【文章內(nèi)容簡介】 的具體條件提出幾個方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選擇經(jīng)濟(jì)上合理的方案。4）根據(jù)水平接替關(guān)系在上一水平減產(chǎn)前，新水平即做好一個水平從投產(chǎn)到減產(chǎn)為止的時間，必須大于新水平的準(zhǔn)備時間。正常情況下，~2年，井底車場、~2年，延伸井筒需要1年，合計需要4~5年的時間。開拓延伸加上水平過渡需要7~9年，所以每個礦井在確定水平高度時，必須使開采時間大于開拓延伸加上水平過渡所需要的時間。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》：當(dāng)煤層傾角大于12度時，宜采用走向長壁采煤法。本礦井煤層傾角大于15度，故采用走向長壁采煤法。根據(jù)本井田的實(shí)際情況，以及煤層賦存的條件，提出兩個在技術(shù)上可行的方案：方案一：采用單水平上下山開采方案二：采用立井+暗斜井雙水平開采總的來說，兩個方案在技術(shù)上均可行，各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要通過經(jīng)濟(jì)比較，才能確定其優(yōu)劣。首先對下階段的巷道布置在技術(shù)上比較兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)，詳見表42。表42 兩種開拓方案的技術(shù)分析表方案方案一：采用立井單水平上下山開采方案二：采用立井雙水平加暗斜井上山開采優(yōu)點(diǎn)（1） 開拓巷道工程量小，兩階段共用一組大巷和平巷，掘進(jìn)率較低（2） 提升運(yùn)輸距離較短（3） 保護(hù)煤柱損失少，可以提高回采率（4） 下山階段輔助運(yùn)輸容易（1） 采準(zhǔn)巷道施工容易，工藝簡單（2） 對工作面通風(fēng)有利，可以避免下行風(fēng)帶來的缺點(diǎn)，通風(fēng)費(fèi)用較少（3） 對于煤炭的回采有利（4） 延伸井筒的施工比較方便缺點(diǎn)（1）施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備要求多（2）掘進(jìn)速度慢，掘進(jìn)費(fèi)用高（3）下山開采，工作面生產(chǎn)難度增加，排水困難（4）順槽內(nèi)運(yùn)輸費(fèi)用較高，生產(chǎn)費(fèi)用較高（5）兩順槽間風(fēng)壓差別較大，通風(fēng)困難（1）開拓巷道工程量大，增加準(zhǔn)備時間（2）提升能力小，動力消耗大，提升費(fèi)用高（3）風(fēng)路長，風(fēng)阻大，通風(fēng)費(fèi)用高（4）暗斜井的維護(hù)較為困難，維護(hù)費(fèi)用高對于兩個方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較：因兩個方案劃分的采區(qū)基本相同，所以采區(qū)上山的經(jīng)濟(jì)比較可以忽略不計，具體比較如下：表43 方案一，單水平上下山開采項(xiàng)目工程量單價費(fèi)用運(yùn)輸能力/萬t1520萬t排水/萬t㎡㎡合計表44 方案二，暗斜井延伸，兩水平開采名稱掘進(jìn)費(fèi)用長度（m）費(fèi)用（元/m）總費(fèi)用（萬元）運(yùn)輸暗斜井9223000回風(fēng)暗斜井9223000井底車場11003000330運(yùn)輸大巷12693000合計通過兩個方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，很顯而易見，方案二比方案一增加兩條912m暗斜井，以及相應(yīng)的采準(zhǔn)巷道，掘進(jìn)費(fèi)用明顯高于方案一，而且相應(yīng)的運(yùn)煤、提升費(fèi)用尚未計入表中，使得方案一的優(yōu)勢更加突出，所以方案一為最優(yōu)方案。綜上所述，本設(shè)計采用單水平上下山聯(lián)合的方式。本井田設(shè)計水平為580m水平，第一階段：，；第二階段：。表42 水平儲量及服務(wù)年限水平序號可采儲量/萬t服務(wù)年限/年第一階段第二階段由于本井田煤層間距較近，層間距約為80m，故采用集中大巷，為便于維護(hù)，將大巷布置到煤層底板巖層中，又由于設(shè)計中通風(fēng)方式為并列式，所以采用一條大巷布置，大巷距煤層底板間距一般為30m。大巷支護(hù)方式掘進(jìn)時期及時支護(hù)采用錨桿支護(hù)，后期采用混凝土砌碹，巷道斷面特征見圖圖44雙軌大巷斷面圖、數(shù)目、用途和規(guī)格1）大巷的位置選擇大巷位置的原則：掘進(jìn)量少，費(fèi)用少。維護(hù)條件好，煤柱損失少，有利于通風(fēng)和防火，運(yùn)輸方便。本礦井的可采煤層有兩層，雙軌大巷布置在煤層底板巖層的500m水平處，距煤層底板30m。2）大巷的數(shù)目和用途根據(jù)運(yùn)輸和通風(fēng)條件，本礦井共布置一條雙軌大巷。承擔(dān)整個水平運(yùn)煤、進(jìn)風(fēng)、運(yùn)料、排水、排矸、行人等任務(wù)。3）大巷的規(guī)格因?yàn)榇笙锏姆?wù)年限都長，所以都采用錨噴支護(hù)。各大巷具體斷面如下：大巷運(yùn)輸方式采用礦車運(yùn)輸，軌型為18公斤/m，軌道大巷軌距600m，對大巷運(yùn)輸方式選擇的依據(jù)是：1） 由于設(shè)計生產(chǎn)能力小，采用此種運(yùn)輸方式能滿足要求。2） 噸公里運(yùn)輸費(fèi)較低。3） 運(yùn)輸能力大，機(jī)動性強(qiáng)，隨著運(yùn)距和運(yùn)量的變化可以增加列車數(shù)。4） 礦車運(yùn)煤可同時解決煤炭、矸石、物料和人員的運(yùn)輸問題。5） 對巷道直線度要求不高，能適應(yīng)長距離運(yùn)輸。根據(jù)井田地質(zhì)情況，煤層賦存較穩(wěn)定，煤層厚度約為7m多，井田走向4km，以上條件很適合綜合機(jī)械化采煤，而設(shè)計規(guī)范規(guī)定綜采工作面單翼采區(qū)走向長度應(yīng)超過1500～2000m。因此將井田劃分為四個采區(qū)。合理的開采順序是在考慮煤層采動影響的前提下，有步驟、有計劃的按照一定的順序進(jìn)行，保證采區(qū)、工作面的正常接替以保證安全、均衡、高效的生產(chǎn)，并且有利于提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。合理的開采順序可以保證開采水平、采區(qū)、回采工作面的正常接替，保證礦井持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，最大限度地采出煤炭資源，減少巷道掘進(jìn)率及維護(hù)工程量；合理的集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備能力，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，便于防止災(zāi)害，保證生產(chǎn)安全可靠。根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，新建礦井采區(qū)開采順序必須遵循先近后遠(yuǎn)，逐步向井田邊界擴(kuò)展的前進(jìn)式開采。多煤層開采時，一般先采上層，后采下層的下行式開采，還應(yīng)厚、薄煤層合理搭配開采；開采有煤與瓦斯突出煤層時，應(yīng)按開采保護(hù)層、抽放瓦斯及單獨(dú)開采技術(shù)措施要求，順序開采。為保證均衡生產(chǎn)，一個采區(qū)開始減產(chǎn)，另一個采區(qū)即應(yīng)投入生產(chǎn)。為此，必須準(zhǔn)備好一個新的采區(qū)。所以，一個采區(qū)的服務(wù)年限應(yīng)大于一個采區(qū)的開拓準(zhǔn)備時間。按照礦井生產(chǎn)初期不搬遷村莊、先近后遠(yuǎn)、先易后難的原則，進(jìn)行采區(qū)接續(xù)安排。移交生產(chǎn)為一采區(qū)，服務(wù)年限6年，之后接替順序?yàn)槎?、三采區(qū)。采區(qū)儲量及接續(xù)見表42。表42采 區(qū) 儲 量 及 接 續(xù) 表 采區(qū)名稱可采儲量（Mt）生產(chǎn)能力（Mt/a）服務(wù)年限（a）開采起止時間(a～a)接續(xù)采區(qū)一60～6二二87～14三三714～21井底車場是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升的樞紐，是礦井的咽喉，因此，井底車場設(shè)計是否合理，是直接影響著礦井的安全和生產(chǎn)。根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，井底車場布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式、通過井底車場的貨載運(yùn)量、井筒提升方式、井筒與主要運(yùn)輸大巷的相互位置、地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置和井底車場巷道及主要硐室處圍巖條件等因素，經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。由于本設(shè)計礦井采用立井提升方式為箕斗提升，大巷采用礦車運(yùn)輸，井底車場與大巷距離較遠(yuǎn)且需用石門聯(lián)系，從主副井井底車場到大巷均與石門聯(lián)系，所以井底車場型式選為立式車場。1主井 2副井 3井底煤倉 4水倉5水泵房 6中央變電所 7清煤斜巷圖43井底車場根據(jù)《礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，井下硐室應(yīng)根據(jù)設(shè)備安裝尺寸進(jìn)行布置，并應(yīng)便于操作、檢修和設(shè)備更換，符合防水、防火等安全要求。井下主要硐室位置的選擇，應(yīng)符合下列規(guī)定：a 應(yīng)選擇在穩(wěn)定堅硬巖層中，應(yīng)避開斷層、破碎帶、含水巖層；b 井下硐室不布置在煤與瓦斯突出危險煤層中和沖擊地壓煤層中。井底車場主要硐室1）井底煤倉井底煤倉位置應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式、裝載硐室位置、圍巖條件及裝載膠帶機(jī)巷與裝載硐室相互聯(lián)系等因素比較確定。井底煤倉宜選用圓形直倉，井底煤倉的有效容量按下式計算：Qmc=（）Amc式中：Qmc——井底煤倉有效容量（t）Amc——礦井日產(chǎn)量（t）～——系數(shù)，大型礦井取大值，小型礦井取小值，.則井底煤倉容量為Qmc=450000/330=煤倉為圓形垂直煤倉，圖45井底煤倉2）中央變電所、中央水泵房和水倉中央變電所和中央水泵房聯(lián)合布置，以便使中央變電所向中央水泵房供電距離最短。一般布置在副井井筒與井底車場連接處附近，當(dāng)?shù)V井突然發(fā)生火災(zāi)時，仍能繼續(xù)供電、照明和排水，為便于設(shè)備的檢修及運(yùn)輸，水泵房應(yīng)靠近副井空車線一側(cè)。水泵房與變電所之間用耐火材料砌筑隔墻，并設(shè)置鐵門為防止井下突然淹沒礦井，水泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)置密閉門。水倉入口，一般設(shè)在空車線，井底車場標(biāo)高最低處，確定水倉入口時，應(yīng)注意水倉裝滿水。中央變電所和中央水泵房建成聯(lián)合硐室，3）火藥庫由于本礦井采用全部機(jī)械化采煤，所以相對用火藥較少，選用儲量較少的壁槽式火藥庫就可以滿足井下正常的需要。庫房與巷道的關(guān)系：a庫房距井筒、井底車場、主要運(yùn)輸巷道、主要硐室和影響全礦井大部分采區(qū)通風(fēng)的風(fēng)門的直線距離應(yīng)不小于80m；b庫房距地面或上下巷道的直線距離不小于15m。根據(jù)本設(shè)計井底車場的實(shí)際位置，采用容重2400kg壁槽式標(biāo)準(zhǔn)爆破材料庫，該材料庫具有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，打一條通風(fēng)鉆孔與地面直接相連。1）開拓方式本設(shè)計礦井采用“立井雙水平、集中運(yùn)輸大巷、走向長壁相結(jié)合”的開拓方式。采用立井開拓，共2個井筒，主箕斗立井、副罐籠立井、副井進(jìn)風(fēng)主井回風(fēng)，采用中央并列式通風(fēng)方式。礦井開采水平在400m標(biāo)高位置，礦井正常生產(chǎn)時，一個采區(qū)一個綜采工作面保證年產(chǎn)量。2）生產(chǎn)系統(tǒng)a 通風(fēng)系統(tǒng)：由副井進(jìn)風(fēng)，主井回風(fēng)。一采區(qū)通風(fēng)路線是：副井，軌道石門，鬼到大巷，采區(qū)軌道上山，區(qū)段軌道石門，區(qū)段運(yùn)輸平巷，工作面，區(qū)段回風(fēng)平巷，區(qū)段回風(fēng)石門，采區(qū)運(yùn)輸上山，回風(fēng)大巷，最后由主井排至地面?；鹚帋焱L(fēng)：副井進(jìn)風(fēng)，采用鉆孔立眼回風(fēng)。b 運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面落煤，區(qū)段運(yùn)輸平巷，區(qū)段運(yùn)輸石門，溜煤眼下溜，采區(qū)運(yùn)輸上山，采區(qū)煤倉，運(yùn)輸大巷，運(yùn)輸石門井底煤倉，最后由主井箕斗提升至地面。c 運(yùn)矸系統(tǒng)：掘進(jìn)工作面，區(qū)段軌道平巷，采區(qū)回風(fēng)石門，采區(qū)軌道上山，軌道大巷，副井，地面。d 運(yùn)料運(yùn)人系統(tǒng)：地面，副井，軌道大巷，采區(qū)軌道上山，區(qū)段回風(fēng)石門，區(qū)段軌道平巷，直至工作面。e排水系統(tǒng)：采掘工作面，區(qū)段平巷，區(qū)段軌道石門，采區(qū)軌道上山，鬼到大巷，井底車場，水倉，副井，地面。，初期開拓工程量1）礦井移交生產(chǎn)時的標(biāo)準(zhǔn)a 井上、下各生產(chǎn)系統(tǒng)基本完成，并能進(jìn)行正常的安全的生產(chǎn)；b “三個煤量”達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；c 回采工作面長度一般不小于設(shè)計回采工作面長度的50%；d 工業(yè)廣場內(nèi)的行政、公共設(shè)施基本完成；e 居住區(qū)及其實(shí)施基本完成。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)確定井巷開鑿位置2）移交生產(chǎn)時井巷開鑿的位置在礦井設(shè)計中，全礦井年產(chǎn)由一個綜采工作面達(dá)產(chǎn)，移交生產(chǎn)時，運(yùn)輸順槽、軌道順槽已經(jīng)掘到開采位置。煤層運(yùn)輸平巷、回風(fēng)平巷已經(jīng)掘進(jìn)到開采位置。煤層運(yùn)輸平巷、回風(fēng)平巷已掘完并通過區(qū)段石門與上山相連，然后掘開切眼，貫通上下順槽。3）初期工程量初期移交工程量是指移交時掘進(jìn)的各類巷道硐室、井筒等為生產(chǎn)服務(wù)的設(shè)施的總的掘進(jìn)體積，初期移交開拓工程量見表43表43 移交初期工程量表名稱長度/m掘進(jìn)體積/㎡井筒井底車場巷道及硐室主要運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷采區(qū)排水系統(tǒng)供電系統(tǒng)合計5 采區(qū)巷道布置設(shè)計采區(qū)為一采區(qū)，該采區(qū)位于工廣東南側(cè)，西（淺部）以工廣煤柱和防水煤柱為界，東以井田邊界煤柱為界；南界為DF49斷層，北界為坡劉莊煤柱。采區(qū)走向長1000～1200m，傾斜寬900m。采區(qū)內(nèi)以斷裂構(gòu)造為主，除邊界斷層外共發(fā)現(xiàn)3條斷層，其中XF7斷層落差較大，對工作面的布置有一定程度的影響。區(qū)內(nèi)煤層走向變化不大，傾角淺部一般在15176。左右，深部一般在24176?！?。煤層結(jié)構(gòu)簡單，夾0～2層薄夾矸。煤層頂板主要為泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖，屬不穩(wěn)定頂板。一采區(qū)做為首采區(qū)，采區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較簡單，開采條件較好，但受斷層和村莊影響走向長度較小。煤層賦存穩(wěn)定，傾角15186。左右，～。煤層局部有夾矸0～2層，巖性以炭質(zhì)泥巖、泥巖為主，結(jié)構(gòu)較簡單，煤質(zhì)中硬。煤層偽頂以泥巖為主，少量為粉砂巖。直接頂以細(xì)、粉砂巖、泥巖為主，屬中等易冒落頂板；直接底以粉砂巖為主，中等堅硬。各煤層有自然發(fā)火傾向，有煤塵爆炸危險，淺部屬地溫正常區(qū)，深部屬地溫梯度正常為背景的高溫區(qū)。采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度、工作面長度及推進(jìn)度。1） 采區(qū)生產(chǎn)能力Q：A0=LV0MrC0式中：L——回采工作面長度，取100mV0——工作面年推進(jìn)度，工作面每日3個工作循環(huán)，因此年推進(jìn)度為540mM——采高，r——煤的容重，C0——工作面回采率，則：V0=100540 = 萬t同時考慮5%的掘進(jìn)出煤。則采區(qū)的生產(chǎn)能力為：Q總=Q（1+5%）==；再將上面計算出來的生產(chǎn)能力通過通風(fēng)能力、風(fēng)速和風(fēng)量限制要求計算式中檢驗(yàn)，得出符合要求。2） 采區(qū)服務(wù)年限 T=Z /A式中：　Z—本采區(qū)設(shè)計可采儲量，A—本區(qū)生產(chǎn)能力，45萬t/aT=。、采區(qū)主要參數(shù)的確定按照煤層群開采的聯(lián)系為聯(lián)合準(zhǔn)備，即各煤層共用兩個巖石上山和區(qū)段石門，煤層傾角大于15176。，瓦斯量低、頂?shù)装寰鶡o較大涌水，根據(jù)煤層賦存條件，本設(shè)計采用走向長壁采煤法。、位置及用途設(shè)計的上山在最下部煤層的底板開掘。運(yùn)輸上山作為采區(qū)的主運(yùn)輸，其內(nèi)鋪設(shè)皮帶，運(yùn)輸采區(qū)工作面的出煤。軌道上山鋪設(shè)軌道作為采區(qū)的輔助運(yùn)輸，運(yùn)送矸石、設(shè)備、材料、兼作行人。采區(qū)傾向長1256m，其中留4m的區(qū)段平巷，區(qū)段間保護(hù)煤柱留10m寬，井田境界煤柱30m，階段煤柱30m，則本采區(qū)可以劃分為5個區(qū)段，工作面長100m。區(qū)段上部車場為順向平車場，中部為甩車場，下部為直向平車場。每個采區(qū)只有一個綜采面，運(yùn)輸量不大，所以只設(shè)材料繞道車場，運(yùn)料斜巷在大巷入口處取平，由大巷進(jìn)入繞道存車線，然