【文章內容簡介】 帶，鐵路專用線短，工程量少，工期短等諸多優(yōu)點 。 開采水平劃分 1 開采水平劃分依據及原則 開采水平的劃分將影響礦井建設時期的技術經濟指標，影響 建井初期工程量，影響基建投資。所以，開采水平的劃分要合理。其所遵循的原則如下： 1）具有合理的階段斜長 合理的階段斜長要便于煤炭的運輸，便于輔助提升，方便行人。同時還要考慮要有合理的區(qū)段數(shù)目。 2）要有利于采區(qū)的正常接替 為保證礦井均衡生產，一個采區(qū)開始減產，另一個新的采區(qū)應投入生產，必須提前準備好一個新采區(qū)。所以，一個采區(qū)的服務年限應大于一個采區(qū)的開拓準備時間。由此可見，階段斜長越長，采區(qū)儲量多，采區(qū)的服務年限就越長，越有利于采區(qū)的接替。 3）經濟上有利的水平垂高 我國多年的生產建設實際表明，開采水平垂高 過小，將造成嚴重的采掘失調。合理的加大開采水平垂高，可以增加水平儲量和服務年限，有利于集中生產，提高開采水平的生產能力，減少開采水平和同時生產的水平數(shù)目。故在運輸、通風、排水、巷道維護等技術條件能夠達到的情況下，可以適當加大水平垂高，減少水平數(shù)目。對開采進水平煤層的礦井，用帶區(qū)上下山準備時，帶區(qū)上山的長度一般不超過2021 m，帶區(qū)下山不宜超過 1500 m；用石門帶區(qū)準備時，斜長不受此限制。采用帶區(qū)準備時，采煤工作面推進方向的長度可達 1500 m。 井田開拓的方案 根據以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技 術上可行的開拓方案，分述如下： 方案一：立井兩水平，直接延深，帶區(qū)布置 方案二：立井兩水平，直接延深，盤區(qū)布置 方案三：立井兩水平，暗斜井延深，帶區(qū)布置 方案四：立井兩水平，暗斜井延深，盤區(qū)布置 各方案粗略估算費用表 方案 項目 方案一、方案二 方案三、方案四 基建費用 （萬元） 主井 2907500104=175 主斜井 41251400104=577 副井 2908000104=200 副斜井 41251500104=619 井底車場 10001600104=160 斜井井底車場 （ 300+500） 1600104=128 石門開鑿 411421200104=987 小計 1522 小計 1324 生產費用 （萬元） 立井提升 5250= 斜井提升 5250= 石門運輸 5250= 立井提升 5250=3213 立井排水 4002436540104= 立井排水 4002436540104= 斜井排水 4002436540104= 小計 小計 總計 費用 費用 （萬元） （萬元） 百分率 100% 百分率 % 方案一、二與方案三、四的區(qū)別在于是用立井延深還是暗斜井延深，相同部分可不做比較。直接延深可充分利用原設備、設施，投資少，提升單一，轉換環(huán)節(jié)少，車場工程量相對減少等。但延深與生產 相互影響而且礦井提升能力相對降低。暗斜井開拓延深與生產互不干擾，原井筒提升能力不降低，暗斜井的位置不受原井筒限制，可選在對開采下部煤層有利的位置上。但增加了上部車場工程量及運輸提升環(huán)節(jié)和設備。通過粗略比較我們可以看出方案三、四在投資上要多一點，所以我們排除方案三、四。余下的方案一、二在技術上均屬可行，具體采用那個方案要經過詳細的經濟比較才能確定。 b. 詳細經濟比較 對方案一和方案二的建井工程量和基建費的比較和比較結果見表 223 和表 224。 表 223 建井工程量 項目 方案一 方案二 初期 風井 /m 630+5 380+5 膠帶運輸大巷 /m 1900 600 軌道運輸大巷 /m 1900 600 采區(qū)上山 /m 20212 回風石門 700 后期 主井 /m 290 副井 /m 290 風井 /m 480+5 主暗斜井 /m 2280 副暗斜井 /m 2280 石門 /m 24114 膠帶運輸大巷 /m 10500 5000 軌道運輸大巷 /m 10500 5000 回風大巷 /m 1200 盤一 區(qū)上山 /m 14002 20212 盤二區(qū)上山 /m 24002 盤三區(qū)上山 /m 10002 盤五區(qū)上山 /m 18002 盤六區(qū)上山 /m 15002 盤八區(qū)上山 /m 20212 基建費用表 方案 時期 項目 方案一 方案二 工程量 單價 費用 工程量 單價 費用 （ m） （元 m 1） （萬元） （ m） （元 m 1） （萬元） 初期 風井 /m 630+5 7500 380+5 7500 膠帶運輸大巷 /m 1900 1200 228 600 1200 72 軌道運輸大巷 /m 1900 1200 228 600 1200 72 采區(qū)上山 /m 20212 1000 400 回風石門 700 1200 84 小計 后期 主井 /m 290 7500 副井 /m 290 8000 200 風井 /m 480+5 7500 主暗斜井 /m 2280 1400 副暗斜井 /m 2280 1500 342 膠帶運輸大巷 /m 10500 1200 1260 5000 1200 600 軌道運輸大巷 /m 10500 1200 1260 5000 1200 600 回風大巷 /m 1200 1200 144 盤一區(qū)上山 /m 14002 1000 280 20212 1000 400 盤三區(qū)上山 /m 10002 1000 200 盤五區(qū)下山 /m 18002 1100 198 盤八區(qū)下山 /m 20212 1100 400 共計 在上述經濟比較中需說明以下幾點； ①以上方案，布置相同的地方不做比較，只對那些可以用帶區(qū)又可以用盤區(qū)的部分作比較。 ②在以上方案經濟比較中，所列各項工程造價是根據市場價格而統(tǒng)一確定的。 由對比結果可知，在初期建井費上，兩個方案差別不大，用那個都可以。但是總的來說，方案二的費用比方案一的費用多了 %，方案一較之方案二更節(jié)省，相對較優(yōu)。 綜合經濟、技術和安全三方面的考慮，選取最優(yōu)方案 —— 方案一，即立井直接延深兩水平開拓， 第一水平為 750m,第二水平為 1020m。 礦井基本巷道 井筒 本礦井中央區(qū)工業(yè)場地內設主井、副井和中央回風井 3個井筒。 全礦井有三個井筒構成，分別是主井、副井和風井，都為立井，圓形斷面。 （ 1）主井 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 6m，斷面面積，井筒內裝備一對 20t 箕斗，井壁采用鋼筋混凝土及砌碹支護方式。此外，還布置有檢修道、動力電纜、照明電纜、通訊信號電纜和人行臺階等設施。主井主要用于提升煤炭。 主井井筒采用立井形式，圓形 斷面，凈直徑為 6m，斷面面積 ，井筒內裝備一對 20t箕斗，井壁采用鋼筋混凝土及砌碹支護方式。此外，還布置有檢修道、動力電纜、照明電纜、通訊信號電纜和人行臺階等設施。主井主要用于提升煤炭。主井井筒斷面和井筒特征表分別見圖 。 井筒特征表 井型 3 Mt 提升容器 一對 20t底卸式箕斗 井筒直徑 井深 630~880m 凈斷面積 井筒支護 鋼筋混凝土及砌碹 基巖段毛斷面積 表土段毛段面積 ~ 2）副井 副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 ，斷面面積為 ，井筒內裝備一對 3t雙層單車罐籠，井壁采用鋼筋混凝土及砌碹支護方式，井筒主要用于提料、運人、提升設備、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。副井內除裝備罐籠外，還設有梯子間作為安全出口，并設有管子道、電纜道等設備。副井井筒斷面和井筒特征表分別見圖和表 。 副井井筒斷面圖 副井井筒特征 310036425700 1502714300 271700142017201720500138620211918480D800055012005050井筒中心線井筒中心線井型 3 Mt 提升容器 一對 3t 雙層 單車罐籠帶平衡錘 井筒直徑 井深 630m~880 凈斷面積 井筒支護 鋼 筋 混 凝 土 及 砌 碹 厚500mm 基巖段毛斷面積 表土段毛段面積 ~ （ 3）風井 風井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 6m，斷面面積為，采用混凝土支護方式，備有安全出口。風井井筒斷面和井筒特征表分別見圖 2— 2— 3。 風井井筒斷面布置圖 1： 80 4 00 1 00800658002 5 003 51D770055050501200井筒中心線井筒中心線風井井筒斷面 圖 井筒特征表 井型 3 Mt 井筒直徑 井深 + 到 凈斷面積 基巖段毛斷面積 表土段毛段面積 ~ ④風速驗算 副井作為進風井，風井作為回風井，其斷面的大小必須符合風速要求。由第九章《礦井通風及安全技術》的風速驗算可知，所選擇的井筒符合風速要求。 井底車場 井底車場是連接礦井主要提升井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井筒提升和井下運輸兩大生產環(huán)節(jié)。為提煤、提矸石、下料、通 風、排水、供電、升降人員等各項工作服務，是井下運輸?shù)目倶屑~。 根據《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》 : 井底車場布置形式應根據大巷運輸方式，通過車場的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運輸大巷的相互位置，地面生產系統(tǒng)布置和井底車場巷道及主要硐室所處的圍巖條件等因素，經技術經濟比較確定，并符合下列規(guī)定： 1）大巷采用固定式礦車運輸時，宜采用環(huán)形車場。 2）當井底煤炭和輔助運輸分別采用底卸式及固定式礦車運輸時，宜采用折返與環(huán)形相結合形式的車場，并應與采區(qū)裝車站形式相協(xié)調。 3）當大巷采用帶式輸送機運煤，輔助運輸采 用無軌系統(tǒng)時，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結合形式的車場；若輔助運輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車場。 4）采用綜合開拓方式的新建礦井或擴建礦井，井下采用多種運輸方式運輸時，應結合具體條件，經方案比較后確定。 根據礦井開拓部署、井下大巷運輸方式以及工業(yè)場地布置等，從減少初期井巷工程量、縮短建井工期、有利于井底車場調車及硐室維護 等方面綜合考慮， 設計 梭 式車場布置形式，南北向進出車。車場與兩翼大巷直接相聯(lián)，初期通過 780m 北翼輔助運輸大巷與北 （ 131） 采區(qū)上（下）山相連接。 井底車場主要擔負礦井南 北翼矸石 .、材料、設備和人員的輔助運輸任務。列車運行圖表按每翼循環(huán) 1 列矸石車考慮（見圖）。 井底車場通過能力按下式計算： N= TGn?? 式中： N— 井底車場通過能力， kt/a； 252— 年工作時間與 kt 換算系數(shù) 1 103的乘積；按年工作 300d，日工作 14h 計算， min； — 運輸不均衡系數(shù)； G— 每列矸石凈載重量， G= 25=； n— 每循環(huán)列車數(shù)， n=2； T— 每循環(huán)的循環(huán)時間， min；根據列車運行 圖表，每循環(huán)的循環(huán)時間為 。 N= ? ??=3468（ kt/a） 按 8%的矸石系數(shù)，則車場的富裕系數(shù)為： K=%850003468?=4003468= 由此可以看出，井底車場的通過能力很大，完全能夠滿足礦井輔助運輸?shù)男枰? 井底車場巖性 本礦井一水平標高為 780m。井底車場位于 131煤層底板下 40m左右的石英砂巖及粗砂巖巖層中。其中，副井馬頭門全部位于石英砂巖巖層中；主井裝載硐室位于 131煤層頂板粉細砂巖中。根據所定裝載硐室位置，煤倉上口巖性介于細砂巖及花斑泥巖中，下口位于含鋁泥巖與粉細砂巖中，倉體大部分位于含鋁花斑泥巖、中細砂巖中。 井底車場硐室 主井系統(tǒng)硐室包括：箕斗裝載硐室及裝載膠帶機巷、主井井底煤倉、配煤膠帶機巷、井底清理撒煤硐室等 ， 裝載硐室凈寬 ，凈高 ，裝載膠帶機巷以上硐室凈高 ，以下硐室凈高 ，采用馬蹄形斷面，鋼筋混凝土支護；裝載膠帶機巷凈寬 ，凈高，鋪設 2條膠帶輸送機。配煤膠帶機巷連接井底煤倉上口 2 個膠帶機頭硐室，并與主井相聯(lián) ，鋪設 1 條可正、反向運輸?shù)哪z帶機，以調節(jié) 2 個煤倉煤量。 大巷運輸設備選擇 目前，國內外井下煤炭運輸主要采取礦車及膠帶輸送機兩種方式。兩種運輸方式相比，膠帶輸送機運輸具有運量大、運輸連續(xù)、轉載環(huán)節(jié)少、運營費用低等主要優(yōu)點，而且操作簡單，易于實現(xiàn)集中控制和自動化管理，特別是適合于安全高效工作面及大、中型礦井。本礦井