【導(dǎo)讀】采煤層，分別為18#、24#、25#，煤層總厚度為。煤層工業(yè)牌號(hào)為1/3. 應(yīng)用技術(shù)比較和經(jīng)濟(jì)比較確定該礦井采用立井開拓，井筒位于井田中。央,開拓深度390m，井底車場(chǎng)采用臥式環(huán)型車場(chǎng)，大巷布置在-500m標(biāo)高。用走向長(zhǎng)壁采煤法開開采。

　　

【正文】 術(shù)比較后認(rèn)為： ①井筒位于井田淺部，煤柱 量 最小，壓煤少，但石門最長(zhǎng)； ②井筒位于井田深部，煤柱 量 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 筒 延伸有利； ③井筒位于井田中部時(shí)，煤柱 量較 大，但石門長(zhǎng)度較短，且沿石門的 掘進(jìn) 工程量也小 費(fèi)用省 ； 21 表 31 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 方 案 雙 立 井 開 拓 雙 斜 井 開 拓 內(nèi)容 工程 量 單價(jià)（元） 費(fèi) 用 （萬元） 工程量 單 價(jià) （元） 費(fèi) 用 （萬元） 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) 39 10m 39690 106.8 10m 21753 基巖段副井掘進(jìn) 10m 44457 7 106.8 10m 24817 基巖段主井輔助費(fèi) 10m 42781 5 106.8 10m 16875 基巖段副井輔助費(fèi) 38. 5 10m 45214 4 106.8 10m 15964 表土層副井輔助費(fèi) 10m 23435 10m 11822 主井 提升費(fèi)用 10m 110.9 10m 副井 提升費(fèi)用 10m 115.6 10m 箕斗 2 個(gè) 143800 罐籠 2 個(gè) 76400 鋼絲繩 輸送機(jī) 110.20 10m 32 串車 15 10m 18 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) 22 本著對(duì)礦井的設(shè)計(jì)在技術(shù)上可行在經(jīng)濟(jì)上節(jié)省進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)， 從有利井下運(yùn)輸和保證 一 水平合理的服務(wù)年限出發(fā)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。 開采數(shù)目及水平標(biāo)高 開采水平的劃分 要考慮到 很多因素， 既要考慮地質(zhì) 條件 約束，同 時(shí)也要考慮到現(xiàn)有的機(jī)械水平 、礦井的能力、礦井的一水平的儲(chǔ)量所能達(dá)到的服務(wù)年限和 開采技術(shù)水平，綜合考慮對(duì)礦井進(jìn)行水平劃分。 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般 從 淺部向深部開采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、早 達(dá) 產(chǎn)、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，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。 由于 煤礦科技 不斷 發(fā)展，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn) 優(yōu)化生產(chǎn) 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 樣對(duì)開采技術(shù)和設(shè)備的 要求 相當(dāng)重要 、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： (1)水平服務(wù)年限 要符合國家規(guī)定 ； (2)煤層賦存及地質(zhì)構(gòu)造 特點(diǎn) ； (3)準(zhǔn)備時(shí)的掘進(jìn)費(fèi)用， 和 水平接替 ； (4)煤層 標(biāo)高，傾角， 傾斜長(zhǎng)度和設(shè)備要求 ； (5)井底車場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì) 方案為： 井田布置兩個(gè)開采水平；一水平標(biāo)高 500 m，采用 傾斜長(zhǎng)壁和走向長(zhǎng)壁聯(lián)合開采 ；二水平標(biāo)高為 900 m， 采用傾斜長(zhǎng)壁和走向長(zhǎng)壁聯(lián)合開采 。 優(yōu)點(diǎn)：一水平布置在 500m，建井工期較短，建井速度快，達(dá)產(chǎn)早，二水平布置在 900m，通過立井延伸 對(duì)二水平進(jìn)行開采，節(jié)省工程量，投資少。 缺點(diǎn)：對(duì)二水平的開采需要較大的準(zhǔn)備工程量。 需要對(duì)二水平的接續(xù)提早準(zhǔn)備，以免影響接續(xù)。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場(chǎng)、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)開采水平的煤炭和輔助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風(fēng)、排水和管線設(shè) 置 ，服務(wù)年限很長(zhǎng)。根據(jù)煤層的數(shù)目和間 23 距，大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層運(yùn)輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運(yùn)輸大巷） 和全煤組集中布置（稱集中運(yùn)輸大巷）．采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層（組）間用石門聯(lián)系．當(dāng)煤層傾角太大時(shí)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 (1)分煤層大巷適用條件 ① 煤層數(shù)不多，層間距大， 聯(lián)合起來不方便 ； ② 井底車場(chǎng)或平硐在煤層頂板； ③ 煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn) ， 產(chǎn)量，風(fēng)量均大，需要疏解 。 (2)分組集中大巷適用條件 ① 煤層數(shù) 量較 多，層間距大小 不一 ； ② 按煤層的 賦 存 情況和地質(zhì)特征 ； ③ 根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利 。 (3)集中運(yùn)輸大巷適用條件 ① 適于煤層層數(shù)多，層間距 較小的井田 ； ② 井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng)； ③ 下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ④ 采區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)度短 。 現(xiàn)依據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度，我采用聯(lián)合布置即 左 翼 在 18下布置主要運(yùn)輸巷，在 24， 25下布置 輔助 運(yùn)輸巷；在其它地方的 煤層布置集中運(yùn)輸大巷。 依據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 3 層，即1 2 25， 其中 18與 24平均間距 73m,24與 25煤層平均間距 14 m， 18與 25平均間距 87 m。 對(duì)井硐形式和數(shù)目等的選擇已在前面敘述中做了比較，對(duì)整個(gè)礦井的開拓和回采等工作是否合理需進(jìn)一步進(jìn)行比較，本井田地形平坦，表土較厚，確定采用立井開拓，根據(jù)井 田 條件和設(shè)計(jì) 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 的規(guī)定，本井田劃分為二個(gè)水平，階段內(nèi)才用 帶 區(qū)式和 采區(qū)式準(zhǔn)備 ，綜合考慮煤層情況選用 大巷布置在 18煤層下 方 厚巖層內(nèi)，一水平開采用做運(yùn)輸大巷，二水平開采用做為回風(fēng)大巷。 因此提出方案 ： 一水平布置在 500m，采用帶區(qū) 式 和采區(qū) 式兩種采法 開采，二水平布置在900m采用 帶區(qū) 式 和采區(qū) 式兩種采法 開采 ，用立井延伸完成二水平的接續(xù) 。 24 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 設(shè)計(jì) 礦井 采用一對(duì)立井開拓，即主 立 井、副 立 井。另外還設(shè)有回風(fēng) 立 井。主 立 井用以提升煤炭 并可進(jìn)風(fēng) ，副 立 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，回風(fēng)井專門用于回風(fēng) 用 。 井硐位置及坐標(biāo) 井筒確定在 13 勘探線左右 ，理由是： (1)地處井田儲(chǔ)量中央 (2)有較好的地形條件：井口處標(biāo)高 160 m，地面坡度不足 10176。，平正土方量小； (3)交通條件好：靠近公路 和鐵路 。 確定井筒坐標(biāo)：①主井井口坐標(biāo)： XA=， YA=； ②副井井口坐標(biāo)： XB= ， YB=； 主井井口標(biāo)高為 160 m，副井井口標(biāo)高為 165m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 730 m，副井井深 730 m，兩井筒中心線間距為 55 m，主井井筒直徑 ，副井井 筒直徑 6 m，均采用混凝土 砌筑 井壁 。 水平數(shù)目及標(biāo)高 本井田采用 兩個(gè) 水平開拓 ,擬定第一標(biāo)高為 500 m,實(shí)行 傾斜長(zhǎng)壁開采和走向長(zhǎng)壁聯(lián)合開采 。 第二水平擬定標(biāo)高為 900m。 石門 大巷數(shù)目及布置 ： 左翼布置一 條 主要運(yùn)輸大巷，一條輔助運(yùn)輸大巷，一 條 主要回風(fēng) 大巷 ，一個(gè)輔助回風(fēng)大巷 。 右翼布置一條主要運(yùn)輸大巷。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種。 (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；沒有瓦斯與煤的突出，無嚴(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 25 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單獨(dú)開拓的薄煤層或中厚煤層； ②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； ③煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； 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，如維護(hù)條件好，費(fèi)用低。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，煤的損失少，安全條件好，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。 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當(dāng)煤層 起伏褶曲較多時(shí)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸能力降低； ③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； 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)越性還是主要的。 所以采用巖石大巷。 有關(guān)大巷及石門斷面 特征詳 見 圖 311， 312所示。 26 表 35 石門斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ m） 凈周長(zhǎng)(m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 100 表 36 大巷斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ m） 凈周長(zhǎng)(m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 100 石門斷面圖 圖 311 石門斷面特征 27 　大巷斷面圖 圖 312 大巷斷面特征 井底車場(chǎng)形式的選擇 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)是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 (1)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度； (2)礦井開拓方式； (3)井筒及數(shù)目； (4)礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式； (5)礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式； (6)礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； (1)井底車場(chǎng)富裕通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%； (2)井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)， 應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； (3)盡可能提高井底車場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場(chǎng)通 28 過能力； (4)應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通； (5)井底車場(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)調(diào)車簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少； (3)操作安全，符合有關(guān) 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 、 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 ； (4)井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； (5)施工方便，各井筒間、井底車場(chǎng)與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； (6)當(dāng)大巷或石門與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場(chǎng)； (7)井底車場(chǎng)形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底卸式、側(cè)卸式礦車時(shí)，其卸載站（即主井車線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其裝車站的線路布置必須與其相對(duì)應(yīng)。 綜上所述 ，井底車場(chǎng) 根據(jù) 所處的地質(zhì) 狀況、 井筒 標(biāo)高、以及帶區(qū)和采區(qū)的布置情況、大巷 和井筒的 相對(duì)位置 以 及地面 提升系統(tǒng) 的布置，通過 技術(shù)比較 井底車場(chǎng)的 形式進(jìn)行選擇 ，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場(chǎng)形式為臥式車 環(huán)行車場(chǎng) 。 煤層群的關(guān)系 本設(shè)計(jì)井田煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備， 1 2 25煤層 平均間 距約 為 43m， 18與 24煤層相距約 73m， 24與 25煤層相距約 14m 故將煤層分為 2各 層 組， 18層 為一個(gè)層組， 24 和 25層為一個(gè)層組， 在傾角小 的區(qū)域 應(yīng)用傾斜長(zhǎng) 壁 開采，在傾角大于 區(qū)域 采用走 向長(zhǎng) 壁 開采。 29 井硐布置及施工 井硐穿過的巖石性質(zhì)及井硐支護(hù) 由于 井田采用雙立井開拓方式，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，詳見綜合柱狀圖。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)礦井井硐支護(hù)形式提出以下兩種技術(shù)可行方案： 方案一： 整體