【導(dǎo)讀】計(jì)可采煤層，平均總厚度為，煤的工業(yè)牌號(hào)以肥煤為主。劃分兩個(gè)水平開采。本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井的開拓方式，分組集中大巷的布置方式。共劃分14采區(qū)，其中首采區(qū)為2個(gè)，投產(chǎn)工作面2個(gè)。區(qū)，采用中央分列式通風(fēng)，普通機(jī)械化采煤。工作面年工作日為330天，每日。凈提升時(shí)間為16小時(shí)，采用三八工作制，工作面長為149m，滾筒截深，日進(jìn)刀數(shù)為7刀。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。

　　

【正文】 的掘進(jìn)量，使掘進(jìn)費(fèi)用增加，且方案二的三水平服務(wù)年限太少；方案一的水平服務(wù)年限能夠 滿足一水平服務(wù)年 21 100 200 300 400 500 600 700 800主井副井?dāng)鄬?42830主石門主石門 圖3—6 礦井水平劃分示意圖 22 限不少 于 25 年的基本要求，儲(chǔ)量充足有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相比方案二較低。因此采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個(gè)水平開采一水平和二水平的標(biāo)高分別為 380 m 和 600 m，一水平垂高 230 m，二水平垂高為 420 m。一水平采用上山開采，二水平采用上下山開采（如圖 3— 6 水平劃分示意圖）。 開拓巷道的布置 1 運(yùn)輸大巷的布置 煤層群開拓時(shí)，主要巷道布置方式一般可分為三類： 分煤 層布置 、 分組集 中布 置 、 集中布置 。根據(jù)三種大巷布置方式的優(yōu)缺點(diǎn)，再結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的情況 特提出以下 兩 種大巷布置方式： 方案 一 ：集中大巷 ，在 30煤層底板掘進(jìn)巖石大巷 ，并通過采區(qū)石門與 各 個(gè)采區(qū)聯(lián)系 ，詳 見圖 3— 7； 方案二 ：分組集中大巷 ， 14煤層單層布置 ，在煤層中掘進(jìn)煤層大巷； 28和 30兩煤層 為一煤組，采用聯(lián)合布置，在 30煤層底板巖層中掘進(jìn)巖石大巷 ，詳 見圖 3— 8。 圖 3— 7 集中大巷布置示意圖 23 圖 3— 8 分組集中大巷布置示意圖 兩種方案技術(shù)分析 比較 詳 見表 3— 4： 表 3— 4 技術(shù)分析比較表 特點(diǎn) 分組集中大 巷布置 集中大巷布置 優(yōu) 點(diǎn) 生產(chǎn)比較集中 ； 總的巷道工程量較少 ； 采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置 ； 運(yùn)輸條件好 ， 大巷容易維護(hù) 大巷工程量少 ； 生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件好 ； 采區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大 ； 大巷維護(hù)容易 缺 點(diǎn) 主要石門長度較長 ； 掘進(jìn)工程量大 總的石門長度大 ； 初期工程量大，建井時(shí)間長 適應(yīng) 條件 可采煤層數(shù)目多，間距大小不同 ；采區(qū)巷道為分組聯(lián)合布置，煤層分組間距大 ； 井底車場在煤層群上部或中間時(shí)，初期工程少，工期大 煤層間距小 ； 井田走向長度大，服務(wù)年限長 ； 下部煤層底 板 有堅(jiān)硬有巖層，采區(qū)尺寸大，石門長度短 本設(shè)計(jì)中， 兩方案在技術(shù)上均可行，在技術(shù)比較的基礎(chǔ)再 對(duì)兩種方案進(jìn)行基本投資比較，詳見表 3— 5。 24 表 3— 5 大巷布置方案經(jīng)濟(jì)比較 方案 集中大巷 分組集中大巷 內(nèi)容 工程量（ m） 投資指標(biāo) （元 /m） 費(fèi)用 （萬元） 內(nèi)容 工程量（ m） 投資指標(biāo) （元 /m） 費(fèi)用 （萬元） 運(yùn)輸大巷 2833 7423 2103 下煤組運(yùn)輸大巷 2833 7423 2103 14 號(hào)煤層運(yùn)輸大巷 3005 4423 1329 采區(qū)石門 881 3 8580 2268 主石門 881 8580 750 總計(jì) 2103+2268=4173 總計(jì) 2103+1329+750=4182 由上表知，分組集中大巷與集中大巷布置在基建投資上基本一樣。但本設(shè)計(jì)選用方案二（分組集中大巷）有以下原因： 1. 本設(shè)計(jì)礦井首先開采 14煤層，選用方案二比方案一，運(yùn)距少方案二比方案一在初期基建費(fèi)用少 ； 2． 方案二比方案一在初期運(yùn)輸費(fèi)用少。 因此本設(shè)計(jì)礦井選用方案二，分組集中大巷布置。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井 筒 形式和數(shù)目 根據(jù)井田的地形地勢，煤層賦存，地質(zhì) 構(gòu)造等因素，經(jīng)過第二節(jié)中井筒形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，該礦井采用雙立井開拓，即一主一副兩個(gè)井筒 。 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 井田儲(chǔ)量中央，并靠近 14煤層 380m 等高線 。 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用 三維坐標(biāo) 予以表示： 主井井口坐標(biāo)為： XA=5189698 YA=44457145 ZA=+87 副井井口坐標(biāo)為： XB=5189753 YB=44457160 ZB=+87 25 初步 擬定二水平為井筒最終水平 ， 主井井深 467 m，副井井深 467 m，兩井筒中心 線間距為 57m。 主井井筒直徑 m，副井井筒直徑 m，均采用整體式混凝土 砌碹 ，井壁厚度 450 mm。 水平數(shù)目及高度 根據(jù)東榮礦井的煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造等因素，合理的水平劃分方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，本設(shè)計(jì)礦井 采用多水平開拓 ， 擬定第一標(biāo)高為 380m， 本礦 井大部分采區(qū)的煤層淺部標(biāo)高在 150m 左右 ， 階段垂高為 230m， 實(shí)行上山開采 。 第二水平擬定標(biāo)高為 600m，實(shí)行上 、下山開采 。 石門、大巷數(shù)目及布置 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井開拓巷道布置方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，確定本設(shè)計(jì)礦井采用的開拓巷道布置方式為主要 石門 和 分組集中大巷布置。 ： 本設(shè)計(jì)礦井 第一水平 共有兩條運(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，煤層大巷與巖石大巷 各有千秋、不分上下 ， 因此 在本設(shè)計(jì) 礦井 中，由于 28和 30煤層間距小 ，僅 15m， 布置巖石集中大巷，而 14煤層與其它煤層間 距大， 煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定 、 易維護(hù) 、 煤層起伏 不大、 褶皺小 、 沒有瓦斯與煤的突出 、 無嚴(yán)重自燃發(fā)火 ，可考慮 14煤層單獨(dú)開采，布置煤層大巷。 這樣可以產(chǎn)生 早出煤，早投產(chǎn)，減少 投資 的良好效果。本設(shè)計(jì)礦井的 大 巷、 要石門斷面的各項(xiàng)內(nèi)容詳見圖 3— 9和表 3— 6。 表 3— 6 主石門及大巷斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ mm） 凈周長 (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 3750 3900 150 26 圖 3— 9 主要石門及大巷斷面示意圖 井底車場 的 形式選擇 （ 1） 井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； （ 2） 操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范； （ 3）調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少； （ 4） 施工方便，各井筒間、井底車場與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； （ 5） 保證礦井有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； （ 6）井底車場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，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過對(duì)各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡單比較后，初步擬定井底車場形式為 梭式 車場。 27 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計(jì) 礦井 煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，即 28和 30煤層組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道為 2 個(gè)煤層共用，煤層群間采用石門聯(lián)系。大巷采用分組集中布置方式， 14同其它兩層煤通過主石門聯(lián)系。 采區(qū)劃分 依據(jù) 國家有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范的有關(guān)規(guī)定 ， 結(jié)合本礦井實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井 以井田境界內(nèi)的斷層為 采區(qū)邊 界 ，將 第一水平劃分 為 六 個(gè)采區(qū)， 采區(qū)劃分情況 詳見 圖 3— 10。 西一上采區(qū)東一上采區(qū)東二上采區(qū)西一下采區(qū)東一下采區(qū)東二下采區(qū) 圖 3— 10 采區(qū)劃分示意圖 井筒布置 和 施工 井 筒 穿過的巖層性質(zhì)及井 筒 支護(hù) 本設(shè)計(jì) 礦井 采用雙立井開拓方式，布置兩個(gè)井筒，井筒穿過的 表土段為堅(jiān)土，穿過的基巖段 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 （圖 1— 2） 。依據(jù)井筒特征及裝備情況， 并根據(jù)《 煤礦安全 規(guī)程》規(guī)定及參考地質(zhì)及 水文地質(zhì)資料，確定本設(shè)計(jì)礦井井筒的支護(hù)方式為： 表土段：混凝 土砌碹； 煤層段：料石砌碹； 基巖段：錨噴支護(hù) 。 井井筒 表土段：混凝土砌碹； 煤層段：料石砌碹； 基巖段：錨噴支護(hù) 。 井 筒 布置及裝備 28 根據(jù) 國家的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范規(guī)定，本 設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用斷面尺寸如下： 主井：井筒直徑 ，附有一對(duì) 6t 箕斗，鋼絲繩罐道； 副井：井筒直徑 m，附有一對(duì) 礦車雙層四車罐籠，并設(shè)有梯子間，敷設(shè)電纜、排 水管等，具體情況見 圖 3— 1圖 3— 12；主副井井筒特征分別見表 3— 表 3— 8。 表 3— 7 主井井筒特征表 井型 井筒直徑 井筒掘進(jìn)直徑 井深 467m 提升容器 一對(duì) 6t多繩箕斗 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚 450mm，充填混凝土 50mm 罐道規(guī)格 方型鋼管 200 200 罐道梁規(guī)格 矩形鋼管 260 140 罐道梁層間距 4000mm 表 3— 8 副井井筒特征表 井型 井筒直徑 井筒掘進(jìn)直徑 井深 467m 提升容器 一對(duì) 1t礦車雙層單車普通罐籠 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚 450mm，充填混凝土 50mm 罐道規(guī)格 38kg/m鋼軌 罐道梁規(guī)格 I22b 罐道梁層間距 4000mm 29 圖 3— 11 主井?dāng)嗝鎴D 圖 3— 12 副井?dāng)嗝鎴D 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 380水平30 延伸至 600m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)節(jié)少， 管理方便， 經(jīng)營費(fèi)用低； 缺點(diǎn)： 原有井筒同時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，接井 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， 提升能力下降， 施工和生產(chǎn)相互干擾， 延伸后提升長度增加； 主石門長度增加，運(yùn)距增加。 方案二：暗斜井延伸 ： 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，系統(tǒng)簡單， 暗斜井做主井， 提升能力大，可充分利用原有井筒提 升能 力； 缺點(diǎn)： 通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜 ，增加通風(fēng)阻力 ； 增加了 運(yùn)輸環(huán)節(jié)、 提升和設(shè)備。 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， 并發(fā)現(xiàn)：如采用暗斜井開拓第二水平將會(huì)穿本礦區(qū)最大的斷層，因此 初步?jīng)Q定采用方案 一 ：直接延伸原有井筒 。 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)行三八 工作制，每日凈提升 16h； （ 2）礦井采用雙立井開拓方式，兩個(gè)開采水平 開拓 ，分組集中大巷布置，北翼來煤略大于南 翼來煤 ； （ 3）主要運(yùn)輸大巷采用 架線式 10t 電機(jī)車牽引 底卸式礦車， 由 15輛礦車組成 ； 輔助 運(yùn)輸采用 固定式礦車 ， 掘進(jìn)煤列車由 30輛礦車組成，煤矸混合列車由 28 輛礦車組成，其中煤車 19 輛，矸石車 9輛；井底車場設(shè)有卸載坑， 翻車 機(jī)處理掘進(jìn)煤； （ 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 本設(shè)計(jì)礦井 ，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用 底卸式礦車 梭式 井底車場。 井底車場的布置 存儲(chǔ)線路 行車線路布置長度 ①主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線： fjk LLNLnmL ?????? 式中 L —— 主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線有效長度， m； 31 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； kL —— 每輛礦車帶緩沖器的長度， m； N —— 機(jī)車數(shù) ； jL —— 每臺(tái)機(jī)車的長數(shù) ； fL —— 附加長度，取 10 m。 a、主井： ?m 列， 15?n 輛， ?kL m， 1?N 臺(tái)， ?jL m， 10?fL m 則： ???????L m，取 70?L m； b、 副井： 1?m 列， 28?n 輛， ?kL m， 1?N 臺(tái)， ?jL m， 10?fL m 則： ???????L m，取 71?L m； ②材料車線有效長度 sscc LnLnL ???? 式中 L —— 材料車 線有效長度， m； —— 材料車數(shù)，輛； cL —— 每輛材料車帶緩沖器的長度， m； sn —— 設(shè)備車數(shù)，輛； sL —— 每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度， m； ???L m 根據(jù)實(shí)際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料