【導讀】層，分別為28#、30#、、36#煤層，平均厚度為。煤層工業(yè)牌號為1/3焦。大巷采用集中大巷布置，運輸方式是10t架線電機車牽引和

　　

【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 本設計礦井采用雙立井開拓方式，即一個主井、一個副井，布置兩個井筒，井筒穿過的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細砂巖和中砂巖。根據(jù)井筒特征裝備和地質(zhì)水文情況，對本設計礦井井硐支護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） 對兩種方案相比，整體灌注式優(yōu)點主要有： （ 1）防水性能好整體性好，強度較高； （ 2）便于機械化，施工方便，勞動強度低。 為了達到高產(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 設計井筒支護形式定為：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 井筒斷面布置應綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運輸方式、通風安全以及地質(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)設計規(guī)范》，對通風、運輸、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、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、運料和人員以及做入風井所用，其直徑為 。主副井都采用料石砌碹支護和混凝土錨噴，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 ，掘進斷面面積 43m2井筒深度 515m。井筒內(nèi)裝備一對 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 ，掘進斷面面積 43m2。井筒深度 516m，井筒裝備兩對 1t 固定式礦車 600mm 軌距，雙層四車剛性立井多繩罐籠，擔負礦井輔助提升任務，兼作進風井筒。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，罐道導向?qū)娱g距均按 設計。井筒內(nèi)沒有鋼 玻璃鋼復合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟（一趟預備），井下消防灑水管路。另外，井筒還敷設有動力電纜、通訊訊號電纜。 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：可以充分利用原有設備和設施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運環(huán) 29 圖 39 主井斷面圖 單位（ mm） 節(jié)少，經(jīng)營費用低，管理方便； 缺點：原有井筒同時擔負生產(chǎn)和延伸任務，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)；延伸兩個井筒的施工組織復雜，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：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：增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設備；通風系統(tǒng)復雜。 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 副井斷面圖 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該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運輸方式、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）該礦井設計生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，實行四六工作制，每日凈提升 16 小時； （ 2）礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平，集中大巷布置； （ 3）主要運輸大巷采用 3t 底卸式礦車運輸，每列車由 15輛礦車組成， 31 由兩臺 10t 架架線式電機車一前一后牽引。卸載時，機車通過卸載站。輔助運輸和掘進煤采用 1 噸固定式礦車，矸石列車由 34 輛 1 噸礦車組成。一臺10t架線式電機車牽引 ； （ 4）本設計礦井屬于低瓦斯、低涌水量礦井 。 綜合以上所述，結(jié)合設計要求，經(jīng)分析比較后，本設計礦井擬選用 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、出車線和回車線組成，由于通過各個井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應不同 ； （ 2）井底車場線路布置時，應充分考慮各硐室布置的合理性； （ 3）井底車場的線路工程量?。? （ 4）為保證運行安全，應盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上； （ 5）盡量減少道岔和交岔點線路布置要有利于通風； （ 6）底卸式礦車的井底車場設計要注意調(diào)頭問題。 2．存車線長度的確定 井底車場設計中的重 要問題是確定存車線長度，如果存車線長度不足，將會使井下運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，會增加列車在車場內(nèi)的調(diào)車時間，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，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，中小型礦井應能容納 5～ 10 個材料車 。 (1)主井空、重車線，副井進、出車線： L=m179。（ n179。 Lk+NLj+Lf） 式中： L— 主井空、重車線，副井進、出車線有效長度， m； m— 列車數(shù)目，列； n— 每列車的礦車數(shù)，按列車組成計算確定； 32 Lk— 每輛礦車帶緩沖器的長度， m。 N— 機車數(shù) , Lj— 每臺機車的長度 Lf— 附加長度，取 10 m。 主井 空重車線長度計算為： m= 列， n＝ 15輛， Lj＝ ， N=1 臺， L2＝ ， L3＝ 10m 則： L＝ 179。 （ 15179。+1179。+10 ）＝ ，取 L＝ 105m 副井 空重車線長度計算為： M =1列， n＝ 28 輛， L1＝ ， N=1 臺， 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— 設備車數(shù) 輛； Ls— 每輛設備車帶緩沖器的長度 m； L=nc179。 Lc+ns179。 Ls=10179。 179。 =； 根據(jù)實際需要，開設水泵硐室和變電所，取材料車線長 60m。 通過能力計算 311 和調(diào)度表見表 33 2727 煤量為日產(chǎn)煤量的 6%，日產(chǎn)掘進煤為 2727179。=， 3t 底卸式礦車日運煤量為 2727179。 =。 3t底卸式礦車列車數(shù)為 （ 3179。 15） =57 列。每日運矸石量為 2727179。 =， (+)/(179。 6+179。 20)=18 列。 每日進入井底車場的 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)時間為 29 min。 按公式計算： N=TaQ/ =330179。 16179。 60179。 Q/ =316800179。( 3179。 3179。 15)/(179。 29) 33 = 通過能力富余系數(shù)為 。滿足設計規(guī)范要求。 井底車場主要硐室 主井設有 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高應該高出井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標高 ，水泵房及變電所通往井底車場的通道還應設置風門。 其它硐室主要有調(diào)度室、架線電機車庫、醫(yī)療室及修理間、蓄電池電機車庫及防火門硐室、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 合理的開采順序應滿足下列要求。 1. 符合煤層采動影響關系，最大限度地開采煤炭資源； 2. 合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機械設備的能力，提高礦井的勞動生產(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)本設計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)本設計礦井的帶區(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，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，對于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動影響關系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬于緩傾斜煤層，考慮到本設計井田內(nèi)共有三個可采煤層，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，布置集中運輸巷道，根據(jù)其采動影響關系，采用下行開采順序。一水平實行仰俯開采，同一層煤先采用俯斜開采，再實行仰斜開采。 帶區(qū)接續(xù)計劃 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個帶區(qū)，詳見帶區(qū)分布示意圖。合理的帶區(qū)接續(xù)應符合如下要求： 、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. 符合煤層采動影響關系，最大限度采出煤炭資源；合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機械設備的能力，減少巷道維護費 ； 3. 便于災害防治，有利于巷道維護。 36 帶區(qū)接續(xù)計劃詳見帶區(qū)接續(xù)表 34。 3 礦 車 的選型及數(shù)量 工作電機車臺數(shù)計算如下： N=179。Q179。(11179。L+ θ )/(2100179。P) 式中 : N — 工作電機車臺數(shù) ,臺； — 產(chǎn)量與運輸不均衡系數(shù)； Q — 采煤班產(chǎn)量， t； L — 運輸加權(quán) 平 均距離， Km； 11— 運行時間與運距換算系數(shù)； 2100— 每班工作時間與機車載重乘積； P — 機車粘著質(zhì)量， t； θ — 裝卸及調(diào)車時間 ， min,一般θ =20— 30min。 N＝ 2179。 179。 1500179。(1 1179。 +30)/(2100179。10) ＝ 12 取 N＝ 12臺 檢修及備用電機車臺數(shù) N1 取工作電機車臺數(shù)的 25%，但不小于 1 臺。 N1＝ N179。25 ％＝ 3臺 則運煤架線式電機車總臺數(shù)為 15 臺。 37 本設 計礦井選用 ZK710－ 6／ 550 型電機