【文章內(nèi)容簡介】 中，在 28煤層底板可布置巖石集中大巷，本設計礦井中，大巷和石門服務年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設計在本設計中相同。其內(nèi)部設施也相同。巷道斷面設 計合理與 否，直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟效果和生產(chǎn)的安全條件，其基本原則是在滿足安全與技術(shù)要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價并有利于加快施工速度。本設計礦井大巷，石門斷面的各項內(nèi)容見圖 25運輸大巷斷面示意圖，圖 26石門斷面示意圖和表 25大巷石門主要參數(shù)表 。 林家灣煤礦礦井通風安全設計 第 18 頁 共 66 頁 18001200 1202000 1000600 60032042004500500500150150010020018003900450100021001600 圖 25 運輸大巷斷面示意圖 18001200 1202000 1000600 60032042004500500500150150010020018003900450100021001600 圖 26 石門斷面示意圖 表 25 大巷石門主要參數(shù)表 巷道 形狀 支護 方式 斷面積（ m2） 設計尺寸（ m2） 凈周長 (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 300 井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場設計是否合理直接影響礦華北科技學院畢業(yè)設計 第 19 頁 共 66 頁 井的安全和生產(chǎn)。 (1)礦井設計生產(chǎn)能力 及工作制度； (2)礦井開拓方式； (3)井筒及數(shù)目； (4)礦井主要運輸巷道的運輸方式； (5)礦井瓦斯等級及通風方式； (6)礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； (7)各種硐室有關(guān)的資料。 (1)環(huán)形式：立式、斜式、臥式； (2)折返式：梭式、盡頭式 。 (1)井底車場有足夠的富裕通過能力，一般應大于礦井設計生產(chǎn)能力的 30%； (2)井底車場設計時，應該考慮到增產(chǎn)的可能性； (3)盡可能提高井底車場的機械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場通過能力； (4)應該考慮 主、副井之間施工時便于貫通； (5)井底車場線路應該結(jié)構(gòu)簡單，運行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護； (6)為了保護井底車場的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應該留設相應的保安煤柱。 (7)井底車場形式也取決于礦車的類型，當采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時，其卸載站（即主井車線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其裝車站的線路布置必須與其相對應。 綜上所述，結(jié)合本設計礦井的有關(guān)設計參數(shù)，通過對各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點做簡單比較后，初步擬定本設計井田井底車場形 式為環(huán)形臥式車場。 本設計礦井井田范圍內(nèi)共有三層可采煤層，即 17， 27和 28煤層，參見可采煤層特征敘述以及巷道開拓方案示意圖。 27和 28煤層間距小，故可聯(lián)合開采， 17煤層離另兩層較遠，這一層單獨開采。 林家灣煤礦礦井通風安全設計 第 20 頁 共 66 頁 本設計井田走向長度較大，欲從井田邊界沿整個階段后退式開采，無論從時間、投資和實際開采技術(shù)條件上都要受到限制，按技術(shù)要求可將井田沿 煤層 走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個采區(qū)有一套生產(chǎn)設施，包括上下山提升、運輸設備，以便獨立進行生產(chǎn)與準備。 將井田劃分為若干采區(qū)時 應該考慮如下原則： (1)采區(qū)走向長度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開采機械化水平，采區(qū)儲量，生產(chǎn)能力與巷道維護等因素綜合考慮； (2)初步設計一般負責劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長統(tǒng)一考慮，做到初后期統(tǒng)籌兼顧，不但要全井合理，更要有利于初期； (3)采區(qū)劃分既要有意識地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性； (4)對于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當加大； (5)初期采區(qū)尺寸要適應目前輸送機的實際長度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設計井田的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存等 因素。 結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，本設計礦井第一水平劃分為六個采區(qū)， 井筒布置和施工 本設計井田采用雙立井開拓方式，布置兩個井筒，井筒穿過的巖石大部 分為粉砂巖，有少部分的細砂巖和中砂巖，詳見綜合柱狀圖。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，對本設計礦井井硐支護形式 采用 整體灌注式 ，其優(yōu)點是： 整體性好，強度較高；防水性能好；便于機械化，施工方便，勞動強度低。主井井壁厚度均為 450mm，副井井壁厚度均為 550mm。 井筒斷面布置應綜合考慮井筒 圍巖性質(zhì)、運輸方式、通風安全等因素，具體遵循原則如下： (1)符合 《 煤礦安全規(guī)程 》《 煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范 》 ，對通風、運輸、管線布置的要求，滿足施工需要； (2)有利于井筒檢修、維護、清掃和人員通行安全； (3)當提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對井筒中各種管線或其他設備的破壞減小到最低程度； (4)合理使用斷面空間，減少井筒工程量。 華北科技學院畢業(yè)設計 第 21 頁 共 66 頁 根據(jù) 本 設計礦井生產(chǎn)能力、服務年限、提升方式等實際情況，本設計礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運輸設施及輔助設施，采用 的 斷面尺寸如下： 主井：井筒直徑 ，附有一對 16t 箕斗，鋼絲繩罐道 ； 副井：井筒直徑 8 m，附有一對 礦車雙層四車罐籠，并設有梯子間，敷設電纜、排水管等，具體情況見圖 27 主井斷面圖和圖 28副井斷面圖。 礦井開拓延伸應遵循如下原則及要求： (1)保持或擴大礦井生產(chǎn)能力； (2)充分利用現(xiàn)有井巷、設備及設施，減少臨時輔助工程量，降低投資； (3)積極采用新技術(shù)、新工藝和設備； (4)加強生產(chǎn)管理、延伸的組織管理與技術(shù)管理，施工與生產(chǎn)緊密配合，協(xié)調(diào)一致，盡量減少延伸時對生產(chǎn)的影響； (5)盡可能縮短新、舊水平的同時生產(chǎn)時間 。 圖 27 主井斷面圖 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井需將主副井從 430m 水平延伸至 710m水平。井筒延伸方案主要有以下兩種： 方案一：直接延伸原有主副井； 優(yōu)點：可以充分利用原有設備和設施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費用低，管理方便； 缺點：原有井筒同時擔負生產(chǎn)和延伸任務，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井 林家灣煤礦礦井通風安全設計 第 22 頁 共 66 頁 技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個井筒的施工組織復雜，延伸后提升長度增加，提升能力下降； 方案二：暗 井延伸（即利用暗斜井或暗立井開拓下一水平，原有 主副井不延伸） 優(yōu)點：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡單，提升能力大，充分利用原有井筒提力； 缺點：增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設備；通風系統(tǒng)復雜。 通過上述兩種方案比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，初步?jīng)Q定采用直接延伸原有主副井方案。 D80005050 500 50010051001200 1200 1700 600146017101250460 13803200 320048004960285055001801801802650 圖 28 井斷面圖 井底車場及硐室 井底車場是連接井 上、 下運輸?shù)臉屑~，井下的煤通過井底車場經(jīng)井筒運至地面，地面的材料和設備通過井筒、井底車場運到各個工 作面。排水、通風、動力供應及人員上下等，也必須通過井底車場。而井底車場的形式必須適應井下運輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運輸方式的不同，井底車場的形式也各異。井底車場形式必須滿足下列要求： (1)保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，又增產(chǎn)的可能性； (2)調(diào)車簡單，管理方便，彎道及分岔點少； 華北科技學院畢業(yè)設計 第 23 頁 共 66 頁 (3)操作安全，符合有關(guān)規(guī)程規(guī)范； (4)井巷工程量小，建設投資省，便于維護，生產(chǎn)成本低； (5)施工方便，各井筒間、井底車場巷道間距迅速貫通，縮短建設時間； (6)大巷和石門與井筒的距離較大時，能夠布置 下 存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場；大巷或石門與井筒的距離較近時，可選擇臥式或斜式井底車場。 井底車場形式的確定應該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。本設計礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： (1)本設計礦井設計生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，實行三八工作制，每日凈提升 16h； (2)礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平， 分組 集中大巷布置； (3)主立井裝備 16t 的箕斗提升，副立井裝備多繩兩層四車鋼罐籠； (4)主要運輸大巷采用 10t 架線式 電機車牽引 3t底卸式礦車，輔助運輸采用 固定式礦車；井底車場設有卸載坑， 翻車機處理掘進煤； (5)本設計礦井屬于低瓦斯、低等涌水量礦井； (6)本設計礦井井田內(nèi)地質(zhì)條件較好。 綜合以上所述，結(jié)合設計要求，經(jīng)分析比較后，本設計礦井擬選用 3t 底卸式礦車環(huán)形 刀 式井底車場。 井底車場線路布置的要求 (1)井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進、出車線和回車線組成，由于通過各個井底車場的煤種 、 數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應不同。 (2)井底車場線路布置時，應充分考慮各硐 室布置的合理性； (3)井底車場的線路工程量?。? (4)為保證運行安全，應盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上； (5)盡量減少道岔和交岔點； (6)線路布置要有利于通風； (7)底卸式礦車的井底車場設計要注意調(diào)頭問題。 主井設有 3t 底卸式礦車卸載站硐室、 井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。主井井底散煤采用礦車處理，用絞車提升至車場水平 。 林家灣煤礦礦井通風安全設計 第 24 頁 共 66 頁 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處（馬頭門）、主排水泵房（中央水泵房）、水倉及清理水倉硐室、主變 電所（中央變電所）及等候室等。主排水泵房和主變電所應聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。為防止井下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標高應高出井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標高 ，水泵房及變電所通往井底車場的通道應設置閉門。 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機車庫及修理間、充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、消防材料庫、人車站等。其位置應根據(jù)線路布置和各自要求確定 。 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作應有計劃、有步驟地按一定順序進行，做到采掘并舉，掘進先行，因 此，需要研究采煤和掘進安排特點，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定。 根據(jù)本設計礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，采用井田雙翼布置單翼開采，開采順序是采用前進式，由靠近井筒的采區(qū)向井田邊界推進，采區(qū)內(nèi)的工作面推進是后退式，由采區(qū)邊界向采區(qū)上下山推進。這樣投資省、出煤快、效益好；有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，確定生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風、運輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設計礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。詳見表 26采區(qū)接續(xù)圖 表。 表 26 采區(qū)接續(xù)表 采區(qū)東一上東一下西一上西一下東二上東二下 采 區(qū)儲量 （Mt ） 采 區(qū)生產(chǎn)能力 （M t/a） 采 區(qū)服務年限 (a) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 在同一煤層內(nèi)，沿煤層傾斜方向的開采順序，可分為上行式和下行式開采。除近水平煤層外，對于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬于緩傾斜煤層，考慮到本設計井田內(nèi)共有三個可采煤層，即 1 18華北科技學院畢業(yè)設計 第 25 頁 共 66 頁 和 28煤層。其中 17煤層位于最上部， 28煤層位于最下部， 17和 18煤層分為一組，28煤層自己一組，根據(jù)其采動影響關(guān)系，采用下行開采順序。 續(xù)計劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該井田劃分為 6 個采區(qū)。合理的采區(qū)接續(xù)應有如下要求： (1)保證開采水平、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)； (2)符合煤層采動影響關(guān)系，最大限度采出煤炭資源； (3)合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機械設備的能力，提高礦井的勞動生產(chǎn) 率，簡化巷道布置，減少巷道維護費； (4)便于災