【文章內容簡介】 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(jīng)方案比較后確定。根據(jù)礦井開拓方式，立井和大巷的相對位置關系，確定為折返梭式井底車場（圖47），副井、井底車場鋪軌以礦車輔助運輸，大巷輔助運輸為電機車。2）空重車線長度對于采用固定式礦車作為輔助運輸?shù)拇笾行偷V井，空、重車線的長度應為列車長。，其尺寸為。電機車選用蓄電池電機車。每列車14節(jié)車廂。空、重車線的長度應不小于33。副井提升矸石，運輸材料，為使其長度留有調整的余地，并考慮出矸工作不均勻、不連續(xù)，故空、。這就要求井底車場空、。所選車場的空車線的長度L副空，所選車場的重車線的長度L副重，符合要求。3）調車方式井底車場內設 2 臺架線式機車（軌道），車場內的材料設備、集裝箱平板車由架線機車牽引，重車頂入卸載站，機車返回井底車場存車線。大巷來的機車直接倒入卸載站然后運走。兩翼大巷駛入井底車場的電機人車在存車場存放，該處同時作為上、下井人員換乘點。4）硐室井底硐室主要有：井底煤倉、主變電所、主排水泵房、消防材料庫、井底清理斜巷、水倉、調度室、等候室、急救室、機頭硐室、聯(lián)絡巷等。①井底煤倉主井井底煤倉為一垂直斷面煤倉，坐落于井底車場膠帶運輸斜巷與主井之間，煤倉直徑為，有效的裝煤高度為，經(jīng)計算煤倉容量為，工作面的最大出煤能力為，主井運輸能力為，兩者之差為，故主井井底煤倉的設置有利于主井運輸能力的緩解。②水倉布置及清理水倉布置在井底車場空重車線的一側，礦井正常涌水量為，最大涌水量為，所需水倉的容量為：根據(jù)水倉的布置要求，水倉的容量為： （41）式中：——水倉容量，； ——水倉有效斷面，； ——水倉長度。則： 由以上計算可知：，因此，設計的水倉容量滿足要求。井底車場巷道及硐室，除煤倉、裝卸載硐室等采用現(xiàn)澆混凝土支護外，其余的都采用錨噴支護，遇到圍巖破碎的地方加金屬網(wǎng)支護圖44皮帶運輸大巷表45運輸大巷巷道特征表圍巖類別斷面面積/設計掘進尺寸噴射厚度/凈周長/凈掘進寬度/高度/巖530049001501740錨桿錨固形式外露長度/排列方式排間距/長度/直徑/頂幫頂幫頂幫樹脂50交錯240020002018表46 運輸大巷每米工程量及材料消耗量圍巖類別計算掘進工程量/材料消耗量水溝長度/錨桿數(shù)量噴射材料/金屬網(wǎng)/藥卷數(shù)量金屬網(wǎng)/片巷道墻角頂兩幫巖1551圖45 軌道運輸大巷表47 輔助運輸大巷巷道特征表圍巖類別斷面面積/設計掘進尺寸噴射厚度/凈周長/凈掘進寬度/高度/巖48004200100錨桿形式外露長度/排列方式排間距/長度/直徑/頂幫頂幫頂幫樹脂100交錯210021001616表48 輔助運輸大巷每米工程量及材料消耗量圍巖類別計算掘進工程量/材料消耗量水溝長度/錨桿數(shù)量噴射材料/金屬網(wǎng)/ 藥卷數(shù)量粉刷面積/ 巷道墻角巖1圖46回風大巷1主井，2副井，3井底煤倉，4回風大巷，5運輸大巷，6軌道大巷，7水倉圖47井底車場示意圖1）開拓系統(tǒng)本礦井設計的開拓系統(tǒng)可以概括為立井單水平水集中大巷式開拓。2）通風系統(tǒng)本設計井田的通風系統(tǒng)采用中央并列式，其通風線路為：副井→軌道大巷→進風行人斜巷→帶區(qū)運輸斜巷→工作面→帶區(qū)回風斜巷→回風大巷→風井。3）運煤系統(tǒng)回采工作面→帶區(qū)運輸斜巷→運輸大巷→井底煤倉→主井→地面。4）運料系統(tǒng)副井→軌道大巷→運料石門→軌道中巷→運料斜巷→帶區(qū)回風斜巷→工作面。5）排矸線路 掘進工作面→帶區(qū)回風斜巷→運料斜巷→軌道大巷→副井。6） 排水線路回采工作面→帶區(qū)回風斜巷→運料斜巷→軌道大巷→井底車場水倉→水泵房→副井排水管路→地面7)滅火系統(tǒng)本設計礦井各煤層均存在自燃發(fā)火傾向，發(fā)火期一般為個月，為了預防煤層自燃發(fā)火，因本帶區(qū)采用俯采，不能采用灌漿防火，因灌漿水會涌入工作面，影響工作面的生產，故采用阻化劑和惰性氣體或氮氣、均壓措施等防火。8)瓦斯抽放系統(tǒng)本井田瓦斯相對涌出量為，屬高瓦斯礦井，為了預防瓦斯事故，確保礦井安全，必須進行預抽放瓦斯，降低瓦斯?jié)舛?，本礦井采用瓦斯道與鉆孔抽放相結合方式進行抽放，同時必須采取預防突出措施。9)移交生產時井巷開鑿位置首先向地下開掘主、副井筒，掘至米水平后，開掘部分井底車場及大巷，同時掘回風道，到井田東部再開掘斜巷與東風井打形成通風系統(tǒng)，形成通風系統(tǒng)后，再回頭掘進初始未掘出的車場硐室及線路。 帶區(qū)劃分及開采順序 帶區(qū)形式及尺寸的確定本著盡量利用特殊條件和自然地質構造劃分帶區(qū)的原則，考慮到設計范圍內的斷層大且走向發(fā)育，傾向上布置受到限制，因此充分利用斷層劃分帶區(qū)，以斷層、工業(yè)廣場煤柱線為帶區(qū)的邊界。這樣，帶區(qū)邊界為主和一部分煤柱，工業(yè)廣場煤柱共用，既減少了煤柱損失，又避免了采空區(qū)內出現(xiàn)較大的斷層給開采帶來的困難。根據(jù)煤層的賦存條件，該井田為近水平煤層，傾角在左右，可以采用盤區(qū)式準備和帶區(qū)式準備，但與盤區(qū)式準備相比，帶區(qū)式準備有下列優(yōu)點：1）巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低、投產快。2）運輸系統(tǒng)簡單，占用設備少，運輸費用低。3）傾斜長壁工作面的回采巷道可以沿煤層掘進，可以保護固定方式，故可以使工作面保持長，對于綜合機械化采煤非常有利。4）通風線路短，風流方向轉折變化少，系統(tǒng)簡單。5）對某些地質條件的適應性強，如斷層、頂板淋水、采空區(qū)注漿防水、瓦斯含量高等。根據(jù)現(xiàn)有情況，可將井田劃分為四個帶區(qū)。(見表：49)表：49 帶區(qū)劃分表帶區(qū)帶區(qū)面積（）可采儲量()生產能力（）服務年限()北一4162240北二3841240南一3720240南二3158240以上計算所得結果均為平均值。 帶區(qū)劃分的合理性 參照國家目前開采技術條件，可知以上各工作面的選取是合理的，適合于近水平中厚煤層、回采工藝為綜采的情況。下面從技術、經(jīng)濟因素的角度來分析以上各條帶尺寸選擇及劃分的合理性：1）技術因素帶區(qū)生產時，斜巷內鋪設膠帶運輸機，根據(jù)我國目前運輸機生產現(xiàn)狀，膠帶機其長度在之間，考慮到帶區(qū)實際斜長，可用兩臺膠帶機搭接，這樣可解決工作面推進長度過長的問題，即解決了條帶斜巷的運輸問題。隨著通風技術的發(fā)展，現(xiàn)階段獨頭掘進的距離可達3000多米，因此通風問題對帶區(qū)傾斜長度的大小沒有限制。帶區(qū)變電所設在軌道大巷附近，考慮到帶區(qū)斜長過大將使供電距離增大，電壓降升高，勢必影響到工作面機電設備的啟動，因而結合實際情況，把變電所布置在帶區(qū)中央，以解決供電問題。2）經(jīng)濟因素目前，根據(jù)我國采煤機械化發(fā)展現(xiàn)狀及采煤方法的使用情況，結合本設計礦井的地質構造因素，帶區(qū)傾斜長度的劃分是比較合理的。不僅有利于工作面的持續(xù)推進，減少工作面的搬家次數(shù)，也有利于工作面及帶區(qū)的正常接替，而且開采時采用沿空留巷，減少了煤柱損失，增加了可采儲量及服務年限，利于集中生產，從經(jīng)濟上考慮其優(yōu)越性是明顯的。 開采順序在煤礦開采過程中，煤層與各回采工作面有計劃按一定順序組織開采，才能保證整個井田的均衡生產與正常接替，因此礦井開采順序的確定對礦井開采至關重要。對于單一及中厚煤層，沿傾斜推進分為仰斜和俯斜開采兩種。 條帶內沿傾斜方向的推進方向可分為前進式與后退式兩種。前進式是回采工作面向遠離大巷方向推進，運輸斜巷及回風斜巷在回采工作面之后采空區(qū)中維護，這種工作面推進方式有投產快、出煤早的優(yōu)點，但巷道維護困難，漏風量大，因此這種方式只在頂板巖石堅硬，地質變化很小，無自燃發(fā)火傾向的薄煤層中才考慮使用，本設計井田采用后退式回采，即回采工作面由條帶邊界向大巷方向推進，以保證條帶運輸斜巷及回風斜巷具有良好的維護條件，避免了嚴重漏風，更有利于預防煤層的自燃發(fā)火。5帶區(qū)巷道布置 煤層地質特征 帶區(qū)位置設計首采帶區(qū)（北一帶區(qū)）位于井田中部偏東部，巖石大巷西南部。 帶區(qū)煤層特征帶區(qū)所采煤層為4號煤層，其煤層特征：黑色，亮煤為主，具有金屬玻璃光澤，煤層平均厚度 ，煤層傾角平均。煤的容重 。帶區(qū)平均瓦斯涌出量為，瓦斯涌出量較大，為高瓦斯礦井，有突出的危險。 煤層頂?shù)装鍘r石構造情況煤層頂?shù)装鍘r石為粉砂巖，泥巖，細砂巖，中等穩(wěn)定，煤層特征及頂?shù)装鍘r性見煤層特征表：（表51） 表51煤層特征表煤層煤厚（）穩(wěn)定程度頂?shù)装鍘r性4中等穩(wěn)定粉砂巖、粗砂巖 水文地質帶區(qū)內水文地質條件較簡單，涌水來源主要為4號煤層上覆砂巖、粉砂巖等弱含水層裂隙水，和底板砂巖和石灰?guī)r等強含水層，預計正常涌水量，最大涌水量為 。 生產能力及服務年限本帶區(qū)設計生產能力為，則帶區(qū)服務年限為： （51）式中： ——帶區(qū)服務年限，； ——帶區(qū)生產能力，； ——帶區(qū)可采儲量，； 帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng) 帶區(qū)準備方式的確定本帶區(qū)煤層賦存穩(wěn)定，地質構造簡單，傾角很小，屬于近水平煤層，適用于傾斜長壁采煤法，帶區(qū)走向長度為1978米，傾斜長度平均為1092米，適用帶區(qū)式準備方式。帶區(qū)準備方式優(yōu)點，不需要開掘上山，大巷掘出后便可以掘帶區(qū)斜巷、開切眼和必要的硐室車場，因此巷道系統(tǒng)簡單；運輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)少，費用低，系統(tǒng)簡單，運輸設備、數(shù)量和輔助人員少；工作面長度可保持等長，對綜合機械化非常有利；受斷層影響??；技術經(jīng)濟效果顯著，國內實踐表明，在工作面單產、巷道掘進率、采出率、勞動生產率和噸煤成本等幾項指標方面，都有顯著提高和改善。本設計礦井大巷布置在巖石中，輔助運輸采用軌道，電機車牽引。 帶區(qū)巷道布置1）帶區(qū)煤柱由后面第8章通風設計確定工作面采用副井進風，風井回風的布置方式，每個工作面共布置兩條斜巷，一側布置一條，一條為進風巷（運輸斜巷)；另一側為回風巷。一般主、副井部分大巷貫通形成通風回路之后就可以布置回采巷道，但工作面產量大，瓦斯涌出量較大，前期采用中央并列式通風，中后期采用中央分裂列式通風，軌道大巷、運輸大巷和回風大巷均布置在巖石中。2）區(qū)段要素設計帶區(qū)北一帶區(qū)位于大巷西北側，走向長平均，傾向長平均。帶區(qū)內劃分12個區(qū)段，區(qū)段平均長 ，寬 ，工作面長，區(qū)段斜巷均為寬，高。3）開采順序首采帶區(qū)為北一帶區(qū)，然后依次采北二帶區(qū)，南一帶區(qū)，南二帶區(qū)。帶區(qū)內采用下行式依次開采。帶區(qū)內工作面采用一進一回 U 型通風系統(tǒng)，即：工作面兩側各布置一條巷道，一條運料斜巷，一條回風斜巷。4）帶區(qū)運輸帶區(qū)內各分帶的運輸斜巷鋪設的膠帶輸送機，煤炭經(jīng)帶區(qū)運煤斜巷、帶區(qū)運煤斜巷和運輸大巷直接到井底煤倉。帶區(qū)內輔助運輸采用軌道，電機車牽引，材料車從井底車場出來，經(jīng)軌道大巷和運輸斜巷到工作面。 帶區(qū)生產系統(tǒng)1）運煤系統(tǒng)煤由工作面刮板運輸機 →帶區(qū)運輸斜巷轉載機、破碎機 →帶區(qū)運輸斜巷膠帶輸送機 →運輸大巷→井底煤倉 →主井箕斗提升機 →地面。1) 輔助運輸系統(tǒng)工作面設備材料經(jīng)副井罐籠運至井底車場，由軌道大巷運至運料斜巷巷，經(jīng)無極繩絞車提至工作面。運輸路線如下：地面 →副井 →225m井底車場 →軌道大巷 →運料斜巷→帶區(qū)回風斜巷 →工作面2) 通風系統(tǒng)副井 →井底車場 →軌道大巷→進風行人斜巷→帶區(qū)運輸斜巷 →工作面→帶區(qū)回風斜巷→回風大巷→中央風井3) 排矸系統(tǒng)巷道沿煤層掘進，礦井投產后，基本不產生矸石，在局部掘進穿越巖層和施工風橋、斜巷運輸機機頭硐室時產生的少量矸石，采用礦車將矸石運到廢棄巷道中，因此在地面不設排矸系統(tǒng)。4) 供電系統(tǒng)供電：地面變電站 →副井 →中央變電所 →運輸大巷→帶區(qū)變電所→帶區(qū)運輸斜巷→工作面5) 排水系統(tǒng) 在工作面水自流入回風斜巷，回風斜巷設置排水泵將水排至大巷排水溝，經(jīng)水溝水排入井底車場水倉，然后經(jīng)管道排到地面。 帶區(qū)內巷道掘進方法帶區(qū)內所有工作面斜巷均沿煤層底板掘進，采用綜掘機，并配備膠帶輸送機和型刮板輸送機進行掘進。利用軌道和礦車完成材料設備的運送，人工清理浮煤。利用錨桿機進行巷道頂錨桿和錨索的打眼、安裝工作；選用手持風動鉆機來完成幫錨桿的打眼和安裝工作。掘進頭利用聯(lián)絡巷貫通構成通風系統(tǒng)，在掘聯(lián)絡行貫通前的獨頭段采用局部通風機通風。每個掘進工作面配備兩臺FDⅡ型 255KW型局部通風機，通風方式為壓入式。 帶區(qū)生產能力及采出率1）帶區(qū)生產能力本礦井設計生產能力為 ，采用綜合機械化采煤工藝，采用一次采全高，工作面產量大，布置一個工作面即可滿足礦井產量要求。（1）工作面的生產能力，按下式計算： （52）式中： ——工作面生產能力，萬； ——工作面長度，； —— 煤層厚度，； ——工作面年推進長度，； —— 煤層容重，； ——工作面回采率，取。則：（2）煤巷掘進面生產能力，按下式計算： （53）式中： ——掘進面生產能力，萬 ；—— 掘進面長度，取區(qū)段斜巷寬掘進寬度，；—— 煤厚，；——掘進進面年推進長度，；—— 煤層容重，；——掘進面回采率，取 。則： 帶區(qū)