【文章內容簡介】
有良好的工程地質條件,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,并考慮其經濟合理性。本設計中,共設計有主、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 開拓方案與經濟比較本設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??紤]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 方案經濟比較在井田實際情況的基礎上,首先進行方案的粗略經濟技術比較,根據技術條件,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濟技術比較。粗略方案經濟比較見表42,43。表42 各方案經濟粗略比較表 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 生產經營工程量 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 生產經營費 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經營費總計百分率100%%從上述技術經濟比較結果來看,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經營費都低于方案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。 井筒斷面及其參數井田工業(yè)廣場位置巖層中硬穩(wěn)定,無斷層陷落柱等構造,含水層頂底巖層均為隔水層,表土沉積層約200m左右。設計主副井采用圓形斷面,砌碹支護,表土段適當加大厚度。 由經濟方案比較,可以知道,本設計采用雙立井開拓。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《煤礦設計規(guī)范》,井底車場布置形式應根據地質條件,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。 井底車場及其參數本設計井底車場設在360m水平,車場位置無斷層,圍巖穩(wěn)定,設計井型為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設計了外螺旋溜槽,斷面為圓形,,有效容量為1000t。煤倉有效容量見經驗公式41。Qmc=(~)A (41)式中:Qmc—井底煤倉有效容量,t;A—礦井設計日產量,5500t大型礦井前面系數可取小值,得Qmc=5500=990t。煤倉斷面特征及其參數見圖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,地質構造簡單、圍巖堅固部位,本設計硐室開口為矩形,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在運輸水平以下,將灑煤和井筒淋水引至主井井筒外側,設專門硐室清理。,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置密閉門,見圖411;圖 411中央變電所 central substation2)根據水倉沉淀、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