【導(dǎo)讀】全區(qū)走向長(zhǎng)5900m，寬2150m,面積為。號(hào)為1/3焦煤，設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為61a。本礦井設(shè)計(jì)采用雙立井開(kāi)拓，劃分為三個(gè)水平，六個(gè)采區(qū)。部基本采用雙翼開(kāi)采，西部多為單翼開(kāi)采，一個(gè)工作面即可達(dá)產(chǎn)，最上層距其他層較遠(yuǎn)采用獨(dú)立上山布置，其余三層距離較近采用集中布置。大巷運(yùn)輸采用14t架線式電機(jī)車(chē)牽。工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝。頂板處理方法為全部跨落法。

　　

【正文】 該設(shè)計(jì)礦井中，大巷 服務(wù)年限較長(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求 教大 ，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。巷道斷面設(shè)計(jì)合理與否，直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果和生產(chǎn)的安全條件，其基本原則是在滿足安全與技術(shù)要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價(jià)并有利于加快施工速度。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。 25 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，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； （ 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) 富余 通過(guò)能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%； 26（ 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)，通過(guò)對(duì)各種形式井底車(chē)場(chǎng)的適用條件及優(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(chē)場(chǎng)形式為環(huán)形與盡頭結(jié)合式車(chē)場(chǎng)，采用兩 翼來(lái)車(chē)的形式。 煤層群的聯(lián)系 當(dāng)煤層群傾角比較大，各煤層平巷為水平布置時(shí)，常采用石門(mén)聯(lián)系。即區(qū)段、軌道集中巷與各煤層群回風(fēng)平巷以石門(mén)聯(lián)系。區(qū)段運(yùn)輸集中巷通過(guò)溜煤眼和石門(mén)與各煤層超前運(yùn)輸巷聯(lián)系。這種施工方式施工方便，可以利用區(qū)段石門(mén)布置采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)，輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，人員行走不便，但是當(dāng)煤層傾角較小時(shí)，石門(mén)很長(zhǎng)，掘進(jìn)工 27程量大。石門(mén)不容易維護(hù)，且石門(mén)輔助輸送機(jī)運(yùn)煤，公用設(shè)備較多，所以它一般用于設(shè)備傾角大于 15186。～ 20186。的煤層。 本設(shè)計(jì)礦井井田范圍內(nèi)共有四 層可采煤層，即 7， 23， 8， 29煤層，參 見(jiàn)可采煤層特征表及巷道開(kāi)拓方案示意圖。 29距離其他層較遠(yuǎn)， 2 7距較近。故 29采用獨(dú)立上山開(kāi)采，其他三層為集中布置。 表 33 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 、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 60Mt/a，增加回車(chē)線可提高到 90120 Mt/a 斜式 6090Mt/a 的礦井 梭式 、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 采區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)礦井井田走向長(zhǎng)度大，欲從井田邊界沿整個(gè)階段用后退回采，無(wú)論從時(shí)間上，投資上和實(shí)際開(kāi)采條件上都要受到限制，勢(shì)必按照技術(shù)要求沿走向?qū)⒕飫?分成采區(qū)并按采區(qū)前進(jìn)方向回采。每個(gè)采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升，運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立地進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 將井田劃分成若干采區(qū)時(shí)，應(yīng)考慮如下所述原則： （ 1）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； （ 2） 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。 28（ 3） 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。 （ 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）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； （ 6）要適應(yīng)充填注砂井，回風(fēng)井的既定位置，使分區(qū)充填，分區(qū)通風(fēng)的聯(lián)系巷道盡量縮短； （ 7）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； （ 8）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； （ 9）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)； （ 10）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)； （ 11）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； （ 12）初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)的實(shí)際長(zhǎng)度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設(shè)計(jì)井田的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存等因素。 結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，本設(shè)計(jì)礦井第一水平劃分為二個(gè)采區(qū)，分別為東一采區(qū)、西一采區(qū) 。見(jiàn)采區(qū)劃分示意圖 33。 50 4 5 0 圖 33 采區(qū)劃分示意圖 29 井硐布置和施工 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù) 參見(jiàn)圖 11 煤層綜合柱狀圖和 圖 31 開(kāi)拓方案剖面示意圖。本設(shè)計(jì)礦井井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)如下： 基巖段：細(xì)砂巖 砂礫巖 根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，并按《規(guī)程》規(guī)定，確定主副井筒支護(hù)方式如下： 主井井筒 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 基巖段：錨噴支護(hù) 副井井筒 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 基巖段：錨噴支護(hù) 井硐穿過(guò)巖層主要為細(xì)砂巖。所以本設(shè)計(jì)井筒支護(hù)形式為：混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為 450mm。 井筒布置及裝備 井筒平面設(shè)計(jì)的依據(jù)和要求： 1. 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）提升容器的種類(lèi)、數(shù)量及外形尺寸； （ 2）井筒裝備的類(lèi)型和規(guī)格； （ 3）桶子間的平面尺寸、管路及電纜的規(guī)格、數(shù)量和布置； （ 4）提升容器與井筒裝備、井壁之間的安全間隙； （ 5）井筒通過(guò)的風(fēng)量； 2. 布置要求 （ 1）箕斗提升的井筒不應(yīng)兼作風(fēng)井； （ 2）作為安全出口的立井井筒，當(dāng)井深超過(guò) 300 米時(shí)，易每隔200 米左右設(shè)置一個(gè)休息點(diǎn)； （ 3）井筒平面內(nèi)布置提升容器時(shí)，所允許的間隙不應(yīng)過(guò)?。? 30（ 4）井筒允許最大風(fēng)速不超過(guò)下表 342 井筒允許最大風(fēng)速表的要求： （ 5）合理利用井筒斷面，力求做到緊湊、 投資少、施工方便、生產(chǎn)安全可靠。 表 34 井筒允許最大風(fēng)速表 井筒名稱 允許最大風(fēng)速（ m/s） 無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井 15 專(zhuān)為升降物料的風(fēng)井 12 升降人員和物料的風(fēng)井 8 設(shè)梯子間的風(fēng)井 8 修理井筒時(shí) 8 主井為提升煤兼入風(fēng)所用，其直徑為 ，副井為提升矸石、運(yùn)料和人員所用，其直徑為 。 主副井都采用料石砌碹支護(hù)和混凝土錨噴，其中主井壁厚為 450mm,副井壁厚為 450mm,主、副井壁充填混凝土厚度為 50mm。詳見(jiàn)主副井井筒斷面圖（ 圖 3圖 35） 。 主井井筒：井筒直徑 ， 凈斷面面積 ，掘進(jìn)斷面面積43m2，井筒深度 800m。井筒內(nèi)裝備一對(duì) 16t 剛性罐道立井多繩箕斗（ JDG16/1504Y），采用 180mm180mm10mm 方形空心型鋼罐道，端面布置采用樹(shù)脂錨桿固定拖架。 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進(jìn)斷面積43m2。井筒深度 800m，井筒裝備兩對(duì) 固定式礦車(chē)， 600 mm 軌距，雙層四車(chē)剛性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。采用 180 mm180mm10mm 方型空心型鋼罐道，端面采用樹(shù)脂錨桿固定拖架。罐道和井粱， 罐道導(dǎo)向?qū)娱g距均按 設(shè)計(jì)。 立井井筒裝備包括：罐道、罐籠、罐道梁、梯子間、罐路、電纜、井口、井底金屬支撐結(jié)構(gòu)、托管梁、電纜支架、過(guò)巷裝置等。 31表 35 立井井筒支護(hù)類(lèi)型 類(lèi)型名稱 采用材料 適用情況 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(lái)，凍結(jié)法井筒在膨脹粘土層做臨時(shí)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(dòng)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(guò)程中，回強(qiáng)率高，粉末多 整 體 預(yù)制式 預(yù) 制 裝配式 大型配 筋砌塊 丘賓 筒 機(jī) 地 面 整體、澆 注，預(yù) 制鋼筋混凝土井筒 使 用 鉆 井 法 ， 沉 井 法 施 工時(shí)，需地面預(yù)制的井筒 。在地壓大的滌井井筒中，常采用丘賓筒、組合鋼板等住戶結(jié)構(gòu)。 丘賓筒、地面預(yù) 制 混 凝 土 構(gòu) 件強(qiáng)度高 丘賓筒、混凝土 右 切 塊 在 深 砂層中，必須與防水材料配套使用 32 圖 34 主井筒斷面 33 圖 35 副井井筒斷面 井硐延伸的初步意見(jiàn) 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將延伸原主副井，從 230 水平延伸至 500 水平。井硐延伸復(fù)雜，一般沿原有井筒直接下沿很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵芯驳难由顢嗝婧苄?，吊桶與箕斗或罐籠平行提升不安全，對(duì)井底施工威脅很大，所以，通常采用巖柱或保護(hù)盤(pán)與原有井筒隔開(kāi)，分段接井。 對(duì)于水平數(shù)目較多 的大型礦井，如主井能力已達(dá)極限，不適合 34下延，可推薦用膠帶輸送機(jī)暗斜井延深。詳見(jiàn)表 36 設(shè)計(jì)延深方式。 表 36 設(shè)計(jì)延深方式如下： 通過(guò)上述比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，決定采用 立井延伸。 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論證 井底車(chē)場(chǎng)是連接井下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井下的煤通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)經(jīng)井筒運(yùn)至地面，地面的材料和設(shè)備通過(guò)井筒、井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)到各個(gè)工作面。延伸方式 適用條件 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 延深原有井筒 ，井筒斷面大，能隔出提升空間 筒 已經(jīng) 開(kāi) 鑿 ，只 進(jìn) 行清理、安裝罐道梁 2. 一段提升占用人員少 工與 生 產(chǎn) 易發(fā)生干擾 新開(kāi)暗井 ，不能下延或不經(jīng)濟(jì) 60 萬(wàn)噸 /年 2. 不需要大型絞車(chē)設(shè)備 升能 力 受 限制 提升占用人員多 延深與暗井結(jié)合 ，允許繼續(xù)延深 力 不足 的 井 筒有 暗 井搗段 2. 不需要大型絞車(chē) 工與 生 產(chǎn) 仍會(huì)發(fā)生干擾 一新 允 多 段提升人員較多 新建與延伸結(jié)合 ，需要增加風(fēng)量，地面場(chǎng)地允許 ，地質(zhì)條件允許 1. 可以改造提升系統(tǒng) 2. 又可以發(fā)揮原有設(shè)備能力 3. 增加通風(fēng)能力 面要 占 用 場(chǎng)地 35排水、通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)及人員上下等，也必須通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)。而井底車(chē)場(chǎng)的形式必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底車(chē)場(chǎng)的形式也各異。井底車(chē)場(chǎng)形式必須滿足下列要求： ，有足夠的富裕稀疏，又有增產(chǎn)的可能性； ，管理方便，彎道及分岔點(diǎn)少； ，符合有 關(guān)規(guī)程規(guī)范； ，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； ，各井筒間、井底車(chē)場(chǎng)巷道間距迅速貫通，縮短建設(shè)時(shí)間； ，能夠布置大巷存車(chē)線和調(diào)車(chē)線，可選擇立式井底車(chē)場(chǎng)；大巷或石門(mén)與井筒的距離較近時(shí)，可選擇臥式或斜式井底車(chē)場(chǎng)。 。當(dāng)采用定向卸載