【導(dǎo)讀】采煤層，分別為26#、29-3#、30上#，煤層總厚度為。煤層工業(yè)牌號(hào)為1/3. 以立井為主的綜合開(kāi)拓方式，劃分為兩個(gè)水平，九個(gè)采區(qū)。一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，大巷運(yùn)輸采用10t架線式。電機(jī)車牽引3噸底卸式礦車運(yùn)輸，采用綜合機(jī)械化開(kāi)采。煤層平均傾角17°，屬于傾斜煤層。所以用傾斜長(zhǎng)壁采煤法。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。且我在畢業(yè)實(shí)習(xí)中也收集到了很多寶貴的東榮二礦的資料。礦井排水、支護(hù)方式、設(shè)備選型以及礦井的各個(gè)系統(tǒng)。而且設(shè)計(jì)的關(guān)鍵包括。通風(fēng)安全方面、采煤工藝方面、巖石力學(xué)方面以及CAD制圖方面的知識(shí)。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)礦井的地質(zhì)情況、煤層的受力等情況進(jìn)行。詳細(xì)分析，這樣才能使建成的礦井更加與實(shí)際相符。能為將來(lái)的工作做出貢獻(xiàn)，由于沒(méi)有進(jìn)行過(guò)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)工作，本人。知識(shí)也非常有限，缺乏現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。因此，設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，請(qǐng)各。位專家老師不吝指正，為我留下寶貴的意見(jiàn)。能力的提高都有極其的重要性。希望在這次設(shè)計(jì)以后能有飛躍的進(jìn)步。

　　

【正文】 部，水平布置同一方案，采用立井 延伸開(kāi)采二水平，見(jiàn)圖 310。 二水平一水平 圖 38 方案一 示意圖 15 三水平二水平一水平 圖 39 方案二 示意圖 二水平一水平 圖 310 方案三 示意圖 表 32 方案比較表 方案一 方案二 基建費(fèi) /萬(wàn)元 立井 開(kāi)鑿 2 200 6000104= 主暗斜 井開(kāi)鑿 750 2100 104= 石門(mén) 開(kāi)鑿 700 1600 104= 副暗斜 井開(kāi)鑿 750 2300 104= 井底 車場(chǎng) 1000 1800 104= 上下斜 井車場(chǎng) (300+500) 1800 104=144 小計(jì) 小計(jì) 474 立井 暗斜井 方 案 項(xiàng) 目 16 生產(chǎn)費(fèi) /萬(wàn)元 開(kāi)鑿 = 提升 = 石門(mén) 運(yùn)輸 = 立井 提升 = 小計(jì) 小計(jì) 總計(jì) 方案一和方案二的區(qū)別在于二水平接續(xù)采用立井延伸還是暗斜井。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單可靠。兩方案相差 160萬(wàn)元，并且方案一的提升、排水工作環(huán)節(jié)少，人員上下方便，在方案二中未記入暗斜井上下部車場(chǎng)的石門(mén)運(yùn)輸費(fèi)用，以及在通風(fēng)方面方案一優(yōu)于方案二，所以選用一方案。 對(duì)于方案一于方案三同樣進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較入下所示，祥見(jiàn)表 33和表 34。 表 33 建井工程量 項(xiàng)目 方案一 方案三 主井井筒 /m 517+20 517+20 副井井筒 517+5 517+5 井底車場(chǎng) /m 1000 1000 主 石 門(mén) /m 300 運(yùn)輸大巷 /m 2500 2500 表 34 基建費(fèi)用 方案一 方案三 工程量/m 單價(jià) /元m1 費(fèi)用 /萬(wàn)元 工程量 /m 單價(jià) /元m1 費(fèi)用 /萬(wàn)元 主井井筒 537 6000 537 6000 副井井筒 537 6000 537 6000 井底車場(chǎng) 1000 1800 180 1000 1800 180 主 石 門(mén) 300 1600 480 運(yùn)輸大巷 2500 1600 400 2500 1600 400 小 計(jì) 方 案 項(xiàng) 目 17 通過(guò)上面的比較可以看出方案一優(yōu)于方案三，并且方案一的提升、排水工作環(huán)節(jié)少，人員上下方便，因此選用一方案 開(kāi)采數(shù)目及水平標(biāo)高 開(kāi)采水平的劃分受很多因素的影響，不僅受地址條件的約束，同時(shí)也要考慮到現(xiàn)有的機(jī)械水平和開(kāi)采技術(shù)水平，綜合考慮對(duì)礦井進(jìn)行水平劃分。 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般又淺部向深部開(kāi)采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、早 達(dá) 產(chǎn)、 投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長(zhǎng)度，一個(gè)井田可以單水平開(kāi)采，亦可以多水平開(kāi)采（從上往下逐水平開(kāi)采）。每個(gè)開(kāi)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。 在條件適宜時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用上下山開(kāi)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： (1)合理的水平服務(wù)年限； (2)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造； (3)生產(chǎn)成本； (4)水平接替； (5)井底車場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。 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(kāi)采水平；一水平標(biāo)高 550 m，垂高 350 m，采用上山開(kāi)采；二水平標(biāo)高為 850 m，采用上下山開(kāi)采。 方案二：井田劃分三個(gè)開(kāi)采水平，一水平標(biāo)高 450 m，二水平標(biāo)高 650 m，三水平標(biāo)高 850 m。各水平均采用上山開(kāi)采。 兩方案示意圖如下： 一水平二水平圖 34 方案 1示意圖 二水平一水平三水平 18 圖 35 方案 2示意圖 一方案 優(yōu)點(diǎn)：一水平布置在 550m，建 井工期較短，建井速度快，達(dá)產(chǎn)早，二水平布置在 850m，通過(guò)立井延伸對(duì)二水平進(jìn)行開(kāi)采，節(jié)省工程量，投資少。缺點(diǎn)：對(duì)二水平的開(kāi)采需要較大的準(zhǔn)備工程量。 需要對(duì)二水平的接續(xù)提早準(zhǔn)備，以免影響接續(xù)。 二方案 優(yōu)點(diǎn)：一水平的開(kāi)采同一方案沒(méi)有大的差別， 三個(gè)水平的開(kāi)采，對(duì)每個(gè)水平的準(zhǔn)備工程量較平均，接續(xù)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)： 二水平和三水平的開(kāi)采雖然準(zhǔn)備時(shí)期工程量較平均，但總的工程量較大，投資大，巷道等的掘進(jìn)量遠(yuǎn)超于一方案。 所以采用方案一。 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、井底車場(chǎng)、主要石門(mén)、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(kāi)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(zhǎng)。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(mén)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(mén)長(zhǎng)； ② 井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限不長(zhǎng)； 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(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． 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： 19 方 案一 分 組集中大巷布置大巷大巷大巷 圖 36 方 案二 集 中大巷布置大巷 圖 37 20 兩種技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。 依據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況： 方案二初期工程量很大，建井時(shí)間太長(zhǎng)，費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)上不合理。故而采用方案一。 分組集中大巷優(yōu)點(diǎn)：總的巷道工程量較小 。 生產(chǎn)比較集中，采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置 。 大巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條件好。 分組集中大巷缺點(diǎn)：石門(mén)長(zhǎng)度較大 。 掘進(jìn)工程量大。 分組集中大巷適應(yīng)條件：可采煤層數(shù)目多，采 區(qū)巷道為分組聯(lián)合布置，煤層分組間距大，井底車場(chǎng)在煤層群上部或中間時(shí)，初期工程量少，工期大。 集中大巷優(yōu)點(diǎn)：大巷工程量少 。 生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件好 。 采區(qū)巷道集中聯(lián)合布置 。 開(kāi)采 程序比較靈活，開(kāi)采強(qiáng)度大。 大巷維護(hù)容易。 集中大巷缺點(diǎn)：總的石門(mén)長(zhǎng)度大。 初期工程量大，建井時(shí)間長(zhǎng)。 存在反向運(yùn)輸。 集中大巷適應(yīng)條件：煤層間距小，井田走向長(zhǎng)度大，建井時(shí)間長(zhǎng)，下部煤層底版有堅(jiān)硬巖層，采區(qū)尺寸大，石門(mén)長(zhǎng)度大。 選定開(kāi)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(kāi)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(mén)用于回風(fēng)。 井硐位置及坐標(biāo) 井筒確定在 井田中央， 即 盆地深處，理由是： (1)地處井田儲(chǔ)量中央 21 (2)有較好的地形條件：井口處標(biāo)高 150 m，地面坡度不足 3176。，平正土方量??； (3)交通條件好：靠近哈同公路。 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 145 m，副井井口標(biāo)高為 150 m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 410m，副井井深 400 m，兩井筒中心線間距為 24 m，主井井筒直徑 5 m，副井井筒直徑 6 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450 mm。 水平數(shù)目及標(biāo)高 本井田采用多水平開(kāi)拓 ,擬定第一標(biāo)高為 550 m,實(shí)行上山開(kāi)采 .第二水平擬定標(biāo)高為 850 m，實(shí)行上下山開(kāi)采。 石門(mén) 大巷數(shù)目及布置 ：一條運(yùn)輸大巷、二 條回風(fēng)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單獨(dú)開(kāi)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 /儲(chǔ)量有限、服務(wù)年限短的； ③煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開(kāi)集中大巷的； ④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； ⑤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； ⑥煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的。 (2)巖石大巷 優(yōu)點(diǎn)很多，如維護(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?？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)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： 22 方案一：煤層大巷布置 方案二：巖石大巷布置 巖石大巷與煤層 大巷相比較有下列 缺點(diǎn)： ①巖石大巷布置工程量巨大投資費(fèi)用太高 ； ②巖石大巷布置掘進(jìn)速度滿，建設(shè)工期長(zhǎng) ； ③ 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)年限短的，用巖石大巷投資大，利潤(rùn)太低 ； ④煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時(shí)，不宜布置巖石大巷的 。 綜上所述，巖石大巷與煤層 大巷相比缺點(diǎn)大于優(yōu)點(diǎn)，煤 層大巷的優(yōu)越性還是主要的。在本設(shè)計(jì)井田中，由于 2 29 30上 ＃ 煤層間距較大，布置煤層集中大巷 有關(guān)大巷及石門(mén)斷面 特征詳 見(jiàn) 圖 311， 312所示。 表 35 石門(mén)斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ mm） 凈周長(zhǎng) (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 1850 3900 150 表 36 大巷斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ mm） 凈周長(zhǎng) (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 1850 3900 150 井底車場(chǎng)形式的選擇 井底車場(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，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，礦井開(kāi)拓方式； (2)礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式； (3)礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式 ，井筒及數(shù)目 ； (4)礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式 。 23 圖 311 石門(mén)斷面特征 圖 312 大巷斷 面特征 24 (1)井底車場(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) 盡可能提高井底車場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場(chǎng)通過(guò)能力； (3)應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通，井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； (4)井底車場(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 。 (1)環(huán)形式：立式、斜式、臥式； (2)折返式：梭式、盡頭式； ： (1) 井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； (2)調(diào)車簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及 交岔點(diǎn)少操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范； (3)施工方便，各井筒間、井底車場(chǎng)與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； (4)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； (5)井底車場(chǎng)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(shí)，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(duì)應(yīng)。 綜上所述，根據(jù)井底車場(chǎng)所處的地質(zhì)構(gòu)造，井筒與大巷的相對(duì)位置及地面生產(chǎn)系統(tǒng)的布置，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)對(duì)各種形式井底車場(chǎng)的適 條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡(jiǎn)單比較后， 初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場(chǎng)形式為梭形臥式車 。 煤層群的關(guān)系 本設(shè)計(jì)井田煤層群開(kāi)采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備， 2 293煤層 平均間 距約 為 170m， 293與 30上 煤層相距約 68m，故將煤層分為 3各 層