【文章內(nèi)容簡介】 。按現(xiàn)行《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》要求，二1煤層勘查程度達到了詳查階段。⑴、本區(qū)開采的二1煤層，頂板為滑動構(gòu)造產(chǎn)生的斷層角礫巖，巖石破碎，使煤層頂板強度降低。因此，在礦區(qū)采掘過程中應(yīng)注意煤層頂板的觀察，加強頂板支護工作；⑵、本區(qū)二1煤層瓦斯含量高，礦井瓦斯等級為高瓦斯，因此，在礦井開采過程中應(yīng)加強礦井通風(fēng)和瓦斯監(jiān)測工作，確保礦井安全生產(chǎn)；由于開拓方式主要是指井筒的形式，現(xiàn)對每個井筒形式具體分析比較如下：（一）主井井筒形式對于主井采用斜井還是立井，設(shè)計提出如下兩個方案：方案I：主斜井方案。初期在工業(yè)場地內(nèi)布置一條主斜井傾角18186。，，長度2650m，高差800m。方案II：主立井方案。初期在工業(yè)場地內(nèi)布置一個主立井,，裝備一對4t箕斗，金屬罐道梁。,井筒深度約500m。方案I優(yōu)點：（1）煤流運輸采用膠帶輸送機，其具有運量大、連續(xù)性好、效率高、增產(chǎn)潛力大等特點；（2）設(shè)備運行安全可靠，運營費用低；（3）設(shè)備及安裝和相關(guān)土建設(shè)施等投資低；但斜井施工對較軟地層適用性差，施工難度較大，且本煤傾角較大，斜井落差太大，不利于運輸。方案II具有井筒施工可靠性高、投資低、施工工期短等優(yōu)點。詳細(xì)經(jīng)濟比較見表311。表311 井筒方案比較表序號比較項目主斜井(B=,a=18186。)立井（162。）備注（I－II）1井口標(biāo)高（m）＋340＋2井底標(biāo)高（m）4501183井筒長度（m）27005124掘進體積（m3）71802230469495井筒工期（月）2410146建井總工期（月）40427可比基建投資礦建投資（萬元）掘砌費（萬元）措施費（萬元）土建投資（萬元）設(shè)備及安裝（萬元）8礦井運營費（萬元）－電耗（萬元）折舊（萬元）綜上分析，設(shè)計推薦主井井筒采用立井方式。（二）副井井筒形式由于本礦井具有煤層埋藏深、礦井生產(chǎn)能力大等特點。經(jīng)過綜合分析比較，設(shè)計認(rèn)為副井采用立井優(yōu)勢較明顯。但考慮到本礦井的規(guī)劃設(shè)計生產(chǎn)能力特別大()，初、后期實行分區(qū)開拓和生產(chǎn)，為解決大型設(shè)備整體下放，各分區(qū)均需布置大直徑的副立井，其提升設(shè)備及控制、容器及承接裝置都要引進，投資較高。因此，設(shè)計對于副井形式提出如下兩種方式：方案I：副立井方案。，鋼罐道，井筒裝備玻璃鋼梯子間，井筒內(nèi)設(shè)灑水管、動力電纜和通訊信號電纜。擔(dān)負(fù)全礦井的升降人員、提矸下料、進風(fēng)等輔助提升任務(wù)，兼作礦井的安全出口。方案Ⅱ：副斜井方案。在工業(yè)場地內(nèi)增建一條副斜井（，傾角18 186。，斜長2700m）方案，副斜井解決全礦井的大型設(shè)備整體下放，各分區(qū)人員及材料仍通過副立井提升。表312 副井井筒方案比較表序號比較項目方案I方案Ⅱ備注（I－II）副立井（162。）副斜井B=,a=18186。1井口標(biāo)高（m）＋＋3402井筒長度（m）512270021883掘進體積（m3）25604井筒工期（月）920115建井總工期（月）404226提升設(shè)備6（Ⅲ）塔式多繩摩擦提升機，2(Ⅰ)塔式多繩摩擦提升機JK4/7可比基建投資（萬元）投資5650投資+裝備+8設(shè)備運營費（萬元）電耗+折舊經(jīng)過綜合分析比較，設(shè)計推薦方案I。（三）風(fēng)井井筒形式由于立風(fēng)井具有工程量小，通風(fēng)距離短，有效通風(fēng)斷面大等優(yōu)點，故確定風(fēng)井采用立井。綜上所述，針對本井田煤層賦存特點，說明本礦井采用主副風(fēng)均用立井的綜合開拓方式是合適的，即在井田中部布置主副立井，淺部布置回風(fēng)立井。主井擔(dān)負(fù)礦井的主提升任務(wù)，副井擔(dān)負(fù)全礦井的升降人員、提矸下料、進風(fēng)等輔助提升任務(wù)，兼作礦井的安全出口，回風(fēng)井布置瓦斯抽放管路，兼作礦井安全出口。圖23 風(fēng)井井筒斷面圖（一）影響井口及工業(yè)場地位置選擇的主要因素井口位置應(yīng)盡量選擇靠近鐵路，公路，區(qū)域變電站，輸水管線等這些公共設(shè)施；由于本礦井煤層厚度變化較大，井筒及工業(yè)場地應(yīng)盡量減少壓煤量；井田內(nèi)地形起伏較大，工業(yè)場地應(yīng)選擇在地形相對平整的地方；工業(yè)場地及井口位置應(yīng)盡量接近儲量中心，有利于井下開采運輸，降低生產(chǎn)費用；初期采區(qū)應(yīng)盡量選擇在勘探程度高、地質(zhì)條件簡單的開采范圍；井口及工業(yè)場地應(yīng)盡量靠近初期采區(qū)，以減少井巷工程量和初期投資，縮短建井工期；充分考慮“三軟”地層對開拓系統(tǒng)的影響，工業(yè)場地及井口位置選擇應(yīng)使井底車場及硐室處于相對堅硬穩(wěn)定巖層中。(二)井口與工業(yè)場地位置的選擇 綜上所述，結(jié)合實際礦區(qū)情況，在井田中部設(shè)工業(yè)廣場，主副井井口及工業(yè)場地位于14602鉆孔附近，工業(yè)場地內(nèi)初期布置主副兩個井筒，地面標(biāo)高＋；風(fēng)井井口地位于井田南部1468鉆孔附近，地面標(biāo)高＋349m左右。，水平劃分及階段垂高的確定（一）井底車場根據(jù)本礦基本情況提出兩種井底車場方案：方案一：環(huán)形式井底車場 特點：空重列車在車場內(nèi)不在同一軌道上做相向運行，即采用環(huán)形單行方式。 （1）立井臥式環(huán)形車場（如下圖示） 1－主井；2－副井；3－主井重車場； 4－主井空車場；5－主要運輸巷道 優(yōu)點：車場的開拓工程量??；調(diào)車方便。 缺點：電機車在彎道上頂推調(diào)車安全性較差。 當(dāng)井筒與主要運輸巷道較近時采用。 方案二：立井斜式環(huán)形車場（如下圖）：主副井存車線與主要運輸巷道斜交。當(dāng)井筒距運輸大巷較近、且地面出車方向受限要求與大巷斜交時采用。1－主井；2－副井；3－主井重車線；4－主井空車線； （1）優(yōu)點：調(diào)車方便，通過能力大，一般能滿足大、中型礦井生產(chǎn)的需要。 （2）缺點：巷道交岔點多，大彎度曲線巷道多，施工復(fù)雜，掘進工程量大，電機車在彎道上行駛速度慢，且頂推調(diào)車安全性差，用固定式礦車運煤，翻籠卸載能力將直接影響車場通過能力。 綜上所述，本礦采用方案一的變形車場，受井田限制，省去運輸大巷，各上山直接通過繞道連到車場。（二）水平劃分及階段垂高的確定主、副井井筒落底水平為118m水平，故第一水平標(biāo)高為118m，井田深部開采下限標(biāo)高為500m水平，若設(shè)一個水平，階段垂高為400m，下山斜長達到1500m，故在井田深部設(shè)第二水平，第二水平標(biāo)高為250m水平?；仫L(fēng)立井落底水平為+168m水平，通過該水平布置+168m水平輔助膠帶大巷和輔助軌道大巷，開拓南2采區(qū)。第一水平標(biāo)高為118m，二1煤階段垂高為286m，上山斜長980m。第二水平標(biāo)高為250m，上下山開采，上山階段垂高132m，斜長650m，下山階段垂高250m，斜長760m。兩個水平采用一對暗斜井聯(lián)系。、回風(fēng)巷布置和位置選擇受井田形狀的限制，首采區(qū)位于風(fēng)井附近，采區(qū)軌道上山直接與井底車場連接，采區(qū)運輸上山直接與上倉斜巷連接，所以初期沒有大巷。回風(fēng)井落底于+168m水平。后期開拓250m水平時軌道大巷、運輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在二1煤層底板巖石中。根據(jù)本礦井煤層賦存情況，本著各采區(qū)有合理的走向長度，設(shè)計將井田劃分為五個采區(qū)：118m水平為一個上山采區(qū)（南1），250m水平為一個上山采區(qū)和一個下山采區(qū)（北1北2），+168m輔助水平為一個上山采區(qū)（南2）。采區(qū)開采順序本著先開采上山，后開采下山。首采工作面布置在南一采區(qū)靠近風(fēng)井一側(cè)，備采面對稱布置在上山對稱側(cè)。（一）井筒用途、布置及裝備 主井擔(dān)負(fù)礦井的主提升任務(wù)，裝備一對4t箕斗，金屬罐道梁。，鋼罐道，井筒裝備玻璃鋼梯子間，井筒內(nèi)設(shè)灑水管、動力電纜和通訊信號電纜。擔(dān)負(fù)全礦井的升降人員、提矸下料、進風(fēng)等輔助提升任務(wù)，兼作礦井的安全出口?；仫L(fēng)井。井筒設(shè)梯子間，布置瓦斯抽放管路，兼作礦井安全出口。井筒特征見表241，斷面布置圖見圖2424243。二、井筒支護主井、副井井頸和馬頭門部分為鋼筋混凝土支護；其余基巖部分全部為混凝土澆注支護。 井筒特征表表241序號名稱單位主井副井風(fēng)井1井口坐標(biāo)經(jīng)距Ym3842870538429498緯距Xm38159683815604標(biāo)高Zm+410+405+2提升方位角度62176。62176。3落底標(biāo)高m118118+4井筒深度或斜長m5285235井筒直徑或?qū)捀邇鬽掘進m6井筒斷面凈m27井筒裝備一對標(biāo)準(zhǔn)4t箕斗， 一噸礦車單層單車罐籠金屬罐道梁，金屬梯子間梯子間（三）井底車場及硐室礦井井底車場設(shè)在118m水平二1煤層底板砂巖中。井下主運輸采用膠帶機，投產(chǎn)采面的煤炭用膠帶機經(jīng)上倉斜巷直接卸入井底煤倉中，由主井提升到地面。裝載系統(tǒng)采用上提方式，主井井底清理撤煤系統(tǒng)與井底車場水平相同。副井只擔(dān)負(fù)提矸、下料、升降人員和設(shè)備。所以副井井底車場只做輔助運輸之用，副井井底空重車線長度均為35m。井底車場型式為環(huán)行、臥式車場。礦井第一水平受井田形狀的限制，沒有運輸大巷和軌道大巷，副井井底距離首采區(qū)較近，采用人力推車的方式調(diào)車。本車場為輔助運輸?shù)木总噲觯?jīng)驗算，井底車場通過能力可以滿足輔助運輸能力的需要。（1）、硐室名稱及位置井底車場布置詳見井底車場平面圖，主要設(shè)有箕斗裝載硐室、井底煤倉、中央變電所、主排水泵房、內(nèi)外水倉、消防材料庫、等候室等硐室。（2）、上倉斜巷，井底煤倉、裝載硐室和清理撤煤平巷井底煤倉為斜倉，上口通過上倉斜巷與118m水平運輸平巷連接，下口為箕斗裝載硐室，清理撒煤平巷布置在主井底南側(cè)，其水平標(biāo)高與副井井底車場為同一水平。（3）、水倉布置水倉入口布置在清理井底撒煤平巷和副井馬頭門之間，其標(biāo)高位于井底車場最低點。水倉設(shè)內(nèi)外兩個水倉，其中一個清理時，另一個正常使用。水倉總?cè)萘?800m3，可容納8小時礦井正常涌水量。水倉為3‰的反坡布置，以利于水里的雜質(zhì)沉積在水倉入口附近，便于清理。清理水倉用人工裝入礦車，由小絞車提出水倉，再由副井提出地面。井底車場及主要硐室均布置在二1煤底板，井底車場巷道均采用錨噴支護，變電所通道、水倉通道、水倉的巖巷部分采用錨噴支護。副井井筒與井底車場連接處、泵房，變電所、箕斗裝載硐室、井底煤倉、等候室等設(shè)計采用砌碹支護。由于井底車場位于馬鳴寺逆斷層附近，受滑動構(gòu)造和斷層影響，巷道發(fā)生不同程度變形，礦井在返修巷道時采用錨網(wǎng)加U型鋼聯(lián)合支護。附：井底車場平面插圖 大巷運輸及設(shè)備（一） 大巷運輸方式根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及巷道布置，確定大巷主運輸采用膠帶運輸機連續(xù)運輸方式，輔助運輸采用軌道運輸方式。初期運輸平巷位于二1煤層中，斷面形狀為半園拱形，采用U型鋼支護，軌道運輸巷位于二1煤層底板巖石中，斷面形狀為半圓拱形，支護形式采用噴錨支護。后期250m水平軌道運輸、膠帶運輸和回風(fēng)大巷均布置于二1煤層底板中，膠帶、。（二）礦車本礦井選用1t標(biāo)準(zhǔn)礦車、投產(chǎn)初期需用礦車的數(shù)量較少，中后期使用數(shù)量按使用地點排列法計算，各類礦車的型號和數(shù)量如下表。各類礦車配備數(shù)量表表311礦車類型型號使用地點初期后期備注礦車井上、下80120材料車MC16B井上、下1015平板車MP16A井上、下1015平板車MP36B5（三） 運輸設(shè)備選型（煤炭）運輸設(shè)備（1）、設(shè)計依據(jù)礦井裝備一個工作面，煤炭主運輸采用膠帶輸送機運輸方式。工作面的煤通過順槽膠帶輸送機、采區(qū)上山膠帶輸送機轉(zhuǎn)載，由上倉膠帶輸送機將煤運至井底煤倉。（2）、選型計算，年工作330d，日運行10h，計算運輸能力為：Q=AK/（MN）Q－膠帶輸送機運輸能力，（t/h）A－年運輸能力，A=450000（t/a）K－不均衡系數(shù)，K= M－年工作日，M=330（d/a）N－日運行小時數(shù)，N=10（h/d）則Q=450000（33010）=205t/h考慮井下生產(chǎn)不均衡性，確定其運輸能力為300t/h。上倉膠帶輸送機主要技術(shù)參數(shù)為：B=800mm，Q=300t/h，V=2m/s，L=115m，a=2176。，N=45kW，膠帶類型：PVG阻燃帶，帶強580N/mm。膠帶輸送機驅(qū)動裝置均采用防爆電機，拉緊裝置采用固定帶式輸送機液壓自動拉緊裝置，配備防打滑保護裝置、煙霧保護裝置、溫度保護裝置、堆煤保護裝置、自動撒水裝置、火災(zāi)自動滅火報警裝置、防跑偏保護裝置、雙向拉繩開關(guān)等。礦井生產(chǎn)初期無大巷，后期大巷輔助運輸采用電機車運輸。計算原始數(shù)據(jù)⑴ 礦井井型：。電機車擔(dān)負(fù)輔助提升任務(wù)，矸石量k2＝8％，材料量為5%。礦井每班原煤運量Ab＝682t。⑵ 礦井瓦斯等級：高瓦斯礦井。⑶ 運距：L=1300m。⑷ 運輸線路平均坡度：i＝3‰，重列車下坡運行。⑸ 工作制度：年工作300d，每天兩班運輸，每班工作8小時。⑹ 礦車形式及軌距：1t固定式礦車，軌距600mm，礦車自重q0 =，礦車矸石運輸載重按最大考慮q =，運材料時q=。⑺ 調(diào)車時間：采區(qū)裝車及車場調(diào)車時間，合計θ=25