【文章內(nèi)容簡介】 方案經(jīng)濟比較詳見表3—4：圖1—2 雙立井開拓表3—4 開拓方案經(jīng)濟比較方案雙 立 井 開 拓雙 斜 井 開 拓內(nèi)容工 程 量單價（元）費 用（元）工程量單 價（元）費 用（元）單位名稱數(shù)量單位數(shù)量數(shù)量數(shù)量單位數(shù)量數(shù)量基巖段主井掘進10m 3298410m 8604基巖段副井掘進10m 4210310m 9342基巖段主井輔助費10m 4341210m 14852基巖段副井輔助費10m 4642810m 14852表土層副井輔助費510m 2452012260010m 11911主井提升費用10m 10m 副井提升費用10m 10m 箕 斗2個247581495162罐 籠2個219786439572鋼絲繩輸送機16210m 5100826200串車1210m 532463888主井提升機1個101960010196001個9300093000副井提升機1個8784398784391個92386009238600總 計噸煤成本從經(jīng)濟比較表可知，立井開拓比斜井開拓費用低，投資少，所以該設計礦井選擇方案一，雙立井開拓方式。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目本設計井田采用一對立井開拓，即主井、副井。主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設備及兼作進風井。 井硐位置及坐標井筒確定的理由是：（1）位于井田儲量中央：，，；（2）有較好的地形條件：井口處標高+70m，地面平緩；（3）交通條件好：井口距公路1000m；確定井筒坐標為：① 主井井口坐標為：XA=5070514，YA=88500② 副井井口坐標為：XB=5070469，YB=88500主井井口標高為+70m，副井井口標高為+70m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深400m，副井井深380m。 水平數(shù)目及高度本井田采用多水平開拓,擬定第一水平為350m,垂深400m，第二水平擬定標高為800，垂深400m。 石門、大巷(運輸大巷、回風大巷)數(shù)目及布置：一條運輸大巷。：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，各種大巷布置方式的優(yōu)缺點如下： （1）煤層大巷：當煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅硬，易維護，煤層起伏和斷層、褶皺小時，可保證巷道較為平直，保證運輸設備運行。沒有煤與瓦斯的突出，無自燃發(fā)火等情況下，應優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質(zhì)情況的優(yōu)點。下列情況宜布置煤層大巷：①煤系底部有強含水層或富含水的巖溶時，不宜布置底板大巷的；②煤層群中相距較遠的單個薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源儲量有限、服務年限短的；③煤層群下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的；④煤質(zhì)堅硬，圍巖穩(wěn)定，維護簡單，費用不高的煤層；⑤單獨開拓的薄煤層或中厚煤層；⑥煤層堅硬而頂板松軟或膨脹，難以維護的。（2）巖石大巷：巖石大巷布置優(yōu)點很多，易維護，費用低。大巷方向、坡度可根據(jù)運輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構造的影響。煤的損失少，安全條件好，受煤與瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。缺點主要為巖石工程量大，掘進速度慢，投資費用高，建設工期長。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細致的方案比較才能合理的確定。本設計礦井對大巷布置提出兩種方案：方案一：煤層大巷布置方案二：巖石大巷布置煤層大巷與巖石大巷相比較有以下缺點：①煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高；②當煤層起伏褶曲較多時，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機車運行速度受到限制，運輸能力降低；③為了便于巷道維護，巷道維護留設保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大；④煤層有自燃發(fā)火危險時，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災困難。綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點大于優(yōu)點。根據(jù)本設計礦井的具體條件，所以采用方案二：巖石大巷布置。大巷與石門服務年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石的斷面和支護設計基本相同，斷面尺寸詳見斷面圖3—3： 井底車場形式的選擇井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，井底車場設計是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。（1）礦井設計生產(chǎn)能力及工作制度；（2）礦井開拓方式；（3）井筒及數(shù)目；（4）礦井主要運輸巷道的運輸方式；（5）礦井瓦斯等級及通風方式；（6）礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式；（7）各種硐室有關的資料。：（1）井底車場富裕通過能力，應大于礦井設計生產(chǎn)能力的30%；（2）盡可能提高井底車場的機械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場通過能力；圖3—3 大巷、石門斷面（3）井底車場線路布置應該結(jié)構簡單，運行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護；（4）為了保護井底車場的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應該留設相應的保安煤柱。（5）井底車場設計時，應該考慮到增產(chǎn)的可能性；（6）應該考慮主、副井之間施工時便于貫通。：（1）環(huán)形式：立式、斜式、臥式；（2）折返式：梭式、盡頭式。：（1）保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；（2）調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交岔點少；（3）操作安全，符合有關規(guī)程、規(guī)范；（4）井巷工程量少，建設投資省，便于維護，生產(chǎn)成本低；（5）施工方便，各井筒間、井底車場與主要運輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期；（6）當大巷或石門與井筒的距離較大時，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場；（7）井底車場形式也取決于礦車的類型，當采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時，其卸載站可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其裝車站的線路布置必須與其相對應。綜上所述，結(jié)合本設計礦井的有關設計參數(shù)，通過對各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點做簡單比較后，初步擬定本設計井田井底車場形式為環(huán)形臥式相結(jié)合的車場，采用兩翼來車的形式。 煤層群的聯(lián)系當煤層群傾角比較大，各煤層平巷為水平布置時，常采用石門聯(lián)系。區(qū)段運輸集中巷通過溜煤眼和石門與各煤層超前運輸巷聯(lián)系。這種施工方式施工方便，可以利用區(qū)段石門布置采區(qū)中部車場，輔助運輸環(huán)節(jié)少，人員行走不便，但是當煤層傾角較小時，石門過長，掘進工程量大。石門不容易維護，且石門輔助輸送機運煤，公用設備較多，所以它一般用于設備傾角大于15186。～20186。的煤層。本設計礦井井田范圍內(nèi)共有十層可采煤層，即4445560、66668煤層，根據(jù)各煤層層間距大小，故采用分層開采。 采區(qū)劃分將井田劃分為若干采區(qū)時應該考慮如下原則：（1）根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》，采區(qū)宜雙面布置，當受地質(zhì)條件限制時或安全上有特殊要求時，可單面布置；（2）開采多煤層井田，應盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)；（3）采區(qū)走向長度根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開采機械化水平、采區(qū)儲量、生產(chǎn)能力及巷道維護等因素綜合考慮；（4）初步設計一般負責劃分一水平采區(qū)，需要沿走向全長統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，全井合理，更有利于初期生產(chǎn)；（5）采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關系，使其適應各翼儲量及產(chǎn)量分配；（6）采區(qū)劃分要有意識地縮短大巷，又要充分注意人為境界外延的可能性；（7）煤層穩(wěn)定、開采條件好、生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當增大；（8）采區(qū)走向長度不大，兩翼均不超過1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田境界后退式回采； （9）初期采區(qū)尺寸要適應目前輸送機長度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可適當加大。結(jié)合上述原則，本設計井田以井田境界內(nèi)的斷層為界，將井田的47層劃分為三個采區(qū)，采區(qū)劃分示意圖詳見圖3—4：圖3—4 采區(qū)劃分 井筒布置及施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護本設計井田采用雙立井開拓方式，布置兩個井筒，依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質(zhì)及水文資料，對本設計礦井井硐支護形式提出兩種可行方案：方案一：砌筑式方案二：整體灌注式經(jīng)比較，方案二較方案一相比，有如下優(yōu)點：（1）便于機械化，施工方便，勞動強度低；（2）整體性好，強度較高；（3）防水性能好。所以本設計井筒支護形式為：混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為450mm。 井硐布置及裝備井筒斷面布置應綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運輸方式、通風安全等因素，具體遵循原則如下：（1）符合《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》，對通風、運輸、管線布置的要求，滿足施工需要；（2）當提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對井筒中各種管線或其他設備的破壞減小到最低程度；（3）有利于井筒檢修、維護、清掃和人員通行安全；（4）合理使用斷面空間，減少井筒工程量。主井為提升煤兼做入風井，副井為提升矸石、運料和人員所用。主副井都采用料石砌碹支護和混凝土錨噴，其中主井壁厚為450mm，副井壁厚為500mm，主、副井壁充填混凝土厚度為50mm。主副井井筒斷面詳見圖3—5，3—6：主井井筒：，掘進斷面面積43m2，井筒深度400。井筒內(nèi)裝備一對12t剛性罐道立井多繩箕斗，采用18018010mm方形方型空心型鋼罐道，端面布置采用樹脂錨桿固定拖架。副井井筒：，掘進斷面積43m2。井筒深度370m，雙層四車剛性立井多繩罐籠，擔負礦井輔助提升任務，兼作進風井筒。采用18018010mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹脂錨桿固定拖架。罐道和井粱。井筒內(nèi)沒有鋼玻璃鋼復合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟，井下消防灑水管路。另外，井筒還敷設有動力電纜、通訊訊號電纜。圖3—5 主井井筒斷面圖3—6 副井斷面圖 井筒延伸的初步意見為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將延伸原主副井，從350水平延伸至800水平。井筒延伸方案主要有以下兩種：方案一：直接延伸原有主副井；優(yōu)點：可以充分利用原有設備和設施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費用低，管理方便；缺點：原有井筒同時擔負生產(chǎn)和延伸任務，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術難度大，礦井將短期停產(chǎn)，延伸兩個井筒的施工組織復雜，延伸后提升長度增加，提升能力下降；方案二：暗斜井延伸優(yōu)點：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡單，提升能力大，可充分利用原有井筒提升；缺點：增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設備，通風系統(tǒng)復雜。通過上述兩種方案比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，初步?jīng)Q定采用立井直接延伸方案。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證井底車場形式的確定應該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下：（1），年工作日330d，實行四六工作制，每日凈提升16小時；（2）礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平；（3）主要運輸大巷采用3t底卸式礦車運輸，每列車由25輛礦車組成，由兩臺10t架線式電機車一前一后牽引。卸載時，機車通過卸載站。輔助運輸、，兩臺10t架線式電機車一前一后牽引；（4）本設計礦井屬于低瓦斯、低涌水量礦井；（5）矸石量占礦井產(chǎn)量的20%，由副井提升，掘進煤占5%，由翻車機翻入井底煤倉，由主井提升。綜合以上所述，結(jié)合設計要求，經(jīng)分析比較后，本設計礦井選用環(huán)形臥式井底車場。 井底車場的布置、存儲線路、行車線路布置長度1．井底車場線路布置的要求（1）井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井空、重車線和回車線組成，由于通過各個井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應不同；（2）井底車場線路布置時，應充分考慮各硐室布置的合理性；（3）為保證運行安全，應盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上；（4）底卸式礦車的井底車場設計要注意調(diào)頭問題；（5）井底車場的線路工程量?。唬?）盡量減少道岔和交岔點；（7）線路布置要有利于通風。2．存車線長度的確定確定存車線長度是井底車場設計中的重要問題，如果存車線長度不足，將會使井下運輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時間增加，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度：（1）大型礦井的主井空、～2列車長；（2）副井空、重車線長度，～；（3）材料車線長度，大型礦井應能容納15輛材料車；①主井空、重車線，副井進、出車線：L=mnLk+NLj+Lf式中：L—主井空、重車線，副井進、出車線有效長度，m；M—列車數(shù)目，列；N—每列車的礦車數(shù)，按列車組成計算確定；Lk—每輛礦車帶緩沖器的長度，m；N—機車數(shù)；Lj—每臺機車的長數(shù)；Lf—附加長度，取10m；經(jīng)過計算，得主井L=25（+）+2+10=副井L=35（+）+2+10=110m②材料車線有效長度L=ncLc+nsLs式中： L—材料車線有效長度，m；nc—材料車數(shù)，輛；Lc—每輛材料車帶緩沖器的長度，m；ns—設備車數(shù)，輛；Ls—每輛設備車帶緩沖器的長度，m；L=ncLc+nsLs=15+2=48m根據(jù)實際需要，開設水泵硐室和變電所，取材料車線長72m。4．線路道岔的計算①單開道岔非平行線路聯(lián)接DK630/6/25 α=