【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)礦井為雞西礦業(yè)集團(tuán)張新煤礦新井設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為，井田內(nèi)共劃分為2個(gè)水平開采，共有7#下、6A、2#共3層可采煤。層,井田平均走向長度為，平均斜長度為，煤層平均傾角20°左右，屬傾緩斜煤層，采用雙立井開拓。開采,工作面采用綜合機(jī)械化開采。

　　

【正文】 、 ) 方案一方案二 圖 31 開拓方案剖面示意圖 19表 32 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井筒 形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井開拓方式，一主井一副井。主井用于提升煤炭，副井用于提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作進(jìn)風(fēng)井。 井筒 位置及坐標(biāo) 井筒位置就是確定井筒沿煤層 走向和傾斜方向上的具體尺寸，并 用直角坐標(biāo)和方位角予以表示，選擇井筒位置 應(yīng)參考以下條件 : 工業(yè)場地占地面積 、 地形與工程地質(zhì)條件 、 煤的運(yùn)輸方向 、 生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 、 按運(yùn)輸量確定井筒位置 、 根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 、 煤柱量 、 勘探程度和初期工程量 等。 根據(jù)本井田的實(shí)際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置詳見開 方案 項(xiàng)目 方案一 方案二 工程量 （ m） 單價(jià) (元 /m) 費(fèi)用 (萬元 ) 工程量 (m) 單價(jià) (元 /m) 費(fèi)用 (萬元 ) 初 期 主井井筒 400 400 副井井筒 400 400 井底車場 1200 900 108 1200 900 108 主石門 0 800 0 0 800 0 運(yùn)輸大巷 5000 800 400 500 800 400 小計(jì)（萬元） 后期 主井井筒 950 350 副井井筒 950 350 井底車場 1200 900 108 1200 900 108 主石門 0 800 0 1050 800 84 運(yùn)輸大巷 5000 800 400 5000 800 400 小計(jì)（萬元） 737 共計(jì) 20拓示意圖 31。 兩立井位于井田中央，坐標(biāo)分別為： 主井 ： （ ） 副井： （ ） 主井井口標(biāo)高為 +156m，副井井口標(biāo)高為 +153m，擬定二水平為井 筒最終水平。主井井深 702m，副井井深 704m，兩井筒中心線間距為 85m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450mm。 水平數(shù)目及標(biāo)高 本設(shè)計(jì)礦井采用兩 水平開拓，一水平標(biāo)高為 250，二水平標(biāo)高為 600。 石門、大巷數(shù)目及布置 ： 一條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷 。 ： 大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種。 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點(diǎn)： （ 1） 煤層大巷不易維護(hù)，維護(hù)費(fèi)相對較高 ； （ 2） 當(dāng)煤層高低起伏不平時(shí)，巷 道彎曲多 ，機(jī)車運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸能力降低； （ 3） 為了便于巷道維護(hù)， 留設(shè)的保安煤柱較多 ， 煤炭 資源損失大 ，不易回收 ； （ 4） 煤層大巷是開在煤層中，容易引煤的自然。 用過以上幾點(diǎn)可知，煤 層大巷與巖石大巷相比 較 ， 其 巖層大巷的優(yōu)越性是主要的。在本設(shè)計(jì)井田中，由于 7下 ， 6A、 2煤層間較小 ， 該設(shè)計(jì)礦井中，大巷和石門服務(wù)年限較長，運(yùn)輸能力要求大， 所以采用巖石大巷布置。 其內(nèi)部設(shè)施也相同 。該設(shè)計(jì)礦井大巷，石門斷面的各項(xiàng)內(nèi)容見圖 32。 井底車場的形式選擇 井底車場是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐 室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場設(shè)計(jì)是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 ： 井底車場形式可根據(jù)礦井地質(zhì)條件、井型大小、井筒和運(yùn)輸大巷的位置關(guān)系，提升和運(yùn)輸方式及地面生產(chǎn)系統(tǒng)等因素。井底車場形式應(yīng)滿足調(diào)車方便， 21操作和行人安全，具有不小于 30%的富裕系數(shù)，便于施工并節(jié)約工程量等項(xiàng)要求。 （ 1） 井底車場的形式應(yīng)與礦井井型相適應(yīng)。 （ 2） 選擇井底車場的形式還應(yīng)考慮地面出車的方向的限制。 圖 32 大巷 斷面圖 （ 3）盡可 能提高井底車場的機(jī)械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場通過能力。 （ 4）應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通。 （ 5）井底車場線路應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡單， 布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)。 （ 6）為了 保護(hù)井底車場的巷道和硐室，應(yīng)該留設(shè)相應(yīng)的保安煤柱。 ： （ 1）環(huán)形式：立式、斜式、臥式； 22（ 2）折返式：梭式、盡頭式； ： 井底車場形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時(shí)，其卸載站（即主井車線）可 布置折返式，亦可布置環(huán)形式 。但其裝車站的線路布置必須與其相對應(yīng)。 結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過對各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場形式為環(huán)形與盡頭結(jié)合式車場，采用兩翼來車的形式。 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計(jì)礦井井田范圍內(nèi)共有三層可采煤層，即 7 下 ， 6A、 2見可采煤層特征表及巷道開拓方案示意圖。 7 下 ， 6A、 2層進(jìn)行聯(lián)合開采。 采區(qū)劃分 采區(qū)劃分應(yīng)遵循的原則 : （ 1）采區(qū)宜雙面布置，當(dāng)受地質(zhì)構(gòu)造限制時(shí)，或在安全上有特殊要求時(shí)，可單面布置。 （ 2）開采每層群時(shí)，宜集中或分組 布置采區(qū)。 （ 3）綜合比較，對各方案的技術(shù)缺點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)計(jì)算結(jié)果，綜合分析對比，擇優(yōu)確定采區(qū)的開拓系統(tǒng)。 （ 4）要適應(yīng)充填注砂井，回風(fēng)井的既定位置，使分區(qū)充填，分區(qū)通風(fēng)的聯(lián)系巷道盡量縮短； （ 5）采區(qū)劃分既要有意識地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性； （ 6）對于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當(dāng)加大； （ 7）為了充分發(fā)揮綜合機(jī)械化效能，減少搬家次數(shù)，提高效率和回采率，減少采區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜機(jī)開采的部分要單獨(dú)劃分出采區(qū)； 本設(shè)計(jì)礦井井田走向長度大，欲從井田邊界沿整個(gè) 階段用后退回采，無論從時(shí)間上，投資上和實(shí)際開采條件上都要受到限制，勢必按照技術(shù)要求沿走向?qū)⒕飫澐殖刹蓞^(qū)并按采區(qū)前進(jìn)方向回采。每個(gè)采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升，運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立地進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，本設(shè)計(jì)礦井第一水平劃分為三 個(gè)采區(qū)，分別為 北一 采區(qū)、 北二采區(qū)、北 三 采區(qū) 、南一采區(qū)、南 二采區(qū)、 南 三 采區(qū)。 23250250600500250600北一采區(qū) 北二采區(qū)南一采區(qū)南二采區(qū)北三采區(qū)南三采區(qū) 圖 33 采區(qū)劃分示意圖 井筒 布置和施工 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒 支護(hù) 參見圖 12 煤層綜合柱狀圖和 圖 31 開拓方案剖面示意圖。本設(shè)計(jì)礦井井筒穿過的巖層性質(zhì)如下： 基巖段：細(xì)砂巖 砂礫巖 根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，并按《 煤礦設(shè)計(jì) 規(guī)程》規(guī)定，確定主副井筒支護(hù)方式如下： 主井井筒 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 基巖段：錨噴支護(hù) 副井井筒 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 基巖段：錨噴支護(hù) 井硐穿過巖層主要為細(xì)砂巖。所以本設(shè)計(jì)井筒支護(hù)形式為：混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為 450mm。 24表 33 主井井筒特征表 井型 150 萬 t 井筒直徑 井深 提升容器 兩套 16t 單箕斗帶平衡錘 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚 450mm，充填混凝土50mm 罐道規(guī)格 球扁鋼組合罐道 罐道梁規(guī)格 槽鋼（ 2[22b）組合罐道量 罐道梁層間距 4000mm 圖 34 主井筒斷面 25表 34 副井井筒特征表 井型 150 萬 t 井筒直徑 井深 提升容器 一對 1 噸礦車雙車四層罐籠 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚 450mm，充填混泥土50mm 罐道規(guī)格 球扁鋼組合罐道 罐道梁規(guī)格 槽鋼（ 2[28b）組合罐道量 罐道梁層間距 4000mm 圖 35 副井井筒斷面圖 26 井筒布置及裝備 井筒平面設(shè)計(jì)的依據(jù)和要求： （ 1） 合理利用井筒斷面 ； （ 2） 當(dāng)井筒平面內(nèi)布置提升容器時(shí)，其 間隙不應(yīng)過小 ； （ 3） 作為安全出口的立井井筒，當(dāng)井深超過 300m 時(shí)，易每隔 200m 左右設(shè)置一個(gè)休息點(diǎn)； （ 4）井筒允許最大風(fēng)速不超過下表 34 井筒允許最大風(fēng)速表的要求； （ 5） 箕斗提升的井筒不應(yīng)兼作風(fēng)井。 表 35 井筒允許最大風(fēng)速表 井筒名稱 允許最大風(fēng)速（ m/s） 無提升設(shè)備 的風(fēng)井 15 專為升降物料的風(fēng)井 12 升降人員和物料的風(fēng)井 8 設(shè)梯子間的風(fēng)井 8 修理井筒時(shí) 8 井硐延伸的初步意見 綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)等多方面考慮， 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將從 250 水平開暗斜井到 600 水平，采用巖柱或保護(hù)盤與原有井筒隔開，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征， 用膠帶輸送機(jī)暗斜井延深 ,分段接井。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場是連接井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井下的煤通過井底車場經(jīng)井筒運(yùn)至地面，地面的材料和設(shè)備通過井筒、井 底車場運(yùn)到各個(gè)工作面。排水、通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)及人員上下等，也必須通過井底車場。而井底車場的形式必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底車場的形式也各異。井底車場形式必須滿足下列要求： 27表 36 立井井筒支護(hù)類型 ，各井筒間、井底車場巷道間距迅速貫通，縮短建設(shè)時(shí)間； ，符合有關(guān)規(guī)程規(guī)范； ，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； ，管理方便，彎道及分岔點(diǎn)少；調(diào) 車簡單； ，能夠布置大巷存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場；大巷或石門與井筒的距離較近時(shí)，可選擇臥式或斜式井底車類型名稱 采用材料 適用情況 優(yōu)缺點(diǎn) 砌筑式 砂漿、料石、混凝土、預(yù)制塊 取材方便的普通法造井，井筒使用近年來，凍結(jié)法井筒在膨脹粘土層做臨時(shí)支護(hù) 1． 砌筑后能立即承受壓力 2． 砌體強(qiáng)度較低 3． 整體受力及防水性差 整 體 式 整體灌注 混凝土 井筒各種施工方法包括基巖井壁 1． 整體性好，強(qiáng)度較高 2． 防水性能好 3． 便于機(jī)械化，施工方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低 混凝土錨噴 混凝土、（錨桿、金屬脹） 在巖層較穩(wěn)定，淋水小且井筒裝配少或鋼絲繩罐道的井筒中采用 1． 掘進(jìn)工程量小，施工快，效率高 2． 噴射過程中，回強(qiáng)率高，粉末多 整體預(yù)制式 預(yù)制裝配式 大型配筋砌塊丘賓 筒 機(jī) 地 面 整體、澆注，預(yù)制鋼筋混凝土井筒 使用鉆井法，沉井法施工時(shí)，需地面預(yù)制的井筒 。在地壓大的滌井井筒中，常采用丘賓筒、組合鋼板等住戶結(jié)構(gòu)。 1． 丘賓筒、地面預(yù)制混凝土構(gòu)件強(qiáng)度高 2． 丘賓筒、混凝土右切塊在深砂層中，必須與防水材料配套使用 28場 ； 。當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時(shí)，其卸載站（即主井車線）可布置為 折返式，亦可布置為環(huán)形式，但其裝車站的線路必須與其對應(yīng)，即卸載站為折返式，采區(qū)裝車站也為折返式。 根據(jù)以上原則本礦井采用環(huán)形臥式 和折返結(jié)合式 井底車場。 井底車場的布置 、 儲車線路及行車線路的布置長度 根據(jù)我國煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車線可以選用下列長度： （ 1）中小型礦井的主井空、重車線長度各為 ～ 列車長； （ 2）副井空、重車線長度， 中小型礦井按 ～ 列車長； （ 3）材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納 5～ 10 個(gè)材料車； （ 4）調(diào)車線長度通常為 列車和電 機(jī)車長度之和； （ 1） 主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線： L=mnLk+NLj+Lf 式中： L— 主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線有效長度， m； m— 列車數(shù)目 ,列； n— 每列車的礦車數(shù)，輛； Lk— 每輛礦車帶緩沖器的長度， m； N— 機(jī)車數(shù) ,臺； Lj— 每臺機(jī)車的長數(shù)， m。 Lf— 附加長度，取 10m。 經(jīng)過計(jì)算，得 L=22+2 +10= 114 ，取 L＝ 120m 。 （ 2） 材料車線有效長度 L=ncLc+nsLs 式中 L— 材料車線有效長度 nc— 材料車數(shù)，輛 。 Lc— 每輛材料車帶緩沖器的長度， m。 ns— 設(shè)備車數(shù)，臺 。 Ls— 每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度， m。 L=10+2=36m 根據(jù)實(shí)際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長 40m。 29（ 3） 人車線有效長度 L=mnRLR+Lj+Lf 式中 m— 列車數(shù)目 。 nr— 每列車的人車數(shù) 。 Lr— 每輛車帶緩沖器的長度 。 Lj— 每臺機(jī)車的長度 。 Lf— 附加長度，取 10m。 經(jīng)過計(jì)算，得 L=22++10=≈94m 井底車場通過能力計(jì)算 ： 見圖 36，列車運(yùn)行圖表見表 37。 礦井日產(chǎn)原煤 5000t，每日運(yùn)矸