【正文】 井開拓方式的因素及具體情況1. 大雁礦區(qū)位于大興安嶺西北坡，地勢為四周高中部低，呈盆地狀，海撥標(biāo)高在 640～900 米之間，地表植被以草本植物為主，有部分森林，礦區(qū)北部及南部有水系和沼澤。煤層走向長度為 5 公里，傾向 公里。 FF F F 5四條斷層。：選擇井筒位置時(shí)應(yīng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、保安礦量、安全等四個(gè)方面出發(fā)，考慮以下因素：（1）井下條件：①在井田走向的儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲量基本平衡，地下運(yùn)輸方便；②井筒應(yīng)盡量避免開掘在含水層、受斷層破壞和不穩(wěn)固的巖層；③勘探程度及初期的工程量；④井筒位置應(yīng)盡量避免壓礦，盡量位于巖層移動帶以外一定距離。本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度不大，但傾斜長度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證井田合理的服務(wù)年限出發(fā)，應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。這就要求有豐富的儲量，加大工作面、帶區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸。一水平實(shí)行仰俯斜開采，二水平仰斜開采。大巷的主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)煤矸、物料和人員的運(yùn)輸，以及通風(fēng)、排水、敷設(shè)管線。方案一的缺點(diǎn)如下：（1）各水平總石門長度大，工程量大；（2）每層煤都要掘進(jìn)多條分煤層大巷，分煤層大巷總條數(shù)過多，井田開拓掘進(jìn)總工程量大，成本過高；（3）由于巷道數(shù)目多，所以巷道維護(hù)量大，維護(hù)費(fèi)用高；（4）由于帶區(qū)材料車場和帶區(qū)入風(fēng)石門是從煤層底板穿向煤層，煤層傾角緩，要留大量的護(hù)巷煤柱；總石門和兩翼回風(fēng)石門較長，壓煤量較大；所以煤炭采出率低。方案二的缺點(diǎn)如下：（1）每層煤的護(hù)巷煤柱較大，容易引起自然發(fā)火。（5）各煤層的分煤層運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷處在下層煤下山階段的上方，回風(fēng)立井處在井田邊界附近，煤層之間幾乎不能實(shí)現(xiàn)同采，給各煤層間的搭配開采造成極大的困難，礦井生產(chǎn)期內(nèi)的產(chǎn)量、煤質(zhì)、煤種等綜合指標(biāo)不穩(wěn)定。（2）帶區(qū)斜巷與煤層的夾角較大，而且隨著煤層的階梯開采逐段報(bào)廢，越來越短，所以壓煤量很小，集中大巷處在煤層群的最下部煤層，無石門，護(hù)巷煤柱大為減少，所以煤炭采出率較高。（6）當(dāng)遇到走向斷層時(shí)，集中大巷不必頻繁轉(zhuǎn)彎，帶區(qū)斜巷向下延伸或向上調(diào)整帶區(qū)斜巷的長度即可保證帶區(qū)斜巷與所有煤層的聯(lián)絡(luò)，所以對地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)能力較強(qiáng)。（10）由于帶區(qū)斜巷是逆傾向穿層布置，所以巷道受力狀態(tài)好，容易維護(hù)。主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作進(jìn)風(fēng)井。：大巷可布置在煤層中或煤層底板巖石中，前者叫煤層大巷,后者叫巖石大巷。當(dāng)煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅(jiān)硬，易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小時(shí)，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行；沒有18瓦斯與煤的突出，無嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷?？刹涣艋蛏倭糇o(hù)巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。大巷斷面尺寸詳見斷面圖 34：430150 1020R205901060106060 6041020205050320圖 34 大巷斷面圖　井底車場形式的選擇井底車場是位于開采水平、連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。19但其裝車站的線路布置必須與其相對應(yīng)。本設(shè)計(jì)帶區(qū)斜巷按反傾斜布置，由于帶區(qū)斜巷要與帶區(qū)下部車場相連，所以帶區(qū)下部車場要向集中運(yùn)輸大巷的下幫開掘，帶區(qū)下部車場與集中運(yùn)輸大巷垂直，然后施工一個(gè)回頭，與帶區(qū)斜巷相連。帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷中的運(yùn)輸設(shè)備可選用齒軌車運(yùn)輸方式。 　帶區(qū)劃分本設(shè)計(jì)井田走向長度較大，地質(zhì)構(gòu)造簡單，各煤層的傾角都小于 12176。20由于條帶式和盤區(qū)式巷道布置方式工程量大，所以采用帶區(qū)巷道布置。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，對本設(shè)計(jì)礦井井筒支護(hù)形式采用混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為 450 毫米。主副井都采用混凝土整體灌注式，其中主井壁厚為450mm,副井壁厚為 450mm。221601602308120460 650 240830450圖 36 主井?dāng)嗝鎴D副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進(jìn)斷面積 43 m2。罐道和井粱，罐道導(dǎo)向?qū)娱g距均按 設(shè)計(jì)。23 井底車場及硐室　井底車場形式的確定及論證井底車場形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井田開拓方式、大巷運(yùn)輸方式及礦井生產(chǎn)能力、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。一臺 10t架線式電機(jī)車牽引。經(jīng)過計(jì)算，得主井 L=20（+）+2+10=128. 5 m，副井 L=34（+）+1+10= m。26′06 2560 5375 5375 12533 ZDC630/5/25 垂直 11176。27′44 δ=45? a=4972mm b=5128mmR=25000mm B=9604mm m=9732mm T=2069mmn=mT=7663mm D=13206mm③垂直三角道岔線路聯(lián)接ZDC630/5/25 α=18176。3t 底卸式礦車列車數(shù)為（320）=72 列。　井底車場主要硐室主井設(shè)有固定礦車推車機(jī)及翻車機(jī)硐室、底卸式礦車卸載站硐室、井底煤倉及箕斗裝載硐室、清理井底灑煤硐室及水窩泵房等。為防止進(jìn)下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 米，水泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)置密閉門。開采煤層群時(shí)，可分為上行式和下行式開采。本礦屬于緩傾斜煤層，考慮到本設(shè)計(jì)井田內(nèi)共有四個(gè)可采煤層，即118 、19 、25 煤層。合理的采區(qū)接續(xù)應(yīng)符合如下要求：、采區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)，從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)；，最大限度采出煤炭資源；，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，有利于巷道維護(hù)，減少巷道維護(hù)費(fèi)；，上下煤層工作面之間，保持一定的錯距和時(shí)間間隔。走向長 440m，南北傾斜長 2500m。 帶區(qū)地質(zhì)及煤層情況東四帶區(qū)煤層發(fā)育穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，傾角在 10186。采用傾斜長壁采煤法采煤。一個(gè)采煤工作面產(chǎn)量 A0（Mt/a)可由下式計(jì)算：A0 = L V0 M r C0式中 L——采煤工作面的長度，m；V0——工作面推進(jìn)度，m/a；M——煤層厚度或采高，m；r——煤的密度 ，t/m 3；C0——采煤工作面采出率，中厚煤層取 95%。帶區(qū)生產(chǎn)能力與帶區(qū)內(nèi)同采工作面的個(gè)數(shù)有關(guān)，由于本帶區(qū)一個(gè)工作面即可達(dá)產(chǎn),所以，帶區(qū)生產(chǎn)能力為： 12nBiAK??式中　 n——同時(shí)生產(chǎn)的采煤工作面數(shù)；K1——帶區(qū)掘進(jìn)出煤系數(shù)，取為 左右；K2——工作面之間出煤影響系數(shù)，n=2 時(shí)取 ，n=3 時(shí)取 。 取 ；P=(）= 帶區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分由于采用傾斜長壁開采將本帶區(qū)劃分為 4 個(gè)條帶，4 層煤聯(lián)合開采。本帶區(qū)儲量豐富，可采儲量為 Tn=Z/(AC)式中 　 Tn——帶區(qū)服務(wù)年限，a。所以 V0=330=2376m，即工作面年推進(jìn)度為 2376 m。影響帶區(qū)生產(chǎn)能力的因素有煤層賦存狀況和地質(zhì)構(gòu)造，帶區(qū)類型，礦井生產(chǎn)能力，設(shè)備能力等。煤層頂?shù)装逡约?xì)砂巖為主，頂?shù)装鍡l件穩(wěn)定，采區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單，地下水涌出量。按其作用和性質(zhì)可分為護(hù)巷煤柱和隔離煤柱兩大類。30表 35 帶區(qū)接續(xù)圖表 服 務(wù) 年 限31第 4 章 帶區(qū)巷道布置及帶區(qū)生采產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)概述 設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置 邊界 范圍 帶區(qū)煤柱本設(shè)計(jì)帶區(qū)為東四帶區(qū)，位于井田東部，西部以 F3斷層為界。一水平實(shí)行上下山開采，同一層煤先采上山，上山采用俯斜開采，再采下山，實(shí)行仰斜開采。反之，則稱為上行式開采順序。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。每日進(jìn)入井底車場的 3t 底卸式礦車數(shù)與 1t 煤矸列車數(shù)之比為 72/16=9:2每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間為 60 分，列車進(jìn)入井底車場平均間隔時(shí)間為 60/11= 分，列車在井底車場平均運(yùn)行時(shí)間為 分，3t 底卸式礦車在井底車場平均運(yùn)行時(shí)間為 分，1t 箱式列車在井底車場平均運(yùn)行進(jìn)間為 分。55′30 β=69176。27′44 δ=45 0 a=4972mm b=5128mmR=25000mm β=δα=35176。3．線路道岔的計(jì)算所選道岔數(shù)據(jù)見表 33：表 33 道岔特性表主要尺寸（mm）序號 道岔型號 名稱 轍叉角 α a b L質(zhì)量/Kg1 ZDK630/6/25 單開 9176。　井底車場的布置 存儲線路 行車線路布置長度1．存車線長度的確定根據(jù)我國煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車線可以選用下列長度：（1）大型礦井的主井空、重車線長度各為 列車長；（2）副井空、重車線長度，中型礦井按 列車長；（3）材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納 5～10 個(gè)材料車；①主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線：L=mnLk+NLj+Lf式中　 L—主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線有效長度，m；m列車數(shù)目，列；n每列車的礦車數(shù)，按列車組成計(jì)算確定；Lk每輛礦車帶緩沖器的長度，m。卸載時(shí)，機(jī)車通過卸載站。另外，井筒還敷設(shè)有動力電纜、通訊訊號電纜。詳見副井井筒斷面圖 37。井筒內(nèi)裝備一對 12t 剛性罐道立井多繩箕斗（JDG12/906Y） ，采用 18018010mm 方形方型空心型鋼罐道，端面布置采用樹脂錨桿固定拖架。　井硐布置及裝備井筒斷面形狀主要根據(jù)井筒用途、服務(wù)年限、井筒穿過的巖層性質(zhì)及涌水情況、選擇的支護(hù)方式及施工方法等因素確定。 因?yàn)椴捎脦^(qū)式巷道布置，所以采用帶區(qū)劃分，據(jù)此將整個(gè)井田劃分為十三個(gè)帶區(qū)，詳見帶區(qū)劃分示意圖 35。采用傾斜長壁采煤法比走向采煤法多很多優(yōu)點(diǎn)，可以節(jié)省大量開采費(fèi)用。帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷與煤層群最下部煤層有一交點(diǎn)，自交點(diǎn)沿最下部煤層施工一回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與最下部煤層中的集中回風(fēng)大巷相連，構(gòu)成回風(fēng)回路，這條回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷始終擔(dān)負(fù)回風(fēng)的任務(wù)。帶區(qū)斜巷傾角均取最佳角度 24176?！∶簩尤旱穆?lián)系本設(shè)計(jì)井田煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，即 118 、19 、25 煤層組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道為四個(gè)煤層共用，大巷采用集中布置方式，煤層傾角一般在 9176。是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，井底車場設(shè)計(jì)是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細(xì)致的方案比較才能合理的確定。優(yōu)點(diǎn)：維護(hù)條件好，費(fèi)用低。優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化掘進(jìn)，掘進(jìn)速度快、費(fèi)用低，便于探明煤層變化。　水平數(shù)目及高度本井田采用立井單水平上、下山開拓方式。詳見技術(shù)比較表 32表 32 技術(shù)比較表序號 對比項(xiàng)目 評優(yōu)準(zhǔn)則 方案 一 方案 二 方案 三1 一水平總工程量及總投資 少 差 差 優(yōu)2 工期 短 中 優(yōu) 差3 移交工程量及投資 少 中 優(yōu) 差4 礦井出矸量 少 差 差 優(yōu)5 巷道維護(hù)費(fèi) 少 差 差 優(yōu)6 煤炭采出率 高 差 差 優(yōu)7 分帶巷道長距離掘進(jìn)通風(fēng) 易 差 優(yōu) 中8 仰、俯斜工作面推進(jìn)長度差值 少 差 較優(yōu) 優(yōu)9 煤層間的搭配開采 易 差 差 優(yōu)10 運(yùn)輸段數(shù) 少 優(yōu) 差 中11 對構(gòu)造的適應(yīng)能力 強(qiáng) 差 差 優(yōu)12 分帶巷道運(yùn)輸費(fèi) 少 差 較優(yōu) 優(yōu)13 帶區(qū)斜巷運(yùn)輸費(fèi)和井筒提升費(fèi) 少 中 優(yōu) 差14 通風(fēng)費(fèi) 少 差 優(yōu) 優(yōu)15 排水費(fèi) 少 優(yōu) 差 優(yōu)方案一、方案二、方案三在技術(shù)均較合理，方案三的優(yōu)點(diǎn)顯而意見，所以該設(shè)計(jì)礦井選擇方案三。（8）由于總工程量少，出矸量少；煤炭采出率高，延長了礦井的經(jīng)濟(jì)壽命，效益高，成本低，安全狀況好，有利于煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。（4）煤層間的開采順序是階梯式，總工程量又少，所以采掘干擾輕微，回采接續(xù)容易。與方案一類似，一般在井田走向短，煤層數(shù)目少，煤層間距大，采用集中布置技術(shù)上有困難且經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，才采用此種布置模式。（3）由于工程量大，又是單層開拓、扒皮式回采，所以采掘干擾比較嚴(yán)重。一般在井田走向短，煤層數(shù)目少，煤層間距大，集中布置在技術(shù)上有困難，經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，才考慮此種布置模式。本井田共有可采煤層四層，即 118 、19 、25 ，其中 17與 18煤層平均間距 ,18與 19煤層平均間距 ,19與 25煤層平均間距 ?！￠_拓巷道的布置開拓巷道是指用于開辟或擴(kuò)展采準(zhǔn)區(qū)的礦井巷道。根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下：方案一：井田劃分一個(gè)開采水平，仰俯斜開采。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長度，一個(gè)井田可以單水平開采，亦可以多水平開采。在本設(shè)計(jì)井田中，井筒沿走向的有利位置應(yīng)在井田的中央。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置1．井筒形式：井筒形式選擇立井井筒開拓。 9176。2. 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在+600m，下部標(biāo)高在+200m 東部以 F4斷層為界,西部以 F2斷層為界。礦區(qū)東接牙克石市，西連海拉爾區(qū)，南鄰巴彥嵯崗蘇木，北至海拉爾河與陳巴爾虎旗相望，附近無大型礦井。30′56″～120176。 本礦井已查明的工業(yè)儲量為 ,估算本井田內(nèi)工業(yè)廣場煤柱，境界煤柱等京永久煤柱損失量占工業(yè)儲量的 10%，各可采層均為中厚煤層，按礦井9設(shè)計(jì)規(guī)范要求確定本礦的采區(qū)采出率為 80%，由此計(jì)算確定本井田的可采儲量為 。并不是所有的地面建筑物、河流等均須留置保護(hù)煤柱，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)習(xí)井的具體情況和“三下”采煤理論進(jìn)行分析。圈定立井保護(hù)煤柱時(shí)，應(yīng)根據(jù)井筒深度、巖性、用途、煤層賦存條件及地形特點(diǎn)等因素，按國8家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《