【文章內(nèi)容簡介】 大巷為+1905m回風(fēng)大巷，該回風(fēng)大巷沿煤層走向布置于M4煤層中。三采區(qū)開采時(shí)無主要回風(fēng)大巷。 開采順序礦井開采二個(gè)煤層，煤層開采順序?yàn)镸1煤層→M4煤層，先采上層煤后采下層煤；采區(qū)開采順序?yàn)橐徊蓞^(qū)→二采區(qū)→三采區(qū)；回采工作面為后退式。 方案比較1)提出方案根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下三種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下：方案一：斜井單水平上山開拓。主、副井井筒均為斜井，開采水平設(shè)在+1840m,三個(gè)采區(qū)均采用上山開采，回風(fēng)斜井布置在井田南北兩翼，采用中央分列式通風(fēng)。方案二：斜井單水平上下山開拓。見圖41主、副井井筒均為斜井，開采水平設(shè)在+1900m,一、三采區(qū)均采用上山開采，二采區(qū)采用下山開采，回風(fēng)斜井布置在井田中央，采用中央并列式通風(fēng)。見圖42方案三：斜井單水平上下山開拓。主、副井井筒均為斜井，開采水平設(shè)在+1900m,一、三采區(qū)均采用上山開采，二采區(qū)采用下山開采，回風(fēng)斜井布置在井田南北兩翼，采用中央分列式通風(fēng)。見圖432)方案比較（1）技術(shù)比較方案一和方案二的區(qū)別在于礦井水平標(biāo)高不同，通風(fēng)方式不同。兩方案比較，方案一井筒長度短工程量小，投產(chǎn)時(shí)期早，通風(fēng)線路短礦井阻力較小，開拓維護(hù)費(fèi)用低。方案一和方案三的區(qū)別在于礦井水平標(biāo)高不同。兩方案比較，方案三井筒長度短工程量小，投產(chǎn)時(shí)期早，開拓維護(hù)費(fèi)用低。方案二和方案三的區(qū)別在于礦井通風(fēng)方式不同。兩方案比較，方案三通風(fēng)線路短礦井阻力小，開拓維護(hù)費(fèi)用低。綜合比較方案三為最優(yōu)方案。（2）經(jīng)濟(jì)比較用Excel報(bào)表軟件編制出方案一、方案二、方案三、方案四的粗略估算費(fèi)用計(jì)算表，分別見表4表4表43。通過粗略比較經(jīng)濟(jì)結(jié)果可知，方案二在經(jīng)濟(jì)上有明顯優(yōu)勢，但方案二通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)線路長礦井阻力大，因此選擇方案三。綜上所述確定方案三為最佳開拓方案。表41 單水平上山開拓費(fèi)用項(xiàng)目施工方法數(shù)量/m基價(jià)/元費(fèi)用/萬元小計(jì)基建費(fèi)用主斜井表土段206600基巖段155000斜井段4004600184副斜井表土段206600基巖段155000斜井段4004600184井底車場巖巷909800運(yùn)輸大巷煤巷5543800回風(fēng)大巷煤巷3903800回風(fēng)斜井煤巷2983960小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用提升方式系數(shù)煤量/萬t提升長度m基價(jià)/元小計(jì)斜井9435排水涌水量/m3時(shí)間/h服務(wù)年限/a基價(jià)/元費(fèi)用/萬元1241980小計(jì)合計(jì)表42 單水平上下山開拓費(fèi)用項(xiàng)目施工方法數(shù)量/m基價(jià)/元費(fèi)用/萬元小計(jì)基建費(fèi)用主斜井表土段206600基巖段155000斜井段2534600副斜井表土段206600基巖段155000斜井段2534600回風(fēng)斜井煤巷4183960井底車場巖巷909800運(yùn)輸大巷煤巷5543800 小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用提升方式系數(shù)煤量/萬t提升長度m基價(jià)/元小計(jì)斜井9435排水涌水量/m3時(shí)間/h服務(wù)年限/a基價(jià)/元費(fèi)用/萬元1241980小計(jì)合計(jì)表43 單水平上下山開拓費(fèi)用項(xiàng)目施工方法數(shù)量/m基價(jià)/元費(fèi)用/萬元小計(jì)基建費(fèi)用主斜井表土段206600基巖段155000斜井段2534600副斜井表土段206600基巖段155000斜井段2534600回風(fēng)斜井煤巷1493960井底車場巖巷909800運(yùn)輸大巷煤巷9603800回風(fēng)大巷煤巷3903800小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用提升方式系數(shù)煤量/萬t提升長度m基價(jià)/元小計(jì)斜井9435排水涌水量/m3時(shí)間/h服務(wù)年限/a基價(jià)/元費(fèi)用/萬元1241980小計(jì)合計(jì) 礦井基本巷道 井筒由前章確定的開拓方案可知主井、副井都為斜井，在井田南北兩翼分別布置南北回風(fēng)斜井。一般來說，斜井井筒橫斷面形狀有圓形、直墻半圓拱形兩種，但直墻半圓拱形斷面施工簡單，斷面利用率高，承壓性能較好，通風(fēng)阻力較小，維護(hù)費(fèi)用較少，因此，主、副斜井及南、北風(fēng)井均采用直墻半圓拱斷面。1)主井主斜井井筒采用直墻半圓拱形斷面，料石砌碹支護(hù)，。巷內(nèi)鋪設(shè)單軌，軌型22kg/m，軌距600mm，混凝土軌枕，碎石道渣。巷內(nèi)一側(cè)設(shè)水溝，矩形斷面。巷道斷面見圖44。2)副井副斜井井筒采用直墻半圓拱形斷面，料石砌碹支護(hù)，。巷內(nèi)鋪設(shè)KJC11G型架空乘人裝置。巷內(nèi)一側(cè)設(shè)水溝，矩形斷面。巷道斷面見圖45。3)風(fēng)井南回風(fēng)斜井井筒采用直墻半圓拱形斷面，料石砌碹支護(hù)，。巷內(nèi)一側(cè)設(shè)水溝。巷道斷面見圖46。各井筒特征詳見表44。44 井筒特征表井筒名稱主斜井副斜井南回風(fēng)斜井坐標(biāo)XY高程(m)+++方位角(176。)293293211坡度(176。)242427長度(m)288288149斷面積（m2）凈掘進(jìn)斷面形狀半圓拱半圓拱半圓拱支護(hù)方式料石砌碹料石砌碹料石砌碹井筒裝備600m軌距22kg/鋼軌單軌KJC11G型架空乘人裝置備注新建新建新建 井底車場及硐室礦井為斜井開拓，煤由礦車經(jīng)主斜井運(yùn)至地面；物料經(jīng)主斜井運(yùn)至井底車場經(jīng)運(yùn)輸大巷、采區(qū)上下山及石門運(yùn)至工作面。1)井底車場的形式和布置方式井底車場是連接礦井井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下料、通風(fēng)、排水、供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)，是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》:井底車場布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式，通過車場的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運(yùn)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所處的圍巖條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，并符合下列規(guī)定：（1）大巷采用固定式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用環(huán)形車場。（2）當(dāng)井底煤炭和輔助運(yùn)輸分別采用底卸式及固定式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用折返與環(huán)形相結(jié)合形式的車場，并應(yīng)與采區(qū)裝車站形式相協(xié)調(diào)。（3）當(dāng)大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無軌系統(tǒng)時(shí)，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結(jié)合形式的車場；若輔助運(yùn)輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車場。（4）采用綜合開拓方式的新建礦井或擴(kuò)建礦井，井下采用多種運(yùn)輸方式運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)方案比較后確定。礦井采用斜井開拓，井底車場采用盡頭式，車場全長95m。井底車場為平車場，空、重車道平行排列，使用道岔聯(lián)系。井底車場布如圖47。2)空重車線長度~，其尺寸為17009001050。電機(jī)車選用ZK106/550直流架線式電機(jī)車，其尺寸為450010601550。每列車15節(jié)車廂。一列車的長度：L＝3225＋170015＝ (m)副井空重車線的長度L1：L1≥= m，所選的車場符合要求。3)調(diào)車方式空中列車通過主井空重車線經(jīng)過道岔調(diào)車。4)硐室（1）主井系統(tǒng)硐室主斜井系統(tǒng)硐室由中央泵房、信號硐室組成，水泵房為直墻半圓拱形斷面，料石砌碹支護(hù)，長26m，。設(shè)置三個(gè)出口：一個(gè)出口可通往管子道；管子道與主斜井相連，管子道出口高出水泵房底板7m以上。另兩個(gè)出口連接井底車場，出口設(shè)置一道防水、防火密閉門。巷道斷面詳見圖48。（2）副井系統(tǒng)硐室副斜井系統(tǒng)硐室由消防材料庫、避難硐室組成，消防材料庫設(shè)于副斜井井底車場一側(cè)，通道及硐室總長40m，直墻半圓拱斷面，料石砌碹支護(hù)，，硐室內(nèi)設(shè)材料堆放平臺(tái)，，臺(tái)面使用M10號水泥砂漿抹面。巷道斷面詳見圖49。避難硐室設(shè)于副斜井井底車場一側(cè)，通道及硐室共長38m，采用直墻半圓拱型斷面，料石砌碹支護(hù)，支護(hù)材料應(yīng)阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕，頂板和墻壁的顏色宜為淺色，。巷道斷面詳見圖410。 主要開拓巷道首采區(qū)無主要開拓大巷。5 準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特征 采區(qū)位置設(shè)計(jì)采區(qū)為北一采區(qū)，其位于靠近井田中央位置。 采區(qū)煤層特征采區(qū)所采煤層為M1煤層，～，結(jié)構(gòu)單一，為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層,煤層特征：本區(qū)主要煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，煤類較單一，為WY,低灰分、特低揮發(fā)分、高固定炭、高熱值、中硫、特低磷、二級含砷、中等軟化溫度灰、易磨。煤層平均傾角12176。 t/m3。 m3/t， m3/min，該采區(qū)屬于低瓦斯采區(qū)，無煤與瓦斯突出威脅。通過煤塵爆炸試驗(yàn)成果表明，火焰長度在0 ㎜，巖粉量為0，因此本礦各可采煤層均無爆炸危險(xiǎn)性。M1煤層自燃傾向性為二類屬自燃煤層。 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況M1煤層為穩(wěn)定的可采煤層，~ m， m。上距煤系頂界（C1js）～。頂板以粉砂巖為主；底板為泥巖及粉砂質(zhì)泥巖。~ MPa， MPa；~ MPa， MPa； 水文地質(zhì)采區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件較簡單，預(yù)計(jì)開采M1層時(shí)，礦井平均正常涌水量為124m3/h，最大涌水量為245 m3/h。 地質(zhì)構(gòu)造本礦區(qū)位于箐門背斜的西南端尾部南翼，箐門斷層上盤。為一走向北東，傾向南東的單斜構(gòu)造，地層走向北東，傾向南東，地層出露自北西向南東依次變新，地層傾角一般在15176。～25176。之間。礦區(qū)南、北部邊界附近分別發(fā)育有兩條斷層（FF2），兩斷層均為正斷層。在F2斷層上下盤約200m范圍內(nèi)，受F2斷層的影響，對斷層兩盤的煤層開采有一定的影響；超出200m外圍，小型伴生斷層則基本未見發(fā)育。綜上所述，本礦區(qū)構(gòu)造屬簡單類型。 地表情況采區(qū)內(nèi)對應(yīng)地面無村莊，井田內(nèi)僅有箐門水庫灌溉渠，對礦井主要充水含水層有較好的補(bǔ)給作用，對礦坑充水有一定影響。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)位置及范圍首采采區(qū)北一采區(qū)位于井田中央，北邊以井田邊界保護(hù)煤柱為界，南邊以水平采區(qū)分界線為界，東以F2正斷層為界，西井田邊界保護(hù)煤柱為界。東鄰東三采區(qū)，南接南二采區(qū)。， m。 采煤方法及工作面長度的確定，傾角20176。，屬緩傾斜煤層。由于礦井生產(chǎn)能力較小煤層較薄，采用炮采一次采全高采煤法。根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定：炮采面長度一般不小于80 m。由于首采區(qū)采用上山開采，故本設(shè)計(jì)將上山分為2個(gè)區(qū)段，平均工作面長度92 m。 確定采區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式1)采區(qū)上、下山布置首采區(qū)利用主副斜井分別作為軌道上山及行人上山，回風(fēng)上山布置在M1煤層中，巷道斷面相見圖411。2)區(qū)段平巷布置1）尺寸區(qū)段巷道的尺寸應(yīng)能滿足炮采工作面運(yùn)煤、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)及行人的需要，由此確定區(qū)段軌道巷及回風(fēng)巷平巷尺寸（上凈寬下凈寬凈高）為1940mm2650 mm2000 mm，區(qū)段運(yùn)輸機(jī)平巷尺寸（寬高）為（上凈寬下凈寬凈高）為1800mm2500 mm2000 mm，均采用留5 m小煤柱沿空護(hù)巷。2）支護(hù)方式采用金屬梯形棚支護(hù)，這種支護(hù)方式經(jīng)濟(jì)效益好，且掘進(jìn)速度快，金屬棚可回收利用。3）掘進(jìn)通風(fēng)采用壓入式局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)在新鮮風(fēng)流處。為了防止回風(fēng)短路，在兩區(qū)段巷道設(shè)置風(fēng)門，具體位置見采區(qū)巷道布置圖。區(qū)段運(yùn)輸平巷、軌道平巷及回風(fēng)平巷的斷面分別工作面層面圖。 煤柱尺寸的確定采區(qū)內(nèi)的煤柱主要是采區(qū)邊界煤柱、區(qū)段之間保護(hù)煤柱。井田一水平內(nèi)布置三個(gè)采區(qū)，一二采區(qū)兩邊之間以斷層為界。主副斜井布置在巖層中，水平間距30 m，外側(cè)各留設(shè)20 m保護(hù)煤柱。采區(qū)回風(fēng)上山和南回風(fēng)斜井布置在巖層中，外側(cè)各留設(shè)20 m保護(hù)煤柱。采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況簡單，無大斷層、陷落柱及其它影響回采的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造。各區(qū)段巷道采用留小煤柱沿空掘巷的方法，在沿空掘進(jìn)區(qū)段回風(fēng)小平巷時(shí)， m寬的小煤柱，以利于巷道回風(fēng)和支護(hù)。 采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式開拓巷道布置三條上山，主斜井承擔(dān)進(jìn)風(fēng)和運(yùn)輸，副斜井承擔(dān)井風(fēng)和行人，通過石門掘穿煤層布置區(qū)段平巷及開切眼。 采區(qū)接替順序采區(qū)接替順序?yàn)橐徊蓞^(qū)→二采區(qū)→三采區(qū)。同一煤層工作面回采順序?yàn)椋?112工作面、1111工作面、1114工作面、1113工作面即由北向南，由上區(qū)段至下區(qū)段的開采順序。 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)采區(qū)內(nèi)的開采采用后退式開采，通風(fēng)方式采用U型通風(fēng)方式。這種通風(fēng)方式有風(fēng)流系統(tǒng)簡單，漏風(fēng)小的優(yōu)點(diǎn)。1)運(yùn)煤系統(tǒng)工作面→區(qū)段運(yùn)輸平巷→區(qū)段溜煤眼→區(qū)段軌道平巷→區(qū)段石門→采區(qū)中部車場→主斜井→地面。2)運(yùn)料系統(tǒng)地面→主斜井→采區(qū)中部車場→區(qū)段石門