【文章內(nèi)容簡介】 有良好的工程地質(zhì)條件，不受洪水、巖崩、滑坡的威脅；6）用斜井開拓時，應盡量考慮井筒在煤層中、底板巖層中或者穿巖布置等各種可能性，并考慮其經(jīng)濟合理性。本設(shè)計中，共設(shè)計有主、副、風三個井筒，工業(yè)廣場位于井田走向的中央，見圖41。圖41 井筒位置分布圖 location of the shafts主井井筒裝備12t箕斗一對；副井裝備為一對3t雙層罐籠。各井筒特征見表41。表41 井筒斷面特征表 crosssection characteristic of the shafts井筒類型井筒直徑/m井筒凈斷面積/m2井筒支護井筒長度/m井筒裝備主井砌碹530一對12t箕斗副井砌碹490一對3t雙層罐籠風井6砌碹460 開拓方案與經(jīng)濟比較本設(shè)計中井田煤層傾角變化不大，煤層沿走向為傾斜、緩傾斜變化，煤層等高線由240m變化到600m，兼用采區(qū)和帶區(qū)布置。考慮到要滿足水平的服務年限，及運輸掘進等成本，礦井采用單水平上下山開拓，水平標高確定為360m。本設(shè)計采用巖層大巷，大巷坡度取3‰～5‰；運輸大巷的布置采用全煤組集中布置；運輸大巷采用機軌合一設(shè)計，采用蓄電池式電機車運輸和膠帶運輸。 開拓方案的提出結(jié)合井田的實際情況，井田開拓采用立井開拓，可分單水平或兩水平，提出技術(shù)上可行的四種方案如下：方案Ⅰ：單水平立井開拓，上下山開采。水平標高為360m，見圖42；圖42 開拓方案 Ⅰ development schemeⅠ方案Ⅱ：單水平立井開拓，上山開采。水平標高為600m，見圖43；圖43 開拓方案 Ⅱ development scheme Ⅱ方案Ⅲ：兩水平開拓暗斜井延深，上山開采。第一水平標高為360m，立井開拓；第二水平標高為600m，采用暗斜井延深，見圖44；圖44 開拓方案 Ⅲ development scheme Ⅲ方案Ⅳ：兩水平開拓立井延深，上山開采。第一水平標高為360m，立井開拓；第二水平標高為600m，采用立井延深，見圖45。圖45 開拓方案 Ⅳ development scheme Ⅳ 方案經(jīng)濟比較在井田實際情況的基礎(chǔ)上，首先進行方案的粗略經(jīng)濟技術(shù)比較，根據(jù)技術(shù)條件，將方案1與方案方案3與方案4進行比較，排除其中兩個相對較劣的方案，然后對剩下的兩個方案進行精確的經(jīng)濟技術(shù)比較。粗略方案經(jīng)濟比較見表42,43。表42 各方案經(jīng)濟粗略比較表 brief parison on economy 方案項目方案1方案2基建費/萬元主井開鑿副井開鑿風井開鑿石門開鑿井底車場5303000104=1594903000104=1474603000104=138474800104=1000900104=90主井開鑿副井開鑿風井開鑿石門開鑿井底車場7703000104=2317403000104=2227003000104=210140800104=1000900104=90小計小計生產(chǎn)費/萬元立井提升石門運輸上下山運輸16595=16595=16595=立井提升石門運輸上山運輸16595=16595=16595=小計小計總計費用/萬元費用/萬元百分率100%百分率%方案3方案4基建費/萬元主井開鑿副井開鑿風井開鑿石門開鑿井底車場暗斜井開鑿5303000104=1594903000104=1474603000104=138474800104=1000900104=904000750104=300主井開鑿副井開鑿風井開鑿石門開鑿立井延伸井底車場5303000104=1594903000104=1474603000104=1382474800104=10503000104=3151000900104=90小計小計生產(chǎn)費/萬元立井提升運輸16595=16595=立井提升運輸16595=16595=小計小計總計費用/萬元費用/萬元百分率100%百分率%表43 建井工程量 engineering quantity of shaft construction項目 方案 方案1方案3 主井井筒/m 副井井筒/m初期 井底車場/m 主石門/m 運輸大巷/m5304901000476470077074010002544700 主井井筒/m 副井井筒/m后期 井底車場/m 主石門/m 運輸大巷/m 上、下山/m000032003800300300100047448002200方案1和方案2的區(qū)別僅在于是用立井單水平開拓時水平標高的選擇；經(jīng)比較兩方案費用相差不大，但考慮到方案1的提升、排水工作的環(huán)節(jié)少，投產(chǎn)早，人員上下較方便，以及方案1在通風方面優(yōu)于方案2，所以方案1與方案2比較中排除方案2。方案3和方案4的區(qū)別也僅在于兩個水平開拓時是用立井延深還是暗斜井延深；經(jīng)比較兩方案費用相差大于10%，所以方案3與方案4比較中排除方案4。將剩下的方案1與方案3進行經(jīng)濟上的精確比較，詳見表44～47。表44 基建費用表 capital expenditure list方案項目方案1方案3工程量/m單價/元m1費用/萬元工程量/m單價/元m1費用/萬元前期主井井筒/m副井井筒/m井底車場/m主石門/m運輸大巷/m530490100047647003000300090080080015914790376770740100025447003000300090080080023122290376小計后期主井井筒/m副井井筒/m井底車場/m主石門/m運輸大巷/m上、下山/m00003200380030003000900800800600000025622830030010004744800220030003000900800800600909090368132小計484共計表45 生產(chǎn)經(jīng)營工程量 engineering quantity of production項目方案1項目方案3運輸提升/萬tkm工程量運輸提升/萬tkm工程量大巷、石門運輸主石門采區(qū)石門立井提升（+）====一水平石門運輸二水平石門運輸一水平提升二水平提升====表46 生產(chǎn)經(jīng)營費 production cost list方案項目方案1方案3工程量/萬tkm1單價/元（tkm）1費用/萬元工程量/萬tkm1單價/元（tkm）1費用/萬元大巷石門小計立井提升小計合計表47 費用總表 total cost 方案項目方案1方案3初期建井費基建工程費生產(chǎn)經(jīng)營費總計百分率100%%從上述技術(shù)經(jīng)濟比較結(jié)果來看，方案1和方案3的費用相差不大，但方案1的初期建井費和生產(chǎn)經(jīng)營費都低于方案3；另外北翼邊界區(qū)域的煤層底板標高為250～600m，采用方案3就需要應用輔助水平，從而增加井下的運輸環(huán)節(jié)，使生產(chǎn)系統(tǒng)復雜化。綜上所述，采用方案1，即：單水平開拓，水平標高360m,立井開拓。 井筒斷面及其參數(shù)井田工業(yè)廣場位置巖層中硬穩(wěn)定，無斷層陷落柱等構(gòu)造，含水層頂?shù)讕r層均為隔水層，表土沉積層約200m左右。設(shè)計主副井采用圓形斷面，砌碹支護，表土段適當加大厚度。 由經(jīng)濟方案比較，可以知道，本設(shè)計采用雙立井開拓。主井井深加上井底水渦深度為530m，提升容器為一對12t箕斗，。井筒支護：基巖段砌碹厚350mm，表土凍結(jié)段厚1000mm，充填混凝土厚50mm，掘進斷面d=6550mm。見圖4表48。 圖46 主井井筒斷面圖 crosssection of main shaft表48 主井井筒參數(shù)表 parameter list of main shaft井型表土段毛斷面積井筒直徑基巖段毛斷面積井深530m提升容器一對12t箕斗凈斷面積基巖段砌碹厚350mm表土凍結(jié)段厚1000mm沖填混凝土厚50mm 副井井深加上井底水渦深490m，提升容器為一對3t雙層單車罐籠，，，井筒支護基巖砌碹厚450mm，表土段凍結(jié)厚1200mm，充填混凝土厚50mm，掘進斷面d=7750mm。見圖4表49。圖47 副井井筒斷面 crosssection of auxiliary shaft表49 副井井筒參數(shù)表 parameter list of auxiliary shaft井型表土段毛斷面積井筒直徑基巖段毛斷面積井深490m提升容器一對3t雙層單車罐籠凈斷面積基巖段砌碹厚450mm表土凍結(jié)段厚1000mm沖填混凝土厚50mm3. 風井 井筒直徑6m，。見表4圖48。表410 風井井筒參數(shù)表 parameter list of ventilation shaft井型井深460m基巖段毛斷面積井筒直徑凈斷面積表土段毛斷面積圖48 風井井筒斷面圖 crosssection of ventilation shaft 井底車場及硐室《煤礦設(shè)計規(guī)范》，井底車場布置形式應根據(jù)地質(zhì)條件，大巷運輸方式、運量、井筒提升方式，井筒與主要大巷的相對位置，以及地面生產(chǎn)系統(tǒng)的布置等條件確定。井底車場巷道與主要峒室位置，應選擇在穩(wěn)定堅硬的巖層中，并避開較大斷層、含水層、松軟層、煤與瓦斯突出危險煤層。 井底車場及其參數(shù)本設(shè)計井底車場設(shè)在360m水平，車場位置無斷層，圍巖穩(wěn)定，設(shè)計井型為180萬t/a，采用單水平立井開拓。360m水平采用立井環(huán)形車場，見圖49。 井底車場相關(guān)硐室．主井系列硐室主井系列硐室由井底煤倉、箕斗裝載硐室、清理灑煤硐室等組成。1主井皮帶道2通過線3副井重車線4副井空車線5材料車線圖49 井底車場 shaft station1）井底煤倉在立式煤倉內(nèi)設(shè)計了外螺旋溜槽，斷面為圓形，,有效容量為1000t。煤倉有效容量見經(jīng)驗公式41。Qmc=(～)A （41）式中：Qmc—井底煤倉有效容量，t；A—礦井設(shè)計日產(chǎn)量，5500t大型礦井前面系數(shù)可取小值，得Qmc=5500=990t。煤倉斷面特征及其參數(shù)見圖410，表411。圖410 井底煤倉斷面特征圖 characteristic graph of bottom coal bunker crosssection 表 411井底煤倉斷面特征表 characteristic list of bottom coal bunker crosssection生產(chǎn)能力/萬ta1容量/t圓形斷面直徑/㎜凈斷面/㎡煤倉高度/m支護方式1801000650028錨噴加混凝土2）箕斗裝載硐室布置在運輸水平以下，地質(zhì)構(gòu)造簡單、圍巖堅固部位，本設(shè)計硐室開口為矩形，采用鋼筋混凝土支護。3）清理灑煤硐室，由于箕斗井底煤倉設(shè)在運輸水平以下，將灑煤和井筒淋水引至主井井筒外側(cè)，設(shè)專門硐室清理。，由耙斗裝入礦車提升到井底車場水平，裝入煤倉。副井系列硐室主要有：中央變電所、水倉、機電車庫與機電維修硐室、調(diào)度室、等候室、火藥庫等。1）中央變電所布置考慮到便于維護、管理、線路短以及主排水硐室、管子道的布置，設(shè)在副井井筒附近，主要變電所通道與副井進車線相連。水泵房與主變電所之間用耐火材料砌筑隔墻，并設(shè)有鐵門。為防止井下突然涌水，水泵房與變電所通往井底車場的通道設(shè)置密閉門，見圖411；圖 411中央變電所 central substation2）根據(jù)水倉沉淀、清理、備用的需要，水倉分組進行布置，每組分水倉分沉淀倉和清理倉兩部分。兩個水