【文章內(nèi)容簡介】 本井田煤層下以950 m地板等高線，上以各煤層露頭為界，西部以F2斷層為界。井田走向長5 km， km，井田內(nèi)主要可采煤層2層，傾角16176。左右，各煤層情況如下表： 煤層別層厚/m 間距/m 頂?shù)装? 煤11 煤12 17 各煤層頂?shù)装鏋楹穸炔灰坏姆凵皫r，伴隨少量的炭質(zhì)泥巖 ∑M 各煤層情況表 各煤層成層平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，分布有三個(gè)大的斷層，煤質(zhì)中硬；無煤塵爆炸性危險(xiǎn)，煤層自然發(fā)火期較長； t/m3 ，本礦為低瓦斯礦井，涌水量較大。 ，減去井田內(nèi)工業(yè)場地煤柱，境界煤柱等永久煤柱損失，采區(qū)回采率確定為80%，108 噸。 根據(jù)煤層賦存情況和井田可采儲量，遵照礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將礦井生產(chǎn)能力確定為180Mt/a。 開拓方案技術(shù)比較由于本井田地勢平坦，表土層厚且有流沙層，所以，確定采用立井開拓（主井設(shè)箕斗），按煤礦設(shè)計(jì)手冊上的規(guī)定，井筒布置在井田走向的中央。為避免采用箕斗井回風(fēng)時(shí)封閉井筒困難，井田采用中央分列式通風(fēng)方式。根據(jù)井田條件和設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，本井田可劃分為1～2個(gè)水平，2個(gè)階段，階段內(nèi)采用采取區(qū)準(zhǔn)備方式，每個(gè)階段沿走向劃分為4個(gè)走向長為2550 m的采區(qū)。劃分階段個(gè)數(shù)/個(gè)階段斜長/m水平垂高/m水平實(shí)際出煤量/Mt服務(wù)年限/a區(qū)段數(shù)目/個(gè)區(qū)段斜長/m區(qū)段采出煤量/Mt水平采區(qū)2 1207 880 2500200 +1+1 64200220 4 4 水平及采區(qū)劃分情況表考慮到各煤層間距較小，宜采用集中大巷布置。為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，大巷設(shè)于煤12煤層地板下垂距為30 m的厚層粉砂巖內(nèi)。上階段運(yùn)輸大巷留作下階段回風(fēng)大巷使用。采區(qū)采用巖石集中上山聯(lián)合布置。根據(jù)以上分析，列出技術(shù)上可行的幾種方案：方案一，立井兩水平開上山上下山立井開拓；方案二，立井兩水平上下山上下山斜井開拓；方案三，立井兩水平上山上下山開拓。方案一與方案二的區(qū)別在于第二水平的開拓是用立井，上山開拓還是斜井開拓，方案一：優(yōu)點(diǎn)在于技術(shù)上簡單，系統(tǒng)簡單，生產(chǎn)環(huán)節(jié)較少，缺點(diǎn)：但要多開井筒和二水平井底車場及大巷；方案二：優(yōu)點(diǎn)在于暗斜井離煤層較近，石門長度短，工程量小。方案一與方案三的區(qū)別在于第二水平是開采水平不同。 方案1 立井二水平上山上下山開拓 （立井延伸） 立井二水平上山上下山開拓（斜井延伸） 方案3立井二水平開拓 經(jīng)濟(jì)比較表4—2—3 方案粗略估計(jì)費(fèi)用表方案項(xiàng)目方案1方案2基建費(fèi)/萬元立井開鑿石門開鑿井底車場22003000104=300540800104=1000900104=90主暗斜井開鑿副暗斜井開鑿上下斜井車場750555104=750565104=（400+600）900104=小計(jì)小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)/萬元主井提升石門運(yùn)輸立井排水4059=4059=3802436526104=暗斜井提升立井提升排水（斜、立）4059=4059=3802436526（+）104=小計(jì)小計(jì)總計(jì)/萬元費(fèi)用/萬元費(fèi)用/萬元百分率100%百分率％案1和方案2的區(qū)別僅在于是用暗斜井開拓還是直接延深立井。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單可靠。兩方案對比，第3方案需多開立井井筒（2200m），階段石門和立井井底車場；并相應(yīng)增加了井筒和石門的運(yùn)輸，提升和排水費(fèi)用。而第2方案則多開暗斜井井筒(傾角16176。，2750m)和暗斜井的上、下部車場；并相應(yīng)的增加了斜井的提升和排水費(fèi)用。粗略估計(jì)（如表4—2—3）表明：方案1費(fèi)用低于方案2的費(fèi)用，且考慮到方案1的提升、排水工作的環(huán)節(jié)少，人員上下較方便，故選用方案1.第一、三方案有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果，見下表：表4—2—4 建井工程量項(xiàng)目方案1方案3初期主井井筒/m副井井筒/m井底車場/m主要石門/m運(yùn)輸大巷/m550+20550+51000360500600+20600+51000250500后期主井井筒/m副井井筒/m井底車場/m主要石門/m運(yùn)輸大巷/m250250100015007000200200100012506500表4—2—5 生產(chǎn)經(jīng)營工程量項(xiàng)目方案1項(xiàng)目方案3運(yùn)輸提升/萬t㎞工程量運(yùn)輸提升/萬t㎞工程量采區(qū)上山運(yùn)輸一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段7044=5887043=4117042=2947041=1473=5282=3521=176采區(qū)上山運(yùn)輸一區(qū)段二區(qū)段 三區(qū)段四區(qū)段五區(qū)段一區(qū)段二區(qū)段5=7504=6003=4502=300 1 =1502=2862=143大巷及石門運(yùn)輸一水平二水平立井提升一水平二水平3520=3063=3520=3520=大巷及石門運(yùn)輸一水平二水平立井提升一水平二水平4059=2143=4059=2143=維護(hù)采區(qū)上山維護(hù)/（）262125013104=維護(hù)采區(qū)上山維護(hù)/（）226101200104=排水/萬m179。一水平二水平3802436530104=3802436512104=排水/萬m179。一水平二水平3802436526104=3802436516104=表4—2—6 基建費(fèi)用表方案項(xiàng)目方案1方案3工程量/m單價(jià)/元m1費(fèi)用/萬元工程量/m單價(jià)/元m1費(fèi)用/萬元初期主井井筒副井井筒井底車場主要石門運(yùn)輸大巷5755551000550500300030009008008006206051000450500300030009008008003640小計(jì)小計(jì)后期主井井筒副井井筒井底車場主要石門運(yùn)輸大巷2502501000150070003000300090080080012056020020020001250650030003000900800800100520小計(jì)920920總計(jì) 表4—2—7 生產(chǎn)經(jīng)營表項(xiàng)目方案1項(xiàng)目方案3工程量/單價(jià)/元 ()1費(fèi)用/萬元工程量/單價(jià)/元 ()1費(fèi)用/萬元采區(qū)上山運(yùn)輸一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段588411294147528352176采區(qū)上山運(yùn)輸一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段五區(qū)段一區(qū)段二區(qū)段750600450300150286143小計(jì)小計(jì)大巷及石門一水平二水平立井提升一水平二水平大巷及石門一水平二水平立井提升一水平二水平小計(jì)維護(hù)費(fèi)采區(qū)上山維護(hù)費(fèi)351638維護(hù)費(fèi)采區(qū)上山維護(hù)費(fèi)351211排水費(fèi)一水平二水平排水費(fèi)一水平二水平小計(jì)小計(jì)合計(jì)合計(jì) 表4—2—8 費(fèi)用匯總表方案項(xiàng)目方案1方案3費(fèi)用/萬元百分率％費(fèi)用/萬元百分率％初期建井費(fèi)100基建工程費(fèi)100102生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)100104總費(fèi)用100 結(jié)論 綜上所述，認(rèn)為方案1和方案3在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面均不相上下，但方案1基建工程費(fèi)及生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)較少，開拓延伸對生產(chǎn)的影響略少一些。故決定采用方案1，即礦井分為兩個(gè)水平；第一水平位于－600米，第二水平位于－800米，一水平只采上山階段；二水平上下山開采；階段內(nèi)沿走向劃分為兩個(gè)采區(qū)，傾斜方向兩水平上山為6和4個(gè)區(qū)段，二水平下山為3個(gè)區(qū)段。 礦井基本巷道 井筒 （1） 小魚溝主井井筒斷面圖 主井?dāng)嗝鎴D（2） 副井井筒斷面圖 副井井筒斷面圖 （3） 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D 風(fēng)井井筒斷面圖 井底車場 （1）確定井底車場的形式和各種硐室的布置 選擇井底車場形式的經(jīng)驗(yàn)及原則： ① 對于開采緩傾斜和傾斜煤層的立井和穿巖斜井，當(dāng)井筒距運(yùn)輸大巷距離近時(shí)（如40～60米），可采用臥式環(huán)形車場或梭式車場；井筒距離運(yùn)輸大巷較遠(yuǎn)時(shí)（如大于120米），可采用刀式環(huán)形車場或盡頭式車場；井筒距運(yùn)輸大巷適中時(shí)，選用立式車場；如井筒出車方向與大巷斜交，且距離較近時(shí)，可采用斜式環(huán)形車場；對中、小型礦井，無論甩車場或平車場，井底車場都可采用梭式車場。開采急傾斜煤層的礦井，可采用刀式環(huán)形車場或盡頭式車場。 ② 井底車場的形式應(yīng)與礦井的井型相適應(yīng)。大中型礦井可采用環(huán)形式或折返式車場。生產(chǎn)能力大于120萬t/a的礦井，可采用增設(shè)主井復(fù)線的環(huán)形式或車站式車場；井型大，大巷用底卸式礦車運(yùn)煤時(shí)，應(yīng)采用折返式車場(注意,底卸式礦車受卸載方向限制不能掉頭)。打巷用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤時(shí)可采用環(huán)形式或折返式車場。中、小型礦井，按距井筒的遠(yuǎn)近，可采用刀式環(huán)形車場、盡頭式車場或梭形車場。 ③ 選擇井底車場的形式還應(yīng)考慮到地面出車方向的限制，有時(shí)要求采用斜式環(huán)形車場。井底車場的位置應(yīng)選在堅(jiān)硬、穩(wěn)定的巖層中，避開斷層和破碎地帶。如果不得不在圍巖不太好的地區(qū)設(shè)置時(shí)，不宜選用巷道斷面大的車場。小魚溝礦井采用立井刀式井底車場，如圖所示： 井底車場示意圖調(diào)車方式采用頂推調(diào)車： 電機(jī)車牽引重列車駛?cè)胲噲鲋剀嚲€13，電機(jī)車摘鉤，駛?cè)氲啦鞱1 ，經(jīng)錯(cuò)車線，過N2 道岔繞至列車尾部，將列車頂入主（副）井重車線。然后，電機(jī)車經(jīng)過道岔N3 ，繞道回車線12，入主（副）井空車線，牽引空列車駛向采區(qū)。大巷用電機(jī)車為：14噸架線式電機(jī)車。礦車為：3噸側(cè)卸式礦車。（2） 驗(yàn)算空、重車線長度 運(yùn)輸大巷采用機(jī)車運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所選的電機(jī)車類型、礦車規(guī)格，驗(yàn)算主、副井空、重車線長度是否滿足《設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求?！对O(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“主井空、～2列礦車”；“副井進(jìn)、出車線的長度，大型礦井應(yīng)各能容納1～；中、～1列礦車。在出車線上應(yīng)增設(shè)一段雙道，作為材料和設(shè)備車的停放及編組之用，其長度對大型礦井應(yīng)能容納10以上的材料車；對中、小型礦井應(yīng)能容納5～10個(gè)以上的材料車?！? 可用下式進(jìn)行驗(yàn)算： L = mnL1 + L2 + L3 式中： L — 空、重車線長度； m — 列車數(shù)，應(yīng)別為：～2，～； n — 每列車礦車數(shù)，n=17； L1 — 一列礦車長度，L1 =3450mm； L2 — 電機(jī)車長度，L2 = 4500mm； L3 — 電機(jī)車制動距離，一般取12～15m，這里取15m。 則主井空、重車線的長度至少為： L = 17 + + 15 = m 副井空重車線的長度至少為 ： L = 17 + + 15 = m 主要開拓巷道 大巷斷面設(shè)計(jì)（1）選擇巷道的斷面形狀 本礦井為設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬噸的礦井，設(shè)計(jì)第一水平運(yùn)輸大巷一般服務(wù)年限30年以上。采用900mm軌距的雙軌運(yùn)輸大巷，其凈寬在3 m以上，又穿過中等穩(wěn)定巖層，故選用鋼筋砂漿錨桿與噴射混凝土支護(hù)。采用半圓拱形斷面。（2）確定巷道斷面尺寸 ① 確定巷道的凈寬度 大巷選用ZK149/550型電機(jī)車，車寬：A1 = 1335 mm，高 h = 1600 mm；3