【導(dǎo)讀】有3層可采煤層，分別為8#、6B、2#，煤層總厚度為米。設(shè)計井田的可采儲量，設(shè)計服務(wù)年限為51年。本礦井設(shè)計采用雙立井開拓，劃分為兩個水平，六個采區(qū)。車牽引，3噸底卸式礦車運輸，區(qū)段運輸平巷采用帶式輸送機運輸，工作面采用刮板運輸機運輸。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。護，頂板處理方法為全部跨落法。年工作日330天，每日凈提升16

　　

【正文】 有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相對較低。故而 采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個開采水平，一水平在 200m 標(biāo)高處 二水平在 600 m 標(biāo)高處。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場、 主要石門、運輸大巷和回風(fēng)大巷、主要風(fēng)井等。 1. 開拓巷道布置方式的選擇 根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方 式分為集中布置、分組布置與分層布置三種。各種方式的適用條件如下： （ 1）集中布置適用條件 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 下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； ④ 煤質(zhì)牌號相同，要求分采分運； ⑤ 自然發(fā)火嚴重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⑥ 采區(qū)尺寸大，石門長度短。 （ 2）分層布置適用條件 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 井底車場或平硐在煤層頂板； ④ 煤質(zhì)牌號不同，要求分采，分運； ⑤ 產(chǎn)量，風(fēng)量均大，需要疏解； ⑥ 各煤層底板．均有堅硬巖層。 （ 3）分組集中布置適用條件 ① 煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； ② 按煤層的特點根據(jù)運輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟上有利； ③ 多水平生產(chǎn)，容易解決運輸，通風(fēng)的干擾； 本井田共有可采煤層 3 層，即 6B、 2， 3 層煤平均間距 56m,間距大。針對上述情況，由上述適用條件可知， 本井田適合于集中布置。 22 為了保證生產(chǎn)使用，便于維護，減少煤柱損失，一般將主要運輸大巷布置在煤層底版不受采動影響的堅硬巖層或煤組下部煤質(zhì)堅硬、圍巖穩(wěn)定，無自燃發(fā)火的薄及中厚煤層中。 選定開拓方案的 系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 根據(jù)地形地貌、煤層賦存條件及確定的工業(yè)場地位置，本著合理開發(fā)全井田，集中生產(chǎn)運輸環(huán)節(jié)簡單、初期井巷工程量少、投資省、出煤早、達產(chǎn)快、安全、高效的原則，設(shè)計提出了三個開拓方案： 方案一：雙立井開拓 方案二：雙斜井開拓 方案三：主斜井副立井開拓 以上三種井筒開拓方案比較如下： 斜井優(yōu)點：井筒掘進技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單，掘進速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車場及硐室都投資少；井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設(shè)備，鋼材消耗量??；膠帶輸送機提升增產(chǎn)潛力大，改擴建比較方便， 容易實現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門長度。 缺點：在自然條件相同時，斜井要比立井長得多；圍巖不穩(wěn)固時，斜井井筒維護費用高，采用絞車提升時，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴重，動力消耗大，提升費用高，當(dāng)井田斜長較大時，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力；由于斜井較長，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長度較大；斜井通風(fēng)風(fēng)路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開專用進風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升；當(dāng)表土為富含水的沖積層或流砂層時 ,斜井 井筒掘進技術(shù)復(fù)雜 ,有時難以通過。 立井優(yōu)點：立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，機械化程度高，易于自動控制，井筒為圓形斷面機結(jié)構(gòu)合理，維護費用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快； 缺點：與斜井優(yōu)點相對。 技術(shù)評價：本井田煤層傾角小、傾向長度大、生產(chǎn)能力大、瓦斯涌出量大，斜井開拓井筒過長，井筒斷面較小通風(fēng)較差。于對斜井和立井的優(yōu)缺點 23及適用條件的綜合考慮立井方案技術(shù)上可行，從而選用立井開拓。 根據(jù)上述井筒開拓方案的技術(shù)比較，確定立井開拓與主斜副立平開拓方案在技述上可 行。根據(jù)規(guī)定，對技術(shù)可行方案應(yīng)進行經(jīng)濟比較。詳見井筒開拓方案比較表 331。 表 331 井筒開拓方案比較表 方案 項目 方案一 方案二 工程量 （米） 單價 (元 /米 ) 費用 (萬元 ) 工程量 (米 ) 單價 (元 /米 ) 費用 (萬元 ) 初 期 主井井筒 400 3000 120 1170 1600 副井井筒 400 3000 120 400 3000 120 井底車場 1200 900 108 1200 900 108 主石門 800 800 64 626 800 50 運輸大巷 4210 800 4210 800 小計（萬元） 802 后期 主井井筒 400 3000 120 1170 1600 副井井筒 400 3000 120 400 3000 120 井底車場 1200 900 108 1200 900 108 主石門 2140 800 1140 800 運輸大巷 4210 800 5610 800 小計 （萬元） 856 共計 24方案一方案二方案三 圖 31 開拓方案剖面示意圖 經(jīng)過兩方案的經(jīng)濟比較，從而得出雙立井開拓方案在經(jīng)濟上合理，因此，該礦井為立井兩水平開拓。 一主井一副井。主井用于提升煤炭，副井用于提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作進風(fēng)井。 井硐位置及坐標(biāo) 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，并用直角坐標(biāo)和方位角予以表示，選擇井筒位置的 條件： 1. 地處井田儲量中央 2. 有較好的地形條件 3. 交通條件好 根據(jù)本井田的實際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置詳見開拓示意圖。 25兩立井位于井田中央，坐標(biāo)分別為： ① 主井： 5008974,425435 ② 副井： 5008894,425369 主井井口標(biāo)高為 +224m，副井井口標(biāo)高為 +226m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 702m，副井井深 704m，兩井筒中心線間距為 75m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450mm。 水平數(shù) 目及標(biāo)高 本設(shè)計礦井采用多水平開拓，一水平標(biāo)高為 200，二水平標(biāo)高為600。兩個水平都采用上山開采。 石門、大巷數(shù)目及布置 ：一條運輸大巷、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，對于各種大巷布置方式分述如下： （ 1）煤層大巷：當(dāng)煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅硬，易維護，煤層起伏和斷層、褶皺小時，可保證巷道較為平直，保證運輸設(shè)備運行；沒有瓦斯與煤的突出，無嚴重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對于新建礦井，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。 下列情況宜布置煤層大巷： ①煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； ② 煤層群中相距較遠的單個薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源儲量有限、服務(wù)年限短； ③單獨開拓的薄煤層或中厚煤層； ④煤系底部有強含水層或富含水的巖溶時，不宜布置底板大巷的； ⑤煤層堅硬而頂板松軟或膨脹，難以維護的； ⑥煤質(zhì)堅硬，圍巖穩(wěn)定，維護簡單，費用不高的煤層。 （ 2）巖石大巷： 巖石大巷維護條件好，費用低。大巷方向、坡度可根據(jù)運輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響。安全條件好 ，受瓦斯突 26出及煤的自燃發(fā)火影響較小。缺點主要為巖石工程量大，掘進速度慢，投資費用高，建設(shè)工期長。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致的方案比較才能合理的確定。 本設(shè)計井田對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： ①煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高； ②當(dāng)煤層起伏褶曲較多時，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機車運行速度受到限制，運輸能力降低； ③為了便于巷道維護，巷道維護留設(shè)的保安煤柱增多，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，在本設(shè)計井田中，由于 6B、 2煤層間距大， 所以采用方案二：巖石大巷布置。 該設(shè)計礦井中，大巷和石門服務(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)計在本設(shè)計中相同，其內(nèi)部設(shè)施也相同。該設(shè)計礦井大巷，石門斷面的各項內(nèi)容見圖 32。 27 圖 32 大巷、石門斷面圖 井底車場的形式選擇 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； 28（ 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； （ 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)，對各種形式井底車場 的優(yōu)缺點及適用條件做比較后，初步擬定本設(shè)計井田井底車場形式為臥式環(huán)形車場，采用兩翼來車的形式。 29表 332 立井井底車場的基本類型 類型 結(jié)構(gòu)特點 適用條件 環(huán)形式 立式 直 、副井距主要運輸大巷較遠，有足夠長度的布置存車線 2. 刀 形 車 場 適 用 于60Mt/a，增加回車線可提高到 90120 Mt/a 斜式 段 6090Mt/a 的礦井 面 出 車 受 限 制 時使用 梭式 行 、副井距主要運輸大巷較近 適用于 6090Mt/a 的礦井 折返式 梭式 利用主要運輸大巷作主、副井空、重車線、調(diào)車線、回車線 利用于大型底縱卸式、底側(cè)卸式礦車，可用于大型礦井 盡頭式 利用石門作主井空、重車線 利用于大型底縱卸式、底側(cè)卸式礦車，可用于大型礦井 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計礦井井田范圍內(nèi)共有三層可采煤層，即 8， 6B， 2煤層， 各煤層間距較大，進行單獨開采。每層煤之間用石門聯(lián)系。 采區(qū)劃分 將井田劃分成若干 采區(qū)時，應(yīng)考慮如下所述原則： （ 1）采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，以便其適應(yīng)各翼的儲量及產(chǎn)量分配； 30（ 2）對于自燃發(fā)火傾向強烈的煤層或圍巖壓力大，難于維護的礦井，采區(qū)尺寸要適當(dāng)縮??； （ 3）根據(jù) 煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范 ，采區(qū)宜雙翼布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時或安全上有特殊要求時，可單翼布置； （ 4）初步設(shè)計一般負責(zé)劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，不但要全井合理，更要有利于初期設(shè)計； （ 5）如果井田走向長度不大，兩翼均不超過 1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進行后退 式回采； （ 6）采區(qū)劃分既要有意識地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性； （ 7）采區(qū)走向長度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開采機械化水平，采區(qū)儲量，生產(chǎn)能力與巷道維護等因素綜合考慮； （ 8）為了充分發(fā)揮綜合機械化效能，減少搬家次數(shù)，提高效率和回采率，減少采區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜機開采的部分要單獨劃分出采區(qū)； （ 9）開采多煤層的井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； （ 10）對于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當(dāng)加大； （ 11）以主要的斷層邊界來劃分采區(qū)。 結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，本 設(shè)計礦井共 16 個采區(qū)，第一水平劃分為八個采區(qū)，分別為北一一采區(qū)、北一二采區(qū)、北一三采區(qū) 、 北二一采區(qū)、北二二采區(qū)、北二三