第二章 礦井設(shè)計(jì)

§2.1礦井設(shè)計(jì)程序及依據(jù)§2.2礦井初步設(shè)計(jì)內(nèi)容§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟§2.5方案比較法§2.6礦井采掘關(guān)系§2.7礦井開拓設(shè)計(jì)方案比較內(nèi)容第二章礦井設(shè)計(jì)§2.1礦井設(shè)計(jì)程序及依據(jù)2.1.1礦井設(shè)計(jì)程序經(jīng)批準(zhǔn)的礦區(qū)總體規(guī)劃，是礦區(qū)開發(fā)的指導(dǎo)性文件，煤礦建設(shè)項(xiàng)目開發(fā)應(yīng)當(dāng)符合煤炭礦區(qū)綜合開發(fā)和煤炭產(chǎn)業(yè)政策要求。礦井設(shè)計(jì)一般程序?yàn)椋喉?xiàng)目建議書→可行性研究→初步設(shè)計(jì)（包括安全專篇）→施工圖設(shè)計(jì)。2§2.1礦井設(shè)計(jì)程序及依據(jù)2.1.2礦井設(shè)計(jì)依據(jù)建設(shè)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(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，為順利地進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)和保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，必須具備下列依據(jù)：2.1.2.1項(xiàng)目建議書2.1.2.2精查地質(zhì)報(bào)告2.1.2.3礦井可行性報(bào)告研究2.1.2.4國家總的建設(shè)方針、政策及有關(guān)規(guī)程和規(guī)范2.1.2.5經(jīng)批準(zhǔn)的上一階段設(shè)計(jì)確定的原則除上述設(shè)計(jì)依據(jù)外，已簽訂的與建設(shè)項(xiàng)日有關(guān)的外部協(xié)議、文件等，設(shè)計(jì)時也應(yīng)遵循。3§2.1礦井設(shè)計(jì)程序及依據(jù)2.1.2.1項(xiàng)目建議書礦井項(xiàng)目建議書應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的礦區(qū)綜合開發(fā)規(guī)劃進(jìn)行編制，批準(zhǔn)的項(xiàng)目建議書是礦井可行性研究報(bào)告的依據(jù)，項(xiàng)目建議書應(yīng)包括以下內(nèi)容；（1）建設(shè)項(xiàng)目提出的必要性和依據(jù)，引進(jìn)技術(shù)和進(jìn)口設(shè)備時應(yīng)說明引進(jìn)理由。（2）產(chǎn)品方案、擬建規(guī)模和建設(shè)地點(diǎn)的初步設(shè)想。（3）資源情況、建設(shè)條件、協(xié)作關(guān)系和引進(jìn)技術(shù)設(shè)備的國別、廠商的初步分析。（4）投資估算和資金籌措設(shè)想，利用外資項(xiàng)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(xiàng)目的進(jìn)度安排。（6）經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的初步分析。4§2.1礦井設(shè)計(jì)程序及依據(jù)2.1.2.2精查地質(zhì)報(bào)告井田精查地質(zhì)報(bào)告是礦井初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。該報(bào)告應(yīng)做到井田境界內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造清楚，儲量清楚，明確煤質(zhì)牌號及其用途。并提供準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料，以保證井田境界和礦井井型不因地質(zhì)資料不準(zhǔn)確而發(fā)生重大變化和影響煤炭資源既定的工業(yè)用途。對地質(zhì)條件特別復(fù)雜的小型煤礦及地方小煤礦，可用詳查最終地質(zhì)報(bào)告作為資源的依據(jù)。為保證礦井初步設(shè)計(jì)有可靠的儲量資源基礎(chǔ)，進(jìn)行初步時，全礦井特別是第一水平必須有相當(dāng)數(shù)量的高級儲量（平衡表內(nèi)的A＋B級儲量)。根據(jù)礦井井型和地質(zhì)條件的不同，設(shè)計(jì)礦井及其第一水平的高級儲量、應(yīng)符合表2-1的規(guī)定。表2-1礦井高級儲量比例表5儲量級別比例地質(zhì)、開采條件及井型簡單中等復(fù)雜大型中型小型大型中型小型中型小型井田內(nèi)A＋B級儲量占總儲量的比例(%)4035253530202515第一水平內(nèi)A＋B級儲量占本水平儲量的比例(%)70604060603040不作具體規(guī)定第一水平內(nèi)A級儲量占本水平儲量的比例(%)4030153020不作具體規(guī)定不要求§2.1礦井設(shè)計(jì)程序及依據(jù)井田精查地質(zhì)報(bào)告應(yīng)滿足以下五點(diǎn)要求：①從資源條件上保證第一水平服務(wù)年限和初采區(qū)的正常生產(chǎn)(說明第一水平服務(wù)年限的重要性)；②保證井田境界內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造清楚；③保證井田內(nèi)儲量清楚；④確定煤質(zhì)牌號及其用途；⑤為保證礦井建設(shè)初期生產(chǎn)正常進(jìn)行提供準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料。6§2.1礦井設(shè)計(jì)程序及依據(jù)2.1.2.3礦井可行性報(bào)告研究工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究是三十年代美國為開發(fā)田納西流域開始推行的方法。它在田納西流域的開發(fā)和綜合利用上起了很好的作用。幾十年來這種方法得到不斷的充實(shí)與完善，目前巳被各國普遍采用?？尚行匝芯烤褪菍τ谝粋€建設(shè)項(xiàng)目在技術(shù)上是否可靠，在經(jīng)濟(jì)上是否合理，進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究，通過分析計(jì)算和多方案比較，對該建設(shè)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，從而提出這個建設(shè)項(xiàng)目是否值得投資和如何建設(shè)的意見，為投資決策提供科學(xué)可靠的根據(jù)。這個調(diào)查研究的全過程謂之可行性研究。這項(xiàng)研究的書面報(bào)告被稱為《項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》。礦井可行性研究是對礦井建設(shè)必要性、主要技術(shù)原則方案和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性的全面論證和綜合評價(jià)，是礦井立項(xiàng)決策的依據(jù)。礦井可行性研究報(bào)告應(yīng)在批準(zhǔn)的礦區(qū)總體規(guī)劃和礦井項(xiàng)目建議書的指導(dǎo)下進(jìn)行編制，編制依據(jù)的基礎(chǔ)資料必須是批準(zhǔn)的礦井勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告。7§2.1礦井設(shè)計(jì)程序及依據(jù)可行性研究報(bào)告包括以下內(nèi)容：（1）總說明。包括關(guān)于礦井位置、隸屬關(guān)系、設(shè)計(jì)依據(jù)及編制過程的概述；關(guān)于礦井建設(shè)綜合評價(jià)的主要特點(diǎn)、資源可靠性、用戶、外部協(xié)作配套條件、推薦方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，綜合評價(jià)等內(nèi)容。（2）井田概況及建設(shè)條件。包括井田概況；礦井建設(shè)外部條件；礦井建設(shè)的資源條件；供應(yīng)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(chǎn)能力；井田開拓；井筒井底車場及大巷運(yùn)輸；井下開采；安全等。（4）礦井主要設(shè)備。包括提升設(shè)備；通風(fēng)設(shè)備；排水設(shè)備；壓風(fēng)設(shè)備。在進(jìn)行上述設(shè)備選型時，要充分論證其選型的依據(jù)及優(yōu)越性。（5）地面設(shè)施。包括地面工藝布置；地面運(yùn)輸；工業(yè)場地的平面布置；供電；供水工業(yè)建筑及行政福利建筑；居住區(qū)；環(huán)境保護(hù)與綜合利用。（6）建井工期。包括施工準(zhǔn)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(jìn)度表，建井工期估算。（7）技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評價(jià)。包括勞動生產(chǎn)率及人員配備；投資估算和資金來源；成本估算；財(cái)務(wù)平衡表；經(jīng)濟(jì)分析與評價(jià)；礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（8）附圖。主要有礦井交通位置圖、礦井地質(zhì)地形圖、各主要煤層的地質(zhì)圖、礦井水文地質(zhì)圖、井田開拓圖、移交采區(qū)布置圖、地面主要生產(chǎn)工藝系統(tǒng)圖、工業(yè)場地總平面圖、礦井地面總布置圖、井巷和土建及機(jī)電安裝綜合進(jìn)度圖表。8§2.1礦井設(shè)計(jì)程序及依據(jù)2.1.2.4國家總的建設(shè)方針、政策及有關(guān)規(guī)程和規(guī)范為使煤炭工業(yè)基本建設(shè)健康發(fā)展，必須遵循國家正式頒發(fā)的與建設(shè)項(xiàng)目有關(guān)的方針政策、規(guī)程、規(guī)范和技術(shù)方向等；或國家對建設(shè)項(xiàng)具明確規(guī)定的有關(guān)文件，如指定采用某種設(shè)備或標(biāo)準(zhǔn)（通用、定型）設(shè)計(jì)等，并作為設(shè)計(jì)依據(jù)。2.1.2.5經(jīng)批準(zhǔn)的上一階段設(shè)計(jì)確定的原則經(jīng)過批準(zhǔn)的上一階段設(shè)計(jì)中所確定的原則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可作為下一階段設(shè)計(jì)的依據(jù)。例如，井田劃分、井型、開拓方式、機(jī)械設(shè)備選型、產(chǎn)品加工工藝等。除個別情況外，由于當(dāng)時條件的限制或某種原因所致，允計(jì)初步設(shè)計(jì)作局部修改外，礦井初步設(shè)計(jì)所確定的設(shè)計(jì)原則，在作施工圖設(shè)計(jì)時，一般不允許作較大修改。除上述設(shè)計(jì)依據(jù)外，已簽訂的與建設(shè)項(xiàng)日有關(guān)的外部協(xié)議、文件等，設(shè)計(jì)時也應(yīng)遵循。9§2.2礦井初步設(shè)計(jì)內(nèi)容礦井初步設(shè)計(jì)是指導(dǎo)礦井建設(shè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)文件，經(jīng)批準(zhǔn)后是安排礦井建設(shè)計(jì)劃和組織實(shí)施的依據(jù)。初步設(shè)計(jì)應(yīng)能指導(dǎo)施工圖設(shè)計(jì)，作為控制工程投資、設(shè)備選型訂貨及礦井驗(yàn)收移交與生產(chǎn)考核的依據(jù)。礦井初步設(shè)計(jì)中編制的主要內(nèi)容如下:（1）總說明。包括初步設(shè)計(jì)編制依據(jù)，編制情況；設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想；礦井（井田）特點(diǎn)、設(shè)計(jì)確定的主要技術(shù)原則及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；存在的主要問題和建議。（2）井田概況及地質(zhì)特征。包括井田自然地理、交通、電源、水源、區(qū)域經(jīng)濟(jì)和建設(shè)材料的概述；井田地質(zhì)構(gòu)造、地層、煤層與煤質(zhì)情況，水文地質(zhì)、開采技術(shù)條件以及其他有益礦產(chǎn)的開采與利用評價(jià)的概述。10§2.2礦井初步設(shè)計(jì)內(nèi)容（3）井田開拓。包括井田境界與資源（儲量）的確定；礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的確定；井田開拓方式，井簡位置、數(shù)目與用途的選擇；主要運(yùn)輸大巷與總回風(fēng)大巷的布置，采區(qū)劃分與配采安排；井筒井底車場及硐室布置。（4）大巷運(yùn)輸及設(shè)備。包括煤炭及輔助運(yùn)輸方式的比較和確定：主要運(yùn)輸設(shè)備選型，機(jī)車類型和數(shù)量及相配套附屬設(shè)備的型號和數(shù)量，輸送機(jī)型號、長度、帶寬、運(yùn)輸速度、運(yùn)輸能力、輸送機(jī)功率。輔助運(yùn)輸設(shè)備選型的類型、型號和數(shù)量。（5）采區(qū)布置及裝備。包括根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、煤層穩(wěn)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(yùn)煤方式和設(shè)備選型，確定工作面頂板管理方式，選擇計(jì)算支架設(shè)備；初期采區(qū)數(shù)目，位置選擇，移交采區(qū)巷道布置，采區(qū)特征和采區(qū)煤炭、矸石和輔助運(yùn)輸方式及設(shè)備選型；移交時采煤工作面布置、數(shù)量、工作面的長度；移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)能力時掘進(jìn)工作面的數(shù)量、組數(shù)，掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備配備，巷道斷面和支護(hù)方式，移交時井巷總工程量。11§2.2礦井初步設(shè)計(jì)內(nèi)容（6）通風(fēng)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(fēng)方式與通風(fēng)系統(tǒng)選擇及其依據(jù)，礦井風(fēng)量計(jì)算及依據(jù)，礦井風(fēng)壓和等積孔計(jì)算；礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖；災(zāi)害預(yù)防及安全裝備。（7）提升、通風(fēng)、排水和壓縮空氣設(shè)備的方案比選，設(shè)備型號、功率等。（8）地面生產(chǎn)系統(tǒng)。包括闡述煤質(zhì)及其用途；煤的加工工藝流程；主、副井生產(chǎn)系統(tǒng)及矸石處理系統(tǒng)；其他輔助設(shè)施。（9）地面運(yùn)輸。包括地在現(xiàn)在鐵路、鐵路軌距、場外公路及其他運(yùn)輸方式的闡述。（10）總平面布置及防洪排澇。包括工業(yè)場地四臨概況；工廣的平面布置情況；場內(nèi)的豎向設(shè)計(jì)及運(yùn)輸系統(tǒng)；管線綜合布置及防洪排澇措施等。12§2.2礦井初步設(shè)計(jì)內(nèi)容（11）電氣。包括供電電源、電力負(fù)荷、關(guān)變電方案、地面及井下供配電、礦井監(jiān)控及礦井通信概況。（12）地面建構(gòu)物。包括設(shè)計(jì)的原始資料和建筑材料；工業(yè)建構(gòu)物、生產(chǎn)管理和生活福利區(qū)及居住區(qū)的建構(gòu)物布置。（13）給水與排水。包括給水、排水、室內(nèi)給排水、消防及灑水系統(tǒng)等。（14）采暖、通風(fēng)及供熱。包括采暖的范圍及方式；各建筑物的通風(fēng)方式和設(shè)備造型；井筒防凍措施；鍋爐房設(shè)備選型；室外熱力管網(wǎng)布置等。（15）職業(yè)安全衛(wèi)生。包括概述生產(chǎn)過程中主要產(chǎn)生的危害；地面建筑及設(shè)施危害因素分析及主要防范措施；井下職業(yè)危害因素分析及防范措施。13§2.2礦井初步設(shè)計(jì)內(nèi)容（16）環(huán)境保護(hù)。包括自然環(huán)境及環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，資源開采可能引起的生態(tài)變化，主要污染源及污染物的種類、名稱、數(shù)量及濃度等；各種污物的防治措施；地面塌陷治理措施；環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)及專項(xiàng)投資等。（17）建筑防火。包括防火設(shè)計(jì)依據(jù)概述；總平面布置防火采取的措施及消防設(shè)施的配備；建筑結(jié)構(gòu)防火措施；地面消防給排水及滅火設(shè)施；電氣防火措施等。（18）節(jié)能。包括建筑、供電、機(jī)電設(shè)備、供熱、給排水及環(huán)保等節(jié)能設(shè)計(jì)和節(jié)能措施概述等。（19）建井工期。包括建井施工工期的編排及產(chǎn)量遞增計(jì)劃的計(jì)劃和安排。（20）技術(shù)經(jīng)濟(jì)。包括生產(chǎn)組織、勞動定員及勞動生產(chǎn)率、建設(shè)資金的籌措；原煤生產(chǎn)成本估算與分析；經(jīng)濟(jì)的評價(jià)與分析；礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。14§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容2001年6月27日起，國家煤礦安全監(jiān)察局要求各煤礦建設(shè)、設(shè)計(jì)單位要按《安全專篇》要求，在初步設(shè)計(jì)階段編寫“安全專篇”，設(shè)計(jì)部門在報(bào)批初步設(shè)計(jì)時同時報(bào)批“安全專篇”。按照《煤礦初步設(shè)計(jì)安全專篇編制內(nèi)容（試行）》要求，“安全專篇”編寫的主要內(nèi)容包括前言、礦井概況及安全條件、礦井通風(fēng)、粉塵災(zāi)害防治、瓦斯災(zāi)害防治、礦井防滅火、礦井防治水、井下其它災(zāi)害防治、礦井集中安全監(jiān)測監(jiān)控、礦井安全檢測及礦山救護(hù)隊(duì)裝備、勞動定員和概算、附圖等內(nèi)容。15§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（1）前言（2）礦井概況及安全條件（3）礦井通風(fēng)（4）粉塵災(zāi)害防治（5）瓦斯災(zāi)害防治（6）礦井防滅火（7）礦井防治水（8）井下其它災(zāi)害防治（9）礦井集中安全監(jiān)測監(jiān)控（10）礦井安全檢測及其它裝備、礦山救護(hù)隊(duì)（11）勞動定員和概算（l2）附圖16§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（1）前言闡明編制設(shè)計(jì)的依據(jù)，設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)及安全評價(jià)，待解決的主要問題，編制依據(jù)的法規(guī)、條例、規(guī)程、規(guī)范、細(xì)則。17return§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（2）礦井概況及安全條件①井田概況。交通位置、地形、地貌，地面水系、氣象、地震、其他主要自然災(zāi)害，礦區(qū)開發(fā)史，礦區(qū)水源、電源及通信情況。②安全條件。地質(zhì)特征，地層構(gòu)造，煤層和煤質(zhì)，礦井瓦斯等級，煤塵爆炸指數(shù)，煤層自燃情況，煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，地溫情況，水文地質(zhì)，對礦井地質(zhì)勘探安全條件資料的評價(jià)及存在問題。③礦井設(shè)計(jì)概況。井田開拓開采，提升、通風(fēng)、排水利壓縮空氣設(shè)備，井上下主要運(yùn)輸設(shè)備，地面生產(chǎn)系統(tǒng)，供電及通訊系統(tǒng)，工業(yè)場地布置，防洪排澇工程及地面建筑，給水、排水、采暖及通風(fēng)，環(huán)境保護(hù)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)。18return§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（3）礦井通風(fēng)①概況。井田瓦斯、粉塵、煤和瓦斯突出及地溫情況隨著開采深度增加對各水平瓦斯等級及地溫變化的預(yù)測。②礦井通風(fēng)。通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)井?dāng)?shù)量、位置、服務(wù)范圍及時間，采掘工作面及硐室通風(fēng)，礦井風(fēng)量，風(fēng)壓及等積孔，通風(fēng)設(shè)備及反風(fēng)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性、可靠性和抗災(zāi)能力分析。③降溫措施及設(shè)備選型。地質(zhì)報(bào)告中有關(guān)地?zé)?、熱水分布及巖石熱物理性質(zhì)說明，礦井熱源散熱量計(jì)算，預(yù)測達(dá)到設(shè)計(jì)能力時，采掘工作面及主要硐室出風(fēng)口的最高月平均溫度，各種降溫措施的經(jīng)濟(jì)比較及設(shè)備選型。19return§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（4）粉塵災(zāi)害防治①粉塵。煤塵爆炸指數(shù)，游離的二氧化硅含量、粉塵的職業(yè)危害。②防塵措施?；夭?、掘進(jìn)工作面除塵，煤層注水防塵，采空區(qū)酒水防塵水及綜合防塵措施。③防爆措施。井下電氣設(shè)備防爆措施，設(shè)置巖粉棚。④隔爆措施。隔爆設(shè)施、隔爆水棚、隔爆巖粉棚。⑤地面生產(chǎn)系統(tǒng)防塵。簡介地面防塵系統(tǒng)，防塵措施和裝備20return§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（5）瓦斯災(zāi)害防治①瓦斯。礦井瓦斯賦存狀況，各煤層瓦斯含量，礦井瓦斯涌出量，礦井瓦斯等級，瓦斯含量梯度。②防爆、隔爆措施。③開采煤與瓦斯突出煤層防災(zāi)措施。煤與瓦斯突出的可能性分析，設(shè)計(jì)中防突措施，開采時防突措施。其它防災(zāi)措施，煤與瓦斯突出預(yù)測儀器，避災(zāi)硐室。④礦井瓦斯抽放。建立瓦斯抽放系統(tǒng)、抽放瓦斯的必要性指標(biāo)和抽放瓦斯的可能性指標(biāo)，礦井年抽放量及抽放年限，抽放瓦斯的方法，抽放管路系統(tǒng)及抽放設(shè)備選型，抽放瓦斯站設(shè)計(jì)，抽放瓦斯的安全措施。21return§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（6）礦井防滅火①概況。礦井自燃級別。采煤方法及采掘設(shè)備，設(shè)計(jì)擬采用的防火措施等。②開采煤層自燃預(yù)測及防治措施。煤的自燃預(yù)測及分析，煤的自燃預(yù)防措施，各種防滅火方法，灌漿防滅火系統(tǒng)，氮?dú)夥罍缁鹣到y(tǒng)，阻化劑防滅火系統(tǒng)，凝膠防滅火設(shè)計(jì)，均壓防滅火設(shè)計(jì)，束管監(jiān)鍘系統(tǒng)。③井下外因火災(zāi)防治及裝備。電氣事故引發(fā)的火災(zāi)防治措施及裝備，膠帶輸送機(jī)著火防治措施及裝備，其它火災(zāi)的防治措施及裝備，井下消防灑水系統(tǒng)，井下防火構(gòu)筑物。22return§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（7）礦井防治水①礦井水文安全條件分析。礦井開采水文地質(zhì)條件評價(jià)，礦井水害類型及導(dǎo)水通道分析。②礦井防治水措施。防水煤（巖）柱留設(shè)，井下探放水措施，疏水降壓措施，注漿堵水措施，地表防治水措施。③井下防治水安全設(shè)施。排水設(shè)施，防水設(shè)施，安全出口設(shè)施。23return§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（8）井下其它災(zāi)害防治①頂板災(zāi)害防治及裝備。影響礦山壓力顯現(xiàn)基本因素分析，一般頂板冒落災(zāi)害的防治措施及裝備，堅(jiān)硬頂板垮落災(zāi)害的防治措施。②開采沖擊地壓煤層的措施。影響沖擊地壓發(fā)生的因素分析，沖擊地壓的預(yù)測，沖擊地壓的防治措施，預(yù)測沖擊池壓儀器、設(shè)備選型。③提升運(yùn)輸事故防治措施及裝備，提升事故的防治措施及裝備，運(yùn)輸事故的防治措施及裝備，其它事故防治措施及裝備。④電氣事故防治措施及裝備。井下電氣設(shè)備的選擇，供電線路及地面變電所事故，防止電氣設(shè)備引起的瓦斯、煤塵爆炸和觸電等事故的措施。24return§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（9）礦井集中安全監(jiān)測監(jiān)控①概述。安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)選擇，設(shè)計(jì)的依據(jù)及主要內(nèi)容。②監(jiān)測地點(diǎn)的確定?；夭晒ぷ髅?zhèn)鞲衅鬟x型及配置，掘進(jìn)工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置，串聯(lián)通風(fēng)工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置，其它地點(diǎn)傳感器選型及配置。③井下各類傳感器裝備量。井下傳感器裝備標(biāo)準(zhǔn)，各類傳感器裝備量。④安全監(jiān)測、監(jiān)控和傳輸設(shè)備選擇。監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備選擇，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選擇，傳輸設(shè)備及器材選擇。⑤礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)行可靠性分析。對系統(tǒng)選擇的合理性、先進(jìn)性、傳輸系統(tǒng)的可靠性、傳感器的靈敏度進(jìn)行分析。25return§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（10）礦井安全檢測及其它裝備、礦山救護(hù)隊(duì)①礦井安全檢測及其它裝備。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，參照《礦井通風(fēng)安全裝備標(biāo)準(zhǔn)》配備礦井通風(fēng)、瓦斯、其它氣體、粉塵、礦山壓力、地質(zhì)測量、救護(hù)等檢測儀表、設(shè)備。②礦山救護(hù)。簡述礦區(qū)救護(hù)大隊(duì)的現(xiàn)狀，根據(jù)礦井生產(chǎn)能力，災(zāi)害情況等確定礦井礦井礦山救護(hù)隊(duì)的編制。③礦山保健設(shè)施。井口保健站，井下急救站的設(shè)置。26return§2.3礦井初步設(shè)計(jì)安全專篇內(nèi)容（11）勞動定員和概算①勞動定員。按崗位編制勞動定員，安全培訓(xùn)計(jì)劃。②概算。工程設(shè)施項(xiàng)目及費(fèi)用，事故處理機(jī)構(gòu)費(fèi)用、事故處理應(yīng)急流動資金。③概算匯總表。（l2）附圖礦井地質(zhì)和水文地質(zhì)圖、井上下對照圖、采區(qū)巷道布置及機(jī)械配備平面圖、通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖、井下運(yùn)輸系統(tǒng)圖、安全監(jiān)測裝備布置圖、管路系統(tǒng)圖、井上下供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)圖、井下避災(zāi)路線圖、礦井生產(chǎn)監(jiān)控、監(jiān)視系統(tǒng)圖、安全監(jiān)測系統(tǒng)井下傳感器布置圖。27return§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟2.4.1礦井開采設(shè)計(jì)的原則（1）提高設(shè)計(jì)水平，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量設(shè)計(jì)單位要堅(jiān)決貫徹國家的方針和政策以及煤礦安全規(guī)程，認(rèn)真分析研究地質(zhì)資料，努力提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，使設(shè)計(jì)的礦井既技術(shù)先進(jìn)又能適應(yīng)國情，還能夠縮短建設(shè)工期和節(jié)省投資，生產(chǎn)時能取得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。（2）要保證合理的設(shè)計(jì)周期合理的設(shè)計(jì)周期是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要保證，各個設(shè)計(jì)階段都有一定的時間要求，如果設(shè)計(jì)周期過于緊迫，往往會使設(shè)計(jì)考慮不周，造成設(shè)計(jì)返工，甚至給礦井生產(chǎn)帶來隱患，不能保證正常的安全生產(chǎn)，從而會遭受更大的損失。（3）加強(qiáng)設(shè)計(jì)審批工作設(shè)計(jì)審批是對設(shè)計(jì)文件進(jìn)行全面的審查，以便決定是否可批準(zhǔn)這部設(shè)計(jì)作為建設(shè)的依據(jù)。設(shè)計(jì)審批是一項(xiàng)嚴(yán)肅的工作，要認(rèn)真貫徹國家的有關(guān)規(guī)定。28§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟2.4.2礦井開采設(shè)計(jì)的步驟礦井開采設(shè)計(jì)主要應(yīng)解決井田開采的技術(shù)方案和確定各項(xiàng)開采數(shù)目，如確定井田開拓方式、新水平開拓延深方案、采準(zhǔn)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)，選擇采煤方法，確定階段垂高、采區(qū)走向長度、采煤工作面長度以及各個系統(tǒng)的機(jī)電裝備等。使所選用的方案技術(shù)上是先進(jìn)的，經(jīng)濟(jì)上是合理的，安全上是可靠的。技術(shù)上先進(jìn)是指所選用的方案采用了適合該礦具體條件的先進(jìn)技術(shù)，有利于采用新技術(shù)新工藝，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化及自動化，有利于生產(chǎn)的集中化，有利于提高資源采出率，有利于加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理，有利于安全生產(chǎn)。經(jīng)濟(jì)上合理是指所選用的方案噸煤生產(chǎn)成本的基建投資少，特別是初期投資少，勞動生產(chǎn)率高，噸煤生產(chǎn)費(fèi)用低，礦井建設(shè)時間短，投資效果好，投資回收期短，利潤高。應(yīng)當(dāng)按照上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性要求來確定開采設(shè)計(jì)需要解決的具體問題。由于礦井地質(zhì)條件的多樣化和技術(shù)條件的復(fù)雜性，隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，所解決問題的性質(zhì)、影響范圍各不相同，研究和確定的開采設(shè)計(jì)方案也可以采用不同的方法。29§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟在我國目前條件下，通常采用如下的方法步驟。（1）提出可行方案（2）進(jìn)行方案的技術(shù)比較（3）進(jìn)行方案的經(jīng)濟(jì)比較（4）方案的多目標(biāo)綜合評價(jià)優(yōu)選（5）編寫方案說明，繪制設(shè)計(jì)圖紙最后按設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，對各方案作出詳細(xì)的文字說明，并繪出設(shè)計(jì)圖紙。30§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟（1）提出可行方案首先要明確設(shè)計(jì)的內(nèi)容、性質(zhì)、要求，以及要達(dá)到的目標(biāo)等；熟悉和掌握設(shè)計(jì)任務(wù)或設(shè)計(jì)所解決的總體或局部課題中的內(nèi)、外部條件，如井田的地質(zhì)地形條件、交通情況及與鄰近井田的關(guān)系等；根據(jù)井田的自然地質(zhì)條件和采礦技術(shù)條件，深入細(xì)致地分析和研究設(shè)計(jì)中的有關(guān)問題，提出若干個技術(shù)上可行的方案。31§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟（2）進(jìn)行方案的技術(shù)比較對提出的可行方案進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)分析和粗略的經(jīng)濟(jì)比較，否定一此技術(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個方案取長補(bǔ)短，使其更加完善；如果能夠明顯地判定出哪一個方案最好，就可以確定其為最終采用的方案；如果不能明顯地判定各方案在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)劣，則必須對這2~3個方案進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較。32§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟（3）進(jìn)行方案的經(jīng)濟(jì)比較將上述2~3個方案詳細(xì)地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的計(jì)算與比較。在進(jìn)行開拓方案的經(jīng)濟(jì)比較時，要考慮下列費(fèi)用：①基本建設(shè)費(fèi)，包括井巷開鑿費(fèi)、建筑物及結(jié)構(gòu)物的修建費(fèi)及一些特殊的設(shè)備費(fèi)等。②生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)，包括巷道維護(hù)費(fèi)、運(yùn)輸提升費(fèi)、排水費(fèi)及通風(fēng)費(fèi)等。33§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟（4）方案的多目標(biāo)綜合評價(jià)優(yōu)選在方案比較后，應(yīng)對技術(shù)分析比較的結(jié)果進(jìn)行綜合分析，權(quán)衡各方案的利弊，抓住關(guān)鍵問題，選擇一個確實(shí)是各方案中能夠較好地體現(xiàn)各項(xiàng)方針政策、技術(shù)上合理、經(jīng)濟(jì)效益有利的方案。但是，應(yīng)當(dāng)指出，如將各方案的生產(chǎn)費(fèi)用和基本建設(shè)費(fèi)用簡單相加后相比，以方案所需費(fèi)用總額最小者確定為經(jīng)濟(jì)上最有利的方案，這無形之中就突出了生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用的作用（因?yàn)檫@與基本建設(shè)費(fèi)用相比，生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用的比重很大），還不能夠反映出方案的投資效果。因此，必須將有關(guān)因素都考慮進(jìn)去，進(jìn)行方案的多目標(biāo)綜合評價(jià)。34§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟（5）編寫方案說明，繪制設(shè)計(jì)圖紙最后按設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，對各方案作出詳細(xì)的文字說明，并繪出設(shè)計(jì)圖紙。35§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟2.4.3礦井設(shè)計(jì)的評價(jià)準(zhǔn)則礦井設(shè)計(jì)的評價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)很多，總起來說應(yīng)該是技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上有利、生產(chǎn)上安全，以及煤炭損失少。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可分為以下幾個方面：(1)勞動生產(chǎn)率勞動生產(chǎn)率的高低，往往與礦井的機(jī)械化程度有關(guān)，按其衡量范圍可分為回采工效、井下工效、全員工效(t/工)。36§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟(2)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)從設(shè)計(jì)評價(jià)的角度出發(fā)，分以下幾項(xiàng)：a、投資總額：礦井從設(shè)計(jì)、施工到達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量前的全部建設(shè)費(fèi)用的總和。b、噸煤投資額：即投資總額與生產(chǎn)能力比值。c、噸煤成本：生產(chǎn)總成本與礦井產(chǎn)量比值。成本構(gòu)成如下：直接生產(chǎn)費(fèi)用：包括材料費(fèi)、工資費(fèi)、動力費(fèi)、折舊費(fèi)四項(xiàng)；固定資產(chǎn)費(fèi)：包括設(shè)備投資償還費(fèi)、大修費(fèi)、固定資產(chǎn)稅、保險(xiǎn)費(fèi)等；間接費(fèi)：包括企業(yè)管理費(fèi)、銷售經(jīng)費(fèi)、其他費(fèi)用等；

噸煤成本是技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的綜合效果。37§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟(2)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)d、盈利額包括：盈利額=銷售收入-成本總額單位盈利額=產(chǎn)品售價(jià)-產(chǎn)品單位成本產(chǎn)品銷售收入是由產(chǎn)品的品種、產(chǎn)量及價(jià)格所決定的，而價(jià)格又由產(chǎn)品的質(zhì)量所決定。因此，在進(jìn)行評價(jià)時，要將產(chǎn)量和質(zhì)量同時考慮e、投資收益比：這是評價(jià)設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工、經(jīng)營效果的指標(biāo)。投資收益比分全收益比與凈收益比，通常以凈收益比評價(jià)投資的效益；凈收益比為盈利額(現(xiàn)值)比投資總額(現(xiàn)值)。f、投資收益率：它也是評價(jià)投資效益的指標(biāo)之一。投資收益率乃是單位投資的年獲利率。g、投資償還比：投資償還比是評價(jià)設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量、速度的指標(biāo)。投資償還比=(投資額+利息總額)/投資總額，即單位投資的償還額。38§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟(3)工程量指標(biāo)巷道工程量按時間可分為總工程量和初期工程量，按服務(wù)范圍可分為開拓工程量和準(zhǔn)備工程量。評價(jià)設(shè)計(jì)成果時，經(jīng)常以單位工程量的指標(biāo)表示，即所謂的掘進(jìn)率，m/萬t、m3/萬t。(4)生產(chǎn)集中化程度和開采強(qiáng)度生產(chǎn)能力：單位時間內(nèi)的產(chǎn)量指標(biāo)，如礦井生產(chǎn)能力、采區(qū)生產(chǎn)能力、工作面生產(chǎn)能力，萬t/a；工作面生產(chǎn)能力簡稱單產(chǎn)。開采強(qiáng)度：工作面在單位時間內(nèi)采出煤層的面積，其指標(biāo)單位是m2/h。開采強(qiáng)度的大小與單產(chǎn)的高低是一致的。生產(chǎn)集中化程度：保證完成礦井產(chǎn)量任務(wù)所需同時生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)目、工作面數(shù)目或平均日產(chǎn)千噸的回采工作面數(shù)目。39§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟(5)時間因素

工期：包括建井期，產(chǎn)量遞增、遞減期、礦井服務(wù)年限等。投資償還期：礦井從開始盈利累計(jì)達(dá)到投資總額的時間。(6)安全性對各類自然災(zāi)害的預(yù)防、控制及災(zāi)害處理的設(shè)施、措施，三廢處理，綜合利用等。

(7)可靠性可靠性乃是評價(jià)系統(tǒng)、設(shè)備、元件等在規(guī)定的條件下和預(yù)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。上述各項(xiàng)準(zhǔn)則，在設(shè)計(jì)之前由甲、乙雙方提出要求的指標(biāo)數(shù)值，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)。40§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟2.4.4礦井開采設(shè)計(jì)方案中參數(shù)的確定方法我國目前確定礦井開采設(shè)計(jì)方案時應(yīng)用最廣泛的方法是方案比較法。用該方法確定礦井開拓開采設(shè)計(jì)方案中的各種參數(shù)通?？捎媒y(tǒng)計(jì)分析法、標(biāo)準(zhǔn)定額法和數(shù)學(xué)分析法等方法來確定。2.4.4.1統(tǒng)計(jì)分析法統(tǒng)計(jì)分析法就是根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井的實(shí)際情況，針對需解決的問題調(diào)查統(tǒng)計(jì)，借以分析某些技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系，某些參數(shù)的合理平均值或可取范圍。例如，統(tǒng)計(jì)一條件下的工作面長度與其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之間的關(guān)系，以尋求合理的采煤工作面長度；分析設(shè)計(jì)實(shí)際的采區(qū)生產(chǎn)能力，以合理地確定采區(qū)內(nèi)的同采工作面數(shù)目和采煤工藝方式；調(diào)查統(tǒng)計(jì)一定條件下的巷道維護(hù)費(fèi)用，以確定相似條件下的費(fèi)用參數(shù)；統(tǒng)計(jì)分析現(xiàn)有礦井的平均先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，作為設(shè)計(jì)類似礦井的參考數(shù)值等。41§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟2.4.4.2標(biāo)準(zhǔn)定額法標(biāo)準(zhǔn)定額法是以規(guī)范、規(guī)程和規(guī)定的形式對開采設(shè)計(jì)中的某些技術(shù)條件或參數(shù)作出具體規(guī)定，而后據(jù)此規(guī)定條件確定某設(shè)計(jì)方案內(nèi)其他有關(guān)參數(shù)。例如，在井田范圍和礦井生產(chǎn)能力一定的條件下，根據(jù)采區(qū)走向長度和傾斜長度的規(guī)定，可計(jì)算礦井劃分的采區(qū)數(shù)目；根據(jù)規(guī)定的礦井工作面制度（年工作日數(shù)、日提升小時數(shù)和生產(chǎn)班數(shù)等），計(jì)算各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力；根據(jù)規(guī)定的巷道內(nèi)允許風(fēng)速，計(jì)算巷道的最小斷面等。在一些具體礦井條件下，受原有技術(shù)條件的限制，也可看作是標(biāo)準(zhǔn)定額法的具體應(yīng)用。例如，按輔助運(yùn)輸設(shè)備的能力，確定上山或下山的長度；按局部通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)能力，確定巷道的掘進(jìn)長度等。42§2.4礦井開采設(shè)計(jì)原則與步驟2.4.4.3數(shù)學(xué)分析法數(shù)學(xué)分析法通常是以噸煤費(fèi)用最低為準(zhǔn)則，列出噸煤費(fèi)用與欲求參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，采用微分求極值的方法求解開采設(shè)計(jì)方案中某些參數(shù)的有利值，這種方法稱為微分求極值法，也稱為數(shù)學(xué)分析法。適用于設(shè)計(jì)項(xiàng)目為定量參數(shù)，初始數(shù)據(jù)為確定型，變量數(shù)目較少的情況。在解決具體問題時，首先要設(shè)法列出目標(biāo)函數(shù)與變量之間的函數(shù)關(guān)系式，然后用微分法求最高（如產(chǎn)量、盈利和效率）或最低（如成本、材料消耗、能源消耗）的極值，該極值就是在經(jīng)濟(jì)上（或其他指標(biāo)）的參數(shù)值。此函數(shù)可為單變量函數(shù)，也可為多變量函數(shù)。這種方法多用來研究合理的工作面長度、采區(qū)或盤區(qū)走向長度，礦井生產(chǎn)能力、礦井分區(qū)數(shù)目和井田尺寸等定量參數(shù)的最優(yōu)值。變量數(shù)目越多，求解越困難，所以一般只用到三個變量。43§2.5方案比較法2.5.1方案比較法實(shí)質(zhì)在礦井開采設(shè)計(jì)方案中，可以從不同的角度提出幾個不同的方案。除了對單個技術(shù)方案本身進(jìn)行評價(jià)，確定其經(jīng)濟(jì)效果的好壞以外，更重要的是要把它與其他方案進(jìn)行比較，從而評價(jià)它在這些方案中經(jīng)濟(jì)效果的優(yōu)劣。在方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較中，經(jīng)濟(jì)的合理性是以技術(shù)上的可靠性、先進(jìn)性為前提，必須正確處理技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，使選出的方案在技術(shù)上是可靠與先進(jìn)、在經(jīng)濟(jì)上合理的。在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時，根據(jù)已知條件列出在技術(shù)上可行的若干個方案，然后進(jìn)行具體的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，從中選出相對最優(yōu)的一種方案，這種設(shè)計(jì)方法稱為方案比較法。44§2.5方案比較法2.5.2方案比較法步驟方案比較法的使用步驟一般為：（1）首先明確設(shè)計(jì)的內(nèi)容、性質(zhì)、要求，以及設(shè)計(jì)要達(dá)到的目標(biāo)等。（2）熟悉和掌握設(shè)計(jì)任務(wù)書或設(shè)計(jì)中所要解決的總體或局部課題的內(nèi)部及外部條件，對礦井設(shè)計(jì)來說主要是礦床的地質(zhì)地形條件、交通情況，與相鄰礦井的關(guān)系，與其他企業(yè)的關(guān)系等。（3）根據(jù)內(nèi)部及外部條件、設(shè)計(jì)任務(wù)的內(nèi)容和目標(biāo)，提出可行的方案。（4）對提出的可行方案時進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析，從中選取2~3個較優(yōu)方案。（5）對選出的較優(yōu)方案進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)計(jì)算與比較，全面研究技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的合理性，明確各方案在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的差異，全面衡量各方案的利弊。在技術(shù)上可行的數(shù)個方案中，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是決定取舍的主要依據(jù)。從各方案中選出相對最優(yōu)的方案作為設(shè)計(jì)方案。（6）按設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，對方案做出詳細(xì)的文字說明（包括各項(xiàng)參數(shù)），并繪制出必需的圖紙。45§2.5方案比較法2.5.2方案比較法步驟方案比較法的使用步驟一般為：（1）首先明確設(shè)計(jì)的內(nèi)容、性質(zhì)、要求，以及設(shè)計(jì)要達(dá)到的目標(biāo)等。（2）熟悉和掌握設(shè)計(jì)任務(wù)書或設(shè)計(jì)中所要解決的總體或局部課題的內(nèi)部及外部條件，對礦井設(shè)計(jì)來說主要是礦床的地質(zhì)地形條件、交通情況，與相鄰礦井的關(guān)系，與其他企業(yè)的關(guān)系等。（3）根據(jù)內(nèi)部及外部條件、設(shè)計(jì)任務(wù)的內(nèi)容和目標(biāo)，提出可行的方案。（4）對提出的可行方案時進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析，從中選取2~3個較優(yōu)方案。（5）對選出的較優(yōu)方案進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)計(jì)算與比較，全面研究技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的合理性，明確各方案在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的差異，全面衡量各方案的利弊。在技術(shù)上可行的數(shù)個方案中，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是決定取舍的主要依據(jù)。從各方案中選出相對最優(yōu)的方案作為設(shè)計(jì)方案。（6）按設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，對方案做出詳細(xì)的文字說明（包括各項(xiàng)參數(shù)），并繪制出必需的圖紙。462.5.3靜態(tài)比較法靜態(tài)比較法是在不考慮時間因素的情況下對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析。常用的靜態(tài)比較法有最小成本法、最小投資法及差額返本期法2.5.3.1總算法總算法結(jié)合了最小成本和最小投資法兩種方法，把方案的基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用之和作為方案的總費(fèi)用，根據(jù)總費(fèi)用的多少評價(jià)方案的優(yōu)劣?？傎M(fèi)用C可按下式計(jì)算：

（2-1）式中:P--基本建設(shè)投資，萬元；Ca--噸煤生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用，元／t；O--年生產(chǎn)能力，萬t；T--礦井服務(wù)年限，a。此法只是將不同時間運(yùn)用的資金直接相加，反映不出時間對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的影響。如果考慮時間因素，總算法就變?yōu)楝F(xiàn)值法。兩才皆是以費(fèi)用最低為最優(yōu)方案。§2.5方案比較法472.5.3.2返本期法方案比較時，經(jīng)常遇到的問題是投資與經(jīng)營費(fèi)用各有優(yōu)劣。這是因?yàn)橥顿Y的大小與技術(shù)裝備水平密切關(guān)系；基建投資大，礦井技術(shù)裝備水平高、機(jī)械化程度高、工藝先進(jìn)，則經(jīng)營費(fèi)用低；反之，經(jīng)營費(fèi)用高。此時在靜態(tài)比較法中往往應(yīng)用投資差額返本期法確定方案優(yōu)劣。返本期是指在不計(jì)利息的條件下，兩方案間的投資差額用生產(chǎn)經(jīng)營每年所節(jié)省的經(jīng)營費(fèi)用（年運(yùn)行成本）去補(bǔ)償，清償所需的時間。用返本期時間的長短去評價(jià)方案優(yōu)劣的方法叫返本期法，實(shí)質(zhì)是兩方案比較時，用節(jié)約下來的經(jīng)營費(fèi)在額定年限內(nèi)是否可以把多花的投資返回來。其計(jì)算公式為：

（2-2）式中:Tir（a,b）--用兩方案投資差額計(jì)算的投資償還時間，a；Pa、Pb--分別為方案a、b的投資費(fèi)，元；Ca、Cb--分別為方案a、b的年經(jīng)營費(fèi)，元?！?.5方案比較法482.5.3.3單位折算費(fèi)用法單位折算費(fèi)用法與返本期法并無實(shí)質(zhì)差別，只是所用的指標(biāo)不同。計(jì)算公式為：

（2-3）式中:Ct--單位折算費(fèi)用，元／t；Ca--噸煤生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用，元／t；rr0--額定投資償還率，

，亦稱額定資金利潤率；k--噸煤投資費(fèi)，元／t。在額定的返本期內(nèi)，以方案的單位折算費(fèi)用最低者為最佳方案。以上兩種方法，僅是從返本的角度考慮，未能全面考慮返本期以后所得的純收益，故不能顯示整個項(xiàng)目經(jīng)營期間的經(jīng)濟(jì)效果。當(dāng)企業(yè)資金短缺、清償能力較差時，返本期法與單位折算費(fèi)用法仍是有價(jià)值的評價(jià)方法?！?.5方案比較法492.5.4動態(tài)比較法當(dāng)考慮資金的時間價(jià)值時，可以用資金現(xiàn)值來評價(jià)礦井設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣，通常以達(dá)產(chǎn)的起始年（零年）為現(xiàn)值，投資費(fèi)及經(jīng)營費(fèi)都折現(xiàn)到零年的數(shù)值如圖2-1所示。圖2-1礦井建設(shè)與生產(chǎn)的關(guān)系總投資

，通常在建井期內(nèi)，按各項(xiàng)工程的進(jìn)度逐年貸款，各年的貸款額是不等的。投產(chǎn)后，產(chǎn)量是逐年增加的，故增產(chǎn)期的年運(yùn)行成本Ca隨年產(chǎn)量變化。達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量后，年運(yùn)行成本一般在較小范圍內(nèi)波動?！?.5方案比較法502.5.4.1年成本法本法是將各方案中的各項(xiàng)費(fèi)用（包括各期投資及經(jīng)營費(fèi)用）按最低要求的收益率轉(zhuǎn)化為現(xiàn)值，求算等同系列資金值。以等額系列資金（年平均成本）指標(biāo)最低的方案為經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)的方案，用公式表示為：

（2-4）式中:CaP--年平均成本，元；--各年投資的現(xiàn)值和，元；--各年運(yùn)行成本的現(xiàn)值和，元。其中

（2-5）

（2-6）Pi--第i年的投資額，元；n--建井期，a；Cm--第m年的運(yùn)行成本，元；T--礦井服務(wù)年限，a?！?.5方案比較法512.5.4.2凈現(xiàn)值法凈現(xiàn)值法是將各方案的收入與支出之差（凈收入）的現(xiàn)值作為對比的指標(biāo)，此差值的現(xiàn)值稱為凈現(xiàn)值，是評價(jià)方案的一個重要指標(biāo)。方案比較時，以凈現(xiàn)值最高的方案為經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)的方案。計(jì)算步驟為：（1）年銷售收入CmCm=CtsOm

（2-7）式中:Cts--噸煤售價(jià)，元／t；Om--第m年的實(shí)際產(chǎn)量，t。（2）年支出CpaCpa=Cm+Csaic

+Cmrfif+Pmia

（2-8）式中:ic--工商稅率，（%）；rf--流動資金貸款的比例；if--流動資金貸款的利息率；ra--固定資產(chǎn)稅率；Pm--第m年的固定資產(chǎn)額?！?.5方案比較法522.5.4.2凈現(xiàn)值法凈現(xiàn)值法是將各方案的收入與支出之差（凈收入）的現(xiàn)值作為對比的指標(biāo)，此差值的現(xiàn)值稱為凈現(xiàn)值，是評價(jià)方案的一個重要指標(biāo)。方案比較時，以凈現(xiàn)值最高的方案為經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)的方案。計(jì)算步驟為：（3）年收益值ViaVia=Cm-Cpa

（2-9）（4）凈現(xiàn)值NPV

（2-10）式中:Kas--固定資產(chǎn)殘值系數(shù)。按上述步驟計(jì)算出各方案的凈現(xiàn)值，最高者為最優(yōu)方案?！?.5方案比較法532.5.4.3收益率比較法實(shí)質(zhì)是尋找一個利息率，使凈現(xiàn)值為零，即收支平衡，這個利息便稱為收益率。收益率是評價(jià)方案的一個重要指標(biāo)，能具體地顯示單位資金在單位時間內(nèi)的增值額，可作為投資方向的依據(jù)。顯然收益率最高的方案為經(jīng)濟(jì)上最佳的方案。收益率的高低也可用投資收益比rip來衡量，即單位投資所獲得的利潤。在方案比較時，利用投資收益比作為收益率的指標(biāo)更加簡便。

（2-11）式中:NPV--利潤凈現(xiàn)值；P0--投資現(xiàn)值。同理，投資收益比高的方案為可取的方案。除上述指標(biāo)外，投資償還期和投資償還比也是衡量方案經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)?！?.5方案比較法542.5.3.4投資償還期和投資償還比礦井投產(chǎn)后，盈利額首先用于償還貸款。償還的次序是：短期貸款、流動資金貸款、基建資金貸款。償清貸款后，才能利用盈余進(jìn)行擴(kuò)大再生產(chǎn)等項(xiàng)事務(wù)。故投資償還期越短，對企業(yè)越有利。投資償還額與投資的現(xiàn)值之間呈如下的關(guān)系：

（2-12）式中:Tir--投資償還期，a；Via[m]--m年收益值。上述四項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評價(jià)指標(biāo)，由于資金來源不同，會形成各種不同的利息率，各方案的計(jì)算工作量是很大的。為加快設(shè)計(jì)的速度，提高計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可采用編制計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行計(jì)算。§2.5方案比較法552.5.5方案比較法的評價(jià)2.5.5.1方案比較法的優(yōu)點(diǎn)方案比較法的優(yōu)點(diǎn)是能夠考慮各種因素，從質(zhì)和量兩方面來比較評價(jià)各種方案，權(quán)衡優(yōu)劣，最終選取符合要求的最佳方案。可以解決各種類型的設(shè)計(jì)問題，大的如開拓方案的選擇，小的如設(shè)備的造型等。通過方案的計(jì)算可以獨(dú)立地得出各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如基建投資、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)、勞動效率、煤炭損失等，這些指標(biāo)可以作為考慮其他問題的依據(jù)?！?.5方案比較法562.5.5.2方案比較法的缺點(diǎn)方案比較法的主要缺點(diǎn)是初選方案由設(shè)計(jì)者憑經(jīng)濟(jì)進(jìn)行粗略的分析，在眾多的方案中選出2~3個設(shè)計(jì)者認(rèn)為好的方案，由于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和水平的不同，所提的方案不一定全面，有時可能在初選時就忽略了最優(yōu)方案，從而選取的方案只能是次優(yōu)方案。另外，方案比較法的計(jì)算工作量大，牽涉面廣，計(jì)算工作量非常繁重，可先進(jìn)行相同類型方案內(nèi)的局部問題（小方案）的比較，得出較合理的方案，而后進(jìn)行大的方案比較。如在選擇立井與斜井方案時，尚有水平數(shù)目的合理方案和大巷布置的合理方案等問題。在進(jìn)行大的方案比較之前，先進(jìn)行水平高度與水平數(shù)目的比較，集中布置、分組集中布置與混合布置的比較，各選出一個較優(yōu)的方案，帶入大方案之中。這樣做，既可節(jié)省運(yùn)算工作量，又可能避免遺漏較優(yōu)越的方案?！?.5方案比較法572.5.5.3采用方案比較法應(yīng)注意的問題（1）提出可行方案和技術(shù)分析是方案比較的重要步驟和基礎(chǔ)，因此，必須認(rèn)真全面地研究各種條件和因素，不要遺漏方案；對方案中應(yīng)列入的對比項(xiàng)目，要進(jìn)行反復(fù)核對，以免遺漏。（2）在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算時，只考慮重要項(xiàng)目費(fèi)用，因?yàn)楦鞣N費(fèi)用的重要程度是相對的。例如費(fèi)用是幾千萬元，則幾萬元的數(shù)字比較意義就不大，可以不列入比較。（3）相同費(fèi)用項(xiàng)目可以不比較；對影響不大、差別很小的費(fèi)用項(xiàng)目也可不進(jìn)行比較。應(yīng)當(dāng)指出，對哪些項(xiàng)目是重要的、影響不大的或相同的，要進(jìn)行具體分析。在通常情況下，重要項(xiàng)目包括井巷工程費(fèi)、地面建設(shè)費(fèi)、煤的運(yùn)輸提升費(fèi)、井巷維護(hù)費(fèi)；而對低瓦斯礦井的通風(fēng)費(fèi)、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。但是，如果比較的方案是專門研究通風(fēng)或排水問題，則必須進(jìn)行比較。關(guān)于某項(xiàng)費(fèi)用是否相同的問題，也應(yīng)具體問題具體分析，例如，兩方案相同的井底車場及地面設(shè)施，當(dāng)兩方案井型相同時，可看作是相同的項(xiàng)目不予比較；但如兩方案的井型不同，則分?jǐn)傆趪嵜荷a(chǎn)能力的投資就不同，不能認(rèn)為是相同的項(xiàng)目，而必須進(jìn)行全面的計(jì)算和比較?！?.5方案比較法582.5.5.3采用方案比較法應(yīng)注意的問題（4）生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用，一般是按一個水平或全礦服務(wù)期間的消耗總值計(jì)算。對于各項(xiàng)費(fèi)用單價(jià)的選取必須比較可靠，并應(yīng)適合比較方案的自然和技術(shù)條件，而且應(yīng)當(dāng)出自同一標(biāo)準(zhǔn)，盡可能使方案比較的數(shù)字和結(jié)果符合客觀實(shí)際，否則，單價(jià)本身不準(zhǔn)確，比較結(jié)果也就會失去意義。（5）在進(jìn)行大的方案比較之前，可先把一些相同類型的局部方案進(jìn)行比較，求出合理的局部方案后，再進(jìn)行整體的方案比較。（6）在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較時，應(yīng)將基本建設(shè)費(fèi)用與生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用分別列出。因?yàn)榛窘ㄔO(shè)費(fèi)用是以投資或貸款的形式集中撥發(fā)的，要考慮發(fā)揮投資效果，而生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用則是逐年列入付出的。此外，還應(yīng)把基本建設(shè)費(fèi)用的初期投資和后期投資分別列出，以利于全面分析經(jīng)濟(jì)效果，得出比較優(yōu)越的方案。（7）將各方案的礦井建設(shè)期限分析計(jì)算出來，作為方案比較的因素之一。因?yàn)榭s短建設(shè)工期不僅可以提前為國家供應(yīng)煤炭，還可節(jié)約施工費(fèi)用?！?.5方案比較法592.5.5.3采用方案比較法應(yīng)注意的問題（8）各方案的差別以百分比的表示，將總費(fèi)用最小的方案定為100%，其他各方案的費(fèi)用與其相比較。如果各方案在經(jīng)濟(jì)上相差不大，就要根據(jù)技術(shù)上的優(yōu)越性、初期投資的大小、施工的難易程度、建設(shè)期的長短、材料設(shè)備供應(yīng)條件等因素，綜合考慮，合理選定。（9）由于原始資料不可能十分精確（例如費(fèi)用單價(jià)、煤層儲量和煤層賦存條件等），所以計(jì)算出的費(fèi)用是有誤差的，誤差一般估計(jì)為10%以下，這樣，如果兩個方案差額不超過10%時，即認(rèn)為此兩方案在經(jīng)濟(jì)是等價(jià)的。有些項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案雖然相差在10%以內(nèi)，但差值的絕對額很大時，也不能忽略，此時應(yīng)以差值額作為對比的標(biāo)準(zhǔn)。（10）在進(jìn)行最終評價(jià)時，一要正確估計(jì)各項(xiàng)影響因素在所研究方案中的重要程度，以便根據(jù)給定的目標(biāo)，選取最優(yōu)方案。對于一個具體的煤炭企業(yè)而言，經(jīng)濟(jì)評價(jià)雖然是確定方案的主要標(biāo)準(zhǔn)，但不能作為惟一的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)根據(jù)具體情況，綜合分析研究各影響因素的主次關(guān)系，擇優(yōu)選用?！?.5方案比較法602.5.6礦井開拓方案技術(shù)比較2.5.6.1技術(shù)比較的主要內(nèi)容（1）確定礦井的可靠性和穩(wěn)定性結(jié)合井田劃分、煤層賦存特征，分析保證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的可靠性和穩(wěn)定性，初期能否迅速地出煤和達(dá)到設(shè)計(jì)能力；達(dá)產(chǎn)后是否能保持長期穩(wěn)定的生產(chǎn)和增產(chǎn)；兩翼能否均衡生產(chǎn)，厚薄煤層及各煤種的搭配；水平是否有足夠的服務(wù)年限等。（2）有利于安全生產(chǎn)在開拓方案中應(yīng)充分考慮到防水、防火、防瓦斯煤塵爆炸和突出。高溫?zé)岷μ幚?。開拓系統(tǒng)要與通風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)一考慮，保證生產(chǎn)安全可靠。（3）礦井水文地質(zhì)條件詳細(xì)研究井巷穿過地層的地質(zhì)水文條件，特別注意含地下水的厚表土、石灰?guī)r或其他富含水巖層、喀斯特溶洞、老空區(qū)、膨脹軟巖或松散巖層及大的斷裂構(gòu)造?！?.5方案比較法612.5.6.1技術(shù)比較的主要內(nèi)容（4）初期采區(qū)及回采工作面的位置分析煤層條件，合理選擇初期采區(qū)及回采工作面的位置，以保證迅速達(dá)產(chǎn)、高產(chǎn)高效。開拓方式和井口位置要與初期采區(qū)統(tǒng)籌考慮，以達(dá)到工期短、投資少、達(dá)產(chǎn)快、效益好。（5）集中生產(chǎn)開拓方案要在礦井使用先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)行集中生產(chǎn)達(dá)到高效。（6）井口位置有條件時井口應(yīng)選在地形平坦便于工業(yè)場地布置的地帶，并距首采區(qū)最近。要綜合考慮防洪、排澇，同時要避開滑坡、巖崩、雪崩、泥石流等自然災(zāi)害，工程地質(zhì)要有利于防震、抗震，盡量避開砂土液化地帶。（7）開拓布置要考慮初期不遷或少遷村莊，盡量不占或少占良田§2.5方案比較法622.5.6.1技術(shù)比較的主要內(nèi)容（8）少壓煤，不壓煤或少壓開采條件好的煤是開拓方案技術(shù)分析的重要內(nèi)容。此外也要保證國家規(guī)定的重要建筑物和構(gòu)筑物以及江河湖海下安全開采的可能性與經(jīng)濟(jì)性。（9）滿足建礦地區(qū)環(huán)境保障的要求（10）要符合礦區(qū)總體設(shè)計(jì)（供電、供水、運(yùn)輸、居住區(qū)、輔助企業(yè)等）要求及其他外部條件的影響。以上諸因素直接或間接地對經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生重大影響。有的因素可以定量地表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)效益。有的只能定性，但有時卻是選擇開拓方式的決定性因素。如在含地下水的厚表土的礦井只能用立井開拓，有時根據(jù)地區(qū)環(huán)境保護(hù)要求，井筒位置要離開經(jīng)濟(jì)合理的地點(diǎn)；若井底為含水豐富的石灰?guī)r時，井底水平應(yīng)在其上部設(shè)置，并使井筒底部不受承壓水威脅等。全面考慮和具體分析影響開拓方式的各種因素，找出一個或幾個確定開拓方式的關(guān)鍵性因素，再配合經(jīng)濟(jì)比較就能合理地確定開拓方案。這種技術(shù)分析工作是任何用數(shù)學(xué)方法選擇開拓方案的方法所不能代替的。所以，只有在全面技術(shù)分析的基礎(chǔ)上各種數(shù)學(xué)方法才能在其特定的范圍內(nèi)發(fā)揮應(yīng)有的作用?！?.5方案比較法632.5.7.2礦井開拓方案經(jīng)濟(jì)比較中的注意問題（1）方案比選可按各個方案所含的全部因素（相同因素和不同因素）計(jì)算各方案的全部經(jīng)濟(jì)效益和費(fèi)用，進(jìn)行全面的比較（如礦區(qū)總體、井田劃分、礦區(qū)規(guī)模、礦井開拓方式、礦井規(guī)模），也可僅就不同因素（不計(jì)相同因素）計(jì)算相對經(jīng)濟(jì)效益和費(fèi)用進(jìn)行局部比較（如礦井井下運(yùn)輸方式、提升、排水、通風(fēng)等方案的比選）。（2）各方案設(shè)計(jì)深度相同。（3）各方案效益和費(fèi)用的計(jì)算范圍一致。（4）各方案效益和費(fèi)用的計(jì)算基礎(chǔ)資料可比，包括售價(jià)、設(shè)備、材料、工資價(jià)格、經(jīng)營成本等為同一年度價(jià)格水平。投資估算所采用的指標(biāo)、定額及相關(guān)規(guī)定一致。（5）計(jì)算期的起始年一致。（6）經(jīng)濟(jì)比較方法相同。§2.5方案比較法642.5.7.3礦井開拓方案的經(jīng)濟(jì)比較目前國內(nèi)外常用的方案經(jīng)濟(jì)比較方法有兩大類；考慮資金時間價(jià)值的動態(tài)分析方法和不考慮資金時間價(jià)值的靜態(tài)分析方法。根據(jù)我國煤炭行業(yè)建設(shè)的特點(diǎn)，常用的動態(tài)分析方法有凈現(xiàn)值法、差額內(nèi)部收益串法、最小費(fèi)用法。靜態(tài)分析方法有靜態(tài)差額投資收益率和靜態(tài)差額投資回收期法等。§2.5方案比較法65礦井的采掘關(guān)系是煤礦生產(chǎn)建設(shè)特有的基本矛盾之