【導(dǎo)讀】共有3層可采煤層，分別為7#、6B、1#，煤層總厚度為。走向長5500m，傾向2170m,面積為。煤層工業(yè)牌號(hào)為1/3. 焦煤，設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為56a。本礦井設(shè)計(jì)采用以雙立井開拓，劃分為兩個(gè)水平，共六個(gè)采區(qū)，雙翼開采，兩個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)。大巷運(yùn)輸采用10噸架線式電機(jī)車牽引，3噸底卸式礦車運(yùn)輸。采煤方法為走向長壁采煤法，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝,頂板處理方法為全部跨落法。

　　

【正文】 質(zhì)條件、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。 開拓方式按照井筒的 形式可 分為 ：斜井開拓、立井開拓、 平硐開拓。 ： 斜井開拓在我國應(yīng)用很廣泛，有多種不同的形式。按斜井與井田內(nèi)的劃分方式的配合不同，可分為集中斜井和片盤斜井。 ： 是我國廣泛應(yīng)用的方式，主要應(yīng)用于緩斜煤層、開采兩個(gè)煤層、煤層賦存較深。 ： 平硐開拓是最簡單最有利的 開拓方式。我國一些地形為山嶺、丘陵的礦區(qū)比較廣泛地采用平硐開拓。 (1) 井筒形式 本設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì)及煤層賦存特征可知：平硐開拓方式的條件不具備。立井開和斜井開拓方式在技術(shù)上均可行，綜合開拓雖然對(duì)工業(yè)廣場(chǎng)布置和井底車場(chǎng)要求很高，但針對(duì)本井田的地質(zhì)狀況，綜合開拓方式也可行，應(yīng)該 予以考慮。依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況 、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對(duì)本井田開拓方式選擇提出二 種方案： ①方案一：雙立井開拓方式 ②方案二：雙斜井開拓方式 20（ 1）技術(shù)比較 :詳見技術(shù)比較表 31 表 31 技術(shù)比較表 方 案 名 稱 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) Ⅰ 雙 立 井 開 拓 ，技術(shù)成熟可靠 ，提升速度快，提升能力大； ，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求 于開 采 深 部 賦 存 煤 層有 長處。 ，建井期限稍長； ； 平開拓，立井石門長度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 Ⅱ 雙斜井開拓 進(jìn)速 度 快 初 期 投 資 較雙 立井開拓??； 2 井筒設(shè)備較簡單； ； ，煤柱損失嚴(yán)重； ，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加； ，地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，不易維護(hù)，安全性降低； 。 依據(jù)開拓方案技術(shù)比較，可初步選定兩種較合理開拓方案： ①方案一：雙立井開拓方式，如圖 31 ②方案二：雙斜井開拓方式（主井采用皮帶提升），副井采用串車提升 ，如圖 32 所示： 方案一 雙立井開拓 圖 31 方案一 21方案二：雙斜井井開拓 圖 32 方案二 （ 2）經(jīng)濟(jì)比較 方案一、方案二在技術(shù)均較合理，兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進(jìn)費(fèi)用以及他們的維護(hù)費(fèi)用、提升費(fèi)用，主石門掘進(jìn)長度等等。兩個(gè)方案的井底車場(chǎng)、水平運(yùn)輸大巷以及各種帶區(qū)石門和帶區(qū)上山（斜巷）的工程量基本相等。因此，只需要比較它們的不同之處，即建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用、基建費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用等。詳見開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 32 所示 22表 32 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（元） 工 程 量 單價(jià)（元） 費(fèi) 用（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) 35.0 10m 31958 1118530 3 10m 8503 1321806 基 巖 段 副 井 掘進(jìn) 37.6 10m 39910 1500166 0 10m 9215 1388700 基 巖 段 主 井 輔助 費(fèi) 34.5 10m 42781 1454554 7 10m 14774 2304300 基 巖 段 副 井 輔助 費(fèi) 35.6 10m 45214 1609618 150 10m 14774 2216100 表 土 層 副 井 輔助 費(fèi) 4 10m 23435 93740 10m 11822 114423 主 井 提 升 費(fèi) 用 75.9 10m 80 10m 副 井 提 升 費(fèi) 用 72.8 10m 420486 1 10m 157343 箕 斗 2 個(gè) 243750 487500 罐 籠 2 個(gè) 218750 437500 鋼 絲 繩 輸 送 機(jī) 170 10m 4955 842350 串 車 10 10m 5250 52500 主 井 提 升 機(jī) 1 個(gè) 101750 101750 1 個(gè) 92020 92020 副 井 提 升 機(jī) 1 個(gè) 876250 876250 1 個(gè) 923750 923750 總 計(jì) 11545865 21285750 噸 煤 成 本 從經(jīng)濟(jì)比較表可知，立井開拓比斜井開拓投資少，所以該設(shè)計(jì)礦井選擇方案一：采用雙立井開拓方式。 23 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分。井口位置與開拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場(chǎng)布置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： (1)井下條件 ① 井田走向儲(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡； ② 井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地 段； ③ 勘探程度及初期工程量。 (2)地面條件 ① 井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； ② 井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)； ③ 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； ④ 工業(yè)場(chǎng)地不占或少占用良田； ⑤ 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 圖 3—3 方案 1 24圖 3—4 方案 2 圖 3—5 方案 3 現(xiàn)將三種方案作簡單的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較： ① 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； ② 井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對(duì)于開采井田深部煤層及井通延伸有利； ③ 井筒位于井田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運(yùn)輸工程量也小； ④ 本井田煤層均為緩傾斜中厚煤 層，井田走向長度不大，但傾斜長度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(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。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 根據(jù)礦井井田斜長的大小，開采煤層的多少和煤層傾角的陡緩，井田可 設(shè)一個(gè)或幾個(gè)開采水平。 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。 在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(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)。這就要求加大工作面、采區(qū)和水 平的走向及傾斜尺寸，較長的服務(wù)年限。水平上、下山開采方式是優(yōu)越的，可保證生產(chǎn)合理集中化，穩(wěn)定生產(chǎn)， 25節(jié)省總井巷工程量，經(jīng)濟(jì)效益好。因此使用上下山開采的意義很大。在條件適宜時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用上下山開采。 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： ； ； ； ； 。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出如下兩個(gè)水平標(biāo)高劃分方案： 方案一：井田劃分三個(gè)階段，布置兩個(gè)開采水平；一水平標(biāo)高 250 m，水平垂高 400 m，二水平標(biāo)高為 600 m。一水平實(shí)行上山開采，二水平上下山開采。 方案二：井田劃分三個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高 150 m，二水平標(biāo)高 350 m，三水平標(biāo)高 600 m。各水平均實(shí)行上山開采。 各方案水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限詳見表 3－ 3。 表 3－ 3 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限表 水平個(gè)數(shù) 儲(chǔ)量（萬噸） 服務(wù)年限（年） 方案一 一水平 二水平 方案二 一水平 二水平 三水平 從該表中可知，方案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到規(guī)范要求的服務(wù)年限，水平儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，而方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 30a 的基本要求，儲(chǔ)量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相對(duì)較低。故而采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個(gè)開采水平，水平標(biāo)高分別為 250 m 和 600 m.一、 二水平 均 采用上山開采。 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 26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)、排水和管線敷設(shè)，服務(wù)年限很長。 根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，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）間用采區(qū)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，石門長； ② 井田走向長度短，服務(wù)年限不 長； ③ 井底車場(chǎng)或平硐在煤層頂板； ④ 煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn)； ⑤ 產(chǎn)量，風(fēng)量均大，需要疏解 ； ⑥ 各煤層底板 。 均有堅(jiān)硬巖層 。 (2)分組集中大巷適用條件 ① 煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； ② 按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利； ③ 多水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾； (3)集中運(yùn)輸大巷適 用條件 ① 適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； ② 井田走向長度大，服務(wù)年限長； ③ 下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ④ 煤質(zhì)牌號(hào)相同，要求分采分運(yùn)； ⑤ 自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⑥ 采區(qū)尺寸大，石門長度短． 現(xiàn)依據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度，特提出以下兩種大巷布置方式： （ 1） 方案一 分組集中大巷布置 （ 2） 方案二 集中大巷布置 兩種技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)詳見表 3－ 4 所示。 27表 3－ 4 大巷布置方案比較表 特 點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 適 應(yīng) 條 件 ，間距大小不同 ，煤層分組間距大 間時(shí)，初期工程少，工期大 ，服務(wù)年限長 ，采區(qū)尺寸大，石門長度短 優(yōu) 點(diǎn) ，運(yùn)輸條件好 ，運(yùn)輸條件好 ，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大 缺 點(diǎn) 1．石門長度較長 2．掘進(jìn)工程量大 ，建井時(shí)間長 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 6B、 1，其中 7與 6B 平均間距 m, 6B 與 1煤層平均間距 36 m。 針對(duì)上述情況，方案 一 分組集中大巷布置，經(jīng)濟(jì)上 不 合理。方案 二 采區(qū)大巷長度 短 ，工程量 小 ，費(fèi)用 低 ，經(jīng)濟(jì)上合理。故而采用方案二。 選定開拓方 案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)井田采用一對(duì)立井開拓，即主井、副井。另外還設(shè)有回風(fēng)井。 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，回風(fēng)井專門用于回風(fēng)。 28 井硐位置及坐標(biāo) 井筒處于井田中央 附近，理由是： ； ：井口處標(biāo)高 +127 m，地面坡度不足 2176。，平正土方量?。? 。 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 +127 m，副井井口標(biāo)高為 +127 m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 377 m，副井井深 377 m，兩井筒中心線間距為 60 m，主井井筒直徑 m，副井井筒直徑 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450 mm。 水平數(shù)目及高度 本井田采用多水平開拓 ,擬定第一標(biāo)高為 250 m,實(shí)行上山開采 .第二水平擬定標(biāo)高為 600 m，實(shí)行上下山開采。 大巷數(shù)目及布置 ：一條運(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。 (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