【導讀】井田走向長度平均為5839m，傾向長度平均為2876m，煤。本設計礦井采用雙立井的開拓方式，劃分為2個水平，18個采區(qū)。工作面達產(chǎn)，達產(chǎn)時采區(qū)個數(shù)為兩個。33#層單獨開采，35#、38#層集中開采。走向長壁采煤法，采煤工藝為高檔普采采煤工藝。頂板處理方法為全部垮落。年工作日為330天，采用“四—六”式工作制，工作面長為190m，每刀。進度為，每日割6刀。提升設備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提

　　

【正文】 m，煤層傾角 平均 19186。左右。其中 33和35煤 層 層間距約 97m。 35和 38煤層 層間距為 39m，這 兩 層煤的間距小于50m ，這 兩 層煤可聯(lián)合開采。 33和 35煤層 之間的距離接近 100m，不宜采用聯(lián)合開采， 33煤層 須單獨開采。 19176。，且含水層較少，可以采用上 下 山開采。 ， 無大、中型構(gòu)造， 井田中部 有 F2 F2 F3 F42四條斷層。 、底板為粉砂巖，粉細砂巖等硬質(zhì)巖層，穩(wěn)定性較好。 礦井開拓方案的選擇 井硐形式和井口位置 （ 一 ） 井硐形式方案比較 根據(jù)平崗煤礦井田的地表及煤層等實際情況，平硐開拓方式技術(shù)上不合理，應直接否定?，F(xiàn)依據(jù)該井田的地形，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，提出三種井筒開拓方案，具體情況如下： 方案 一： 雙斜井開拓，如圖 31； 方案 二： 雙立井開拓，如圖 32； 方案 三： 主斜井副立井開拓，如圖 33。 17 圖 31 雙斜井開拓 圖 32 雙立井開拓 圖 33 主 斜 井副 立 井開拓 以上三種井筒開拓方案技術(shù)比較如下： 斜井與立井相比有如下優(yōu)點： （ 1）井筒掘進技術(shù)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 立井 投資少 ； （ 2）井筒裝備和地面建 筑物少，不用大型提升設 備，鋼材消耗量小 ； （ 3）膠帶輸送機提升增產(chǎn)潛力大，改擴建比較方便，容易實現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門長度。 斜井與立井相比有如下 缺點： 18 （ 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(zhuǎn)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(shù)復雜 ,有時難以通過。 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)評價：本井田一水平設在 200m水平標高，根據(jù)煤層的賦存情況可以采用雙斜井開拓。 立井與斜井比較有如下 優(yōu)點 ： （ 1）立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利 ； （ 2）機械化程度高，易于自動控制 ； （ 3）井筒為圓形斷機結(jié)構(gòu)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(shù)上也比較可靠。當?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式。 技術(shù)評價：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 700m 標高，平均煤層傾角 19186。，滿足采用雙立井開拓 的條件 ，故此方案在技術(shù)上也可行。 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 19 產(chǎn)調(diào)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(shù)評價：根據(jù)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(chǎn)調(diào)度較為繁瑣，故該方案在技術(shù)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 。 根據(jù)上述井硐開拓方案的技術(shù)比較，確定雙立井開拓與雙斜井開拓方案在技術(shù)上可行 。 根據(jù)規(guī)定，對技術(shù)可行的方案還應進行經(jīng)濟比較，如表 31和表 32。 表 31 開拓方案技術(shù)分析比較表 方案 優(yōu)點 缺點 方 案 一 ，井下為雙翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量。 、第三水平石門工程量小。 。 ，工 程量較大，不利于生產(chǎn)。 ，井下需要人員多。 方 案 二 ，井下為雙翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量 ，檢修容易，能耗低。 方便。 。 ，營運費用低。 。 。 第二水平的石門較長。 20 表 32 開拓方案經(jīng)濟比較表 方案 雙立井開拓 雙斜井開拓 內(nèi)容 工程量 單價（元） 費用（元） 工程量 單價（元） 費用（元） 數(shù)量 單位 數(shù)量 單位 基巖段主井掘進 10m 39690 1567755 10m 21753 2044782 基巖段副井掘進 10m 44457 10m 24817 基巖段主井輔助費 10m 42781 1668459 10m 14774 基巖段副井輔助費 10m 45214 10m 17207 表土層副井輔助費 10m 23435 46870 10m 11822 主井提升費用 10m 10m 副井提升費用 10m 10m 箕斗 2 個 166000 332020 21 表 32 開拓方案經(jīng)濟比較表（續(xù)） 罐籠 2 個 162200 324400 鋼絲繩輸送機 10m 2810 291678 串車 15 個 9700 145500 主井提升機 1 個 782020 782020 1 個 752400 752400 副井提升機 1 個 713000 713000 1 個 667000 667000 總計 噸煤成本 依據(jù) 上述 表 中 各種方案比較，得知立井開拓最經(jīng)濟。 （二）井口位置 《設計手冊》上對礦井井筒位置有以下的要求： （ 1） 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，應盡量避免井筒偏于一側(cè)，造成單翼開采的不利局面； （ 2）井筒沿煤層傾向的位置，應使總的石門工程量小，初期工程量及投資小，建井期短，且煤柱損失?。? （ 3）井 筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進的困難及便于維護，應使井筒通過的巖層及表土層有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。 依據(jù)本井田的儲量分布圖及剖面圖，考慮水平劃分及主要巷道布置，還有地質(zhì)條件等，為減少工業(yè)廣場煤柱量確定井口的位置在整個井田的儲量中心偏 西 ，靠近 F29斷層的地方，坐標為： 主井： （ 5024655， 61714） 副井： （ 5024585， 61782） 22 開采水平數(shù)目和標高 根據(jù)井田條件和設計有關(guān)規(guī)定，本井田可劃分 2 至 3 個水平。根據(jù)《設計手冊》的有關(guān)規(guī)定，水平的劃分要滿足以下幾個要求： （ 1） 具有合理的階段斜長 ； （ 2）具有合理的區(qū)段數(shù)目 ； （ 3）要有利于采區(qū)的正常接替 ； （ 4） 保 證開采水平有合理的服務年限及足夠的儲量 。 根據(jù)上述因素，我擬定提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分三個開采水平；一水平標高 100 m，二水平標高為 320 m，三水平標高 500m； 方案二：井田劃分二個開采水平，一水平標高 200 m，二水平標高 480 m； 方案三：井田劃分二個開采水平，一水平標高 130m，二水平標高 410。 水平劃分方案 的分析 比較如表 33所示。 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 3 2 2 水平標高 100， 320， 500 200， 480 130， 410 方案分析 階段斜長短，一水平服務年限過短，水平多，水平接續(xù)困難，投資大，設備及人員占用多， 比較合理 在 410～ 700之間斜長大，開采困難，難于運輸 ，一水平服務年限短 比較結(jié)果 選擇方案二比較合理 綜合以上：本設計礦井為 2個水平，一水平標高為 200m， 實行上山開采；二水平標高為 480m， 實行上下山開采。水平劃分結(jié)果 如圖 34所示。 23 200480 圖 34 水平劃 分示意圖 開拓巷道的布置 開拓巷道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。 我初步擬定三種 大巷布置 方案，分述如下： 方案一：在 33和 35中間布置巖石集中運輸巷 ，如圖 35a； 方案二：在 33下與 38層下分別布置巖石集中運輸巷 ，如圖 35b； 方案三：在 38下的巖石中布置一條巖石集中運輸巷道 ，如圖 35c。 開拓方案 分析 比較 見表 34 所 示。 圖 35 開拓方案剖面示意圖 24 表 34 開拓方案比較表 方案 方案一 方案二 方案三 開拓巷道布置 在 33和 35中間 布置巖石集中運輸巷 在 33下與 38層下分別布置巖石集中運輸巷 在 38下的巖石中布置一條巖石集中運輸巷道 方案分析 巷道壓煤量大 ，當開采下水平煤層時有采動影響，巷道維護較困難 。 井田東西走向長平均5839m，如果開掘 2條集中運輸巷工程量很大，而且其維護費用、設備材料及人員占用也大，不利于管理。 工程量 比方案二小很多 ， 比方案一石門掘進量稍大，但運輸集中， 設備、材料及人員占用少且集中， 便 于管理 分析結(jié)果 本設計礦井采用方案 三 的開拓方案，在 38層下布置巖石集中運輸巷 由開拓方案比較表得出方案三比較合理，即在 38層下布置巖石集中運輸巷。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本礦井采用雙立井開拓方式，一主井一副井。 井硐位置及坐標 該設 計 礦井井筒位置詳見 井田 開拓 方式剖面圖 。 兩立井位于井田中央 偏西 ，坐標分別為： 主井：（ 5024655， 61714） 副井：（ 5024585， 61782） 水平數(shù)目及標高 本設計礦井為 2 個 水平，一水平標高為 200，二水平標高為 480。 25 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(nèi)部設施也相同。該設計礦井大巷，石門斷面的各項內(nèi)容見圖 36。 110012020200 8001300600 6003900300500300大于150140020202001500250200100 圖 36 大巷 及 石門斷面圖 井底車場的形式選擇 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(nèi)運行特點，井底車場可分為：環(huán)行式和折返式兩大類型。 底卸 式礦車運煤時，則一般用折 返式車場。立井井底車場的基本類型如表 35所示。 26 表 35 立井井底車場的基本類型 類型 結(jié)構(gòu)特點 適用條件 環(huán)形式 立式 、副井距主要運輸大巷較遠，有足夠長度的布置存車線 60Mt/a，增加回車線可提高到 90120 Mt/a 斜式 6090Mt/a 的礦井 梭式 行 、副井距主要運輸大巷較近 適用于 6090Mt/a 的礦井 折返式 梭式 利用主要運輸大巷作主、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 根據(jù)該設計礦井的實際地質(zhì)情況以及大巷距井筒的距離，設計采用立井刀式折返井底車場。 煤層群的聯(lián)系 本設計礦井井田范圍內(nèi)共有 三 層可采煤層，即 33， 35， 38煤層 。 35和 38煤 層 層間距 為 39m，間距較 小，故 兩 煤層聯(lián)合開采