【文章內(nèi)容簡介】 大巷為+1905m回風大巷，該回風大巷沿煤層走向布置于M4煤層中。三采區(qū)開采時無主要回風大巷。 開采順序礦井開采二個煤層，煤層開采順序為M1煤層→M4煤層，先采上層煤后采下層煤；采區(qū)開采順序為一采區(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，開采水平設在+1840m,三個采區(qū)均采用上山開采，回風斜井布置在井田南北兩翼，采用中央分列式通風。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，回風斜井布置在井田中央，采用中央并列式通風。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，回風斜井布置在井田南北兩翼，采用中央分列式通風。見圖432)方案比較（1）技術(shù)比較方案一和方案二的區(qū)別在于礦井水平標高不同，通風方式不同。兩方案比較，方案一井筒長度短工程量小，投產(chǎn)時期早，通風線路短礦井阻力較小，開拓維護費用低。方案一和方案三的區(qū)別在于礦井水平標高不同。兩方案比較，方案三井筒長度短工程量小，投產(chǎn)時期早，開拓維護費用低。方案二和方案三的區(qū)別在于礦井通風方式不同。兩方案比較，方案三通風線路短礦井阻力小，開拓維護費用低。綜合比較方案三為最優(yōu)方案。（2）經(jīng)濟比較用Excel報表軟件編制出方案一、方案二、方案三、方案四的粗略估算費用計算表，分別見表4表4表43。通過粗略比較經(jīng)濟結(jié)果可知，方案二在經(jīng)濟上有明顯優(yōu)勢，但方案二通風方式為中央并列式通風線路長礦井阻力大，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 單水平上山開拓費用項目施工方法數(shù)量/m基價/元費用/萬元小計基建費用主斜井表土段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運輸大巷煤巷5543800回風大巷煤巷3903800回風斜井煤巷2983960小計生產(chǎn)費用提升方式系數(shù)煤量/萬t提升長度m基價/元小計斜井9435排水涌水量/m3時間/h服務年限/a基價/元費用/萬元1241980小計合計表42 單水平上下山開拓費用項目施工方法數(shù)量/m基價/元費用/萬元小計基建費用主斜井表土段206600基巖段155000斜井段2534600副斜井表土段206600基巖段155000斜井段2534600回風斜井煤巷4183960井底車場巖巷909800運輸大巷煤巷5543800 小計生產(chǎn)費用提升方式系數(shù)煤量/萬t提升長度m基價/元小計斜井9435排水涌水量/m3時間/h服務年限/a基價/元費用/萬元1241980小計合計表43 單水平上下山開拓費用項目施工方法數(shù)量/m基價/元費用/萬元小計基建費用主斜井表土段206600基巖段155000斜井段2534600副斜井表土段206600基巖段155000斜井段2534600回風斜井煤巷1493960井底車場巖巷909800運輸大巷煤巷9603800回風大巷煤巷3903800小計生產(chǎn)費用提升方式系數(shù)煤量/萬t提升長度m基價/元小計斜井9435排水涌水量/m3時間/h服務年限/a基價/元費用/萬元1241980小計合計 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，通風阻力較小，維護費用較少，因此，主、副斜井及南、北風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，。巷內(nèi)鋪設單軌，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，。巷內(nèi)鋪設KJC11G型架空乘人裝置。巷內(nèi)一側(cè)設水溝，矩形斷面。巷道斷面見圖45。3)風井南回風斜井井筒采用直墻半圓拱形斷面，料石砌碹支護，。巷內(nèi)一側(cè)設水溝。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斜井坐標XY高程(m)+++方位角(176。)293293211坡度(176。)242427長度(m)288288149斷面積（m2）凈掘進斷面形狀半圓拱半圓拱半圓拱支護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)主斜井運至地面；物料經(jīng)主斜井運至井底車場經(jīng)運輸大巷、采區(qū)上下山及石門運至工作面。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輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下料、通風、排水、供電和升降人員等各項工作服務，是井下運輸?shù)目倶屑~。根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》:井底車場布置形式應根據(jù)大巷運輸方式，通過車場的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運輸大巷的相互位置，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)濟比較確定，并符合下列規(guī)定：（1）大巷采用固定式礦車運輸時，宜采用環(huán)形車場。（2）當井底煤炭和輔助運輸分別采用底卸式及固定式礦車運輸時，宜采用折返與環(huán)形相結(jié)合形式的車場，并應與采區(qū)裝車站形式相協(xié)調(diào)。（3）當大巷采用帶式輸送機運煤，輔助運輸采用無軌系統(tǒng)時，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建礦井，井下采用多種運輸方式運輸時，應結(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。電機車選用ZK106/550直流架線式電機車，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，長26m，。設置三個出口：一個出口可通往管子道；管子道與主斜井相連，管子道出口高出水泵房底板7m以上。另兩個出口連接井底車場，出口設置一道防水、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，，硐室內(nèi)設材料堆放平臺，，臺面使用M10號水泥砂漿抹面。巷道斷面詳見圖49。避難硐室設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，支護材料應阻燃、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 準備方式——采區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特征 采區(qū)位置設計采區(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，預計開采M1層時，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，故本設計將上山分為2個區(qū)段，平均工作面長度92 m。 確定采區(qū)各種巷道的尺寸、支護方式及通風方式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)段巷道的尺寸應能滿足炮采工作面運煤、輔助運輸和通風及行人的需要，由此確定區(qū)段軌道巷及回風巷平巷尺寸（上凈寬下凈寬凈高）為1940mm2650 mm2000 mm，區(qū)段運輸機平巷尺寸（寬高）為（上凈寬下凈寬凈高）為1800mm2500 mm2000 mm，均采用留5 m小煤柱沿空護巷。2）支護方式采用金屬梯形棚支護，這種支護方式經(jīng)濟效益好，且掘進速度快，金屬棚可回收利用。3）掘進通風采用壓入式局部通風機進行通風，局部通風機應在新鮮風流處。為了防止回風短路，在兩區(qū)段巷道設置風門，具體位置見采區(qū)巷道布置圖。區(qū)段運輸平巷、軌道平巷及回風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)段之間保護煤柱。井田一水平內(nèi)布置三個采區(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20 m保護煤柱。采區(qū)回風上山和南回風斜井布置在巖層中，外側(cè)各留設20 m保護煤柱。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，在沿空掘進區(qū)段回風小平巷時， m寬的小煤柱，以利于巷道回風和支護。 采區(qū)巷道的聯(lián)絡方式開拓巷道布置三條上山，主斜井承擔進風和運輸，副斜井承擔井風和行人，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)接替順序為一采區(qū)→二采區(qū)→三采區(qū)。同一煤層工作面回采順序為：1112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，通風方式采用U型通風方式。這種通風方式有風流系統(tǒng)簡單，漏風小的優(yōu)點。1)運煤系統(tǒng)工作面→區(qū)段運輸平巷→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)運料系統(tǒng)地面→主斜井→采區(qū)中部車場→區(qū)段石門