【導讀】煤層工業(yè)牌號為1、4煤層以氣煤為主，局部氣肥，設計井田的可采儲量。采用集中大巷布置，大巷采用14t架線式電機車牽引3t底卸式礦。車運輸，采煤方法為傾斜長壁采煤法，采煤工藝為綜合機械化采煤工藝。

　　

【正文】 3） 膠帶輸送機提升增產潛力大，改擴建比較方便，容易實現多水平生產，并能減少井下石門長度。 17 缺點： 1） 在自然條件相同時，斜井要比立井長得 多； 2） 圍巖不穩(wěn)固時，斜井井筒維護費用高，采用絞車提升時，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴重，動力消耗大，提升費用高，當井田斜長較大時，采用 3） 多段絞車提升，轉載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復雜，更要多占用設備和人力 ； 由于斜井較長，沿井筒敷設管路，電纜所需的管線長度較大 ； 4） 斜井通風風路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風阻力過大，可能滿足不了通風的要求，不得不另開專用進風或回風的立井并兼做輔助提升 ； 5） 當表土為富含水的沖積層或流砂層時 ,斜井井筒掘進技術復雜 ,有時難以通過 。 適用條件 ：煤層賦存 較淺，垂深在 200m 以內，煤層賦存深度為 0～ 500m，含水砂層厚度小于 20～ 40m，表土層不厚，水文地質情況簡單的煤層 ，以及 井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層 。 技術評價 ：本井田一水平設在－ 270m 水平標高，根據煤層的賦存情況不宜采用雙斜井開拓．龐莊礦井田賦存深度為 50m～ 600m．在技術上是不可行的 。故不宜采用雙斜井開拓。 （ 3） 主 斜 井副 立 井開拓 優(yōu)點：兼有斜井和立井的優(yōu)點，主井采用斜井開拓，井筒施工簡單，掘進速度快，費用低 。 副井采用立井開拓，井筒容易維護，有效斷面大，有利于通風，提升速度快 。 缺點：如果井口相近，則井底相距較遠，井底車場布置，井下的聯(lián)系就不太方便，如井底相近，由井口相距較遠，地面工業(yè)建筑物就比較分散，生產調度及聯(lián)系不方便，占地面積大，相應地增加了煤柱損失 。 適用條件：介于雙立井與雙斜井之間 技術評價：根據設計井田的地表狀況，煤層賦存及工業(yè)廣場的布置等實際情況，如用綜合開拓不利于地面工業(yè)廣場的布置，也不利于井底車場的布置，井下的 聯(lián)系和生產調度較為繁瑣，故該方案在技術 上 不合理，不適合本設計礦井。 所以本井田不利于用綜合開拓 。 井口位置與開拓方式要相互協(xié)調， 需要 經 過 綜合比選 后擇優(yōu)確定，特別是提、運煤炭的主井位置還要與地面生產系統(tǒng)、工業(yè)廣場布置相匹配， 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分， 需要綜合考慮 。選擇的 主要因素和原則 為： 18 （ 1） 井下條件： 1） 在井田走向的儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲量基本平衡； 2） 井筒應盡量避開或少穿地質及水文復雜的地層或地段； 3） 勘探程度及初期工程量。 （ 2） 地面條件： 1） 井筒位置應選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設計標準； 2） 工業(yè)場地不占或少占用良田； 3） 井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護的要求； 4） 井口要避開地面滑坡、巖 崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區(qū)； 5） 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調，使之有利生產、方便生活。 在本設計井田中，井筒沿走向的有利位置應在井田的中央。當井田儲量呈不均勻分布時，應在儲量分布的中央，在此開成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，盡量避免井筒偏于一側，造成單翼開采的不利局面。 已確定井口位于井田走向方向的中部，但傾斜方向還不能確定，于是提出三種沿井田傾斜方向的井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 （ 3） 三個方案的優(yōu)缺點為： 1） 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； 2） 井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運輸工程量也小； 3） 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； 4） 本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度不大，但傾斜長度較大，從有利井下運輸和保證初水平合理的服務年限出發(fā)，也應該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置。 由此可確定本設計井田的井筒位置 選擇方案二， 在井田的中部稍靠上方。 開采水平數目和標高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時，一般 以 淺部 向深部開采，以達到工程量少、建設速度快、投資省、成本低的效果。根據煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田 19 可以單水平開采， 也 可以多水平開采（從上往下逐水平開采）。每個開采水平設井底車場和運輸大巷，供該水平各 帶 區(qū)煤的外運、輔助運輸和通風用。 本礦地質條件簡單，礦井涌水量較低，瓦斯含量較低，平均傾角為 10176。，故采用條帶式采煤法， 跳采留煤柱開采。 當采到深部時，由于礦山壓力顯現強烈，帶區(qū)斜巷采用雙巷布置，采用依次接替，根據上述各項決定，確定開拓方案有四種： Ⅰ方案 ：立井兩水平開拓，如圖 3— 1； Ⅱ方案：立井兩水平，主暗斜井開拓，如圖 3— 2； Ⅲ方案：立井三水平開拓，如圖 3— 3； Ⅳ方案：立井三水平，主暗斜井開拓；如圖 3— 4。 圖3 ４ 立井三水平、主暗斜井開拓（方案４）圖3 ３ 立井三水平開拓（方案３）圖3 ２ 立井雙水平、主暗斜井開拓（方案２）圖3 1 立 井雙水平開拓（方案１） 2 70 4 50 2 70 4 50 2 00 3 50 5 00 2 00 3 50 5 00 20 方案Ⅰ和方案Ⅱ區(qū)別在于第二水平是立井開拓還是主暗斜井開拓兩方案比較，方案Ⅰ需要多開立井井筒 180m，階段石門 600m，并相應增加了井筒和石門的運輸，提升，排水費用；方案Ⅱ多開主暗斜井 785m（傾角 16176。），并相應增加了斜井的提升和排水費用，粗略估算表明，兩方案費用相差不大，采用立井提升，優(yōu)點是提升能力大，礦井延伸在條件允許時，增加的設備較少，但施工條件差，施工速度慢，開拓維護費用高，采用斜井提升時，施工速度快，費用低，但需要與暗斜井配套設備，人員，材料運輸需轉載，考慮到方案Ⅰ的提升，排水工作環(huán)節(jié)少，人員上下較方便，在方案Ⅱ中未計入暗斜井上下部車場的石門運輸費用，以及方案Ⅰ在通風方面優(yōu)于方案Ⅱ，決定選用方案Ⅰ。 方案Ⅲ與方案Ⅳ比較同方案Ⅰ與方案Ⅱ類似，但粗略估計方案Ⅲ比方案Ⅳ費用高出 %，決定采用方案Ⅳ。 余下的方案Ⅰ與方案Ⅳ技術上均可行，需要通過經濟比較，確定優(yōu)劣。 具體經濟比較見 表 3 3 33 所示。 表 31 開拓方案經濟比較 方案Ⅰ 方案Ⅳ 基 建 費 (萬元 ) 立井 開鑿 2 195 3000 104＝1170 立井開鑿 230 3000 104＝ 690 石門 開鑿 (650+620) 800 104＝ 斜井開鑿 785 1050 104＝ 井底 車場 1000 900 104＝ 90 上下斜井 車場 800 900 104＝ 72 小計 小計 生 產 費 (萬元 ) 立井 提升 ＝ 斜井提升 2057 ＝ 石門 運輸 ＝ 立井提升 2057 ＝ 立井 排水 120 24 365 104＝ 排水 120 24 365 16(+) 104＝ 小計 小計 總計 費用 /萬元 費用 /萬元 21 表 32 基建費用表 項 方案 目 方案Ⅰ 方案Ⅳ 工程量 /m 單價 /元 .m1 費用 /萬元 工程量 /m 單價 /元 .m1 費用 /萬元 初 期 立井井筒 340+20 6000 260+20 6000 144 副井井筒 340+10 6000 260+10 6000 井底車場 1000 900 90 1000 900 90 主石門 650+620 800 540+570 800 運輸大巷 5000360 800 5000360 800 回風大巷 5000 800 400 5000 800 400 小計 后 期 立井井筒 130 6000 170 6000 51 副井井筒 195 6000 400 6000 120 井底車場 1000 900 90 1800 900 162 斜井 785 1050 主石門 650+620 800 1800+750+720 800 運輸大巷 5000360 800 5000360 800 回風大巷 5000 800 400 5000 800 400 小計 共計 （萬元） 2374 從 表 3 3 33技術經濟比較結果來看，雖然方案Ⅰ的生產經營費用略高于方案Ⅳ，但其基建投資費用明顯低于方案Ⅳ，由于基建費的計算誤差一般比生產經營費的計算誤差小得多，所以可以認為方案Ⅰ相對較優(yōu)，從建井期來看，方案Ⅰ初期需要多掘主 副井筒各 80m，多掘 160m 的主石門，所以建井期較長一 點，但從開采水平接續(xù)來看，方案Ⅰ僅需延伸一次立井，對生產的影響低 于方案Ⅳ。 具體見方案一和方案四的水平劃分比較表見表 33。 從表 33中可知，方案四的一水平服務年限達不到規(guī)范要求的服務年限，水平儲量嚴重不足，而方案一的水平服務年限能夠滿足一水平服務年限不小于25 年的基本要求，儲量充足，且有利于帶區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相對較低。 綜上所述， 采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個開采水平，一、二水 22 平標高分別為 270m 和 450m，一水平垂高為 220m，二水平垂高為 180m。一水平主采上兩層煤，采用 俯斜、仰斜 開采，二水平主采下兩層煤，采用 俯斜、仰斜 開采。 表 33 水平劃分比較表 可采儲量（ Mt） 服務年限（ a） 方案一 一水平 41 二水平 29 方案四 一水平 21 二水平 32 三水平 17 開拓巷道的布置 根據煤層的數目和間距，大巷的布置方式分為分煤層運輸大巷 布置、 分組集中運輸大巷 布置、 集中運輸大 巷 布置 。當煤層傾角太大時，層間聯(lián)系也可用溜井或 斜巷。 各種方式的適用條件如下： ： （ 1）根據煤層的特點要求運輸、通風組合，經濟上有利； （ 2）煤層數多，層間距大小懸殊； （ 3）多水平生產，容易解決運輸，通風的干擾。 ： （ 1） 井底車場或平硐在煤層頂板； （ 2） 產量，風量均大，需要疏解； （ 3） 煤層數不多，層間距大，石門長； （ 4） 煤質牌號不同，要求分采，分運； （ 5） 井田走向長度短，服務年限不長； （ 6） 各煤層底板均有堅硬巖層 。 ： （ 1） 下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； （ 2） 井田走向長度大，服務年限長； （ 3） 自然發(fā)火嚴重，便于分區(qū)，分段處理事故； （ 4） 適于煤層層數多，層間距不大的礦井； （ 5） 帶 區(qū)尺寸大，石門長度短 。 根據各種方式的適用條件 ，并結合本設計的具體 情況 ， 本設計可采煤層為 23 9煤層，其中 4 煤層間距為 20m， 8 煤層間距為 100m， 9煤層間距為 30m， 綜合考慮采 用集中大巷布置。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井 筒 形式和數目 本設計井田采用一對立井開拓，即主井、副井。主井 主要 用以提升煤炭 以及 兼作 前期的回風 井 ； 副井用以提矸、升降人員、下放材料和設備 ，并 兼作進風井。 井 筒 位置及坐標 確定井筒坐標為： 主井井口坐標為： XA=3801092 YA=20508817 副井井口坐標為： XB=3801093 YB=20508742 主井井口標高為 +69m，副井井口標高為 +68m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 539m，副井井深 534m，兩井筒中心線間距為 75m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚 450mm。 水平數目及高度 本井田采用 二 水平開 拓 ,擬定第一水平為 270m,主采 4煤層，第二水平擬定標高為 450m，主采 9煤層。 石門、大巷 (運輸大巷、回風大巷 )數目及布置 根據本設計礦井開拓巷道布置方案的技術分析和經濟評價，確 定本設計礦井采用的開拓巷道布置方式為集中運輸大巷布置。 本設計礦井中，大巷和石門服務年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設計在本設計中基本相同 。其內部設施也基本相同。 巷道斷面設計合理與否，直接影響煤礦生產的經濟效果和生產的安全條件，其基本原則是在滿足安全與技術要求的條件下，力求提高斷 面利用率，縮小斷面，降低造 價并有利于加快施工速度。 該設計礦井大巷，石門斷面的各項內容見圖 35和圖 36。 24 圖 35 運輸 大巷斷面圖 圖 36 石門斷面圖 25 井底車場形式的選擇 井底車場是連