巷断面及支护特征均相同，为锚梁网索喷支护矩形断面，掘进宽度为4.74 m，高为3.82 m，设计掘进断面为和15.7m2，净断面为14.5 m2。主要的井筒及巷道断面图如下所示：
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主斜井井筒断面图1:503002753700粉刷面积/㎡ 165031314256002450250701263440042005000
支围岩普氏系数（f） 净 2～3 掘 基础 宽 高 掘进断面 掘进尺寸/mm 护厚度/mm 拱 壁 基础 合计 铺底/m3 每米混凝土消耗量/m3 2524100备注 13.65 18.65 0.15 4800 4400 300 2.12 1.2 0.15 3.47 1.68 9.8
图4-2 主斜井井筒断面图
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副斜井井筒断面图1:50350
1000500300500120012001000155010042004900围岩掘进断面 普氏系数（f） 净 掘 基础 宽 4～6 掘进尺寸/mm 支粉护每米混凝土消耗量/m3 刷厚铺面度底积//mm 拱 壁 基础 合计 /m3 ㎡ 备注 表土9.6 段 高 13.2 16.8 0.26 4900 3950 350 2.5 1.05 0.26 3.81
4-3 副斜井井筒断面图
26004000