【文章內(nèi)容簡介】 下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場；大巷或石門與井筒的距離較近時(shí)，可選擇臥式或斜式井底車場。井底車場形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運(yùn)輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。本設(shè)計(jì)礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下：(1)，年工作日330d，實(shí)行三八工作制，每日凈提升16h；(2)礦井采用雙立井開拓方式，兩個(gè)開采水平，分組集中大巷布置； (3)主立井裝備16t的箕斗提升，副立井裝備多繩兩層四車鋼罐籠；(4)主要運(yùn)輸大巷采用10t架線式電機(jī)車牽引3t底卸式礦車，；井底車場設(shè)有卸載坑，；(5)本設(shè)計(jì)礦井屬于低瓦斯、低等涌水量礦井；(6)本設(shè)計(jì)礦井井田內(nèi)地質(zhì)條件較好。綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用3t底卸式礦車環(huán)形刀式井底車場。 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，副井進(jìn)、出車線和回車線組成，由于通過各個(gè)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(yīng)不同。(2)井底車場線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性；(3)井底車場的線路工程量小；(4)為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上；(5)盡量減少道岔和交岔點(diǎn)；(6)線路布置要有利于通風(fēng)；(7)底卸式礦車的井底車場設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問題。主井設(shè)有3t底卸式礦車卸載站硐室、井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。主井井底散煤采用礦車處理，用絞車提升至車場水平。副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處（馬頭門）、主排水泵房（中央水泵房）、水倉及清理水倉硐室、主變電所（中央變電所）及等候室等。主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。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(yīng)設(shè)置閉門。其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機(jī)車庫及修理間、充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、消防材料庫、人車站等。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。 開采順序開采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計(jì)劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，做到采掘并舉，掘進(jìn)先行，因此，需要研究采煤和掘進(jìn)安排特點(diǎn)，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，采用井田雙翼布置單翼開采，開采順序是采用前進(jìn)式，由靠近井筒的采區(qū)向井田邊界推進(jìn)，采區(qū)內(nèi)的工作面推進(jìn)是后退式，由采區(qū)邊界向采區(qū)上下山推進(jìn)。這樣投資省、出煤快、效益好；有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，確定生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。詳見表26采區(qū)接續(xù)圖表。 表26 采區(qū)接續(xù)表在同一煤層內(nèi)，沿煤層傾斜方向的開采順序，可分為上行式和下行式開采。除近水平煤層外，對于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬于緩傾斜煤層，考慮到本設(shè)計(jì)井田內(nèi)共有三個(gè)可采煤層，即118和28煤層。其中17煤層位于最上部，28煤層位于最下部，17和18煤層分為一組，28煤層自己一組，根據(jù)其采動影響關(guān)系，采用下行開采順序。根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該井田劃分為6個(gè)采區(qū)。合理的采區(qū)接續(xù)應(yīng)有如下要求：(1)保證開采水平、采區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)，從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)；(2)符合煤層采動影響關(guān)系，最大限度采出煤炭資源；(3)合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動生產(chǎn)率，簡化巷道布置，減少巷道維護(hù)費(fèi)；(4)便于災(zāi)害防治，有利于巷道維護(hù)。(5)降低掘進(jìn)率，減少井巷工程量和基建投資。D.“三量”控制情況開拓煤量是指井田范圍內(nèi)掘進(jìn)的開拓巷道所圈定的尚未開采的可采煤量，可按下式計(jì)算： （）式中:——開拓煤量，萬t； ——已開拓范圍內(nèi)的地質(zhì)儲量，萬t；——已開拓范圍內(nèi)的地質(zhì)損失，萬t；dd——留設(shè)的臨時(shí)和永久煤柱，萬t；——采區(qū)回采率，%。本井田的開拓煤量計(jì)算：萬t。準(zhǔn)備煤量是指在開拓煤量范圍內(nèi)已完成開采所必須的采區(qū)運(yùn)輸巷道,采區(qū)回風(fēng)巷道，采區(qū)上山，區(qū)段石門及采區(qū)車場等掘進(jìn)。掘進(jìn)工程所圈定的可采儲量,也就是礦井已生產(chǎn)和準(zhǔn)備的采區(qū)包有的可采儲量。準(zhǔn)備煤量＝（采區(qū)走向長度采區(qū)斜長煤層平均厚度煤層的視密度－地質(zhì)損失－呆滯煤量）采區(qū)回采率本設(shè)計(jì)礦井的準(zhǔn)備煤量=（20001100）=?；夭擅毫渴侵笢?zhǔn)備煤量范圍內(nèi)已被采煤巷道所固定的可采儲量?？砂聪率接?jì)算： （）式中:——回采煤量，萬t；——已為采煤巷道所固定的可采儲量，萬t；——工作面回采率，%。萬t。d.《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定(1)開拓煤量可采期一般為3～5a以上；(2)準(zhǔn)備煤量可采期一般為1a以上；(2)回采煤量可采期一般為6個(gè)月以上。(1)開拓煤量可采期=247。180247。=5a，滿足要求；(2)準(zhǔn)備煤量可采期=247。180247。=1a，滿足要求；(3)回采煤量可采期=247。180247。=6個(gè)月，滿足要求。在一般情況下，礦井“三量”符合上述規(guī)定即能達(dá)到平衡，并有一定的合理儲備，但其為概括性指標(biāo)，“三量”可能符合要求但不一定滿足接續(xù)要求，所以“三量”只可作采掘關(guān)系的參考指標(biāo)。經(jīng)過以上計(jì)算的“三量”的可采期滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，就可以移交生產(chǎn)。3 采煤方法和采取巷道布置 采區(qū)巷道布置 采區(qū)概述、邊界、范圍、采區(qū)煤柱本設(shè)計(jì)采區(qū)位于井田中部。淺部以150m標(biāo)高垂直投影為界，深部以430m標(biāo)高垂直投影為界。走向長2000m，南北傾斜長1100m。本采區(qū)采用上山開采，采區(qū)煤柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱、采區(qū)邊界煤柱、斷層煤柱和隔水煤柱等，按其作用和性質(zhì)可分為護(hù)巷煤柱和隔離煤柱兩大類。采區(qū)煤柱留設(shè)如下：(1)煤層在采區(qū)邊界留設(shè)40m煤柱，井田境界處留設(shè)20m保護(hù)煤柱；(2)三條上山處留設(shè)35m保安煤柱。此采區(qū)煤層發(fā)育穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，傾角在15186。左右。煤層頂?shù)装逡约?xì)砂巖為主，頂?shù)装鍡l件穩(wěn)定，采區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單，,。、儲量及服務(wù)年限，采用走向長壁采煤法采煤。影響采區(qū)生產(chǎn)能力的因素有煤層賦存狀況和地質(zhì)構(gòu)造，采區(qū)類型，礦井生產(chǎn)能力，采區(qū)正常接替和準(zhǔn)備時(shí)間、掘、運(yùn)、通風(fēng)的裝備水平及設(shè)備能力等。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，工作面長度和推進(jìn)度。一個(gè)采煤工作面產(chǎn)量（Mt/a)可由下式計(jì)算： （）式中:——采煤工作面的長度，m； 采區(qū)巷道布置本采區(qū)采用走向長壁采煤法，劃分則以工作面長度為標(biāo)志。工作面長度為180m，采區(qū)傾斜長度為1100m左右，則采區(qū)共劃分為6個(gè)區(qū)段進(jìn)行開采。初期投產(chǎn)采用中央邊界抽出式通風(fēng)，設(shè)立專門的回風(fēng)井回風(fēng)?；仫L(fēng)大巷設(shè)在150m標(biāo)高處，運(yùn)輸大巷設(shè)在430m標(biāo)高處。本采區(qū)煤層系典型的緩傾斜厚煤層，應(yīng)用綜合機(jī)械化采煤工藝開采，達(dá)產(chǎn)需要一個(gè)工作面開采。在一般情況下，布置兩條上山（一條運(yùn)輸上山，一條軌道上山），就可以滿足采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)和行人的需要，但在下列情況下還需要布置一條回風(fēng)上山：⑴生產(chǎn)能力很大的厚煤層采區(qū)，集中聯(lián)合布置采區(qū)、分組聯(lián)合布置采區(qū)；⑵產(chǎn)量較大，瓦斯涌出量很大的采區(qū)特別是下山采區(qū)；⑶產(chǎn)量較大，經(jīng)常出現(xiàn)上、下分階段同時(shí)生產(chǎn)、需要簡化通風(fēng)系統(tǒng)的采區(qū)；⑷運(yùn)輸和軌道上山均布置在底板巖石中，需要弄清煤層情況或?yàn)樘崆熬蜻M(jìn)其他采區(qū)的巷道以及需要泄水的采區(qū)。，為安全起見，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范等對安全的最新要求擬布置三條上山，分別為軌道上山，運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山，間距大致為30m。(1)煤層上山優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)容易、費(fèi)用低、速度快、聯(lián)絡(luò)巷道工程量少。缺點(diǎn)：煤層上山受工作面采動影響較大，生產(chǎn)期間上山的維護(hù)困難，需要金屬可伸縮支架，煤柱留設(shè)多。適用條件：①開采薄或中厚煤層的單一煤層采區(qū)，采區(qū)服務(wù)年限短；②煤層頂?shù)装鍘r石比較穩(wěn)定，煤質(zhì)在中硬以上，上山不難維護(hù)；③為部分煤層服務(wù)的，維護(hù)期限不長的專用通風(fēng)或運(yùn)煤上山。(2)巖石上山優(yōu)點(diǎn)：維護(hù)狀況良好，維護(hù)費(fèi)用低，煤柱留設(shè)少。缺點(diǎn)：掘進(jìn)困難，聯(lián)絡(luò)巷道工程量大。適用條件：對單一厚煤層采區(qū)和聯(lián)合準(zhǔn)備采區(qū)，在未采用可伸縮金屬支架的情況下，為改善維護(hù)條件，將上山布置在煤層底板巖石中。根據(jù)本設(shè)計(jì)采區(qū)煤層的厚度大、硬度小、頂?shù)装鍘r性等實(shí)際情況，結(jié)合上述煤層上山和巖石上山實(shí)用條件，本設(shè)計(jì)采區(qū)只能用三條巖石上山布置，三條巖石上山布置在17煤層底板巖石中。詳見采區(qū)布置平剖面圖。軌道上山與回風(fēng)上山傾角都為15176。，在煤層底板起坡。軌道上山內(nèi)用絞車提升，運(yùn)輸上山內(nèi)鋪設(shè)普通膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，通風(fēng)上山通達(dá)回風(fēng)大巷，采用中央邊界抽出式通風(fēng)方式?！睹旱V礦井井底車場和硐室設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定：(1)采區(qū)車場和硐室的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)采區(qū)巷道布置、采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限、運(yùn)輸方式和礦車類型、地質(zhì)構(gòu)造和圍巖性質(zhì)、煤塵、瓦斯及水文情況等因素進(jìn)行全面考慮確定；(2)采區(qū)車場和硐室應(yīng)根據(jù)圍巖情況盡量布置在穩(wěn)定巖層或煤層中；(3)采區(qū)車場巷道斷面應(yīng)根據(jù)圍巖情況確定，可為半圓拱形，跨度大時(shí)視圍巖情況也可采用三心拱形，應(yīng)優(yōu)化選擇錨噴支護(hù)，當(dāng)錨噴支護(hù)有困難時(shí)，也可采用其他支護(hù)方式。本設(shè)計(jì)礦井采區(qū)上部、中部車場均采用平車場。采區(qū)下部車場由采區(qū)裝車站和輔助提升車場組合而成。根據(jù)煤炭裝車地點(diǎn)的不同，采用大巷裝車式，由于煤層傾角為15176。，故采用頂板繞道大巷裝車式車場。運(yùn)輸大巷位于煤層底板巖石內(nèi)，大巷中心線至煤層底板垂直距離20m，上山與大巷交角90186。大巷用10t架線式電機(jī)車牽引3t底卸式礦車，列車由25個(gè)礦車組成。車場與大巷鋪設(shè)30kg/m鋼軌。、容量及支護(hù)采區(qū)煤倉的形式按傾角分為：垂直式、傾斜式和混合式三種。垂直式煤倉一般為圓形斷面，圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護(hù)，施工方便，速度快；傾斜式煤倉可分為拱形斷面或圓形斷面，其傾角應(yīng)在60186。以上，如果煤倉下口設(shè)計(jì)合理，也較少發(fā)生堵塞現(xiàn)象；混合式煤倉由于曲折多，施工不方便。通過比較，設(shè)計(jì)采區(qū)煤倉采用垂直式。 采區(qū)煤倉的容量取決于采區(qū)的生產(chǎn)能力、裝車站的通過能力及大巷運(yùn)輸能力等因素。按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系可參考表31煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系表。表31 煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系表采區(qū)生產(chǎn)能力/（Mt/a）煤倉容量（t）50～100～100～200～200～300～300～500大于500合理的確定煤倉的容量，可按以下幾種算法選取最大的。 (1)按采煤機(jī)連續(xù)作業(yè)割一刀的容量計(jì)算： （）式中:——采區(qū)煤倉容量，t；——防空倉漏風(fēng)留煤量，一般取5～10t；——工作面長度，m；——采高，m；——進(jìn)刀深度，m；——煤的視密度，t/m3；——工作面的回采率；——同時(shí)生產(chǎn)工作面系數(shù)，綜采時(shí)取1； t。(2)按運(yùn)輸大巷列車間隔時(shí)間內(nèi)采區(qū)高峰期產(chǎn)量計(jì)算： （）式中:——采區(qū)高峰期生產(chǎn)能力，t/h，（－）；——列車進(jìn)入采區(qū)裝車站的間隔時(shí)間，一般取高限20－30min；——不均衡系數(shù)，－。t。(3)按采區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間計(jì)算(＞時(shí))： （）式中:——采區(qū)裝車站通過能力，t/h（一般為平均產(chǎn)量的1～）；——采區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間，機(jī)采取1～,～2h。t 。取最大值t。 煤倉容積：m3。煤倉的結(jié)構(gòu)包括煤倉上部接口、倉身、下口漏斗及溜門基礎(chǔ)、溜口和閘門裝置，為了保護(hù)煤倉和改善煤倉上口的受力情況需要用混凝土收口注成圓臺體，為了防止大塊煤、矸石等進(jìn)入煤倉，造成堵塞，可在收口處設(shè)置篦，篦用舊鋼軌或工字鋼制成，篦孔大小為200mm左右，當(dāng)大塊煤較多時(shí)，還可安設(shè)破碎機(jī)，煤倉上口應(yīng)高出倉道底板，防止水進(jìn)入煤倉，一般采用錨噴支護(hù)，煤倉下口要用混凝土砌注圓臺體收口，四周鋪設(shè)鋼梁灌入混凝土并與大倉支護(hù)連為一體。采區(qū)硐室包括煤倉、變電所、采區(qū)絞車房、采區(qū)井下空氣壓縮機(jī)硐室等。本采區(qū)煤倉形式為圓形斷面，煤倉高為20m。容積為 633t。采區(qū)變電所的位置應(yīng)選擇在底板穩(wěn)定，地壓小，通風(fēng)好無淋水的地點(diǎn)，以便硐室維護(hù)和機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在滿足設(shè)備布置的前提下，應(yīng)盡量減少硐室工程量，降低工程費(fèi)用，使采區(qū)變電所的位置在采區(qū)變電所負(fù)荷中心，使供電距離最優(yōu)，保證該區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)距離的機(jī)器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。采區(qū)變電所應(yīng)采用錨噴支護(hù)，底板用100號混凝土鋪底，須高出臨近巷道300mm，具有一定的坡度，以防止礦井井水進(jìn)入變電所，硐室內(nèi)不設(shè)電纜線，電纜線沿墻鋪設(shè)。絞車房的位置應(yīng)選擇在圍巖穩(wěn)定、無淋水、礦壓小和易維護(hù)的地點(diǎn)；在滿足絞車房的施工、機(jī)械安裝和提升運(yùn)輸要求的前提下，絞車房盡量靠近變坡點(diǎn)，以減少巷道工程量；絞車房與鄰近巷道留有足夠的巖柱，以利絞車房的維護(hù)。絞車房有兩個(gè)安全出口，即鋼絲繩通道及絞車房的風(fēng)道，繩道的位置應(yīng)和繩道中心與上山軌道中心線相重合。根據(jù)絞車最大件的運(yùn)輸要求，寬度為2000mm，長度不小于5m，繩道斷面與連接的巷道斷面一致，便于施工。絞車房的高度的確定與絞車的規(guī)格型號及安裝要求有關(guān)。其高度為4m。絞車房的斷面設(shè)計(jì)成半圓拱形，用全料石拱料面砌筑，條件允許的地方用錨噴支護(hù)。空氣壓縮機(jī)硐室設(shè)在圍巖穩(wěn)定、無淋水、有新鮮風(fēng)流通過的主要巷道內(nèi)。機(jī)電硐室的溫度不要超過30℃硐室斷面為半圓拱形，用全料、石拱料面砌筑。條件允許的地方用錨噴支護(hù)。編制采煤工作面接替計(jì)劃的原則及應(yīng)注意的問題：(1)年度內(nèi)所有進(jìn)行生產(chǎn)的采煤工作面產(chǎn)量總和加上掘進(jìn)出煤量必須確保礦井計(jì)劃產(chǎn)量的完成，并力求各月采煤工作面產(chǎn)量較均衡；(2)為確保合理