清代以前,淄博、枣庄、新汶等矿区多以地面划分矿界,以立井或斜井开拓, 井下采掘距离多至三五百米,开发深度多至百余米。 清末民初,中兴、淄川、坊子、华丰等煤矿以“大井”方式开拓,开凿石硐贯 串两层及多层煤集中运输,开发深度约200多米,井田面积达5平方公里左右。 1924年,华丰煤矿开凿斜井长465米,以片盘式开采,每百米作一条平巷,由 斜井与立井混合提升。 1929年,中兴煤矿将分散的数十个小井除保留牛窑、石猴子岭为出风井,保留 5个人行斜井作人行道外,其余全部停产,相继开凿一、二、三号大井,主要运输 大巷设在大槽煤底板岩石内,以700尺(-110米水平)石门为水平主巷;二号井开凿 940尺(-190米)石门为第二水平,一号与二号大井由两个暗立井贯通,另有5个暗井 贯通各采区。大井装备罐笼提升。 中华人民共和国成立后,为发展生产力和安全生产,煤矿建设按规定划分井田 边界,确定开拓方式以及矿井能力与服务年限。建国初期,在淄博、枣庄、新汶等 矿区进行矿井恢复与改造,洪山、西河、新博、黑山、枣庄、陶庄、坊子等煤矿多 以2对至5对井开拓1个井田,井田面积可达20多平方公里,开发深度达300余米,每 对井的年产能力多为10~30万吨,其中枣庄井达60万吨。进入社会主义建设时期后, 新建国有矿井均有正规设计,井田开拓面积多者达百余平方公里,开发深者垂深在 1000米以上。各矿区主要矿井设计有: 1954年3月,北京煤矿设计院提出张庄矿井恢复工程设计方案,将民国时期停 产的新裕煤矿一立井改为出风井,二立井扩大并延深到+35米水平为主提升井,斜 井延深到+35米水平为副井,矿井设计年产煤能力30万吨,1962年第二水平投产后 核定为45万吨。 1954年,上海煤矿设计院提出良庄斜井技术设计,分3个水平开拓,各水平标 高分别为 ±0米、-110米、-200米,煤层多在小汶河下,在河下采煤试验期的矿 井年产煤能力确定为30万吨,取得经验后改为45万吨。主斜井提升装备6吨箕斗, 井底建容量50吨的煤仓,工作面进行水沙充填,回风井同时作沙井使用。1976年7 月,新汶矿务局提出良庄矿井改扩建初步设计,矿井年产煤能力由45万吨扩到120 万吨,仍采用斜井中石门及采区石门开发,新建主提升皮带井和通风立井,主要生 产水平延深到-350米,增加4个采煤工作面。 1954年,上海煤矿设计院完成山家林立井初步设计,矿井年产煤能力45万吨, 服务年限50年,采用两个水平以走向长壁式顺次开采第二、十四、十六、十七、十 八层煤,第一水平标高-150米(地面标高+58米),阶段斜长250~650米(平均450米); 第二水平标高-300米,阶段斜长300~600米。同一水平采区上山由井底车场向井田 边界推进,各采区下山则由井田边界向井底车场回采。采区以皮带机集中运输,大 巷由架线电机车运输,主井用一对3吨底卸式箕斗提升,全员劳动生产率1.956吨/ 工日、井下工人3.086吨/工日,原煤成本7.12元/吨。 1956年初,上海煤矿设计院提出华丰煤矿恢复设计方案,主要工程有:扩大并 延深东部斜井为一号井,改建原第一坑为一号井副井,沿第十七层煤底开凿斜井至 -50米水平为主井;恢复原第四坑、第五坑为二号井主、副井;两对井独立通风; 两对井设计年产煤能力各30万吨。1970年,新汶矿务局设计并改建华丰矿井,生产 水平延深到-450米,一、二井合并生产,一号井为主提升井,改为旱采旱运水提升, 矿井设计年产煤能力60万吨。1982年9月,新汶矿务局提出华丰矿井改扩建初步设 计,主要工程有:主提升设备由水力提升改为斜井钢缆皮带输送机提升,新建一条 3455米长的皮带斜井,安装2条1米宽的钢缆皮带;生产水平延深到-750米,增加一 个采区;新建1370米长的通风斜井,由分区通风改为集中通风;地面生产系统新建 一个容量4000吨精煤仓和一条1.4米宽的装车皮带;设计年产煤能力由60万吨扩到 90万吨;矿井服务年限46年。 1958年8月,上海煤矿设计院提出轩辕水力采煤矿井初步设计,确定了斜井开 拓的主、副井方位,进行井筒开工。同年11月,提出轩辕斜井初步设计,分两个水 平开拓,第一水平旱采,第二水平水采。1959年10月提出设计修改本,确定为旱采, 年产煤能力45万吨。1960年5月,提出八一水采斜井初步设计,分3个水平开拓,第 一水平-120米(地面标高为+55.8米),第二水平-320米,第三水平-430米;采煤方 法为走向短壁峒室式、高压水枪落煤、双面回采;采区溜槽水力运输,主井煤以水 泵及副井以2米绞车分别提升,边界小风井抽出式通风,投产时移交南翼1个采区4 个工作面达到设计产量。1961年11月修改为小槽煤旱采,大槽煤水采,地面增加小 槽煤生产系统。1962年进行矿井补套时,改为第一水平以上大槽煤水采小槽煤旱采, 水采系统服务年限8年,年产煤能力30万吨;第二水平全部为旱采,矿井年产煤能 力45万吨。1965年,华东煤炭设计院提出八一煤矿扩建方案,按水采进行主副井延 深,枣庄矿务局增设-200米辅助水平,矿井年产煤能力75万吨。 1958年,上海煤矿设计院提出肥城东二立井(曹庄)初步设计,按水采建设。 1963年4月,提出修改设计,改为旱采矿井。矿井年产煤能力60万吨,分两个水平 开拓,第一水平标高-120米(地面标高+116米),开采大槽煤上下山及小槽煤上山; 第二水平标高-250米,开采小槽煤上下山。主要运输大巷开在第三层煤底板岩石内。 矿井达产采区布置大槽煤上山2个采区8个工作面,薄煤层及中厚煤层采用大冒顶走 向长壁式采煤,厚煤层采用倾斜分层人工假顶陷落式采煤。在采区一翼分3个分层 工作面同时推进,装备皮带机由采区运输到集中煤仓。大巷采用7吨架线式电机车 牵引1吨矿车运输。主井安装3吨箕斗3米直径的双筒绞车提升,副井安装2.5米直径 的双筒绞车单层罐笼作辅助提升。移交生产2个采区4个工作面。 1958年,上海煤矿设计院提出协庄斜井初步设计,为年产煤120万吨的水采矿 井。在建设过程中经3次整体性的设计修改,1963年定为旱采设计,分3个水平开拓, 水平标高分别为-50米、-170米和-290~400米(井口标高+162.5米)。主斜井全长 768米,倾角17度17分,由7台固定式胶带运输机提煤,投产时移交东翼3个采区9个 工作面。 1959年,上海煤矿设计院提出肥城杨庄煤矿两对水采立井初步设计。东四井分 2个水平,第一水平标高-60米(地面标高+120米)开采第二、三层煤,第二层煤采用 走向长壁式旱采水运;第三层煤采用漏斗式水采,建立采区煤水泵房,以有压水运 至井底中央煤水泵房排上地面。第二水平标高-250米,开采第十二、十三、十四、 十五层煤。东五井分两个水平开拓,第一水平标高±0米,开在第三层煤内,以错 距漏斗式1次采全高,水枪落煤,无压式水力运输,经洗矸破碎运至压入式煤水仓, 由4组(8台)煤水泵从副井打上地面。 1960年10月,上海煤矿设计院提出柴里矿井初步设计,矿井年产煤能力60万吨, 立井开拓。11月,煤炭工业部在武汉召开的煤矿设计审核会议批准柴里立井初步设 计,但认为井田水文复杂,采用全部冒落顶板长壁分层采煤法不落实,建议先建试 验井。1962年7月,山东煤管局提出柴里试验井设计任务书,12月,上海煤矿设计 院提出柴里试验井设计说明书,矿井年产煤能力定为30万吨,以1对中央立井开拓 -110米水平(地面标高+41.7米),主要运输大巷在第三层煤底板岩石内;回风水平 -80米,中央并列抽出式通风,由主井出风;副井安装1吨单车罐笼绞车混合提升; 试采期2个工作面,倾斜分层人工假顶全部冒落法,电钻打眼放炮落煤;采区运输 为链板运输机,大巷用人力推矿车至井底;全员效率0.78吨/工日。1969年2月,枣 庄矿务局设计室提出柴里矿井改扩建初步设计(第一次改扩建),由年产30万吨扩建 到75万吨,延深主井并安装钢丝绳罐道及箕斗提升系统,采区安装无极绳及集运皮 带机运输,大巷安装架线式电机车运输,全员效率1.65吨/工日。1975年4月,兖州 煤矿设计院提出柴里矿井挖潜技术改造方案设计,9月由枣庄矿务局提出柴里矿井 改扩建初步设计说明书(第二次改扩建),年产煤能力由75万吨扩建到150万吨,增 加-490米开拓水平,由1对暗斜井与-110米水平相联系,原罐笼副井改为8吨箕斗主 井,新开凿副立井安装双层双车罐笼作为辅助提升,原主井专作回风井,暗斜井安 装皮带机运煤,全员效率1.7吨/工日。1986年2月,枣庄矿务局提出柴里矿井第三 次改扩建初步设计,年产能力由150万吨扩建到240万吨,新开凿袁堂副井和风井, 全员效率3吨/工日。在第三次改扩建中,划出1.68平方公里的大槽煤(第3层煤)由 袁堂井独立生产,年产能力21万吨。 1965年10月,华东煤矿设计院提出南屯立井初步设计,年产煤能力150万吨, 服务年限125年(第一水平85年)。以立井贯穿石门和分组大巷开拓,2个水平开采, 第一、二水平标高分别为-350米和-475米。箕斗井底建3个深29.5米断面16.6平方 米的煤仓,容量各500吨。投产3个采区7个工作面,机组采煤,由主石门钢缆胶带 运输机运至井底煤仓,以定量装载12吨箕斗,塔式多绳摩擦轮提升机从主井提升。 全员生产效率1.8吨/工日。 1974年10月,山东煤矿设计院提出兴隆庄立井初步设计,年产煤能力300万吨, 服务年限91年,以1对立井分2个水平东西两翼开拓,第一水平标高-350米开采第三 层煤(大槽煤),第二水平标高-500至550米开采小槽煤,投产4个采区10个工作面(4 个综采面6个高档普采面)。沿走向双翼开拓长度1270~1400米,沿倾斜开拓长度 900米。大巷和采区以9条钢芯胶带运输机连续运煤(东翼大巷2#皮带长1507米), 至井底煤仓后由主井电控多绳摩擦轮提升机箕斗提至地面,自井底装载至井口卸载 自动化。投产后,一个井一个水平集中开采一层煤达到设计生产能力。全员效率2 吨/工日。 1974年11月,山东煤矿设计院提出北皂矿井设计方案,年产煤能力90万吨(煤 与油页岩产量比为2∶1),服务年限80年。以1对中央立井单水平主要石门和上下山 开拓,水平标高-175米,全井田分上下2组开采3层煤两层油页岩,上组上下山各4 个采区,下组上山2个采区下山5个采区,投产时移交1个采区3个高档普采工作面, 主井装备1对4吨箕斗1台3米绞车提升,副井装备双层单车罐笼2台绞车提升,大巷 装备10吨架线式电机车运输。全员效率1吨/工日。 1975年12月,兖州煤矿设计院提出鲍店矿井初步设计,年产煤能力300万吨, 矿井服务年限80年,以1对立井分2个水平开拓,全井田布置5个采区10个工作面, 移交生产时投产2个采区3个工作面达到设计年产能力。井下煤流系统均用强力胶带 运输机,辅助运输为7吨架线式电机车牵引1.5吨固定式矿车。主井装备有直径3.4 米4绳摩擦轮绞车2台,2对12吨条形箕斗,自动化提升;副井装备有直径5米2绳摩 擦轮落地式绞车2台,有一套2个1.5吨双层矿车罐笼、一套宽形双层4车平衡锤罐笼, 共两套提升装置;井口上下操车均实行自动化集中控制。全员效率3吨/工日。 1976年5月,兖州煤矿设计院提出褚墩矿井初步设计,年产煤能力30万吨,以1 对立井单水平(-450米)开拓全井田,2个采区5个工作面达产,主副井均装备罐笼煤 车,用绞车提升,大巷装备7吨架线式电机车运输,采区上下山自溜运输。全员效 率0.85吨/工日。 1976年10月,兖州煤矿设计院提出蒋庄矿井初步设计(1977年12月提出修改本, 1983年按设计改革提出再修改本),以1对立井分2个水平开拓,第一水平标高-320 米(井口标高+40米),第二水平标高-450米,年产煤能力150万吨,矿井服务年限95 年,投产2个采区2个工作面达到设计能力。-320米运输大巷及-250米水平总回风巷 布置在第3下层煤底板岩石内。井下煤流运输,南一采区自工作面至井底煤仓采用 皮带输送机,北二采区采用3吨底卸式矿车至采区煤仓,运输大巷由架线式电机车 牵引3吨系列矿车运输。主井装备12吨双箕斗多绳摩擦轮提升机,副井装备1吨双层 4车罐笼多绳摩擦轮提升机。全员效率2.5吨/工日。 1977年4月,兖州煤矿设计院提出东滩矿井方案设计。1978年提出初步设计, 1983年提出初步设计修改本,矿井年产煤能力400万吨,服务年限79年,以1对立井 分2个水平开拓。以井田中部津浦铁路为准将井田分为东、西两部分,西部分北、 西、南三组石门开拓,东部沿煤层走向以一组大巷上下山开拓。全井田布置5个采 区12个工作面,移交生产时投产3个采区6个工作面达到设计年产能力。井下煤流, 工作面用可弯曲刮板运输机,采区到井底煤仓用胶带输送机。主井安装2对方形16 吨箕斗,2套4绳塔式摩擦轮提升机提升;副井安装2套提升容器,一套1对双层1.5 吨矿车多绳罐笼,一套宽形双层4车平衡锤罐笼,由两套6绳塔式摩擦轮提升机提升。 全员效率3.5吨/工日。 1978年4月,淄博矿务局提出南定矿井初步设计,年产煤能力45万吨,以1对立 井3个水平开拓全井田,可采煤层最大垂深766米,第一水平标高-300米(地面标高 +66米),投产2个采区5个工作面。主井装备4吨底卸式箕斗用绞车提升,副井装备1 吨单车双罐笼用绞车提升。大巷装备1吨矿车架线式电机车运输,采区电溜槽运输, 全员效率0.8吨/工日。 1979年,山东煤矿设计院提出翟镇矿井初步设计,以1对立井单水平分2个采区 开拓(-400米水平),年产煤能力120万吨,矿井服务年限89年,投产2个采区2个综 采工作面达产。主井装备1对12吨箕斗提升,副井装备1对1吨双层4车罐笼提升。全 员效率2.5吨/工日。 1979年12月,兖州煤矿设计院提出田陈矿井初步设计,年产煤能力120万吨, 矿井服务年限95年。以1对立井分2个水平开拓,第一水平标高-370米(井口标高+45 米),第二水平标高-650米,初期投产2个采区2个综采工作面达到矿井设计能力。 井下煤流,自采区工作面至井底煤仓装备胶带输送机,大巷装备3吨底卸式矿车10 吨架线式电机车牵引。主井装备9吨箕斗多绳摩擦轮提升机,副井装备1对1吨双层4 车罐笼多绳摩擦轮提升机。全员效率2.5吨/工日。 1982年12月,济南煤矿设计院提出梁家矿井初步设计(1984年按设计改革提出 修改本,1986年9月按初期暂缓开采油页岩提出再修改本),年产能力180万吨,矿 井服务年限85年。以1对立井分2个水平10个采区集中运输大巷主要石门开拓,第一 水平标高-450米,第二水平标高-650米,投产移交2个采区2个工作面年产煤能力90 万吨,达产时3个采区。井下煤流,采区运输全部采用胶带输送机由集中皮带上山 运至主井井底煤仓,大巷用10吨架线式电机车和3吨底卸式矿车运输。主、副井分 别布置在两个工业广场,主井装备一对12吨多绳箕斗提升煤及油页岩,一个非标准 罐笼辅助提升,各安装一套摩擦提升机;副井装备一个宽罐笼和一个窄罐笼用多绳 摩擦提升机提升。全员效率3吨/工日。 1984年3月,兖州煤矿设计院提出济宁二号井初步设计,年产煤能力400万吨。 以1对立井分2个水平开拓,第一水平标高-555米,第二水平标高-750米,井筒布置 在第一水平中部的运输大巷一侧,运输大巷有南翼3条北翼4条,除北翼轨道大巷开 在三下煤层底板外,其余均布置在第三层煤内。井底以大巷作为井底车场的主体, 无车场绕道,井筒到底后即可开拓两翼大巷;井底煤仓设在大巷水平以上,装载皮 带巷布置在大巷水平,装载峒室位于大巷水平以下。第一水平采用倾斜长壁式开采 第三层上、下煤,三上煤以前进式开采,三下煤以后退式回采,一次采全高。矿井 巷道以煤巷为主体布置,各工作面进风和回风顺槽直接与大巷相连,煤巷占井巷工 程总量的70%以上;全矿以3个采区3个工作面保年产煤能力400万吨,全员效率5吨/ 工日。 1984年12月,济南煤矿设计院提出济宁三号井初步设计,井田面积110平方公 里,可采煤层最大深度计算到-1000米,矿井年产煤能力500万吨,服务年限81 年。主采三上、三下、十六、十七等煤层,地质储量8.83亿吨(设计可采储量5.26 亿吨)。以立井分区开拓,主水平标高-520米,辅助水平标高-650米,3个长壁综合 机械化采煤工作面达到年产能力500万吨。投产采区布置在工业场地煤柱周围,以 采区前进式和工作面后退式开采。巷道布置以煤巷为主,煤巷占井巷工程总量的 70%以上。井下煤流全部为胶带输送机,集中到井底煤仓,由主井两对22吨箕斗、 塔式多绳摩擦轮提升机提至地面,均由自动化系统控制。全员效率8~12吨/工日。 1986年10月,兖州煤矿设计院提出付村矿井初步设计,井田面积60平方公里, 地质储量5.25亿吨(设计可采量3.04亿吨),可采煤层最大计算深度-750米,年产煤 能力300万吨。1989年6月,中国统配煤矿总公司涿州会议提出“发展短、平、快项 目”,确定利用付村矿井西三采区新建年产21万吨的高庄矿井。8月兖州煤矿设计 院提出高庄井初步设计,采用立井开拓,在付村西风井东南侧开凿1个混合提升立 井,装备1对1吨矿车双层单车普通罐笼担负混合提升,并兼作进风井。井下布置1 个水平(-215米)1个采区上下山开采全井田(面积2.5平方公里,可采储量971万吨)。 此后修改为与付村井一起形成“一矿两井”开发方案,付村井年产煤能力120万吨, 高庄井年产煤能力90万吨(水采),两对井以刘仙庄断层为界,东为付村矿付村井, 西为付村矿高庄井,井下不贯通。高庄井采用1对立井2个水平开拓,混合井进风, 风井回风,第一水平标高-380米(井口标高+37.7米),第二水平标高-600米,已施 工的-215米井底车场改为辅助运输水平,煤水峒室布置在-380水平,采用2台煤水 泵串联运行将煤水直排至地面洗煤厂,投产移交西一采区2个水采工作面,矿井服 务年限93年,全员效率5吨/工日。付村井采用1对立井2个水平开拓,第一水平标高 -420米(井口标高+37.7米),第二水平标高-480米,主井装载系统采取半抬高方式, 装载峒室位于-420米水平,井底清理撒煤系统位于-480米水平。主井装备1对25吨 箕斗塔式多绳摩擦轮提升机;副井装备两套提升设备,一套为双罐笼提升(1.5吨矿 车双层4车),另一套为单罐笼带平衡锤提升,由两套塔式多绳摩擦轮提升机提升, 初期移交生产1个采区1个综采工作面。全员效率4吨/工日。 1989年6月,济南煤矿设计院提出柳海矿井初步设计,井田面积48平方公里, 地质储量2.54亿吨(设计可采1.2亿吨),矿井年产煤能力90万吨,服务年限66年。 以1对立井分2个水平开拓,第一水平标高-480米,第二水平标高-670米。东、西两 翼大巷位于井田中间(两侧采区斜长基本相等)。全井田分10个采区,东、西两翼各 5个。初期投产中央采区2个工作面,由井口北侧向海岸线沿煤1、油2布置一条皮带 平巷及一条轨道平巷为后期开采海底储量拓展,平巷两侧各设1个倾斜条带工作面, 煤与油页岩一次混合倾斜长壁陷落开采。主井装备1对8吨箕斗提升。全员效率2.5 吨/工日。 1989年12月,兖州煤矿设计院提出许厂矿井初步设计,井田面积64平方公里, 地质储量3.06亿吨(设计可采1.68亿吨),矿井年产煤能力150万吨,服务年限86年。 以1对立井分2个水平开拓,第一水平标高-290米,辅助水平-480米(地面标高+39.5 米);第二水平标高-425米,辅助水平-600米。全井田一水平分6个采区,初期移交 生产2个采区2个综合机械化采煤工作面,达到矿井设计年产能力。一水平开采大槽 煤,顺序为由近到远,先上山后下山,走向长壁后退式开采。井下煤流,工作面为 可弯曲刮板输送机,中间巷道为可伸缩胶带输送机,上下山为钢芯胶带输送机,主 井装备1对12吨箕斗用54米高的钢筋混凝土井塔提升机提升,副井装备一对1.5吨矿 车罐笼用落地钢井架提升机提升。全员效率3吨/工日。 1953-1969年,上海(华东)煤矿设计院完成山东的矿区总体设计3部;矿井初步 设计29部,年产总能力1305万吨;选煤厂初步设计7部,年入洗原煤总能力375万吨。 1970-1990年山东省煤炭(济南煤矿)设计院完成区域发展规划3部;矿区总体设计3 部;矿井初步设计33部,年产总能力2350万吨;选煤厂初步设计13部,年入洗原煤 总能力1685万吨。其他单项工程设计71项,其中热电厂和输变电工程各5项,通讯 工程2项,高层建筑3项,水泥厂及隧道工程各1项;可行性研究报告20份;通用标 准设计123项;施工图4930项。 1981-1990年,山东有17个设计项目获省、部级以上奖励,其中国家级奖励3项; 南屯矿井设计获国家优秀设计奖,兴隆庄矿井设计获国家优秀设计金质奖,兴隆庄 矿选煤厂设计获国家优秀工程设计银质奖。