【文章內容簡介】 、排水、管線敷設等。對大巷的基本要求是便于運輸、利于掘進和維護，能滿足礦井通風安全的需要。 大巷的運輸方式和設備 根據(jù)我國煤礦裝備標準化、系列化和 定型化的要求，不同礦井生產(chǎn)能力的 大巷運輸設備可參照表 4— 2選取。采用礦車運輸時，選用架線電機車或蓄電池電機車主要取決于礦井瓦斯?jié)舛群捅阌诰S修。 表 4— 2 不同井型的大巷運輸設備 礦井生產(chǎn)能力 (萬 t/a) 運 煤 輔助運輸 軌距(mm) ≥ 240 5t底卸式礦車 固定箱式礦車 900 膠帶輸送機 固定箱式礦車 600 90～ 180 3t底卸式礦車 或 1t 固定箱式礦車 600 3t 固定箱式礦車 ※ 固定箱式礦車 900 ≤ 60 1t 固定箱式礦車 固定箱式 礦車 600 ※新設計礦井不采用。 目前大中型礦井多數(shù)采用軌道運輸和輸送機運輸兩種方式，這兩種方式對本礦在技術上都是可行的，其具體比較見表 4— 3。 表 4— 3 不同運輸方式的比較 軌道運輸 輸送機運輸 優(yōu)點 ⑴ 不 巷道布置適應性強； ⑵ 同煤種可以分別運輸； ⑶運輸費用低； ⑷可以代替一定容量的煤倉； ⑸機動性強 ⑴ 作簡單易實現(xiàn)自動化； ⑵ 卸載設備少，卸載均勻； ⑶ 機功率小，節(jié)省電力； ⑷運輸能力大； ⑸運輸費用低； ⑹高沼氣礦井防暴問題易解決。 缺點 在高沼氣礦井受一定限制 受風速限制，不易實現(xiàn)不同煤種分運 適用條件 大巷運輸距離長，運力小的礦井，應用廣泛 運輸距離長，運輸量大，大型礦井尤其是特大型礦井。 本井田走向長度 9km，設計生產(chǎn)能力 45 萬 t，低瓦斯，因此煤炭運輸選用皮帶輸送機。輔助運輸選用架線式電機車、 1t 固定箱式礦車運輸，軌距 600mm。 大巷的方向和坡度 大巷的方向應與煤層走向基本一致，為提高列車運輸速度，便于電機車行使，也為了縮短線路及巷道長度，節(jié)約開拓工程量，要避免大巷過多拐彎，使大巷盡量取直。 大巷的坡度要有利于運輸和排水。大巷向井底車場方向為 3‰下坡。 大巷的布 置方式及位置 本礦井開采兩層煤，兩層煤的層間距較小，故大巷布置方式為聯(lián)合布置方式。井筒開掘至開采水平后，開掘井底車場、主要石門至可采煤層，然后掘運輸大巷，布置采區(qū)。 本礦井的煤層比較堅硬，且煤層中含有硬夾矸，煤層不自燃，層間距較近，因此選定運輸大巷布置在 17層煤中沿走向水平布置。 礦井總回風巷的布置 礦井總回風巷的布置于運輸大巷的布置原則相同?？偦仫L巷布置在井田淺部的 16 上 層煤中，井底標高為 100m。 采區(qū)劃分及布置 采區(qū)劃分原則 對于本井田來說，劃分采區(qū)應準守以下原 則 《煤炭設計規(guī)范》，宜布置雙翼采區(qū)。 、開采技術條件、采區(qū)煤炭儲量、生產(chǎn)能力與巷道維護等因素綜合考慮。盡量利用特定條件和自然地質構造劃分，盡量減少煤炭損失和開采復雜化的不利因素。 ，使其適應兩翼儲量及產(chǎn)量分配。 、開采條件好、生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當加大。 ，采區(qū)走向長度要適當縮短。 采區(qū)走向、傾斜長度 本礦井為近水平煤層，地質構造簡單，因此，采區(qū) 走向長度雙翼采區(qū)不少于 2021m，單翼采區(qū)不少于 1200m。 采區(qū)傾斜長度等于階段斜長。由于本井田為近水平煤層，采用雙水平開拓，傾斜長度主要考慮輔助提升問題。一般情況下，采區(qū)傾斜長度不宜超過 1100m，在本井田條件下，傾斜長度為 1000m～ 1300m，為解決輔助提升問題，采用接力提升方式。 采區(qū)服務年限及開采順序 采區(qū)服務年限一般在 3～ 5年比較合適。 本井田走向長度較大，因此決定采區(qū)間采用前進式開采順序。既由井筒附近的采區(qū)向井田邊界依次開采。這種方式初期開拓工程量少，基建投資省、工期短、投產(chǎn)快 。 工作面采用后退式開采，以保證區(qū)段平巷具有良好的維護條件，降低維護費用，避免產(chǎn)生嚴重漏風。 煤層間采用下行式開采，即先開采 16 上 層煤，再開采 17 層煤。 礦井開拓方案的確定 開井開拓方案的提出 根據(jù)以上開拓系統(tǒng)的分析，提出以下四種技術上可行的開拓方案： 方案一：立井雙水平上下山中央采區(qū)布置方式。延深方式采用暗斜井延深，第一水平標高 220m，第二水平標高 300m，以中央上山采區(qū)作為首采區(qū)。井底車場及主要運輸大巷布置在 17 層煤中。 方案二：立井雙水平上下山雙翼區(qū)布置方式。延深方式采用立井直接 延深，第一水平標高 220m，第二水平標高 300m，以西翼上山采區(qū)作為首采區(qū)。井底車場及主要運輸大巷布置在 17 層煤中。 方案三：立井雙水平上下山中央采區(qū)布置方式。延深方式采用暗斜井延深，第一水平標高 240m，第二水平標高 320m，以中央上山采區(qū)作為首采區(qū)。井底 車場及主要運輸大巷布置在 17 層煤下部的巖石中。 方案四：立井雙水平上下山雙翼采區(qū)布置方式。延深方式采用立井直接延深，第一水平標高 240m，第二水平標高 320m，以西翼上山采區(qū)作為首采區(qū)。井底車場及主要運輸大巷布置在 17 層煤下部的巖石中。 (見圖 4— 1) 方案一1 主 井 2 副 井 3風 井32 1m17m16 1 00 2 20 3 75 3 00方案二1 主 井 2 副 井 3風 井32 1m17m16 1 00 2 20 3 75 3 00 圖 4— 1 礦井開拓方式剖面示意圖 m17m16m17m16 圖 4— 1 礦井開拓方式剖面示意圖 （續(xù)） 開拓方案的技術比較 (見表 4— 4) 表 4— 4 礦井開拓方案技術比較 方案 方 案 一 方 案 二 優(yōu) 點 采用中央采區(qū)布置首采區(qū)，有利于加快開拓速度，早投產(chǎn)，早見效，減少礦井投資。 中央采區(qū)上山正對風井，首采區(qū)通風路線短，通風費用低。 可利用中央采區(qū)上山作為礦井 的中央總回風巷，礦井后期可利用其作為總回風巷，維護比較有利。 第二水平采用暗斜井延深，由于奧灰距煤層較近，不受底部奧灰水的威脅，有利于礦井的安全。 井底車場設在 17 層煤中，立井井筒短，施工速度快，建井期短，投資省。 采用雙翼采區(qū)布置，礦井兩翼基本對稱，兩翼儲量基本相等，有利于礦井兩翼采區(qū)均衡生產(chǎn)。 采用立井直接延深第二水平，井筒短，延深快，便于水平之間的接替。 采用雙翼采區(qū)，礦井兩翼儲量基本均衡，便于礦井兩翼均衡生產(chǎn)。 缺 點 采用中央采區(qū)布置，兩翼采區(qū)不對稱，儲量不 均衡，不利于兩翼均衡開采。 采用暗斜井延深第二水平，井筒長度長，施工速度慢，不利于水平之間的接替。 首采區(qū)需施工 3000 余米運輸大巷及總回風大巷，施工工程量大，建井期長，初期投資大，首采區(qū)通風路線長，通風費用高。 采用立井延深第二水平，奧灰距煤層較近，延深時可能受到奧灰水的威脅，不利于礦井的安全。 續(xù)表 方案 方 案 三 方 案 四 優(yōu) 點 采用中央采區(qū)布置首采區(qū)，有利于加快開拓速度，早投產(chǎn)，早見效，減少礦井投資。 中央采區(qū)上山正對風井，首采區(qū)通風路線短，通風費用低。 可利用中央采區(qū)上山作為礦井的中央總回風巷，礦井后期可利用其作為總回風巷，維護比較有利。 第二水平采用暗斜井延深，由于奧灰距煤層較近，不受底部奧灰水的威脅，有利于礦井的安全。 井底車場及主要運輸大巷布置在17 層煤下部的巖石中，有利于巷道的維護，維護簡單，維護費用低。 采用雙翼采區(qū)布置，礦井兩翼基本對稱，兩翼儲量基本相等，有利于礦井兩翼采區(qū)均衡生產(chǎn)。 采用立井直接延深第二水平，井筒短，延深快，便于水平之間的接替。 采用雙翼采區(qū)，礦井兩翼儲量基本均衡，便于礦井兩翼均衡生產(chǎn)。 缺 點 采用暗斜井延深第二水平，井筒長度長，施工速度慢，不利于水平之間的接替。 采用中央采區(qū)布置，兩翼采區(qū)不對稱，儲量不均衡，不利于兩翼均衡開采。 比方案一、三需多開掘運輸大巷及總回風巷，建井工程量大，速度慢，投產(chǎn)晚。 采用立井直接延深第二水平，受底部奧灰水威脅，不利于礦井安全生產(chǎn)。 首采區(qū)需施工 1000 余米總回風大巷，首采區(qū)通風路線長，通風費用高。 開拓方案的經(jīng)濟比較 從以上技術比較來看，方案一和方案三在技術上具有較明顯的優(yōu)點，因此本次再選兩方案作進一步的經(jīng)濟比較，以最后確定開拓方 案。 (見表 4— 5) 表 4— 5 開拓方案基建費用表 方案 項目 方案一 方案三 工程量 (m) 單價 (元 /m) 費用 (萬元 ) 工程量 (m) 單價 (元 /m) 費用 (萬元 ) 初期 主井井筒 12021 12021 副井井筒 12021 12021 風井井筒 150 12021 180 150 12021 180 井底車場 1100 4000 440 1300 4000 520 主石門 0 4000 100 4000 40 運輸大巷 300 3000 90 300 3000 90 合 計 比 例 (%) 100 開拓方案的確定 從以上技術經(jīng)濟比較來看，方案一比方案三具有明顯的優(yōu)點，因此，本方案選用方案一即立井雙水平上下山中央采區(qū)布置方式為北宿井田的主導開拓方案。 礦井基本巷道 井筒 本礦井主、副、風井均采用圓形斷面，查《井筒斷面圖冊》 選出主、副、風井斷面 (見圖 4— 4— 4— 4)。 主井凈直徑為 ，基巖段井壁材料為混凝土，厚度 500mm，表土段井壁材料為混凝土，厚度 1000mm。主井裝備 2 套 3 噸箕斗 (帶平衡錘 )，主井橫斷面布置方式采用端面布置。 2340168019014311680 1903420206018541854720360凍結段 基巖段主井井筒斷面井深：322 m井筒中心線190450,531000500井型：45萬 t / a直徑：4500 mm井筒裝備：一對3 t 箕斗帶平衡錘井筒支護：基巖500 mm 混凝土； 表土1000混凝土 圖 4— 2 主井井筒斷面圖 副井凈直徑為 ，基巖段井壁材料為混凝土，厚度 500mm，表土段井壁材料為混凝土，厚度 1000mm。副井裝備一對單層雙車罐籠 (帶平衡錘 )，副井橫斷面布置方式采用端面布置。 ?650010005004750450018507051145300 510 75016902206001404副井井筒斷面圖井筒直徑：65 00 mm井深：322 m提升容器：一對1 t 礦車單層雙車罐籠井筒支護：基巖500 mm 混凝土； 表土100 0 mm 混凝土井型：45萬 t / a 圖 4— 3 副井井筒斷面圖 邊界風井凈直徑為 ，基巖段井壁材料為混凝土，厚度 450mm，表土段井壁材料為混凝土，厚度 1000mm。 井筒中心線基巖段表土段50010007901200400600井筒裝備：行人梯子間井筒支護：基巖500 mm 混凝土； 表土1000混凝土井深：200 m風井井筒斷面3500井型：45萬 t / a直徑：3500 mm 圖 4— 4 風井井筒斷面圖 井底車場 井底車場形式 根據(jù)本礦井地質條件、井筒和運輸大巷的位置關系、提升方式、運輸方式、井筒提升能力及井型，從《井底車場圖集》中選定采用臥式環(huán)形井底車場 (見圖4— 5)。 井底車場調車 方式 本礦煤炭運輸采用皮帶運輸，故調車方式只有輔助運輸采用架線電機車牽引 1t 礦車運輸，設置翻籠硐室只是為了方便清理撒煤斜巷清理的煤炭及掘進煤的翻運，運輸方式采用往復式調車。 車場硐室布置 1．主井系統(tǒng)硐室：主井系統(tǒng)硐室有推車機及翻籠硐室、井底煤倉及箕斗硐室、清理井底撒煤硐室及水窩泵房?；讽鲜也贾迷趫杂卜€(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線路布置所決定。清理撒煤硐室的出口布置在主井重車線側。 2．副井系統(tǒng)硐室：副井系統(tǒng)硐室有副井與井底車場連接處、主排水泵房、水倉及清理水倉硐室、主變電所、等候室。為節(jié) 約管材、電纜及方便管理，同時考慮到安全因素，中央變電所和主排水泵房聯(lián)合布置在副井附近，并設防爆密封門；水倉入口設在空車線外標高最低處；等候室和井下醫(yī)務室聯(lián)合布置在副井井底附近。 3．其它硐室：其它硐室有調度室、醫(yī)務室、電機車修理硐室、井下