【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(jì)井田的可采儲(chǔ)量，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為51年。本礦井設(shè)計(jì)采用雙立井開(kāi)拓，劃分為兩個(gè)水平，六個(gè)采區(qū)。車(chē)牽引，3噸底卸式礦車(chē)運(yùn)輸，區(qū)段運(yùn)輸平巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，工作面采用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。采煤方法為走向長(zhǎng)壁采煤法，采煤工。藝為普通機(jī)械化采煤工藝。護(hù)，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(duì)較低。故而 采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個(gè)開(kāi)采水平，一水平在 200m 標(biāo)高處 二水平在 600 m 標(biāo)高處。 開(kāi)拓巷道的布置 開(kāi)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(chē)場(chǎng)、 主要石門(mén)、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷、主要風(fēng)井等。 1. 開(kāi)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(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 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(mén)長(zhǎng)度短。 （ 2）分層布置適用條件 ① 煤層數(shù)不多，層間距大，石門(mén)長(zhǎng)； ② 井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限不長(zhǎng)； ③ 井底車(chē)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。 （ 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(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； 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(duì)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(hù)，減少煤柱損失，一般將主要運(yùn)輸大巷布置在煤層底版不受采動(dòng)影響的堅(jiān)硬巖層或煤組下部煤質(zhì)堅(jiān)硬、圍巖穩(wěn)定，無(wú)自燃發(fā)火的薄及中厚煤層中。 選定開(kāi)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(chǎng)地位置，本著合理開(kāi)發(fā)全井田，集中生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單、初期井巷工程量少、投資省、出煤早、達(dá)產(chǎn)快、安全、高效的原則，設(shè)計(jì)提出了三個(gè)開(kāi)拓方案： 方案一：雙立井開(kāi)拓 方案二：雙斜井開(kāi)拓 方案三：主斜井副立井開(kāi)拓 以上三種井筒開(kāi)拓方案比較如下： 斜井優(yōu)點(diǎn)：井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車(chē)場(chǎng)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?。荒z帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便， 容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門(mén)長(zhǎng)度。 缺點(diǎn)：在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng)得多；圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車(chē)提升時(shí)，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴(yán)重，動(dòng)力消耗大，提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜長(zhǎng)較大時(shí)，采用多段絞車(chē)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(zhǎng)，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長(zhǎng)度較大；斜井通風(fēng)風(fēng)路較長(zhǎng)，對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過(guò)大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開(kāi)專(zhuān)用進(jìn)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(shí) ,斜井 井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜 ,有時(shí)難以通過(guò)。 立井優(yōu)點(diǎn)：立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制，井筒為圓形斷面機(jī)結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)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(diǎn)：與斜井優(yōu)點(diǎn)相對(duì)。 技術(shù)評(píng)價(jià)：本井田煤層傾角小、傾向長(zhǎng)度大、生產(chǎn)能力大、瓦斯涌出量大，斜井開(kāi)拓井筒過(guò)長(zhǎng)，井筒斷面較小通風(fēng)較差。于對(duì)斜井和立井的優(yōu)缺點(diǎn) 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(kāi)拓。 根據(jù)上述井筒開(kāi)拓方案的技術(shù)比較，確定立井開(kāi)拓與主斜副立平開(kāi)拓方案在技述上可 行。根據(jù)規(guī)定，對(duì)技術(shù)可行方案應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。詳見(jiàn)井筒開(kāi)拓方案比較表 331。 表 331 井筒開(kāi)拓方案比較表 方案 項(xiàng)目 方案一 方案二 工程量 （米） 單價(jià) (元 /米 ) 費(fèi)用 (萬(wàn)元 ) 工程量 (米 ) 單價(jià) (元 /米 ) 費(fèi)用 (萬(wàn)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(chē)場(chǎng) 1200 900 108 1200 900 108 主石門(mén) 800 800 64 626 800 50 運(yùn)輸大巷 4210 800 4210 800 小計(jì)（萬(wàn)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(chē)場(chǎng) 1200 900 108 1200 900 108 主石門(mén) 2140 800 1140 800 運(yùn)輸大巷 4210 800 5610 800 小計(jì) （萬(wàn)元） 856 共計(jì) 24方案一方案二方案三 圖 31 開(kāi)拓方案剖面示意圖 經(jīng)過(guò)兩方案的經(jīng)濟(jì)比較，從而得出雙立井開(kāi)拓方案在經(jīng)濟(jì)上合理，因此，該礦井為立井兩水平開(kāi)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(jìn)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(chǔ)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(shí)際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置詳見(jiàn)開(kāi)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(jì)礦井采用多水平開(kāi)拓，一水平標(biāo)高為 200，二水平標(biāo)高為600。兩個(gè)水平都采用上山開(kāi)采。 石門(mén)、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，對(duì)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(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(méi)有瓦斯與煤的突出，無(wú)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煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開(kāi)集中大巷的； 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； ③單獨(dú)開(kāi)拓的薄煤層或中厚煤層； ④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； ⑤煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的； ⑥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。 （ 2）巖石大巷： 巖石大巷維護(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。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(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。 本設(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(chē)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)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(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)，在本設(shè)計(jì)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(jì)礦井中，大巷和石門(mén)服務(wù)年限較長(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門(mén)的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中相同，其內(nèi)部設(shè)施也相同。該設(shè)計(jì)礦井大巷，石門(mén)斷面的各項(xiàng)內(nèi)容見(jiàn)圖 32。 27 圖 32 大巷、石門(mén)斷面圖 井底車(chē)場(chǎng)的形式選擇 井底車(chē)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(chēng)，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(chē)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(kāi)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； 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(chē)場(chǎng)富裕通過(guò)能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%； （ 2）井底車(chē)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(chē)場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車(chē)作業(yè)，提高井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)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(chē)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(chē)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(chē)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)規(guī)程、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(chē)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(mén)與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置下存車(chē)線和調(diào)車(chē)線，可選擇立式井底車(chē)場(chǎng)； （ 7）井底車(chē)場(chǎng)形式也取決于礦車(chē)的類(lèi)型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車(chē)時(shí)，其卸載站（即主井車(chē)線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其裝車(chē)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)，對(duì)各種形式井底車(chē)場(chǎng) 的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件做比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車(chē)場(chǎng)形式為臥式環(huán)形車(chē)場(chǎng)，采用兩翼來(lái)車(chē)的形式。 29表 332 立井井底車(chē)場(chǎng)的基本類(lèi)型 類(lèi)型 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 適用條件 環(huán)形式 立式 直 、副井距主要運(yùn)輸大巷較遠(yuǎn)，有足夠長(zhǎng)度的布置存車(chē)線 2. 刀 形 車(chē) 場(chǎng) 適 用 于60Mt/a，增加回車(chē)線可提高到 90120 Mt/a 斜式 段 6090Mt/a 的礦井 面 出 車(chē) 受 限 制 時(shí)使用 梭式 行 、副井距主要運(yùn)輸大巷較近 適用于 6090Mt/a 的礦井 折返式 梭式 利用主要運(yùn)輸大巷作主、副井空、重車(chē)線、調(diào)車(chē)線、回車(chē)線 利用于大型底縱卸式、底側(cè)卸式礦車(chē)，可用于大型礦井 盡頭式 利用石門(mén)作主井空、重車(chē)線 利用于大型底縱卸式、底側(cè)卸式礦車(chē)，可用于大型礦井 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計(jì)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(jìn)行單獨(dú)開(kāi)采。每層煤之間用石門(mén)聯(lián)系。 采區(qū)劃分 將井田劃分成若干 采區(qū)時(shí)，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(chǔ)量及產(chǎn)量分配； 30（ 2）對(duì)于自燃發(fā)火傾向強(qiáng)烈的煤層或圍巖壓力大，難于維護(hù)的礦井，采區(qū)尺寸要適當(dāng)縮小； （ 3）根據(jù) 煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范 ，采區(qū)宜雙翼布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)或安全上有特殊要求時(shí)，可單翼布置； （ 4）初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長(zhǎng)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(jì)； （ 5）如果井田走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過(guò) 1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進(jìn)行后退 式回采； （ 6）采區(qū)劃分既要有意識(shí)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(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開(kāi)采機(jī)械化水平，采區(qū)儲(chǔ)量，生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮； （ 8）為了充分發(fā)揮綜合機(jī)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(jī)開(kāi)采的部分要單獨(dú)劃分出采區(qū)； （ 9）開(kāi)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(duì)于煤層穩(wěn)定，開(kāi)采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長(zhǎng)度要適當(dāng)加大； （ 11）以主要的斷層邊界來(lái)劃分采區(qū)。 結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，本 設(shè)計(jì)礦井共 16 個(gè)采區(qū)，第一水平劃分為八個(gè)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