【某煤矿井田开拓方案的技术经济比较分析案例6600字】

某煤矿井田开拓方案的技术经济比较分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u26454某煤矿井田开拓方案的技术经济比较分析案例 1177211.1井田开拓的基本问题 4197841.2确定井筒形式、数目、位置 5316541.3工业场地的位置 9230041.4开采水平的确定及阶段划分 9310411.5主要开拓巷道 121.1井田开拓的基本问题井田开发是指将一系列巷道从地面向井下开拓进入煤体，并在井田内建立矿井提升、运输、通风、排水、供电等生产系统进行采煤。这些地下发展道路的形式、数量、位置以及相互之间的联系与配合称为开拓模式。只有从技术上和经济上比较几种可行的开拓模式，才能确定合理的开拓模式。（一）井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。1、确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置；2、合理确定开采水平的数目和位置；3、布置大巷及井底车场；4、确定矿井开采程序，做好开采水平的接替；5、进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造；6、合理确定矿井通风、运输及供电系统。（二）确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。在解决开拓问题时，应遵循下列原则：1、贯彻执行国家有关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。2、合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。3、合理开发国家资源，减少煤炭损失。4、必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。5、要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、自动化创造条件。6、根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。1.2确定井筒形式、数目、位置（一）井筒形式的确定一般情况下，井筒的开拓方式式有立井、斜井和平峒三种。其使用条件和优缺点比较如表2-5。表2−5井筒开拓形式的使用条件和优缺点比较井筒形式立井开拓斜井开拓平硐开拓煤层条件埋藏深表土厚为缓倾斜煤层倾角小于25°表土层薄无流沙层倾角较小，地形复杂优点井身小，通过井的几条管线长度小，提升速度快，机械化程度高，有利于辅助提升和快速提升人员；轴截面大，通风阻力小；生产运行成本低，有利于车轴的维修，适应性强，技术可靠，不受煤层气和煤层的限制开发部署能满足规模化生产和集中化生产的要求，主斜轴不受长度限制，车轴设备和下料场少，地面设施简单；具有施工简单、开挖速度快、初期投资少、扩建方便、安全出口好等优点最简单的发展方式是最具技术和经济优势的。主要的ELOS运输工具和设备很少。地球上的工业广场很简单，水可以自己流动，没有水建仓库的条件很好，挖掘速度也很快。缺点井筒施工复杂，装备复杂，其建井投资大，井筒延伸困难井身长，通过井筒各种管线长，生产经营费较高，维护难，串车提升能力小，对地质条件适应性差对井田地质构造和自然条件有一定限制适用条件生产能力大，煤层埋藏深，表土厚或水文条件复杂，开采煤层不受条件限制，凡不适合斜井、平硐、综合方式时均可采用立井开拓地质构造简单井田走向较短山岭、丘陵、沟谷地区煤层埋于山中矿区属低山丘陵区，海拔+610m至+670m。矿区东北高西南低，相对高差m为50m，煤层标高为+300m~0m，无露天开采条件，只能采用地下采矿法开采。根据煤潮发生条件和土壤条件，该矿不存在进一步开发的可能性，矿井开发方式只能是斜轴或纵轴。矿井采用斜轴开拓方式，提升设备选型困难，提升能力有限，满足现代化要求的设备投资和运行成本高；二是井位不适合处置，矿井必须采用纵轴开拓方式，在对后续方案进行比较后，采用一对单水平直井对整个井田进行开拓。该矿区采用了两条发展轴线：主井跳跃式提煤；副井采用罐笼吊运帮派、人员、设备、材料，兼作进风轴线，副井设有楼梯作为安全出口；考虑到矿井范围和类型不大，瓦斯涌出量低，煤缝自燃不严重，经分析比较，确定矿井通风方式为中央并列式通风，并在风井上设置阶梯间作为U型风井，满足矿井通风要求。（二）井筒位置的确定（1）沿矿区攻击方向轴线的有利位置矿田形态相对对称，储量分布均匀，矿田中心水文地质条件简单。为了减少井下运输量，缩短通风网络，决定在井田中心设置立井。（2）沿着我的场的倾斜方向的轴的正位置矿井倾斜方向的煤层标高为+300m至0m。在初步项目中，上下山开采采用单一水平采矿作业。考虑到该阶段水平或朝向上山和从山下倾斜长度的垂直高度限制以及整个矿井的开采布置，垂直轴线布置在靠近煤层边坡底部的标高+120m附近。（3）主井运输井田位置及选型由于巷道长，最长7.3公里，轴线位于井田中部，可有效提高主运输能力，缩短运输时间，满足矿井生产能力和矿井生产集中化的需要，具有良好的经济效益。（4）尽可能合理设置非煤体压力轴在确定轴线位置时，要充分考虑工业轴线和广场上煤柱的保护，以免获得煤压或煤压较小。要保证地表工业场地尽量不压入首采区煤缝。如果轴煤柱与工业广场保护煤柱部分重叠，将减少保护煤柱的面积，从而使工业广场在轴线附近组织起来，保证位于井田中心。（5）有利于挖掘和维护为使轴线的开挖和使用安全可靠，降低开挖难度，便于维护，穿越轴线的上层和土层必须具备良好的水文条件、围岩和地质条件；为加快开挖速度，降低开挖成本，轴线尽量不穿过流砂层、粗含沙层和大含水层；为方便轴线的开挖和维护，轴线不得位于地质破坏严重的区域和受开采影响的地段；车轴位置还应使位于瞬变电磁轴底部的汽车庭院围岩条件更好，以便大容积硐室的开挖和维护。（6）井口位置应适合提供工业场地生产系统的主要建筑物、辅助设备和进口铁路专用线应布置在井旁，并提供较好的地质、水文工程条件，避免穿越村镇居民区，文物古迹保护区、授予区或采空区、洪水入侵区，尽可能；要尽量减少占用农用地、果园和集资区，尽量避免桥梁、屠宰工程和河道改道，要方便能源供应、供水和对外交通。居民区应就近设置便于垃圾处理建设的场所，充分利用土地，使工业场地布局和陆路运输合理，减少场地平整工程量。综合考虑，主井和副井布置在矿场中心（预留中心），风管也布置在矿场中心。1.3工业场地的位置1.布局要求（1）井田两侧的保留地基本平衡；2）工业广场应充分利用土地，具有良好的地质工程条件，避开高山、低洼和矿区，不受岩石崩塌、滑坡和洪水的威胁；（3）工业广场必须少占耕地，少压煤；（4）水源、能源相近，铁路矿山专用线较短，道路布局合理。2.工业场地位置根据上述要求，结合矿井实际情况，工业场地位置靠近主副井井口，即井田中部。工业场地形状和面积：根据《关于修改煤矿设计规范（试行）》部分条文的决定，井型在45万吨/年至90万吨/年之间，工业场地标准面积为1.5公顷/10万吨，工业广场占地13.5公顷，工业广场呈长方形，长边与雷场走向平行，长450米，宽300米。1.4开采水平的确定及阶段划分划分开采水平的阶段原则：这个阶段必须有一个合理的持续时间合理的相位倾斜长度是指在采煤设备一定条件下，采用合理的采煤工艺和合理的工作面参数，能够达到的相位倾斜长度，采矿道路和生产系统的布置。必须考虑以下因素：（1）合理的节数：确保工作面和矿区的正常更换（2）煤炭运输：近年来，大部分矿井逐步组织皮带运输进行连续运输，降低生产成本，提高运输能力。（3）辅助运输：当采用绞车辅助运输时，由于运输不便和地下安装，绞车直径一般不超过1.8m。（4）行人：阶段太长，没有绞车或其他设备将人员运送到工作面，给行人带来不便。开采水平必须有足够的储量和寿命为了发展水平，许多道路需要挖掘。井型越大，开发工程量越大，投资越大。为了充分发挥这些项目和投资的作用，需要有足够的水平储量和使用年限。水平高度在经济上是有利的从技术经济单位来看，合理的技术水平和垂直高度可以取得较好的经济效益，经济比较法中的项目包括：开挖费及设备费、轴路养护费、排水费等，合理水平可综合考虑技术管理、安全等因素确定。阶段垂直高度的合理分割矿井划分开采阶段时，在微倾斜和倾斜煤层，阶段垂直高度应为200-350m；急倾斜煤层为100～250m，当瓦斯含量较低，涌水量较小，条件适宜的微倾斜煤层，宜采用装潢开采与山坡开采相结合；下一步勘探多个水平潮汐，间隔较小时，采用单次水平开拓；当范围较大时，可分为多级煤组（层）开采。根据《煤炭操作规程》，煤矿井建设快、产煤多、效率高、设备利用率高的原则，要求矿井在运行中能够取得较大的技术经济指标，为矿山未来发展留下空间，为矿山稳产、高产、高产创造条件。煤层最高开采标高+300m，煤层最深埋深0m，垂向高度300m，平均南北走向7公里，平均东西向宽度2.7公里，煤层俯冲角为4.65374，平均8.65292从目前的技术装备和生产实践来看，米纳斯油田的设计只考虑了垂直轴独特水平的开发。1.5主要开拓巷道3号煤层平均厚度5米，产状不稳定，煤层厚度局部变化很大，煤体硬度较平缓，因此矿井开拓道路在煤节理下岩层中组织，大煤柱护路，主干道间距30m，由于矿井瓦斯排放量小，为满足回风需要，设置了单独的U形转弯风管。一条带返回气道和主要运输路线，以便于在道路交叉时建造风桥和其他结构，辅助运输道路和主运输道路与伊普索煤矿相距一定距离，主运输道路基本与煤潮走向一致，局部半煤岩道路，埃斯特拉达公路不随煤层浮动，通常保存在3‰～5‰，而仓库在带的主要道路上的上部位置是15°1.6井田开拓方案1.方案简述基于以上分析，提出以下三种技术上可行的开拓方案。方案一：立井单水平开拓主要副井位于井田中部，都是为了立井而开拓的。坑内的停车场是一个卧式环形车场，采用1.5t固定箱型的矿车运输。水平标高+120m。采用中央并列风，井田中央也有风井。在井田中部附近的煤层的底板岩层中，沿着南北有两条+20m水平的岩层大街小巷，大街小巷距离煤层的底板约30米。两条岩层大道分别是主要的辅助运输大巷和主要回风风大巷。如图2-4所示方案2：主斜井副立井单水平开拓井在井田一翼，副井在井田中部，井底盘形式的主要运输方式，通风方式与方案相同。主井开拓了斜坡，副井为了立井而开拓。水平的大巷子位于井田中部附近的煤层的底板岩层中，沿着南北配置了两条+20m水平的岩层的大巷，大巷距离煤层的底板30米左右。两条岩层大道分别是主要的辅助运输大巷。如图2−5所示方案3：斜井单水平开拓主井和副井位于矿井的第一翼，主要运输方式及通风方式与附表1相同，主、辅轴线采用斜轴开拓，水平道路布置在井田中部附近的煤矸石中，南北两条水平公路+120m，两条石路是主要的辅助运输路线，主带返回航线，如图2-6所示；图2-4立井单水平开拓图2-5主斜井副立井单水平开拓图2-6斜井开拓技术比较表2-6技术比较方案优点缺点方案11、立井开拓适应自然环境能力强劲，自然环境能够限制立井的程度低；2、位于储存煤矿中心的是井筒，并且井底运营巷道的费用并不高；3、立井井筒短，提升能力大，机械化程度高，易于自动控制；4、井筒为圆形断面，结构合理，维护费用低，有效断面大，有利于矿井通风，人员升降速度快；5、井口附近需要设置工业广场，留下一条保护煤柱用以防护。1、施工技术与配备在井筒的设备在立井中都较为复杂；2、掘进速度并不高并且凿穿岩石的费用并不低，基础设施建设需要很大的投资。3、立井直接延深困难，对生产干扰大。方案21、主斜井采用的是胶带运输，能够提升较大的物体且效率颇高，并且能够间歇不断的运输；2、利用立井为副井进行运输作业，速度快在运输中，提升能力大，机械化程度高，易于自动控制；3、系统简单、通风量大；4、方便延伸斜井井筒的施工作业，极少干扰生产；5、井田边缘可以布置工业广场，压煤不多。1、由于斜井会导致工业广场压到很多煤体；2、主井和副井不利于集中布置，比较分散，不便于管理；3、斜井线路长，管道铺设工程量大，维护费用高；4、斜井开拓对地质条件适应性不强，有时难易通过。方案31、开拓于斜井的井筒挖掘技术和施工设备比较简单，挖掘速度较快。2、主要副井口距离近，便于集中布置工业广场。3、工业广场可以位于井田边界，不控制或控制煤炭；4、斜井采用胶带提升，实现连续运输。运输能力高，效率高，费用低。5、延伸的井筒工程比较方便，对正常生产干扰较小。7、采用斜井提升，不需要大型设备，初期投资少，建井时间短。1、斜井井筒较长，增加了掘进量；2、斜井的有效断面利用率低，井筒较长，通风困难；3、斜井线路长，管道铺设工程量大，费用高；4、斜井维护费用高；5、斜井开拓的使用条件有所限制。3.经济比较（1）粗略经济比较表2-7方案一费用估算方案一项目数量(10m)基价(元)费用(万元)费用(万元)基建费用(万元)主井开凿表土段2.09463618.93377.22基岩段4776231358.29副井开凿表土段2.012321124.64438.58基岩段4788073413.94风井开凿表土段2.08514317.03344.13基岩段4769595327.10井底车场岩巷10041874418.74418.74小计1578.67生产费用(万元)立井提升系数煤量(Mt)提升高度(km)基价(元/t.km)费用(万元)第一水平1.258.2020.491.65399.14排水涌水量(m3/h)时间(h)服务年限(年)基价(元/m3.km)费用(万元)220876053.90.281483.35小计6882.49合计费用(万元)8461.16百分率100%表2-8方案二费用估算方案二项目数量(10m)基价(元)费用(万元)费用(万元)基建费用(万元)主井开凿表土段8.55274344.83549.28基岩段107.546926504.45副井开凿表土段2.012321124.64438.58基岩段4788073413.94风井开凿表土段2.08514317.03344.13基岩段4769595327.10井底车场岩巷9041874376.87376.87小计1708.86生产费用(万元)斜井提升系数煤量(Mt)提升距离(km)基价(元/t.km)费用(万元)第一水平1.258.2021.160.655439.17排水涌水量(m3/h)时间(h)服务年限(年)基价(元/m3.km)费用(万元)220876053.90.281483.35小计6922.52合计费用(万元)8631.38百分率102.1%表2-9方案三费用估算方案三项目数量(10m)基价(元)费用(万元)费用(万元)基建费用(万元)主井开凿表土段8.55274344.83549.28基岩段107.546926504.45副井开凿表土段8.55214344.32563.17基岩段11246326518.85风井开凿表土段2.08514317.03344.13基岩段4769595327.10井底车场岩巷8041874334.99334.99小计1791.87生产费用(万元)斜井提升系数煤量(Mt)提升距离(km)基价(元/t.km)费用(万元)第一水平1.258.2021.160.655439.17排水涌水量(m3/h)时间(年/h)服务年限(年)基价(元/m3.km))费用(万元)220876053.90.161994.42小计7433.59合计费用(万元)9225.46百分率109%表2-10开拓方案所需费用粗略估算汇总方案方案一方案二方案三名称立井单水平开拓主斜井副立井单水开拓斜井单水平开拓基建费用(万元)1578.671708.861791.87生产费用(万元)6882.496922.527433.59合计(万元)8461.168631.889225.46百分比100％102.1％109％粗略比较结果分析：大致比较了方案的结果，方案1、方案2、方案3都是以单一水平开拓的。方案2的总费用比方案1的总费用高约2.1%，方案3的总费用比方案1的总费用高约9%，两者的差异不足10%，但被认为是相似的。但是，方案3的最终费用稍高。根据以上分析结果，确定了本矿井开拓设计方案的采用方案1和方案2。是立井单水平开拓和主斜井副立井单水平开拓。为了确定本矿井的技术还行，且能够节约经济并且获得较高利润的开拓方案，需要对两种开拓方案进行更为深入的比较。（2）详细经济比较对方案1和方案2有差别的建井工程量、生产经营工程量、基建费和生产经营费分别计算，计算结果如表2-11所列，并汇总于表4-5中。表2-11方案一所需费用详细计算方案一项目数量(10m)基价(元)费用(万元)费用(万元)初期基建费用(万元)主井开凿表土段2.09463618.93392.46基岩段47+2.076231373.53副井开凿表土段2.012321124.64442.99基岩段47+0.588073418.35风井开凿表土段2.08514317.03344.13基岩段4769595327.10井底车场岩巷10041874418.74418.74运输大巷岩巷10023867238.67238.67小计1836.99后期基建费用(万元)主井开凿基岩段08807300副井开凿基岩段07623100运输大巷岩巷630238671503.621503.62小计1503.62生产经营费用(万元)立井提升系数煤量(万t)提升高度(Km)基价(元/t.km)费用(万元)第一水平1.25820