【導(dǎo)讀】煤層，分別為22#、24#、33#，煤層總厚度為米。本設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量。，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為62年。本設(shè)計(jì)采用雙立井開拓方式，劃分為三個(gè)。水平，27個(gè)采區(qū)。首采區(qū)為雙翼開采，2個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)時(shí)采區(qū)個(gè)數(shù)為兩。大巷運(yùn)輸采用5噸底卸式礦車運(yùn)。輸，采用的采煤方法為走向長(zhǎng)壁采煤法，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝。板處理方法為全部垮落法。

　　

【正文】 ； （ 2） 機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制 ； （ 3） 井筒為圓形斷機(jī)結(jié)構(gòu)合理，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。 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(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拓時(shí)均采用立井開拓方式。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)本井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，本井田煤層賦存最深 650m 標(biāo)高，平均煤層傾角 17186。，滿足采用雙立井開拓，故此方案在技術(shù)上也可行。 20 斜井與立井相比有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井度車場(chǎng)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(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。 缺點(diǎn)： （ 1）在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng)得多 ； （ 2）圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車提升時(shí)，提升速度低，能力小，鋼絲繩磨損嚴(yán)重，動(dòng)力消耗大，提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜長(zhǎng)較大時(shí)，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力 ； （ 3）由于斜井較長(zhǎng)，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長(zhǎng)度較大 ； （ 4）斜井通風(fēng)風(fēng)路較長(zhǎng)，對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過(guò)大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升。當(dāng) 表土為富含水的沖積層或流砂層時(shí) ,斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜 ,有時(shí)難以通過(guò) 。 適用條件 ：煤層賦存較淺，垂深在 200m 以內(nèi)，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(zhì)情況簡(jiǎn)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(shù)評(píng)價(jià)：本井田一水平設(shè)在 +150— 200m 標(biāo)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(diǎn)：兼?zhèn)淞⒕托本膬?yōu)點(diǎn)，主井采用斜井開拓，井筒施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低，副井采用立井開拓，井筒容易維護(hù)，有效斷面大，有利于通風(fēng)，提升速度快。 缺點(diǎn)；如果井口相近，則井底車場(chǎng)布置，井下的聯(lián)系就不太方便了。如果井底車場(chǎng)相近，則井口就相距較遠(yuǎn)了，地面工業(yè)廣場(chǎng)上的建筑物就比較分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便，占地面積大，相應(yīng)地增加了煤柱的損失。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)本次設(shè)計(jì)井田的地表狀況，煤層賦存條件及工業(yè)廣場(chǎng)的布置等實(shí)際情況，如果采用綜合開拓則不利于地面工業(yè)廣場(chǎng)的布置，也不利于井底車場(chǎng)的布置，井下的聯(lián)系和生產(chǎn)調(diào)度較為繁瑣。但是在技術(shù)上也是行的。 21 根據(jù)幾種開拓方案的技術(shù)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(jīng)濟(jì)比較表 方 案 雙 立 井 開 拓 綜 合 開 拓 內(nèi)容 工程 量 單價(jià)（元） 費(fèi) 用 （ 萬(wàn) 元） 工程量 單 價(jià) （元） 費(fèi) 用 （ 萬(wàn)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(jìn) 10m 39690 102.82 10m 21753 基巖段副井掘 進(jìn) 10m 44457 32.30 10m 44457 基巖段主井輔助費(fèi) 10m 42781 102.60 10m 16875 基巖段副井輔助費(fèi) 10m 45214 32.30 10m 45214 表土層副井輔助費(fèi) 10m 23435 0 10m 23435 主井 提升費(fèi)用 10m 226.60 10m 副井 提升費(fèi)用 10m 81.10 10m 箕斗 2 個(gè) 143800 罐籠 2 個(gè) 76400 2 個(gè) 76400 鋼絲繩 輸送機(jī) 103.10 10m 主井 提升機(jī) 1 個(gè) 825000 1 個(gè) 752400 副井 提升機(jī) 1 個(gè) 834000 1 個(gè) 667000 總 計(jì) 從 兩種開拓方式的經(jīng)濟(jì)比較可以看出，雙立井開拓的費(fèi)用比較少，結(jié) 23 合技術(shù)上的合理，雙立井開拓是本設(shè)計(jì)的最佳選擇。所以，本設(shè)計(jì)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(shí)，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(diào)，經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場(chǎng)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(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼 可采儲(chǔ)量基本平衡 ； (2)井筒應(yīng)盡量避開或少穿地 質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段 ； (3)勘探程度及初期工程量。 (1)井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ； (2)井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū) ； (3)井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求 ； (4)工業(yè)場(chǎng)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(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 在本設(shè)計(jì)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(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)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(zhǎng) ； (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(zhǎng)，但對(duì)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(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長(zhǎng)度較短，且沿石門的運(yùn)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(zhǎng)度不大，但傾斜長(zhǎng)度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)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(shè)計(jì)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(biāo)高 1. 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般又淺部向深部開采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)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(zhǎng)度，一個(gè)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(gè)開采水平設(shè)井底車場(chǎng)和運(yùn)輸大巷，供該水平各采區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。 煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個(gè)水平， 1～ 2 個(gè)工作面生產(chǎn)。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(chǔ)量和較長(zhǎng)的服務(wù)年限 。水平上、下山開采方式是優(yōu)越的，可保證生產(chǎn)合理集中化，穩(wěn)定生產(chǎn)，節(jié)省總井巷工程量，經(jīng)濟(jì)效益好。因此使用上下山開采的意義很大。在條件適宜時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用上下山開采。 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： ； ； ； ； 。 根據(jù)上述因素，結(jié)合本設(shè)計(jì)井田的實(shí)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(biāo)高 350， 650 150， 400，650 250， 650 方案 分析 煤炭損失量大， +150— 350之間斜長(zhǎng)太長(zhǎng)，無(wú)法進(jìn)行運(yùn)輸 比較合理 在 250— 650之間斜長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，難于運(yùn)輸。 比較結(jié)果 選擇方案二比較合理 結(jié)合上表 ：本設(shè)計(jì)礦井為 3 個(gè) 水平，一水平標(biāo)高為 150，二水平標(biāo)高為400，三水平標(biāo)高為 650。 礦井開拓方式為雙立井為主的開拓 。 總儲(chǔ)量為 Zc=，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ； 服務(wù)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(wèn)題是運(yùn)輸大巷的布置，運(yùn)輸大巷可有單煤層布置（稱分煤層運(yùn)輸大巷）分煤組布置（稱分組集中 運(yùn)輸大巷）或全煤組集中布置（稱集中運(yùn)輸大巷）主要根據(jù)煤層的數(shù)目和間距來(lái)定。采用分煤層或分組 26 集中大巷時(shí)，各煤層大巷之間，各大巷與井底車場(chǎng)之間用石門聯(lián)系；用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層組之間采區(qū)石門聯(lián)系。 本設(shè)計(jì)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(diǎn)及以上論述選用集中運(yùn)輸布置大巷，各煤層之間，大巷和井底車場(chǎng)之間用石門聯(lián)系的方式，生產(chǎn)區(qū)域比較集中，利于提高井下運(yùn)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(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，選擇井筒位置的條件： 1. 地面條件 ； ； ； 。 2. 井下條件 ； ； ； 。 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(jiàn)開拓示意圖。 兩立井位于井田中央，坐標(biāo)分 別為：主井：（ 5024698， 60319）；副井：（ 5024665， 60353）； 水平數(shù)目及標(biāo)高 27 本設(shè)計(jì)礦井為 3 個(gè)水平，一水平標(biāo)高為 150，二水平標(biāo)高為 400，三水平標(biāo)高為 650。 石門 大巷數(shù)目及布置 本設(shè)計(jì)礦井中，大巷和石門服務(wù)年限較長(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中相同。其內(nèi)部設(shè)施也相同。巷道斷面設(shè)計(jì)合理與否，直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果和生產(chǎn)的安全條件，其基本原則是在滿足安全與技術(shù)要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價(jià)并 有利于加快施工速度。該設(shè)計(jì)礦井大巷，石門斷面的各項(xiàng)內(nèi)容見(jiàn)圖。 井底車場(chǎng)的形式選擇 井底車場(chǎng)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(chǎng)設(shè)計(jì)是否合理，直接影響著礦井的安全和生產(chǎn)。 由于井筒形式，提升方式，大巷運(yùn)輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車場(chǎng)的形式也各異。按照礦車在井底車場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行特點(diǎn)，井底車場(chǎng)可分為：環(huán)行式和折返式兩大類型。固定式礦車運(yùn)煤時(shí)，則一般用折返式車場(chǎng)。 煤層群的聯(lián)系 當(dāng)煤層群傾角比較大 ，各煤層平巷為水平布置時(shí)，常采用石門聯(lián)系。即區(qū)段、軌道集中巷與各煤層群回風(fēng)平巷以石門聯(lián)系。區(qū)段運(yùn)輸集中巷通過(guò)溜煤眼和石門與各煤層超前運(yùn)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(chǎng)，輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，人員行走不便，但是當(dāng)煤層傾角較小時(shí)，石門很長(zhǎng)，掘進(jìn)工程量大。石門不容易維護(hù)，且石門輔助輸送機(jī)運(yùn)煤，公用設(shè)備較多，所以它一般用于設(shè)備傾角大于 15186?！?20186。的煤層。 本設(shè)計(jì)礦井井田范圍內(nèi)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(jìn)行單獨(dú)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(chǎng)的基本類型 類型 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 適用條件 環(huán) 形 式 立 式 大巷垂直 、副井距主要運(yùn)輸大巷較遠(yuǎn)，有足夠長(zhǎng)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(yùn)輸大巷較近 適用于 折 返 式 梭式 利用主要運(yùn)輸大巷作主、副井空、重車線、調(diào)車線、回車線 利用于大型底縱卸式、底側(cè)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(cè)卸式礦車，可用于大型礦井 采區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)礦井井田走向長(zhǎng)度大，欲從井田邊界沿整個(gè)階用后退回采，無(wú)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(shì)必按技術(shù)要求沿走向?qū)⒕飫澐殖刹蓞^(qū)并按采區(qū)前井方向回采。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。