【導讀】全區(qū)走向長5900m，寬2150m,面積為。號為1/3焦煤，設(shè)計井田的可采儲量，設(shè)計服務(wù)年限為61a。本礦井設(shè)計采用雙立井開拓，劃分為三個水平，六個采區(qū)。部基本采用雙翼開采，西部多為單翼開采，一個工作面即可達產(chǎn)，最上層距其他層較遠采用獨立上山布置，其余三層距離較近采用集中布置。大巷運輸采用14t架線式電機車牽。工藝為綜合機械化采煤工藝。頂板處理方法為全部跨落法。

　　

【正文】 該設(shè)計礦井中，大巷 服務(wù)年限較長，運輸能力要求 教大 ，所 以大巷和石門的斷面和支護設(shè)計在本設(shè)計中相同，其內(nèi)部設(shè)施也相同。巷道斷面設(shè)計合理與否，直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟效果和生產(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，降低造價并有利于加快施工速度。該設(shè)計礦井大巷，石門斷面的各項內(nèi)容見圖 32。 25 圖 32 大巷、石門斷面圖 井底車場的形式選擇 井底車場是連接井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運輸和提升兩個環(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）礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及工作制度： （ 2）礦井開拓方式； （ 3）井筒及數(shù)目： （ 4）礦井主要運輸巷道的運輸方式； （ 5）礦井瓦斯等級及通風方式； （ 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）井底車場 富余 通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的 30%； 26（ 2）井底車場設(shè)計時，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； （ 3）盡可能提高井底車場的機械化水平，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、 副井之間施工時便于貫通； （ 5）井底車場線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡單，運行及操作系統(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； （ 6）為了保護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）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)車簡單，管理方便，彎道及交岔點少； （ 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，生產(chǎn)成本低； （ 5）施工方便，各井筒間、井底車場與主要運輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； （ 6）當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)缺點做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計井田井底車場形式為環(huán)形與盡頭結(jié)合式車場，采用兩 翼來車的形式。 煤層群的聯(lián)系 當煤層群傾角比較大，各煤層平巷為水平布置時，常采用石門聯(lián)系。即區(qū)段、軌道集中巷與各煤層群回風平巷以石門聯(lián)系。區(qū)段運輸集中巷通過溜煤眼和石門與各煤層超前運輸巷聯(lián)系。這種施工方式施工方便，可以利用區(qū)段石門布置采區(qū)中部車場，輔助運輸環(huán)節(jié)少，人員行走不便，但是當煤層傾角較小時，石門很長，掘進工 27程量大。石門不容易維護，且石門輔助輸送機運煤，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 見可采煤層特征表及巷道開拓方案示意圖。 29距離其他層較遠， 2 7距較近。故 29采用獨立上山開采，其他三層為集中布置。 表 33 立井井底車場的基本類型 類型 結(jié)構(gòu)特點 適用條件 環(huán)形式 立式 、副井距主要運輸大巷較遠，有足夠長度的布置存車線 60Mt/a，增加回車線可提高到 90120 Mt/a 斜式 6090Mt/a 的礦井 梭式 、副井距主要運輸大巷較近 適用于 6090Mt/a 的礦井 折返式 梭式 利用主要運輸大巷作主、副井空、重車線、調(diào)車線、回車線 利用于大型底縱卸式、底側(cè)卸式礦車，可用于大型礦井 盡頭式 利用石門作主井空、重車線 利用于大型底縱卸式、底側(cè)卸式礦車，可用于大型礦井 采區(qū)劃分 本設(shè)計礦井井田走向長度大，欲從井田邊界沿整個階段用后退回采，無論從時間上，投資上和實際開采條件上都要受到限制，勢必按照技術(shù)要求沿走向?qū)⒕飫?分成采區(qū)并按采區(qū)前進方向回采。每個采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升，運輸設(shè)備，以便獨立地進行生產(chǎn)與準備。 將井田劃分成若干采區(qū)時，應(yīng)考慮如下所述原則： （ 1）根據(jù) 煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范 ，采區(qū)宜雙翼布置，當受地質(zhì)條件限制時或安全上有特殊要求時，可單翼布置； （ 2） 采區(qū)走向長度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開采機械化水平，采區(qū)儲量，生產(chǎn)能力與巷道維護等因素綜合考慮。 28（ 3） 如果井田走向長度不大，兩翼均不超過 1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進行后退式回采。 （ 4）初步設(shè)計一般負責劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井 田走向全長統(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； （ 5）采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，以便其適應(yīng)各翼的儲量及產(chǎn)量分配； （ 6）要適應(yīng)充填注砂井，回風井的既定位置，使分區(qū)充填，分區(qū)通風的聯(lián)系巷道盡量縮短； （ 7）采區(qū)劃分既要有意識地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性； （ 8）對于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當加大； （ 9）為了充分發(fā)揮綜合機械化效能，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，適合于綜機開采的部分要單獨劃分出采區(qū)； （ 10）開采多煤層的井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； （ 11）對于自燃發(fā)火傾向強烈的煤層或圍巖壓力大，難于維護的礦井，采區(qū)尺寸要適當縮小； （ 12）初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機的實際長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)計礦井第一水平劃分為二個采區(qū)，分別為東一采區(qū)、西一采區(qū) 。見采區(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 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐支護 參見圖 11 煤層綜合柱狀圖和 圖 31 開拓方案剖面示意圖。本設(shè)計礦井井筒穿過的巖層性質(zhì)如下： 基巖段：細砂巖 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 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 井硐穿過巖層主要為細砂巖。所以本設(shè)計井筒支護形式為：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)計的依據(jù)和要求： 1. 設(shè)計依據(jù) （ 1）提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸； （ 2）井筒裝備的類型和規(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）井筒通過的風量； 2. 布置要求 （ 1）箕斗提升的井筒不應(yīng)兼作風井； （ 2）作為安全出口的立井井筒，當井深超過 300 米時，易每隔200 米左右設(shè)置一個休息點； （ 3）井筒平面內(nèi)布置提升容器時，所允許的間隙不應(yīng)過??； 30（ 4）井筒允許最大風速不超過下表 342 井筒允許最大風速表的要求： （ 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 井筒允許最大風速表 井筒名稱 允許最大風速（ m/s） 無提升設(shè)備的風井 15 專為升降物料的風井 12 升降人員和物料的風井 8 設(shè)梯子間的風井 8 修理井筒時 8 主井為提升煤兼入風所用，其直徑為 ，副井為提升矸石、運料和人員所用，其直徑為 。 主副井都采用料石砌碹支護和混凝土錨噴，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 ，掘進斷面面積43m2，井筒深度 800m。井筒內(nèi)裝備一對 16t 剛性罐道立井多繩箕斗（ JDG16/1504Y），采用 180mm180mm10mm 方形空心型鋼罐道，端面布置采用樹脂錨桿固定拖架。 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進斷面積43m2。井筒深度 800m，井筒裝備兩對 固定式礦車， 600 mm 軌距，雙層四車剛性立井多繩罐籠，擔負礦井輔助提升任務(wù)，兼作進風井筒。采用 180 mm180mm10mm 方型空心型鋼罐道，端面采用樹脂錨桿固定拖架。罐道和井粱， 罐道導向?qū)娱g距均按 設(shè)計。 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、過巷裝置等。 31表 35 立井井筒支護類型 類型名稱 采用材料 適用情況 優(yōu)缺點 砌筑式 砂漿、料石、混凝土、預制塊 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 砌筑后能立即承受壓力 砌體強度較低 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，強度較高 防水性能好 便于機械化，施工方便，勞動強度低 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 掘進工程量小，施工快，效率高 噴射過程中，回強率高，粉末多 整 體 預制式 預 制 裝配式 大型配 筋砌塊 丘賓 筒 機 地 面 整體、澆 注，預 制鋼筋混凝土井筒 使 用 鉆 井 法 ， 沉 井 法 施 工時，需地面預制的井筒 。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 制 混 凝 土 構(gòu) 件強度高 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 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。井硐延伸復雜，一般沿原有井筒直接下沿很難實現(xiàn)，因為原有井筒的延深斷面很小，吊桶與箕斗或罐籠平行提升不安全，對井底施工威脅很大，所以，通常采用巖柱或保護盤與原有井筒隔開，分段接井。 對于水平數(shù)目較多 的大型礦井，如主井能力已達極限，不適合 34下延，可推薦用膠帶輸送機暗斜井延深。詳見表 36 設(shè)計延深方式。 表 36 設(shè)計延深方式如下： 通過上述比較，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。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場是連接井下運輸?shù)臉屑~，井下的煤通過井底車場經(jīng)井筒運至地面，地面的材料和設(shè)備通過井筒、井底車場運到各個工作面。延伸方式 適用條件 優(yōu)點 缺點 延深原有井筒 ，井筒斷面大，能隔出提升空間 筒 已經(jīng) 開 鑿 ，只 進 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 新開暗井 ，不能下延或不經(jīng)濟 60 萬噸 /年 2. 不需要大型絞車設(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 工與 生 產(chǎn) 仍會發(fā)生干擾 一新 允 多 段提升人員較多 新建與延伸結(jié)合 ，需要增加風量，地面場地允許 ，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. 增加通風能力 面要 占 用 場地 35排水、通風、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)井下運輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運輸方式的不同，井底車場的形式也各異。井底車場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，彎道及分岔點少； ，符合有 關(guān)規(guī)程規(guī)范； ，建設(shè)投資省，便于維護，生產(chǎn)成本低； ，各井筒間、井底車場巷道間距迅速貫通，縮短建設(shè)時間； ，能夠布置大巷存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場；大巷或石門與井筒的距離較近時，可選擇臥式或斜式井底車場。 。當采用定向卸載