【導(dǎo)讀】采煤層，分別為3#上、3#下、18#和34#。煤層傾角11°，地質(zhì)構(gòu)造簡單。平均走向長4400m，平均傾斜長4500m，煤層總厚度為。儲量為，可采儲量為。本設(shè)計礦井采用雙立井的開拓，劃分兩個水平開采。兩個水平均為上、下。山后退式開采，采用帶區(qū)式準(zhǔn)備，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤。個帶區(qū)，其中達(dá)產(chǎn)帶區(qū)為2個，達(dá)產(chǎn)工作面2個。巷裝車式下部車場，大巷運(yùn)輸采用兩臺10t架線式電機(jī)車牽引3t底卸式礦車。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。每日凈提升時間為。由于井田傾斜長度較大，且為緩傾斜煤層，以及煤層地質(zhì)條件等因素影響，由于本人能力有限，缺乏一定的現(xiàn)場經(jīng)驗。因此，本設(shè)計中難免會出現(xiàn)一。些問題，請各位專家老師不吝指正。

　　

【正文】 井田淺部：煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； ②井筒位于井田中部：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?。? ③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，但對于開采井田深部煤層及井筒延伸有利； 由于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，從有利于井下運(yùn)輸和保證初水平的服務(wù)年限合 理出發(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)計井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 18 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時，一般由淺部向深部開采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上往下逐水平開采）。每個開采水平設(shè)井底車場和運(yùn)輸大巷，供該水平各帶區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)。 煤礦科技迅猛發(fā)展，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水平， 1～ 2 個工作面生產(chǎn)。這就要求加大工作面、帶區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的儲量。 本設(shè)計井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個因素： ； ； ； ； 。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計井田設(shè)計提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分兩個開采水平，一水平標(biāo)高 100m，上、下山開采，水平垂高 400m；二水平標(biāo)高為 450m，上、下山開采。 方案二：井田劃分三個開采水平，一水平標(biāo)高 150m；二水 平標(biāo)高 450m；三水平標(biāo)高 700m，各水平均實(shí)行上山開采，水平儲量及服務(wù)年限見表（ 32）： 表 32水平劃分比較表 可采儲量（萬噸） 服務(wù)年限（年） 方案一 一水平 26 二水平 28 方案二 一水平 19 二水平 19 三水平 16 從該表中可知，方案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求的服務(wù)年限，水平儲量嚴(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 25 年的基本要求，儲量充足 ，且有利于帶區(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 19 采水平，水平標(biāo)高分別為 100m 和 450m，兩水平均采用上下山開采。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干帶區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場、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。 煤層群開拓時，主要巷道布置方式一般可分為三類： ：至井底車場開掘 主要石門后，分煤層設(shè)置水平運(yùn)輸大巷。 ：在煤層群中，相近的煤層為一組設(shè)分組集中大巷，至井底車場開掘主要石門與分組集中大巷貫通，分組集中運(yùn)輸大巷通過帶區(qū)石門與各帶區(qū)聯(lián)系。 ：在開采近距離煤層群時，只開掘一條水平集中運(yùn)輸大巷，用帶區(qū)石門聯(lián)系各帶區(qū)。 現(xiàn)依據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度，特提出以下二種大巷布置方式，如圖（ 34）： 250250150250250集中運(yùn)輸大巷布置分組集中運(yùn)輸大巷布置 圖 34 大巷布置圖 方案一：分組集中運(yùn)輸大巷 方案二：集中運(yùn)輸大巷 詳細(xì)技術(shù)比較見表 （ 33）： 20 表 33 大巷布置比較表 特點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu)點(diǎn) 1. 總的巷道工程量較少 2. 生產(chǎn)比較集中 3. 帶區(qū)巷道分組聯(lián)合布置 4. 大巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條件好 1. 大巷工程量少 2. 生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件好 3. 帶區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大 4. 大巷維護(hù)容易 缺點(diǎn) 1．石門長度較長 2．掘進(jìn)工程量大 1. 總的石門長度大 2. 初期工程量大，建井時間長 3. 有反向運(yùn)輸 適應(yīng) 條件 1. 可采煤層數(shù)目多，間距大小不同 2. 帶區(qū)巷道為分組聯(lián)合布置，煤層分組間距大 3. 井底車場在煤層群上部或中間時，初期工程少，工期長 1. 煤 層間距小 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，帶區(qū)尺寸大，石門長度短 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四層，即 3＃上、 3＃ 下、 18＃ 、 34＃ ，其中 3＃ 上與 3＃ 下平均間距 18m， 3＃ 下與 18＃ 煤層平均間距 138m， 18＃ 與 34＃ 煤層平均間距 44m。針對上述情況，由對比表可知，本井田適合于分組集中大巷布置，所以采用方案一。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井筒形式和數(shù)目 本設(shè)計井田采用一對立井開拓，即主井、副井。主井用以提升煤炭兼作回風(fēng)井；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) 井筒確定的理由是： 21 ：井筒距北部邊界 公里，南部邊界 公里，西部邊界 公里，東部邊界 公里； ：井口處標(biāo)高 +150m，地面坡度不足 1176。，平正土方量??； ：井口距公路 1500m； ：杏花村距井口 400m 左右。 確定井筒坐標(biāo)為： (1)主井井口坐標(biāo)為： XA=418210 YA=5007050 (2)副井井口坐標(biāo)為： XB=418215 YB=5006965 主井井口標(biāo)高為 +151m，副井井口標(biāo)高為 +150m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 251m，副井井深 250m，兩井筒中心線間距為 50m，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)目及高度 本井田采用多水平開拓，擬定第一水平為 100m，本井大部分帶區(qū)的煤層淺部標(biāo)高在 +150，一水平垂高為 250m，實(shí)行上、下山開采。第二水平擬定標(biāo)高為450m，實(shí)行上、下山開采。 石門 大巷 (運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷 )數(shù)目及布置 ： 兩條運(yùn)輸大巷、兩條回風(fēng)大巷。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷和巖石大巷兩種，對于兩種大巷布置方式分述如下： (1)煤層大巷：當(dāng)沒有瓦斯與煤的突出，無嚴(yán)重自燃發(fā)火；煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅硬，易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小時，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備正常運(yùn)行等情況下，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(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)的單個薄煤層或中厚煤層，走向不 大，資源 /儲量有限、服務(wù)年限短的； 22 ③煤質(zhì)堅硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡單，費(fèi)用不高的煤層； ④煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； ⑤煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時，不宜布置底板大巷的； ⑥煤層堅硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的。 (2)巖石大巷： 優(yōu)點(diǎn)：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，而且較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響?？刹涣艋蛏倭糇o(hù)巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。 缺點(diǎn)：巖石工程量大，掘進(jìn)速度慢，投資費(fèi)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(xì)致的方案比較才能合理的確定。綜上所述，在本設(shè)計井田中，由于 3 下 與 18煤層間距大，所以可布置分組集中大巷。 大巷與石門服務(wù)年限較長，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護(hù)設(shè)計基本相同，斷面尺寸詳見斷面圖（ 35）： 井底車場的形式選擇 井底車場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，是連接井下運(yùn)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)井筒及數(shù)目； (2)礦井開拓方式； (3)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及工作制度； (4)礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式； (5)各種硐室有關(guān)的資料 ； (6)礦井瓦斯等級及通風(fēng)方式； (7)礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式。 (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； 23 圖 35 大巷斷面圖 (3)盡可能提高井底車場的機(jī)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、副井之間施工時的貫通； (5)井底車場線 路應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡單，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)調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交、岔點(diǎn)少； (2)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； 24 (3)操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范； (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)井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； (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(diǎn)做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計井田井底車場形式為立式環(huán)形車場，采用兩翼來車的形式。 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計井田煤層 群開采時的聯(lián)系方式是分組集中準(zhǔn)備，即 3＃ 上、 3＃ 下，煤層組成一個統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)； 18＃ 、 34＃ 煤層組成一個統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道為兩個煤層共用，大巷采用分組集中布置方式。煤層傾角一般在 11176。左右。 由于帶區(qū)斜巷要與帶區(qū)下部車場相連，所以注定了帶區(qū)下部車場要向集中運(yùn)輸大巷的下幫開掘，帶區(qū)下部車場方位與集中運(yùn)輸大巷垂直，然后施工一個回頭，與帶區(qū)斜巷相連。 上述帶區(qū)下部車場、帶區(qū)煤倉和帶區(qū)運(yùn)輸斜巷的布置方式，是一種最佳組合，以最少的工程量實(shí)現(xiàn)了集中運(yùn)輸大巷與各煤層的聯(lián)系并保障了各項功能的完善。 帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜 巷與帶區(qū)行人運(yùn)料斜巷傾角基本相同、層位相同、各自的下部車場工程量相同，從而保證了每層煤仰、俯斜工作面采止線能順暢地貼近。 帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷中的設(shè)備選用帶式輸送機(jī)，投資少，運(yùn)營費(fèi)用低。帶區(qū)行人運(yùn)料斜巷中的運(yùn)輸設(shè)備可選用絞車硐室在斜巷上部的單鉤串車運(yùn)輸方式，也可采用齒軌車運(yùn)輸方式，實(shí)現(xiàn)帶區(qū)行人運(yùn)料斜巷輔助運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)化。 帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷和帶區(qū)行人運(yùn)料斜巷一般是平行交替布置，它們之間的間距是一個工作面的長度。 帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷與煤層群最下部煤層有一交點(diǎn)，自交點(diǎn)沿最下部煤層施工一回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與處在最下部煤層中的集中回 風(fēng)大巷相連，構(gòu)成回風(fēng)回路，這條回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷始終擔(dān)負(fù)回風(fēng)的任務(wù)。同理帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷在類似位置也有一 25 回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷，其功能是在帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷僅擔(dān)負(fù)掘進(jìn)任務(wù)時為掘進(jìn)工作面回風(fēng)；當(dāng)帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷擔(dān)負(fù)入風(fēng)和運(yùn)輸任務(wù)時，回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷中的風(fēng)門關(guān)閉，分帶運(yùn)輸巷的掘進(jìn)工作面的回風(fēng)與兩個回采工作面串聯(lián)。 帶區(qū)劃分 本設(shè)計井田走向長度較大，地質(zhì)構(gòu)造簡單，欲從井田邊界沿整個階段前進(jìn)開采，無論從時間、投資和實(shí)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若干個帶區(qū)，并按一定的順序回采，每個帶區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施 ，以便獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 本設(shè)計礦井采用傾斜長壁采煤法。因各煤層的傾角都小于 12176。，且煤層賦存穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，厚度為 左右，頂?shù)装辶己谩２捎脙A斜長壁采煤法比走向采煤法多很多優(yōu)勢。采用傾斜長壁采煤法的礦井內(nèi)的劃分一般是條帶式、帶區(qū)式和盤區(qū)式。由于條帶式和盤區(qū)式巷道布置方式的工程量大，所以采用帶區(qū)巷道布置。 因為采用帶區(qū)式巷道布置，所以采用帶區(qū)劃分，即 能共用一個帶區(qū)煤倉的所有煤層的所有工作面所組成的區(qū)域。據(jù)此 將整個井田劃分為八個帶區(qū)，帶區(qū)劃分如圖（ 36）： 7 00 6 50 6 00 5 50 5 00 4 50 4 00 3 50 3 00 2 50 2 00 1 50 6 50 6 00 5 50 5 00 4 50 4 00 3 50 3 00 2 50 2 00 1 50 1 00+ 50 5 0 1 00 1 50 2 00 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 5 00 5 50 6 00 2 50 2 00 1 50+0+ 5 0+ 1 00+ 1 5 0+0+ 10 0+ 15 0 5 50 5 0