【正文】 效率高、成本低、效益好。 礦井的增產(chǎn)期和減產(chǎn)期，產(chǎn)量增加的可能性建井后產(chǎn)量出現(xiàn)變化，其可能性為：1) 地質(zhì)條件勘探存在一定的誤差，有可能出現(xiàn)新的斷層。因此，在解決井田開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：1）貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低效率高創(chuàng)造條件。 井筒形式、位置和數(shù)目的確定 井筒形式的確定井筒是聯(lián)系地面與井下的咽喉，是全礦的樞紐。太長(zhǎng)的斜井提升幾乎是不可能的，而且工程量也是非常巨大的，跟著相關(guān)的維護(hù)和運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用也會(huì)大幅度的增加，以上種種因素決定了本井田使用斜井開(kāi)拓也是不可行的。c井筒參數(shù)表41井筒參數(shù) Well chamber parameter井筒名稱用途井筒長(zhǎng)度/m提升方法斷面尺寸直徑/m凈斷面積/㎡主井提升煤炭520箕斗提升副井進(jìn)風(fēng)、進(jìn)人、運(yùn)料排矸480罐籠提升風(fēng)井回風(fēng)兼作安全出口200該設(shè)計(jì)采用三個(gè)井筒的井田開(kāi)拓方式：主井、副井、風(fēng)井，通風(fēng)方式為中央邊界式通風(fēng)。b有較好的工程、水文地質(zhì)條件，盡可能避開(kāi)滑坡、崩巖、溶洞、流沙層等不良地段，這樣既便于施工，又可以防止自然災(zāi)害的侵襲。 b) 井筒設(shè)在井田中央時(shí)，可以使沿井田走向運(yùn)輸工作量小，而井田偏于一側(cè)的相應(yīng)井下運(yùn)輸工作量比前者要大。該提升設(shè)備擔(dān)負(fù)本礦全部煤炭提升。再結(jié)合本井田的煤層標(biāo)高差較小，階段斜長(zhǎng)較短的實(shí)際情況，宜采用單水平上下山開(kāi)采。 首先對(duì)下階段的巷道布置在技術(shù)上比較兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)，詳見(jiàn)表42。大巷支護(hù)方式掘進(jìn)時(shí)期及時(shí)支護(hù)采用錨桿支護(hù)，后期采用混凝土砌碹，巷道斷面特征見(jiàn)圖46。3）運(yùn)輸能力大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，隨著運(yùn)距和運(yùn)量的變化可以增加列車數(shù)。合理的開(kāi)采順序可以保證開(kāi)采水平、采區(qū)、回采工作面的正常接替，保證礦井持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，最大限度地采出煤炭資源，減少巷道掘進(jìn)率及維護(hù)工程量；合理的集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備能力，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，便于防止災(zāi)害，保證生產(chǎn)安全可靠。 開(kāi)采水平井底車場(chǎng)形式的選擇 開(kāi)采水平井底車場(chǎng)選擇的依據(jù)井底車場(chǎng)是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，是連接井下運(yùn)輸和提升的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉。1)井底煤倉(cāng)及裝載硐室井底煤倉(cāng)位置應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式、裝載硐室位置、圍巖條件及裝載膠帶機(jī)巷與裝載硐室相互聯(lián)系等因素比較確定。庫(kù)房與巷道的關(guān)系：a庫(kù)房距井筒、井底車場(chǎng)、主要運(yùn)輸巷道、主要硐室和影響全礦井大部分采區(qū)通風(fēng)的風(fēng)門的直線距離應(yīng)不小于80m；b庫(kù)房距地面或上下巷道的直線距離不小于15m。b 運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面落煤，區(qū)段運(yùn)輸平巷，區(qū)段運(yùn)輸石門，溜煤眼下溜，采區(qū)運(yùn)輸上山，采區(qū)煤倉(cāng)，運(yùn)輸大巷，運(yùn)輸石門，井底煤倉(cāng)，最后由主井箕斗提升至地面。3) 初期工程量初期移交工程量是指移交時(shí)掘進(jìn)的各類巷道硐室、井筒等為生產(chǎn)服務(wù)的設(shè)施的總的掘進(jìn)體積，初期移交開(kāi)拓工程量見(jiàn)表47：表47交初期工程量表Tab. 47 Erealy transfer engineering amount table名稱長(zhǎng)度/m掘進(jìn)斷面面積/ m2掘進(jìn)體積/主井52012350副井48016540..8風(fēng)井2005660井底車場(chǎng)110020240主要運(yùn)輸石門1302197主要軌道石門1302197運(yùn)輸大巷160027040運(yùn)輸上山117019773軌道上山117019773軌道石門801352回風(fēng)石門259運(yùn)輸順槽 143024167回風(fēng)順槽143018018回風(fēng)大巷117019188開(kāi)切眼1802268總計(jì)5 采準(zhǔn)巷道布置 設(shè)計(jì)采區(qū)的地質(zhì)概況及煤層特征 采區(qū)概況設(shè)計(jì)采區(qū)為一采區(qū)，該采區(qū)位于井田西翼，西至井田勘探線，東部邊界到工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱線，大巷布置在580水平，采區(qū)平均走向長(zhǎng)2416m，傾斜長(zhǎng)1256m，采區(qū)內(nèi)共發(fā)育兩個(gè)個(gè)可采煤層，煤厚分別為3m、4m。則采區(qū)的生產(chǎn)能力為：A總= A（1+5%）==；再將上面計(jì)算出來(lái)的生產(chǎn)能力通過(guò)通風(fēng)能力、風(fēng)速和風(fēng)量限制要求計(jì)算式中檢驗(yàn)，得出符合要求。每個(gè)采區(qū)只有一個(gè)綜采工作面，運(yùn)輸量不大，所以只設(shè)材料繞道車場(chǎng)，運(yùn)料斜巷在大巷入口處取平，由大巷進(jìn)入車場(chǎng)繞道存車線，然后直接進(jìn)入軌道上山。[8] 采區(qū)煤倉(cāng)在采區(qū)煤倉(cāng)的尺寸確定之前，首先對(duì)煤倉(cāng)的容量進(jìn)行確定：按循環(huán)產(chǎn)量計(jì)算煤倉(cāng)容量Q Q=Llhr （53）式中：L——工作面長(zhǎng)度，m l——截深，m h——采高，m r——煤的容重，所以Q =1804= 由以上計(jì)算作為依據(jù)，選擇煤倉(cāng)容量為800t。采區(qū)準(zhǔn)備巷道工程量是指從區(qū)段石門起的所有巷道和硐室的工程量總和。各煤層具線理狀、條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造普遍發(fā)育?，F(xiàn)對(duì)工作面長(zhǎng)度按通風(fēng)及運(yùn)輸條件進(jìn)行校核。煤質(zhì)中硬。b 煤炭損失少，回采率高。圖61 斜切進(jìn)刀示意圖 Figure 61 oblique Feed Sketch3) 工藝過(guò)程：采煤機(jī)由機(jī)頭斜切進(jìn)刀→移端頭溜子→移過(guò)度架和端頭架→采煤機(jī)反向空駛→采煤機(jī)割第一刀煤→移架→推溜→采煤機(jī)由機(jī)尾斜切進(jìn)刀進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。采煤工作面采用“三八”工作制，兩班采煤，一班準(zhǔn)備。設(shè)計(jì)井巷掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo)如下：主、副立井：80m/月；風(fēng)立井：100m/月；巖石巷道：200m/月；半煤巖巷：350m/月；煤層巷道：500m/月（按連續(xù)采煤機(jī)施工考慮）； 圖71建井工期圖表 Build well term fig根據(jù)機(jī)械化設(shè)備滿足《規(guī)范》要求：，采用綜合掘進(jìn)機(jī)組，配備掘進(jìn)機(jī)，膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)，可伸縮膠帶輸送機(jī)及相應(yīng)的配套設(shè)備。各項(xiàng)工程量計(jì)算如下表：表71井筒工程量計(jì)算表Table 71 shaft project in terms of form井筒名稱井口標(biāo)高井筒深度斷面工程量支架材料凈掘凈掘主井1005201128412350砌碹副井1004801512016541砌碹風(fēng)井10020039205660砌碹表72井底車場(chǎng)工程量計(jì)算表Table 72 depot project in terms of bottom table序號(hào)名稱支架材料長(zhǎng)度m斷面工程量?jī)艟騼艟?水倉(cāng)砌碹130148217162主井車場(chǎng)砌碹144151218433副井車場(chǎng)砌碹440462056324水泵房砌碹303664435變電所砌碹354275016煤倉(cāng)砌碹304325197清掃斜巷砌碹150157019208火藥庫(kù)砌碹24025203072建井工期的計(jì)算是根據(jù)井巷工程的施工期、設(shè)備的安裝時(shí)間等幾個(gè)方面考慮的，從井筒開(kāi)拓一直到工作面開(kāi)切眼準(zhǔn)備完畢移交生產(chǎn)的全部時(shí)間，通常以施工期來(lái)確定建井工期。支護(hù)方式：工作面端頭采用ZY6400/24/47端頭液壓支架支護(hù)。進(jìn)刀過(guò)程如下：a 當(dāng)采煤機(jī)割煤至工作面 端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)身處尚有一段下部煤，如圖a所示。降移升循環(huán)時(shí)間： s 供液泵壓：運(yùn)輸尺寸(長(zhǎng)寬高)：重量：伸縮量為： S=H大－H?。剑缴炜s比： m＝H大/H?。剑街泻衩簩樱? ～最大控頂距：l大＝d＋e＋s＝2＋＋＝3 m最小控頂距：l?。絛＋e＝2＋＝ m式中d—支架頂梁長(zhǎng) 2m e—梁端距 ～ s—3) SGB—830/400型刮板輸送機(jī)的主要技術(shù)特征如下：設(shè)計(jì)長(zhǎng)度：200m出廠長(zhǎng)度：200m運(yùn)輸能力：1000t/h鏈速：刮板間距：1080mm與采煤機(jī)的牽引方式：無(wú)鏈中部槽規(guī)格（長(zhǎng)寬高）：1500830222與刮板輸送機(jī)配套的電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)特征如下：型號(hào)：KBYD—680250/125功率：2200Kw轉(zhuǎn)速：1470r/min電壓：1140V 配套設(shè)備選型工作面的配套設(shè)備主要有轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、可伸縮膠帶輸送機(jī)。通風(fēng)能力所允許的工作面長(zhǎng)度可用下式計(jì)算： （61）式中： L——工作面允許最大長(zhǎng)度 v ——工作面允許最大風(fēng)速，4m/s M——工作面采高，4m C1——風(fēng)流收縮系數(shù)，～ qb——晝夜產(chǎn)一t煤所需風(fēng)量， m3/min p——煤層生產(chǎn)率， t/m2 S——工作面最小控頂距， N——循環(huán)進(jìn)刀數(shù)，4 B——采煤機(jī)截深， 根據(jù)采煤機(jī)能力確定工作面長(zhǎng)度 （62） 式中：Q ——采煤機(jī)日生產(chǎn)能力 Q=日采煤作業(yè)時(shí)間60VmaxMBγ Q=16604=52416t K ——開(kāi)機(jī)率，即循環(huán)率 N ——日進(jìn)刀數(shù)，4刀 B ——采煤機(jī)截深，0. 8m M ——采高，4m r ——煤的容重 179。本井田內(nèi)各煤層主要為褐煤和長(zhǎng)焰煤，煤質(zhì)黑色，條痕微帶褐色，瀝青光澤，具參差狀、貝殼狀、階梯狀、眼球狀斷口。4）材料消耗少。 通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流副井→井底車場(chǎng)→軌道大巷→軌道上山→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面→污風(fēng)→區(qū)段回風(fēng)平巷→采區(qū)回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→風(fēng)井排出地面。由軌道上山提升上來(lái)的礦車，通過(guò)甩車道甩到中部軌道石門中，再進(jìn)到區(qū)段軌道平巷。運(yùn)輸上山作為采區(qū)的主運(yùn)輸，其內(nèi)鋪設(shè)皮帶，運(yùn)輸采區(qū)工作面的出煤。 煤層地質(zhì)特征及工業(yè)儲(chǔ)量一采區(qū)做為首采區(qū)，是上山開(kāi)采，采區(qū)開(kāi)采兩層煤，煤層平均傾角為14176。 移交生產(chǎn)時(shí)井巷的開(kāi)鑿位置、初期工程量1) 礦井移交生產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)a 井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本完成，并能進(jìn)行正常的安全的生產(chǎn)；b “三個(gè)煤量”達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；c 回采工作面長(zhǎng)度一般不少于設(shè)計(jì)回采工作面長(zhǎng)度的50﹪；d 工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的行政、公共設(shè)施基本完成；e 居住區(qū)及其設(shè)施基本完成。礦井開(kāi)采水平在580m標(biāo)高位置，礦井正常生產(chǎn)時(shí)，一個(gè)采區(qū)一個(gè)綜采工作面保證年產(chǎn)量。水泵房與變電所之間用耐火材料砌筑隔墻，并設(shè)置鐵板門為防止井下突然涌水淹沒(méi)礦井。如圖47。為此，必須準(zhǔn)備好一個(gè)新的采區(qū)。而設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定綜采工作面雙翼采區(qū)走向長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)1500~2000m。承擔(dān)整個(gè)水平運(yùn)煤、進(jìn)風(fēng)、運(yùn)料、排水、排矸、行人等任務(wù)。合計(jì)表44方案二：暗斜井延伸，兩水平開(kāi)采Table 44 Option 2: Inclined Shaft extension, the two levels of exploitation名 稱掘 進(jìn) 費(fèi) 用長(zhǎng)度（m）費(fèi)用（元/m）總費(fèi)用（萬(wàn)元）運(yùn)輸暗斜 井9223000回風(fēng)暗斜 井9223000井底車場(chǎng)11003000330運(yùn)輸大巷12693000合計(jì)通過(guò)兩個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，很顯而易見(jiàn)，方案二比方案一明顯增加兩條912m的暗斜井，以及增加相應(yīng)的采準(zhǔn)巷道，掘進(jìn)費(fèi)用明顯高于方案一，而且相應(yīng)的運(yùn)煤、提升費(fèi)用尚未計(jì)入表中，使得方案一的優(yōu)勢(shì)更加突出，所以方案一為最優(yōu)方案。開(kāi)拓延伸加上水平過(guò)渡需要7～9年，所以每個(gè)礦井在確定水平高度時(shí)，必須使開(kāi)采時(shí)間大于開(kāi)拓延伸加上水平過(guò)渡所需要的時(shí)間。 開(kāi)采水平的設(shè)計(jì) 水平劃分的原則確定原則：1） 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：（1）90萬(wàn)t的礦井第一水平服務(wù)年限不得小于20年，緩傾斜煤層的階段垂高為200—350m；（2）條件適宜的緩傾斜煤層，宜采用上下山開(kāi)采相結(jié)合的方式；（3）近水平多煤層開(kāi)采，當(dāng)層間距不大時(shí)，宜采用單一水平開(kāi)拓。風(fēng)井井口位置的選擇:風(fēng)井井口位置的選擇，應(yīng)在滿足通風(fēng)要求的前提下，與提升井筒的貫通距離較短，并應(yīng)利用各種煤柱。對(duì)井田開(kāi)采有利的井筒位置，確定依據(jù)：傾斜方向的位置：從保護(hù)井筒和工業(yè)場(chǎng)地繁榮煤柱損失看，愈靠近淺部，煤柱的尺寸愈?。挥拷畈?，煤柱的損失愈大。c 井筒不易穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或較弱巖層。本井田的煤層埋藏較深，地表附近的沖積層又比較薄，它對(duì)井筒的開(kāi)鑿將不會(huì)造成影響。平硐：一般就是適合于煤層埋藏較淺，而且要有適合于開(kāi)掘平硐的高地勢(shì)，例如山地或丘陵，也就是要有高于工業(yè)廣場(chǎng)以上具有一定煤炭?jī)?chǔ)量。4）必須貫徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。5) 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量可靠，因此投產(chǎn)后有可靠的儲(chǔ)量及較好的開(kāi)采條件。津山、京沈干線km橫跨東西，東有秦皇島港，西鄰天津港，新建的唐山港位于津秦兩港之間。23＝Y(jié)=＋＝階段煤柱＝（2851 ＋1861 ）（4+3）247。本井田的工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算：1）工業(yè)儲(chǔ)量井