【正文】 筒中，常采用丘賓筒、組合鋼板等支護(hù)結(jié)構(gòu) 、地面預(yù)制混泥土構(gòu)件強(qiáng)高； 、混泥土砌塊在深流沙層中，必須與防水材料配套使用 根據(jù)本礦井是地質(zhì)復(fù)雜、井下水多的實(shí)際情況和上表中所述的各種支護(hù)類型的適用條件，選取整體澆注式的立井支護(hù)類型。 － φ /2) 式中 P— 計(jì)算處地壓， t/m2； H— 計(jì)算處深度， m； γ— 土層的容重，取 ； φ —— 土層內(nèi)摩擦角，取 30176。 =。 根據(jù)能量強(qiáng)度公式計(jì)算時(shí)，有： ? ? ???????? ????? 333250h 圖5 5 立井 斷面 布置 圖==945mm。斷面積根據(jù)回風(fēng)量和允許的風(fēng)速確定。 井口布置包括風(fēng)井井筒、風(fēng)硐、安全出口、井口防爆門框等。為減少漏風(fēng)，安全出口與井筒的夾角應(yīng)盡量大一點(diǎn)。根據(jù) 《煤礦采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可選擇井筒凈寬為 4m的井筒，其斷面特征和每米材料消耗量見下表 56?！睹旱V安全規(guī)程》中的有關(guān)井巷風(fēng)速的要求如下表 58 所示。本礦井設(shè)計(jì)的日生產(chǎn)能力為 1500t，所以，每分鐘礦井所需風(fēng)量為 Qmin=1500=2250m3,j 則每秒鐘地所需風(fēng)量為 Qs=Qmin/60=。=。而平硐作為第一水平開拓的主要運(yùn)輸巷道，將在后面的第二節(jié)中論述。 44，煤層牌號(hào)為肥焦 2 號(hào)， 1 煤至 2 煤間距為 20 米。 4 煤：厚度為 2 米，傾角為 25 度，容重為 ，煤層牌號(hào)為肥焦 2 號(hào)。 4 煤：屬單一煤層，結(jié)構(gòu)簡單質(zhì)純，由鏡煤組成，煤層厚度為 2 米，本層穩(wěn)定。日 煤塵無爆炸危險(xiǎn)，無自然發(fā)火 ６）瓦斯涌出梯度 178。在此考慮到第一水平傾斜后長度 612 米且上部邊界為煤層露頭線選工作面長度為120 米。運(yùn)輸平巷選用 SGW— 80T 行刮板輸送機(jī)。 2，確定支架規(guī)格 選用 HPJA— 1000 型頂梁（據(jù)一次掘進(jìn)深度 1 米選 用） SL=ymL 式中 y—— 系數(shù)，取 m—— 最小采高，為 米 L—— 最大控頂距，為 4 米 則 SL=4==216mm Hmax=MmaXb=220096=2104mm Hmin=MminSLba=18002169650=1438mm 據(jù)〈〈液壓轉(zhuǎn)動(dòng)與采掘機(jī)械〉〉表 12— 2 選用 DZ22— 30/60 型單體液壓支柱。 3，通風(fēng)系統(tǒng) 地面新鮮風(fēng)流→副立井→井底車場→運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場→軌道上山→區(qū)段運(yùn)輸平巷→采煤工作面→ 區(qū)段軌道平巷→回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→風(fēng)井→地面。 表 6— 5 序號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù)量 功率 1 液壓泵 XRB 1 臺(tái) 37KW 2 開關(guān) QC8380 7 臺(tái) 3 開關(guān) QC83320 1 臺(tái) 4 溜子 SGW80 5 臺(tái) 80KW 5 小絞車 1 臺(tái) 6 風(fēng)鎬 0311 4 臺(tái) 7 電煤鉆 1 臺(tái) 8 起爆器 1 臺(tái)
。 （ 2）、大巷運(yùn)輸使用 1t 固定礦車， 8t 蓄電池電機(jī)車。 圖 6— 1 圖 6— 2 圖 6 2 移柱放頂后采煤前 圖 6— 3 三，采區(qū)通風(fēng)、運(yùn)輸系統(tǒng) 1，運(yùn)煤系統(tǒng)： 工作面的煤→區(qū)段運(yùn)輸平巷→聯(lián)絡(luò)石門→區(qū)段煤斗→運(yùn)輸上山→采區(qū)下部車場→運(yùn)輸大巷→井底車場→主立井→地面。最大采高 米，最小采高 米，直接頂為泥巖或砂質(zhì)泥巖厚度為 6 米，其上為細(xì)砂巖厚 4 米工作面最大控頂距為 4 米。因煤層傾角為 22176。參考〈〈采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉其采煤方法選為單一走向長壁采煤法。日 ３）點(diǎn)相對(duì)瓦斯涌出量 178。 2 煤：屬單一煤層，結(jié)構(gòu)簡單質(zhì)純，由鏡煤組成，煤層厚度為 米，本層穩(wěn)定。 3 煤：厚度為 米，傾角為 26 度，容重為 ，煤層牌號(hào)為主焦煤。 第六章 采煤方法和采區(qū)巷道布置 第一節(jié) 煤層地質(zhì)特征 一、煤層及煤質(zhì)： （ 1）煤層層次，厚度，結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性 本區(qū)主要含煤地層為三迭統(tǒng)楊梅壟組：出炭 壟組次之，共含煤八層可采煤層，可采局部煤層四層，即上部楊梅壟組的 1 煤層（可采）， 2 煤層， 3 煤層（可采）和下部出炭壟組的 4 煤層（僅局部煤層點(diǎn)達(dá)到可采）。=。 式中 S—— 井筒的凈斷面積； v—— 井筒中的風(fēng)速。 在進(jìn)行風(fēng)速校對(duì)之前，必須還要對(duì)礦井的通風(fēng)量進(jìn)行估算，因?yàn)楸镜V井屬于高瓦斯礦井，因此可以用瓦斯的多少來估算礦井的通風(fēng)量。 表 57 井筒特征表 井筒名稱 井 口 坐 標(biāo) 井 口 標(biāo) 高 井筒直徑或?qū)挾?(m) 井筒斷 面 (m2) 砌壁 井筒裝備 x y 凈 掘進(jìn) 凈 掘進(jìn) 厚度 材料 副立井 147.4 945 鋼筋混泥土 罐籠、罐道梁、梯子間、管子間 主立井 混泥土 軌道、水溝、道床、礦車 斜風(fēng)井 300 全荒料石 水溝、管子 四、井筒的風(fēng)速校核 井筒設(shè)計(jì)完后，就要針對(duì)本礦井的實(shí)際情況進(jìn)行風(fēng)速校核，看井筒的設(shè)計(jì)是否符合安全生產(chǎn)、合理采煤等的要求。防爆門應(yīng)安設(shè)在裝有主要扇風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口，不得小于出風(fēng)井口斷面，并正對(duì)出風(fēng)井口的風(fēng)流方向。 ～ 50176。當(dāng)人行道封閉時(shí)，最高風(fēng)速仍可達(dá)到 15m/s。 （三）、回風(fēng)井設(shè)計(jì) 回風(fēng)井筒的形式一般有立井和斜井兩種，通常來說斜井的施工比立井要快，技術(shù)比較簡單，而且投資也比較少，所以選用斜井作為風(fēng)井的形式。 公式中 h— 井壁厚度， cm； r— 井筒凈半徑， cm； P— 地壓， t/cm2； Ra— 井壁材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度， kg/cm2； K— 設(shè)計(jì)安全系數(shù)，《煤礦礦井采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》根據(jù)取為 。 所以井筒在 900m深處處的所受地壓是： P=179。 ： 根據(jù)設(shè)計(jì)，立井的深度設(shè)計(jì)為 900m，而且本礦井范圍內(nèi)的喀斯特地形發(fā)育，井下涌水大，根據(jù)《煤礦礦井采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》的各種計(jì)算地壓公式的適用條件，宜選用重液公式計(jì)算本礦井的地壓。 支護(hù)類型： 井筒的支護(hù)類型有四種，具體列表如下表 54。 同樣，可用解析法求得井筒的直徑及箕斗在井筒中的位置。 根據(jù)選定的井筒斷面布置、箕斗規(guī)格、罐道及罐道梁尺寸型號(hào)，可計(jì)算出井筒斷面內(nèi)提升間的斷面尺寸。 根據(jù)能量強(qiáng)度公式計(jì)算時(shí)，有： ? ? ???????? ????? 333250h ==945mm。 =。 － φ /2) 式中 P— 計(jì)算處地壓， t/m2； H— 計(jì)算處深度， m； γ— 土層的容重，取 ； φ —— 土層內(nèi)摩擦角，取 30176。 整體預(yù)制式、預(yù)制裝配式 大 型 配 筋 砌塊、丘賓筒及使用于鉆井法、沉井法施工時(shí)，需要地面、地面預(yù)制混泥土構(gòu)件強(qiáng)高； 地 面 整 體 澆注、預(yù)制鋼筋混泥井筒 預(yù)制的井筒；地壓大的深井井筒中，常采用丘賓筒、組合鋼板等支護(hù)結(jié)構(gòu) 、混泥土砌塊在深流沙層中，必須與防水材料配套使用 根據(jù)本礦井是地質(zhì)復(fù)雜、井下水多的實(shí)際情況和上表中所述的各種支護(hù)類型的適用條件，選取整體澆注式的立井支護(hù)類型。 以上的公式中，除 K、 T 外，均為已知數(shù)。 梯子孔前后長 度一般不小于 700mm ，加上梯子梁寬度 100mm ，一般取S+T=2(700+100)=1600mm。 由于罐道的布置形式已經(jīng)確定，又從第八章可知，選擇 1 噸礦車雙層單車普通罐籠，其主要技術(shù)參數(shù)如下表 53： 圖53 立井罐籠布置形式 表 53 選定礦車主要技術(shù)參數(shù)表 名 稱 裝載車數(shù)（輛） 進(jìn)出車方式 罐 道 主要尺寸(mm) 罐籠自重（ t） 允許乘載人數(shù)(個(gè) ) 布置方式 規(guī) 格 間 距(mm) A B 1 噸礦車雙層單車普通罐 籠 2 雙側(cè) 單側(cè)鋼罐 道 38kg/m鋼 軌 1550 2550 1010 24 6 井筒斷面的確定方法 以 煤礦中典型的罐籠提升帶梯子間的井筒為例，其斷面布置及有關(guān)尺寸如圖所示。 罐道布置在容器兩側(cè) 雙側(cè) 適用于 提升容器長寬比不大，采用鋼軌罐道的箕斗井或木罐道的罐籠井 缺點(diǎn)：井筒裝備比較復(fù)雜、罐道梁多、耗鋼材、通風(fēng)組了相應(yīng)加大、罐道布置在罐道梁中心，罐道承受彎矩大，容器運(yùn)行平穩(wěn)性差，擺動(dòng)大。 經(jīng)過以上的比較，結(jié)合本 礦井是多水平開采，立井井筒深，為提高提升能力、效率和安全性，采用型鋼組合剛性罐道，如圖 52 所示。 剛性罐道： 剛性罐道由罐道和罐道梁組成，沿井筒全深度設(shè)置，作為提升容器安全運(yùn)行的導(dǎo)向。根據(jù)本礦井的伸深較深，而且 又是多水平開采的特點(diǎn)，決定選用槽鋼鋼板組合罐道梁，如圖 51，其參數(shù)情況如下表 51： 表 51 立井罐道參數(shù)表 罐道梁名 稱 技 術(shù) 特 征 H(mm) B(mm) ? (mm) F(cm)2 P(kg/m) Ix(cm4) Iy(cm4) Wx(cm3) Wy(cm3) BH圖5 1 槽鋼鋼板組合罐道梁δ 槽鋼鋼板組合 梁 360 100 13 17613 1906 978 387 ： 當(dāng)前生產(chǎn)礦井用得最多的是鋼絲繩罐道和剛性罐道。本井田走向長為 2100 米，傾向長平均為 1800 米，本井田劃分為三個(gè)水平，每個(gè)水平劃分為兩個(gè)采 區(qū)。 合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動(dòng)生產(chǎn)率，簡化巷道布置。采用中央對(duì)角式通風(fēng)，風(fēng)井也為立井。 井筒、井底車場、主石門及運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷等均系布置在堅(jiān)硬的巖層中，維護(hù)費(fèi)用低，所以在比較中未予計(jì)算。 8 方案的區(qū)別主要在于： 2 方案為以 360 水平以上為立井開拓，以下為立井延伸開拓， 8 方案為以 200 水平以上為立井開拓，以下為立井延伸開拓，兩方案均符合礦井設(shè)計(jì)規(guī)范，技術(shù)上均可行，難以明顯區(qū)分技術(shù)上的優(yōu)劣。 而立井開拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制。 四方案 同上 除以上優(yōu)點(diǎn)外，對(duì)暗立井有提升速度快，提升能力大，而便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn) 除上述外，對(duì)暗立井有施工難，設(shè)備費(fèi)用高等缺點(diǎn) 五方案 煤層賦存深度在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下 200到 1000米 沖積層厚度在 20 到 400米 采用單一的開拓方式不能滿足通風(fēng)、安全、充填、提升等不同需要或技術(shù) 經(jīng)濟(jì)不合理時(shí) 主井井筒短，提升速度快，能力大 井田淺部開掘副井施工方便且可節(jié)約立井井筒工 程量和基建投資 主、副井口相距遠(yuǎn)，則管理不方便 若兩井口相距近而井底相距遠(yuǎn)，則使井下聯(lián)系不方便 六 方 案 同第三方案 克服了三方案中兩次提升的困難，一次提升較為方便 新建井筒長，用串車提升時(shí)較難。過去多用于中，小型礦井。其開拓布置剖面圖如圖 4— 8 所示。其開拓布置剖面圖如圖 4— 5 所示。 三方案： 斜井開拓。所以考慮地理位置和交通形式?jīng)Q定選擇不壓煤或少壓煤的 五 預(yù)定方案的提出 因本井田地質(zhì)、 水文條件簡單，煤層傾角為 22 度。 四、工業(yè)廣場 工業(yè)場地是指礦井地面工業(yè)生產(chǎn)的場所，包括生產(chǎn)指揮機(jī)構(gòu)在內(nèi)。 三．水平劃分及階段垂高的確定 此礦可采煤層為三層，總垂高 500 米，傾角平均 24186。本井田位于甘溪沖向斜東段的東南翼，為單一向斜，其煤層傾角為 22 度。 由該礦井 45萬 t/a，可求得日生產(chǎn)能力為 1500t/a（以 300天計(jì)）。如開采煤層不多、上下可采煤層的間距不大，可以采用單水平開拓。若一個(gè)開采水平只開采一個(gè)上山階段，階段的垂高就是水平的垂高，通常所說 的水平高度，如不附加說明，即指階段高度。前面說過，階段是按標(biāo)高劃分的，階段上下邊界的標(biāo)高一經(jīng)確定，階段垂高為定值。服務(wù)年限為 52年。 開采能力即按礦井開采條件所能保證的原煤生產(chǎn)能力，主要是同時(shí)正常生產(chǎn)的采區(qū)生產(chǎn)能力的總和。 20~25 30~40 20~25 區(qū)段巷道 8~25 15~20 采區(qū)邊界 10 10 斷層 落差大，含水?dāng)鄬右粋?cè) 留 30~50m；落差小，斷層一側(cè)留 10~15m；采區(qū)內(nèi)落差小的斷層通常不留煤柱。 采區(qū)煤 柱尺寸與煤柱上的礦山壓力大小和煤體本身的強(qiáng)度有關(guān)