【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 開(kāi)拓方式的選擇：（一）、平硐開(kāi)拓 平硐開(kāi)拓有很突出的優(yōu)點(diǎn):(1)沒(méi)有井筒和井底車場(chǎng)，平硐本身相當(dāng)于運(yùn)輸大巷，煤炭直接運(yùn)出地面，環(huán)節(jié)少，能力大，投資?。?）依靠平硐自然排水，直接流出硐口，排水能力大，安全可靠不用設(shè)備，不開(kāi)鑿硐室、水倉(cāng)，無(wú)需長(zhǎng)期維護(hù)清掃（3）施工設(shè)備和施工技術(shù)簡(jiǎn)單，進(jìn)度快，平均月進(jìn)度可達(dá)100米。多數(shù)煤層直接露出地表如與采區(qū)對(duì)頭施工，投產(chǎn)很快（4）通風(fēng)工程較其他開(kāi)拓方式小，主要采用小風(fēng)井或小平硐回風(fēng)，安全條件好。（5）硐口無(wú)井架、絞車房、扇風(fēng)機(jī)房等建筑，生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占地少（6）平硐進(jìn)入山體后可按需要變更方位或彎曲，靈活性大，有利于開(kāi)拓布置。平硐開(kāi)拓的適用條件：受地形及埋藏條件的限制，必須是平硐水平以上有較多的煤炭?jī)?chǔ)量，也而在該礦區(qū)內(nèi)沒(méi)有這樣的地方，所以該礦井不適合用平硐開(kāi)拓。（二）、斜井開(kāi)拓 對(duì)于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的緩傾斜和傾斜煤層，一般采用斜井開(kāi)拓。凡是煤層賦存較淺，垂深在200米以內(nèi)，最大到500米，都要首先研究斜井開(kāi)拓的可能性與合理性。對(duì)于表土層不厚，水文地質(zhì)簡(jiǎn)單，井筒不需要特殊施工的緩傾斜及傾斜煤層，不論井型大小均可采用斜井開(kāi)拓。斜井與立井相比有如下主要優(yōu)點(diǎn):⒈井筒施工簡(jiǎn)單，速度快、投資少 ⒉井筒裝備和地面建筑少，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗量小。⒊膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門長(zhǎng)度。（三）、立井開(kāi)拓 采用立井開(kāi)拓的條件一般為：煤層賦存較深或沖積層較厚水文復(fù)雜，井筒需要用特殊方法施工多水平開(kāi)采的急傾斜煤層。立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制。技術(shù)上也比較可靠。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開(kāi)拓時(shí)均采用立井開(kāi)拓方式。其優(yōu)點(diǎn)如下： ，提升能力大，機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制。 ，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大，通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快。 綜上所述斜井開(kāi)拓和立井開(kāi)拓的優(yōu)缺點(diǎn)，該礦井3號(hào)煤層埋藏淺，水文地質(zhì)簡(jiǎn)單，另外從經(jīng)濟(jì)條件的合理性考慮（掘進(jìn)費(fèi)用、巷道維護(hù)費(fèi)用、與其配套的各種提升系統(tǒng)的費(fèi)用等等一系列經(jīng)濟(jì)費(fèi)用），該礦井應(yīng)該采用斜井開(kāi)采。第二節(jié) 井筒位置、形式、數(shù)目及礦井通風(fēng)方式（一）主副井井筒位置形式的選擇由本區(qū)地質(zhì)情況及煤層賦存情況，可以將主副井筒位置選在煤層南部露頭線井田邊界處，而煤層南部露頭線的方位大致在礦區(qū)儲(chǔ)量的中心處，另外根據(jù)煤層底板等高線可以看出，在煤層南部露頭線處建井后可以將井田分為東西兩翼進(jìn)行開(kāi)采，而東西兩翼一個(gè)是上山，一個(gè)是下山，井口的布置離煤層最近，所以是合理的，根據(jù)以上條件可以確定主井的井口坐標(biāo)y＝，x＝。副斜井座標(biāo)為x＝，y＝。礦井移交生產(chǎn)及達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，共布置3個(gè)井筒，即主斜井、副斜井、中央回風(fēng)立井。各井筒用途分述如下：主斜井：擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井和安全出口。副斜井：擔(dān)負(fù)礦井人員、設(shè)備、材料等輔助運(yùn)輸任務(wù)，作進(jìn)風(fēng)井、排矸和安全出口。回風(fēng)立井：擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，不裝備。井筒裝備及布置：主斜井：，裝備1400mm寬鋼繩芯膠帶輸送機(jī)和600mm檢修軌。副斜井：， ?；仫L(fēng)立井:凈直徑為5m。（二）.階段垂高、開(kāi)采水平的規(guī)劃及其服務(wù)年限的確定從該井田煤層的賦存條件可以看出，該井田煤層傾角一般在3～5度之間，屬于近水平煤層，因此對(duì)其垂高的計(jì)算已經(jīng)毫無(wú)實(shí)際意義可言，所以在井田內(nèi)不應(yīng)該劃分階段，而是直接劃分為帶區(qū)進(jìn)行開(kāi)采，所以該礦井初步設(shè)計(jì)為斜井單水平帶區(qū)開(kāi)拓，帶區(qū)內(nèi)進(jìn)行單一開(kāi)采，由于采用單一水平進(jìn)行開(kāi)采，所以該開(kāi)采水平的服務(wù)年限即為礦井的服務(wù)年限為65年。（三）礦井通風(fēng)方式的選擇 中央并列式：適用于煤層傾角較大，走向不長(zhǎng)，投產(chǎn)初期暫未設(shè)置邊界安全出口，且自燃發(fā)火不嚴(yán)重礦井。它的優(yōu)缺點(diǎn)是：（1）初期投資少，采區(qū)生產(chǎn)集中便于管理（2）節(jié)省風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地，壓煤少（3）進(jìn)出風(fēng)井之間漏風(fēng)較大，風(fēng)路較長(zhǎng)（4）工業(yè)場(chǎng)地有噪音影響。 中央分列式：適用于煤層傾角小，走向長(zhǎng)度適中的礦井。它的優(yōu)缺點(diǎn)：（1）比中央并列式安全性好（2）通風(fēng)阻力小，幾個(gè)內(nèi)部漏風(fēng)少，利于對(duì)瓦斯、自燃發(fā)火的管理（3）工業(yè)場(chǎng)地?zé)o噪音影響（4）多留風(fēng)井煤柱，壓煤較多。 兩翼對(duì)角式：適用煤層走向大于4km，井型較大，低瓦斯礦井或瓦斯與自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井。煤層走向較長(zhǎng)，產(chǎn)量較大的礦井。它的優(yōu)缺點(diǎn)：（1）風(fēng)流線路是直向式的，風(fēng)流線路短，阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)少，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)。便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定，工業(yè)廣場(chǎng)不受回風(fēng)污染和通風(fēng)機(jī)噪聲危害（2）井筒安全煤柱壓煤較多，初期投資大，投產(chǎn)較晚。 分區(qū)對(duì)角式：煤層埋藏淺，或因地表高低起伏較大，無(wú)法開(kāi)掘總回風(fēng)巷，它的優(yōu)缺點(diǎn)：（1）每個(gè)采區(qū)有獨(dú)立通風(fēng)路線，互不影響，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，建井工期短，初期投資少，出煤快（2）占用設(shè)備多，管理分散，礦井反風(fēng)困難?？紤]到該礦井實(shí)際情況，該礦井應(yīng)采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。第三節(jié) 開(kāi)采水平的位置為了保證生產(chǎn)使用，便于維護(hù)，減少煤柱損失，一般將主要運(yùn)輸大巷布置在煤層底板不受采動(dòng)影響的堅(jiān)硬巖層或煤組下部煤質(zhì)堅(jiān)硬、圍巖穩(wěn)定，無(wú)自然發(fā)火的薄及中厚煤層中。因此將該礦井的主要運(yùn)輸大巷布置在3＃煤層底板的堅(jiān)硬巖層中，查閱《礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)手冊(cè)》（上冊(cè)），兩井筒間距為60m，主井井底標(biāo)高為 620 m，副井井底標(biāo)高為620m，在620m水平布置井底車場(chǎng)，與主井副井相聯(lián)系。方案一：該方案采用雙斜井開(kāi)拓，主井井口標(biāo)高780m，傾角為15度，副井標(biāo)高為782m，傾角為15度，主副井的井底的標(biāo)高全為620m。以上井筒位置的確定不僅考慮到地面地形、地貌，煤層賦存條件，而且也考慮到技術(shù)上優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)上合理，此處地面寬敞。 該礦井主副井間距為60m，主副井井底標(biāo)高為620m，在620m水平布置井底車場(chǎng)，與主井相聯(lián)系。副井打至620水平時(shí)，掘井底車場(chǎng)，然后按千分之三的坡度掘出運(yùn)輸大巷，掘至距北部邊界約300m時(shí)，掘出一條運(yùn)輸大巷，該運(yùn)輸大巷將井田平整的劃分為兩個(gè)大的采區(qū)。該方案為單水平開(kāi)拓，按巷道的布置可將采區(qū)分為4個(gè)帶區(qū)并采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法進(jìn)行開(kāi)采。方案二：該方案采用雙立井開(kāi)拓，主井標(biāo)高790m，，向下掘進(jìn)打至620水平，副井標(biāo)高為792m，主副井的井底的標(biāo)高全為620m。工業(yè)場(chǎng)地與一方案相同。該礦井主副井間距為60m，主副井井底標(biāo)高為620m，在620m水平布置井底車場(chǎng)，與主井相聯(lián)系。主副井同井底車場(chǎng)連接起來(lái)后，按千分之三的坡度掘出運(yùn)輸大巷，掘至距北部邊界約300m時(shí)，掘出一條運(yùn)輸大巷，該運(yùn)輸大巷將井田平整的劃分為兩個(gè)大的采區(qū)。該方案為單水平開(kāi)拓，按巷道的布置可將采區(qū)分為4個(gè)帶區(qū)并采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法進(jìn)行開(kāi)采。兩個(gè)方案比較如下：項(xiàng)目比較內(nèi)容比較方案一方案二主井形式及工程量形式。斜井工程量：形式。立井工程量：160方案二雖然工程量少，但是和方案一比較，掘進(jìn)費(fèi)用要比方案一高得多，另外方案一采用斜井地面的輔助提升設(shè)備要比方案二要少，井底車場(chǎng)的工程量也要比方案二要少很多副井形式及工程量形式。斜井工程量：形式。立井 工程量：162方案二的掘進(jìn)費(fèi)用比方案一多運(yùn)輸大巷工程量：2980工程量：3000左右方案一和方案二的掘進(jìn)工程量幾乎相同準(zhǔn)備巷道及采區(qū)上山無(wú)無(wú)采區(qū)劃分分為四個(gè)采區(qū)進(jìn)行開(kāi)采分為四個(gè)采區(qū)進(jìn)行開(kāi)采兩種方案的劃分方式相同從上面的比較不難看出，方案一明顯優(yōu)于方案二，因此該礦井采用方案一進(jìn)行開(kāi)采。第五章 礦井基本巷道及建井計(jì)劃本設(shè)計(jì)的井田其中只有一層近水平可采煤層，采用雙斜井單水平盤區(qū)式開(kāi)拓方式，通風(fēng)方式為中央并列式，運(yùn)輸大巷布置在3＃煤層的底板巖石中。第一節(jié) 井筒、石門與大巷一、主井?dāng)嗝娌贾? 主井設(shè)計(jì)采用可彎曲膠帶輸送機(jī)往上運(yùn)煤，巷道采用半圓拱形設(shè)計(jì)，并用混凝土、錨噴支護(hù)。，，．二、副井?dāng)嗝娌贾?，巷道同樣采用半圓拱形設(shè)計(jì)，采用混凝土、錨噴支護(hù)，， m2。三、回風(fēng)立井布置風(fēng)井的巷道采用圓形巷道進(jìn)行設(shè)計(jì)，，井筒凈直徑為5m，垂高153m。 四、回風(fēng)大巷布置巷道同樣采用半圓拱形設(shè)計(jì)，采用錨噴支護(hù)， 。五、主要運(yùn)輸大巷斷面布置根據(jù)井田開(kāi)拓方式，結(jié)合煤層賦存條件，井下主要大巷布置在巖層中。其中一條為膠帶輸送機(jī)大巷，㎡，巷道斷面直墻半圓拱形，錨噴混凝土支護(hù)，巷道內(nèi)僅鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，為方便檢修，鋪設(shè)600㎜檢修軌道；一條為軌道運(yùn)輸大巷，㎡，直墻半圓拱形斷面，噴射混凝土支護(hù)。 六、井底煤倉(cāng)井底煤倉(cāng)采用圓柱型垂直煤倉(cāng)，井底煤倉(cāng)的有效容積為：Qmc=()Am 式中：Qmc——井底煤倉(cāng)的有效容量（t） Am——礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量（t） ——系數(shù)，大型礦井取大值，小型礦井取小值。.故Qmc=()Am==第二節(jié) 井底車場(chǎng)形式井底車場(chǎng)內(nèi)設(shè)置各種硐室，以供提升、運(yùn)輸、排水和供電等需要。硐室的布置應(yīng)符合礦井安全規(guī)程的要求。①主井的硐室設(shè)在主井附近的適當(dāng)位置,如卸載硐室、礦倉(cāng)或煤倉(cāng)、裝載硐室、清理撒礦或撒煤硐室和斜巷、井底水泵房；②副井的硐室有中央水泵房、變電所、水倉(cāng)、等候室、工具房等。③在井底車場(chǎng)附近,還有調(diào)度室、醫(yī)療室、電機(jī)車修理室等。確定車場(chǎng)形式的原則,；車場(chǎng)巷道和硐室的工程量要小；車輛運(yùn)行安全，調(diào)度方便；巷道和硐室易于開(kāi)鑿和維護(hù)。 　　井底車場(chǎng)類別很多，通常按照礦車運(yùn)行的方式，分環(huán)行車場(chǎng)、梭式車場(chǎng)和盡頭式車場(chǎng)，后二者又統(tǒng)稱折返式車場(chǎng)?？紤]到本次整合設(shè)計(jì)礦井主提升為膠帶運(yùn)輸機(jī)，井下運(yùn)輸量不大；本設(shè)計(jì)采用機(jī)車?yán)@道的單環(huán)形車場(chǎng)布置方式，負(fù)責(zé)全礦的運(yùn)輸任務(wù)。一、井底車場(chǎng)空重車線長(zhǎng)度的確定、列車運(yùn)行及調(diào)車方式礦井主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，井底車場(chǎng)擔(dān)負(fù)材料、設(shè)備的周轉(zhuǎn)及運(yùn)輸任務(wù)，運(yùn)輸量不大。水平車場(chǎng)井底能力以滿足輔助提升要求為基準(zhǔn)來(lái)考慮。材料車在井筒落底摘掛鉤后，礦車自動(dòng)滑入車場(chǎng)重車線，掛上鉤后由無(wú)極繩絞車牽引駛?cè)氪笙镘壍?；空車摘鉤后滑入車場(chǎng)存車線，并由人工推到車場(chǎng)軌道大巷無(wú)極繩絞車摘掛鉤點(diǎn)。二、井底車場(chǎng)硐室名稱及位置根據(jù)生產(chǎn)安全需要，井底設(shè)置配電室、主副水倉(cāng)、水泵房、消防材料庫(kù)等硐室。 該礦資源儲(chǔ)量核查地質(zhì)報(bào)告中涌水量數(shù)據(jù)，3號(hào)煤層正常涌水量為120150m3/d，最大涌水量為400m3/d；根據(jù)車場(chǎng)布置形式及主排水泵房位置，設(shè)置水倉(cāng)布置在井底車場(chǎng)的東側(cè)，主副水倉(cāng)平行布置，長(zhǎng)度約50m，容積約400m3。三、井底車場(chǎng)主要巷道和硐室的支護(hù)方式和材料本次設(shè)計(jì)均利用原有的兩個(gè)井筒改造后利用，達(dá)產(chǎn)時(shí)布置井底硐室有中央變電所、主副水倉(cāng)、水泵房及消防材料庫(kù)等。井底車場(chǎng)、所有硐室、運(yùn)輸回風(fēng)大巷與井筒及車場(chǎng)連接處均采用料石砌碹支護(hù)；運(yùn)輸、回風(fēng)大巷主體采用鋼棚支護(hù)，部分采用砼碹支護(hù)。第三節(jié) 主副井硐室布置 主井系統(tǒng)硐室：主井系統(tǒng)硐室有礦車?yán)嬢d站硐室，井底煤倉(cāng)，清理井底煤倉(cāng)撤煤硐室及水窩房等。本設(shè)計(jì)各硐室均布置于3＃煤層底板的巖層中。副井系統(tǒng)硐室：副井系統(tǒng)硐室有主排水泵房，水倉(cāng)及清理水倉(cāng)硐室主變電所、等候硐室，及修理間等。排水水泵房和主變電所采用聯(lián)合布置，這樣可使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。它們均布置于副井井筒與井底車場(chǎng)連接處附近。水倉(cāng)設(shè)在井底標(biāo)高的最低點(diǎn)處。第六章 采煤方法第一節(jié) 采煤方法的選擇 該井田內(nèi)煤系地層為二疊系山西組，煤層埋藏穩(wěn)定，無(wú)大的地質(zhì)構(gòu)造，只有3號(hào)煤層可采，平均傾角只有3度到5度，該井田圍巖性質(zhì)較穩(wěn)定，瓦斯含量不大，為低沼氣礦井，礦井涌水量較小，，煤的容重為：，煤層無(wú)自然發(fā)火的現(xiàn)象。由上述地質(zhì)條件，該礦可選用的采煤方法如下下表：體系整層與分層推進(jìn)方向采空區(qū)處理采煤工藝適用條件單一走向長(zhǎng)壁壁式整層走向垮落綜 普 炮薄中厚煤層單一傾斜長(zhǎng)壁壁式整層傾斜垮落綜 普 炮緩斜薄中厚刀柱式采煤法壁式整層刀柱刀柱普 炮同上，頂板堅(jiān)硬大采高一次采全高壁式整層走向或傾斜垮落綜 采緩斜5m以下放頂煤長(zhǎng)壁壁式整層走向或傾斜垮落綜 采緩斜5m以上通過(guò)對(duì)比得，該礦井應(yīng)采用放頂煤長(zhǎng)壁采煤法。與厚煤層傾斜分層開(kāi)采相比，綜放開(kāi)采的優(yōu)越性：?有利于合理集中生產(chǎn)?對(duì)煤層及地質(zhì)條件具有較強(qiáng)的適用性③具有顯著的經(jīng)濟(jì)因素。另外放頂煤的適用條件如下：?煤層厚度，一般認(rèn)為一次采出煤層厚度以5到12m為佳?煤層硬度，煤的硬度系數(shù)一般小于3，否則需采取預(yù)破碎措施③煤層的傾角不宜過(guò)大，否則支架的倒滑問(wèn)題會(huì)給開(kāi)采造成困難④煤層結(jié)構(gòu)，煤層中含有堅(jiān)硬夾石會(huì)影響頂煤的放落，其硬度系數(shù)也應(yīng)小于3，頂煤中夾石層厚度占煤層厚度比例不宜超過(guò)10％－15％⑤頂板條件，直接頂應(yīng)具有隨頂煤下落的特性，－，基本頂懸露不宜過(guò)大，以免受沖擊。⑥地質(zhì)構(gòu)造，地質(zhì)破壞較嚴(yán)重、構(gòu)造復(fù)雜、斷層較多和使用分層長(zhǎng)壁綜采較困難的地段、上下山等，采用放頂煤開(kāi)采比用其他方法能取得較好的效益⑦自然發(fā)火，瓦斯及水文地質(zhì)條件，對(duì)于自然發(fā)火期短，瓦斯量大，以及水文地質(zhì)條件復(fù)雜的煤層，先要調(diào)查清楚，并有相應(yīng)措施后才能采用放頂煤開(kāi)采。第二節(jié) 帶區(qū)巷道布置一、采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤炭工業(yè)部1984年頒布的《關(guān)于改革礦井開(kāi)拓部署的若干技術(shù)規(guī)定》中第十五條規(guī)定：“采區(qū)走向長(zhǎng)度適當(dāng)加大，綜采采區(qū)宜單面布置，采區(qū)走向長(zhǎng)度一般不小于1000m”，本設(shè)計(jì)決定采用放頂煤長(zhǎng)壁采煤法，采區(qū)劃分為條