【導(dǎo)讀】田可采儲(chǔ)量，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為，服務(wù)年限58a。長(zhǎng)3600m，平均傾斜長(zhǎng)4254m，井田內(nèi)有4層可采煤層。分別是4#、5#、6#A. 和6#B，煤層平均總厚度米。平均傾角11°，屬緩傾斜煤層。單，煤質(zhì)是焦煤。本礦井采用雙立井開(kāi)拓，井田共劃分為2個(gè)開(kāi)采水平，每個(gè)。工作面運(yùn)輸采用刮板輸送機(jī)刮煤，帶式輸送機(jī)運(yùn)。煤，大巷運(yùn)輸采用3t底卸式礦車(chē)運(yùn)輸。提升方式為立井箕斗提升，每天提升時(shí)。間16h,四、六工作制提煤。工作面全部為普通機(jī)械化采煤。中更加努力，為采礦這一行業(yè)多做貢獻(xiàn)。設(shè)備選型和礦井的各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通風(fēng)安全方面、巖石力學(xué)方面以及CAD制。本設(shè)計(jì)采用了一種創(chuàng)新模式，這是一個(gè)新的。方案，主要是針對(duì)小傾角煤層群的開(kāi)采方法，本方法采用反傾斜的巷道布置，因此，可以節(jié)省很多開(kāi)采費(fèi)用，也更利于礦井的生產(chǎn)和管理。案比較，以便使設(shè)計(jì)更加合理。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)礦井的地質(zhì)情況、煤層的受。力等情況進(jìn)行分析，這樣才能使建成的礦井更加與實(shí)際相符。

　　

【正文】 繁找煤，分煤層運(yùn)輸大巷的彎道數(shù)量增加，影響運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行速度且增加投資，所以，該模式對(duì)構(gòu)造適應(yīng)能力差； ，在有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層中，護(hù)巷煤柱壓裂透風(fēng)容易引起自然發(fā)火； ，容易助長(zhǎng)短期行為，引發(fā)掏肥丟瘦，浪費(fèi)資源的現(xiàn)象。 與模式一 類(lèi)似，一般在井田走向短，煤層數(shù)目少，煤層間距大，采用集中布置有困難且經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，才采用此種布置模式。 在目前設(shè)計(jì)、制造和使用的回采工作面機(jī)械設(shè)備的條件下，以上幾種井田開(kāi)拓模式的適用條件是傾角 12176。以下的煤層，但對(duì)現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備采取一些相關(guān)措施，也可將適用條件擴(kuò)大到傾角為 17176。的煤層。 模式三與其它模式相比優(yōu)點(diǎn)如下： ，無(wú)總石門(mén)，也無(wú)回風(fēng)石門(mén)，總工程量最少，大大降低了費(fèi)用和成本； 26 ，所以巷道維護(hù)量大為減少，巷道維護(hù)費(fèi)大大降低； ，總工程量又少，所以采掘干擾輕微，回采面接續(xù)從容。井田每翼可安排 1～ 3 個(gè)帶區(qū)階梯式同采，增產(chǎn)潛力大，排產(chǎn)靈活，礦井服務(wù)年限內(nèi)的均衡生產(chǎn)容易保證； ，而且隨著煤層的階梯開(kāi)采逐段報(bào)廢，越來(lái)越短，所以壓煤量為零；集中大巷處在煤層群的最下部煤層，無(wú)石門(mén)，護(hù)巷煤柱比其它模式大為減少；由于帶區(qū)斜巷的空間特性，層組內(nèi)煤層的開(kāi)采順序必須是自上而下的順序式，煤層間接續(xù)工程量少，薄煤層可在低準(zhǔn)備量低成本狀態(tài)下被采出，因此最大限度地遏制了采肥丟瘦的現(xiàn)象的 發(fā)生；所以煤炭采出率較其它模式大為提高； ，帶區(qū)斜巷又不壓煤，所以給層組內(nèi)煤層的搭配開(kāi)采創(chuàng)造了條件，有利于礦井生產(chǎn)期內(nèi)綜合指標(biāo)的穩(wěn)定； ，出矸量少；煤炭采出率高，延長(zhǎng)了礦井的經(jīng)濟(jì)壽命，會(huì)減少單位歷史階段內(nèi)的建井?dāng)?shù)量；效益高；成本低；安全狀況好；從而使得該模式具有了環(huán)保型的特性，推廣后，將有利于煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 ，使得每層煤仰、俯斜工作面可推進(jìn)長(zhǎng)度失衡的狀況較其它模式大為改善，最大限度地緩解了工作面接續(xù)的緊張狀 況，降低了分帶巷道的運(yùn)輸費(fèi)用； ，集中大巷不必頻繁轉(zhuǎn)彎，帶區(qū)斜巷向下延伸或向上調(diào)整帶區(qū)斜巷的長(zhǎng)度即可保證帶區(qū)斜巷與所有煤層的聯(lián)絡(luò)，所以創(chuàng)新模式對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)能力較強(qiáng)； ； ，在有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層中，安全狀況比其它模式好； ，所以巷道受力狀態(tài)好，容易維護(hù)； 創(chuàng)新模式與其它模式比缺點(diǎn)如下： ，加之移交前要施工帶區(qū)斜巷，所以初期工程量略大，工期略長(zhǎng)； ； 詳見(jiàn)技術(shù)比較表 3—3 27 表 3—3 技術(shù)比較表 序號(hào) 對(duì)比項(xiàng)目 評(píng)優(yōu) 準(zhǔn)則 模式 一 模式 二 模式 三 1 移交工程量及投資 少 中 優(yōu) 差 2 一水平總工程量及總投資 少 差 差 優(yōu) 3 工期 短 中 優(yōu) 差 4 巷道維護(hù)費(fèi) 少 差 差 優(yōu) 5 礦井出矸量 少 差 差 優(yōu) 6 煤炭采出率 高 差 差 優(yōu) 7 分帶巷道長(zhǎng)距離掘進(jìn)通風(fēng) 易 差 優(yōu) 中 8 仰、俯斜工作面推進(jìn)長(zhǎng)度差值 少 差 較優(yōu) 優(yōu) 9 煤層間的搭配開(kāi)采 易 差 差 優(yōu) 10 對(duì)構(gòu)造的適應(yīng)能力 強(qiáng) 差 差 優(yōu) 11 運(yùn)輸段數(shù) 少 優(yōu) 差 中 12 分帶巷道運(yùn)輸費(fèi) 少 差 較優(yōu) 優(yōu) 13 帶區(qū)斜巷運(yùn)輸費(fèi)和井筒提升費(fèi) 少 中 優(yōu) 差 14 排水費(fèi) 少 優(yōu) 差 優(yōu) 15 通風(fēng)費(fèi) 少 差 優(yōu) 優(yōu) 依據(jù)開(kāi)拓方案技術(shù)比較，可初步選定三種較合理開(kāi)拓方案： ① 模式一： 雙斜井開(kāi)拓 ， 如圖 3—1； ② 模式二： 主斜副立開(kāi)拓 ， 如圖 3—2； ③ 模式三：雙立井開(kāi)拓 ， 如圖 3—3。 28 圖 3—1 雙斜井開(kāi)拓 圖 圖 3—2 主斜副立開(kāi)拓 圖 圖 3—3 雙立井開(kāi)拓 圖 （ 2） 經(jīng)濟(jì)比較 29 方案一、方案二在技術(shù)均較合理，兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進(jìn)費(fèi)用以及他們的維護(hù)費(fèi)用、提升費(fèi)用，主石門(mén)掘進(jìn)長(zhǎng)度等等。兩個(gè)方案的井底車(chē)場(chǎng)、水平運(yùn)輸大巷以及各種采區(qū)石門(mén)和采區(qū)上山（斜巷）的工程量基本相等。因此，只需要比較它們的不同之處，即建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用、基建費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用等。 詳見(jiàn)開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 3—4。 表 3—4 經(jīng)濟(jì)比較 表 項(xiàng)目名稱(chēng) 方案一（萬(wàn)元） 方案二（萬(wàn)元） 方案三（萬(wàn)元） 井筒 主井 30001150104=345 30001150104=345 6003000104=180 副井 30001150104=345 6003000104=180 6003000104=180 風(fēng)井 6003000104=180 6003000104=180 6003000104=180 石門(mén)開(kāi)鑿 350800104=28 1250800104=100 2020800104=160 總計(jì) 898 805 700 從經(jīng)濟(jì)比較表可知方案三投 資少，所以該設(shè)計(jì)礦井選擇方案三。 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 井筒 形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)井田采用一對(duì)立井開(kāi)拓，即主井、副井。主井用以提升煤炭，副井用以提矸、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) 井筒確定在 （ 5006635， 418185），（ 418250， 5006640） 兩點(diǎn) ，理由是： ：井口處標(biāo)高 +220m，地面坡度不足 1176。，平正土方量?。? ，位于煤層走向的中央。詳見(jiàn)井田開(kāi)拓方式 30 平面圖 ； ：靠近 公路鐵路 和公路 ； 確定井筒坐標(biāo)為：主井井口坐標(biāo)為：（ 5006635， 41818）， 副井井口坐標(biāo)為：（ 5006640， 418250） 。 主井井口標(biāo)高為 +220 m，副井井口標(biāo)高為 +220m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 600 m，副井井深 600 m，兩井筒中心線間距為 65m，主井井筒直徑 m，副井井筒直徑 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450 mm。 水平數(shù)目及高度 本井田采用二 水平開(kāi)拓 ,擬定第一水平為 ― 60m,實(shí)行 仰、俯斜 開(kāi)采 .第二水平擬定標(biāo)高為 ― 400 m，實(shí)行 仰、俯斜 開(kāi)采。 石門(mén)、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，對(duì)于各種大巷布置方式分述如下： （ 1）煤層大巷：當(dāng)煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅(jiān)硬，易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小時(shí)，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行；沒(méi)有瓦斯與煤的突出，無(wú)嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對(duì)于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設(shè)期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質(zhì)情況的優(yōu)點(diǎn)。 下列情況宜布置煤層大巷： ① 煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個(gè)薄煤層 或中厚煤層，走向不大，資源 /儲(chǔ)量有限、服務(wù)年限短的； ② 單獨(dú)開(kāi)拓的薄煤層或中厚煤層； ③ 煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開(kāi)集中大巷的； ④ 煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用不高的煤層； ⑤ 煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時(shí)，不宜布置底板大巷的； ⑥ 煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的。 （ 2）巖石大巷 優(yōu)點(diǎn)很多 ，費(fèi)用低 ，如維護(hù)條件好。大巷方向、坡度可根據(jù)運(yùn)輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響?？刹涣艋蛏倭糇o(hù)巷煤柱，安全條件好， 煤 31 的損失少， 受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。缺點(diǎn)主要為巖石工程量大，掘進(jìn)速 度慢，投資費(fèi)用高，建設(shè)工期長(zhǎng)。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細(xì)致的方案比較才能合理的確定。 本設(shè)計(jì)井田對(duì)大巷布置提出兩種方案： 方案一：煤層大巷布置 方案二：巖石大巷布置 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點(diǎn)： ① 煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高； ② 為了便于巷道維護(hù)，巷道維護(hù)留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ③ 當(dāng)煤層起伏褶曲較多時(shí)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車(chē)運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸能力降低； ④ 煤層有自燃發(fā)火危險(xiǎn)時(shí)，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不 好，處理火災(zāi)困難。 綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點(diǎn)大于優(yōu)點(diǎn)，巖層大巷的優(yōu)越性是主要的。在本設(shè)計(jì)井田中，由于 6A、 6B 煤層間距小，可布置巖石集中大 巷。 因此，運(yùn)輸大巷采用巖石大巷布置，回風(fēng)大巷采用 巖 層大巷布置。 大巷與石門(mén)服務(wù)年限較長(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門(mén)的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)基本相同，斷面尺寸詳見(jiàn)斷面圖： 32 圖 3—4 大巷與石門(mén) 斷面圖 井底車(chē)場(chǎng) 的形式 選擇 井底車(chē)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(chēng)，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(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 （ 1）礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式； （ 2）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度； （ 3）礦井開(kāi)拓方式； （ 4）井筒及數(shù)目； （ 5）礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式； （ 6）礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； （ 7）各種硐室有關(guān)的資料； 33 ： （ 1）井底車(chē)場(chǎng)富裕通過(guò)能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%； （ 2）應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通； （ 3）井底車(chē)場(chǎng)設(shè) 計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； （ 4）盡可能提高井底車(chē)場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車(chē)作業(yè)，提高井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力； （ 5）井底車(chē)場(chǎng)線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，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(chē)場(chǎng)的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)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； （ 2）折返式：梭式、盡頭式； ： （ 1）保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； （ 2）操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī) 范； （ 3）井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； （ 4）施工方便，各井筒間、井底車(chē)場(chǎng)與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； （ 5）調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少； （ 6）當(dāng)大巷或石門(mén)與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置下存車(chē)線和調(diào)車(chē)線，可選擇立式井底車(chē)場(chǎng)； （ 7）井底車(chē)場(chǎng)形式也取決于礦車(chē)的類(lèi)型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車(chē)時(shí)，其卸載站（即主井車(chē)線）可布置折返亦可布置環(huán)形式。但其裝車(chē)站的線路布置必須與其相對(duì)應(yīng)。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)對(duì)各種形式井底車(chē)場(chǎng)的適用 條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡(jiǎn)單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車(chē)場(chǎng)形式為 刀式 車(chē)場(chǎng)，采用兩翼來(lái)車(chē)的形式。 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計(jì)井田煤層群開(kāi)采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，即 6A、 6B 煤層組成一個(gè)統(tǒng)一的采煤 系統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道為 4 個(gè)煤層共用，大巷采用集中布置方式。煤層傾角一般在 11176。左右。 本設(shè)計(jì)帶區(qū)斜巷按逆 傾向（反傾斜）布置，由 34 于帶區(qū)斜巷要與帶區(qū)下部車(chē)場(chǎng)相連，所以 帶區(qū)下部車(chē)場(chǎng)要向集中運(yùn)輸大巷的下幫開(kāi)掘，帶區(qū)下部車(chē)場(chǎng)方位與集中運(yùn)輸大巷垂直，然后施工一個(gè)回頭，與帶區(qū)斜巷相連。 上述帶區(qū)下部車(chē)場(chǎng)、帶區(qū)煤倉(cāng)和帶區(qū)運(yùn)輸 斜巷的布置方式，是一種最佳組合，以最少的工程量實(shí)現(xiàn)了集中運(yùn)輸大巷與各煤層的聯(lián)系并保障了各項(xiàng)功能的完善。 帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷和帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷傾角相同、層位相同、各自的下部車(chē)場(chǎng)工程量相同，從而保證了每層煤仰、俯斜工作面采止線能順暢地貼近 。 帶區(qū)斜巷的層位按穿過(guò)一水平煤層群剖面圖幾何中心點(diǎn)考慮。 帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷和帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷一般是平行交替布置，它們之間的間距是一個(gè)工作面的長(zhǎng)度。 帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷與煤層群最下部煤層有一交點(diǎn)，自交點(diǎn)沿最下部煤層施工一回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與處在最下部煤層中的集中回風(fēng)大巷相連，構(gòu)成回風(fēng)回路，這條回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷始終擔(dān)負(fù)回風(fēng)的任務(wù)。同理帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷在類(lèi)似位置也有一回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷，其功能是在帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷僅擔(dān)負(fù)掘進(jìn)任務(wù)時(shí)為掘進(jìn)工作面回風(fēng)；當(dāng)帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷擔(dān)負(fù)運(yùn)輸、入風(fēng)和掘進(jìn)任務(wù)時(shí)，回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷中的風(fēng)門(mén)關(guān)閉，分 帶運(yùn)輸巷的掘進(jìn)工作面的回風(fēng)與兩個(gè)回采工作面串聯(lián)，即 “半掘串一采 ”。 帶 區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)井田 地質(zhì)構(gòu)造 簡(jiǎn)單 ， 但每層煤都很薄。 欲從井田邊界沿整個(gè)階段前進(jìn)開(kāi)采，無(wú)論從時(shí)間、投資和實(shí)際開(kāi)采技術(shù)條件上都要受到限制， 勢(shì)必按技術(shù)要求將井田沿走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個(gè)帶 區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包 括 提升、運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 本設(shè)計(jì)礦井采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法。由于各煤層的傾角都小于 12176。，且煤層賦存穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，厚度為 米左右，頂?shù)装辶己?。采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法比走向采煤法多很多優(yōu)點(diǎn)，可以節(jié)省大量開(kāi)采費(fèi)用。采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法的礦井內(nèi)的劃分一般是條帶式、帶區(qū)式和盤(pán)區(qū)式。由于條帶式和盤(pán)區(qū)式巷道布置方式其工程良大，所以采用帶區(qū)巷道布置。 35 井筒布置及施工 井筒 穿過(guò)的巖層性質(zhì)及 井筒 維護(hù) 本設(shè) 計(jì)井田采用雙立井開(kāi)拓方式，布置兩個(gè)井筒，井筒穿過(guò)的巖石大部分為 粗 砂巖，有少部分的 細(xì)砂巖和中砂巖，依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，對(duì)本設(shè)計(jì)礦井 井筒 支護(hù)形式提出兩種可行方案：