【導(dǎo)讀】層，分別為28#、30#、、36#煤層，平均厚度為。煤層工業(yè)牌號(hào)為1/3焦。大巷采用集中大巷布置，運(yùn)輸方式是10t架線電機(jī)車牽引和

　　

【正文】 27 177。05010015025020030035040045010050177。0100177。01502002503003504003002502001505035030025020015010050177。0+50+50177。05010015020025030035030025035020015010050177。0+50中一中二中三中四中五東一西二西一東二東三 圖 38 帶區(qū)劃分示意圖 井 筒 布置及施工 井 筒 穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù) 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井開拓方式，即一個(gè)主井、一個(gè)副井，布置兩個(gè)井筒，井筒穿過的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖。根據(jù)井筒特征裝備和地質(zhì)水文情況，對(duì)本設(shè)計(jì)礦井井硐支護(hù)形式提出兩種可行方案 。 方案一：整體灌注式 方案二：砌筑式（砂漿砌體） 對(duì)兩種方案相比，整體灌注式優(yōu)點(diǎn)主要有： （ 1）防水性能好整體性好，強(qiáng)度較高； （ 2）便于機(jī)械化，施工方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 為了達(dá)到高產(chǎn)高 效，以及考慮該礦井地質(zhì)條件和巖石物理性質(zhì)，所以本 28 設(shè)計(jì)井筒支護(hù)形式定為：混凝土整體灌注式，主、副井井壁厚度分別為 450mm、500mm。 井 筒 布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運(yùn)輸方式、通風(fēng)安全以及地質(zhì)等因素，具體遵循原則如下： （ 1）符合《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)通風(fēng)、運(yùn)輸、管線布置的要求，滿足施工需要； （ 2）合理使用斷面空間，減少井筒工程量 ； （ 3）有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全 。 主井為提升煤所用，其直徑為 ，副井為提升矸石、運(yùn)料和人員以及做入風(fēng)井所用，其直徑為 。主副井都采用料石砌碹支護(hù)和混凝土錨噴，其中主井壁厚為 450mm,副井壁厚為 500mm,主、副井壁充填混凝土厚度為50mm。 主井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進(jìn)斷面面積 43m2井筒深度 515m。井筒內(nèi)裝備一對(duì) 9t 剛性罐道立井多繩箕斗，采用 180179。 180179。 10mm方形方型空心型鋼罐道，端面布置采用樹脂錨桿固定拖架。詳見主井井筒斷面圖 39。 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進(jìn)斷面面積 43m2。井筒深度 516m，井筒裝備兩對(duì) 1t 固定式礦車 600mm 軌距，雙層四車剛性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。詳見副井井筒斷面圖310。 采用 180179。 180179。 10mm 方型空心型鋼罐道，端面采用樹脂錨桿固定拖架。罐道和井粱，罐道導(dǎo)向?qū)娱g距均按 設(shè)計(jì)。井筒內(nèi)沒有鋼 玻璃鋼復(fù)合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟（一趟預(yù)備），井下消防灑水管路。另外，井筒還敷設(shè)有動(dòng)力電纜、通訊訊號(hào)電纜。 井筒延伸的初步意見 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將延伸原主副井，從 150 水平延伸至 300 水平。井筒 延伸方案主要有以下兩種： 方案一：直接延伸原有主副井 優(yōu)點(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán) 29 圖 39 主井?dāng)嗝鎴D 單位（ mm） 節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)用低，管理方便； 缺點(diǎn)：原有井筒同時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個(gè)井筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長度增加，提升能力下降。 方案二：暗斜井延伸（即利用暗斜井或暗立井開拓下一水平，原有主副井不延伸）。 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井 ，系統(tǒng)簡單，提升 能力大，可充分利用原有井筒提升能力； 缺點(diǎn)：增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備；通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。 通過上述兩種方案比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，初步?jīng)Q定采用立井延伸方案。 30 圖 310 副井?dāng)嗝鎴D 單位（ mm） 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運(yùn)輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下 。 （ 1）該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，實(shí)行四六工作制，每日凈提升 16 小時(shí)； （ 2）礦井采用雙立井開拓方式，兩個(gè)開采水平，集中大巷布置； （ 3）主要運(yùn)輸大巷采用 3t 底卸式礦車運(yùn)輸，每列車由 15輛礦車組成， 31 由兩臺(tái) 10t 架架線式電機(jī)車一前一后牽引。卸載時(shí)，機(jī)車通過卸載站。輔助運(yùn)輸和掘進(jìn)煤采用 1 噸固定式礦車，矸石列車由 34 輛 1 噸礦車組成。一臺(tái)10t架線式電機(jī)車牽引 ； （ 4）本設(shè)計(jì)礦井屬于低瓦斯、低涌水量礦井 。 綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用 底卸式礦車立式環(huán)形井 底車場。 井底車場的布置 1．井底車場線路布置的要求 （ 1）井底車場的線路主要由主井空、重車線；副井進(jìn)、出車線和回車線組成，由于通過各個(gè)井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應(yīng)不同 ； （ 2）井底車場線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； （ 3）井底車場的線路工程量小； （ 4）為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上； （ 5）盡量減少道岔和交岔點(diǎn)線路布置要有利于通風(fēng)； （ 6）底卸式礦車的井底車場設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問題。 2．存車線長度的確定 井底車場設(shè)計(jì)中的重 要問題是確定存車線長度，如果存車線長度不足，將會(huì)使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會(huì)增加列車在車場內(nèi)的調(diào)車時(shí)間，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。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 。 (1)主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線： L=m179。（ n179。 Lk+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)，按列車組成計(jì)算確定； 32 Lk— 每輛礦車帶緩沖器的長度， m。 N— 機(jī)車數(shù) , Lj— 每臺(tái)機(jī)車的長度 Lf— 附加長度，取 10 m。 主井 空重車線長度計(jì)算為： m= 列， n＝ 15輛， Lj＝ ， N=1 臺(tái)， L2＝ ， L3＝ 10m 則： L＝ 179。 （ 15179。+1179。+10 ）＝ ，取 L＝ 105m 副井 空重車線長度計(jì)算為： M =1列， n＝ 28 輛， L1＝ ， N=1 臺(tái)， L2＝ ， L3＝ 15m 則： L＝ 1179。 （ 28179。 +1179。+ 15）＝ ，取 L＝ 76m (2)材料車線有效長度 L=nc179。 Lc+ns179。 Ls 式中： L— 材料車線有效長度 m； 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) 輛； Ls— 每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度 m； L=nc179。 Lc+ns179。 Ls=10179。 179。 =； 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 60m。 通過能力計(jì)算 311 和調(diào)度表見表 33 2727 煤量為日產(chǎn)煤量的 6%，日產(chǎn)掘進(jìn)煤為 2727179。=， 3t 底卸式礦車日運(yùn)煤量為 2727179。 =。 3t底卸式礦車列車數(shù)為 （ 3179。 15） =57 列。每日運(yùn)矸石量為 2727179。 =， (+)/(179。 6+179。 20)=18 列。 每日進(jìn)入井底車場的 3t 底卸式礦車數(shù)與 矸石列車數(shù)之比為57/18=3:1,每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間為 29 min。 按公式計(jì)算： N=TaQ/ =330179。 16179。 60179。 Q/ =316800179。( 3179。 3179。 15)/(179。 29) 33 = 通過能力富余系數(shù)為 。滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 井底車場主要硐室 主井設(shè)有 底卸式礦車卸載站硐室、井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、清理井底撒煤硐室及水窩泵房等。主井井底撒煤采用礦車處理，用絞車提升至車場水平。 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處（馬頭門）、主排水泵房（中央水泵房）、水倉及清理水倉硐室、主變電所（中央變電所）及等候室等 。 主排水泵房和主變電所聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。為防止地下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)該高出井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 ，水泵房及變電所通往井底車場的通道還應(yīng)設(shè)置風(fēng)門。 其它硐室主要有調(diào)度室、架線電機(jī)車庫、醫(yī)療室及修理間、蓄電池電機(jī)車庫及防火門硐室、充電硐室、井下火藥庫、消防材料庫、人車站等。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。 開采順序 合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求。 1. 符合煤層采動(dòng)影響關(guān)系，最大限度地開采煤炭資源； 2. 合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動(dòng)生產(chǎn)率，簡化巷道布置； 3. 保證開采水平、帶區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高效； ，減少井巷工程量和基建投資。 沿煤層走向的開采順序 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的煤層分布及帶區(qū)劃分的具體情況，一水平采用仰俯斜開采，依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的帶區(qū)劃分的具體情況，煤層走向長度變化不大，傾 角較小，適合采用傾斜長壁開采，并 從井田中央向井田邊界由近及遠(yuǎn)開采， 34 8(3)(4)(5)Ⅰ (1)(2)Ⅱ (2)(3) Ⅲ (4)(5) Ⅳ (5)(1) R15000R15000R15000R15000R15000R1500076000712410500010500070000R15000300000(2)(1)7600051050001調(diào)車線2主井重車線3卸載坑7副井重車線5副井空車線8存車線4主井空車線6翻車機(jī)3670000 圖 311 井底車場線路布置 35 表 33 井底車場列車調(diào)度表 區(qū)段圖示 噸 底 卸 式 礦 車 噸 固 定 礦 車ⅠⅡⅢⅣ 這樣以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)低，見效快。 沿煤層傾斜方向的開采順序 開采煤層群時(shí)，可分為上行式和下行式開采。先采上煤層后采下煤層稱下行式開采順序。若先采下煤層后采上煤層，則稱為上行式開采順序。煤除近水平煤層外，對(duì)于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬于緩傾斜煤層，考慮到本設(shè)計(jì)井田內(nèi)共有三個(gè)可采煤層，即 2 36。其中 28煤層位于最上部， 36煤層位于最下部，三層煤層分為一組，布置集中運(yùn)輸巷道，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，采用下行開采順序。一水平實(shí)行仰俯開采，同一層煤先采用俯斜開采，再實(shí)行仰斜開采。 帶區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)本井田的地質(zhì)條件特征，以自然斷層為界，將該井田劃分為 10個(gè)帶區(qū)，詳見帶區(qū)分布示意圖。合理的帶區(qū)接續(xù)應(yīng)符合如下要求： 、帶區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)，從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高效； 2. 符合煤層采動(dòng)影響關(guān)系，最大限度采出煤炭資源；合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，減少巷道維護(hù)費(fèi) ； 3. 便于災(zāi)害防治，有利于巷道維護(hù)。 36 帶區(qū)接續(xù)計(jì)劃詳見帶區(qū)接續(xù)表 34。 3 礦 車 的選型及數(shù)量 工作電機(jī)車臺(tái)數(shù)計(jì)算如下： N=179。Q179。(11179。L+ θ )/(2100179。P) 式中 : N — 工作電機(jī)車臺(tái)數(shù) ,臺(tái)； — 產(chǎn)量與運(yùn)輸不均衡系數(shù)； Q — 采煤班產(chǎn)量， t； L — 運(yùn)輸加權(quán) 平 均距離， Km； 11— 運(yùn)行時(shí)間與運(yùn)距換算系數(shù)； 2100— 每班工作時(shí)間與機(jī)車載重乘積； P — 機(jī)車粘著質(zhì)量， t； θ — 裝卸及調(diào)車時(shí)間 ， min,一般θ =20— 30min。 N＝ 2179。 179。 1500179。(1 1179。 +30)/(2100179。10) ＝ 12 取 N＝ 12臺(tái) 檢修及備用電機(jī)車臺(tái)數(shù) N1 取工作電機(jī)車臺(tái)數(shù)的 25%，但不小于 1 臺(tái)。 N1＝ N179。25 ％＝ 3臺(tái) 則運(yùn)煤架線式電機(jī)車總臺(tái)數(shù)為 15 臺(tái)。 37 本設(shè) 計(jì)礦井選用 ZK710－ 6／ 550 型電機(jī)