河南理工大学2007届本科毕业论文（设计）
大。瓦斯涌出量大。煤层走向长度长，倾斜长度较长。 1、井田内划分及开采水平数目及位置：
根据煤层赋存状况，煤层倾角4°，为倾斜煤层。井田走向长，倾向的高差较小，可将井田直接划分为带区，采煤工作面沿煤层倾向推进。即采用倾斜长壁采煤法。
由于井田地质条件，走向长度不受规定限制。 水平标高的确定：
为了有利于整个井下开拓布置带区的开采，减少岩石工程量，减少初期投资，缩短建井工期，设计单水平开采，标高为+540m。 2、井筒形式、数目及其配置
（1）井筒形式的选择
该井田内北部为山地。可采煤层埋藏深，煤层倾角变缓，为4°左右。决定采用立井开拓方式。这样井筒短，提升速度快，提升能力大。立井开拓的适应性很强，一般不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制。立井的井筒短、提升能力大、对辅助提升特别有利。
（2）井筒数目
采用立井开拓时，一般只开凿一对提升井筒（主、副井），风井的个数应根据安全生产、通风需要和一井多用的原则合理确定。本设计矿井为高瓦斯矿井，煤层赋存深，考虑经济因素，矿井初期可设一个风井为全矿服务，后期可另外建设一个风井。并采取边界式通风，
（3）井筒位置的选择
井筒位置的选择应首先满足水平的开采、缩短贯通距离，减少井巷工程量。在一般情况下，井筒位置应选择在井田中央或最小货载运点上。选择井筒位置既要力求做到对井下开采有利，又要注意使地面合理布置，还要有利于井筒的开掘和维护。本设计井田中部地势平坦。因此，设计将井筒位置布置在井田的中部。
3运输大巷和总回风大巷的布置及与煤层间的联系方式
为了减少煤柱损失和便于维护巷道，将运输大巷布置在距离煤层15m处的煤层底板岩石中。布置岩石大巷时，应避免在松软、吸水膨胀、易风化的岩石中布置，同时还应避开支承压力的不利影响。
考虑到煤层不具有自燃发火倾向，且煤质为比较坚硬的无烟煤，将巷
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道布置在煤层中维护并不困难。
3.2.2开拓方案提出及技术比较
根据前述各项决定，本井田在技术上可行的开拓方案有下列三种： ⑴立井单水平，见图3－2－1；
2斜井单水平，见图3－2－2。开采近水平煤层时，斜井从顶板穿入。对中型斜井，主井可采用胶带输送机，副井则采用串车提升。井筒倾角18度。
⑶立井一水平加暗斜井二水平延伸，见图3－2－3。
方案I和方案Ⅲ的区别在于方案I为立井单水平上下山开采,方案Ⅲ为主井单水平加加暗斜井二水平延伸上山开采,两方案的生产系统简单可靠.两方案对比, 方案Ⅲ多开一个水平，相应的要设立两个井底车场，虽然生产系统简单，但井巷工程量大，运输距离大，井巷维护费用及开拓费用相对很大，所以决定选择方案Ⅰ。
方案I和方案II的区别在于方案1为立井单水平上下山开采,方案II为斜井单水平上下山开采,两方案的生产系统简单可靠.两方案对比,开立井生产系统井筒短，提升速度快，提升能力大，运输环节少。方案II井筒掘进技术和施工设备简单，掘进速度块，无须大型提升设备，投产早。虽然说方案I与方案II相比，在施工技术、设备器材、地面设施、井筒装备和井底车场都比较简单、工程量少，但是斜井的井筒长，维护费用高，各种管线敷设长度大，通风阻力大，人员进出井和材料设备等辅助运输时间长，增加了不少费用。所以方案I与方案II要通过经济比较才能确定出最优方案。
粗略估算表明,两方案费用相差不大.
+880+680+540+470河南理工大学2007届本科毕业论文（设计）
I、II两个方案均属技术上可行的方案，水平服务年限也均符合要求。因此两方案要通过经济比较才能够确定其优劣。
3.2.3方案经济比较
由于方案I和方案II在第一水平内的准备方式和采煤方法都完全相同，方案比较法在对不同的开拓方案进行比较时，一些相同的部分可以不进行比较，于是我们在对方案I和方案II两个方案进行比较时，可以只将两个方案中有差别的建井工程量,生产经营工程量,基建费,生产经营费和经济比较结果,分别计算汇总于表3-2-1——3-2-5
(1)两方案的各条带均布置一个运输顺槽,一个回风顺槽,且这些顺槽的开掘单价近似相同.
(2)立井、大巷及顺槽里的辅助运输费用均按占运输费用的20%进行计算
表3－2－1 基建工程量 时期 项目 主井井筒/m 副井井筒/m 早期 井底车场/m 主石门/m 运输大巷/m 方案I 340+20 340+5 800 / 1150 表3－2－2 基建费用表 方案I 方案 项目 主井井筒 早期 副井井筒 井底车场 主石门 运输大巷 工程量/m 360 345 800 / 1150 单价/ 费用/万元 185.0 251.9 203.4 / 26.56 工程量/m 390.3 375.3 27970 / 1150 方案II 单价/ 费用/万元 146.52 153.16 785.96 / 26.56 方案II 1214 1214 500 / 1150 元?m?1 5139.6 7300.5 2542.9 / 231 元?m?1 3754 4081 281 / 231 河南理工大学2007届本科毕业论文（设计）
小计 666.86 1085.64
表3-2-3 方案I生产经营费用表
工程项目名称 费用（万元） 提升 1.2ⅹ5391.6ⅹ0.275ⅹ1.32=2348.6 井巷维护 1.2ⅹ（340+340+200）ⅹ42.8ⅹ10ⅹ35=158.2 -4-4排水 合计 494ⅹ24ⅹ365ⅹ42.8ⅹ0.0839ⅹ10=1553.95 4060.75
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表3-2-4 方案II生产经营费用表
工程项目名称 提升 井巷维护 排水 合计
表3-2-5 费用汇总表
方案 项目 基建工程费 生产经营费 总费用 百分率 方案I 费用/万元 666.86 4060.75 4727.61 100% 方案II 费用/万元 5373.3 105% 费用（万元） 1.2ⅹ5391.6ⅹ1.214ⅹ0.48=3770 1.2ⅹ(1214+1214+200)ⅹ42.8ⅹ10ⅹ35=436.5 494ⅹ24ⅹ365ⅹ42. 8ⅹ0.063ⅹ10=1166.85 5373.3 -4-4
3.2.4综合比较
从前述技术经济比较结果来看：方案1的初期建井费、基建工程费、生产经营费都明显低于方案2。
综上所述，可认为方案1和方案2在技术方面均不相上下，但方案1的初期建井费、基建工程费、生产经营费都明显低于方案2。所以决定采用方案1，即矿井分为一个水平，第一水平+540。采用立井单水平开拓。
3.3井筒特征
3.3.1井筒断面尺寸
1、井筒断面的确定依据
提升容器的种类、数量及外形尺寸；井筒装备的类型、规格、最小允