礦井設計必背手冊

目錄

1礦區總體規劃設計..................................................1

1.1礦區總體設計稗手.......................................................1

1.2礦區總體設計的依據與內容..............................................2

1.3礦區總體設計原則.......................................................5

2礦井設計........................................................14

2.1礦井設計甑及依據....................................................14

2.2礦井初步設計內容......................................................16

2.3礦井初步設計安全專篇內容..............................................17

2.4礦井開采設計原則與步驟................................................19

2.5方案比較法............................................................21

2.5礦井采掘關系..........................................................29

2.7礦井開拓設計方案比較內容.............................................35

3礦井開拓方案設計實例............................................39

3.1礦井基本資料..........................................................39

3.2礦井開拓方案設計......................................................40

3.3開拓方案比較..........................................................43

4采動治理設計....................................................47

4.1保護煤柱留設原則及方法...............................................47

4.2W煤柱設出例......................................................54

4.3煤柱回收設計..........................................................68

4.4煤柱留設與壓煤開采工作管理............................................70

5井底車場設計....................................................72

5.1窄軌線路..............................................................72

5.2井底車場設計依據及要求...............................................79

5.3井底車場的類型及形式選擇..............................................81

5.4井底車場的平面布置與坡度設計..........................................83

5.5井底車場的通過能力....................................................91

5.6井底車場的鬧室設計....................................................92

5.7井底車場設計示例.....................................................113

6準備方式設計....................................................122

II

6.1準備方式類型.........................................................122

6.2采區設計的依據及內容.................................................123

6.3準備巷道布置方案分析.................................................127

6.4采區主要參數.........................................................131

7采區巷道布置方案示例...........................................134

7.1采區概況.............................................................134

7.2采區巷道布置方案設計.................................................135

7.3采區設計方案比較.....................................................135

8采區車場設計....................................................139

8.1采區車場設計依據與要求..............................................139

8.2采區上部車場線路設計.................................................140

8.3采區中部車場線路設計.................................................144

8.4采區下部車場線路設計.................................................162

9米區胴室設計...................................................183

9.1采區煤倉設計.........................................................183

9.2采區變電所設計.......................................................187

9.3采區絞車房設計.......................................................188

9.4采區水泵房設計.......................................................190

10采煤方法設計...................................................193

10.1回采巷道布置........................................................193

10.2礴工藝設計........................................................195

10.3砌方法的選擇......................................................208

11掘進工作面作業規程編制........................................211

11.1編制概要............................................................211

11.2蝴編制............................................................212

11.3掘進工作面作業規程樣本..............................................224

12采煤工作面作業規程編制........................................241

12.1編制概要............................................................241

12.2規程編制............................................................242

12.3采煤工作面作業規程樣本.............................................254

III

1礦區總體規劃設計

1.1礦區總體設計程序

1980年代至20世紀末，新礦區建設的設計程序為：項目建議書、可行性研究、設計任

務書、礦區總體設計。

國家計委規定，從1991年12月4日起將現行國內投資基礎上設計任務書和利用外資項

目的可行性研究報告統稱可行性研究報告，取消設計任務書.

2001年5月9日國家發展計劃委員會以特急計基礎[2001]782號文《國家計委關于進

一步加強煤炭基本建設大中型項H管理有關問題的通知》：

“各省、自治區、直轄市及計劃單列市計委，神華集團公司：

按照中央和國務院有關文件精神，全國煤炭工業管理體制和機構改革工作已基本完成。

為了適應新的管理體制要求，進一步理順、規范和加強煤炭基本建設大中型項目管理，促進

煤炭工業健康發展，根據國家投融資體制改革的要求和國家關于嚴格執行建設程序，確保建

設前期工作質量等有關規定，現就加強煤炭工作基本建設大中型項目管理的有關問題通知如

下：

（1）按照《中華人民共和國礦產資源法》、《中華人民共和國煤炭法》等有關法律和行政

法規的規定，煤炭資源開發應當根據國民經濟和社會發展計劃編制礦區綜合開發規劃（礦區

總體規劃）。經批準的礦區總體規劃，是礦區開發的指導性文件，投資者必須在總體規劃指導

下依法從事資源開發和生產經營活動。

（2）礦區總體規劃屬政府行為。規劃的編制工作，請你們會同有關部門共同研究安排。

總體規劃應在礦區資源進行普查和必要的詳查基礎上進行，其主要內容包括：礦區開發

的目的、必要性、指導思想和原則；礦區資源狀況、井田劃分及建設規模，開發順序初步設

想；水源、電源、交通運輸及材料供應等外部建設條件；礦區綜合開發思路及配套項目情況;

礦區公用工程建設；環境保護等。

（3）礦區總體規劃審批程J宇是：大中型礦區（礦區規模2.00Mt/a及以上）山礦區所

在省（區、市）計委報國家計委，由國家計委有關部門審批；總規模在2.00Mt/a以下的礦

區總體規劃，由省級計委會同有關部門審批。

（4）除新礦區要編制礦區總體規劃外，目前正在生產、建設的煤炭礦區，如對原規劃進

行適當調整和修改，也要結合礦區實際情況，編制礦區總體規劃，并按上述和芋報批。

（5）煤礦建設項目應當符合煤炭礦區綜合開發規劃（礦區總體規劃）和煤炭產業政策的

要求，并嚴格執行建設程序，按照國家現行規定履行報批手續。

現行基本建設前期工作程序包括：項目建議書、可行性研究報告、初步設計、開工報告

和竣工驗收等工作環節。只有在完成上…環節后方可轉入下一環節。除國家特別批準外，各

地方、部門和企業不得簡化項目建設程序。根據上述規定，考慮到煤炭行業的具體情況，煤

炭項目的審批程序按下列規定執行。

①S礦區總體規劃批準后，方可進入單項工程階段。單項工程必須編報項目建議書和可

1

行性報告。

②大中型（建設總規模0.60Mt/a以上）煤礦和選煤廠項目建議書和可行性研究報告，

根據項目單位隸屬關系，分別由各省（區、布）、計劃單列市計委和計劃單列企事業集團初審

后報國家計委，由國家計委直接審批或報請國務院審批。

③T區綜合開發項目（煤的加工、轉化和綜合利用等），按照國家現行限額規定執行，限

額以上項目由國家計委直接審批或報請國務院審批。

④對不能獨立經營的非生產性配套工程，要納入生產主體項目，今后原則上不再單列非

生產性配套工程。

⑤大中型（或限額以上）項目的初步設計概算、開工報告由各省（區、市）、計劃單列市

計委和計劃單列企業集團初審后報國家計委核定審批，項目的竣工驗收由國家計委（或委托

地方計委）組織。

（6）在國家投資體制改革方案出臺之前，煤炭礦區綜合開發規劃和基本建設項目暫時按

上述規定程序執行。任何部門、地方和企業，不得越權擅自審批，或以“化整為零”等方式

申報上級主管審批。”

隨著國家改革開放和體制改革，礦區設計程序、審批程序可能有新的規定，設計應按國

家新的規定程序進行。

1.2礦區總體設計的依據與內容

1.2.1礦區總體設計的依據

（1）礦區總體規劃設計委托書。由于礦區總體規劃屬政府行為，由各省（區、市）、計

劃單列市計委和計劃單列企業企業集團或有關政府部門委托。

（2）礦區資源普查地質報告和必要的詳查地感艮告以及審批文件。

（3）礦區環境影響評價大綱及審批文件。

（4）各省（區、市）國民經濟和社會發展五年計劃及遠景目標綱要。

（5）煤炭行業及相關電力、化工、交通、建材等行業的五年計劃及遠景規劃。

1.2.2礦區總體設計的內容

122.1總說明

（1）礦區位置、編制依據、基礎資料。

（2）礦區綜合開發規劃的指導思想和主要原則。

（3）礦區綜合開發的必要性、合理性和優勢。

（4）礦區綜合開發規劃確定的技術血貌及主要技術經濟指標。

（5）存在的主要問題和建議。

1222礦區概況及建設條件

（1）礦區地理位置、地形地貌、氣象、地震參數及區域經濟簡況。

（2）礦區建設外部條件。闡明交通、電源、通訊、水源及建設材料等情況。

（3）礦區建設資源條件。闡明礦區地質特征，資源（儲量）及分析，礦區資源評價，勘

查程序和勘查存在問題及對下步勘查建議。

2

（4）對礦區內伴生有益礦物的賦存情況及開采的經濟價值做出評價。

1.223礦區開發

（1）概述礦區內或鄰近礦區現有生產、建設礦井（露天）的情況，老窯分布情況。

（2）確定礦區開發的指導思想，總體框架和主要原則。

（3）對礦區井田劃分進行技術經濟分析論證并確定最佳方案。

（4）對各井田的開發方式（井工或露天）、設計生產能力、井口位置、開拓水平和初期

采區位置等進行技術經濟分析和論證，并推薦主導方案。

（5）確定礦區的建設規模，論證可行性和合理性。

（6）提出礦區開發建設詞劃各礦井（露天）開發順序，開工時間，達到礦區規模的時

間，均衡生產時間和礦區服務年限。

12.2.4煤的用途及洗選加工

（1）闡明礦區各礦井各煤層的煤質、煤類、可選性，并作出評價。

（2）初步確定煤的用途和用戶。根據煤類和煤質確定各礦井煤是作為動力煤、煉焦煤還

是氣化或液化用煤等。分析礦區煤進行國際市場、國內市場的前景和競爭能力，闡明本省、

本地區煤炭供需情況并進行供需預測。

（3）根據煤的用途和用戶，提出礦區各礦井煤的產品方案和加工方式，經多方案技術經

濟分析比較，推薦主導方案，經分析比較初步確定煤的加工方法、選煤廠的類型等。

12.2.5叱

（1）根據礦區所在省和地區的電力五年沙戈U和遠景規劃，概述本省本地區電力生產、建

設、供給和消費現狀，電廠建設和電網建設的規劃情況，分析論述在本礦區建電廠的必要性、

合理性和優勢。

（2）根據煤的用途和產品加工方案，確定礦區電廠的類型和電廠規模，初步選擇各電廠

鍋爐的類型和發電機組的能力。

（3）選擇電廠的廠址，電廠燃料的運輸方式。

（4）根據電廠的規模確定電廠的補給用水量，對礦區水源進行分析比較，初步確定電廠

水源。

（5）根據各電廠所消耗的燃料種類和燃料量，計算各電廠灰渣量，并初步確定灰渣的處

理方式，灰渣應盡量考慮綜合利用。

（6）根據礦區所在省（區）的電網規劃和本地區電力盈余情況，初步確定礦區電廠與電

網的接入系統。

1.2.2.6化工、鐵路、港口、航運、建材等綜合開發項目

（1）根據礦區所在省（區）有關行業的規劃，概述有關行業、生產、建設供給和消費現

狀，分析預測礦區所建綜合開發項目在國內外市場競爭中的前景，論證其開發建設的必要性

和合理性。

（2）初步確定所建綜合開發項目的規模、廠址選擇及初步的建設計劃。

（3）簡述所建綜合項目的生產工藝，產品和副產品數量，需要引進技術和設備等關鍵問

題。

1227礦區配套工程

3

（1）礦區運輸。鐵路運量、流向，鐵路接軌方案和專用線走徑方案，經技術經濟比較推

薦主導方案，礦區鐵路總長度。礦區公路的現狀，礦區電力負荷估算，礦區公路等級和長度。

（2）礦區供電。礦區附近電力系統現狀，礦區電力負荷估算，提出礦區電源及供電系統

方案，經技術經濟比較推薦主導方案。

（3）礦區通信網絡。礦區公用通信現狀，提出礦區通信網絡方案經比選推薦主導方案。

（4）礦區給排水及供熱。礦區水源情況，經分析論證初步選擇礦區水源，估算礦區用水

量。礦區排水方式及排水量。礦區各礦井、選煤廠、輔助及附屬企業供熱方式及熱負荷。

1.2.2.8礦區地面布置及地面設施

（1）簡述礦區各礦井、電廠等綜合開發項目的井口位置及廠址選擇,提出礦區指揮中心、

附屬企業和居住區的位置方案，經比選推薦主導方案。

（2）概述礦區防洪排澇現狀，提出礦區防洪工程措施和建議，初步確定各礦井的井田標

高。

（3）礦區輔助、附屬企業及設施。根據地面改革，調查研究，充分發揮老礦區潛力，不

搞重復建設，面向市場，實事求是地初步確定礦區各輔助、附屬企業項目及建設規模。

（4）礦區指揮中心和居住區。根據改革、精簡、高效原則，初步確定礦區指揮機構和人

員，礦區不再設文教、衛生等機構和設施。居住區根據住房改革的精神，只列建筑指標，占

地面積等，不列投資。

122.9礦區環境保護及綜合利用

（1）礦區環境保護。概述礦區環境現狀，采用的環境保護標準，闡述礦區主要污染源（污

水、煙塵、固體廢棄物、噪聲等）及其防治措施，初步確定礦區環境管理機構和專項投資。

（2）村莊搬遷和小城鎮規劃。礦區開采時對地面村莊的影響，結合小城鎮建設提出村莊

搬遷規劃，提出塌陷區綜合治理的途徑。

（3）綜合利用。對伴生有益礦物開采和利用提出綜合開采,對煤炭加工產生的副產品（煤

泥、阡石、電廠灰渣等）提出綜合利用途徑，對煤炭深加工和潔凈煤技術提出利用方向。

122.10技術經濟評價

（1）初步確定設計規模時職工人數和勞動生產率。

（2）估算礦區基價投資和逐年投資，估算礦區的總投資。

（3）按礦井及選煤廠、電廠、煤化工、鐵路、港口、建材等項目分別估算生產成本、產

品銷售收入及利潤，并作出初步的財務評價。

（4）對礦區作出綜合財務評價并用宏觀經濟效益分析。

（5）礦區主要技術經濟指標。

12.2.11附圖

附圖包括礦區交通位置圖、礦區地質地形圖、地層綜合柱狀圖、各主要煤層底板等高線

及儲量計算圖、礦區井田劃分方案圖、井田開拓方式圖、礦區地面布置圖等。

4

1.3礦區總體設計原則

13.1礦區總體設計原則

礦區開發設計是對礦區井田劃分，井田開發方式，礦井設計生產能力、開拓方式與井口

位置，礦區建設規模、均衡生產年限及礦區建設1頓序和環境保護等進行的全面技術經濟研究

和綜合評（介。它是礦區總體設計的主要組成部分，也是進行礦區運輸、供電、輔助企業與附

屬設施、礦區總平面布置等設計的主要依據，對礦區生產經營和經濟效益均有重大作用和深

遠影響。

礦區開發設計?般應遵循下列原則：

（1）貫徹執行國家發展煤炭工業的方針政策和發展戰略,有關法規、規程和規范的規定。

（2）結合具體條件充分考慮國民經濟和區域經濟發展需要（國內外市場需要）；擇優開

發合理利用煤炭資源，對國家稀缺煤種實行保護性開采。

（3）為礦區的合理開發創造良好的建設條件，保證礦區規劃布局的合理性和穩定性，礦

區建設、城鄉規劃和保護同步發展。

（4）礦區的井田劃分，要統籌全局處理好相鄰礦區和相鄰礦井間的（境界）關系，如礦

井與露天礦、生產礦與新建井、淺部井與深部井，對國有重點煤礦與地方礦井應統一規劃合

理布局。

（5）綜合分析借鑒國內外礦區開發經驗與發展趨勢，采用科學技術，不斷提高礦區現代

化水平。

（6）發揮資源優勢和地理優勢，擇優開發資源豐富、開采條件優越、交通方便和缺煤地

區，有露天礦開采條件的應當優選開采露天礦。

（7）要以經濟效益為中心，以相對較少投資，較短時間，實現少投入，多產出，取得礦

區建設的最大經濟效益。

（8）對礦區有工業價值的其他有益礦物，應規劃開發和利用，提高經濟效果。

（9）適應經濟發展和科學技術進步，適當為礦區擴建與發展留有余地。

（10）貫徹安全生產方針，努力改善勞動條件。

1.32井田劃分

132.1影響因素

劃分井田時考慮的主要因素有：

（1）實事求是，礦區地質條件是劃分井田的基礎條件。

（2）選擇合適的礦區開發強度。

（3）統一規劃，正確處理深淺部各礦井的相鄰關系。

（4）選擇合適的井口位置與工業場地。

（5）為礦井的改擴建留有后備區。

（6）統籌全局，全面規劃，謀求綜合經濟效益最優化。

132.2井田劃分方法

劃分井田時，一般按自然境界和人為境界進行劃分。

5

（1）按自然境界劃分井田

①按地質因素劃分。利用煤田地質構造作為劃分井田的自然境界，是設計中最常用的井

田劃分方法，即利用大斷層、褶曲軸線、巖漿巖侵入帶、古河床沖刷帶等地質構造劃分井田。

圖1—1所示為濟寧北礦區利用自然境界劃分井田方案。

圖I濟（寧）北礦區井田劃分

1-許廠礦；2一岱莊礦；3—唐口礦；4一葛亭礦；5—運河礦；6-何崗礦

物煤層賦存形態劃分。為了有利礦井生產管理、巷道布置和減少采煤方法的多樣性，

一般常將產狀不同的煤層區域分別劃分為不同井田。

③按煤層組與儲量分布情況劃分。根據煤層組（煤層）與儲量分布情況劃分井田，在煤

層生產能力高、儲量多且集中的區域多劃分建設大型、特大型礦井，在煤層生產能力低、儲

量少而分散的區域，一般多劃分建設中小型礦井。

④按煤種、煤質分布規律劃分。在煤種、煤質變化比較大的礦區，為了保證煤種、煤質

和減少同一礦井煤種的種別，減少因分采分運與加工而造成的生產系統與設施的復雜性，可

利用煤種、煤質的分界線作為井田劃分的境界。

⑤按地形地物界線劃分。當地面有河流、鐵路、城鎮等需要留設保安煤柱時。應盡量利

6

用此類保安煤柱線作為井田境界，以降低煤炭損失。

（2）按人為境界劃分井田

在沒有可利用的自然境界因素時;可采取人為境界劃分井田。在此情況下，應根據煤田

資源分布、煤層開采條件、技術裝備與管理水平、礦區外部開發條件和建設方針等因素劃分

井田，條件可能時應盡量考慮建設高產高效大型礦井，實現經濟增長方式的轉變。一般，采

用人為境界劃分井田方法如下：

①按水平標高（煤層底板等高線）劃分。沿煤層傾斜劃分井田，如淺部井與深部井之間

的劃分，常以煤層底板等高線（單煤層）或水平標高（煤層群）劃界。具體說，有垂直劃分

法和水平劃分法。對于緩傾斜煤層一般用垂直法，以煤層底板等高線水平標高垂直下切。對

于急傾斜或傾斜煤層一般以水平標高水平橫切。

②按地質鉆孔連線劃分。地質鉆孔連線劃分方法，可用在煤層傾斜方向或走向方向上、

應用時注意為井田創造較好開采條件。

③按經緯線劃分。采用以經緯線劃分井用方法，可用在煤層走向上，也可用在傾斜方向

上。

④按勘探線劃分。以煤田地質勘探中某勘探線作為井田劃分的人為境界。這種境界實際

上多是以直線劃分（以坐標點標注井田境界線位置）。如濟（寧）北礦區的岱莊礦井與何崗礦

井境界即是以第八勘探線劃分的，如圖1—1所示。

1323井田尺寸的

為了合理確定井田尺寸，按照《煤炭工業礦區總體設計規范》（1994年版）的規定，井

田走向長度不宜小于表1-1中的數值。

表1—1井田走向長度單位：km

礦井井型大型中型小型

走向長度84未規定

133礦井生產能力

133.1

礦井井型是依礦井設計生產能力大小劃分的礦井類型，分大型、中型、小型礦井三種。

《煤炭工業礦井設計規范》（1994年版）對礦井井型的規定見表1―2。

表1—2礦井井型分類

分類井型/Mta-1

大型1.2、1,5、1.8、2.4、30、40、50、60及以上

中型0.45、0.6、0.9

小型0.3及以下

備注新建礦井按規定不應出現上述兩種井型之間的中間井型。

133.2影響礦井生產能力的主要因素

影響礦井生產能力的主要因素有資源及儲量、地質和開采條件、礦井與水平服務年限、

技術裝備與管理水平等。

（1）資源及儲量

7

依據地質可靠程度和相應的可行性評價及獲得的不同經濟意義，固體礦產資源（儲量）

可分為儲量、基礎儲量和資源量等三大類十六種類型，見表1-3。

另外，也可根據《煤炭工業礦井設計規范》（1994年版）規定的方式進行礦井的儲量的

計算。需計算的儲量有：礦井地質儲量（包括能利用儲量和暫不能利用儲量）、礦井工業儲量、

礦井設計儲量（礦井工業儲量減去設計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的

地面建筑物、構筑物需留設的保護煤柱等永久性煤柱損失量后的儲量）、礦井采區采出率（厚

煤層不應小于75%、中厚煤層不應小于80%、薄煤層不應小于85%）。

表1-3固體礦產資源/儲量分類

可采儲量111

儲量

預可采儲量121>122

經濟基礎儲量111b.121b、122b

查明礦產資源基礎儲量

邊際經濟基礎儲量2M1K2M21、2M22

次邊際經濟基礎儲量2Slk2S2k2S22

資源量

內蘊經濟資源量331、332、333

潛在礦產資源資源量預測的資源量334?

注：表中所用編碼（111-334）,第1位數表示經濟意義，即1=經濟的，2M=邊際經濟的，

2S=次邊際經濟的同，3=內蘊經濟的，？=經濟意義未定的；第2位數表示可行性評價階段，即

1=可行性研究，2=預可行性研究，3=概略研究；第3位數表示地質可靠程度，即1=探明的，

2=控制的，3=推斷的，4=預測的。b=未扣除設計、采礦損失的可采儲量。

（2）開采技術條件

地質和開采條件是確定礦井設計生產能力的基本條件。根據我國礦區生產建設實踐和經

驗，對于煤田范圍廣闊、儲量豐富、地質構造簡單、煤層生產能力大、開采技術條件好的礦

區，宜建設大型礦井。為了實現生產集中化，提高經營效益，減少初期工程量和基建投資，

井及早螃，根據地質和開采和牛，一般以一個開采水陰呆證礦井設計能力，且每翼同時生

產的采區數目，一般不宜超過2個。

（3）礦井與水平服務年限

為發揮投資效益和保證礦井正常生產接替與穩定發展，《煤炭工業礦井設計規范》規定新

建與改擴建礦井及第一開采水平的設計服務年限不應小于表1一4的數值.

表1-4新建與改擴建礦井及第一開采水平設計服務年限

礦井設計礦井設計不同煤層傾角的第?開采改造后礦井

生產能力服務年限水平設計服務年限/a服務年限

/Mt?a-1/a25。以下25°?45°45。以上/a

6.0及以上8040——

3.0?5.07035——40?50

1.2?2.46030252030?40

0.45?0.95025201520?30

20世紀70年代以來，國外主要采煤國家為適應科技進步、技術裝備更新周期縮短的發

展趨勢，礦井設計服務年限趨向縮短，其大型礦井服務年限約為50a左右，我國新建或改擴

8

建的礦井亦呈現該發展趨勢。

(4)技術管理水平

技術裝備是提高礦井生產能力的技術手段。礦井設計生產能力的基礎是采煤工作面的單

產和數目。技棒備水平不同，采煤面的單產水平不同。當前，中國普通機械化采煤面單產

水平為0.30?0.60Mt/a,普通綜合機械化采煤面單產水平0.90?150Mt/a；大功率高產高

效綜采面單產水平3.00Mt/a以上。例如，設計一個年產3.00Mt/a礦井，只需裝備1個高

產高效工作面，而普通綜采工作面則需2?4個。

13.4礦區規模設計與均衡生產

13.4.1礦區規模確定的基本原則

礦區規模設計的確定應根據資源條件、外部建設條件、國家經濟發展需要、投資效果和

均衡生產年限等進行全面分析，綜合論證確定。

(1)資源條件。系指煤田范圍、煤層賦存條件、儲量、地質構造、水文地質、開采技術

條件及地形地貌等。對儲量豐富、煤層賦存較淺、地質構造、水文簡單、開采技術條件較好

的煤田，應以建設大型和特大型礦井為主，兼顧建設一批中小型礦井，形成大中井相結

合的礦區。

(2)外部建設條件。系指礦區的運輸、供電、供水、信息網、當地建設材料、鄰近礦區

生產建設經驗等，受外部建設條件制約時，礦區規模應適當縮小。

(3)國民經濟或區域經濟發展需要。這是礦區開發建設的前提和確定礦區規模的重要依

據。要根據國家經濟發展計劃對煤炭的需求量，特別要認真調查和預測區域經濟發展計劃對

煤炭的需求量，不調查不研究盲目建設會給國家和企業帶來巨大經濟損失。

(4)投資效果。投資效果好是企業追求的目標，建設投資少、施工工期短、生產成本低、

生產效率高、投資償還期短的礦區可適當加大礦區建設規模，反之應縮小。在確定礦區建設

規模時，可留有擴建發展的條件。

(5)符合均衡生產年限的規定。礦區建設規模應使礦區均衡生產年限符合《煤炭工業技

術政策》和《煤炭工業礦區總體設計規范》的規定。保證礦區長期穩定供應煤炭和投資效益。

134.2礦區均衡胡服務年限

礦區均衡生產年限是礦區年產量長期保持建設規模的生產年限，是決定礦區建設規模的

重要原則和依據。礦區建設規模偏大，均衡生產年限就偏短；反之，建設規模偏小，均衡生

產年限就偏長。

為了保證礦區能夠較長時期地均衡供應煤炭，使礦區的綜合設施和建筑物等有合理的服

務年限，發揮礦區工程的投資效益，保證礦區建設規劃布局的合理性和穩定性，礦區必須有

合理的均衡生產年限。根據我國國情，規定礦區建設規模和均衡生產年限，見表1—5。

表1-5礦區均衡生產年限表

礦區建設規模/Mt-a-1>1510?158~105~83~51~3

均衡生產年限/aN90280270270N60250

13.4.3礦區均衡生產服務年限確定方法

礦區均衡生產服務年限可山編制的礦井建設J暝序及產量規劃表求出。編制礦井建設W腑

及產量規劃表的方法是將礦區中每個礦井按建設的先后順序逐次排出施工準備時間、建井時

9

間及逐年的產量規劃橫格數字表。從表中可以求出礦區均衡生產年限，也可以看出礦區產量

遞增年限、產量遞減年限和礦區整個年限。

表1-6為濟寧北礦區礦井建設順序及產量規劃。

13.5礦區建設順序

133.1礦區建設順序編制的依據

（1）市場需求

依據國民經濟發展和區域經濟發展有對煤炭產量、質量煤種的需要計戈I，煤炭行業對這

種需求，有進一步的計劃安排，礦區應盡量滿足國家計劃安排，以促進整個國民經濟的發展。

（2）外部開發條件

其他條件相同，外部開發條件相差較大時，應先建設交通、電源、水源、場地條件好，

并容易落實的礦井，以縮短施工準備期。

（3）材料、設備供應條件

能夠容易落實材料、設備和施工隊伍的礦井應安邦■先期施工。

（4）勘探程度

礦井建設順序應考慮到地質部門提交精查地質各取所需時間順序，礦井初步設計精查地

順告作為設計依據，礦井建設必須嚴格按照林建Wrt5。

礦井的建設順序在市場經濟條件下，應以礦區投資的最佳經濟效益來安打新井建設J廁芋,

在礦區建設期內，以礦區及礦井的綜合經濟效益為目標，以礦區資源為約束條件，從實際出

發，統籌考慮，綜合分析，編制出符合實際的礦井建設J廁于。

1352礦區建設順序的基本原則

礦區建設I順序?般應遵循下列主要原則：

（1）先淺后深

當煤田沿傾斜方向劃分為數個井田時，應先建設淺部礦井，后建設深部礦井，再建設較

深和深部的礦井。

（2）先小后大

當礦區內有不同礦井設計生產能力的礦井時，一般應先建設小型、中型礦井，后建設大

型或特大型礦井。

（3）先易后難

從施工方面看，先建設外部好、施工條件簡單的礦井。從生產方面看，先建設地質構造

簡單、煤層由下而上穩定、開采技術條件簡單的礦井，后建設外部開發條件差、施工施工條

件復雜、地質條件復雜的礦井。

（4）先平嗣、再斜井、后立井

如果一個礦區有平洞、斜井和立井時，應先建設施工條件簡單、投資少、建設快的平嗣

或斜井，后建設立井。

（5）先改擴建，再新建

在礦區總體設計中，如果有生產礦井改擴建，則應先安排改擴建礦井，后安排新建礦井。

（6）先急需后?般

在不同煤質、不同煤種的礦井之間安排建設順序時，應先建設國家急需的煤質、煤種所

10

表1—6濟寧北礦區礦井建設順序及產量規劃表

11

在的礦井，后建一般煤質、煤種所在的礦井。

（7）同時建設的礦井不能太多

礦區同時建設礦井的數量主要是根據國民經濟對煤炭需求的大小，地質勘探程度、資金

籌措情況，器材供應條件、施工隊伍的數量以及外部協作條件等因素擇優確定。

1.3.6礦區采動治理

13.6.1綜合防治地表下沉

（1）盡量減少工業廣場占地面積或不占良田。

（2）選擇合理的開拓方式，集中出煤、減少占地。

（3）積極選擇保護性開采。如采用厚煤層、煤層群的協調開采、限厚開采、留設保安煤

柱開采、條帶開采、房柱式開采、全部充填開采等，控制上覆巖層的移動和地表變形。

（4）根據國家制定的有關環境保護及土地復墾規定，結合礦區（礦井）具體情況，因地

制宜地采取相應的綜合治理措施，恢復治理塌陷地。

（5）對于地表沉陷及地表沉陷對環境的影響，礦井可行性研究或初步設計應進行預計,

并作出治理地表沉陷及其影響的工程設計。

13.6.2綜合治理煤砰石

（1）減少研石的產生量

①采準巷道布置力爭多布置煤巷，少掘巖巷，有條件時采用全煤巷布置。

②在回采工作面，使用傳感器，以保證在開采煤層時不截割頂底板巖石；及時支護頂板,

防止冒頂；放頂煤開采中選擇最佳的放煤工藝，減少砰石混入：含砰煤層合理分層采等措施。

在掘進工作面，利用光爆錨噴技術，盡可能減少出肝量。

（2）減＞出那干石量

①采用巷旁充填技術。

②把肝石作為充填材料充填采空區。該方法既能減少出井肝石量，減少肝石堆占用土地,

又可控制地表沉陷，減少對土地及地面建筑物的破壞，是一種減少公害的較好方法，所以研

制高效的充填設備，發展充填技術是很有必要的。

（3）把廢肝石作為二次能源充分利用。對含硫高或熱值較高的煤肝石，可回收硫或作為

低熱值燃料。對熱值很低、不易自燃的阡石，在經過處理達到排放標準后，可用于鋪筑公路、

修建堤壩或充填采石場、采區的塌陷坑和塌陷區等，也可加工為建筑材料。

（4）對地面的阡石堆進行設計，考慮用作各種場地、發展農業、林業或作為風景區等。

136.3綜合防治大氣污染

（1）對于含硫量不同的煤層采取不同措施，以控制SO2的排放量，如含硫份大于3%的

煤層應禁止開采。

（2）提高煤巖洗選比例，推廣型煤生產，采用先進的燃料技術。

（3）改造或更新落后的鍋爐和窯爐。

（4）治理研石山的自燃和揚塵。

（5）礦區應逐步實行集中供熱，熱電聯供。

（6）生活用能應逐步實現煤氣化、瓦斯化及型煤化。

（7）減少井下廢氣污染

12

①對高瓦斯礦井，在生產過程中預先抽放煤層中的瓦斯，加以綜合利用，可以有效地減

少生產中的瓦斯涌出量。

②注意防止煤層自燃，對自燃煤層采取措施進行治理.

③井下使用內燃機車運輸時，應采取凈化措施，如采取推遲噴油、提高噴油速度、減少

轉速等機內凈化措施和對廢氣進行水洗、噴淋、稀釋等外凈化措施。

13.6.4綜合防治水污染

（1）廢（污）水工程設計必須從保護水資源的目的出發，堅持合理回收重復利用的原則。

（2）廢（污）水的輸送設計，應根據水質、水量、處理方法及用途要求等因素經過綜合

比較，合理劃分廢（污）水的輸送系統。

（3）根據水質、水量、用途，通過技術經濟、環境論證，確定最佳處理方法和流程。

（4）夕用F的廢（污）水，應達到《污水綜合排放標準》或當地環保部門有關規定。

（5）選煤廠內的生產廢水均應匯集并引入煤泥水處理系統，凈化后循環使用。

（6）廠區、工業場地以及居住區應設置完善的生活污水排水系統。

（7）所有水處理工藝均應選取高效、無毒、低毒的水處理藥劑，不得排出有害廢渣，嚴

禁造成二次污染。

（8）經常受有害物質污染的裝置、作業場所的墻壁和地面的沖洗水以及受污染的雨水,

應排入相應的廢水管網。

（9）輸送有毒有害或含有腐蝕性物質的廢水溝渠、地卜管線檢查井等，必須采取防滲漏

和防腐蝕的措施。

（10）嚴禁采用滲井、滲坑、廢礦井或用凈水稀釋等手段排放有毒有害廢水。

13

2礦井設計

2.1礦井設計程序及依據

2.1.1礦井設計程序

經批準的礦區總體規劃，是礦區開發的指導性文件，煤礦建設項目開發應當符合煤炭礦

區綜合開發和煤炭產業政策要求。礦井設計一般程序為：項目建議書一可行性研究一初步設

計（包括安全專篇）一施工圖設計。

2.1.2礦井設計依據

建設一個礦井不僅需要國家很多投資，消耗大量的人力、物力，而且直接關系到國民經

濟的發展，因此，為順利地進行礦井設計和保證設計質量，必須具備下列依據：

2.12.1項目建議書

礦井項目建議書應根據批準的礦區綜合開發規劃進行編制，批準的項目建議書是礦井可

行性研究報告的依據，項目建議書應包括以卜內容；

（1）建設項目提出的必要性和依據，引進技術和進口設備時差距，說明引進理由。

（2）產品方案、擬建規模和建設地點的初步設想。

（3）資源情況、建設條件、協作關系和引進技術設備的國別、廠商的初步分析。

（4）投資估算和資金籌措設想，利用外資項目要說明利用外資的可能性以及償還貸款能

力的測算情況。

（5）項目的進度安排。

（6）經濟效益和社會效益的初步分析。

2.12.2精查地質報告

井田精查地質報告是礦井初步設計的基礎。該報告應做到井田境界內地質構造清楚，儲

量清楚，明確煤質牌號及其用途。并提供準確的水文地質資料，以保證井田境界和礦井井型

不因地質資料不準確而發生重大變化和影響煤炭資源既定的工業用途。對地質條佛別復雜

的小型煤礦及地方小煤礦，可用詳查最終地質報告作為資源的依據。

為保證礦井切步設計有可靠的儲量資源基礎，進行初步時，全礦井特別是第?水平必須

有相當數量的高級儲量（平衡表內的A+B級儲量）。根據礦井井型和地質條件的不向，設計

礦井及其第一水平的高級儲量、應符合表2—1的規定。

2.123礦井可行性報告研究

礦井可行性研究是對礦井建設必要性、主要技術原則方案和技術經濟合理性的全面論證

和綜合評價，是礦井立項決策的依據。礦井可行性研究報告應在批準的礦區總體規劃和礦井

項目建議書的指導下進行編制，編制依據的基礎資料必須是批準的礦井勘探（精查）地質報

告。可行性研究報告包括以下內容：

（1）總說明。包括關于礦井位置、隸屬關系、設計依據及編制過程的概述；關于礦井建

14

表2—1礦井高級儲量比例表

地質、開采條件及井型

儲量級別比例簡單中等復雜

大型中型小型大型中型小型中型小型

井田內A+B級儲量占總

4035253530202515

儲量的比例%

第一水平內A+B級儲量不作具

70604060603040

占本水平儲量的比例%體規定

第一水平內A級儲量占本

4030153020不作具體規定不要求

水平儲量的比例%

設綜合評價的主要特點、資源可靠性、用戶、外部協作配套條件、推薦方案的技術經濟效益,

綜合評價等內容。

（2）井田概況及建設條件。包括井田概況；礦井建設外部條件；礦井建設的資源條件;

供應情況。

（3）井田開拓與開采。包括井田境界及可采儲量；礦井生產能力；井田開拓；井筒井底

車場及大巷運輸；井下開采；安全等。

（4）礦井主要設備。包括提升設備；通風設備；排水設備；壓風設備。在進行上述設備

選型時，要充分論證其造型的依據及優越性。

（5）地面設施。包括地面工藝布置；地面運輸；工業場地部平面布置；供電；供水工業

建筑及行政福利建筑；居住區；環境保護與綜合利用。

（6）建井工期。包括施工準備；主要工程施工方法方案比選與確定，井巷主要連鎖工程

確定，工程綜合進度表，建井工期估算。

（7）技術經濟分析與評價。包括勞動生產率及人員配備；投資估算和資金來源；成本估

算；財務平衡表；經濟分析與評價；礦井主要技術經濟指標。

（8）附圖。主要有礦井交通位置圖、礦井地質地形圖、各主要煤層的地質圖、礦井水文

地質圖、井田開拓圖、移交采區布置圖、地面主要生產工藝系統圖、工業場地總平面圖、礦

井地面總布置圖、井巷和土建及機電安裝綜合進度圖表。

2.1.2.4國家總的建設方針、政策及有關腌和規范

為使煤炭工業基本建設健康發展,必須遵循國家正式頒發的與建設項目有關的方針政策、

規程、規范和技術方向等；或國家對建設項具明確規定的有關文件，如指定采用某種設備或

標準（通用、定型）設計等，并作為設計依據。

2.1.2.5納t準的上一階段設計確定的原則

經過批準的上一階段設計中所確定的原則和技術標準，可作為下一階段設計的依據。例

如，井田劃分、井型、開拓方式、機械設備選型、產品加工工藝等。除個別情況外，由于當

時條件的限制或某種原因所致，允計初步設計作局部修改外，礦井初步設計所確定的設計原

則，在作施工圖設計時，一般不允許作較大修改。

除上述設計依據外，已簽訂的與建設項日有關的外部協議、文件等，設計時也應遵循。

15

2.2礦井初步設計內容

礦井初步設計是指導礦井建設的技術經濟文件，經批準后是安排礦井建設計劃和組織實

施的依據。初步設計應能指導施工圖設計，作為控制工程投資、設備選型訂貨及礦井驗收移

交與生產考核的依據。礦井初步設計中編制的主要內容如卜；

（1）總說明。包括初步設計編制依據，編制情況；設計指導思想；礦井（井田）特點、

設計確定的主要技術原則及主要技術經濟指標；存在的主要問題和建議。

（2）井田概況及地質特征。包括井田自然地理、交通、電源、水源、區域經濟和建設材

料的概述；井田地質構造、地層、煤層與煤質情況，水文地質、開采技術條件以及其他有益

礦產的開采與利用評價的概述。

（3）井田開拓。包括井田境界與資源（彳由量）的確定；礦井設計年生產能力與服務年限

的確定；井田開拓方式，井簡位置、數目與用途的選擇；主要運輸大巷與總回風大巷的布置,

采區劃分與配采安排；井筒井底車場及嗣室布置。

（4）大巷運輸及設備。包括煤炭及輔助運輸方式的比較和確定：主要運輸設備選型，機

車類型和數量及相配套附屬設備的型號和數量，輸送機型導、長度、帶寬、運輸速度、運輸

能力、輸送機功率。輔助運輸設備選型的類型、型號和數量。

（5）采區布置及裝備。包括根據地質構造、煤層穩定性和開采條件分析比較選擇采煤方

法，選擇工作面采煤、裝煤、運煤方式和設備選型，確定工作面頂板管理方式，選擇計算支

架設備；初期采區數具，位置選擇，移交采區巷道布置，采區特征和采區煤炭、砰石和輔助

運輸方式及設備選型；移交時采煤工作面布置、數量、工作面的長度；移交生產和達到設計

能力時掘進工作血的數量、組數，掘進機械設備配備，巷道斷面和支護方式，移交時井巷總

工程量。

（6）通風和安全。包括概述鄰近礦井及本井田瓦斯、煤塵、自燃、煤和沼氣突出、突水

及地溫等情況；礦井通風方式相通風系統選擇及其依據，礦井風量計算及依據，礦井風壓和

等積孔計算；礦井通風系統圖；災害預防及安全裝備。

（7）提升、通風、排水和壓縮空氣設備的方案比選，設備型號、功率等。

（8）地面生產系統。包括闡述煤質及其用途；煤的加工I藝流程；主、副井生產系統及

砰石處理系統；其他輔助設施。

（9）地面運輸。包括地在現在鐵路、鐵路軌距、場外公路及其他運輸方式的闡述。

（10）總平面布置及防洪排澇。包括工業場地四臨概況：工廣的平面布置情況；場內的

豎向設計及運輸系統；管線綜合布置及防洪排澇措施等。

（11）電氣。包括供電電源、電力負荷、關變電方案、地面及井下供配電、礦井監控及

礦井通信概況。

（12）地面建構物。包括高計的原始資料和建筑材料；工業建構物、生產管理和生活福

利區及居住區的建構物布置。

（13）給水與排水。包括給水、排水、室內給排水、消防及灑水系統等。

（14）采暖、通風及供熱。包括采暖的范圍及方式；各建筑物的通風方式和設備造型；

井筒防凍措施；鍋爐房設備選型；室外熱力管網布置等。

16

(15)職業安全衛生。包括概述生產過程中主要產生的危害；地面建筑及設施危害因素

分析及主要防范措施；井下職業危害因素分析及防范措施。

(16)環境保護。包括自然環境及環境質量現狀，資源開采可能引起的生態變化，主要

污染源及污染物的種類、名稱、數量及濃度等；各種污物的防治措施；地面塌陷治理措施；

環境保護機構圾專項投資等。

(17)建筑防火。包括防火設計依據概述；總平面布置防火采取的措施及消防設施的配

備；建筑結構防火措施；地面消防給排水及滅火設施；電氣防火措施等。

(18)節能。包括建筑、供電、機電設備、供熱、給排水及環保等節能設計和節能措施

概述等。

(19)建井工期。包括建井施工工期的編排及產量遞增計劃的計劃和安排。

(20)技術經濟。包括生產組織、勞動定員及勞動生產率、建設資金的籌措；原煤生產

成本估算與分析；經濟的評價與分析；礦井主要技術經濟指標等。

2.3礦井初步設計安全專篇內容

2001年6月27II起，國家煤礦安全監察局要求各煤礦建設、設計單位要按《安全專篇》

要求，在初步設計階段編寫“安全專箔”，設計部門在報批初步設計時同時報批“安全專篇”。

按照《煤礦初步設計安全專篇編制內容(試行)》要求，“安全專篇”編寫的主要內容包括前

言、礦井概況及安全條件、礦井通風、粉塵災害防治、瓦斯災害防治、礦井防火火、礦井防

治水、井下其它災害防治、礦井集中安全監測監控、礦井安全檢測及礦山救護隊裝備、勞動

定員和概算、附圖等內容。

(1)前言

闡明編制設計的依據，設計的指導思想，設計的主要特點及安全評價，待解決的主要問

題，編制依據的法規、條例、規程、規范、細則。

(2)礦井概況及安全條件

①井用概況。交通位置、地形、地貌，地面水系、氣象、地震、其他主要自然災害，礦

區開發史，礦區水源、電源及通信情況。

②安全條件。地質特征，地層構造，煤層和煤質，礦井瓦斯等級，煤塵爆炸指數，煤層

自燃情況，煤與瓦斯突出危險性，地溫情況，水文地質，對礦井地質勘探安全條件資料的評

價及存在問題。

③礦井設計概況。井田開拓開采，提升、通風、排水利壓縮空氣設備，井上下主要運輸

設備，地面生產系統，供電及通訊系統，工業場地布置，防洪排澇工程及地面建筑，給水、

排水、采暖及通風，環境保護，技術經濟。

(3)礦井