礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)CAD(1-6章)匯編

礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)CAD主講人：李建忠

2/5/20231《礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)CAD》是采礦工程專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)課程之一，通過(guò)本課程的教學(xué)使學(xué)生較全面地了解掌握礦井設(shè)計(jì)的基本理論與程序，礦井軌道線路及車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)，CAD技術(shù)在礦井設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況及礦井設(shè)計(jì)CAD方法。礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)基本理論….…….…12學(xué)時(shí)礦井軌道線路設(shè)計(jì)計(jì)算…………..20學(xué)時(shí)應(yīng)用CAD軟件繪制采礦圖紙的基本方法…….…16學(xué)時(shí)上機(jī)實(shí)踐操作繪制采礦專(zhuān)業(yè)相關(guān)圖件……..……16學(xué)時(shí)課程安排2/5/20232第一章設(shè)計(jì)程序與設(shè)計(jì)依據(jù)2/5/20233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)2/5/20234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(mén)組織專(zhuān)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)行地質(zhì)報(bào)告和礦井可行性研究報(bào)告（資源開(kāi)發(fā)利用方案）的編制，經(jīng)國(guó)土部門(mén)組織專(zhuān)家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)，下發(fā)采礦許可證；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

2/5/202353、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(mén)組織專(zhuān)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(mén)組織專(zhuān)家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，下發(fā)煤礦生產(chǎn)許可證；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(zhuān)篇報(bào)告的編制，經(jīng)煤炭監(jiān)察部門(mén)組織專(zhuān)家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，下發(fā)煤礦安全許可證；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

2/5/20236第一節(jié)煤炭工業(yè)基本建設(shè)程序

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(zhuān)篇設(shè)計(jì)、礦井環(huán)保專(zhuān)篇設(shè)計(jì)等專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)，經(jīng)管理部門(mén)組織專(zhuān)家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，由建設(shè)管理部門(mén)批準(zhǔn)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(mén)組織專(zhuān)家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，由主管部門(mén)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

2/5/20237礦井地質(zhì)報(bào)告礦井可行性研究資源開(kāi)發(fā)利用方案礦井初步設(shè)計(jì)礦井安全預(yù)評(píng)價(jià)礦井初步設(shè)計(jì)安全專(zhuān)篇礦井施工圖設(shè)計(jì)專(zhuān)篇專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)（消防、復(fù)墾、環(huán)保）煤礦建設(shè)開(kāi)工報(bào)告煤礦建設(shè)施工單項(xiàng)工程質(zhì)量驗(yàn)收安全大驗(yàn)收2/5/20238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)；2.1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)

2/5/202393、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(zhuān)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)）。2.1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)

2/5/202310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(mén)向設(shè)計(jì)部門(mén)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。2.2礦井設(shè)計(jì)依據(jù)2/5/202311第二章

礦區(qū)總體設(shè)計(jì)2/5/202312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2/5/202313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(mén)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。2/5/202314三、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2/5/202315四、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(hù)，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2/5/202316一、礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的內(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2/5/202317二、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2/5/202318第三章

礦井可行性研究2/5/202319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(chēng)為可行性研究。

一、可行性研究的含義2/5/202320

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(mén)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)。二、可行性研究的作用2/5/202321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；三、礦井可行性研究報(bào)告的內(nèi)容2/5/20232210、勞動(dòng)安全衛(wèi)生與校方；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。

三、礦井可行性研究報(bào)告的內(nèi)容2/5/202323第四章

礦井初步設(shè)計(jì)2/5/202324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)容主要內(nèi)容2/5/202325一、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

2/5/202326二、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、規(guī)程規(guī)范。第一節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

2/5/202327一、初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容（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(chē)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。

第二節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2/5/202328

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(chē)輛配備數(shù)量。

7、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。第二節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2/5/2023299、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。11、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)。第二節(jié)礦井初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2/5/20233012、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

2/5/202331

14、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(zhuān)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

2/5/202332二、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容第一章井田概述和井田地質(zhì)特征第二章井田境界與儲(chǔ)量第三章礦井工作制度及生產(chǎn)能力第四章井田開(kāi)拓第五章礦井基本巷道及建井計(jì)劃第六章采煤方法第七章井下運(yùn)輸?shù)诎苏碌V井提升第九章礦井通風(fēng)與安全第十章經(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)明書(shū)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

2/5/202333第五章

礦井設(shè)計(jì)方案確定2/5/202334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2/5/202335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。2/5/202336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。2/5/202337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(lèi)：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、工作面長(zhǎng)度。

礦井設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上就是確定礦井各類(lèi)參數(shù)。2/5/202338第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則五、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。2/5/202339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）

礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)的最優(yōu)化準(zhǔn)則是衡量礦井某項(xiàng)決策在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等方面的合理性尺度。礦井建設(shè)方案所包括的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是多方面的。在建設(shè)時(shí)期有投資指標(biāo)、在生產(chǎn)時(shí)期有年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用指標(biāo)、勞動(dòng)生產(chǎn)率指標(biāo)、原材料消耗指標(biāo)等。評(píng)價(jià)礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)的最優(yōu)化準(zhǔn)則一般有：生產(chǎn)費(fèi)用、噸煤成本、基建投資、初期投資、折算費(fèi)用、勞動(dòng)生產(chǎn)率、礦井生產(chǎn)能力等多個(gè)因素。2/5/202340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）目前常用的基本準(zhǔn)則（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)）:(1)折算費(fèi)用法；(2)投資回收期法；(3)勞動(dòng)生產(chǎn)率；(4)噸煤投資和噸煤成本；(5)利潤(rùn)和多目標(biāo)決策。2/5/202341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(lèi)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(chēng)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。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。2/5/202342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(lèi)似的費(fèi)用。2/5/202343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：又稱(chēng)“投資返本年限法”。是計(jì)算項(xiàng)目投產(chǎn)后在正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)條件下的收益額和計(jì)提的折舊額、無(wú)形資產(chǎn)攤銷(xiāo)額用來(lái)收回項(xiàng)目總投資所需的時(shí)間，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(chēng)為投資回收期法。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。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。2/5/202344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；ΔC—兩方案的年成本差額；

T—投資回收期，a。

E=1/T=(C2-C1)/(K1-K2)（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(mén)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。2/5/202345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。2/5/202346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。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。2/5/202347第一節(jié)礦井設(shè)計(jì)參數(shù)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則5、多目標(biāo)決策評(píng)價(jià)多目標(biāo)：（1）噸煤投資越低越好（2）投產(chǎn)后創(chuàng)造價(jià)值越高越好。實(shí)質(zhì)：將計(jì)量單位不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為無(wú)量綱的值，轉(zhuǎn)化后的無(wú)量綱指標(biāo)可以進(jìn)行加、減、乘、除運(yùn)算，從而求得綜合的數(shù)量指標(biāo)。該方法綜合反映了礦井技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

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)。2/5/202348

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2/5/202349

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2/5/202350

1、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2/5/202351一）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(mén)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2/5/202352三）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。

第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2/5/202353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：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；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)??；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2/5/202354二、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(chēng)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2/5/202355三、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

第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2/5/202356三、井下運(yùn)輸費(fèi)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(chē)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2/5/202357四、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(lèi)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2/5/202358五、礦井排水費(fèi)及通風(fēng)費(fèi)

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。第二節(jié)主要費(fèi)用參數(shù)的確定2/5/2023591、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2/5/2023602、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2/5/202361六、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(lèi)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??；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2/5/202362

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2/5/202363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。一、常用的設(shè)計(jì)方法方案比較法；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2/5/202364（一）方案比較法1、定義

在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)已知條件列出在技術(shù)上可行的若干個(gè)方案，然后進(jìn)行具體的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，從中選出相對(duì)最優(yōu)的一種方案，這種設(shè)計(jì)方法稱(chēng)為方案比較法。

2、方案比較內(nèi)容

1）工程量井巷工程量（井巷長(zhǎng)度或掘進(jìn)體積、硐室掘進(jìn)體積等）、地面建筑工程量、機(jī)電設(shè)備安裝工程量（設(shè)備臺(tái)數(shù)、管路和線路的長(zhǎng)度）、其他工程量（占用農(nóng)田面積、平整土地石方數(shù)）。

第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2/5/2023652）基本建設(shè)工期3）基本建設(shè)投資井巷、地面建筑、設(shè)備安裝等費(fèi)用，注意初期投資。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）其他方面礦井生產(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2/5/2023663、方案比較步驟

1）提出可行方案：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）多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選方案。

5）編寫(xiě)方案說(shuō)明，繪制設(shè)計(jì)圖紙。

第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2/5/202367第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法

（1）全面認(rèn)真地研究各種條件及因素；不要遺漏方案；方案中應(yīng)當(dāng)對(duì)比的項(xiàng)目，要進(jìn)行反復(fù)核對(duì)，以免遺漏。（2）經(jīng)濟(jì)計(jì)算時(shí)，只考慮重要項(xiàng)目的費(fèi)用；項(xiàng)目費(fèi)用的重要程度是相對(duì)的，幾千萬(wàn)－幾萬(wàn)。一般情況下，重要項(xiàng)目包括井巷工程費(fèi)、地面建設(shè)費(fèi)、煤炭運(yùn)輸提升費(fèi)、井巷維護(hù)費(fèi)。（3）相同項(xiàng)目費(fèi)用可不比較；影響不大，差別很小的費(fèi)用項(xiàng)目也可不比較。具體問(wèn)題具體分析，如低瓦斯礦井的通風(fēng)費(fèi)及涌水量小的礦井的排水費(fèi)可作為影響不大的項(xiàng)目不予計(jì)算。（4）生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)單價(jià)選取要可靠，盡可能使方案比較的數(shù)學(xué)與結(jié)果符合實(shí)際。否則單價(jià)不準(zhǔn)確，比較結(jié)果也無(wú)意義。4、方案比較應(yīng)注意的問(wèn)題2/5/202368第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法（5）在進(jìn)行大的方案比較前，可先比較一些相同類(lèi)型的局部方案，求出合理的局部方案后，再比較整體方案。（6）經(jīng)濟(jì)比較時(shí)，將基本建設(shè)費(fèi)與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)分別列出?；窘ㄔO(shè)費(fèi)用是以國(guó)家投資形式集中撥出的，要考慮發(fā)揮整體投資效果，確保國(guó)家增加利潤(rùn)和稅收；生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)則是列入每年的成本而付出的。（7）列出各方案的礦井建設(shè)工期，作為方案比較的一個(gè)因素，縮短工期可早出煤炭，同時(shí)又可節(jié)約施工費(fèi)。（8）總費(fèi)用最小的方案定為100%，其他方案費(fèi)用與其相比較，差別以百分比表示。若兩方案的費(fèi)用差額不超過(guò)10%，則認(rèn)為經(jīng)濟(jì)上是等相的（因?yàn)樵假Y料不可能十分準(zhǔn)確）。（9）各方案最終綜合評(píng)價(jià)時(shí)，要正確認(rèn)識(shí)各影響因素在方案中的重要性程度。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是確定方案的主要標(biāo)準(zhǔn)，但不是唯一標(biāo)準(zhǔn)。2/5/202369（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(lèi)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2/5/202370（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(zhuān)用回風(fēng)巷。不同厚度煤層的采區(qū)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2/5/202371（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。

第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2/5/202372（五）、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2/5/202373二、礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較內(nèi)容礦井開(kāi)拓方案應(yīng)解決的問(wèn)題:（1）確定合理的井硐形式、數(shù)目及位置；（2）確定合理的礦井生產(chǎn)能力；（3）合理選擇工業(yè)廣場(chǎng)的位置；（4）正確劃分階段、采區(qū)（條帶），合理確定階段高度和開(kāi)采水平的數(shù)目；（5）合理布置大巷及井底車(chē)場(chǎng)；（6）合理確定礦井開(kāi)采順序及配采關(guān)系、采掘關(guān)系。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2/5/2023741、井田開(kāi)拓方式不同的礦井開(kāi)拓方案除開(kāi)拓形式不同外，各方案的經(jīng)濟(jì)總量相差可能較大。2、井口位置及數(shù)量當(dāng)開(kāi)拓井筒形式不同時(shí)，井筒形式和位置的方案應(yīng)結(jié)合在一起全面比較。形式相同的方案位置需單獨(dú)比較。無(wú)論形式或位置比較時(shí)，都要包括井筒（平硐）數(shù)量的比較。3、開(kāi)采水平開(kāi)拓方案中開(kāi)采水平的劃分在不同方案比較的項(xiàng)目?jī)?nèi)容見(jiàn)表。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2/5/2023754、大巷布置（1）運(yùn)輸大巷布置方案比較內(nèi)容開(kāi)采煤層群可采用集中運(yùn)輸大巷、分組運(yùn)輸大巷或分煤層大巷等方式。大巷可布置在巖層中也可布置在煤層中，如果兩種方均可行，應(yīng)優(yōu)先選擇煤層大巷。（2）回風(fēng)道布置方案比較內(nèi)容總回風(fēng)道布置方案的比較內(nèi)容見(jiàn)表2-9。5、采區(qū)劃分方案比較內(nèi)容采區(qū)劃分方案比較內(nèi)容見(jiàn)表2-10。第三節(jié)礦井設(shè)計(jì)方案的確定方法2/5/202376項(xiàng)

目比

較

內(nèi)

容礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力；服務(wù)年限、均衡生產(chǎn)年限、第一水平服務(wù)年限采區(qū)及工作面初期移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)采區(qū)數(shù)量、位置、探明的控制的儲(chǔ)量、服務(wù)年采區(qū)接續(xù)、回采工作面數(shù)目、分布及其裝備水平、長(zhǎng)度、年進(jìn)度；回采工作面總長(zhǎng)度提

升

系

統(tǒng)主、副井井硐數(shù)量、長(zhǎng)度及布置；提升容器及數(shù)量、能力通

風(fēng)

系

統(tǒng)風(fēng)井、總回風(fēng)道數(shù)量及工程量；通風(fēng)設(shè)備及構(gòu)筑物壓

風(fēng)

系

統(tǒng)壓風(fēng)設(shè)備及構(gòu)筑物供

電

系

統(tǒng)供電負(fù)荷；輸變電線路及設(shè)備地

面

運(yùn)

輸鐵路接軌點(diǎn)、線路選擇及長(zhǎng)度；公路線路選擇及長(zhǎng)度；橋涵設(shè)置地

面

建

筑行政生活建筑；居住區(qū)建筑及設(shè)施；通勤設(shè)備工業(yè)場(chǎng)地及占地工程地質(zhì)條件、工業(yè)場(chǎng)地布置；供電、水、通訊、公路、排矸系統(tǒng)；環(huán)境保護(hù)措施、井口及工業(yè)場(chǎng)地占地；鐵路、公路、居住區(qū)占地井

巷

工

程

量移交生產(chǎn)時(shí)井巷工程量；達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)總井巷工程量勞

動(dòng)

定

員原煤生產(chǎn)人員、服務(wù)人員、其他人員、礦井總定員勞

動(dòng)

生

產(chǎn)

率全員效率基建投資移交生產(chǎn)時(shí)投資；達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)總投資；噸煤投資建

設(shè)

工

期移交生產(chǎn)時(shí)連鎖工程工期、總工期原

煤

成

本噸煤成本返

本

期基建投資返本期井田開(kāi)拓方式方案比較內(nèi)容

2/5/202377項(xiàng)

目比

較

內(nèi)

容井筒特征及裝備井筒位置、數(shù)目、深度、斷面、支護(hù)形式及裝備采區(qū)及工作面初期達(dá)產(chǎn)時(shí)的采區(qū)數(shù)量、位置、服務(wù)年限、采區(qū)接替、回采工作面數(shù)目、分布及其裝備提

升

系

統(tǒng)提升容器類(lèi)型及數(shù)量；裝、卸載設(shè)備、提升設(shè)備及能力井底車(chē)場(chǎng)及硐室井底車(chē)場(chǎng)形式、調(diào)車(chē)方式及通過(guò)能力；主副井系統(tǒng)硐室運(yùn)輸大巷大巷斷面及支護(hù)、布置方式及長(zhǎng)度、煤柱通風(fēng)及安全通風(fēng)方式；風(fēng)井?dāng)?shù)量及特征，總回風(fēng)道布置、斷面及長(zhǎng)度；通風(fēng)網(wǎng)路及風(fēng)壓施工技術(shù)條件沖積層厚度、巖性、涌水量；工業(yè)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件、穩(wěn)定性及基巖含水性，井筒通過(guò)強(qiáng)含水層的措施；水、電輸送條件；井筒延深方式煤

柱井筒及工業(yè)場(chǎng)地煤柱量占

地工業(yè)場(chǎng)地占地及居住區(qū)占地；鐵路、公路占地工

程

量井筒、井底車(chē)場(chǎng)及硐室、運(yùn)輸大巷工程量；鐵路、公路及工業(yè)場(chǎng)地土方工程量建

設(shè)

工

期施工準(zhǔn)備工期、井巷輔助工程工期，總工期基建投資井巷工程投資；設(shè)備費(fèi)、安裝費(fèi)；建筑及其他費(fèi)用生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)井筒提升費(fèi)、大巷運(yùn)輸費(fèi)、排水費(fèi)、通風(fēng)費(fèi)、地面運(yùn)輸費(fèi)井筒形式方案比較內(nèi)容

2/5/202378項(xiàng)

目比

較

內(nèi)

容水

平

劃

分水平標(biāo)高；階段垂高及斜長(zhǎng)儲(chǔ)量及服務(wù)年限水平上、下山儲(chǔ)量及比例；水平上、下山服務(wù)年限、水平均衡生產(chǎn)年限及接替工

程

量井筒、井底車(chē)場(chǎng)及硐室工程量；運(yùn)輸大巷、石門(mén)、總回風(fēng)道工程量（初期、后期）；采區(qū)準(zhǔn)備巷道工程量基建投資井巷工程投資（初期、后期）建

設(shè)

工

期井巷連鎖工程工期、總工期生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)井筒提升費(fèi)、排水費(fèi)；大巷（石門(mén)）運(yùn)輸費(fèi)；井巷維護(hù)費(fèi)開(kāi)采水平劃分方案比較內(nèi)容

2/5/202379項(xiàng)

目比

較

內(nèi)

容大

巷

位

置大巷所處層位巖性，有無(wú)動(dòng)壓影響大

巷

特

征斷面、支護(hù)形式及數(shù)量，大巷運(yùn)輸方式、設(shè)備、煤柱工

程

量大巷工程量建

設(shè)

工

期井巷連鎖工程工期、總工期基建投資大巷投資（初期、后期）生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)大巷維護(hù)費(fèi)

運(yùn)輸大巷布置方案比較內(nèi)容

2/5/202380項(xiàng)

目比

較

內(nèi)

容布

置

方

式總回風(fēng)道數(shù)量、位置、標(biāo)高與防水煤柱的關(guān)系工

程量巷道斷面、支護(hù)形式巷道長(zhǎng)度、掘進(jìn)體積施

工

工

期井巷工程工期基建投資巷道投資生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)巷道維護(hù)量、維護(hù)量其

他安全性

總回風(fēng)道布置方案比較內(nèi)容

2/5/202381項(xiàng)

目比

較

內(nèi)

容采

區(qū)

特

征采區(qū)數(shù)量、各采區(qū)產(chǎn)量及服務(wù)年限；首采區(qū)位置、尺寸采

區(qū)

運(yùn)

輸采區(qū)上（下）山運(yùn)輸方式及裝備煤

柱采區(qū)境界煤柱量工

程

量采區(qū)準(zhǔn)備巷道、回采巷道工程量建

設(shè)

工

期采區(qū)貫通工期、總工期基建投資巷道投資生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)巷道維護(hù)費(fèi)采區(qū)劃分方案比較內(nèi)容

2/5/202382第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例1一、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1.74km。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(chēng)、厚度、間距及頂?shù)装迩闆r見(jiàn)下表。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。2/5/202383第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例1煤層地質(zhì)條件表煤層層厚/m間距/m頂板底板m1m2m3m41.81.91.62.0152015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2/5/202384第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例12/5/202385第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例11、工業(yè)儲(chǔ)量ZcZc=90001740（1.8+1.9+1.6+2.0)×1.32=15089.976萬(wàn)t=150.9Mt2、可采儲(chǔ)量ZZ=(Zc–P)C=114.68Mt式中：P——工廣、境界煤柱等永久煤柱損失，永久煤柱損失約占工業(yè)儲(chǔ)量的5％；

C——采區(qū)采出率，80％。3、礦井服務(wù)年限P=Z/(AK)=68.3a式中：A——礦井生產(chǎn)能力，1.2Mt/a；

K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，1.4。4、實(shí)際可采儲(chǔ)量Zs

在備用儲(chǔ)量中估計(jì)50%為采出率過(guò)低和受未預(yù)知的小地質(zhì)破壞影響所損失的儲(chǔ)量。Zs=Z-(Z-Z/1.4)×50%=98.3Mt2/5/202386二、開(kāi)拓方案技術(shù)比較一）井筒1

井筒形式地形平坦，無(wú)平硐條件表土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12/5/202387二）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12/5/2023881

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)不能采用單水平上下山開(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12/5/202389第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例1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+151746163.8437401914180.62299.7+141856174.195001292824.7419.616.54+131676156.935001292824.7419.616.54+131676156.93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。2/5/202390水平垂高H=階段斜長(zhǎng)sinα870sin15°=225.17m740sin15°=191m500sin15°=129m 水平實(shí)際采出煤/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12/5/202391三）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第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例12/5/202392四）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12/5/202393五）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12/5/202394六）

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12/5/202395七）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12/5/202396九）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1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2/5/202397第四節(jié)礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)方案比較示例1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2/5/202398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(mén)800m和立井井底車(chē)場(chǎng)，并相應(yīng)地增加了井筒和石門(mén)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(chē)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(mén)600m和立井井底車(chē)場(chǎng)，并相應(yīng)地增加了井筒和石門(mén)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(chē)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12/5/202399三、開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較各方案粗略估算費(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(mén)開(kāi)鑿井底車(chē)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(chē)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(mén)運(yùn)輸立井排水1.2×4915.05×0.5×0.85=2506.71.2×4915.05×0.80×0.38=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。考慮到方案一的提升、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(chē)場(chǎng)的石門(mén)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。2/5/2023100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25a，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一低，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(mén)開(kāi)鑿井底車(chē)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(chē)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(mén)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％2/5/2023101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2×1.2×983.04×4×0.174=1642.072×1.2×983.04×3×0.174=1231.552×1.2×983.04×2×0.174=821.042×1.2×983.04×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1.2×1045.14×3×0.185=696.061.2×1045.14×2×0.185=464.041.2×1045.14×1×0.185=232.022×1.2×941.58×2×0.167=754.772×1.2×941.58×1×0.167=377.39大巷及石門(mén)運(yùn)輸一水平二水平立井提升一水平二水平1.2×4915.05×2.25=13270.641.2×4915.05×3.05=17989.081.2×4915.05×0.275=1621.911.2×4915.05×0.5=2949.03一水平二水平三水平立井提升一水平二水平三水平1.2×4180.62×2.52=12642.]91.2×2824.74×2.25=7626.801.2×282474×2.85=9660.611.2×4180.62×0.24=1204.021.2×2824.74×0.37=1254.181.2×2824.74×0.5=1694.84維護(hù)采區(qū)上山維護(hù)/萬(wàn)·a·m1.2×2×6×2×870×12.38×10-4=31.02維護(hù)采區(qū)上山維護(hù)/萬(wàn)·a·m1.2×6×2×740×10.7×10-4=11.401.2×2×6×2×500×7.54×10-4=10.86排水/萬(wàn)m3，一水平二水平380×24×365×34.13×10-4=11361.19380×24×365×34.13×10-4=11361.19排水/萬(wàn)m3一水平二水平三水平380×24×365×29×l0-4=9653.52380×24×365×19.61×10-4=6527.8380×24×365×19.61×10-4=6527.82/5/2023102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(chē)場(chǎng)主石門(mén)運(yùn)輸大巷295280100017003000300090080088.584.090.0136.0260245100027017003000300090080080078.073.590.021.6136.0小計(jì)398.5399.1后期主井井簡(jiǎn)副井井簡(jiǎn)井底車(chē)場(chǎng)主石門(mén)運(yùn)輸大巷2252251000800137003000300090