【導(dǎo)讀】7層可采煤層，井田平均走向長2020m，平均傾斜長3500m，煤層平均傾角17°，煤層工業(yè)牌號以1、2號肥煤為主，局部氣肥。方案開拓，劃分兩個水平，一個工作面達(dá)產(chǎn)。采用集中大巷布置，大巷采用8. 工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝。

　　

【正文】 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； (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。可不留或少留護(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。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(diǎn)： ①煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高； 綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點(diǎn)大于優(yōu)點(diǎn)，巖層大巷的優(yōu)越性是主要的。在本設(shè)計井田中，由于煤層間距小，可布置巖石集中大巷。所以采用方案二：巖石大巷布置。 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 34 大巷斷面圖 19 圖 34 大巷斷面圖 20 35 石門 斷面圖 井底車場的形式選擇 考慮井底車場需要兩翼來車以及各種井底車場的形式特點(diǎn)，故選擇刀 式車場，該車場擔(dān)負(fù)煤炭的運(yùn)輸，分配，貯存，裝載及井下矸石和人員的提升，材料，設(shè)備的調(diào)運(yùn)，運(yùn)輸調(diào)度量大，要求車場通過能力大且線路布置簡單便于施工。 劃分 帶區(qū) 劃分原則： 1 帶區(qū) 宜雙面布置。當(dāng)受地面條件限制或在安全上有特殊要求時，可單面設(shè)置。 2 帶區(qū) 走向長度要根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開采機(jī)械化水平、 帶區(qū) 儲量、生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮。 3 初步設(shè)計一般負(fù)責(zé)劃分第一水平 帶區(qū) ，故需沿井田走向全長統(tǒng)一 考慮，做到出后期統(tǒng)籌兼顧，不但要合理，更要有利于初期。 4帶區(qū) 劃分要考慮 :帶區(qū) 接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲量及產(chǎn)量分配。 21 5 要適應(yīng)沖填注砂井、回風(fēng)井的既定位置，使分區(qū)沖填、分區(qū)通風(fēng)的聯(lián)系巷道盡量縮短。 6 帶區(qū) 劃分，既要有意識的縮短大巷，又要充分注意認(rèn)為境界外延的可能性。 7對于煤層穩(wěn)定、開采條件好、生產(chǎn)能力大的 帶區(qū) ，走向長度要適當(dāng)加大。 8 為了充分發(fā)揮綜機(jī)效能，減少搬家次數(shù)，提高效率和回采率，減少 帶區(qū)煤柱損失，凡是厚度穩(wěn)定，適合于綜機(jī)開采的部分，要單獨(dú)劃出 帶區(qū) ，后期尺寸可較一般 帶區(qū) 增大。 井筒布置及施工 龍湖 井田煤系地層主要由石炭系，二迭系地層組成， 含煤建造由一套海相、過度相、陸相地層組成。根據(jù)巖性可以分以下幾層： (2)粉砂巖泥巖層 該層厚度為 80— 150m，平均厚度 120m，主要為深灰色粉砂巖，泥巖夾灰白色砂巖，碩砂巖，橫向分布于井田大部分范圍。 (2)中部粉砂巖，細(xì)砂巖層 該層全區(qū)發(fā)育，厚度 120120m，平均厚度 150m，主要以灰色，灰白色粉砂巖，細(xì)砂巖石為主，灰色，白色砂巖，砂碩巖及少量深灰色泥巖，該層層理清晰，多呈波狀。 筒布置及裝備 井筒平面布置設(shè)計的依據(jù)和要求： (1)設(shè)計依據(jù) a提升容器的種類、數(shù)量、外形尺寸。 b井筒裝備的類型和規(guī)格 c桶子間的平面尺寸，管路及電纜的規(guī)格、數(shù)量和布置 (2)布置要求 a箕斗提升的井筒不應(yīng)兼作風(fēng)井； b 作為安全出口的立井井筒，當(dāng)井 筒 超過 300m 時，宜每隔 200m 左右設(shè)置一個休息點(diǎn)； c井筒平面內(nèi)布置提升容器時，所允許的間隙不應(yīng)過??； d井筒允許最大風(fēng)速不超過下表 34： 22 表 34 允許最大風(fēng)速表 井 筒 名 稱 允許最大風(fēng)速（米 /秒） 無提升設(shè)備的風(fēng)井 專為升降物料的風(fēng)井 升降人員和 物料的風(fēng)井 設(shè)梯子間的風(fēng)井 修理井筒時 15 12 8 8 8 根據(jù)井筒特征，裝備情況和地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，選用井硐支護(hù)類型為整體式錨噴混凝土，主副井混凝土井壁厚 400mm，外加充填混凝土 50mm，利用金屬倒楔式錨桿，設(shè)計錨圖為大于 50KN,排間距為 ,。 表 35 井筒支護(hù)類型表 類型名稱 采用材料 使用情況 優(yōu)缺點(diǎn) 砌筑式 砂漿、料石、混凝土、預(yù)制塊 取材方便的普通法造井，井筒使用近年來，凍結(jié)法井筒在膨脹粘土層做臨時支護(hù) 砌筑后能立即承受壓力 砌體強(qiáng)度較低 整體受力及防水性差 整 體 式 整體灌注 混凝土 井筒各種施工方法包 括基巖井壁 整體性好，強(qiáng)度較高 防水性能好 便于機(jī)械化，施工方便，勞動強(qiáng)度低 混凝土、錨噴 混凝土、（錨桿、金屬脹 ） 在巖層較穩(wěn)定，淋水小且井筒裝配少或鋼絲繩罐道的井筒中采用 掘進(jìn)工程量小， 施工快，效率高 噴射過程中，回強(qiáng)率高， 粉末多 本礦井主副井筒均采用整體式 。 主井井筒直徑為 米，采用球扁組合管道，布置一對 16T 箕斗，罐道布置在箕斗兩側(cè)，兩箕斗相距 500 毫米， 箕斗與罐道梁相距 50毫米，箕斗與井梁相距 200 毫米。 23 副井井筒直徑為 7 米 ，采用 38KSDKDF 鋼軌，布置一對 1T 礦車雙層四車罐籠，罐道布置籠兩側(cè)，罐籠與井壁相距 100 毫米，罐籠與罐道相距 120 毫米，罐籠與井梁相距 120 毫米。 后附井筒斷面圖 36， 37（ 1： 50） 井筒延伸的初步意見 由于煤層埋藏深，傾角小，為保持 帶區(qū) 正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將原主副井從 100 水平延伸至 600 水平。井筒延伸方案主要有以下兩種： 方案一：直接延伸原來的主副井； 方案二：暗斜井延伸 表 36 方案比較表 名 稱 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 方 案 一 可充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)用低，管理較方便。 原有井筒同時擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工生產(chǎn)相互干擾，接井技術(shù)大。 方 案 二 生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井作主井，系統(tǒng)簡單，提升能力大。 增加了提升，運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜。 24 圖 36主井?dāng)嗝鎴D 25 D700055303840500202040045001050105016001600450144012504001000800800500 圖 37 副井井筒斷面圖 井底車場及硐室 ： (1)保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕指數(shù) ，有增產(chǎn)的可能性。 調(diào)車方便，管理簡單，彎道及交岔點(diǎn)少。 (2)施工方便，各井筒間，井底車場巷道與主要巷道能迅速貫通，縮短建工井工期。 操作安全，符合有關(guān)規(guī)程，規(guī)范。 井底車場是連接井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井下的煤通過井底車場經(jīng)井筒運(yùn)至地面，地面的材料和設(shè)備通過井筒、井底車場運(yùn)到各個工作面。排水、通風(fēng)、動力供應(yīng)及人員上下等，也必須通過井底車場。而井底車場的形式必須適應(yīng)井下運(yùn)輸 26 和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底車場的形式也各異。 井底車場形式的確定，應(yīng)根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小和大巷布置、提升方式及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素確定。本礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： (1)礦井設(shè)計能力為 ，年工作日 330d，實行四六工作制，每日凈提升為 16h。矸石量占煤產(chǎn)量的 20%；掘進(jìn)煤占煤產(chǎn)量的 6％。 (2)礦井采用雙立井、兩個水平、集中運(yùn)輸大巷的開拓方式，兩翼大巷的煤量基本相等； (3)主井凈直徑 ，裝備一對箕斗，副井凈直徑 7m，裝備一對罐籠。 (4)井下主要運(yùn)輸大巷采用 3t 底卸式礦車運(yùn)煤，由兩臺 8 噸蓄電池電機(jī)車一前一后牽引，每列車由 20 輛礦車組成。輔助運(yùn)輸采用 1t 固定式礦車，掘進(jìn)煤列車由 25 輛礦車組 成，煤矸混合列車由 6 輛煤車和 13 輛矸石列車組成。井底車場設(shè) 1 噸翻車機(jī)處理掘進(jìn)煤。綜上所述，結(jié)合設(shè)計要求，本設(shè)計礦井采用刀 式車場，車線與主要運(yùn)輸大巷平行，主副井距主要運(yùn)輸大巷較近，工程度量小，調(diào)車方便，可兩翼進(jìn)車。 儲車線路 行車線路布置長度 (1)井底車場線路布置時，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； (2)井底車場的線路工程量??； (3)為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上； (4)盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； (5)線路布置要有利 于通風(fēng)； 確定存車線長度是井底車場設(shè)計中的重要問題，如果存車線長度不足，將會使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時間增加，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度： (1)中小型礦井的主井空、重車線長度各為 － 列車長； (2)副井空、重車線長度， 中小型礦井按 － 列車長； (3)材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納 5－ 10個材料車； (4)調(diào)車線長度通常為 ； (1)主副井空、重車線 計算公式如下： 27 L=mn La+N Lb+ Lc 式中： L――空重車線長度， m n――每列車的礦車數(shù)，輛 m――列車數(shù)，列 La―― 一個列車帶緩沖器的長度， m Lb――每臺電機(jī)車長度， m Lc ――列車制動距離， m N――電機(jī)車數(shù)量，臺 a、主井： m=1 列， n＝ 20 輛， La＝ ， N=1 臺， Lb＝ ， Lc＝ 40m 則： L＝ 1 20 +1+8 ＝ ，取 L＝ 85m b、副井； m=1 列， n＝ 25 輛， La＝ 2m， N=1 臺， Lb＝ ， Lc＝ 15m 則： L＝ 1 25 2+1+ 15＝ ，取 L＝ 75m c、調(diào)車線長度： L＝ 20+＝ ,取取 L＝ 80m （ 2）材料車線長度 L＝ n L1 式中： n――容納材料的車數(shù)，取 10 臺 L1――材料車長度，為 L＝ 10 ＝ 24m 根據(jù)實際需要，需設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長 30m。附井底車場線路圖 37。 3t 底卸式列車采用通過式調(diào)車， 1t固定式列車采用頂推調(diào)車，各列車運(yùn)行詳見井底車場運(yùn)行圖表 37。 28 表 37 井底車場運(yùn)行圖表 ⅤⅣⅢⅡⅠ總計區(qū)段時間m in煤列車 煤矸混合列車 29 81176。R2020014436144361400007400800001283420200286005000060000R20200R20200R20200202263060610554井底車場線路圖567123455632678Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ區(qū)段劃分45176。34176。R202001216236633 圖 37 井底車場線路圖 本設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，井底車場線路布置采用 3t底卸礦車運(yùn)煤， 8t蓄電池電機(jī)車雙機(jī)牽引，每列車內(nèi)由 20 輛礦車組成。輔助運(yùn)輸采用 30 式礦車，掘進(jìn)出煤由主井運(yùn)至井外，每列車由 25 輛車組成。列車在車場平均運(yùn)行時間 s＝ 4min，日產(chǎn)煤 4000t,矸石 4000 20％＝ 800t，掘進(jìn) 煤 4000 6%＝240t。 3t 底卸式礦車運(yùn)煤量 400094% ＝ 3760t，每日需 3t 底卸式礦車列數(shù)3760/（ 3 20）＝ 。煤矸混合車數(shù)：（ 800＋ 240）／（ 1 3+1 6）＝ 則列車數(shù)為 ： ≈ 4： 2每一調(diào)度循環(huán)內(nèi)有 4列 3t 底卸式礦車和 2列 1t固定式礦車組成，每一調(diào)度循環(huán)時間 分，進(jìn)車間隔 。 車場通過能力計算： N＝ （ 3 20 4+1 6 2） /( )＝ 車場通過能力富裕系數(shù)： K＝ 井底車場通過能力滿足要求。 主井設(shè)有 3t 底卸式礦車 1t 礦車卸載站硐室、井底煤倉裝載硐室、清理散煤硐室。 副井與井底車場連接處設(shè)有中央水泵房，中央變電所，水倉及清理水倉硐室。中央水泵房與中央變電所聯(lián)合布置，使供電距離縮短，水倉用人工清理，采用 1t 礦車，用罐籠提升外運(yùn)。 其它硐室設(shè)有調(diào)車室、醫(yī)療室、機(jī)車維修房、消防材料室、等候室、工具室等。 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計劃，有步驟的按一定順序進(jìn)行。不做到采掘并舉 ，掘進(jìn)先行。因此，要研究采煤和掘進(jìn)安排特點(diǎn)，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定。合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求： 、