【文章內容簡介】 ，平硐最為簡單。而在決定具體礦井的井筒（硐）形式時，必須從自然地質條件、技術水平和經濟因素等方面條件綜合考慮。平硐開拓受地形跡埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場地和引進鐵路，上山部分儲量大致能滿足同類井型水平服務年限要求。與立井開拓相比，斜井開拓的井筒掘進技術和施工設備比較簡單，掘進速度較快，地面工業(yè)場地建筑、井筒裝備、井底車場和硐室也比較簡單。斜井一般無需大型提升設備，同類井型的斜井提升機亦較立井提升機型號小，因而初期投資較少、建井期較短。斜井井筒延伸施工較容易，對生產干擾少。主提升膠帶化有相當大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。缺點是在相同的煤層條件下，斜井井筒長度比立井井筒長，圍巖不穩(wěn)定時井筒維護費用高，對輔助提升不利；井田斜長大時，采用多段絞車提升的轉載環(huán)節(jié)多、效率低；由于斜井的井筒長，因而相應的通風線路和管纜也較長；瓦斯涌出量大的大型斜井，為滿足通風的要求有時需增開風井。當表土為富含水的沖積層或流沙層時，斜井開掘技術復雜，有時難以通過。立井開拓的適應性強，不受煤層傾角、厚度、埋深、瓦斯和水文等自然條件限制在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質構造和煤層產狀均特別復雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產狀的煤層。主要缺點是立井井筒施工技術復雜，需用設備多，要求有較高的技術水平；井筒裝備復雜，成井速度慢，開鑿費用較高，基本建設投資大；另外，立井直接延伸比較困難，對生產干擾大。本設計中礦井煤層傾角小，平均6176。，為緩傾斜煤層；地勢平坦，水文地質情況簡單，無地形限制。因此本設計礦井可以采用立井或者斜井開拓。2）井筒位置的確定對于不同開拓方式的礦井，沿井田傾向有利的井筒位置有不同的情況。斜井井筒沿傾向的位置主要是選擇合適的層位、傾角、井口和井底位置。立井開拓時，確定井筒沿井田傾向位置的原則是石門工程量少；少壓煤；有利于第一水平的開采。井筒布置在井田走向中央，井田雙翼開采較單翼開采有以下優(yōu)點： ，運輸費用最少。 ，通風線路較短，通風阻力較小。 ，兩翼開采的年限和結束的時間均較接近，有利于水平接替。 綜合考慮，確定主、副井筒位置在井田中央。工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田淺部靠上的中央位置。工業(yè)場地的形狀和面積：根據工業(yè)場地占地面積規(guī)定。，形狀為矩形，長邊平行于井田走向，長為480 m，寬為450 m。井田主采煤層為3煤層，3煤層平緩，傾角為2～7176。，平均為6176。，為緩傾斜煤層，故設計為帶區(qū)式開采。瓦斯相對較高，采用三條大巷開采，布置專門的回風大巷，且在南北兩翼分別建風井。礦井的生產能力為： Mt。，服務年限為62a。3 m，賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，為緩傾斜煤層，煤層厚度大，服務年限長。故礦井開拓大巷布置在煤層底板的巖層中，留大煤柱護巷，大巷間距50 m。大巷位于井田中央，沿走向布置，按3‰～5‰的坡度布置。 礦井開拓延伸方案及階段劃分1）礦井井筒形式確定方案一：主、副、風三立井開拓，布置于井田中央。如圖41所示。圖41 主、副、風三立井開拓方案二：主、副斜井，風井立井開拓。如圖42所示。圖42 主、副斜井，風井立井開拓 技術比較：方案一和方案二的主要區(qū)別在于主井、副井的開拓方式不同。方案一采用立井開拓，方案二采用斜井開拓。經計算斜井開拓掘進長度約為2200米，長度過長，掘進費用較高，通風距離較長，技術方面不可行，故選擇方案一。2）礦井開拓方案提出 方案一：主、副、風三立井；運輸大巷、軌道大巷巖巷，回風大巷煤巷；帶區(qū)布置。如圖43所示。方案二：主副風三立井；運輸大巷、軌道大巷巖巷，回風大巷煤巷；帶區(qū)—盤區(qū)布置。如圖44所示。方案三：主、副、風立井；全煤巷帶區(qū)布置。如圖45所示。圖43主、副、風三立井；運輸大巷、軌道大巷巖巷，回風大巷煤巷；帶區(qū)布置圖44 主、副、風立井；全煤巷帶區(qū)布置圖45主、副、風三立井；運輸大巷、軌道大巷巖巷，回風大巷煤巷；帶區(qū)—盤區(qū)布置3）經濟比較以上所提出的方案進行詳細的經濟比較步驟較多，但井筒位置、斷面形式和井筒配置，運輸大巷、軌道大巷、回風大巷長度都相似。本設計把三種方案進行粗略的經濟比較，選出經濟上有明顯優(yōu)勢的兩方案進行下一步詳細的經濟比較。對三種方案的基建費和生產費比較如下：表41 方案一粗略估算費用表項目數量（10m）基價（元）費用（萬元）小計（萬元）基建費用巖巷掘進50143煤巷掘進40539生產費用大巷維護煤巖類型長度（m）服務年限單價（元）合計巖巷6220煤巷6235大巷運輸系數煤量（萬t）平均運距（km）基價（萬元）總計費用（萬元）表42 方案二粗略估算費用表項目數量（10m）基價（元）費用（萬元）小計（萬元）基建費用巖巷掘進10450143煤巷掘進40539生產費用大巷維護煤巖類型長度（m）服務年限單價（元）合計巖巷10406220煤巷6235大巷運輸系數煤量（萬t）平均運距（km）基價（萬元）總計費用（萬元）表43 方案三粗略估算費用表項目數量（10m）基價（元）費用（萬元）小計（萬元）基建費用巖巷掘進56875煤巷掘進40539生產費用大巷維護煤巖類型長度（m）服務年限單價（元）合計巖巷171086220煤巷85546235大巷運輸系數煤量（萬t）平均運距（km）基價（萬元）22024..43總計費用（萬元）表44 總匯方案方案一方案二方案三項目費用（萬元）費用（萬元）費用（萬元）基建費用生產經營費用總費用由表44可知，方案三基建費用和生產經營費用要遠高于方案一和方案二；方案二比方案一總費用相差微乎其微，但由于方案二采用煤層大巷，皮帶運輸機布置存在困難，確定礦井開拓方式為：主、副、風三立井；運輸大巷、軌道大巷巖巷，回風大巷煤巷；帶區(qū)布置開拓，故選方案一。礦井共有五個井筒，分別為主立井、副立井、中央風立井、北回風立井、南回風立井。1） 主立井位于礦井工業(yè)場地， Mt/a的煤炭運輸。井筒內裝備兩對16 t箕斗。井筒斷面為半圓拱形， m2，～，井筒斷面布置如圖45，尺寸見表48。2） 副立井位于礦井工業(yè)場地，擔負全礦的材料和設備提升。井筒內設有兩趟排水管路，并敷設動力電纜。井筒斷面形狀為圓形，～，井筒斷面布置如圖46，尺寸見表49。3）中央風立井進風立井位于礦井工業(yè)場地，井筒凈直徑7m，擔負礦井部分進風風量，內設玻璃鋼梯子間作為安全出口，井筒斷面布置如圖47，尺寸見表410.4）北回風立井位于礦井工業(yè)場地，擔負礦井北區(qū)的全部回風，，～，井深540m，內設玻璃鋼梯子間作為安全出口。根據后面通風設計部分的風速驗算，各井筒風速均符合《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程的規(guī)定》規(guī)定。礦井為立井開拓，煤炭由箕斗運至地面；物料經副立井運至井底車場，在井底車場換裝，由電機車運到盤區(qū)或帶區(qū)。1） 井底車場的形式和布置方式根據礦井開拓方式，立井和大巷的相對位置關系，確定為臥式環(huán)形井底車場，副井、井底車場鋪軌以礦車輔助運輸，大巷輔助運輸為電機車，井底車場布如圖48。2）空重車線長度井底車場空、一列礦車為20個車廂，，外形尺寸（長寬高）240011501150（mm），故取調車線長度為100 m。3）調車方式井底車場內設2臺電機車（軌道），車場內的材料設備、集裝箱平板車由電機車牽引，重車頂入卸載站，機車返回井底車場存車線。大巷來的機車直接倒入卸載站然后運走。兩翼大巷駛入井底車場的電機人車在存車場存放，該處同時作為上、下井人員換乘點。4）硐室（1）主井系統(tǒng)硐室立井系統(tǒng)硐室由南北兩面上倉皮帶機頭驅動硐室、井底煤倉、裝載膠帶巷、清理井底撒煤硐室及水泵房等組成，是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐?；费b載硐室布置在堅硬穩(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線路布置決定。為了保證礦井正常生產，充分發(fā)揮膠帶運輸機和箕斗提升的潛力，井底設置一個直徑10m，高10 m的圓筒煤倉，總容量約1400 t。一個煤倉底下設給煤硐室裝載膠帶機巷和裝載硐室定量倉。這種裝載系統(tǒng)靈活可靠，能夠確保大型礦井穩(wěn)定高產的需要。（2）副井系統(tǒng)硐室副井系統(tǒng)硐室由中央水泵房、水倉、清理水倉硐室、中央變電所、調度室及等候室組成，為節(jié)省管材，電纜及方便管理，同時考慮到錨索的安裝，故把中央變電所和中央水泵房布置在附近，并設有防爆密閉門。水倉布置在井底車場最低處。（3）其它硐室醫(yī)療硐室、機修硐室、消防車硐室、井下材料庫、火藥庫、卸載硐室、換矸硐室、乘人車場等。輔助運輸大巷和主運輸大巷沿巖層布置，巷道坡度為3‰～5‰。主、輔運輸大巷均為錨梁網索噴支護拱形斷面， m， m2。主運輸大巷和輔助運輸大巷斷面特征如圖410和圖411，尺寸見表48和表49?？偦仫L大巷沿煤層布置，兩條回風大巷斷面及支護特征均相同，為錨梁網索噴支護矩形斷面， m， m， m2。1主井；2副井；3箕斗裝載洞室；4中央變電所；5水泵房；6水倉圖46 井底車場布置圖圖47 主立井井筒斷面布置表45 主井井筒特征表井型 Mt/a提升容器一對12 t箕斗帶平衡錘井筒直徑 m井深580 m凈斷面積 m2井筒支護混凝土井壁厚400 mm表土段井壁厚800 mm基巖段毛段面積 m2表土段毛段面積 m2圖48副立井井筒斷面布置圖表46 副井井筒特征表井型 Mt/a提升容器一對1 .5 t礦車雙層四車窄罐籠一個1 .5 t礦車雙層四車寬罐籠帶平衡錘井筒直徑8 m井深580 m凈斷面積 m2井筒支護混凝土井壁厚550 mm表土段井壁厚1000~1400 mm基巖段毛斷面積 m2表土段毛斷面積 m2圖49回風立井井筒斷面布置圖表47 回風井井筒特征表井型 Mt/a井筒直徑5 m井深560 m凈斷面積 m2基巖段毛段面積 m2表土段毛段面積 m2圖410膠帶運輸大巷表48運輸大巷巷道特征表斷面/m2設計掘進尺寸噴射錨桿凈周長/m凈設計掘進寬度/mm高度/mm厚度/mm形式外露長度/mm排列方式排間距/mm長度/mm直徑/mm44403770120樹脂100三花800220020圖411軌道大巷表49 軌道大巷巷道特征表斷面/m2設計掘進尺寸噴射錨桿凈周長/m凈設計掘進寬度/mm高度/mm厚度/mm形式外露長度/mm排列方式排間距/mm長度/mm直徑/mm44403620120樹脂100三花7002200201365 準備方式考慮到縮短建井工期，盡快使礦井投產，本礦井設計首采帶區(qū)（東二帶區(qū)）位于井田東翼，距離工業(yè)廣場近，大巷掘進的同時就可以同時進行帶區(qū)的巷道布置。帶區(qū)所采煤層為3煤層，其位于山西組的中下部。是本區(qū)主采煤層，以其本身厚度大，層位穩(wěn)定為重要對比標志層。~ m， m，~ m， m，~ m， m。結構簡單，夾矸0~3層，~ m，個別孔（1009號孔） m。從3煤層厚度分布范圍示意圖（圖41）上可以看出，～ m之間。通過對區(qū)內鉆孔點的煤層真厚統(tǒng)計計算，3~ m， m，煤厚變異系數γ=%，可采指數Km=1，用《礦井地質規(guī)程》中厚煤層的評定標準衡量，3 煤層屬穩(wěn)定煤層。煤層直接頂板為灰黑色粉砂巖或泥巖，厚0~9 m，其上為灰白色厚層中、粗粒砂巖，有時直接覆于3煤層之上為煤層的直接頂板（如1042等鉆孔）。底板多為深灰色粉砂巖、細粒砂巖。直接頂板多為灰黑色粉砂巖和泥巖，厚9～10 m不等；老頂多為灰白色厚層狀中粒粗砂巖，厚數米至十余米，全區(qū)穩(wěn)定。頂板裂隙較發(fā)育。底板多為深灰色粉砂巖，薄水平層理。厚0～5 m，其下為灰色細粒砂巖、或中粒砂巖，厚層狀。頂板粉砂巖， MPa， MPa；底板細粒砂巖， MPa， MPa。絳河在井田南部，由西向東流過。屯留縣城外，（1978年9月16日），（1979年5月）；勘探區(qū)南部北送渡附近，水位標高約900 m。絳河流向與地層走向基本垂直，故不利于地表水的垂直下滲；井田北部有閹村、常隆兩座小型水庫，除此，井