《方案比較法示例》word版

1、第三節(jié) 方案比較法示例 一、井田概況 某礦位于平原地帶，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)5060m，表土中夾有厚度不一的流砂層，井田中部流砂層較薄，靠井田境界處較厚。井田內(nèi)煤層上以+30 m，下以-420m的煤層底板等高線為界，井田兩側(cè)系人為劃定境界。井田走向長9000 m，傾斜長約1740 m。井田內(nèi)共有4層可采煤層，傾角均為15左右。由上而下，各煤層的名稱、厚度、間距及頂?shù)装迩闆r如表6-3所列。表3-3 煤層地質(zhì)條件煤層厚度/m層間距/m頂 板底 板m11.94直接頂為厚8m的頁巖，基本頂為厚4m的砂巖直接底為厚10 m的頁巖，下為40 m厚的砂巖m21.901

2、5頁巖、砂頁巖、砂巖互層m31.6020頁巖、砂頁巖、砂巖互層m42.0015頁巖、砂頁巖、砂巖互層小計7.44井田內(nèi)各煤層成層平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無大的斷層，煤質(zhì)中硬，屬優(yōu)質(zhì)瘦貧煤，煤塵無爆炸性危險，也無白燃傾向;平均容重(體積質(zhì)量)為1.32t/m3。該礦煤巖層瓦斯涌出量大，涌水量較大，礦井正常涌水量為380 m3/h。井田內(nèi)m4煤層的底板等高線圖及井田中部的地質(zhì)剖面圖如6-7和圖6-8所示。二、儲量計算 固體礦產(chǎn)資源/儲量分類表如表61所示。表61 固體礦產(chǎn)資源/儲量分類表地質(zhì)可靠程度經(jīng)濟(jì)意義查明礦產(chǎn)資源潛在礦產(chǎn)資源探明的控制的推斷的預(yù)測的經(jīng)濟(jì)的可采儲量（111）基礎(chǔ)儲量（111b）預(yù)可

3、采儲量（121）預(yù)可采儲量（122）基礎(chǔ)儲量（121b）基礎(chǔ)儲量（122b）邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量（2M11）基礎(chǔ)儲量（2M21）基礎(chǔ)儲量（2M22）次邊際經(jīng)濟(jì)的資源量（2S11）資源量（2S21）資源量（2S22）內(nèi)蘊經(jīng)濟(jì)的資源量（331）資源量（332）資源量（333）資源量（334）？注：表中所用編碼（111-334），第1位數(shù)表示經(jīng)濟(jì)意義：1=經(jīng)濟(jì)的，2M=邊際經(jīng)濟(jì)的，2S=次邊際經(jīng)濟(jì)的，3=內(nèi)蘊的經(jīng)濟(jì)的，？=經(jīng)濟(jì)意義未定的；第2位數(shù)表示可行性評價階段：1=可行性研究，2=預(yù)可行性研究，3=概略研究；第3位數(shù)表示地質(zhì)可靠程度：1=探明的，2=控制的，3=推斷的，4=預(yù)測的。b=未扣除設(shè)計、

4、采礦損失的可采儲量。1.礦井地質(zhì)儲量Zz Zz=90001740 (1.8+1.9+1.6+2.0)1.32=15379.3728萬t2.礦井工業(yè)資源/儲量Zg依據(jù)勘察程度，礦井地質(zhì)儲量中60%是探明的、30%是控制的、10%是推斷的，根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明和控制的資源量中，70%是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)的基礎(chǔ)儲量，30%是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量，礦井工業(yè)儲量可按式（61）計算： 礦井工業(yè)儲量Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k (6-1) 礦井探明的、控制的基礎(chǔ)儲量和推斷的資源量計算如下： 111b=15379.372860%70%=6459.337萬t122b=15379.37283

5、0%70%=3229.668萬t2M11=15379.372860%30%=2768.287萬t2M22=15379.372830%30%=1384.144萬t333k=15379.372810%k=1239.038萬t（地質(zhì)條件簡單，可信度系數(shù)取0.8）則：礦井工業(yè)儲量Zg=111b+122b+2M11+2M22+333k =6459.337+2768.287+3229.668+1384.144+1239.038 =15080.474萬t3.礦井設(shè)計資源/儲量Zs 礦井設(shè)計資源/儲量Zs按下式計算： ZsZgP1 (6-2)式中，P1為永久煤柱煤柱損失，按工業(yè)儲量的3%計算，則： ZsZgP

6、115080.474（13%）14628.060萬t 4.設(shè)計可采儲量Zk礦井可采儲量Zs按下式計算： Zk(ZsP2)C (6-3)式中，P2為工業(yè)場地和主要煤柱煤柱損失，按礦井設(shè)計資源/儲量的2%計算；C為采區(qū)采出率，中厚煤層不小于80%。則： Zk=(ZsP2)C =14628.060（12%） 80 %=11468.4萬t三、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 按大型礦井服務(wù)年限的下限要求，T取60 a，儲量備用系數(shù)k取1.4，求礦井設(shè)計的生產(chǎn)能力A。 =136.5萬t/a任根據(jù)煤層賦存情況和礦井可采儲量，按煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，將礦井設(shè)計生產(chǎn)能力A確定為120萬t/a，再計算礦井服務(wù)年

7、限: =68.26 a在計算礦井服務(wù)年限時，考慮礦井投產(chǎn)后，可能由于地質(zhì)損失增大、采出率降低和礦井增產(chǎn)的原因，使得礦井服務(wù)年限縮短，設(shè)置了備用儲量Zb，備用量為： 0.4= 0.4=3276.68萬t在備用儲量中，估計約有50%為采出率過低和受未預(yù)知地質(zhì)破壞影響所損失的儲量。礦井開拓設(shè)計時認(rèn)定的實際采出的儲量約為: 11468.4(3 376. 6850%)=9830.1萬t 四、開拓方案及技術(shù)比較1.井筒布置本井田地形平坦，不存在平銅開拓條件，表土較厚且有流砂層，斜井施工困難，所以，確定采用立井開拓（主井裝備箕斗提升煤炭)，并按流砂層較薄、井下生產(chǎn)費用較低的原則，確定井筒位于井田走向中部流砂

8、層較溥處。 為避免采用箕斗井回風(fēng)時封閉井塔等困難和減少穿越流砂層開鑿風(fēng)井的數(shù)目，決定采用中央分列式通風(fēng)方式，回風(fēng)井布置在井田上部邊界走向中部。因此，井田需要開鑿主立井、副立井和回風(fēng)井三個井筒。2.階段劃分和開采水平設(shè)置根據(jù)井田條件和煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，本井田可劃分為23個階段，設(shè)置13個開采水平。階段內(nèi)采用采區(qū)式準(zhǔn)備方式，每個階段沿走向劃分為6個走向長1 500 m的采區(qū)，采區(qū)劃分為若干區(qū)段.在井田每翼布置一個生產(chǎn)采區(qū)，為減少初期工程量，縮短建井時間，采區(qū)間采用前進(jìn)式開采順序。因井田內(nèi)瓦斯和涌水量均較大，采用上下山開采，下山部分在技術(shù)上困難較多，故決定階段內(nèi)均采用上山開采，由于井田

9、斜長較大，傾角在為15左右，因此排除了單水平上下山開采的開拓方案。這樣，階段劃分和開采水平設(shè)置有兩個方案，一是井田劃分為兩個階段，設(shè)置兩個開采水平；二是井田劃分為三個階段，設(shè)置三個開采水平。3.階段和開采水平參數(shù)(1)水平垂高兩階段、兩水平：870sin 15=225. 1 m，可取整為225 m。三階段、三水平：740sin 15=191.5 m，可取為190 m。 500sin 15=129.4 m，可取為130 m。(2)開采水平實際出煤量兩階段、兩水平方案第一、第二階段為：9830.1/2=4 915.05萬t。三階段、三水平方案第一階段：(9 830.1 /1740)740=4 18

10、0. 62萬t。第二、第三階段(9 830.1/1740)500=2 824.74萬t。(3)水平服務(wù)年限兩階段、兩水平方案第一、第二水平：68.26/2=34.13 a。三階段、三水平方案第一水平：(68.26/1 740) 740=29 a.第二、第三水平：(68.26/1740)500=19.61 a.(4)采區(qū)服務(wù)年限開采水平內(nèi)每冀一個采區(qū)生產(chǎn)，礦井由兩個采區(qū)同采保證產(chǎn)量，考慮1a的產(chǎn)量遞增和遞減期。兩階段、兩水平方案中的采區(qū)服務(wù)年限：（34.13/3)+1=(11.38+1) a。三階段、三水平方案中的采區(qū)服務(wù)年限：一水平采區(qū)：(29/3)+1=(9.7+1) a。二、三水平采區(qū)：(

11、19.61/3)十1=(6.54+1) a。(5)區(qū)段數(shù)目及區(qū)段斜長兩階段、兩水平方案: 每個階段劃分為5個區(qū)段，區(qū)段斜長為870/5=174 m。三階段、三水平方案: 一水平劃分為4個區(qū)段，區(qū)段斜長為：740/4 =185 m；二、三水平劃分為3個區(qū)段，區(qū)段斜長為：500/3=167 m。(6)區(qū)段采出煤量兩階段、兩水平方案每個水平6個采區(qū)，每個采區(qū)5個區(qū)段，.每個區(qū)段出煤量： 4 915. 0565=163.84萬t三階段，三水平方案 一水平6個采區(qū)，每個采區(qū)4個區(qū)段，每個區(qū)段出煤量： 4 180.6264=174.19萬t二水平6個采區(qū)，每個采區(qū)3個區(qū)段，每個區(qū)段出煤量： 2824.74

12、63=156.93萬t井田內(nèi)所劃定階段的主要參數(shù)如表6-3所列。表6-3 階段主要參數(shù)階段劃分致目 階段斜長/m 水平垂高/m 水平實際出煤/萬t服務(wù)年限/a 區(qū)段數(shù)目/個 區(qū)段斜長/m 區(qū)段采出煤量 /萬t 水平 采區(qū) 2 870 225 4915.05 34.13 11.38+1 5 174 6163.84 3740 190 4180.62 29.00 9.7+l 4 185 6174.19 500 130 2824.74 19.61 6.54+l 3 167 6156.3 500130 2824.7419.61 6.54+l 3 1676156.3 說明在采出煤量計算中，把備用儲量的一半

13、劃為地質(zhì)損失，另一半劃為礦井由于增產(chǎn)開采的儲量;把增產(chǎn)儲量合并計入開采水平實際采出的煤量中；采區(qū)服務(wù)年限按設(shè)計平均服務(wù)年限加上一年的產(chǎn)量遞增、遞減期計算。 4.大巷布置 考慮到各煤層間距較小，宜采用集中大巷布置。為減少煤柱損失和大巷維護(hù)條件，大巷布置于m4煤層底板下垂距為30 m的厚層砂巖內(nèi)。上階段運輸大巷留做下階段回風(fēng)大巷使用5.上山布置采區(qū)采用集中巖石上山聯(lián)合準(zhǔn)備，井田一翼的中央采區(qū)上山布置在距 m4 煤層底板30m以下的砂巖中，并在采后加以維護(hù)，留做下階段的總回風(fēng)通道及安全出口，其余采區(qū)上山位于距 m4 煤層底板約20m的砂巖中，并在這些采區(qū)采后加以報廢。6.開拓延深方式考慮兩種井筒延深

14、方案，一是直接延深，二是暗斜井延深。根據(jù)前述各項決定，在技術(shù)上可行的開拓方案有下列四種，如圖6-9所示。方案I和方案2的區(qū)別僅在于第二水平是用暗斜井延深還是直接延深立井。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單。 兩方案對比，第1方案需多開立井井筒(2225m)、階段石門(800m)和立井井底車場，并相應(yīng)地增加了井筒和石門的運輸、提升、排水費用。第2方案則多開暗斜井井筒(傾角15，2870 m)和暗斜井的上、下部車場，并相應(yīng)地增加了斜井的提升和排水費用。對兩方案的基建費和生產(chǎn)費粗略估算如表6-5所列，粗略估算后認(rèn)為:第1和第2方案的費用相差不大.考慮到方案1的提升、排水工作的環(huán)節(jié)少，人員上下較方便，在方案2中未

15、計人暗斜井上、下部車場的石門運輸費用，以及方案1在通風(fēng)方面優(yōu)于方案2，所以決定選用方案。 圖3一9 技術(shù)上可行的四種開拓方案(單位:m)(a)方案1(立井兩水平);(b)方案2(立井單水平加暗斜井);(c)方案3(立井三水平);(d)方案4(立并兩水平加暗斜井) 方案3和方案4的區(qū)別也僅在于第三水平是用立井直接延深還是采用暗斜井延深，粗略估算結(jié)果如表6-6所列，方案4的總費用比方案3約高3.5%.兩者相差不到10%，仍可視為近似相等.但方案4終究費用略高一些，再考慮到方案3的提升、排水等環(huán)節(jié)都比方4更少，即生產(chǎn)系統(tǒng)更為簡單可靠一些、所以決定采用方案3。 余下的方案1和方案3相比，方案3的總費用

16、、基建費和生產(chǎn)費都要比方案1低，兩方案需要案需要通過詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定其優(yōu)劣。 表6-5 方案1和方案2粗略估算費用 單位:萬元方案方案1方案2 基 建 費立井開鑿石門開鑿井底車場22253=1350800 0.8=6401000 0.9=900主暗斜井開鑿副暗斜井開鑿上、下斜井車場870 1.05=913.5870 1.15=1000.5(300+500) 0.9=720小計2890小計2634生 產(chǎn) 費立井提升石門運輸立井排水1.24915.050.58.5=2 50671.24915.05 0.83.81=179773802436534.131.52510-4 =17326暗斜井提升

17、立井提升排水(斜、立井)1.24915.050.874.8=246301.24915.050.27510.2=165443802436534.13(0.63+1.27) 10-4=21586 小計60370小計6 2760 總計 費用63260費用/萬元6 5394百分率100%百分率103.37%表6-6 方案3和方案4粗略估算費用 單位:萬元 方案方案3方案4 基 建 費立井開鑿石門開鑿井底車場21303=780600 0.8 =4801000 0.9=900主暗斜井開鑿副暗斜井開鑿上、下斜井車場580 1.05=609500 1.15=575(300+500) 0.9=720小計2160

18、小計1904生 產(chǎn) 費立井提升石門運輸立井排水1.22824.740.58.5=144061.22824.740.603.81=77493802436519.611.52510-4 =9955暗斜井提升 立井提升排水(斜、立井)1.22824.740.584.8=94371.22824.740.379.2=115383802436519.61(0.53+1.4) 10-4=12599 小計32110小計33574 總計 費用34270費用/萬元35478百分率100%百分率103.5%五、開拓方案經(jīng)濟(jì)比較第1方案和第3方案有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費、生產(chǎn)經(jīng)營費和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分

19、別計算匯總于表6-7表6-11，方案1和方案3初期和后期大巷工程健計算如圖6-10所示。表6-7 開拓方案1和3的建井工程量項 目方案1方案3初 期 主井井筒/m副井并筒/m井底車場/m 主石門/m運輸大巷/m 275+20275+5100001700 240+20240+510002701700后 期 主井井筒/m副井并筒/m井底車場/m 主石門/m運輸大巷/m 225 225 1000 800 6000+7700 260 260210000+600 6000+27700表3-8 開拓方案1和3的生產(chǎn)經(jīng)營工程量項 目方案1項 目方案3運輸提升/萬tkm工程量運輸提升/萬tkm工程量采區(qū)上山運

20、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 1 O.174=410.52采區(qū)上山運輸一水平:一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段二、三水平:一區(qū)段二區(qū)段1.21045.14 3 0.185=696.061.2 1045.14 2 0.185=464.041.2 1045.14 1 O.185=232.022 1.2 941.58 2 0.167=754.772 1.2 941.58 1 0.167=377.39大巷及石門運輸一水平二水平立井

21、提升一水平二水平1.2 4 915. 05 2. 25=13270.641.2 4 915.053.05=17989.081.2 4 915.050.275=1621.911.2 4 915.05 0.5=2949.03大巷及石門運輸:一水平二水平三水平立井提升:一水平二水平三水平1.24180.622.52=12642.191.22 824.742.25=7626.801.22 824.74 2.85=9 660.611. 2 4180. 62 0. 24=1 204.021.2 2 824.74 0. 37 =1 254.181.2 2 824.74 0.5=1694.84維護(hù)采區(qū)上山/萬

22、ma1.226287012.38 10-4=31.02維護(hù)采區(qū)上山/萬ma一二水平三水平1.26274010.710-4=11.401.22625007.5410-4=10.86排水/萬m3一水平二水平380 24365 34.1310-4=11361.1938024365 34.13 10-4=11361.19排水/萬m3一水平二水平三水平380243652910-4=9 653.523802436519.6110-4=6 527.83802436519.6110-4=6527.8表6-9 開拓方案1和3的基建費項 目方案1方案3工程量/m單價/元/m費用/萬元工程量/m單價/元/m費用/萬

23、元初期主井井筒副井井筒井底車場主石門運輸大巷2952801000017003000030000900080008000885840900013602601451000270170030000300009000800080007807359002161360小計39853991后期主井井筒副井井筒井底車場主石門運輸大巷2252251000800137003000030000900080008000675675900640109602602602000600214003000030000900080008000780780180048017120小計1385020960共計(初期+后期)17835

24、24951表6-10 開拓方案1和3的生產(chǎn)經(jīng)營費項 目方案1方案3工程量/萬tkm單價/元/tkm費用/萬元 工程量萬tkm 單價/元/tkm費用/萬元運輸提升采區(qū)上山 一區(qū)段 二區(qū)段 三區(qū)段 四區(qū)段采區(qū)下山一區(qū)段 二區(qū)段1642.071231.55821.04410.525.086.527.598.328341.78029.76231.73415.5696.06464.04232.02754.77377.396.697.608.437.628.354656.63526.71935.05751.33151.2小計26018.619020.8大巷及石門一水平二水平三水平13 270. 6417

25、989.083.923.8152020.968538.412 642. 197626.89660.613.853.923.814 8672.42 9897.13 6806.9小計12 0559.311 5376.4 立井一水平二水平三水平1 621.972 949.0313.28.52 1410.02 5066.81204.021254. 181694.8413.510.08.516254.312541.814406.1小計4 6476.843202.2運提費合計193054.7177599.4采區(qū)上山維護(hù)費工程量/萬ma單價/元/ma費用/萬元 工程量/萬ma單價/元/ma費用/萬元 31.

26、0235010857.022. 263507791.0排水費一水平二水平三水平工程量/萬m3單價/元 /m3費用/萬元工程量/萬m3單價/元 /m3費用/萬元11 361. 1911 361. 190.83 91.52 59532.017325.89 653.526 527.806 527.800,73 21.12 91.52 57066.47369.99954.9 小計2 6857.82 4391.2合計23 0769.520 9781.6表3-11 開拓方案1和3的 經(jīng)濟(jì)比較項 目方案1方案2費用/萬元百分率/%費用/萬元百分率/%基建工程費初期建井費3985.01003991.0100.15后期基建費1385.0010020960151.34小計17835.010024951.0139.90生產(chǎn)經(jīng)營費230769.5110209781.6100總費用248604.5105.91234732.6100 圖3-10大巷開掘的初期與后期工程量 (a)兩水平.(b)三水平1初期大巷;2,3,4不同水平后期大巷在上述經(jīng)濟(jì)比較中需說明以下幾點:兩方案的各采區(qū)均布置兩條采區(qū)上山，且這些上山的開