【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。對(duì)井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開(kāi)拓。根據(jù)自然地理?xiàng)l件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等因素，綜合考慮超化礦的實(shí)際情況，采用立井開(kāi)拓較好。根據(jù)礦井提升的需要與本礦的地質(zhì)條件及《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，在本井田的中部設(shè)立主，副井筒各一個(gè)。主井用來(lái)提升煤炭，副井用來(lái)運(yùn)送人員、材料、矸石及通風(fēng)等。河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)18本礦井的瓦斯含量較大，屬于高瓦斯礦井。礦井改變必須保證礦井通風(fēng)。同時(shí)考慮到井田的實(shí)際，確定第一水平初期采用中央并列式通風(fēng)，后期采用對(duì)角式通風(fēng)，即第一水平后期在井田上部東，西角各打一風(fēng)井，以保證礦井的正常通風(fēng)。 井筒位置的確定（1）井筒位置的確定原則，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門的工程量要盡量少；，首采區(qū)要盡量少遷村或不遷村；；、厚含水層、斷層破壞帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開(kāi)高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水的威脅；，少壓煤；、電源較進(jìn)，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。(2)井筒位置的確定考慮以上井筒位置確定原則，并結(jié)合礦井實(shí)際情況，最終確定主、副井筒位于井田的中部，有利于減少礦井保護(hù)煤柱損失；同時(shí)，便于第二水平井筒延深。風(fēng)井井口位置的布置在井田上部東，西各一個(gè)。綜合以上因素，結(jié)合礦井實(shí)際情況，提出本礦井井筒布置位置如下：表 3—1—2 井筒位置坐標(biāo)井筒名稱 Y X Z副井 38446178 3812245 220主井 38446169 3812201 220東風(fēng)井 38448394 3812616 220西風(fēng)井 38445554 3813293 220 工業(yè)廣場(chǎng)的位置、形狀和面積的確定工業(yè)場(chǎng)地的選擇主要考慮以下因素：河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)19盡量位于儲(chǔ)量中心，使井下有合理的布局；占地要少，盡量做到不搬遷村莊；盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，同時(shí)工業(yè)場(chǎng)地的標(biāo)高要高于最高洪水位；盡量減少工業(yè)廣場(chǎng)的壓煤損失。根據(jù)以上原則和本礦井的實(shí)際情況，工業(yè)廣場(chǎng)與主副井筒布置位置相同，工業(yè)廣場(chǎng)面積約 公頃，定為 274m274m 的正方形。一 4501+20 井田開(kāi)拓的方案的確定 開(kāi)采水平的確定本礦井煤層最高出標(biāo)高 100m，煤層埋藏最深處達(dá)600m，垂直高度達(dá) 700m，而450 以下煤的儲(chǔ)量較少。對(duì)于本礦井開(kāi)采水平的確定，可考慮劃分為兩個(gè)水平。第一水平標(biāo)高為150m，第二水平標(biāo)高為450m。延深方式既可以選擇立井延深，也可以選擇暗斜井延深；大巷可以采用巖巷布置。 井田開(kāi)拓的方案比較本井田開(kāi)拓方式的選擇，主要考慮超化礦的具體情況。因此，提出以下三個(gè)方案：方案一：立井兩水平，一水平150m，二水平450m，直接延深方案二：立井兩水平，一水平150m，二水平450m，暗斜井延深方案三：立井三水平，一水平100m，二水平300m，三水平500m 直接延深三種開(kāi)拓方案的開(kāi)拓示意圖見(jiàn)圖 3—2—2 所表示。河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)20一 450150++2 +圖 3—2—2 方案比較圖河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)21從以上方案的簡(jiǎn)圖可以對(duì)方案一和方案三進(jìn)行直接比較，一方案的生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，方案三比方案一多開(kāi)設(shè)立井井筒，階段石門和立井井底車場(chǎng) ，并相應(yīng)的增加了井筒和石門的運(yùn)輸，提升，排水費(fèi)用所以在方案一和方案三中決定選擇方案一。余下的一，二方案均屬技術(shù)上可行的方案，水平服務(wù)年限也均符合要求，兩者要通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較才能夠確定其優(yōu)劣?；üこ塘繒r(shí)期 項(xiàng)目 方案一 方案二主井井筒/m 350+20 350+20副井井筒/m 350+5 350+5井底車場(chǎng)/ m 1000 1000主石門/m 0 0早期運(yùn)輸大巷/m 1000 1000主井井筒/m 300 915副井井筒/m 300 915井底車場(chǎng)/m 1000 300+500主石門/m 850 0后期運(yùn)輸大巷/m 2630 2630基建費(fèi)用表方案一 方案二項(xiàng)目 工程量/m單價(jià)/元*m1費(fèi)用/萬(wàn)元工程量/m單價(jià)/元*m1費(fèi)用/萬(wàn)元主井井筒 370 3000 111 370 3000 111副井井筒 355 3000 355 3000 井底車場(chǎng) 1000 900 90 1000 900 90主石門 0 800 0 0 800 0運(yùn)輸大巷 1000 800 80 1000 800 80早期小計(jì) 主井井筒 300 3000 90 915 3000 副井井筒 300 3000 90 915 3000 井底車場(chǎng) 1000 900 90 300+500 900 72主石門 850 800 68 0 800 0運(yùn)輸大巷 2630 800 2630 800 后期小計(jì) 共計(jì) 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)22生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用項(xiàng)目方案一 方案二石門運(yùn)輸1323= 0提升1323= 1323=697.31323=排水3802436516104=3802436516（+27）104=1012合計(jì) 費(fèi)用總表方案一 方案二項(xiàng)目 費(fèi)用/萬(wàn)元 百分率/% 費(fèi)用/萬(wàn)元 百分率/%基建工程費(fèi)用 100 130生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用 100 103總費(fèi)用 100 3495 111 從上面的表格中的計(jì)算可以看出，方案二的總費(fèi)用要比方案一的高出 11%，很明顯方案一要比方案二優(yōu)越的多，所以決定采用方案一。 井筒 (1)主井主井主要用于提煤。井筒直徑 ，采用 6t 多繩摩擦式提煤箕斗進(jìn)行煤炭提升。支護(hù)材料：基巖段采用單層砼結(jié)構(gòu)，凍結(jié)段采用雙層砼結(jié)構(gòu)；井壁厚度：基巖段 350mm，凍結(jié)段 700mm。井筒裝備有鋼絲繩罐道，井深 390m。河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)23主井井筒斷面布置如下：(2)副井主要用于升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼作通風(fēng)、排水。為防止斷繩事故，設(shè)有防墜器。井筒凈直徑 。支護(hù)材料：基巖段采用單層砼結(jié)構(gòu)，凍結(jié)段采用雙層砼結(jié)構(gòu)；井壁厚度：基巖段 400mm，凍結(jié)段 800mm。井筒內(nèi)裝備有鋼絲繩罐道、梯子間、電纜線和水管管道等。井深為 375m。副井井筒斷面布置如下： 副 井 斷 面 圖601450570216233主 井 斷 面 圖河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)24副井風(fēng)速校核： maxQVMSA=163。式中：——通過(guò)井筒的風(fēng)速，m/s；——通過(guò)井筒的風(fēng)量，m3/s；——井筒凈斷面積，m2；S——井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井取 ；——《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速；maxV由此： =180。 ＝8m/s所以井筒選擇符合要求。(3)風(fēng)井風(fēng)井主要用于回風(fēng)兼作礦井的安全出口。配備有梯子間及管路、電纜等。采用砼支護(hù)，井壁厚度為 300mm，井深 120m。風(fēng)井井筒斷面布置如下： 風(fēng) 井 斷 面 圖河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)25表 3－3 井筒特征井筒名稱 主井 副井 風(fēng)井用途 提煤 提料、矸、人、進(jìn)風(fēng) 回風(fēng)提升設(shè)備 6t 箕斗 1t 雙層單車罐籠 ——井筒傾角（176。） 90 90 90斷面形狀 圓 圓 圓支護(hù)方式 混凝土砌碹壁 混凝土砌碹壁 混凝土砌碹壁井筒深度（m） 390 375 120凈（ ） 斷面積掘（ ） 井底車場(chǎng)井底車場(chǎng)是連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)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(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸、下料、供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)。井底車場(chǎng)首先必須保證礦井生產(chǎn)所需要的運(yùn)輸能力，并應(yīng)滿足礦井不斷持續(xù)增產(chǎn)的需要。為此，井底車場(chǎng)的設(shè)計(jì)通過(guò)能力應(yīng)大于礦井生產(chǎn)能力 30～50﹪。其次，在滿足井底車場(chǎng)通過(guò)能力的前提下應(yīng)盡量減少其掘砌體積，而且井底車場(chǎng)應(yīng)便于管理和安全操車。結(jié)合超化礦的實(shí)際情況，采用梭式車場(chǎng)，具體參照井底車場(chǎng)平面圖。 道岔的選型單開(kāi)道岔：DK630/5/15 主要尺寸為 a=3967 b=4333 l=8300 轍叉角為 11176。1839。36對(duì)稱道岔：DC630/3/15 主要尺寸為 a=2560 b=2852 l=5375 轍叉角為 18176。2639。06渡線道岔：DK630/5/1514 主要尺寸為 a=3967 b=4333 l=14934 轍叉角為11176。1839。36河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)26 基本巷道斷面機(jī)軌合一大巷斷 面 特 征 表掘進(jìn)斷面凈斷面 凈周長(zhǎng) 最大風(fēng)量巷道規(guī)格（m 2） （m 2） （m）支護(hù)形式（m 3/s）5200mm4300mm 砌碹 斷 面 特 征 表河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)27掘進(jìn)斷面 凈斷面 凈周長(zhǎng) 最大風(fēng)量巷道規(guī)格（m 2） （m 2） （m） 支護(hù)形式 （m 3/s）6000mm3100mm 錨桿 斷 面 特 征 表掘進(jìn)斷面 凈斷面 凈周長(zhǎng) 最大風(fēng)量巷道規(guī)格（m 2） （m 2） （m） 支護(hù)形式 （m 3/s）6000mm3100mm 16 錨桿 101025 10252450 1505 450 170250150運(yùn) 輸 上 山 斷 面1 ：河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)284 準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)的原則在一定的地質(zhì)開(kāi)采技術(shù)條件下，準(zhǔn)備巷道的布置直接關(guān)系著礦井和工作面生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。準(zhǔn)備巷道的布置方式成準(zhǔn)備方式。合理的準(zhǔn)備方式，通常在技術(shù)可行的多種準(zhǔn)備方式中進(jìn)行技術(shù)比較后確定。確定合理的準(zhǔn)備方式一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：(1)有利于礦井合理集中生產(chǎn)，使采區(qū)有合理的生產(chǎn)能力和增產(chǎn)能力；(2)安全生產(chǎn)條件好，符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定；(3) 保證具備完善的生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于充分發(fā)揮機(jī)電設(shè)備的效能，并為采用新技術(shù)、發(fā)展綜合機(jī)械化和自動(dòng)化創(chuàng)造有利條件；(4) 要技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、盡量簡(jiǎn)化巷道系統(tǒng)，減少設(shè)備占用率和生產(chǎn)成本費(fèi)用，便于采區(qū)和工作面的正常接替；(5)煤炭損失少，有利于提高采出率。 采區(qū)走向長(zhǎng)度的確定確定采區(qū)走向長(zhǎng)度需要考慮地質(zhì)、開(kāi)采和生產(chǎn)技術(shù)條件及經(jīng)濟(jì)因素。A. 了便于布置帶采區(qū)巷道，往往以較大的地質(zhì)構(gòu)造作為采區(qū)邊界。本煤層為不易自然發(fā)火層，所以對(duì)采區(qū)長(zhǎng)度不易太大。B. 技術(shù)上主要考慮區(qū)段巷道的運(yùn)輸、掘進(jìn)和供電問(wèn)題，本區(qū)段平巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，一臺(tái)輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度可達(dá) 500～1500m。c. 合理的采區(qū)走向長(zhǎng)度，不但要求在技術(shù)上切實(shí)可行，而且在經(jīng)濟(jì)上應(yīng)合理，使噸煤費(fèi)用降低。緩傾斜煤層雙翼一般不小于 1000m，采區(qū)采用綜合機(jī)械化，采區(qū)走向可達(dá) 2500m 以上，綜合本礦井實(shí)際情況，本礦井首采區(qū)走向長(zhǎng)度為 2022 米。河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)29 工作面長(zhǎng)度的確定根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定：綜采面長(zhǎng)度一般不小于 160m。但結(jié)合本礦井的實(shí)際情況，采區(qū)工作面的長(zhǎng)度為 170m 可以滿足產(chǎn)量的要求，確定采區(qū)工作面的長(zhǎng)度為 170m。煤層有自燃性，發(fā)火期 3～6 個(gè)月，為了減少發(fā)火危險(xiǎn)擬選擇完全沿空掘巷技術(shù)，而且本采區(qū)地質(zhì)條件也允許采用沿空掘巷，盡量不留煤柱，減少自然發(fā)火危險(xiǎn)。 采區(qū)上下山布置及采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式首采區(qū)設(shè)有三條上山，回風(fēng)上山層位較高，軌道上山和運(yùn)輸上山層位較低，運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)，每條上山走向距離 25m，回風(fēng)上山比其它二條上山高 10m 左右。由于礦井第一水平采用對(duì)角式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，兩風(fēng)井回風(fēng)。開(kāi)拓巷道布置二條巖石上山（軌道上山和回風(fēng)上山）和一條煤層上山（運(yùn)輸上山） ，軌道上山主要用于進(jìn)風(fēng)、運(yùn)料、運(yùn)矸和行人，運(yùn)輸上山主要用于運(yùn)煤，回風(fēng)上山專用于回風(fēng)。它們通過(guò)采區(qū)車場(chǎng)和采區(qū)進(jìn)風(fēng)平巷及回風(fēng)平巷進(jìn)行連接，再和工作面相連接。 采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)的確定綜合考慮煤層開(kāi)采條件、開(kāi)采順序、運(yùn)輸能力、機(jī)械化程度、管理水平、采掘接替等因素，當(dāng)采用綜采時(shí)，采區(qū)內(nèi)布置一個(gè)工作面。即 “一礦一面” ，一面生產(chǎn)，一面?zhèn)溆谩?煤層和工作面的開(kāi)采順序和接替順序本井田主采煤層為二 1 煤，采用上山布置，進(jìn)風(fēng)平巷和回風(fēng)平巷采用沿空掘巷，采區(qū)內(nèi)采用留置保護(hù)煤柱保護(hù)上下山開(kāi)采，開(kāi)采順序如下圖 4—6 所示，它的接替順序?yàn)椋?，2，3，4，5，6……河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)301357246890圖 46 工作面接替順序 確定采區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式(1) 尺寸順槽的尺寸應(yīng)能滿足綜放工作面運(yùn)煤、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)的需要，由此確定順槽的尺寸為 4800mm3100mm。(2)支護(hù)方式采用錨網(wǎng)支護(hù)，錨索補(bǔ)強(qiáng)，這種支護(hù)方式經(jīng)濟(jì)效益好，且掘進(jìn)速度快。(3)掘進(jìn)通風(fēng)采用壓入式局扇進(jìn)行通風(fēng)，局扇應(yīng)在新鮮風(fēng)流處。 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)采區(qū)內(nèi)的開(kāi)采采用后退式開(kāi)采，通風(fēng)方式采用 U 型通風(fēng)方式。這種通風(fēng)方式有風(fēng)流系統(tǒng)簡(jiǎn)單，漏風(fēng)小的優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)流系統(tǒng)為：副井→井底車場(chǎng)→大巷→軌道上山和運(yùn)輸上山→工作面運(yùn)輸平巷→綜采工作面→工作面軌道平巷→回風(fēng)上山→風(fēng)井運(yùn)煤系統(tǒng)為：綜采工作面→工作面運(yùn)輸平巷→運(yùn)輸上山→溜煤眼→大巷→井底煤倉(cāng)→主井運(yùn)料系統(tǒng)為：副井→井底車場(chǎng)→大巷→軌道上山→工作面軌道平巷河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)31→綜采工作面運(yùn)矸系統(tǒng)為：綜采