第五节矿井开拓设计方案比较示例
一、井田概况
某矿地面为平原地带
井田范围内地表标高为+80～90m，
表土及风化带厚度(垂高)约50～60m，有流砂层，井田中部较薄，井田境界处较厚。
煤层+30m～-420m底板等高线为界，两侧人为划定境界。
井田走向长9km，倾斜长约1740m。
井田内共有4个可采煤层，倾角均为15°左右。
各煤层的名称、厚度、间距及顶底板情况如表25—3
煤层成层平稳，地质构造简单，无大断层，煤质中硬，属优质瘦贫煤，煤尘无爆炸性危险，也无自燃倾向；平均容重为1．32t／m3。
本矿瓦斯含量大，涌水量较大，矿井正常涌水量为380m3／h
➢工业储量Zg
Zg=9000⨯17400⨯（1.8+1.9+1.6+2.0）⨯1.32
=15089.976万t
➢可采储量Zk=(Zg-P)C
P-永久煤柱损失，工广，境界煤柱；
C-采区采出率，中厚煤层，煤炭工业矿井设计规范要求C为80％
永久煤柱损失约占工业储量的5％。
P=5%Zg
=5%15089.976
=7.544988万t
Zk=(Zg-P)C
=(15089.976-7.544988)8%
=11468．4万t
➢生产能力和服务年限
T取60年，求A
T=Zk/（1．4A），A=136.5万t/a
根据煤层赋存情况和矿井可采储量，遵照煤炭工业矿井设计规范规定，将矿井生产能力A确定为120万t／a，储量备用系数按1．4计算，可得矿井服务年限为
T=11468．4/（1．4⨯120）
=68．26a.
地质损失增大
K采出率降低
矿井增产
➢备用储量计算
算法1
120万t／a⨯68．26a=8191．2万t
11468．4万t-8191．2万t=3277．2万t
算法2
T=[11468．4/（1．4）]⨯0.4
=3276.7万t
估计约有50％为采出率过低和受未预知小地质破坏影响所损失的储量。
3276.7万t⨯50％=1638.3万t
➢全井田实际采出储量
11468．4-1638.3万t=9830．1万t
=、开拓方案技术比较
➢井筒形式
地形平坦，无平硐条件
表上较厚且有流砂层立井开拓(主井设箕斗)，
➢井筒位置
按流砂层较薄、井下生产费用较低的原则，井筒位于井田走向中部流砂层较薄处。
➢井筒数目
为避免采用箕斗并回风时封闭井塔等困难
减少穿越流砂层开凿风井的数目，决定采用中央边界式通风
主立井、副立井，风井
➢阶段划分和开采水平的设置
阶段划分
本井田可划分为2~3个阶段
=个阶段：阶段斜长=1740m/2=870m
三个阶段:
第一阶段斜长740m
第=阶段斜长500m
第三阶段斜长500m
开采水平的设置
要不要上下山开采
井田瓦斯和涌水均较大，下山开采在技术上的困难较多，故决定阶段内均采用上山开采，井田内不能单水平上下山开采的开拓。
➢采区划分
阶段内采用采区准备方式，每个阶段沿走向划分为6个走向长1500m 的采区。
在井田每翼布置一个生产采区，并采用采区前进式开采顺序。
水平采出煤量计算中把储量备用系数1．4所指的备用储量，一半划为地质损失，另一半则划为增产储量；该增产储量合并计入水平实际采出煤量中。
采区服务年限按设计平均服务年限加上一年产量递增、递减期计算水平
水平垂高H=阶段斜长⨯sinα
870⨯sin15°=225.17m
740⨯sin15°=191m
500⨯sin15°=129m
水平实际出煤/万t
=个阶段：9830．1万t/2=4915.05万t
三个阶段:
第一阶段斜长740m
第一阶段际出煤(9830．1万t/1740m)⨯740m=4180.62万t
第=阶段斜长500m
第=阶段际出煤(9830．1万t/1740m)⨯500m=2824．74万t
第三阶段斜长500m
第三阶段际出煤(9830．1万t/1740m)⨯500m=2824．74万t
➢水平服务年限
方案一
一水平68．26/2=34.13a
=水平68．26/2=34.13a
方案=
一水平（68．26/1740m）⨯740m=29a
=水平（68．26/1740m）500m=19．61a
三水平（68．26/1740m）500m=19．61a
➢采区服务年限
两个采区保证产量，即两个采区同采
每个采区服务时间；
方案一
一水平34.13a/3=11.38a+1a
=水平34.13a/3=11.38a+1a
方案=
一水平29a/3=9．7+1
=水平19．61a/3=6.54+1
三水平19．61a/3=6.54+1
➢区段数目及区段斜长
方案一
一水平5个区段
870m/5=174
=水平5个区段
870m/5=174m
方案=
一水平4个区段
740m/4=185m
=水平3个区段
500m/3=167m
三水平3个区段
500m/3=167m
➢设计区段采出煤量
设计区段采出煤量=采区设计采出煤量/采区内区段数方案一
一水平六个采区，每采区5个区段
4915.05万t/6/5=163.84万t
=水平六个采区，每采区5个区段
4915.05万t/6/5=163.84万t
方案=
一水平六个采区，每采区4个区段
4180.62万t/6/4=174.19万t
=水平六个采区，每采区3个区段
2824.74万t/6/3=156.9319万t
