王晓鹏--矿井通风与安全设计 (8)

中国矿业大学2013届本科毕业设计 （论文）

方案一?立井单水平开拓

主、副井井筒均为立井，布置于井田中央，只设一个水平。由于辅助运输采用无轨胶轮车，爬坡能力强。大巷布置在煤层底部的岩层中。如图2—3。

方案二?主斜副立单水平开拓

斜井提煤运输能力大，立井辅助运输能力大，为此提出主井采用斜井开拓?副井采用立井开拓。大巷布置在煤层底板的岩层中，沿底板掘进。如图2—4。

方案三?斜井单水平开拓

主、副井井筒均为斜井开拓，布置于井田中央。大巷布置在煤层底板的岩层中。如图2—5。

图2-3 方案一?立井单水平开拓

图2-4 方案二?主斜副立单水平开拓

图2-5 方案三?斜井单水平开拓 （2）技术比较

以上所提三个方案大巷布置及水平数目均相同，区别在于井筒形式和井筒位置不同及部分基建、生产费用不同。

立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制。并且井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利。主要缺点是井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平，掘进速度慢，基建投资大。方案二主井为斜井，斜井适用于井田内煤层赋存不深的矿井，斜井的井筒掘进技术和施工设备比较简单，掘进速度较快，但斜井井筒长度比立井长，井筒维护费用高，井田内9号煤层厚度埋藏较深，倾角小、赋存稳定，涌水量小，斜井的优点不突出。而考虑到后期需要和立井的提升能力大的特点很适合1.2Mt的中型矿井的需要。经过以上技术分析、比较再结合粗略估算费用结果。

（3）经济比较

一、二、三方案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。分别计算汇总于下列表中。见表2.5、表2.6、表2.7。

表2.5 方案一 双立井单水平开拓

项目

基建费用（万元）

数量（10m）

表土段 基岩段 表土段

2 45 2

基价（元） 10491.5 9463.6 15786.0

费用（万元） 20.9 425.862 31.572

费用（万元） 446.762 688.072

①主井开凿 ②副井开

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中国矿业大学2013届本科毕业设计 （论文） 凿 ③井底车场 ④小计 ⑤立井提升

基岩段 岩巷

45 100

14588.9 4187.4

656.5 418.74

418.74 1553.6

系数 1.2 涌水量（m3/h） 190

煤量（万t） 6025 时间（h） 8760 煤量（万t） 6000

提升高度（km） 0.47 服务年限（年） 57 平均运距（km） 1.02

基价（元/t.km） 1.6 基价（元/t.km） 0.28 基价（元/t.km） 0.35

10572.74 12126.34 2570.4 2656.38 5436.96

生产费用（万元）

⑥排水

⑦大巷运输 ⑧小计

合计

系数 1.2

⑨费用（万元）

表2.6 方案二 主斜副立单水平开拓

项目 ①主井开凿

基建费用（万元）

②副井开凿 ③井底车场 ④小计 ⑤斜井提升

生产费用（万元）

⑥排水 ⑦大巷运输

数量（10m）

表土段 基岩段 表土段 基岩段 岩巷

5.4 103 2 43 100

基价（元） 6243.3 5411 15786.0 14588.9 4187.4

费用（万元） 33.7 557.33 31.572 620.73 418.74

费用（万元） 591.04 658.89 418.74 1668.67

系数 1.2 涌水量（m3/h） 190 系数

煤量（万t） 6025 时间（h） 8760 煤量（万t）

提升高度（km） 1.08 服务年限（年） 57 平均运距（km）

基价（元/t.km） 0.8 基价（元/t.km） 0.28 基价（元/t.km）

2570.4 2656.38 6246.72

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1.2

⑧小计

合计

表2.7 方案三 双斜井单水平开拓

项目 ①主井开凿

基建费用（万元）

②副井开凿 ③井底车场 ④小计 ⑤斜井提升

系数 1.2 涌水量（m

生产费用（万元）

⑦大巷运输 ⑥排水

3/h） 190 系数 1.2 表土段 基岩段 表土段 基岩段 岩巷

⑨费用（万元）

6000 1.02 0.35

11473.5 13142.17

数量（10m） 5.6 95 5.2 101 100

基价（元） 6243.3 5411 7196.9 5411 4187.4

费用（万元） 34.96 514.04 374.24 546.51 418.74

费用（万元） 549 920.75 418.74 1888.49

煤量（万t） 6025 时间（h） 8760 煤量（万t） 6000 ⑧小计

提升高度（km） 1.006 服务年限（年） 57 平均运距（km） 1.02

基价（元/t.km） 0.8 基价（元/t.km） 0.32 基价（元/t.km） 0.35

11424.97 13313.46 2570.4 3035.87 5818.704

合计

表2.8 比较汇总表 方案 名称

基建费用（万元） 生产费用（万元） 合计（万元）

⑨费用（万元）

方案一

双立井单水平开拓 1553.6 10572.74 12126.34

方案二

主斜副立单水平开拓 1668.67 11473.5 13142.17

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方案三

双斜井单水平开拓（井田中央） 1888.49 11424.97 13313.46

中国矿业大学2013届本科毕业设计 （论文） 百分比 100% 108.38% 109.79%

在上述经济比较中进行以下几点说明：

①以上方案，布置相同的地方不做比较，只对那些不同的基建和生产的部分作比较。 ②在以上方案经济比较中，所列各项工程造价是根据市场价格而统一确定的。 通过对比可得，最好的方案就是双立井单水平开拓 2.2.2矿井基本巷道

1．井筒

有前述确定的开拓方案可知主、副井都为立井，并且风井设置在井田边界。一般来说，立井井筒的横断面形状有圆形和矩形两种，但圆形断面的立井服务年限长，承压性能好，通风阻力小，维护费用底以及便于施工等优点，因此主、副井筒及风井均采用圆形断面。

（1）主井

主井井筒采用立井形式，圆形断面，净直径为6.5m，断面面积33.18m，井筒内装备两套12t的双箕斗，井壁采用混凝土砌碹支护方式。此外，还布置有检修道、动力电缆、照明电缆、通讯信电缆、人行台阶等设施。主井井筒断面和井筒特征表分别见下图2.7和表2.10所示。

（2）副井

副井井筒采用立井形式，圆形断面，净直径为7.7m，断面面积为46.56m，井筒内装备一对1.5t双层4车罐笼，井壁采用混凝土砌碹支护方式，井筒主要用于提料、运人、提升设备、矸石等。采用金属罐道梁，行钢组合罐道，断面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。副井内除装备罐笼外，还设有梯子间作为安全出口，并设有管子道、电缆道。副井井筒断面和井筒特征表分别见下图2.8和表2.11所示。

（3）风井

风井井筒采用立井形式，圆形断面，净直径为5m，断面面积为19.63m，采用混凝土支护方式，井壁厚度为500mm，备有安全出口。风井井筒断面和井筒特征表分别见下图2.9和表2.12所示。

（4）风速验算

所选定的副井作为进风井，风井作为出风井，其断面的大小必须符合风速要求。由第四章《矿井通风与安全》的风速验算可知，所选择的井筒符合风速要求。

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图2.7 主井井筒断面布置图

表2.10 主井井筒特征表

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