【導讀】煤層，分別為22#、24#、33#，煤層總厚度為米。本設計井田的可采儲量。，設計服務年限為62年。本設計采用雙立井開拓方式，劃分為三個。水平，27個采區(qū)。首采區(qū)為雙翼開采，2個工作面達產，達產時采區(qū)個數(shù)為兩。大巷運輸采用5噸底卸式礦車運。輸，采用的采煤方法為走向長壁采煤法，采煤工藝為綜合機械化采煤工藝。板處理方法為全部垮落法。

　　

【正文】 ； （ 2） 機械化程度高，易于自動控制 ； （ 3） 井筒為圓形斷機結構合理，維護費用低，有效斷面大通風條件好，管線短，人員升降速度快。 適用條件：煤層賦存深度 200－ 1000m，含水砂層厚度 20－ 400m,立井開拓的適應性很強，一般不受煤層傾角、厚度、 瓦斯、水文等自然條件限制。技術上也比較可靠。當?shù)刭|條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式。 技術評價：根據(jù)本井田的地表情況，地質構造，煤層賦存等因素，本井田煤層賦存最深 650m 標高，平均煤層傾角 17186。，滿足采用雙立井開拓，故此方案在技術上也可行。 20 斜井與立井相比有如下優(yōu)點： （ 1）井筒掘進技術和施工設備比較簡單，掘進速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井度車場及硐室都比投資少 ； （ 2）井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升高備，鋼材消耗量小 ； （ 3）膠帶輸送機提升增產潛力大，改擴建比較方便 ，容易實現(xiàn)多水平生產，并能減少井下石門長度。 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 ； （ 3）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。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。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 +150— 200m 標高 ，根據(jù)煤層的賦存情況不可以采用雙斜井開拓。 c. 主斜井，副立井 開拓 優(yōu)點：兼?zhèn)淞⒕托本膬?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，則井底車場布置，井下的聯(lián)系就不太方便了。如果井底車場相近，則井口就相距較遠了，地面工業(yè)廣場上的建筑物就比較分散，生產調度及聯(lián)系不方便，占地面積大，相應地增加了煤柱的損失。 技術評價：根據(jù)本次設計井田的地表狀況，煤層賦存條件及工業(yè)廣場的布置等實際情況，如果采用綜合開拓則不利于地面工業(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。但是在技術上也是行的。 21 根據(jù)幾種開拓方案的技術上的比較，雙立井開拓比較合理，綜合開拓也是可行的。所以，初步采用雙立井開拓 ，綜合開拓的方案。 方案一方案二方案三 圖 31 開拓方案示意圖 22 表 31 開拓方案經濟比較表 方 案 雙 立 井 開 拓 綜 合 開 拓 內容 工程 量 單價（元） 費 用 （ 萬 元） 工程量 單 價 （元） 費 用 （ 萬元） 單位 名稱 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 單 位 數(shù) 量 數(shù) 量 基巖段主井掘進 10m 39690 102.82 10m 21753 基巖段副井掘 進 10m 44457 32.30 10m 44457 基巖段主井輔助費 10m 42781 102.60 10m 16875 基巖段副井輔助費 10m 45214 32.30 10m 45214 表土層副井輔助費 10m 23435 0 10m 23435 主井 提升費用 10m 226.60 10m 副井 提升費用 10m 81.10 10m 箕斗 2 個 143800 罐籠 2 個 76400 2 個 76400 鋼絲繩 輸送機 103.10 10m 主井 提升機 1 個 825000 1 個 752400 副井 提升機 1 個 834000 1 個 667000 總 計 從 兩種開拓方式的經濟比較可以看出，雙立井開拓的費用比較少，結 23 合技術上的合理，雙立井開拓是本設計的最佳選擇。所以，本設計的開拓方式為：雙立井開拓。 2．井口位置 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分。在選擇開拓方式的同時，就要考慮各種可能的井口位置。 井口位置與開拓方式要相互協(xié)調，經綜合比選后擇優(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，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： (1)井田走向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。 (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)井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區(qū) ； (3)井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護的要求 ； (4)工業(yè)場地不占或少占用良田 ； (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，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田 東 部 方案二：井筒位于井田 西 部 方案三：井筒位于井田 中 部 經過簡單的技術比較后認為： (1)井筒位于井田 東 部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長 ； (2)井筒位于井田 西 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 ； (3)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 ； (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，由此可初步確定本設計井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 24 開采水平數(shù)目和標高 1. 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時，一般又淺部向深部開采，以達到工程量少、建設速度快、投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（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，供該水平各采區(qū)煤的外運、輔助運輸和通風用。 煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機械化的基礎上實現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展方向，高產高效礦井要求集中在一個水平， 1～ 2 個工作面生產。這就要求加大工作面、采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的資源 /儲量和較長的服務年限 。水平上、下山開采方式是優(yōu)越的，可保證生產合理集中化，穩(wěn)定生產，節(jié)省總井巷工程量，經濟效益好。因此使用上下山開采的意義很大。在條件適宜時，應該優(yōu)先考慮使用上下山開采。 本設計井田水平標高的確定主要考慮了以下幾個因素： ； ； ； ； 。 根據(jù)上述因素，結合本設計井田的實際情況，現(xiàn)確定水平劃分方案如下： 表 32 礦井的階段高度劃分（ m） 井型 開采緩斜煤層的礦井 開采傾斜煤層的礦井 開采急傾斜煤層的礦井 大、中型礦井 100～ 250 100～ 250 100～ 150 小型礦井 60～ 100 80～ 120 80～ 120 25 表 33水平劃分方案比較表 方案 方案一 方案二 方案三 水平 數(shù)目 二 三 二 水平 標高 350， 650 150， 400，650 250， 650 方案 分析 煤炭損失量大， +150— 350之間斜長太長，無法進行運輸 比較合理 在 250— 650之間斜長過長，難于運輸。 比較結果 選擇方案二比較合理 結合上表 ：本設計礦井為 3 個 水平，一水平標高為 150，二水平標高為400，三水平標高為 650。 礦井開拓方式為雙立井為主的開拓 。 總儲量為 Zc=，設計生產能力為 ； 服務年限為 T=Z/AK=( )=62a。 650400150 圖 32 水平劃分示意圖 開拓巷道的布置 1．開拓巷道布置方式的選擇 開采水平布置的核心問題是運輸大巷的布置，運輸大巷可有單煤層布置（稱分煤層運輸大巷）分煤組布置（稱分組集中 運輸大巷）或全煤組集中布置（稱集中運輸大巷）主要根據(jù)煤層的數(shù)目和間距來定。采用分煤層或分組 26 集中大巷時，各煤層大巷之間，各大巷與井底車場之間用石門聯(lián)系；用集中運輸大巷時，各煤層組之間采區(qū)石門聯(lián)系。 本設計井田的可采煤層有 22， 24， 33。由于煤層傾角不大，煤間距也不大的特點及以上論述選用集中運輸布置大巷，各煤層之間，大巷和井底車場之間用石門聯(lián)系的方式，生產區(qū)域比較集中，利于提高井下運輸效率，開采順序靈活。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本礦井采用雙立井為主的綜合開拓方式 ，一主井一副井，在第三水平布置暗斜井。 井硐位置及坐標 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，并用直角坐標和方位角予以表示，選擇井筒位置的條件： 1. 地面條件 ； ； ； 。 2. 井下條件 ； ； ； 。 根據(jù)本井田的實際情況，并考慮到上述的條件，該設礦井井筒位置詳見開拓示意圖。 兩立井位于井田中央，坐標分 別為：主井：（ 5024698， 60319）；副井：（ 5024665， 60353）； 水平數(shù)目及標高 27 本設計礦井為 3 個水平，一水平標高為 150，二水平標高為 400，三水平標高為 650。 石門 大巷數(shù)目及布置 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相同。其內部設施也相同。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。 井底車場的形式選擇 井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產的咽喉。因此，井底車場設計是否合理，直接影響著礦井的安全和生產。 由于井筒形式，提升方式，大巷運輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車場的形式也各異。按照礦車在井底車場內運行特點，井底車場可分為：環(huán)行式和折返式兩大類型。固定式礦車運煤時，則一般用折返式車場。 煤層群的聯(lián)系 當煤層群傾角比較大 ，各煤層平巷為水平布置時，常采用石門聯(lián)系。即區(qū)段、軌道集中巷與各煤層群回風平巷以石門聯(lián)系。區(qū)段運輸集中巷通過溜煤眼和石門與各煤層超前運輸巷聯(lián)系。這種施工方式施工方便，可以利用區(qū)段石門布置采區(qū)中部車場，輔助運輸環(huán)節(jié)少，人員行走不便，但是當煤層傾角較小時，石門很長，掘進工程量大。石門不容易維護，且石門輔助輸送機運煤，公用設備較多，所以它一般用于設備傾角大于 15186。～ 20186。的煤層。 本設計礦井井田范圍內共有 三 層可采煤層，即 22， 24， 33煤 層 ，這三層間的距離都比較大，都可以進行單獨開采，所以，本礦井的三層煤采 用分層開采。 28 圖 33 大巷 石門斷面圖 29 表 34 立井井底車場的基本類型 類型 結構特點 適用條件 環(huán) 形 式 立 式 大巷垂直 、副井距主要運輸大巷較遠，有足夠長度的布置存車線 ，增加回車線可提高到 Mt/a 斜式 大巷分段 回車 線 梭 式 大巷平行 、副井距主要運輸大巷較近 適用于 折 返 式 梭式 利用主要運輸大巷作主、副井空、重車線、調車線、回車線 利用于大型底縱卸式、底側卸式礦車，可用于大型礦井 盡 頭 式 利用石門作主井空、重車線 利用于大型底縱卸式、底側卸式礦車，可用于大型礦井 采區(qū)劃分 本設計礦井井田走向長度大，欲從井田邊界沿整個階用后退回采，無論從時間上 ，投資上和實際開采條件上都要受到限制，勢必按技術要求沿走向將井田劃分成采區(qū)并按采區(qū)前井方向回采。每個采區(qū)有一套生產設施，包括上下山提升，運輸設備，以便獨立地進行生產與準備。