礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)-第一章 設(shè)計(jì)程序與設(shè)計(jì)依據(jù)

2023/2/51礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)主講人：邢存恩（博士）太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院研究領(lǐng)域：煤礦開(kāi)采、采礦系統(tǒng)工程和采礦CAD

煤礦通風(fēng)與安全電話-mail：xcn_ty@163.com2023/2/52第一章設(shè)計(jì)程序與設(shè)計(jì)依據(jù)2023/2/53主要內(nèi)容

第一節(jié)煤炭工業(yè)基本建設(shè)程序第二節(jié)設(shè)計(jì)階段與程序、依據(jù)2023/2/54煤炭工業(yè)基本建設(shè)需要國(guó)家根據(jù)總體情況統(tǒng)籌安排。1、根據(jù)批準(zhǔn)后的礦區(qū)建設(shè)可行性研究報(bào)告進(jìn)行礦區(qū)總體設(shè)計(jì)，礦區(qū)總體設(shè)計(jì)批準(zhǔn)后進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)。2、按照市場(chǎng)、資金和資源等情況，報(bào)送計(jì)劃申請(qǐng)；經(jīng)計(jì)委批復(fù)下文可委托具有地質(zhì)勘探資質(zhì)的單位進(jìn)行地質(zhì)報(bào)告的編制，經(jīng)國(guó)土部門組織專家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，可委托具有設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位進(jìn)行礦井可行性研究報(bào)告（資源開(kāi)發(fā)利用方案）的編制，經(jīng)國(guó)土部門組織專家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)，下發(fā)采礦許可證；3、委托具有評(píng)價(jià)資質(zhì)的單位進(jìn)行礦井預(yù)評(píng)價(jià)報(bào)告的編制，經(jīng)煤炭管理部門組織專家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，委托具有設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位進(jìn)行礦井初步設(shè)計(jì)報(bào)告的編制，經(jīng)煤炭管理部門組織專家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，下發(fā)煤礦生產(chǎn)許可證；1.1煤炭工業(yè)基本建設(shè)程序

第一節(jié)煤炭工業(yè)基本建設(shè)程序

2023/2/55第一節(jié)煤炭工業(yè)基本建設(shè)程序

4、委托具有設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位進(jìn)行礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇報(bào)告的編制，經(jīng)煤炭監(jiān)察部門組織專家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，下發(fā)煤礦安全許可證；5、委托具有設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位進(jìn)行礦井施工圖設(shè)計(jì)、礦井土地復(fù)墾專篇設(shè)計(jì)、礦井環(huán)保專篇設(shè)計(jì)等專項(xiàng)設(shè)計(jì)，經(jīng)管理部門組織專家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，由建設(shè)管理部門批發(fā)煤礦建設(shè)開(kāi)工報(bào)告，通過(guò)招標(biāo)的方式組織施工隊(duì)伍進(jìn)行礦井建設(shè)施工。通過(guò)工程監(jiān)理的方式保證施工質(zhì)量和工程進(jìn)度。6、建設(shè)竣工后，委托具有評(píng)價(jià)資質(zhì)的單位進(jìn)行礦井竣工驗(yàn)收評(píng)價(jià)報(bào)告的編制，經(jīng)煤炭管理部門組織專家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，由主管部門進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收。驗(yàn)收合格進(jìn)行正常生產(chǎn)。歸納起來(lái)，煤炭工業(yè)基本建設(shè)的主要步驟有三個(gè)：煤田地質(zhì)勘探、礦井設(shè)計(jì)、建設(shè)施工。1.1煤炭工業(yè)基本建設(shè)程序

2023/2/56從上述礦井建設(shè)程序可以看出，礦井設(shè)計(jì)是分階段進(jìn)行的。一個(gè)礦井的設(shè)計(jì)大致要經(jīng)歷如下四個(gè)階段和程序：1、根據(jù)批準(zhǔn)后的礦區(qū)建設(shè)可行性研究報(bào)告進(jìn)行礦區(qū)總體設(shè)計(jì)；2、礦區(qū)總體設(shè)計(jì)批準(zhǔn)后進(jìn)行礦井可行性研究（資源開(kāi)發(fā)利用方案，審批后作為領(lǐng)取采礦許可證的依據(jù)），審批通過(guò)后，作為項(xiàng)目立項(xiàng)和進(jìn)行礦井初步設(shè)計(jì)的依據(jù)；3、礦井可行性研究報(bào)告批準(zhǔn)后進(jìn)行礦井初步設(shè)計(jì)及礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇，設(shè)計(jì)審批后，作為礦井建設(shè)的指導(dǎo)性文件和生產(chǎn)過(guò)程中安全保障依據(jù)；

4、礦井初步設(shè)計(jì)審批后進(jìn)行礦井施工圖設(shè)計(jì)（是在礦井初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以初步設(shè)計(jì)為依據(jù)，對(duì)井上下的單位工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，是指導(dǎo)礦井施工的依據(jù)）。1.2礦井設(shè)計(jì)階段與程序第二節(jié)設(shè)計(jì)階段與程序、依據(jù)

2023/2/57第二節(jié)設(shè)計(jì)階段與程序、依據(jù)

一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（計(jì)劃任務(wù)書(shū)）：是生產(chǎn)管理部門向設(shè)計(jì)部門委托設(shè)計(jì)任務(wù)的文件。書(shū)中規(guī)定擬建項(xiàng)目的任務(wù)和設(shè)計(jì)內(nèi)容、技術(shù)方向、設(shè)計(jì)階段、設(shè)計(jì)原則、計(jì)劃按排以及配套工程的發(fā)展計(jì)劃與要求。二、精查地質(zhì)報(bào)告地質(zhì)構(gòu)造、儲(chǔ)量、煤質(zhì)及用途、水文地質(zhì)等。三、國(guó)家總的建設(shè)方針、政策及有關(guān)規(guī)程和規(guī)范

《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》等。四、經(jīng)批準(zhǔn)的上一階段設(shè)計(jì)確定的原則除此之外，還有已簽訂的與建設(shè)項(xiàng)目有關(guān)的外部協(xié)議、文件等，設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)遵循。1.3礦井設(shè)計(jì)依據(jù)2023/2/58第二章礦區(qū)總體設(shè)計(jì)2023/2/59第一節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的目的與要求第二節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要內(nèi)容2023/2/510二、礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的步驟及程序：

1、新建礦區(qū)應(yīng)具有經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的詳查地質(zhì)報(bào)告，還必須有1—2個(gè)井田的精查地質(zhì)報(bào)告。

2、編制礦區(qū)建設(shè)可行性研究報(bào)告，和環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告。

3、兩個(gè)報(bào)告經(jīng)上級(jí)主管部門審查批準(zhǔn)后，作為編制礦區(qū)總體設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的依據(jù)。

4、礦區(qū)總體設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)已批準(zhǔn)的礦區(qū)總體設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，礦區(qū)建設(shè)可行性研究報(bào)告和環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)進(jìn)行編制。第一節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的目的與要求一、我國(guó)煤炭工業(yè)戰(zhàn)略布局總的原則是：要從我國(guó)煤炭資源分布特點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)國(guó)家的需要，全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、合理布局、擇優(yōu)開(kāi)發(fā)、合理利用煤炭資源，追求最佳經(jīng)濟(jì)效果。2023/2/511三、礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的作用：礦區(qū)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)是確定礦區(qū)內(nèi)各礦井、工廠、生活設(shè)施等單項(xiàng)工程的安排，以及與礦區(qū)開(kāi)發(fā)有關(guān)的各項(xiàng)原則和方案。合理開(kāi)發(fā)整個(gè)礦區(qū)的資源，確定與礦區(qū)開(kāi)發(fā)有關(guān)的各項(xiàng)原則方案，作為編制礦區(qū)建設(shè)計(jì)劃和編制礦井單項(xiàng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。第一節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的目的與要求2023/2/512四、礦區(qū)總體設(shè)計(jì)要解決的主要問(wèn)題

1、合理劃分井田，選擇開(kāi)拓方式，確定礦井井型和礦區(qū)總體規(guī)模（宏觀的、粗線條的）；

2、確定煤炭的用途與用戶，合理選擇煤炭加工工藝，合理確定伴生礦物的綜合開(kāi)采與利用；

3、合理安排各礦井和各單項(xiàng)工程的建設(shè)順序；

4、合理安排礦區(qū)的運(yùn)輸、供電、供水、通訊、機(jī)修、污水處理、固體廢物處理等設(shè)施；

5、合理確定礦區(qū)的行政、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、商業(yè)和居住區(qū)的規(guī)劃；

6、編制礦區(qū)的基建工程量，勞動(dòng)定員和投資估算，并論述礦區(qū)開(kāi)發(fā)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的合理性。第一節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的目的與要求2023/2/513一、礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容：礦區(qū)總體設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：

1、前言：闡述礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的依據(jù)和指導(dǎo)思想，全面論證礦區(qū)開(kāi)發(fā)在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上、社會(huì)效益上及其綜合效益上的合理性和對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意義。

2、礦區(qū)基本情況和建設(shè)條件介紹：礦區(qū)地形、地貌，水文、氣象；交通運(yùn)輸及礦區(qū)工農(nóng)業(yè)情況，地質(zhì)地層、煤層賦存條件、煤質(zhì)及用途，水文地質(zhì)條件，勘探程度，其他伴生礦物及綜合利用等。

3、礦區(qū)井田劃分及開(kāi)拓方式（粗線條）、礦區(qū)建設(shè)規(guī)模。

4、礦區(qū)附屬企業(yè)：洗煤廠、機(jī)修廠、總材料庫(kù)、化工廠、火藥庫(kù)、水泥廠、煤矸石綜合利用廠、礦山救護(hù)等等。

5、其他：文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生、商業(yè)布局、其他福利設(shè)施等。

6、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)：總投資、投資構(gòu)成、建設(shè)順序、建設(shè)期、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)、社會(huì)評(píng)價(jià)等。第二節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容2023/2/514二、編制礦區(qū)總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：

1、合理的劃分井田范圍（即礦井的儲(chǔ)量、設(shè)計(jì)能力與服務(wù)年限），并為礦井的發(fā)展留有余地。

2、正確合理的進(jìn)行礦區(qū)地面總體布置，不要距離城市太近。

3、查明礦區(qū)水源。

4、要全面合理的安排各項(xiàng)配套工程項(xiàng)目的建設(shè)，做到全面協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。第二節(jié)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容2023/2/515第三章礦井可行性研究2023/2/516第一節(jié)礦井可行性研究報(bào)告的編制第二節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基本方法主要內(nèi)容2023/2/517一、可行性研究的含義對(duì)于一個(gè)擬建項(xiàng)目，在上馬之前，要在技術(shù)可靠性方面、經(jīng)濟(jì)合理性方面進(jìn)行全面論證。通過(guò)深入細(xì)致的調(diào)查研究和多方案的分析計(jì)算比較，對(duì)項(xiàng)目建成后可能取得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而提出這個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)是可行還是不可行以及如何建設(shè)的意見(jiàn)，為投資決策提供科學(xué)可靠的依據(jù)。這個(gè)調(diào)查過(guò)程稱為可行性研究。

第一節(jié)礦井可行性研究報(bào)告的編制

2023/2/518二、可行性研究的作用

1、作為工程項(xiàng)目建設(shè)決策的依據(jù)；

2、作為向銀行申請(qǐng)貸款的依據(jù)；

3、作為各有關(guān)部門互簽合同、協(xié)議的依據(jù)；

4、作為進(jìn)行礦井初步設(shè)計(jì)的依據(jù)；

5、作為申請(qǐng)營(yíng)業(yè)執(zhí)照和申請(qǐng)建設(shè)的依據(jù)。第一節(jié)礦井可行性研究報(bào)告的編制

2023/2/519三、礦井可行性研究報(bào)告的內(nèi)容

：礦井可行性研究報(bào)告包括19章內(nèi)容，分別是：1、總論；2、礦井建設(shè)條件；3、市場(chǎng)預(yù)測(cè)；4、建設(shè)規(guī)模與服務(wù)年限；5、井田開(kāi)拓與開(kāi)采；6、礦井主要設(shè)備；7、地面設(shè)施；8、節(jié)能與節(jié)水；9、環(huán)境保護(hù)與水土保持；第一節(jié)礦井可行性研究報(bào)告的編制

2023/2/520三、礦井可行性研究報(bào)告的內(nèi)容

：10、勞動(dòng)安全衛(wèi)生；11、組織機(jī)構(gòu)及人力資源配備；12、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃；13、投資估算與資金籌措；14、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)；15、國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)（可選）；16、風(fēng)險(xiǎn)分析及防范對(duì)策；17、社會(huì)評(píng)價(jià)；18、項(xiàng)目招標(biāo)；19、研究結(jié)論與建議。

第一節(jié)礦井可行性研究報(bào)告的編制

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一、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法（方案比較法中用到）包括靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法兩種方法。

靜態(tài)法——即不考慮投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用資金的時(shí)間價(jià)值的一種方法。有總算法、單位折算費(fèi)用法、投資效果系數(shù)法、返本期法、財(cái)務(wù)平衡法。

動(dòng)態(tài)法——即考慮投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用資金的時(shí)間價(jià)值的一種方法。有年成本法、凈現(xiàn)值法和貼現(xiàn)法。（這部分內(nèi)容在《礦山經(jīng)濟(jì)管理》課程中講授）。

動(dòng)態(tài)法與靜態(tài)法相比較，主要是考慮了資金的時(shí)間價(jià)值。即在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)占用資金時(shí)間的長(zhǎng)短，從利息方面考慮資金的價(jià)值。資金的時(shí)間價(jià)值就是貨幣隨著時(shí)間過(guò)程的延長(zhǎng)而產(chǎn)生的增值。第二節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基本方法

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二、礦井可行性研究主要評(píng)價(jià)指標(biāo)礦井可行性研究主要評(píng)價(jià)指標(biāo)：

a）企業(yè)內(nèi)部收益率：系指投資項(xiàng)目在建設(shè)和生產(chǎn)服務(wù)年限內(nèi)，各年凈現(xiàn)金流量現(xiàn)值累計(jì)等于零時(shí)的貼現(xiàn)率（即現(xiàn)金流出、流入的平衡）。即：凈現(xiàn)金流量=銷售收入—經(jīng)營(yíng)成本—各項(xiàng)稅金

+回收固定資產(chǎn)余值+回收流動(dòng)資金—投資

b）投資回收期：收回項(xiàng)目全部投資的時(shí)間。

c）勞動(dòng)生產(chǎn)率：勞動(dòng)生產(chǎn)率=產(chǎn)量/消耗的人時(shí)數(shù)。該指標(biāo)值反映了企業(yè)在單位時(shí)間內(nèi)活勞動(dòng)創(chuàng)造的產(chǎn)品數(shù)量，沒(méi)有反映出產(chǎn)品生產(chǎn)的全部勞動(dòng)消耗（物化勞動(dòng)）。

d）單位產(chǎn)品投資（噸煤投資）：反映單位產(chǎn)品的資金占用量，投資利用情況以及技術(shù)裝備程度的指標(biāo)。噸煤投資=總投資/設(shè)計(jì)年產(chǎn)量元/t；第二節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基本方法

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三、不確定性分析不確定分析包括兩個(gè)方面：即盈虧分析和敏感性分析。

a）盈虧分析：通常根據(jù)項(xiàng)目正常生產(chǎn)年份的產(chǎn)品產(chǎn)量、生產(chǎn)成本（總固定成本和單位產(chǎn)品可變成本），產(chǎn)品價(jià)格等數(shù)據(jù)確定項(xiàng)目的產(chǎn)量盈虧平衡點(diǎn)，分析預(yù)測(cè)產(chǎn)品產(chǎn)量對(duì)項(xiàng)目盈虧的影響。固定成本：與產(chǎn)量增減沒(méi)有直接關(guān)系而相對(duì)穩(wěn)定的費(fèi)用，如設(shè)備折舊費(fèi)、管理人員的工資，即使不生產(chǎn)也發(fā)生的費(fèi)用。可變成本：隨產(chǎn)量增減而成正比例增減的費(fèi)用，如材料費(fèi)、生產(chǎn)過(guò)程中的動(dòng)力費(fèi)、計(jì)件工資等，即只要生產(chǎn)就發(fā)生的費(fèi)用。年生產(chǎn)成本=總固定成本+單位產(chǎn)品可變成本×年產(chǎn)量則：盈虧平衡點(diǎn)O0=-年生產(chǎn)成本F/（單位產(chǎn)品價(jià)格P—

單位產(chǎn)品可變成本V）由公式可以看出，只有產(chǎn)量達(dá)到O0時(shí)，企業(yè)資金才能夠平衡，產(chǎn)量大于O0時(shí)，企業(yè)盈利，小于O0時(shí)企業(yè)就虧損。

第二節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基本方法

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三、不確定性分析

b）敏感性分析：它是分析、預(yù)測(cè)對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)起作用的各個(gè)因素發(fā)生變化時(shí)，對(duì)工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效果的影響。設(shè)計(jì)方案盈利的可靠性稱為敏感性。分析研究某礦井已定方案的盈余或虧損的概率，即礦井投產(chǎn)后獲得利潤(rùn)的可靠度，或者說(shuō)在經(jīng)營(yíng)效果方面是否有風(fēng)險(xiǎn)，這種研究就成為敏感性分析。敏感性分析中起作用的主要影響因素有：產(chǎn)量（裝備及管理）、產(chǎn)平銷售量（市場(chǎng)影響）、產(chǎn)品價(jià)格（市場(chǎng)）、固定成本（經(jīng)營(yíng)管理）、可變成本（管理）、總投資、建設(shè)期等。經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)的指標(biāo)一般可用動(dòng)態(tài)投資收益率、投資回收期等的大小來(lái)衡量。第二節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基本方法

2023/2/525四、綜合評(píng)價(jià)

綜合評(píng)價(jià)是在技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，通過(guò)充分的調(diào)查研究，從企業(yè)、區(qū)域、國(guó)家和社會(huì)的多角度出發(fā)，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的必要性、技術(shù)先進(jìn)可行性、經(jīng)濟(jì)可靠合理性等方面進(jìn)行系統(tǒng)的分析，對(duì)項(xiàng)目的綜合經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益給預(yù)綜合評(píng)價(jià)，為決策提供依據(jù)。綜合評(píng)價(jià)一般包括以下幾方面：

1、項(xiàng)目研究過(guò)程中重大方案的選擇推薦意見(jiàn)；

2、推薦方案的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效果和國(guó)民經(jīng)濟(jì)效果；

3、不確定因素對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效果的影響；

4、綜述項(xiàng)目非量化的社會(huì)效果；

5、項(xiàng)目評(píng)價(jià)存在的問(wèn)題與建議。第二節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基本方法

2023/2/526第四章礦井初步設(shè)計(jì)及專項(xiàng)設(shè)計(jì)2023/2/527第一節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作第二節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容第三節(jié)礦井專項(xiàng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容2023/2/528一、基礎(chǔ)工作

1、深入現(xiàn)場(chǎng)勘查地形地貌；了解礦井的地面交通情況；了解電源情況。

2、仔細(xì)研究精查地質(zhì)報(bào)告，核查地質(zhì)資料。熟悉煤層賦存情況，地層特征，水文地質(zhì)情況，地質(zhì)構(gòu)造分布，水、火、瓦斯、煤塵等情況。

3、調(diào)查了解相鄰礦井的開(kāi)采情況，必要時(shí)提出地質(zhì)補(bǔ)勘要求。第一節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

2023/2/529二、初設(shè)的依據(jù)

1、采礦許可證；

2、經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的可行性研究報(bào)告；

3、經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告；

4、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；

5、經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的精查地質(zhì)報(bào)告；

6、國(guó)家的有關(guān)方針和政策。

礦井設(shè)計(jì)又分為礦井初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。第一節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

2023/2/530一、初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容：

初步設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容如下（共15章）：

1、礦井概況。

2、礦井資源/儲(chǔ)量，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限。

3、井田開(kāi)拓。

4、井筒、井底車場(chǎng)及硐室。

5、井下開(kāi)采

a)采區(qū)布置。

b）采煤方法及工藝。

c）巷道掘進(jìn)與掘進(jìn)機(jī)械化。

6、井下運(yùn)輸

a）井下煤炭運(yùn)輸。

b）井下輔助運(yùn)輸。

c）井下輔助運(yùn)輸車輛配備數(shù)量。第二節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2023/2/5317、通風(fēng)與安全

a）礦井通風(fēng)。

b）瓦斯、煤塵、火災(zāi)、水災(zāi)、頂板等災(zāi)害的防治。

c）安全檢測(cè)監(jiān)控。

8、提升、通風(fēng)、排水和壓縮空氣設(shè)備

a）提升設(shè)備。；

b）通風(fēng)設(shè)備。；

c）排水設(shè)備。；

d）壓縮空氣設(shè)備。

9、地面生產(chǎn)系統(tǒng)

a）主生產(chǎn)系統(tǒng)布置；

b）輔助生產(chǎn)系統(tǒng)布置。

10、總平面布置及地面運(yùn)輸

a）工業(yè)場(chǎng)地總平面布置；

b）工業(yè)場(chǎng)地防洪、排澇和豎向布置；

c）場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸；

d）地面運(yùn)輸。第二節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2023/2/53211、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

a）電源；

b）負(fù)荷；

c）地面供配電設(shè)計(jì)；

d）井下供配電；

e）照明設(shè)計(jì)；

f）防雷電保護(hù)設(shè)計(jì)。

12、礦井智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

a）安全、生產(chǎn)監(jiān)控及自動(dòng)化系統(tǒng)；

b）計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)；

c）通信系統(tǒng)；

d）信號(hào)系統(tǒng)。

13、地面建筑、給排水與供熱通風(fēng)

a）主要工業(yè)建筑物與構(gòu)筑物；

b）建筑面積指標(biāo)（符合規(guī)范規(guī)定要求）；

c）水源；

d）給排水設(shè)計(jì)；

e）井下消防灑水設(shè)計(jì)；

f）供熱通風(fēng)設(shè)計(jì)；

g）鍋爐房、井筒防凍設(shè)計(jì)。第二節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2023/2/53314、環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)

a）污染防治；

b）生態(tài)保護(hù)；

c）環(huán)境機(jī)構(gòu)設(shè)置及專項(xiàng)資金。

15、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

a）勞動(dòng)定員及勞動(dòng)生產(chǎn)率；

b）投資估算及概算；

c）經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)；

d）技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。一部完整的礦井初步設(shè)計(jì)，除編制上述15個(gè)章節(jié)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)外，還要編制《礦井初步設(shè)計(jì)概算書(shū)》和《礦井初步設(shè)計(jì)設(shè)備清冊(cè)》。第二節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2023/2/534二、畢業(yè)設(shè)計(jì)一般部分的內(nèi)容本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下：第一章井田概述和井田地質(zhì)特征第二章礦井工作制度及生產(chǎn)能力第三章井田開(kāi)拓第四章礦井基本巷道及建井計(jì)劃第五章采煤方法第六章井下運(yùn)輸?shù)谄哒碌V井提升第八章礦井通風(fēng)與安全第九章經(jīng)濟(jì)部分畢業(yè)設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和七張圖紙。設(shè)計(jì)說(shuō)明要求采用計(jì)算機(jī)Word軟件排版打印，字?jǐn)?shù)一般為70—100頁(yè)；圖紙要求采用計(jì)算機(jī)CAD軟件繪制完成，按照要求比例打印繪制。第二節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2023/2/535礦井專項(xiàng)設(shè)計(jì)包括:1、礦井施工圖設(shè)計(jì)；2、礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇設(shè)計(jì)；3、礦井初步設(shè)計(jì)消防專篇設(shè)計(jì)；4、礦井初步設(shè)計(jì)職業(yè)衛(wèi)生安全專篇設(shè)計(jì)；5、礦井土地復(fù)墾專篇設(shè)計(jì)；6、礦井環(huán)保專篇設(shè)計(jì)等。第三節(jié)礦井專項(xiàng)設(shè)計(jì)

2023/2/536第五章礦井設(shè)計(jì)方案確定2023/2/537第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例主要內(nèi)容2023/2/538第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則一、我國(guó)煤炭工業(yè)戰(zhàn)略布局總的原則是：要從我國(guó)煤炭資源分布特點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)國(guó)家的需要，全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、合理布局、擇優(yōu)開(kāi)發(fā)、合理利用煤炭資源，追求最佳經(jīng)濟(jì)效果。二、礦井設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：從礦井初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容可以看出，礦井設(shè)計(jì)是綜合性設(shè)計(jì)。其中最主要的是礦井開(kāi)拓方案的確定，開(kāi)拓方案確定了，其他系統(tǒng)均是按照開(kāi)拓方案的總體布置提出各系統(tǒng)的子方案經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。因此，開(kāi)拓方案的選擇和確定是一個(gè)統(tǒng)攬全局的最重要的問(wèn)題，也是采礦工程師要解決主要的問(wèn)題之一。2023/2/539第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則三、礦井設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)選用的方案在技術(shù)上是先進(jìn)的、安全上是可靠的、經(jīng)濟(jì)上是合理的。

技術(shù)上先進(jìn)的標(biāo)志是：所選用的方案生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單、可靠，技術(shù)、工藝先進(jìn)，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，有利于降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，資源回收率高，便于管理。

安全上可靠的標(biāo)志是：危險(xiǎn)源控制程度高，安全裝備齊全，可靠度高；安全設(shè)施完善，系統(tǒng)運(yùn)行可靠；安全措施到位，執(zhí)行可靠。

經(jīng)濟(jì)上合理的標(biāo)志是：基本建設(shè)投資少，噸煤費(fèi)用低，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，建設(shè)時(shí)間快，投資回收期短，投資效果好，利潤(rùn)高。2023/2/540第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則四、礦井設(shè)計(jì)的參數(shù)：根據(jù)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)的性質(zhì)，礦井設(shè)計(jì)參數(shù)分為兩類：定性和定量參數(shù)。

定性參數(shù)：是無(wú)法用數(shù)量表示的參數(shù)，如開(kāi)拓方案。

定量參數(shù)：可以用數(shù)量表示的參數(shù)，如井田尺寸。

礦井設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上就是確定礦井各類參數(shù)。礦井參數(shù)見(jiàn)框圖。五、礦井設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：礦井設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)很多，常用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可分為以下幾個(gè)方面：

1、勞動(dòng)生產(chǎn)率；2、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；

3、工程量指標(biāo)；4、生產(chǎn)集中化程度和開(kāi)采強(qiáng)度；

5、時(shí)間因素；6、安全性；

7；可靠性。2023/2/541第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則六、礦井設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則（最優(yōu)化準(zhǔn)則）：

評(píng)價(jià)準(zhǔn)則又稱礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)的最優(yōu)性準(zhǔn)則。根據(jù)解決問(wèn)題性質(zhì)和范圍的不同，所選擇的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則也不同。目前，作為主要準(zhǔn)則用于編制經(jīng)濟(jì)、數(shù)學(xué)模型進(jìn)行礦井開(kāi)采優(yōu)化設(shè)計(jì)的，基本有折算費(fèi)用法、投資回收期法、勞動(dòng)生產(chǎn)率、噸煤投資和噸煤成本、利潤(rùn)和多目標(biāo)決策等。2023/2/542第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則七、礦井設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法：1、折算費(fèi)用法定義：是對(duì)參與比較的各個(gè)方案的基本建設(shè)投資和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用（或成本）這兩項(xiàng)性質(zhì)不同的費(fèi)用，利用投資效果系數(shù)這一折算比率，將基本建設(shè)投資折算成和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用類似的費(fèi)用，然后與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用相加，折算出一個(gè)稱為“折算費(fèi)用”的數(shù)值，以其數(shù)值最小者作為最優(yōu)方案，據(jù)此來(lái)確定方案的取舍。計(jì)算公式如下，折算費(fèi)用表示為：

S=C+E0K式中：C—全部或計(jì)算項(xiàng)目的年度生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用總和（或噸煤成本費(fèi)用）

S—年折算費(fèi)用（或噸煤年折算費(fèi)用），一般以年為計(jì)算周期；

K—全部或計(jì)算項(xiàng)目的基本建設(shè)投資費(fèi)用總和（或噸煤投資費(fèi)用）；

E0—標(biāo)準(zhǔn)投資效果系數(shù)，一般為0.1-0.12，將基本建設(shè)投資折算成和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用類似的費(fèi)用。特點(diǎn)：這種方法最終求出一項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)濟(jì)比較簡(jiǎn)單，因此，經(jīng)濟(jì)——數(shù)學(xué)模型的目標(biāo)函數(shù)采用這一指標(biāo)方法；但這種方法考慮的指標(biāo)比較少，在設(shè)計(jì)方案的優(yōu)選階段可以采用。2023/2/543第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則2、投資回收期法定義：指在設(shè)計(jì)方案中，用節(jié)約的經(jīng)費(fèi)來(lái)回收追加的年限，以此來(lái)作為評(píng)價(jià)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的方法，稱為投資回收期法。計(jì)算公式如下：T=ΔK/ΔC=(K1-K2)/(C2-C1)式中：K1、K2—分別為第一與第二方案的投資總額（或噸煤投資）；

C1、C2—分別為第一與第二方案的年成本總額（或噸煤成本）；ΔK—兩方案的投資差額；

Δ

C—兩方案的年成本差額；

T—投資回收期，a。

E=1/T=(C2-C1)/(K1-K2)稱為投資效果系數(shù)。E1>E0，或T<T0，則第一方案有利。E0、T0分別為部門標(biāo)準(zhǔn)的投資效果系數(shù)、投資回收期，一般分別為0.1，10a。特點(diǎn)：它的計(jì)算不涉及投資項(xiàng)的生產(chǎn)總成本，產(chǎn)品的利潤(rùn)和價(jià)格、稅金等因素，對(duì)于方案比較特別是局部比較很適宜。注意：習(xí)慣上在比較時(shí)，為簡(jiǎn)化工作量，對(duì)于計(jì)算基建、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用時(shí)，相同的部分不予計(jì)算。在兩個(gè)方案規(guī)模不同時(shí)，應(yīng)全部計(jì)算。2023/2/544第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則3、勞動(dòng)生產(chǎn)率定義：勞動(dòng)者在單位時(shí)間內(nèi)所生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。計(jì)算公式如下：

P=Q1/Ntt/工式中：P—礦井回采工作面生產(chǎn)工人勞動(dòng)生產(chǎn)率，t/工；

Q1—采煤工作面日產(chǎn)量，t；

Nt—采煤工作面晝夜出勤人數(shù)。

這指標(biāo)直接反映出礦井采煤工作面效率的高低。2023/2/545第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則4、噸煤投資和噸煤成本1）噸煤投資：就是礦井建設(shè)投資總額除以生產(chǎn)能力所得的商。它取決于煤層的開(kāi)采條件、采煤機(jī)械化程度、勞動(dòng)組織形式和生產(chǎn)管理水平等因素，它是衡量礦井技術(shù)水平的綜合指標(biāo)，是設(shè)計(jì)礦井的約束條件。應(yīng)用比較多。2）噸煤成本：就是礦井生產(chǎn)總成本除以礦井產(chǎn)量所得的商。它反映了產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)的最終結(jié)果，是一項(xiàng)綜合性指標(biāo)。無(wú)論是生產(chǎn)礦井，還是新建礦井都必須計(jì)算和比較這個(gè)項(xiàng)目。它是礦井開(kāi)采經(jīng)濟(jì)最優(yōu)性的重要指標(biāo)之一。5、多目標(biāo)決策評(píng)價(jià)實(shí)質(zhì)：是將計(jì)量單位不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)換算成無(wú)量綱的值，換算后的無(wú)量綱值指標(biāo)可以按方案進(jìn)行加、減、乘、除運(yùn)算。以求得綜合的數(shù)量指標(biāo)，據(jù)此評(píng)價(jià)方案的優(yōu)劣。這種方法的應(yīng)用越來(lái)越重要，但應(yīng)選好指標(biāo)定好權(quán)重，做好綜合分析評(píng)價(jià)。2023/2/546

在礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)中，常用的費(fèi)用參數(shù)有：井巷掘進(jìn)費(fèi)、井巷維護(hù)費(fèi)、井下運(yùn)輸費(fèi)、礦井提升費(fèi)、礦井通風(fēng)費(fèi)、礦井排水費(fèi)、機(jī)械設(shè)備的折舊費(fèi)用等。在計(jì)算投資時(shí)，還應(yīng)計(jì)算土建、設(shè)備安裝和其它費(fèi)用等。費(fèi)用項(xiàng)目組成及內(nèi)容：一、煤炭建筑安裝工程費(fèi)用

煤炭建筑安裝工程費(fèi)用由直接費(fèi)、間接費(fèi)、利潤(rùn)、稅金組成，其組成見(jiàn)下頁(yè)圖。第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/547

1、人工費(fèi)直接工程費(fèi)2、材料費(fèi)（含井巷工程輔助費(fèi)）3、施工機(jī)械使用費(fèi)

1、環(huán)境保護(hù)

2、文明施工

3、安全施工

4、臨時(shí)設(shè)施費(fèi)直接費(fèi)5、夜間施工

6、二次搬運(yùn)組織措施費(fèi)7、冬雨季施工

8、檢驗(yàn)試驗(yàn)費(fèi)

9、生產(chǎn)工具用具使用費(fèi)

10、特殊工種培訓(xùn)費(fèi)措施費(fèi)11、工程定位、點(diǎn)交、清理費(fèi)

12、其他組織措施費(fèi)

1、大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)及安拆費(fèi)

2、混凝土（砼）模板及支架技術(shù)措施費(fèi)3、腳手架

4、鑿井措施費(fèi)

5、其他技術(shù)措施費(fèi)第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/5481、工程排污費(fèi)養(yǎng)老保險(xiǎn)

2、工程定額測(cè)定費(fèi)醫(yī)療保險(xiǎn)規(guī)費(fèi)3、社會(huì)保險(xiǎn)費(fèi)——————失業(yè)保險(xiǎn)

4、住房公積金工傷保險(xiǎn)

5、危險(xiǎn)作業(yè)意外傷害保險(xiǎn)生育保險(xiǎn)

1、管理人員工資間接費(fèi)2、辦公費(fèi)

3、差旅交通費(fèi)

4、固定資產(chǎn)使用費(fèi)

5、工具用具使用費(fèi)企業(yè)管理費(fèi)6、勞動(dòng)保險(xiǎn)費(fèi)

7、工會(huì)經(jīng)費(fèi)

8、職工教育經(jīng)費(fèi)

9、財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)費(fèi)

10、財(cái)務(wù)費(fèi)

11、稅金

12、其他費(fèi)用利潤(rùn)和稅金第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/549一）直接費(fèi)由直接工程費(fèi)和措施費(fèi)組成。1、直接工程費(fèi)：指施工過(guò)程中耗費(fèi)的構(gòu)成工程實(shí)體的各項(xiàng)費(fèi)用以及有助于工程實(shí)體形成的井巷工程輔助費(fèi)、特殊鑿井工程費(fèi)用。包括人工費(fèi)、材料費(fèi)、施工機(jī)械使用費(fèi)。2、措施費(fèi)：指為完成工程項(xiàng)目，發(fā)生于該工程施工前和施工過(guò)程中非工程實(shí)體項(xiàng)目的費(fèi)用，由技術(shù)措施費(fèi)和組織措施費(fèi)組成。二）間接費(fèi)由規(guī)費(fèi)、企業(yè)管理費(fèi)組成。1、規(guī)費(fèi)：指政府和有關(guān)權(quán)力部門規(guī)定必須交納的費(fèi)用。2、企業(yè)管理費(fèi)指建筑安裝企業(yè)組織施工生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理所需費(fèi)用。第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/550三）利潤(rùn)指施工企業(yè)完成所承包工程獲得的利潤(rùn)。四）稅金指國(guó)家稅法規(guī)定的應(yīng)列入建筑安裝工程造價(jià)內(nèi)的營(yíng)業(yè)稅、城市維護(hù)建設(shè)稅和教育附加費(fèi)等。由上述內(nèi)容可知，煤炭建設(shè)安裝工程的費(fèi)用由：直接費(fèi)、間接費(fèi)、利潤(rùn)和稅金四項(xiàng)組成，即：

單位工程費(fèi)用K=直接費(fèi)+間接費(fèi)+利潤(rùn)+稅金也即：

單位工程費(fèi)用K=直接工程費(fèi)k1+措施費(fèi)k2+規(guī)費(fèi)+企業(yè)管理費(fèi)k3+

利潤(rùn)k4+稅金k5

式中：k1直接從《煤炭工程概算定額》中查取計(jì)算；而k2、k3、k4、k5則按照國(guó)家規(guī)定由直接工程費(fèi)k1的百分比來(lái)計(jì)取；規(guī)費(fèi)按國(guó)家規(guī)定計(jì)取。井巷工程掘進(jìn)總費(fèi)用：井巷工程掘進(jìn)總費(fèi)用=單位工程費(fèi)用K*掘進(jìn)工程量L第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/551二、井巷維護(hù)費(fèi)井巷維護(hù)費(fèi)是井巷開(kāi)掘出來(lái)后，為了維持巷道能夠正常使用而不至于受地壓作用破壞所發(fā)生的費(fèi)用。包括維修井巷的工人工資、材料消耗、維修機(jī)械費(fèi)用、設(shè)備折舊費(fèi)用等。維護(hù)費(fèi)的單位為：元/m.a。設(shè)某巷道的維護(hù)長(zhǎng)度為L(zhǎng)米，維護(hù)時(shí)間為t年，為維護(hù)該巷道在t年內(nèi)所花費(fèi)的維護(hù)費(fèi)用為Cw元，則維護(hù)該巷道的單價(jià)為W：

W=Cw/L*t.（元/m.a）L*t——稱為井巷維護(hù)工程量，為維護(hù)長(zhǎng)度與維護(hù)時(shí)間的乘積。第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/552三、井下運(yùn)輸費(fèi)即井下運(yùn)輸煤炭、矸石、材料、設(shè)備、人員等所發(fā)生的費(fèi)用。主要是井下煤炭運(yùn)輸費(fèi)用。包括運(yùn)輸工人的工資、運(yùn)輸設(shè)備的動(dòng)力消耗、運(yùn)輸設(shè)備和設(shè)施的折舊與維修以及為運(yùn)輸服務(wù)的其他費(fèi)用。

井下運(yùn)輸費(fèi)按不同的運(yùn)輸環(huán)節(jié)、運(yùn)輸方式及設(shè)備分別計(jì)算。

若該運(yùn)輸環(huán)節(jié)的平均運(yùn)距為L(zhǎng)（km），年運(yùn)輸量為Q（t），則運(yùn)費(fèi)單價(jià)Y為：

Y=Cy/L*Q(元/t.km)或：Cy=Y*L*Q（元）L*Q——運(yùn)輸工程量運(yùn)輸費(fèi)用單價(jià)隨所采用的運(yùn)輸方式和設(shè)備的不同而變化，新設(shè)計(jì)的礦井運(yùn)輸方式有軌道運(yùn)輸（主要作為輔助運(yùn)輸方式）、膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸（作為煤炭運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑┖蜔o(wú)軌膠輪車運(yùn)輸（作為大型礦井輔助運(yùn)輸?shù)姆绞剑?，在?jì)算井下運(yùn)輸費(fèi)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)確定的運(yùn)輸方式，分別計(jì)算運(yùn)輸費(fèi)用。在進(jìn)行方案比較時(shí)，尤其要注意不同的井下運(yùn)輸方案，其費(fèi)用相差很大。第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/553四、礦井提升費(fèi)

礦井提升費(fèi)是花費(fèi)在提升煤炭、物料、矸石、人員等方面的費(fèi)用。包括服務(wù)于提升系統(tǒng)的人員工資、動(dòng)力消耗、設(shè)備折舊及維修以及發(fā)生在該環(huán)節(jié)的其他費(fèi)用。提升費(fèi)應(yīng)按不同的提升方式和提升設(shè)備分別來(lái)計(jì)算，其計(jì)算原理與計(jì)算井下運(yùn)輸費(fèi)用相類似。提升費(fèi)單價(jià)Td為：Td=T1/H+T2式中：H為提升深度，T1與深度相關(guān)的費(fèi)用，T2與深度無(wú)關(guān)的費(fèi)用。在T1、T2均為定值的條件下，則Td的大小僅與H關(guān)。

提升總費(fèi)用：T=Td*H*Q（元）H*Q——提升工程量第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/554五、礦井排水費(fèi)及通風(fēng)費(fèi)即花費(fèi)在礦井通風(fēng)和排水方面的費(fèi)用。包括為該系統(tǒng)服務(wù)的工人工資、設(shè)備折舊與維修費(fèi)、動(dòng)力消耗費(fèi)用以及與此相關(guān)的管理等其他費(fèi)用（如排水管路維修和更換、通風(fēng)構(gòu)筑物等）。通風(fēng)、排水費(fèi)用中動(dòng)力費(fèi)所占比重很大，約占系統(tǒng)總費(fèi)用的85-90%以上，因此在方案比較時(shí)只計(jì)算動(dòng)力費(fèi)便可。1、礦井排水動(dòng)力費(fèi)

Cpd=Q*H*Tp*Dd/102ηb元式中:Q—排水量，m3/h；

H—水泵工作總揚(yáng)程，m。h—設(shè)井筒深度m，則總揚(yáng)程為

H=1.1h，m；

Tp—年排水時(shí)間，h；

ηb—排水設(shè)備總效率；

Dd—電費(fèi)單價(jià)，元/kW.h。

排水總費(fèi)用：Cpd=Yp*H*Q（元）

H*Q——排水工程量；Yp——排水單價(jià)。第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/555五、礦井排水費(fèi)及通風(fēng)費(fèi)2、礦井通風(fēng)動(dòng)力費(fèi)

Ctd=365*24*Qf*hf*Dd/102ηs.元式中：Qf—礦井總風(fēng)量，m3/s；

hf—礦井平均通風(fēng)阻力，kPa；

ηs—扇風(fēng)機(jī)總效率。第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/556六、機(jī)械設(shè)備的折舊費(fèi)用（綜采考慮此項(xiàng)費(fèi)用）機(jī)械設(shè)備的折舊費(fèi)用Cd根據(jù)設(shè)備價(jià)格、折舊年限而定，公式為：

Cd=（Ce-Ves）.n/Td.元/年式中：Ce—折舊年限相同的設(shè)備的總價(jià)值，元；

Ves—設(shè)備的殘值，元；

n—同類設(shè)備的臺(tái)數(shù)，臺(tái)；

Td—折舊年限，a。在一定的條件下，環(huán)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)備動(dòng)用量是基本穩(wěn)定的，即Cd是個(gè)定值。噸煤折舊費(fèi)用的大小主要決定于年產(chǎn)量，產(chǎn)量越大，噸煤折舊費(fèi)用就越小；而如果產(chǎn)量一定時(shí)，設(shè)備價(jià)格越低，則噸煤折舊費(fèi)用越小。第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/557

通過(guò)對(duì)每個(gè)參與比較的方案上述六項(xiàng)費(fèi)用的分別計(jì)算，經(jīng)過(guò)對(duì)各方案各子系統(tǒng)詳細(xì)的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，綜合各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，最終得到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的最佳方案。第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2023/2/558在礦井設(shè)計(jì)中，由于受地質(zhì)條件和生產(chǎn)技術(shù)條件的影響，解決問(wèn)題的性質(zhì)和影響范圍有很大差異。因而研究和確定開(kāi)采設(shè)計(jì)方案也有不同的方法。常用的設(shè)計(jì)方法有：方案比較法；統(tǒng)計(jì)分析法（個(gè)別問(wèn)題用）；技術(shù)標(biāo)定法（標(biāo)準(zhǔn)定額法）；數(shù)學(xué)分析法和經(jīng)濟(jì)—數(shù)學(xué)規(guī)劃法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/559一、方案比較法1、方案比較法的實(shí)質(zhì)：是針對(duì)要解決的問(wèn)題，根據(jù)給定的自然條件和技術(shù)條件，擬定數(shù)個(gè)可行的方案，然后計(jì)算各個(gè)方案相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，通過(guò)這些方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析和對(duì)比，選擇技術(shù)上先進(jìn)、安全上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理的最優(yōu)方案。2、方案比較內(nèi)容：

1）工程量；

2）基本建設(shè)工期；

3）基本建設(shè)投資；

4）機(jī)電設(shè)備及主要材料需要量；

5）生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用；

6）其他，礦井生產(chǎn)能力、煤炭回收率、巷道掘進(jìn)率、生產(chǎn)機(jī)械化程度等。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/5603、方案比較步驟：

1）提出先進(jìn)合理的方案：根據(jù)井田的地質(zhì)條件和采礦技術(shù)條件，提出若干在技術(shù)上可行的方案。

2）方案技術(shù)比較：對(duì)可行方案進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)分析和粗略的經(jīng)濟(jì)比較，否定技術(shù)經(jīng)濟(jì)上比較容易鑒別是不合理的方案；將剩余的2～3個(gè)方案取長(zhǎng)補(bǔ)短，完善；如果能明顯地判定出最好方案，就確定為采用的方案；若不能明顯判定各方案在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)劣，則對(duì)2～3個(gè)方案進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較。

3）方案經(jīng)濟(jì)比較：考慮基本建設(shè)費(fèi)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)。

4）綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面比較結(jié)果，多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選方案。

5）對(duì)方案作出詳細(xì)的文字說(shuō)明，并繪出設(shè)計(jì)圖紙。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/5614、方案比較注意問(wèn)題：

1）提出先進(jìn)合理的方案是進(jìn)行方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的前提。在進(jìn)行方案比較前，仔細(xì)分析各方案的不同之處，詳列比較項(xiàng)目，反復(fù)核對(duì)，以免遺漏。

2）進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較時(shí)，應(yīng)抓住重點(diǎn)。應(yīng)比較重要項(xiàng)目的費(fèi)用，對(duì)影響不大、差異很小的或費(fèi)用相同的項(xiàng)目可不進(jìn)行比較。

3）正確選用經(jīng)濟(jì)比較時(shí)原始計(jì)算數(shù)據(jù)。即在同一標(biāo)準(zhǔn)尺度下計(jì)算各項(xiàng)費(fèi)用，撇除設(shè)計(jì)人員的個(gè)人嗜好或偏見(jiàn)。

4）分別列出各比較方案的基本建設(shè)費(fèi)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)，單獨(dú)比較。

5）方案的比較項(xiàng)目：（a）不僅要注意到各方案總費(fèi)用的大小，而且要注意到主要材料消耗量、耗能量、設(shè)備占用量、“三廢”排放量、特別是稀缺材料的使用量等；（b）各方案的土地占用量和資源回收率；（c）各方案的建設(shè)期限等。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/5626）從經(jīng)濟(jì)上（定量）評(píng)價(jià)各方案的優(yōu)劣。分別對(duì)建設(shè)期限、基建投資、初期投資、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用進(jìn)行比較，綜合考慮其各影響因素對(duì)方案比較的影響。當(dāng)兩方案的總費(fèi)用之差在10%之內(nèi)時(shí)，則認(rèn)為兩方案經(jīng)濟(jì)比較相同，這時(shí)主要考慮技術(shù)比較結(jié)果。方案比較法計(jì)算工作量大，常要先列出三個(gè)表：（a）各方案技術(shù)比較表；（b）各方案的井巷工程量比較表；（c）各方案的經(jīng)濟(jì)比較表。

7）在進(jìn)行最終綜合評(píng)價(jià)時(shí)，一定要正確估計(jì)各項(xiàng)影響因素所在研究方案中的重要程度，以便根據(jù)給定目標(biāo)，選定最優(yōu)方案。應(yīng)重視技術(shù)因素，不能單憑經(jīng)濟(jì)因素?fù)駜?yōu)。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/563二、統(tǒng)計(jì)分析法定義：在礦井設(shè)計(jì)中，就是根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井的實(shí)際情況，針對(duì)欲解決的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，借以分析某些參數(shù)間的關(guān)系，得到某些參數(shù)的合理取值范圍。如：工作面長(zhǎng)度、礦井生產(chǎn)能力與服務(wù)年限、巷道維護(hù)費(fèi)用等都可用統(tǒng)計(jì)法來(lái)求得。特點(diǎn)：但采礦的問(wèn)題是復(fù)雜的，要得到大量同類可比的資料是困難的。因此，在礦井設(shè)計(jì)中，大的項(xiàng)目一般不直接采用這種方法，只是作為一種輔助設(shè)計(jì)的方法。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/564三、標(biāo)準(zhǔn)定額法定義：標(biāo)準(zhǔn)定額法是根據(jù)在一定技術(shù)條件下生產(chǎn)的安全性、經(jīng)濟(jì)的合理性或生產(chǎn)技術(shù)管理的需要，以規(guī)程、規(guī)范、規(guī)定的形式對(duì)礦井設(shè)計(jì)中的某些技術(shù)條件或參數(shù)做出具體規(guī)定，然后根據(jù)此規(guī)定條件來(lái)確定技術(shù)方案的其他參數(shù)值。如單體液壓支柱工作面禁止采用放頂煤開(kāi)采；高瓦斯或有煤層自燃發(fā)火危險(xiǎn)的礦井，必須布置專用回風(fēng)巷。不同厚度煤層的采取回采率，等等。特點(diǎn)：這種方法在礦井設(shè)計(jì)中用得比較廣泛。具體地講就是在設(shè)計(jì)中要按照《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》及當(dāng)前的技術(shù)政策來(lái)確定某些參數(shù)。如井型與服務(wù)年限，巷道內(nèi)允許的風(fēng)速等等。它不是一個(gè)單獨(dú)的方法，但使用十分方便。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/565四、數(shù)學(xué)分析法

定義：數(shù)學(xué)分析法是運(yùn)籌學(xué)里的一個(gè)內(nèi)容。它是以某一技術(shù)方案為前提，不同的技術(shù)方案其費(fèi)用項(xiàng)目及其編列的函數(shù)方程也不同，它是用數(shù)學(xué)中的函數(shù)求極值的方法求解開(kāi)采設(shè)計(jì)方案中的某些參數(shù)的最優(yōu)值。

特點(diǎn)：一般設(shè)定一個(gè)目標(biāo)函數(shù)，如以噸煤費(fèi)用為最低，列出與此相關(guān)的各參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系時(shí)，通過(guò)求極值的方法來(lái)確定各參數(shù)的取值。

適用：該方法不用于方案比較，僅用于研究某一方案條件下定量參數(shù)的合理參數(shù)值。初始數(shù)據(jù)為確定型，變量數(shù)目較少。如：工作面長(zhǎng)度、采區(qū)或盤區(qū)走向長(zhǎng)度、礦井生產(chǎn)能力、井田尺寸等能夠建立函數(shù)關(guān)系的定量參數(shù)最優(yōu)值。方法步驟：在解決具體問(wèn)題時(shí)，首先要設(shè)法列出目標(biāo)函數(shù)與參變量之間的函數(shù)關(guān)系式，然后用微法求最高或最低的極值，該極值就是在經(jīng)濟(jì)上（或其他指標(biāo)）最優(yōu)的參數(shù)值。

注意：由于采礦問(wèn)題的復(fù)雜性，應(yīng)用該方法時(shí)應(yīng)將某些條件予以簡(jiǎn)化——構(gòu)造簡(jiǎn)化模型。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/566五、經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)規(guī)劃法——優(yōu)化設(shè)計(jì)法經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)規(guī)劃法屬于運(yùn)籌學(xué)的范疇，用到線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等運(yùn)籌學(xué)理論基礎(chǔ)，還用到網(wǎng)絡(luò)法等。概念：礦井設(shè)計(jì)根據(jù)擬定的方案，按照設(shè)計(jì)要求（如噸煤費(fèi)用最低、勞動(dòng)生產(chǎn)率最高等）來(lái)確定目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)成函數(shù)方程；將設(shè)計(jì)方案的某些具體技術(shù)參數(shù)用數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來(lái)，這些參數(shù)與目標(biāo)函數(shù)相關(guān)，并必須滿足一定技術(shù)條件和“定額”規(guī)定，他們構(gòu)成了對(duì)上述目標(biāo)函數(shù)的約束（稱為束縛條件或約束條件）。把目標(biāo)函數(shù)與約束條件聯(lián)立在一起，就構(gòu)成了礦井設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/567經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)規(guī)劃法的步驟：

1、根據(jù)所設(shè)計(jì)礦井的地質(zhì)條件和技術(shù)條件擬定技術(shù)上可行的若干個(gè)各子系統(tǒng)方案；

2、按技術(shù)要求將各子系統(tǒng)方案組合為若干個(gè)大系統(tǒng)方案，畫(huà)出子系統(tǒng)組合圖，即全礦井工藝系統(tǒng)圖；

3、論證最優(yōu)化準(zhǔn)則，并確定實(shí)施方案的有關(guān)參數(shù)及有關(guān)費(fèi)用項(xiàng)目，如與所求參數(shù)有關(guān)的基本建設(shè)費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)等；

4、根據(jù)礦山地質(zhì)條件、礦井參數(shù)、最優(yōu)化準(zhǔn)則和有關(guān)費(fèi)用數(shù)值，建立與各方案相對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型；

5、分別計(jì)算各個(gè)大系統(tǒng)，進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的優(yōu)化；

6、解算目標(biāo)函數(shù)方程并比較，求出每個(gè)大方案的綜合最優(yōu)參數(shù)及相應(yīng)的噸煤成本費(fèi)用。分析計(jì)算結(jié)果，選出最優(yōu)方案和相應(yīng)的最優(yōu)參數(shù)值。在礦井優(yōu)化設(shè)計(jì)中，還可結(jié)合使用層次分析法、模糊數(shù)學(xué)法等來(lái)進(jìn)行。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/568六、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法——ComputerAidedDesign(CAD)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)就是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)輔助人們完成設(shè)計(jì)各階段的工作，包括資料整理分析、工程計(jì)算、結(jié)構(gòu)模型分析、設(shè)計(jì)優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)分析、繪制圖紙等。表現(xiàn)在兩個(gè)方面應(yīng)用：

1、施工圖設(shè)計(jì)

2、人機(jī)交互式方案設(shè)計(jì)第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2023/2/569第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例一、井田概況某礦地面為平原地帶，井田范圍內(nèi)地表標(biāo)高為+80～90m，表土及風(fēng)化帶厚度(垂高)約50～60m，有流砂層，井田中部較薄，井田境界處較厚。煤層+30m～-420m底板等高線為界。

井田兩側(cè)人為劃定境界，井田走向長(zhǎng)9km，傾斜長(zhǎng)約1740m。井田內(nèi)共有4個(gè)可采煤層，傾角均為15°左右。各煤層的名稱、厚度、間距及頂?shù)装迩闆r如表25—3表25—3煤層地質(zhì)條件煤層層厚/m間距/m頂板底板m1m2m3m2.0152015直接頂為厚8m的頁(yè)巖，老頂為厚4m的砂巖頁(yè)巖、砂頁(yè)巖、砂巖互層頁(yè)巖、砂頁(yè)巖、砂巖互層頁(yè)巖、砂頁(yè)巖、砂巖互層直接底厚10m頁(yè)巖下為40m厚層砂巖2023/2/570第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例2023/2/571第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例

煤層成層平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)大斷層，煤質(zhì)中硬，屬優(yōu)質(zhì)瘦貧煤，煤塵無(wú)爆炸性危險(xiǎn)，無(wú)自燃傾向；平均容重為1．32t／m3。本礦瓦斯含量大，涌水量較大，礦井正常涌水量為380m3／h。1、

工業(yè)儲(chǔ)量ZgZg=90001740（1.8+1.9+1.6+2.0）1.32=15089.976萬(wàn)t1、

可采儲(chǔ)量Zk=(Zg-P)CP-永久煤柱損失，工廣，境界煤柱；C-采區(qū)采出率，中厚煤層，煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范要求C為80％永久煤柱損失約占工業(yè)儲(chǔ)量的5％(不超過(guò)10％)。P=Zg5%=15089.976*5%=754.4988萬(wàn)tZk=(Zg-P)C=(15089.976-754.4988)*80%=11468.4萬(wàn)t2023/2/572第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例1、

生產(chǎn)能力和服務(wù)年限T取60年，求AT=Zk/（1.4A），A=136.5萬(wàn)t/a

根據(jù)煤層賦存情況和礦井可采儲(chǔ)量，遵照煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將礦井生產(chǎn)能力A確定為120萬(wàn)t／a，儲(chǔ)量備用系數(shù)按1.4計(jì)算，可得礦井服務(wù)年限為

T=11468.4/（1.4120）

=68.26a.

K：地質(zhì)損失增大；采出率降低；礦井增產(chǎn)2023/2/573第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例1、

備用儲(chǔ)量計(jì)算算法1：120萬(wàn)t／a68.26a=8191.2萬(wàn)t11468.4萬(wàn)t-8191.2萬(wàn)t=3277.2萬(wàn)t算法2：T=[11468.4/（1.4）]0.4=3276.7萬(wàn)t

估計(jì)約有50％為采出率過(guò)低和受未預(yù)知小地質(zhì)破壞影響所損失的儲(chǔ)量。3276.7萬(wàn)t50％=1638.3萬(wàn)t1、

全井田實(shí)際采出儲(chǔ)量11468．4-1638.3萬(wàn)t=9830．1萬(wàn)t2023/2/574二、開(kāi)拓方案技術(shù)比較一）井筒1

井筒形式地形平坦，無(wú)平硐條件表上較厚且有流砂層立井開(kāi)拓(主井設(shè)箕斗)1

井筒位置按流砂層較薄、井下生產(chǎn)費(fèi)用較低的原則，井筒位于井田走向中部流砂層較薄處。1

井筒數(shù)目為避免采用箕斗井回風(fēng)時(shí)封閉井塔等困難減少穿越流砂層開(kāi)鑿風(fēng)井的數(shù)目，決定采用中央邊界式通風(fēng)。布置：主立井、副立井和回風(fēng)風(fēng)井。第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例2023/2/575二）階段劃分和開(kāi)采水平的設(shè)置1

階段劃分本井田可劃分為23個(gè)階段1、兩個(gè)階段：階段斜長(zhǎng)=1740m/2=870m2、三個(gè)階段:

第一階段斜長(zhǎng)740m

第二階段斜長(zhǎng)500m

第三階段斜長(zhǎng)500m第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例2023/2/5761

開(kāi)采水平的設(shè)置1、要不要上下山開(kāi)采井田瓦斯和涌水均較大，下山開(kāi)采在技術(shù)上的困難較多，故決定階段內(nèi)均采用上山開(kāi)采，井田內(nèi)不能單水平上下山開(kāi)采的開(kāi)拓。2、采區(qū)劃分階段內(nèi)采用采區(qū)準(zhǔn)備方式，每個(gè)階段沿走向劃分為6個(gè)走向長(zhǎng)1500m的采區(qū)。在井田每翼布置一個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，采用采區(qū)前進(jìn)式開(kāi)采順序。第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例2023/2/577第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例階段數(shù)目階段斜長(zhǎng)/m水平垂高/m水平實(shí)際出煤/萬(wàn)t服務(wù)年限／a區(qū)段數(shù)目/個(gè)區(qū)段斜長(zhǎng)/m區(qū)段采出煤量/萬(wàn)t水平采區(qū)28702254915.0534.1311.38+151745163.8437401914180.62299.7+141854174.195001292824.7419.616.54+131673156.935001292824.7419.616.54+131673156.93表25—4階段主要參數(shù)

水平采出煤量計(jì)算中把儲(chǔ)量備用系數(shù)1．4所指的備用儲(chǔ)量，一半劃為地質(zhì)損失，另一半則劃為增產(chǎn)儲(chǔ)量；該增產(chǎn)儲(chǔ)量合并計(jì)入水平實(shí)際采出煤量中。采區(qū)服務(wù)年限按設(shè)計(jì)平均服務(wù)年限加上一年產(chǎn)量遞增、遞減期計(jì)算2023/2/578水平垂高H=階段斜長(zhǎng)sinα870sin15°=225.17m740sin15°=191m500sin15°=129m 水平實(shí)際采處煤/萬(wàn)t兩個(gè)階段：9830.1萬(wàn)t/2=4915.05萬(wàn)t三個(gè)階段:第一階段斜長(zhǎng)740m第一階段實(shí)際出煤(9830.1萬(wàn)t/1740m)740m=4180.62萬(wàn)t第二階段斜長(zhǎng)500m第二階段實(shí)際出煤(9830.1萬(wàn)t/1740m)500m=2824.74萬(wàn)t第三階段斜長(zhǎng)500m第三階段實(shí)際出煤(9830.1萬(wàn)t/1740m)500m=2824.74萬(wàn)t第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例2023/2/579三）水平服務(wù)年限方案一一水平68．26/2=34.13a二水平68．26/2=34.13a方案二一水平（68．26/1740m）740m=29a二水平（68．26/1740m）

500m=19．61a三水平（68．26/1740m）

500m=19．61a四）采區(qū)服務(wù)年限兩個(gè)采區(qū)保證產(chǎn)量，即兩個(gè)采區(qū)同采每個(gè)采區(qū)服務(wù)時(shí)間；方案一一水平34.13a/3=11.38a+1a二水平34.13a/3=11.38a+1a方案二一水平29a/3=9．7+1a二水平19．61a/3=6.54+1a三水平19．61a/3=6.54+1a第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例2023/2/580五）區(qū)段數(shù)目及區(qū)段斜長(zhǎng)方案一：一水平5個(gè)區(qū)段：870m/5=174二水平5個(gè)區(qū)段：870m/5=174m方案二：一水平4個(gè)區(qū)段：740m/4=185m二水平3個(gè)區(qū)段：500m/3=167m三水平3個(gè)區(qū)段：500m/3=167m第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例2023/2/581六）

設(shè)計(jì)區(qū)段采出煤量設(shè)計(jì)區(qū)段采出煤量=采區(qū)設(shè)計(jì)采出煤量/采區(qū)內(nèi)區(qū)段數(shù)方案一：一水平六個(gè)采區(qū)，每采區(qū)5個(gè)區(qū)段：4915.05萬(wàn)t/6/5=163.84萬(wàn)t二水平六個(gè)采區(qū)，每采區(qū)5個(gè)區(qū)段：4915.05萬(wàn)t/6/5=163.84萬(wàn)t方案二一水平六個(gè)采區(qū)，每采區(qū)4個(gè)區(qū)段：4180.62萬(wàn)t/6/4=174.19萬(wàn)t二水平六個(gè)采區(qū)，每采區(qū)3個(gè)區(qū)段：2824.74萬(wàn)t/6/3=156.9319萬(wàn)t第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例2023/2/582七）大巷布置方案集中大巷布置—各煤層間距較小巖石大巷—為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件巖石大巷位置——底板下垂距為30m的厚層砂巖內(nèi)上階段運(yùn)輸大巷留作下階段回風(fēng)大巷八）上山布置集中巖石上山聯(lián)合準(zhǔn)備，中央采區(qū)上山位于底板下垂距為大于30m的砂巖中，并在采后加以維護(hù)，留作下階段的總回風(fēng)通道及安全出口。其他采區(qū)上山位于距m4煤層底板約20m的砂巖中，采后報(bào)廢。第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例2023/2/583九）技術(shù)上可行的開(kāi)拓延深方案第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例方案一立井兩水平直接延深方案二立井兩水平暗斜井延深2023/2/584第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例方案三立井三水平直接延深方案四立井三水平暗斜井延深2023/2/585

方案一和方案二的區(qū)別：第二水平是用暗斜井延深還是直接延深立井。方案一需多開(kāi)立井井筒(2225m)、階段石門800m和立井井底車場(chǎng)，并相應(yīng)地增加了井筒和石門的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。方案二則多開(kāi)暗斜井井筒(傾角15，2870m)和暗斜井的上、下部車場(chǎng)；并相應(yīng)地增加了斜井的提升和排水費(fèi)用。方案三和方案四的區(qū)別：第三水平是用暗斜井延深還是直接延深立井。方案三需多開(kāi)立井井筒(2130m)、階段石門600m和立井井底車場(chǎng)，并相應(yīng)地增加了井筒和石門的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。方案四則多開(kāi)暗斜井井筒(500m+580m)和暗斜井的上（300m）、下部車場(chǎng)（500m）；并相應(yīng)地增加了暗斜井的提升和排水費(fèi)用。

不采用暗井延深，所以，只剩下第一和第三方案參加經(jīng)濟(jì)比較。第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例2023/2/586第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例初期大巷：（750+100）2=1700）2=3400m；后期大巷：一水平（650+1500+750+100）2=6000m；二水平15004+8502=7700；三水平15004+8502=7700m。2023/2/587三、開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較表25-5各方案粗略估算費(fèi)用表方案方案一方案二基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿石門開(kāi)鑿井底車場(chǎng)2×225×3000×10-4=135.0800×800×10—4=64.01000×900×10—4=90.0主暗斜井開(kāi)鑿副暗斜井開(kāi)鑿上、下斜井車場(chǎng)870×1050×10—4=91.35870×1150×10—4=100.05(300＋500)×900×10—4

=72.00小計(jì)289.0小計(jì)263.4生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元立井提升石門運(yùn)輸立井排水1.2×4915.05×0.5×0.85=2506.71.2×4915.05×0.80×0.381=1797.7380×24×365×34.13×0.1525×10—4=1732.6暗斜井提升立井提升排水(斜、立井)1.2×4915.05×0.87×0.48=2463.01.2×4915.05×0.275×1.02=1654.4380×24×365×34.13(0.063+0.127)×10—4=2158.6小計(jì)6037.0小計(jì)6276.0總計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元6326.0費(fèi)用(萬(wàn)元)6539.4百分率100％百分率103.37％粗略估算表明：兩方案費(fèi)用相差不大?？紤]到方案一的提升、排水工作的環(huán)節(jié)少，人員上下較方便，在方案二中未計(jì)入暗斜井上、下部車場(chǎng)的石門運(yùn)輸費(fèi)用，方案一在通風(fēng)方面優(yōu)于方案二，所以決定選用方案一2023/2/588表25-6各方案粗略估算費(fèi)用表

方案四的總費(fèi)用比方案三約高4％。兩者相差不到10％，仍可視為近似相等。但方案四終究費(fèi)用略高一些。再考慮到方案三的提升、排水等環(huán)節(jié)都比方案四更少，即生產(chǎn)系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單可靠一些。所以決定采用方案三。余下的一、三兩方案均屬技術(shù)上可行，水平服務(wù)年限等也均符合要求(大型礦井第一水服務(wù)年限應(yīng)大于30a，故第三方案確定其階段斜長(zhǎng)為740m)。兩者相比，方案三的投資要比方案低，其初期投資較少，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)也可能略低。兩方案需要通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定其優(yōu)劣。方案方案三方案四基建費(fèi)/萬(wàn)元立井開(kāi)鑿石門開(kāi)鑿井底車場(chǎng)2×130×3000×10—4=78.0600×800×10—4=48.01000×900×10—4=90.0主暗斜井開(kāi)鑿副暗斜井開(kāi)鑿上、下斜井車場(chǎng)580×1050×10—4=60.9500×1150×10—4=57.5(300＋500)×900×10—4=72.00小計(jì)216.0小計(jì)190.4生產(chǎn)費(fèi)/萬(wàn)元立井提升石門運(yùn)輸立井排水1.2×2824.74×0.5×0.85=1440.61.2×2824.74×0.60×0.381=774.9380×24×365×19.61×0.1525×10-4=1015.3暗斜井提升立井提升排水(斜、立井)1.2×2824.74×0.58×0.48=943.71.2×2824.74×0.37×0.92=1185.0380×24×365×19.61(0.053+0.14)×10-4=1259.9小計(jì)3230.8小計(jì)3388.6總計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元3446.8費(fèi)用(萬(wàn)元)3579.0百分率100％百分率103.8％2023/2/589第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例三、開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較

項(xiàng)目方案1方案3初期主井井筒／m副井井簡(jiǎn)／m井底車場(chǎng)／m主石門／m運(yùn)輸大巷／m275+20275+5100001700240+20240+510002701700后期主井井簡(jiǎn)／m副井井筒／m井底車場(chǎng)／m主石門／m運(yùn)輸大巷／m22522510008006000+7700260260210000+6006000+27700;第一、第三方案初期和后期工程量對(duì)比分析。表25-11建井工程量2023/2/590表25-8基建費(fèi)用表方案方案一方案三項(xiàng)目工程量單價(jià)/元.m-1費(fèi)用/萬(wàn)元工程量單價(jià)/元·m-1費(fèi)用/萬(wàn)元初期主井井筒副井井筒井底車場(chǎng)主石門運(yùn)輸大巷2952801000017003000300090080080088.584.090.00136.0260245100027017003000300090080080078.073.590.021.6136.0小計(jì)398.5399.1后期主井井簡(jiǎn)副井井簡(jiǎn)井底車場(chǎng)主石門運(yùn)輸大巷2252251000800137003000300090080080067.567.590.064.01096.02602602000600214003000300090080080078.078.0180.048.01712.0小計(jì)1385.02096.0共計(jì)(初期+后期)1783.52495.12023/2/591表25-7生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量表項(xiàng)目方案1項(xiàng)目方案3運(yùn)輸提升／萬(wàn)t.km工程量運(yùn)輸提升/萬(wàn)t.km工程量采區(qū)上山運(yùn)輸一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段2×983.04×4×0.174=1642.072×983.04×3×0.174=2131.552×983.04×2×0.174=821.042×983.04×l×0.174=410.52采區(qū)上山一水平一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段二、三水平一區(qū)段二區(qū)段1045.14×3×0.185=696.061045.14×2×0.185=464.041045.14×1×0.185=232.022×941.58×2×0.167=754.772×941.58×1×0.167=377.39大巷及石門運(yùn)輸一水平二水平立井提升一水平二水平4915.05×2.25=13270.644915.05×3.05=17989.084915.05×0.275=1621.914915.05×0.5=2949.03一水平二水平三水平立井提升一水平二水平三水平4180.62×2.52=12642.]92824.74×2.25=7626.80282474×2.85=9660.614180.62×0.24=1204.022824.74×0.37=1254.182824.74×0.5=1694.84維護(hù)采區(qū)上山維護(hù)/萬(wàn)·a·m2×6×2×870×12.38×10-4=31.02維護(hù)采區(qū)上山維護(hù)/萬(wàn)·a·m6×2×740×10.7×10-4=11.402×6×2×500×7.54×10-4