【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，該設(shè)計(jì)礦井采用單水平開(kāi)采，水平垂高220m。 大巷(運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷)數(shù)目及布置：一共兩條大巷，一條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，對(duì)于各種大巷布置方式分述如下：（1）煤層大巷優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅(jiān)硬，易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小時(shí)，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行；沒(méi)有瓦斯與煤的突出，無(wú)嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對(duì)于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設(shè)期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質(zhì)情況等。（2）巖石大巷：優(yōu)點(diǎn)：大巷維護(hù)條件好、費(fèi)用低。大巷方向、坡度可根據(jù)運(yùn)輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響?？刹涣艋蛏倭糇o(hù)巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。缺點(diǎn)主要為：巖石工程量大，掘進(jìn)速度慢，投資費(fèi)用高，建設(shè)工期長(zhǎng)。本設(shè)計(jì)井田對(duì)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下列缺點(diǎn)：①為了便于巷道維護(hù)，巷道維護(hù)留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大；②當(dāng)煤層起伏褶曲較多時(shí)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸能力降低；③煤層大巷的巷道維護(hù)工程量和維護(hù)費(fèi)用比較大；④如果煤層起火，處理火災(zāi)困難，導(dǎo)致礦井無(wú)法生產(chǎn)。由于本設(shè)計(jì)礦井中，運(yùn)輸能力要求大而且大巷服務(wù)年限較長(zhǎng)，所以大巷采用錨噴支護(hù)。該設(shè)計(jì)礦井大巷斷面的各項(xiàng)內(nèi)容見(jiàn)圖35： 圖35 運(yùn)輸大巷斷面圖井底車場(chǎng)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)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，因此井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。（1）井筒及數(shù)目；（2）礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式；（3）礦井開(kāi)拓方式；（4）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度；（5）礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式；（6）礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式。：（1）井底車場(chǎng)富裕通過(guò)能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30%，并考慮增產(chǎn)的可能性；（2）盡可能提高井底車場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場(chǎng)通過(guò)能力；（3）井底車場(chǎng)線路布置結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，運(yùn)行及控制系統(tǒng)要求安全可靠，管理使用方便，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)；（4）為了保護(hù)井底車場(chǎng)的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應(yīng)該留設(shè)相應(yīng)的保安煤柱。：（1）環(huán)形式分為：立式、斜式、臥式；（2）折返式分為：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(jiǎn)單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少，操作安全，符合規(guī)范。（3）井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低；（4）施工方便，各井筒間、井底車場(chǎng)與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期；（5）當(dāng)大巷或石門與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場(chǎng)；根據(jù)以上要求及規(guī)定，考慮到本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)際情況，并經(jīng)過(guò)方案對(duì)比以后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場(chǎng)形式為環(huán)型盡頭式車場(chǎng)，采用兩翼來(lái)車的形式。本設(shè)計(jì)井田煤層群開(kāi)采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，即17，18，19，25煤層組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道為四個(gè)煤層共用，大巷采用集中布置方式。煤層傾角一般在10176。左右。本設(shè)計(jì)帶區(qū)斜巷按反傾斜布置，帶區(qū)下部車場(chǎng)要向集中運(yùn)輸大巷的下幫開(kāi)掘，集中運(yùn)輸大巷與帶區(qū)下部車場(chǎng)方位垂直，然后施工一個(gè)回頭，與帶區(qū)斜巷相連。由于本設(shè)計(jì)礦井采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法,各煤層的傾角均在10176。左右，且煤層賦存穩(wěn)定、構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，頂?shù)装辶己谩Ｒ驗(yàn)椴捎脦^(qū)式巷道布置，所以采用帶區(qū)劃分，即能共用一個(gè)帶區(qū)煤倉(cāng)的所有煤層的所有工作面所組成的區(qū)域。據(jù)此將整個(gè)井田劃分為10個(gè)帶區(qū)，詳見(jiàn)帶區(qū)劃分示意圖36。圖36 帶區(qū)分布示意圖 井筒布置及施工井筒穿過(guò)巖層多為細(xì)砂巖及中砂巖，圍巖基本穩(wěn)定，較長(zhǎng)時(shí)間不支護(hù)會(huì)出現(xiàn)小塊掉落，膠結(jié)性好，無(wú)泥質(zhì)沖擊物。本礦井主副井均采用整體灌式。 副井支護(hù)：混凝土井壁厚450mm，充填混凝土50mm；主井支護(hù)：混凝土井壁厚450mm，充填混凝土50mm。井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)，運(yùn)輸方式，通風(fēng)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)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)運(yùn)輸、通風(fēng)、管線等布置的要求，滿足施工需要； 2．有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全；3．當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對(duì)井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞應(yīng)減少到最低程度；4．合理使用斷面空間，減少井筒工程量；本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施。（詳見(jiàn)圖示主、副井井筒斷面圖37\38）副井井筒斷面(37)主井井筒斷面(38)立井井筒裝備包括：罐道、罐道梁，梯子間，罐路，電纜、井口和井底金屬支撐結(jié)構(gòu)，以及托管梁，電纜支架等。主井井筒：，井筒深度（250+30）m。井筒內(nèi)裝備一對(duì)12t多繩箕斗帶平衡錘，混凝土砌壁，球扁鋼組合罐道，槽鋼組合。副井井筒：，井筒深度（250+30）m，井筒裝備一對(duì)1t固定式礦車600mm軌距，雙層四車鋼性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。 井底車場(chǎng)及硐室井底車場(chǎng)是連接井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井底車場(chǎng)形式的確定，必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底車場(chǎng)的形式也不同。井底車場(chǎng)形式必須滿足下列要求：車場(chǎng)的通過(guò)能力應(yīng)比礦井的生產(chǎn)能力有30%以上的富余系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；調(diào)車簡(jiǎn)單，管理方便，管道及交叉點(diǎn)少；施工方便，建設(shè)工期短；井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低；操作安全，符合《規(guī)程》、《規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定?，F(xiàn)綜合考慮本設(shè)計(jì)礦井的地質(zhì)情況：，年工作日330d，實(shí)行三八工作制制度，每日凈提升16小時(shí)；2礦井采用雙立井開(kāi)拓方式，一個(gè)開(kāi)采水平，集中大巷布置；3主要運(yùn)輸大巷采用3t底卸式礦車運(yùn)輸，每列車由15輛礦車組成，由一臺(tái)10t架線式電機(jī)車牽引。卸載時(shí)，機(jī)車通過(guò)卸載站。輔助運(yùn)輸、，一臺(tái)10t架線式電機(jī)車牽引。4本設(shè)計(jì)礦井屬于低瓦斯、低涌水量礦井。通過(guò)以上條件的分析，本設(shè)計(jì)采用環(huán)行盡頭式車場(chǎng)。 存儲(chǔ)線路 行車線路布置長(zhǎng)度井底車場(chǎng)線路布置的要求：井底車場(chǎng)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(guò)各個(gè)井底車場(chǎng)的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長(zhǎng)度也相應(yīng)不同；井底車場(chǎng)線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性；井底車場(chǎng)的線路工程量?。粸楸ＷC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；盡量減少道岔和交叉點(diǎn)；線路布置要有利于通風(fēng)；線路上盡量不設(shè)風(fēng)門，尤其是主要車場(chǎng)的副井線應(yīng)禁設(shè)通風(fēng)。列車的裝載與卸載方向的一致，即注意調(diào)頭問(wèn)題。存車線長(zhǎng)度的確定：大型礦井的主井空；材料車線長(zhǎng)度，大型礦井應(yīng)能容納15個(gè)材料車；3；①主井空、重車線，副井空、重車線：L=mnLk+NLj+Lf式中 L—主井空、重車線，副井空、重車線有效長(zhǎng)度，m；M—列車數(shù)目，列；n—每列車的礦車數(shù)，按列車組成計(jì)算確定；Lk—每輛礦車帶緩沖器的長(zhǎng)度，m；N—機(jī)車數(shù)；Lj—每臺(tái)機(jī)車的長(zhǎng)數(shù)；Lf—附加長(zhǎng)度，取10m；經(jīng)過(guò)計(jì)算得：主井 L=115（+）+1+10=70m副井 L=19（+）+1+10=②人車線有效長(zhǎng)度L=mnRLR+Lj+Lf式中 L—人車線有效長(zhǎng)度，m；nR—人車數(shù)，輛；LR—每輛人車帶緩沖器的長(zhǎng)度，m；Lj—每臺(tái)機(jī)車的長(zhǎng)度，m；Lf—附加長(zhǎng)度,一般取10,m。L= mnRLR+Lj+Lf=15++10=如圖(39)。 采用電機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，井底車場(chǎng)通過(guò)能力按下式計(jì)算N=式中 N井底車場(chǎng)年通過(guò)能力 t,Q每一次調(diào)度循環(huán)進(jìn)入井底車場(chǎng)的所有列車的凈載煤重 t，T每一次調(diào)度循環(huán)時(shí)間 min.Ta每年運(yùn)輸工作時(shí)間等于礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)與日生產(chǎn)時(shí)間min的乘積min；井底車場(chǎng)通過(guò)能力應(yīng)考慮留有一定的備用儲(chǔ)備能力，一般應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30%。井底車場(chǎng)線路圖39Ta=3301660=316800minQ=3315+19=142 tT=26minN==滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求設(shè)計(jì)采用30kg/m鋼軌，600mm軌距，6號(hào)道岔，線路的曲線半徑25m線路連接計(jì)算：表3—7 道岔型號(hào)表序號(hào)道岔型號(hào)名稱轍叉角α主要尺寸（mm）質(zhì)量/KgabLTL1ZDK630/6/25單開(kāi)9176。27′44497251281010021092ZDC630/3/15對(duì)稱18176。26′0625602852537512533ZDX630/6/2516渡線9176。27′4449725128195444243 (1) 單開(kāi)道岔非平行線路聯(lián)接道岔 ZDK630/6/25 a=4972mm b=5128mm α=9176。27180。44″ R=25000mm δ=45176。L=10100 質(zhì)量kg2109 允許5t礦車10t機(jī)車，β=δα=45176。9176。27180。44″=35176。32180。16″ T＝Rtg（β／2）＝25000tg（35176。32180。16″/2）=8012mmM=bsinα+Rcosα=25320 mmH=M Rcos=12187mmf=a+bcosRsin=9523mm (2)單開(kāi)道岔平行線路聯(lián)接 S=2300 T＝Rtg（／2）=1968 mmn=Rtgcos=mT=12407 mmL=++T=20731 mmC=nb=7279 mmKp=π=3925(3)渡線道岔線路連接 So=800 mmLO==13800 mmL=2a+ LO=23744 mmN==13991C=N=3864 mm表38井底車場(chǎng)調(diào)度圖表設(shè)計(jì)施工原則：符合《煤礦安全規(guī)程及煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；硐室布置一般隨井底車場(chǎng)型式的不同而變化。主井系統(tǒng)硐室：底卸式礦車卸載站硐室、井底煤倉(cāng)、箕斗膠帶輸送機(jī)裝載硐室、推車機(jī)及翻車機(jī)硐室、清理撒煤硐室及水泵房室等。副井系統(tǒng)硐室：主變電所、副井井底操車設(shè)備硐室、主排水泵硐室、水倉(cāng)及清理水倉(cāng)硐室及等候室等。依據(jù)有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定，進(jìn)行合理的開(kāi)采順序應(yīng)滿足下列設(shè)計(jì)要求：，最大限度地開(kāi)采煤炭資源；2. 保證開(kāi)采水平、帶區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)；，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動(dòng)生產(chǎn)率，簡(jiǎn)化巷道布置；，減少井巷工程量和基建投資。根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井的煤層分布及帶區(qū)劃分的具體情況，采用井田雙翼同時(shí)開(kāi)采，這樣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)礦井的帶區(qū)劃分的具體情況，采用傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采，這樣以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。開(kāi)采煤層群時(shí)，可分為上行式和下行式開(kāi)采。除近水平煤層外，對(duì)于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，一般只采用下行式開(kāi)采順序。本礦屬近水平煤層，考慮到本設(shè)計(jì)井田內(nèi)共有4個(gè)可采煤層。其中17號(hào)煤層位于上部，25號(hào)煤層位于下部，布置集中運(yùn)輸巷道，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，采用下行式開(kāi)采順序。實(shí)行仰俯斜開(kāi)采。 根據(jù)該設(shè)計(jì)井田的地質(zhì)條件，合理的帶區(qū)接續(xù)，應(yīng)滿足如下要求：開(kāi)采水平、帶區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)，保證持續(xù)的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高效；符合煤層采動(dòng)影響關(guān)系，最大限度采出煤炭資源；合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，減少巷道維護(hù)費(fèi)用；便于災(zāi)害防止，有利于巷道的維護(hù)。綜合以上考慮將該井添分為10個(gè)帶區(qū)。（詳見(jiàn)表33帶區(qū)接續(xù)表）表33 帶區(qū)接續(xù)表第4章 帶區(qū)巷道布置與帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 邊界 范圍 帶區(qū)煤柱 本設(shè)計(jì)帶區(qū)為東一帶區(qū)，西邊界為F3斷層。走向長(zhǎng)2500m，南北傾斜長(zhǎng)3250m。帶區(qū)煤柱包括帶區(qū)范圍內(nèi)的邊界煤柱、斷層煤柱、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。本帶區(qū)采用傾斜長(zhǎng)壁開(kāi)采，各煤層在帶區(qū)邊界留設(shè)5m煤柱，井田邊界處留設(shè)30m保護(hù)煤柱。本帶區(qū)地層傾角平緩，走向變化不大，帶區(qū)內(nèi)無(wú)斷層，可采煤層為17，18，19，25。各煤層特征詳見(jiàn)井田可采煤層特征表1—2?；夭晒ぷ髅婺晟a(chǎn)能力:AO=LVOMγCO式中 L采煤工作面長(zhǎng)度mVO工作面年推進(jìn)度m/aM煤層厚度或采高mγ煤的密度t/m3～AO=2001400=帶區(qū)生產(chǎn)能力:AB=nA0BkA——帶區(qū)生產(chǎn)能力 萬(wàn)t/an——帶區(qū)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)n=1A0——每個(gè)工作面的生產(chǎn)能力 萬(wàn)t/aB——掘進(jìn)出煤率 K——工作面不均衡系數(shù)（區(qū)內(nèi)單工作面取1，）AB=11=帶區(qū)服務(wù)年限： T =Z/（A0）=1280/（）= 帶區(qū)巷道布置本帶區(qū)劃分為10個(gè)分帶，4層煤聯(lián)合開(kāi)采。工作面走向長(zhǎng)200m,一個(gè)帶區(qū)設(shè)一個(gè)煤倉(cāng)。工作面長(zhǎng)度的確定：，一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，即工作面日產(chǎn)量為3500t/d。確定工作面長(zhǎng)度的公式如下：A0=LlMγc式中 A0――工作面年生產(chǎn)能力，噸；L――工作面年推進(jìn)度，m；l――工作面長(zhǎng)度，m；M――煤層厚度，m；γ――煤的容重，t/m3；c――回采率，～；可以得出L=200m本設(shè)計(jì)礦井采用二條斜巷：運(yùn)輸斜巷和回風(fēng)