井田开拓方案的选择与比较.doc

二、井田开拓方案的选择与比较 该矿储量丰富，开拓方式即考虑到总体上的合理性，又重点设计了精查区。 根据该井田的地质地形和煤层赋存条件，井筒只能布置在3号勘探线的ZK561钻孔附近，在整个井田内，此处冲沟比较开阔，且位于井田中央。根据地形地貌，井田南部为陡峻的高山，人员攀登都很困难，车辆通行困难，因此正倾斜斜井不具备条件，只能布置反斜井，为此提出四个方案。 Ⅰ、混合主斜井方案，井口位置在ZK561钻孔附近，井筒倾角15.5，断面21.17m2，井口地面标高为1450m，至运输水平1220水平井筒斜长861m，包括井底煤仓和井窝斜长总计1020m，1220水平以下的开采为沿B1煤层布置的片盘暗斜井。井筒装备1200mm钢丝绳芯乘人皮带，设600mm轨距的检修道，兼辅助提升。 Ⅱ、一对斜井开拓方案，主斜井井口位置在ZK561钻孔以北，井筒倾角15.5，断面10.41m2，井口地面标高为1450m至运输水平（1220）井筒斜长861m，包括井底煤仓及井窝斜长总计1020m，不设检修道，井筒安装1200mm的皮带。 副斜井与主斜井平行，在其以南，考虑到最高洪水位，两井口分别在沟的两侧，相距57m，井口地面标高1452m到运输水平1220m斜长817m，倾角16.5，断面12.51m2，井筒铺设30kg/m的600mm轨距单轨，单钩串车提升。 Ⅲ、主立副斜井开拓方案，副井布置同方案Ⅱ，在副斜井口附近建一直径5m的4t双箕斗立井专门负责提煤。 Ⅳ、副立主斜井开拓方案，其位置同方案Ⅲ，斜井为皮带提升主井，安装1200mm皮带，设600mm轨距检修道，副井为立井，根据新矿集团“新矿井建设办公会议纪要，具体要求对巷道确定以支架整体下放和120万吨/年通风能力为原则确定”，综采支架自重16.5吨，外形尺寸6.51.51.7m，采用1吨矿车多绳罐笼，下放支架时把支架尾梁卸掉即可下放，绞车采用多绳摩擦轮绞车，副井直径Φ6.5m。 四个开拓方案的风井根据其形式和位置的不同，有三个方案，A、在ZK303钻孔附近的斜风井方案；B、在ZK303钻孔附近的立井方案；C、在ZK301钻孔附近的斜风井方案。 四个开拓方案及风井三个方案的工程量、投资、营运费及技术优缺点比较如下 Ⅰ斜井阶段石门开拓皮带串车混合提升方案工程量及投资比较表 表2-19 序号 工程名称 断面 工程量 投资（万元） 单价 （元/m） 备注 一 矿建 1 井筒 21.17m2 1020m 978.85 9606 2 车场 8.73 130 72.83 5567 3 皮带井联络巷 155 42.89 2767 小计 1094.57 二 机电 1 皮带 670 DX5乘人 2 绞车 1台 93.3 JK-3/20A 3 天轮 1个 3.8 4 上、下挡车器 1 小计 765.3 三 土建 1 井架 7m 1.65 2 井口棚 420m2 31.73 755.48元/m2 3 绞车房 212.5m2 22.41 1054.59元/m2 4 皮带栈桥 53m 19.11 3605.66 5 皮带驱动机房 1168m3 18.79 160.87元/m3 小计 93.69 合计 1953.56 Ⅱ一对斜井阶段石门开拓皮带提升方案工程量及投资比较表 表2-20 序号 工程名称 断面 （m2） 工程量 投资 （万元） 单价 （元/m） 备注 一 矿建 1 主斜井 10.41 1020 652.19 6394 2 副斜井井筒 12．51 817 541.26 6625 3 井底车场 8.73 130 72.38 5568 4 主井联络巷 155 42.89 2767 小计 1308.72 二 机电 1 皮带 1台 570 DX5 2 主井绞车 1台 93.3 JK-3/20A 3 天轮 1个 1 4 斜井人车 1辆 5.3 5 雷达防跑车装置 1套 2.9 6 上下挡车器 1 小计 673.5 三 土建 1 井架 7m 1.65 2 井口棚 420m2 31.73 755.48元/m2 3 绞车房 212.5m2 22.41 1054.59元/m2 5 皮带栈桥 53m 19.11 3605.66 6 皮带驱动机房 1168m3 18.79 160.87元/m3 小计 93.69 合计 2075.91 Ⅲ一立一斜阶段石门开拓双箕斗提升方案工程量及投资比较表 表2-21 序号 工程名称 断面 工程量 投资 （万元） 单价 （元/m） 备注 一 矿建 1 主井筒Ф5m 19.64 23035 209.2 7894.19 2 副斜井 10.51 817 541.26 6625 3 马头门 14.46 400m3 21.52 537.9元/m3 4 井底车场 8.73 130 72.83 5568 5 石门 8.73 722m 292.77 4055 6 装载硐室 63m3 3.89 537.9元/m3 7 清理撒煤斜巷 75m 27.18 3623.46 小计 1168.65 二 机电 1 主井绞车 1台 117.72 2JK-3/20A 2 副斜井绞车 1台 93.3 JK-3/20A 3 石门皮带 1台 414.97 STJ1000/2502 4 斜井人车 2辆 5.3 5 防跑车装置 1套 2.9 6 挡车器 1 7 箕斗 2个 8 8 天轮 3个 11.4 9 钢丝绳罐道及拉紧装置 21 小计 675.07 三 土建 1 主井架 18m 32.4 2 副井架 7m 1.65 3 主井绞车房 280m2 29.53 1054.59元/m2 4 副井绞车房 212.5m2 22.41 1054.59元/m2 5 井口棚 420m2 31.73 755.481元/m2 6 接受仓及上仓皮带栈桥 53m 19.11 3605.66元/m2 小计 136.83 合计 1980.57 Ⅳ副立井、主斜井开拓方案工程量及投资比较表 表2-22 序号 工程名称 断面 工程量 投资 （万元） 单价 （元/m） 备注 一 矿建 1 主斜井 15.72 1020 984.86 8655 2 副立井Ф6.5m 33.18 23010 325.92 13580 3 马头门 430m3 21.13 537.9元/m3 4 井底车场 8.73 230m 128.06 5568 5 石门 8.73 722-807m 260.33 4055 小计 1723.3 二 机电 1 主井皮带 1台 570 DX5 2 主井检修道绞车 1台 60.38 JK2/20 3 多绳摩擦轮绞车 1台 17440 JKM3.5/6（Ⅲ） 4 1吨多绳罐笼 2个 16.82 8.41 GDS1/6/1/2k 5 井上下摇台 4组 12 6 井上下阻车器 4组 2 7 井筒罐道、梯子间安装 240 1万元/m 8 井上下推车机 2台 16 小计 912.2 三 土建 1 皮带驱动机房及绞车房 1668m3 26.83 160.87元/m3 2 皮带栈桥 53m 19.11 3605.56元/m 3 绞车房 295m2 45.86 1554.59元/m2 4 井口棚 420m2 31.73 755.48元/m2 小计 122.8 合计 2758.3 营运费比较表 表2-23 序 号 方案 项目 方案Ⅰ 方案Ⅱ 方案Ⅲ 方案Ⅳ 1 提升人员（个） 219 219 249 2112 2 人员年工资（万元） 32.7 32.7 35.7 36.6 3 电机功率（千瓦） 4002400 4002 400 4004002502 4002315630 4 年电耗（万元） 151.2 151.2 163.8 219.87 合计（万元） 183.9 183.9 195.5 256.47 1、提升人员工资井下按1.3万元/人.年，地面按1万元/人.年 2、设备运转电耗按14小时/天，每年300天，设备开机率为0.6，电费按0.5元/度计算。 方案比较汇总表 表2-24 方案项目 比较内容 方案Ⅰ 方案Ⅱ 方案Ⅲ 方案Ⅳ 1、主井筒 α15.5 S净＝17.77m2 L初1020m α15.5 S净10.51m2 L1020m α90 S净19.64m2 L265m α15.5 S净15.72m2 L1020m 2、副井 α16.5 S净12.51m2 L845m α16.5 S净12.51m2 L845m α90 S净33.18m2 L240m 3、皮带 DX5（DTL120/120/250） DX5（DTL120/120/250） DX5（DTL120/120/250） 4、提升绞车 JK3/20A JK3/20A 2JK3/20A JK3/20A JKM-3.5/6（Ⅲ） JK-2/20 绞车电机功率（千瓦） 4002400 4002400 40022502 4002315630 矿建资金（万元） 1094.57 1308.72 1166.65 1723.2 机电投资（万元） 765.3 673.5 675.07 912.2 土建投资（万元） 93.69 93.69 136.83 122.8 合计（万元） 1953.56 2074.91 1980.55 2758.3 运营费（万元） 183.9 183.9 195.5 256.41 用年费用法对各方案进行比较 Ci ＝Ci E0ki CI＝183.91953.560.1＝379.26（万元） CII＝183.92074.910.1391.39（万元） CⅢ＝195.51980.590.1393.56（万元） CⅣ＝256.472758.30.1522.3（万元） 根据比较CⅠ最优，CⅡ较优，CⅢ差，CⅣ最差。 开拓方案技术优缺点比较表 表2-25 方案 优点 缺点 方案Ⅰ 1、少一个副井筒工程。 2、投资少。 1、井筒断面过大，施工困难，施工速度慢。 2、要改为乘人皮带。 3、通风能力小，扩产困难。 方案Ⅱ 1、井筒断面小，便于施工。 2、不需乘人皮带。 3、通风能力大，可以扩产到120150万吨/。 1、多了一个副井筒。 方案Ⅲ 1、深部开拓时，一级提升。 1、立井施工工艺复杂。 2、石门长。 3、提升能力小于Ⅰ、Ⅱ。 4、涌水量大，施工困难。 方案Ⅳ 1、管线短。 2、深部开拓时，副井一级提升。 1、立井施工及安装工艺复杂。 2、石门长。 3、皮带井要检修道，断面大。 4、涌水量大时，立井施工困难。 通过经济技术比较后，设计认为方案Ⅰ虽然投资少，但通风能力小，扩产困难，故设计推荐方案Ⅱ，即一对斜井阶段石门开拓方案。 三个风井方案比较表 表2-26 工程量 A方案 B方案 C方案 工程量 井筒510m，α26 井筒246m，α90 Φ4m 石门230m 井筒404m，α20 石门830m 优点 1、工程量小，投资少。 2、压煤少。 通风线路短，风阻小。 供电线路短，减少了0.72km。 缺点 供电线路长。 1、投资大。 2、需安装梯子间。 3、施工困难。 4、抢险救灾困难。 5、建井期回风水平巷道施工困难。 1、工程量大。 2、压煤多。 3、风阻大，电耗高。 三个方案比较后设计认为方案A从工程量、投资、营运费及技术上都优于方案B和方案C，因此设计采用方案A即K301钻孔附近斜风井方案。 1220m水平上山开采至井田南界1432m水平。 1220m水平以下第二水平（1070m）垂高150m，斜长580～620m，第三水平923水平垂高150m，斜长580m，第三水平下山开采到井田北界。 分别在1220m、1070m、920m三个水平分别布置井底车场和运输大巷。