【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 立井單水平開(kāi)拓 (暗斜井延伸至 450m) 主、副井的井筒均為立井，布置在井田的中部，井口標(biāo)高為 +176m，井筒直接至一水平，標(biāo)高為 350m，不布置大巷，通過(guò)石門(mén)與采區(qū)上山連接，井底車(chē)場(chǎng)為環(huán)式車(chē)場(chǎng)。暗斜井延深至 450m，布置大巷，采用帶區(qū)式開(kāi)采，皮帶和軌道運(yùn)輸大巷在煤層底板巖石中，回風(fēng)大巷布置在煤層中，大巷沿煤層走向布置。如（ a）所示。 方案二：立井單水平開(kāi)拓 (暗斜井延伸至 560m) 主、副井的井筒均為 立井，布置在井田的中部，井口標(biāo)高為 +176m，井筒直接延伸至一水平，標(biāo)高為 350m，不布置大巷，通過(guò)石門(mén)與采區(qū)上山連接，井底車(chē)場(chǎng)為環(huán)式車(chē)場(chǎng)。暗斜井延深至 560m，不布置大巷，采用采區(qū)式開(kāi)采。如（ b）所示。 方案三：立井兩水平開(kāi)拓 (石門(mén)位于 100m，暗斜井延深至 560m) 主、副井的井筒均為立井，布置在井田的中部，井口標(biāo)高為 +176m，井筒通過(guò)立井延伸至 350m后，受奧灰水威脅只能采用暗斜井延深， 350m以上為一水平， 350m至 560m為第二水平。暗斜井先延深至 455m，再延深至 700m。井底車(chē)場(chǎng)為環(huán)式車(chē)場(chǎng)。不設(shè)運(yùn)輸大巷。如（ c）所示。 方案四：立井單水平開(kāi)拓 (上設(shè)輔助水平標(biāo)高為 220，暗斜井延深至 560m) 主、副井的井筒均為立井，布置在井田的中部，井口標(biāo)高為 +176m，井筒通過(guò)立井延伸至 350m后，受奧灰水威脅只能采用暗斜井延深， 350m以上為一水平， 350m至 560m為第二水平。一水平上設(shè)輔助水平，只承擔(dān)輔助運(yùn)輸、排水、通風(fēng)任務(wù)。暗斜井延深至 450m。井底車(chē)場(chǎng)為環(huán)式車(chē)場(chǎng)。 560m 處設(shè)運(yùn)輸大巷，采用帶區(qū)式開(kāi)采，皮帶和軌道運(yùn)輸大巷在煤層底板巖石中，回風(fēng)大巷布置在煤層中， 大巷沿煤層走向布置。 如（ d）所示。 由于本礦井傾向平均斜長(zhǎng) ， 礦井瓦斯較大，考慮到階段垂高不能太大及現(xiàn)有的輔助運(yùn)輸設(shè)備，本礦井最終采用兩水平的開(kāi)采方式。 （ 2）技術(shù)比較 方案一、二井筒形式相同。兩方案都是立井單水平開(kāi)拓，上山部分分兩個(gè)上山采區(qū)開(kāi)采，區(qū)別在于暗斜井延伸位置不同，采用的準(zhǔn)備方式不同，方案一采用帶區(qū)式準(zhǔn)備，方案二采用采區(qū)式準(zhǔn)備。這個(gè)兩個(gè)方案的運(yùn)輸距離較長(zhǎng)。 方案三、四主要區(qū)別在于方案三布置了一個(gè)上山采區(qū)，一個(gè)下山采區(qū)，下山采區(qū)底部掘進(jìn)到工業(yè)廣場(chǎng)保 護(hù)煤柱外；方案四是在一水平上設(shè)輔助水平，采用盤(pán)區(qū)式準(zhǔn)備。另外延深位置也不同，所采用的準(zhǔn)備方式也不同。方案三的運(yùn)輸存在往返運(yùn)輸，另外石門(mén)較長(zhǎng)。技術(shù)比較上采用方案四較合理。 （ａ） （ｂ） （ c） 0 （ｄ） 圖 22 a—方案一； b－方案二； c－方案三；ｄ －方案四 （ 3）經(jīng)濟(jì)比較 四個(gè)方案的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，分別計(jì)算匯總于下列表中： 見(jiàn) (表 2表 2表 2表 27)。 表 24 方案一 :立井單水平開(kāi)拓 項(xiàng) 目 數(shù)量(10m) 基價(jià) (元 ) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 基建費(fèi)用(萬(wàn)元 ) 主井開(kāi)鑿 表土段 69595 基巖段 76581 副井開(kāi)鑿 表土段 83999 基巖段 95036 一水平三條巖石上山 巖巷 39870 二水平 暗斜井 巖巷 39870 一水平 煤層上山 煤巷 21206 井底車(chē)場(chǎng) 巖巷 33902 一水平石門(mén) 巖巷 33902 二水平 運(yùn)輸大巷 巖巷 33902 二水平 回 風(fēng)大巷 33902 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi)用(萬(wàn)元 ) 立井提升 系數(shù) 煤量 (萬(wàn) t) 提升高度 (km) 基價(jià) (元 /) 排水 (上下山 ) 涌水量(m3) 時(shí)間 (h) 服務(wù)年限 (年 ) 基價(jià) (元 /) 150 8760 138 8760 上下山運(yùn)輸 系數(shù) 煤量 (萬(wàn) t) 平均 運(yùn)距 (km) 基價(jià) (元 /) ⑧ 小計(jì) 合計(jì) ⑨ 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 表 25 方案二 :立井單水平開(kāi)拓 項(xiàng) 目 數(shù)量(10m) 基價(jià) (元 ) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 基建費(fèi)用(萬(wàn)元 ) 主井開(kāi)鑿 表土段 69595 基巖段 76581 副井開(kāi)鑿 表土段 83999 基巖段 95036 一水平三條巖石上山 巖巷 33902 二水平 暗斜井 巖巷 33902 一水平 煤層上山 煤巷 17500 井底車(chē)場(chǎng) 巖巷 33902 下山部 分各石門(mén) 巖巷 33902 上山部 分石門(mén) 巖巷 33902 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi)用(萬(wàn)元 ) 立井提升 系數(shù) 煤量 (萬(wàn) t) 提升高度 (km) 基價(jià) (元 /) 排水 (上下山 ) 涌水量(m3) 時(shí)間 (h) 服務(wù)年限 (年 ) 基價(jià) (元 /) 150 8760 138 8760 上下山運(yùn)輸 系數(shù) 煤量 (萬(wàn) t) 平均運(yùn)距 (km) 基價(jià) (元 /) 小計(jì) 合計(jì) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 表 26 方案三 :立井多水平開(kāi)拓 項(xiàng) 目 數(shù)量(10m) 基價(jià) (元 ) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 基建費(fèi)用(萬(wàn)元 ) 主井開(kāi)鑿 表土段 69595 基巖段 76581 副井開(kāi)鑿 表土段 83999 基巖段 95036 一水平三條巖石下山 巖巷 33902 二水平 暗斜井 巖巷 33902 一水平 煤層上山 煤巷 17500 井底車(chē)場(chǎng) 巖巷 33902 一水平石門(mén) 巖巷 119 33902 二水平 各石門(mén) 巖巷 33902 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi)用(萬(wàn)元 ) 立井提升 系數(shù) 煤量 (萬(wàn) t) 提升高度 (km) 基價(jià) (元 /) 排水 (兩水平 ) 涌水量(m3) 時(shí)間 (h) 服務(wù)年限 (年 ) 基價(jià) (元 /) 150 8760 138 8760 上下山運(yùn)輸 系數(shù) 煤量 (萬(wàn) t) 平均運(yùn)距 (km) 基價(jià) (元 /) 小計(jì) 合計(jì) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 表 27 方案四 :立井多水平開(kāi)拓 項(xiàng) 目 數(shù)量(10m) 基價(jià) (元 ) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 基建費(fèi)用(萬(wàn)元 ) 主井開(kāi)鑿 表土段 69595 基巖段 76581 副井開(kāi)鑿 表土段 83999 基巖段 95036 一水平三條巖石上山 巖巷 288 39870 二水平 暗斜井 巖巷 39870 一水平 煤層上山 煤巷 21206 井底車(chē)場(chǎng) 巖巷 33902 一水平石門(mén) 巖巷 33902 二水平 運(yùn)輸大巷 巖巷 33902 二水平 回風(fēng)大巷 煤巷 17500 小計(jì) 生產(chǎn)費(fèi)用(萬(wàn)元 ) 立井提升 系數(shù) 煤量 (萬(wàn) t) 提升高度 (km) 基價(jià) (元 /) 排水 涌水量(m3) 時(shí)間 (h) 服務(wù)年限 (年 ) 基價(jià) (元 /) 150 8760 138 8760 上下山運(yùn)輸 系數(shù) 煤量 (萬(wàn) t) 平均運(yùn)距 (km) 基價(jià) (元 /) 小計(jì) 合計(jì) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 方案四比方案三的費(fèi)用多，但不超過(guò) 10%，故最終選用方案四，即選用立井二水平開(kāi)拓。 礦井基本巷道 1）井筒 礦井共有 4 個(gè)井筒，分別為主立井、副立井、西回風(fēng)立井、中央回風(fēng)立井。 （ 1）主井 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 5m，凈斷面面積 ，井筒內(nèi)裝備兩對(duì) 12 噸長(zhǎng)形箕斗，井壁采用混凝土砌碹厚 450mm，充填混凝土厚50mm。此外，還布置有檢修道、動(dòng)力電纜、照明電纜、通訊信號(hào)電纜、人行臺(tái)階等設(shè)施 。主井井筒斷面和井筒特征表見(jiàn) (圖 27，表 212)。 （ 2）副井 副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 6m，凈斷面面積為 ，井筒內(nèi)裝備一對(duì) 噸礦車(chē)雙層四車(chē)加寬罐籠一對(duì)，井壁采用混凝土砌碹支護(hù)方式，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備、矸石等。采用金屬罐道梁，行鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道、電纜道。副井井筒斷面和井筒特征表分別見(jiàn)(圖 28， 表 213)。 （ 3）風(fēng)井 風(fēng)井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 5m，凈斷面面積為 ，采用混凝土支護(hù)方式，井壁厚度為 400mm，備有安全出口。風(fēng)井井筒斷面和井筒特征表分別見(jiàn) (圖 29， 表 214)。 （ 4）風(fēng)速驗(yàn)算 所選定的主、副井作為進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)井作為回風(fēng)井，其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。由第九章《礦井通風(fēng)與安全》的風(fēng)速驗(yàn)算可知，所選擇的井筒符合風(fēng)速要求。 2）井底車(chē)場(chǎng)及硐室 從礦車(chē)在井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)行特點(diǎn)看，井底車(chē)場(chǎng)有兩大類(lèi)，即環(huán)形式和折反式。本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為 90 萬(wàn)噸，設(shè)專(zhuān)門(mén)運(yùn)煤上山、運(yùn)煤石門(mén)或運(yùn)煤大巷，均采用皮帶運(yùn)煤。井底車(chē)場(chǎng)只為輔助運(yùn)輸服務(wù)。因此選用環(huán)形 式井底車(chē)場(chǎng)，為里保證礦井生產(chǎn)及安全的需要，一般井底車(chē)場(chǎng)設(shè)有各種硐室。井底車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路布置及調(diào)車(chē)方式見(jiàn) (圖 23)。 （ 1）副井進(jìn)出車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度驗(yàn)算 L =mnLk+NLj+ Lf (28) 式中 : L—主井空重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度或副井進(jìn)出線(xiàn)長(zhǎng)度， m； M—列車(chē)數(shù)目，列； N—每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，按列車(chē)組成計(jì)算確定，其一般值見(jiàn)下表 28，輛； Lk—每列礦車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度 ， m； Lj—每臺(tái)機(jī)車(chē)的長(zhǎng)度， m； Lf—附加長(zhǎng)度一般取 10m。 由式 (28)知 L =15+1+10=。 表 28 列車(chē)牽引的礦車(chē)數(shù) 機(jī)車(chē)粘重 固定礦車(chē) (t) 底卸式礦車(chē) (t) 單機(jī) 7t 架線(xiàn)式 3035 1416 1215 8t 蓄電池式 2025 1216 14 10t 架線(xiàn)式 34 1719 1517 14t 架線(xiàn)式 2934 2630 雙機(jī) 10t 架線(xiàn)式 2030 2022 礦井為立井開(kāi)拓，煤炭由主井箕斗運(yùn)至地面；物料經(jīng)副井運(yùn)至井底車(chē)場(chǎng)，在井底車(chē)場(chǎng)換裝，由電機(jī)車(chē)運(yùn)到采區(qū)；矸石由輔助運(yùn)輸?shù)囊粐嵭≤?chē)，用電機(jī)車(chē)?yán)骄总?chē)場(chǎng)，由副井的罐籠提升到地面。 （ 1）井底車(chē)場(chǎng)的形式和布置方式 根據(jù)礦井開(kāi)拓方式，主斜井、副斜井和大巷的相對(duì)位置關(guān)系，確定為環(huán)繞式井底車(chē)場(chǎng)，副斜井、井底車(chē)場(chǎng)鋪軌以礦車(chē)輔助運(yùn)輸。井底車(chē)場(chǎng)布置如 圖 23。 （ 2）空重車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度 井底車(chē)場(chǎng)空、重車(chē)線(xiàn)調(diào)車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度按 倍列車(chē)長(zhǎng)度考慮，一列礦車(chē)為 12 個(gè)車(chē)廂，采用 1t 固定箱式礦車(chē)，型號(hào)為 外形尺寸 (長(zhǎng) 寬 高 )20208801150(mm)，取調(diào)車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)度為 70m。 （ 3）調(diào)車(chē)方式 電機(jī)車(chē)牽引重列車(chē)駛?cè)胲?chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)線(xiàn)，電機(jī)車(chē)摘鉤，駛過(guò)道岔，經(jīng)過(guò)錯(cuò)車(chē)線(xiàn)，再經(jīng)過(guò)一個(gè)道岔繞到列車(chē)尾部，將列車(chē)頂入副井重車(chē)線(xiàn)。然后，電機(jī)車(chē)經(jīng)過(guò)繞道，進(jìn)入副井空車(chē)線(xiàn)，牽引列車(chē)駛向采區(qū)，這種方式稱(chēng)為頂推式。 （ 4）硐室 井底車(chē)場(chǎng)硐室主要有：井底換裝站、井底煤倉(cāng)、主變電所、主排水泵房、消防材料庫(kù)井底清理斜巷、水倉(cāng)、調(diào)度室、等候室、保健室、機(jī)頭硐室聯(lián)絡(luò)巷等。 （ 5）井底煤 倉(cāng) 井底煤倉(cāng)的有效容量可按下式計(jì)算： Qmc=()Amc (29) 式中： Qmc—井底煤倉(cāng)有效容積， t； Amc—礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量， t； ～ —系數(shù)。大型礦井取小值，中型礦井取大值。 本礦井可取 ，礦井設(shè)計(jì)的日產(chǎn)量為 ，則需要井底煤倉(cāng)的有效容量為： Qmc== 可得煤倉(cāng)容積為 ，取煤倉(cāng) 直徑為 5m，則有效高度為 20m 主井井底煤倉(cāng)為一傾斜圓斷面煤倉(cāng)，坐落于主井底段，煤倉(cāng)直徑為 5m，有效裝煤高度為，經(jīng)計(jì)算煤倉(cāng)容量為 1483t。煤倉(cāng)采用上裝式布置，通過(guò)檢修清理斜