【導(dǎo)讀】煤層,分別為41#、36a#、29#、27#煤層.煤層總厚度為米,全區(qū)走向長,本礦井設(shè)計采用雙立井開拓,劃分為兩個水平，8個采區(qū)，2個工作面達產(chǎn)，大巷運輸采用5噸底卸式礦車運輸,采煤方法為走向長壁。采煤法,采煤工藝為普通機械化采煤工藝。頂板處理方法為全部跨落法。

　　

【正文】 困難，資源損失大， 煤層有自燃發(fā)火危險時，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大于優(yōu)點，巖層大巷的優(yōu)越性是主要的。在本設(shè)計井田中，由于 4 36a、 2 27層間距小，可布置巖石集中大 巷。 因此，運輸大巷 和 回風(fēng)大巷 均采用巖巷。 大巷與石門服務(wù)年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設(shè)計基本相同，斷面尺寸詳見斷面圖 34。 圖 34 主要大巷與石門斷面圖 21 井底車場形式的選擇 井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場設(shè)計是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 （ 1）礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及工作制度： （ 2）礦井開拓方式； （ 3）井筒及數(shù)目： （ 4）礦井主要運輸巷道的運輸方式； （ 5）礦井瓦斯等級及通風(fēng)方式； （ 6）礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； （ 7）各種硐室有關(guān)的資料； ： （ 1）井底車場富裕通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的 30%； （ 2）井底車場設(shè)計時，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； （ 3）盡可能提高井底車場的機械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場通過能力； （ 4）應(yīng)該考慮主、副井之間施工時便于貫通； （ 5）井底車場線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡單，運行及操作系統(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； （ 6）為了保護井底車場的巷道和硐室，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)車簡單，管理方便，彎道及交岔點少； （ 3）操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范； （ 4）井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護，生產(chǎn)成本低； （ 5）施工方便，各井筒間、井底車場與主要運輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； 22 （ 6）當(dāng)大巷或石門與井筒的距離較大時，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場； （ 7）井底車場形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時，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應(yīng)。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計礦井的有關(guān)設(shè)計參數(shù)，通過對各種形式井底車場 的適用條件及優(yōu)缺點做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計井田井底車場形式為環(huán)行 立式車場。 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計井田煤層群開采時的聯(lián)系方式是 單一準(zhǔn)備與 聯(lián)合準(zhǔn)備 并用 ，即 41為單一準(zhǔn)備， 36a、 2 27層 為聯(lián)合準(zhǔn)備 組成一個統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，大巷采用集中布置方式。 采 區(qū)劃分 本設(shè)計井田走向長度較大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，欲從井田邊界沿整個階段前進開采，無論從時間、投資和實際開采技 術(shù)條件上都要受到限制，勢必按技術(shù)要求將井田沿走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括 上下山提升、運輸設(shè)備，以便獨立進行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 本設(shè)計礦井采用 走向長壁采煤法。由于各煤層的傾角都 在 28176。 左右 ，且煤層賦存穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，厚度為 米左右，頂?shù)装辶己谩?所以將井田劃分為 8個 采區(qū)， 即西一采區(qū)、西二采區(qū)、西三采區(qū)、西四采區(qū)、東一采區(qū)、東二采區(qū)、東三采區(qū)、東四采區(qū)，詳見圖 35 采區(qū)劃分。 筒布置及施工 穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護 本設(shè)計井田采用雙立井開拓方式，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(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，對本設(shè)計礦井井硐支護形式提出兩種可行方案： 方案一：砌筑式（砂漿砌體） 方案二：整體灌注式 經(jīng)比較，方案二較方案一相比，有如下優(yōu)點： 23 （ 1）整體性好，強度較高； （ 2）防水性能好； （ 3）便于機械化，施工方便，勞動強度低。 所以本設(shè)計井筒支護形式為：混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為 450毫米。 圖 例 圖 35 采 區(qū)劃分 詳圖 布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運輸方式、通風(fēng)安全等因素，具體遵循原則如下： （ 1）符合《煤礦安全規(guī)程》《煤炭工業(yè) 礦井 設(shè)計規(guī)范》，對通風(fēng)、運輸、管線布置的要求，滿足施工需要； （ 2）有利于井筒檢修、維護、清掃和人員通行安全； 24 （ 3）當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對井筒中各種管線或其他設(shè)備的破壞減小到最低程度； （ 4）合理使用斷面空間，減少井筒工程量。 主井為提升煤兼入風(fēng)所用，其直徑為 米，副井為提升矸石、運料和人員所用，其直徑為 米。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。詳見主副井井筒斷面圖 36， 37。 圖 3— 6 主井井筒斷面 主井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進斷面面積 43m2 井筒深度 。井筒內(nèi)裝備一對 16t 剛性罐道立井多繩箕斗（ JDG16/1504Y） ，采用 180 180 10mm 方形方型空心型鋼罐道，端面布置采用樹脂錨桿固 25 定拖架。 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進斷面積 43m2。井筒深度 650m，井筒裝備兩對 3t 底卸式礦車 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)，兼作進風(fēng)井筒。 采用 180 180 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。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)有動力電纜、通訊訊號電 纜。 26 圖 37 副井井筒斷面 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 350水平延伸至 800 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(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費用低，管理方便； 缺點：原有井筒同時擔(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：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(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。 3． 5 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） 主要運輸大巷采用 5t 底卸式礦車運輸，每列車由 20 輛礦車組成，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，煤矸混合列車由 30 輛 1 噸礦車組成。一臺 10t 架線式電機車牽引 ，其中運煤 15 輛，運矸石 15 輛。 27 井底車場的布置、存儲線路、行車線路布置長度 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(yīng)不同。 （ 2）井底車場線路布置時，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?。? （ 4）為保證運行安全 應(yīng)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； （ 6）線路布置要有利于通風(fēng)； （ 7）底卸式礦車的井底車場設(shè)計要注意調(diào)頭問題。 2．存車線長度的確定 確定存車線長度是井底車場設(shè)計中的重要問題，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，會使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時間增加，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） 大 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， 大 型礦井按 － ； （ 3） 材料車線長度，大型礦井應(yīng)能容納 15— 20個材料車 ； （ 1） 主井空、重車線，副井進、出車線： L=NtnLk+L1+L2+L3 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； Lk每輛礦車的長度， m； Nt機車數(shù) , 輛； L1電機車長度 m； L2道岔基本軌終點至警沖標(biāo)的距離 ，取 10 m； L3電機車停車距離，取 15m； 經(jīng)過計算，得 主井 L=1 20 5++10+15=， 副井 L=1 20 ++10+15= m。 28 （ 2） 材料車線有效長度 L=nc Lc 式中： L材料車線有效長度， m； nc材料車數(shù)，輛； Lc每輛材料車的長度， m； L=nc Lc =10 =26 m； 根據(jù)實際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長 40m。 4．線路道岔的計算 序號 道岔型號 名稱 轍叉角α 主要尺寸（ mm） 質(zhì)量/Kg a b L T L0 1 ZDK930/7/40 單開 8176。 07 ′48 5156 8035 13200 2625 2 ZDX930/7/4019 渡線 8176。 07 ′48 5165 8035 23630 1900 13300 4958 3 ZDC930/4/20 對稱 14176。 02 ′10 2300 4858 7122 1366 通過能力計算 1. 通過能力計算 本設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，日產(chǎn)煤 4500t，矸石量占 20%，日運量為 450020%=900t；掘進煤占 10%，日運量為 4500 10%=450 t；井底車場線路布置采用，輔助運輸采用 固定式礦車， 每日 t 底卸式列車數(shù) N1=5000/（ 5 20） =50 列；每日煤矸混合列車數(shù) N2=（ 900＋ 450） /（ 30）＝ 30 列，列車數(shù) N=50/30＝ 2： 1每一調(diào)度循環(huán)時間 =+++15= min；列車進入井底車場的平均間隔時間 =；列車在井底車場平均運行時間 =（ 5 +） /4=643s=。 2)井底車場通過能力計算 N＝（ 20 5 300 14 60)/ 5=； 車場通過能力富裕系數(shù)為 K＝ 2. 井底車場線路布置圖見下圖 39 所示。 29 井底車場主要硐室 主井設(shè)有 t 底卸式礦車卸載站硐室、翻車機硐室、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應(yīng)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。為防止進下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 米，水泵房及變電 所通往井底車場的通道應(yīng) 設(shè)置風(fēng)門。 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機車庫及修理間、蓄電池電機車庫及充電硐室、防火硐室 、 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 開采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計劃、有步驟地按一定順序進行，做到采掘并舉，掘進先行，因此，要研究采煤和掘進安排特點，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定、合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求： 、采區(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)； ，最大限 度地開采煤炭資源； ，充分發(fā)揮機械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動生產(chǎn)率，簡化巷道布置； ，減少井巷工程量和基建投資。 沿煤層走向的開采順序要說出從井田中央向井田兩翼由近及遠(yuǎn)開采 根據(jù)該設(shè)計礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，采用井田雙翼同時開 30 采，這樣有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采 ， 有利于 生產(chǎn)的連續(xù)性 ；有利于礦井通風(fēng)、運輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣以減少