【文章內(nèi)容簡介】 井田。應該避免井筒偏于一側(cè)造成單翼開采的不利局面。 b) 井筒設在井田中央時，可以使沿井田走向運輸工作量小，而井田偏于一側(cè)的相應井下運輸工作量比前者要大。c) 井筒設在井田中央時，兩翼分配產(chǎn)量比較均衡，兩翼開采結(jié)束的時間比較接近。d) 井筒設在井田中央時，兩翼風量分配比較均衡，通風線路短，通風阻力小。綜合考慮，主副井筒位置選在井田走向中央位置，位于傾向中上部。風井井口位置的選擇:風井井口位置的選擇，應在滿足通風要求的前提下，與提升井筒的貫通距離較短，并應利用各種煤柱。有條件時風井的井口也可以布置在煤層露頭以后。綜合考慮，本礦井的風井沿走向布置在井田的邊界中部。圖41主井斷面圖 Main shaft cross—section fig，提升容器為9t箕斗一對，采用Jkm44（Ⅱ）型多繩磨擦輪提升機，配JRZ170/49—16型繞線式異步電動機兩臺，每臺1000KW。，該提升設備擔負本礦全部煤炭提升。 圖 42副井斷面圖 Auxiliary shaft cross—section fig，提升容器為一噸雙層四車多繩罐籠一對（一寬一窄），4（Ⅱ）型多磨擦輪提升機，配JRZ500—12型繞線異步電動機兩臺，每臺500KW。副井每次提升或下放四輛重車時，另一側(cè)必須配四輛空車，（包括平板車重），另一側(cè)必須配兩輛重車。圖43風井斷面圖 shaft cross—section fig風井位于井田上部邊界中部，同時做為安全出口。 開采水平的設計 水平劃分的原則確定原則：1） 根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定：（1）90萬t的礦井第一水平服務年限不得小于20年，緩傾斜煤層的階段垂高為200—350m；（2）條件適宜的緩傾斜煤層，宜采用上下山開采相結(jié)合的方式；（3）近水平多煤層開采，當層間距不大時，宜采用單一水平開拓。 2）根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構造煤層的傾角不同對階段高度的影響較大，本井田的屬于緩傾斜煤層，其平均傾角為14176。，煤層標高從750m標高到300m標高。根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定緩傾斜煤層的階段垂高為200~350m,故劃分為兩個階段。再結(jié)合本井田的煤層標高差較小，階段斜長較短的實際情況，宜采用單水平上下山開采。3）根據(jù)生產(chǎn)成本階段高度增大，全礦井水平數(shù)目減少，水平儲量增加，分配到每t煤的折舊費減少，但階段長度大會使一部分經(jīng)營費相應增加，其中隨著階段增大而減少的費用有：井底車場及硐室、運輸大巷、回風大巷、石門及采區(qū)車場掘進費、設備購置及安裝費用等；相應增加的費用有：沿上山的運輸費、通風費、提升費、傾斜巷道的維修費，此外還延長生產(chǎn)時間、增加初期投資，因此要針對礦井的具體條件提出幾個方案進行經(jīng)濟技術比較，選擇經(jīng)濟上合理的方案。4）根據(jù)水平接替關系在上一水平減產(chǎn)前，新水平即作好準備，因此一個水平從投產(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)礦井設計規(guī)范》：當煤層傾角大于12度時，宜采用走向長壁采煤法。本礦井煤層傾角平均為14度，故采用走向長壁采煤法。 開采水平的劃分根據(jù)本井田的實際情況，以及煤層賦存的條件，提出兩個在技術上可行的方案 ：方案一：采用立井單水平上下山開采 總的來說，兩個方案再在技術術上均可行，各有優(yōu)缺點，需要通過經(jīng)濟比較，才能確定其優(yōu)劣。 首先對下階段的巷道布置在技術上比較兩方案的優(yōu)缺點，詳見表42。表42兩種開拓方案的技術分析表 two kind of development plan technical analytical table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(1）開拓巷道工程量小，兩階段共用一組大巷和平巷，掘進率較低(2）提升運輸距離較短(3）保護煤柱損失少，可以提高回采率(4) 下山階段輔助運輸容易(1) 采準巷道施工容易，工藝簡單(2) 對工作面通風有利，可以避免下行風帶來的缺點，通風費用較少(3) 對于煤炭的回采有利(4) 延伸井筒的施工比較方便缺點(1) 施工技術復雜,設備要求多(2) 掘進速度慢，掘進費用高(3) 下山開采，工作面生產(chǎn)難度增加，排水困難（4）順槽內(nèi)運輸費用較高，生產(chǎn)費用較高（5）兩順槽間風壓差別較大，通風困難(1）開拓巷道工程量大，增加準備時間(2）提升能力小,動力消耗大,提升費用高(3）風路長,風阻大,通風費用高(4）暗斜井的維護較為困難，維護費用高對于兩個方案進行經(jīng)濟比較：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)濟比較可以忽略不計，具體比較如下：圖44立井開拓方案一Fig. 44 vertical shaft development 圖45立井開拓方案二 Vertical shaft development plan 表43案一，單水平上下山開采Table 43 pioneering singlelevel downhill 項目工程量單價費用運輸提升 萬t1520萬t 排水 萬m179。179。179。合計表44方案二：暗斜井延伸，兩水平開采Table 44 Option 2: Inclined Shaft extension, the two levels of exploitation名 稱掘 進 費 用長度（m）費用（元/m）總費用（萬元）運輸暗斜 井9223000回風暗斜 井9223000井底車場11003000330運輸大巷12693000合計通過兩個方案進行經(jīng)濟比較，很顯而易見，方案二比方案一明顯增加兩條912m的暗斜井，以及增加相應的采準巷道，掘進費用明顯高于方案一，而且相應的運煤、提升費用尚未計入表中，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，本設計采用單水平上下山聯(lián)合的方式。 設計水平儲量及服務年限本井田設計水平為580水平。表45 水平儲量及服務年限 Horizontal reserves and service life水平序號可采儲量/萬t服務年限/年第一階段第二階段 設計水平的巷道布置由于本井田煤層間距較近，層間距＜80m，故采用集中大巷布置，為便于維護，將大巷布置到122煤層底板巖層中，又由于設計中通風方式為邊界式，所以采用兩條大巷布置，大巷距煤層底板間距一般30m。大巷支護方式掘進時期及時支護采用錨桿支護，后期采用混凝土砌碹，巷道斷面特征見圖46。 大巷的位置、數(shù)目、用途和規(guī)格1)大巷的位置選擇大巷位置的原則：掘進量少，費用少，維護條件好，煤柱損失少，有利于通風和防火，運輸方便。本礦井的可采煤層有兩層，雙軌大巷布置在122號煤層底板巖層的580m水平處，距煤層底板30m。2)大巷的數(shù)目和用途根據(jù)運輸和通風條件，本礦井共布置一條雙軌大巷。承擔整個水平運煤、進風、運料、排水、排矸、行人等任務。3)大巷的規(guī)格因為大巷的服務年限都較長，所以都采用錨噴支護。各大巷具體斷面如下：圖 46 雙軌大巷斷面圖 Transport the big lane sectional drawing大巷運輸方式采用礦車運輸，軌型為18公斤/m，軌道大巷軌距600 mm，對大巷運輸方式選擇的依據(jù)是：1）由于設計生產(chǎn)能力小，采用此種運輸方式能滿足要求。2）噸公里運輸費較低。3）運輸能力大，機動性強，隨著運距和運量的變化可以增加列車數(shù)。4）礦車運煤可同時統(tǒng)一解決煤炭、矸石、物料和人員的運輸問題。5）對巷道直線度要求不高，能適應長距離運輸。 采區(qū)劃分及開采順序 采區(qū)形式及尺寸的確定根據(jù)井田地質(zhì)情況，煤層賦存較穩(wěn)定，煤層厚度在4左右，井田走向長度5km，井田內(nèi)兩條大的斷層構造，以上條件很適合布置綜合機械化采煤。而設計規(guī)范規(guī)定綜采工作面雙翼采區(qū)走向長度應超過1500~2000m。因此將井田共劃分四個采區(qū)，其中一階段兩個上山采區(qū)，北一采區(qū)和北二采區(qū)，均為雙翼采區(qū)。二階段兩個下上采區(qū)：南一采區(qū)，南二采區(qū)。表46 井田各采區(qū)技術特征表 Table 46 Mine technical characteristics of the mining area Table采區(qū)走向長度/m傾斜長度/m工業(yè)儲量/萬t采煤方式落煤方式準備方式N124161197走向長壁綜采雙翼上山采區(qū)N218461038走向長壁綜采雙翼上山采區(qū)S12281756走向長壁綜采雙翼下山采區(qū)S22226904走向長壁綜采雙翼下山采區(qū)合計87693895 開采順序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經(jīng)濟指標。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，減少巷道掘進率及維護工程量；合理的集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮設備能力，提高技術經(jīng)濟效益，便于防止災害，保證生產(chǎn)安全可靠。根據(jù)《礦井設計規(guī)范》規(guī)定，新建礦井采區(qū)開采順序必須遵循先近后遠，逐步向井田邊界擴展的前進式開采。多煤層開采時，一般先采上層，后采下層的下行式開采，還應厚、薄煤層合理搭配開采；開采有煤與瓦斯突出煤層時，應按開采保護層、抽放瓦斯及單獨開采等技術措施要求，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)即應投入生產(chǎn)。為此，必須準備好一個新的采區(qū)。所以，一個采區(qū)的服務年限應大于一個采區(qū)的開拓準備時間。由于雙翼兩個采區(qū)條件相近，大巷長度又大致相等，所以采區(qū)開采順序可任選一個先采，本設計開采順序為：N1采區(qū)，S1采區(qū)，N2采區(qū)，S2采區(qū)。煤層間下行式，區(qū)段內(nèi)后退式回采。 開采水平井底車場形式的選擇 開采水平井底車場選擇的依據(jù)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的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉。因此，井底車場設計是否合理，直接影響著礦井的安全和生產(chǎn)。根據(jù)《礦井設計規(guī)范》規(guī)定，井底車場布置形式應根據(jù)大巷運輸方式、通過井底車場的貨載運量、井筒提升方式、井筒與主要運輸大巷的相互位置、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)技術經(jīng)濟比較確定。由于本設計中主井提升方式為箕斗提升，大巷采用礦車運輸，井底車場與大巷距離較遠且需用石門聯(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。如圖47。１――主井　?。波D―副井　　３――井底煤倉　?。川D―水倉5――水泵房　6――中央變電所 7――清煤斜巷圖 47 井底車場示意圖 Shaft station abridged general view cross—section distinction 井底車場主要硐室根據(jù)《礦井設計規(guī)范》規(guī)定，井下硐室應根據(jù)設備安裝尺寸進行布置，并應便于操作、檢修和設備更換，符合防水、防火等安全要求。井下主要硐室位置的選擇，應符合下列規(guī)定：a應選擇在穩(wěn)定堅硬巖層中，應避開斷層、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。井底車場的主要硐室包括煤倉、箕斗裝載硐室、中央變電所、中央水泵房及火藥庫。1)井底煤倉及裝載硐室井底煤倉位置應根據(jù)大巷運輸方式、裝載硐室位置、圍巖條件及裝載膠帶機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： （41）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=900000/330=410t 煤倉為圓形垂直煤倉，見圖48圖48垂直煤倉結(jié)構圖 The diagram of coal Depot1——上部收口；2——倉身；3——下口漏斗及溜口閘門基礎；4——溜口及閘門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?shù)V井突然發(fā)生火災時，仍能繼續(xù)供電、照明和排水，為便于設備的檢修及運輸，水泵房應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，并設置鐵板門為防止井下突然涌水淹沒礦井。，水泵房及變電所通往井底車場的通道應設置密閉門。水倉入口，一般設在空車線，井底車場標高最低處，確定水倉入口時，應注意水倉裝滿水。中央變電所和中央水泵房建成聯(lián)合硐室，具體見圖49：圖 49 中央變電所和中央水泵房聯(lián)合硐室 Substation capacity and water pump house union booth3)火藥庫由于本礦井采用全部機械化采煤，所以相對用火藥較少，選用儲量較小的壁槽式火藥庫就可以滿足井下正常工作的需要。庫房與巷道的關系：a庫房距井筒、井底車場、主要運輸巷道、主要硐室和影響全礦井大部分采區(qū)通風的風門的直線距離應不小于80m；b庫房距地面或上下巷道的直線距離不小于15m。根據(jù)本設計井底車場的實際位置，采