【文章內容簡介】 而F8斷層兩側塊段則相對簡單。經分析認為一水平F8斷層南側的南一上采區(qū)，其平均走向長度達2km，可實現雙翼開采，且可采儲量大，煤層穩(wěn)定性好，構造簡單，其位置又基本處于井田走向中部，這將為首采區(qū)位置靠近井口提供有利條件。根據上述原則，設計在充分總結國內先進煤礦設計經驗的基礎上，對本礦井井口位置的選擇提出了二個方案，現分述如下：I方案：主井口位置設在F8斷層南側，9號勘探線202號孔以南250m處，工業(yè)場 地設主、副井兩個井筒，另在8號勘探線水11—1號孔附近設一回風井。井底車場位于一水平450m標高，初期主、副井掘至車場水平，然后通過450m總石門與首采區(qū)聯絡。礦井初期移交采區(qū)為南一上采區(qū)，一個刨煤機綜采工作面，井下采用集中大巷，分區(qū)石門開拓（見圖2332332）。II方案：主井井口位置設在8號勘探線水11—1號孔與434號孔之間，距水11—1號孔約210m處的煤層露頭處。工業(yè)場地內設主、副井兩個立井井筒，其中主井除擔負提煤外，還兼作主要回風井。礦井初期在190m水平設一輔助運輸車場，兩條立井均掘至190m井底車場水平，然后通過暗斜井與一水平450m井底車場聯系。初期450井底車場僅布置水泵房、變電所及水倉和井下火藥庫硐室，2號井底煤倉、3t卸載與1t翻車機聯合硐室等工程可在礦井移交后建設。本方案初期移交采區(qū)位置及工作面?zhèn)€數與I方案相同，井下開拓方式仍采用集中大巷，分區(qū)石門開拓（見圖233圖2334）。兩方案的技術經濟比較詳見表2331。現根據本井田特點，對上述兩個方案進行比選：（一）I方案井口位置基本位于井田中央，而II方案則將一對立井由井田中央移至I方案風井附近，用箕斗井兼作回風井，且由于II方案將立井車場水平由450 m標高移至190 m標高，使主、副井井筒長度又減少540 m， m。 （二）由于II方案工業(yè)場地位于煤層淺部露頭附近，，,。（三）由于II方案的暗斜井基本位于投產采區(qū)的中部，設計利用暗斜井兼作首采區(qū)的上山巷道，減少了采區(qū)工程量。另外，II方案雖然在190m標高增加了一個輔助運輸車場，但由于450m水平井底車場在礦井移交時只需將水泵房、變電所、水倉等部分工程建成，而2號井底煤倉、3t側底卸礦車卸載站及1t翻車機聯合硐室等其它井底車場工程可延至礦井投產后再進行建設。使該部分投資后延，實行邊采邊建，達到 “自我造血，以煤養(yǎng)煤，滾動發(fā)展”的目的。 （四）II方案由于首采區(qū)煤流向上運輸，煤流順暢，避免了反向運輸，減少了井下運營費。但在首采區(qū)開采結束后，一水平其它采區(qū)開采時，則增加了一段暗斜井運輸環(huán)節(jié)，而在二水平開采時，則增加了二段暗斜井運輸環(huán)節(jié)，使礦井后期井下運營費用增加，這也是本方案最突出的缺點。但如將礦井后期每年增加的運營費用與本方案初期節(jié)省的投資利息比，則礦井后期每年增加的運營費用遠小于 II方案初期節(jié)省的投資利息。并且II方案初期首采區(qū)生產時，由于煤流向上運輸，無反向運輸環(huán)節(jié)，因此，初期井下運營費用較I方案少。 （五）II方案礦井工業(yè)場地位于煤層露頭處，需留設的保護煤柱較I方案小。 （六）經計算，I方案主、副井提升設備均需采用多繩摩擦輪提升機，地面建（構）筑物采用鋼筋混凝土外箱內框結構形式井塔，且主井需裝備一對9t箕斗，副井裝備一對雙層四車罐籠。而II方案由于井筒長度減少，主、副井提升設備只需采用單繩纏繞式提升機，主井裝備一對6t箕斗，副井裝備一對單層雙車罐籠，地面建（構）筑物采用鋼井架。因此，從主、副井提升設施及裝備看，I方案投資較II方案多540多萬元。（七）I方案由于井口位置基本處于井田中部，后期二水平開拓將主、副井直接延深至二水平700m標高，井下煤炭、人員、材料、矸石等可由700m水平直接提至地面，井下運輸環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)簡單，且礦井后期通風容易。而II方案因立井與二水平之間的聯絡增加一段暗斜井運輸環(huán)節(jié)，井下運輸環(huán)節(jié)明顯增多，井下煤炭、矸石、材料、人員等提升需多段接力，礦車在井下運行時間長，系統(tǒng)可靠性下降。另外暗斜井通風阻力較立井通風阻力大，造成礦井后期通風困難。（八）II方案由于立井井筒長度縮短，其建井工期較I方案減少8個月。通過上述對方案的綜合比選，設計認為：II方案雖然后期運輸環(huán)節(jié)較多，生產成本有所增加，但其初期投資較I方案大幅度減少。，且建井工期也較I方案少8個月。故設計推薦采用II方案的井口位置。三、井下開拓巷道布置按上述確定的井口及工業(yè)場地位置方案，設計在綜合考慮井上下總體布置及其相互影響的基礎上，并結合地面工業(yè)場地平面布置及井下190m井底車場布置，對井下開拓巷道布置提出了二個方案：I方案：在8號勘探線的水111號孔與434號孔之間開鑿主、副立井，當副立井掘至190m水平后，形成副立井輔助運輸車場。利用190m水平前石門作為副井存車線，副井進出車方位基本與8號勘探線平行，190m井底車場采用繞道自滑車場，車場與中央采區(qū)軌道上山（副斜井）通過190m軌道石門聯系。軌道石門采用調度絞車對拉，采區(qū)上山（暗斜井）方位基本平行于8號勘探線，在層位上采區(qū)軌道上山（副斜井）基本沿16號煤層底板之下約10m的巖石中布置，傾角15176。；采區(qū)運輸機上山（主斜井）則以14176。傾角布置于17與18號煤層間的巖石中（局部穿18號煤層），由190m井底車場井底一號煤倉上口直達450m井底車場煤倉；采區(qū)回風上山（回風斜井）則沿16號煤層布置，其回風通過190m回風石門與主井相連，主井兼作礦井的主要回風井，其井底撒煤通過設在主井底的溜道,溜到250m石門后直接裝入礦車，并運至副斜井。對于后期二水平開拓，設計在7號勘探線的53與54號孔之間另開鑿一副立井,承擔二水平矸石，材料運輸,并兼作后期的主要進風井,其主運輸則仍采用二段皮帶暗斜井通過450m水平的二號井底煤倉進入主斜井皮帶。見圖2335和圖2336。II方案：井口位置及初期開拓巷道布置基本與I方案相同，但設計在綜合考慮地面工業(yè)場地布置的基礎上，對主、副立井提升方位角和190m井底車場及190m軌道石門運輸方式作了改變。190m井底車場采用盡頭折返式布置方式，190m井底車場調車及190m軌道石門運輸均采用防爆內燃機車牽引1t礦車的運輸方式。各上山層位、坡度與I方案相同,為適應主、副立井提升方位角的變化,各暗斜井筒的平面位置與I方案有所不同,主要變化為主斜井由在回風斜井的內側, 調到回風斜井的外側。主井底撒煤處理系統(tǒng)與I方案方式相同。對于礦井后期二水平開拓，則采用二段暗斜井開拓方式。兩方案后期水平大巷布置相同,詳見圖2333和圖2334.現對上述兩方案作如下分析比較:I方案:優(yōu)點:利用190m水平前石門作為副井存車線，副井進出車方向與前石門相同，車場順暢，石門工程量少。副井輔助運輸車場采用繞道自滑車場，其車場線路工程量較II方案少265m。190m軌道石門采用調度絞車對拉運輸，設備投資少。4．后期二水平開拓另打一副立井，輔助提升環(huán)節(jié)少，提升能力大，通風容易。缺點：因井下進出車方位與地面進場方向垂直，致使地面工業(yè)場地布置困難，場地布局分區(qū)不太明確。另外，副井絞車房因工藝布置及場地限制，需采用架空式，基礎采用鋼筋混凝土柱，加大了土建工程投資。副井輔助運輸車場采用繞道自滑方式、人力輔助調車，勞動強度大，車場通過能力小，安全可靠性低。同時因副井下放、上提礦車的種類及載重量各有不同，車場設計困難，車場空重車線路坡度很難同時滿足各種礦車自滑調車的要求。190m運輸石門采用調度絞車對拉運輸，礦車在采區(qū)上部車場運行均需人力輔助調車，勞動強度大，安全性差礦井后期二水平開拓另開鑿一副立井，采用多繩摩擦輪提升機提升。由于在井田中央增設副井工業(yè)廣場及相應的工業(yè)建筑并相應須從主工業(yè)場地延伸公路、電力、供排水管線，造成礦井占地及壓煤量增加，使礦井后期投資大，地面工業(yè)場地分散，管理復雜。II方案：優(yōu)點：由于井下進出車方位與地面進場方向平行，有利于地面工業(yè)場地布置，工業(yè)場地平面布局合理。井下190m輔助運輸車場及石門采用內燃機車運輸，運行可靠，安全性好，工人勞動強度小，車場通過能力大。3．后期二水平開拓采用二段暗斜井，工業(yè)場地集中，煤柱損失小，投資少，管理方便，經濟效益好。缺點：190m井底車場工程量大，較I方案多265m。后期二水平開拓由于采用二段暗斜井方式，井下形成兩段提升，增加了主、輔提升環(huán)節(jié)，井下運營費用高，由于風路長，礦井后期通風阻力較大。綜上所述，設計認為II方案具有初期井巷工程量小，初期投資少等優(yōu)點，且后期不開鑿副立井，工業(yè)場地集中，管理方便，雖然后期通風阻力較大，但目前通風機性能完全可滿足通風需要，因此設計推薦II方案。四、水平劃分及標高（一）開采上限及回風水平標高的確定按防水煤柱高度計算的結果，并考慮煤層露頭處風氧化帶對開采頂板的影響，以及“天窗”范圍及構造情況，暫定本礦井各煤層開采上限為175m。待礦井建設后可視實見圍巖條件及涌水情況作相應調整。至于回風水平標高的確定，設計根據東榮二、三礦回風大巷實見圍巖條件及施工情況，將首采區(qū)回風水平標高降至190m，增加回風大巷與風氧化帶底界面的高度，使回風大巷位于較好的圍巖條件下，以確保生產安全，同時也可探明實際地質情況。（二）運輸水平標高的確定本井田呈一單斜構造，各煤層傾角為15～25176。井田開采下部邊界為900m水平，從開采上限至井田下部邊界垂高725m，因此礦井至少以二個水平開采。根據本井田的煤層賦存條件及儲量分布情況，設計對各運輸水平標高的確定提出了兩個方案，分述如下：I方案：第一水平運輸巷道確定在450m標高，垂高275m，一水平各采區(qū)全部采用上山開采；第二水平運輸巷道布置于700m標高，垂高250m，二水平700m以上采區(qū)全部采用上山開采，700m～900m標高煤層利用700m水平運輸巷實行下山開采。II方案：第一運輸水平標高確定在450標高，實行上、下山開采，其中450m以上煤層為上山開采，450～700m標高實行下山開采。第二運輸水平確定在700m標高，700～900m煤層實行下山開采。經比較認為，有利于礦井一水平的長期穩(wěn)產高產，并可滯后掘進二水平暗斜井，因此，設計采用II方案。對于第一運輸水平標高的確定，設計也曾提出兩個方案。第I方案運輸水平在450m標高；第II方案運輸水平在500m標高。經技術經濟比較認為：I方案在450m以上各采區(qū)斜長達1050m，傾角15～20176。，可滿足設計要求。如選用第II方案，則因采區(qū)斜長達1240m，現有提升設備選型困難，無法滿足設計要求。，但初期增加暗斜井工程量550m。綜上所述，設計一水平標高設在450m，實行上下山開采；二水平標高設在700m，實行下山開采。五、大巷布置（一）主要運輸巷道布置根據本井田的煤層賦存條件，井田內14個可采煤層中共分上、中、下三個層群。其中，中層群含12個可采煤層，而上、下層群只分別有5號層和29～1b號層，并且與中層群間距較大，因此，設計主要對中層群的煤層分組情況進行了分析。從中層群各煤層間距變化情況看，其主力開采煤層16與18號層間距和18與20號層間距均為40～45m左右，煤層間距相差不大。因此，設計對中層群煤層分組主要從采區(qū)服務年限合理的角度來考慮，將9～18號層作為上層組，20～26號層作為下層組。鑒于上述煤層分組情況，設計對主要運輸大巷布置方式曾提出集中大巷分區(qū)石門布置和集中石門分組大巷布置兩個方案。經分析，一水平450m以上共劃分6個采區(qū)，其中南二和北二采區(qū)沒有分層組劃分，只有南一和北一分上下層組劃分采區(qū)。因此，采用集中大巷分區(qū)石門布置較集中石門分組大巷布置可節(jié)省565m巷道。通過上述分析比較，設計采用集中大巷分區(qū)石門布置方式，其南翼450m主運巷沿18號煤層布置，北翼450m主運巷沿16號煤層布置。（二）回風水平巷道布置根據前述回風水平標高確定，設計為減少巷道壓煤，回風大巷主要沿26號煤層175m標高布置。但首采區(qū)回風石門底板標高為190m。六、采區(qū)劃分、采區(qū)儲量及開采順序（一）采區(qū)劃分及采區(qū)儲量根據本井田構造情況，設計對一水平采區(qū)劃分主要以斷層和褶曲構造作為采區(qū)分界，且盡可能考慮加大采區(qū)走向長度。本井田主力開采煤層有11120號4個煤層，而其它均為參加配采的煤層，設計根據一水平沿走向分布的斷層及褶曲構造情況，將一水平450m以上部分沿走向分為四個塊段，其分別為南一、南二、北一、北二。從各塊段的煤層可采情況，及前述煤層分組情況，將南一、北一塊段分為上、下層組來劃分采區(qū)，其分別為南一上、南一下、北一上、北一下采區(qū)。而南二、北二兩個塊段因其可采煤層數減少，總儲量不大，且各可采層在塊段范圍內多為局部可采，因此，設計將南二、北二兩個塊段分別作為一個采區(qū)考慮，不再按層組重新劃分采區(qū)。以上所述采區(qū)劃分情況均針對中層群煤層而言，對于上層群5號煤層和下層群291b號煤層，在一水平范圍內只有個別塊段經濟可采儲量較大，因此，設計暫按殘采考慮。根據上述采區(qū)劃分情況，一水平450m以上中層群共劃分6個采區(qū)，其各采區(qū)儲量及服務年限見表2332。本礦井達到設計產量時移交一個采區(qū)，即南一上采區(qū)。（二）采區(qū)接續(xù)本礦井煤層間距較大，開采煤層薄，經計算，對于煤層間距為40m左右的薄煤層，