【正文】 卸與活動(dòng) 空間，確定罐籠尺寸為 8270179。 3920179。 10500mm（長(zhǎng)179。寬179。高），按照罐籠尺寸及井筒裝備等情況進(jìn)行井筒平面布置，確定井筒直徑為 10m。 圖 421 主井井筒布置及支護(hù)方式圖 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 礦井井筒特征見表 421。 表 421 井筒特征表 井筒名稱 主立井 副立井 回風(fēng)立井 井口 坐標(biāo)（ m） 緯距 X 經(jīng) 距 Y 井口標(biāo)高 (m) + + + 井筒傾角 (176。 ) 90 90 90 井筒方位角α 180176。 180176。 360176。 井筒垂深 (m) 608 556 井筒凈直徑 (m) 凈斷面 (m2) 井筒支護(hù)方式 表土段 砼復(fù)合井壁 砼復(fù)合井壁 砼復(fù)合井壁 基巖段 砼砌碹 砼砌碹 砼砌碹 支護(hù)厚度 (mm) 表土段 950 1500 1400 基巖段 400 700 600 井筒裝備 箕斗 罐籠、梯子間、管線 梯子間、抽排管路 風(fēng)井：裝備玻璃鋼梯子間做安全出口，為礦井的總回風(fēng)井。考慮風(fēng)量與下放抽放管路，并給礦井風(fēng)量增加留有余地，確定井筒凈徑為 。 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 圖 422 副井井筒布置及支護(hù)方式圖 井筒施工方法及井壁結(jié)構(gòu) （ 1）井筒施工方法 根據(jù)本井田地質(zhì)勘探報(bào)告提供的地層情況、含隔水層情況和工業(yè)場(chǎng)地主副井井筒檢查鉆孔資料，井筒施工區(qū)域的第四系 厚度 120m，第四系地層主要為粘土、亞粘土、亞砂土互層，底部含礫石層。其間發(fā)育兩層細(xì)砂土，其厚度分別為 、 ；一層砂土，厚度 。水位埋藏較淺，主 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 423 風(fēng)井井筒布置及支護(hù)方式圖 要接受大氣降水補(bǔ)給。第四系作為松散砂、礫含水層組，滲透性好，局部含水豐富，單位涌水量 ～ l/。 根據(jù)上述資料，考慮第四系厚度較大、有較厚流砂層，決定第四系采用凍結(jié)法施工，在基巖段與煤系地層中采用普通法施工。 考慮本井田基巖風(fēng)化帶一般發(fā)育范圍在 38～ 50m左右，該含水層一般富水性差異較大，目前對(duì)其含水性和風(fēng)化程度不清。第四系下覆二疊系上 統(tǒng)、上石盒子組上段，巖性上部 37m以細(xì)粒砂巖和泥巖互層，局部有中粒、粗粒砂巖，接下來(lái) 13m為粉砂巖與泥巖互層，為保證井筒施工可靠性，暫按進(jìn)入 50m巖層凍結(jié)深度考慮，待中部風(fēng)井井筒檢查鉆孔資料提供后調(diào)整。該段采用凍結(jié)法施工。 其它條件較好的地方采用普通鑿井法施工。 （ 2）井壁結(jié)構(gòu)型式及壁厚 井筒表土段采用雙層鋼筋混凝土井壁。凍結(jié)法施工段井筒外壁厚度按抵抗凍 脹壓力和臨時(shí)支護(hù)穩(wěn)定性考慮，采用 C40混凝土，內(nèi)壁厚度按抵抗該深度靜水壓力考慮，并結(jié)合外壁共同抵抗豎向應(yīng)力，采用C35~C45混凝土（保持壁厚一致）。井壁厚度見表 421。 二 、井底車場(chǎng) 車場(chǎng)形式 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 由于采用帶式運(yùn)輸機(jī)連續(xù)運(yùn)輸，煤流經(jīng)膠帶卸載直接進(jìn)入井底煤倉(cāng)；輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車，機(jī)動(dòng)靈活，不需要在車場(chǎng)存車組列，因此不存在傳統(tǒng)意義上的“車場(chǎng)”。副井進(jìn)出車方向不受限制。車場(chǎng)既由大巷與聯(lián)絡(luò)川組成。 井底硐室 （ 1）井底車場(chǎng)硐室布置 圍繞副井周圍設(shè)立聯(lián)合布置的中央變電所和主排水硐室，水倉(cāng)及清理斜下由大 巷最低點(diǎn)引出，主排水硐室室內(nèi)標(biāo)高高于室外巷道底板 ，高出口（ 25?管子道）上平臺(tái)標(biāo)高高于硐室標(biāo)高 8m（大于 7m），在東西輔運(yùn)大巷之間（副井附近）設(shè)膠輪車庫(kù)、維修站、零件庫(kù)、消防材料庫(kù)、等候室和急救站、爆炸材料發(fā)放硐室。 主運(yùn)輸大巷在離主井 200m處抬高 20m，主井井底下延 80m，由輔運(yùn)大巷分岔向下打清理斜下，主井井底清理撒煤硐室采用耙斗清理方式。并用斜巷與副井井底聯(lián)通。裝載硐室上部為井底煤倉(cāng)，煤倉(cāng)上口為膠帶大巷機(jī)頭卸載硐室。 風(fēng)井部分：風(fēng)井井底標(biāo)高與副井同，為施工需要和減少通風(fēng)阻力，設(shè)環(huán)型車場(chǎng)繞道與回 風(fēng)大巷連接。 （ 2）井底煤倉(cāng)的形式及容量 煤倉(cāng)形式：圓形筒倉(cāng)。 根據(jù)煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范，井底煤倉(cāng)有效容量為： Q=（ － ） A 式中： A－礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量， t。 本礦井為大型礦井，系數(shù)取 。 則： Q=179。 12120=1818（ t） 選取煤倉(cāng)凈直徑 ，有效高度 25m，故煤倉(cāng)有效容量為 2021t。煤倉(cāng)容量滿足主井提升 2 小時(shí)和井底膠帶大巷一小時(shí)緩沖能力要求。 （ 3）水倉(cāng)布置及容量 根據(jù)井底車場(chǎng)形式，水倉(cāng)通道設(shè)置在副井進(jìn)車線附近?？紤]方便清理，水倉(cāng)由兩條獨(dú)立的巷道組成。當(dāng)一條水倉(cāng)清理時(shí)，另一 條水倉(cāng)能正常使用。 根據(jù)礦井涌水量參數(shù)和礦井設(shè)計(jì)規(guī)范，井底水倉(cāng)長(zhǎng)度為 369m，總?cè)萘繛?2214m3，大于 8 小時(shí)礦井正常涌水量的規(guī)定。 水倉(cāng)清理方式：鑒于礦井涌水中煤屑可能較多，為保證安全，減輕水倉(cāng)清理量，采用水倉(cāng)清理機(jī)配合小型井下壓濾機(jī)機(jī)械化清理。 （ 4）井下爆炸材料發(fā)放硐室形式及通風(fēng)系統(tǒng) 井下爆炸材料發(fā)放硐室采用巷硐式。位置選擇在風(fēng)井大巷靠近井底車場(chǎng)附近，回風(fēng)直接進(jìn)入回風(fēng)大巷，安全可靠。硐室圍巖比較穩(wěn)定。 （ 5）車庫(kù) 由于井下巷道狹窄，輔助運(yùn)輸用的無(wú)軌膠輪車（特別是解體下井后組裝的）需要有集中存放位置，因 此本井設(shè)計(jì)了無(wú)軌膠輪車庫(kù)。該車庫(kù)按照運(yùn)行車輛多少和體積量身定做，并在設(shè)計(jì)中預(yù)留了后期車輛增加時(shí)可以擴(kuò)建的余地。 車庫(kù)中還設(shè)立了修理間和備件庫(kù)，使簡(jiǎn)單維護(hù)在井下完成，減少解體升井次數(shù)。 在車庫(kù)的入口附近，設(shè)置了加油站，用移動(dòng)加油車載油在固定地點(diǎn)加油。 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 井底車場(chǎng)及硐室布置見圖 424。 三、主要開拓巷道 礦井投產(chǎn)為一盤區(qū)，開采計(jì)劃為由中央向南推進(jìn)，因此，除井底車場(chǎng)外，大巷及工作面都向南布置。初期布置大巷 5條，為保證接續(xù)，打開“戰(zhàn)場(chǎng)”，各掘進(jìn)長(zhǎng)度滿足三個(gè)抽采條帶的距離為 700m。大巷沿煤層頂板布置。 大巷斷 面 斷面的確定是根據(jù)通過(guò)的或布置的設(shè)備尺寸、通風(fēng)需要、安全間隙、支護(hù)參數(shù)優(yōu)化等確定。斷面特征見表 422。斷面布置見圖 425~7。 表 422 大巷斷面特征表 大巷 名稱 斷面（ m2） 形狀 凈寬 （ m） 凈高 （ m） 裝備 特征 支護(hù) 方式 備注 凈 掘 主運(yùn) 矩形 灑水管 圧風(fēng)管 電纜 錨噴 輔運(yùn) 矩形 圧風(fēng)管 灑水管 信號(hào) 錨噴 回風(fēng) 矩形 抽放管 錨噴 大巷間距與保護(hù)煤柱 煤層中大巷保護(hù)煤柱留設(shè)根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》按下式（小于 35?煤層中斜巷或平巷）計(jì)算： f MHS )(1 ?? 式中： H—— 巷道的最大垂深， m； M—— 煤層厚度， m； f—— 煤的強(qiáng)度系數(shù)， cRf ? ； Rc—— 煤的單向抗壓強(qiáng)度， MPa。 實(shí)際測(cè)得的煤層單向抗壓強(qiáng)度 8MPa， 大巷最大埋深 570m（ +370m標(biāo)高），則： ??f = ????? )(5701S 60m 通過(guò)計(jì)算，并結(jié)合巷道間聯(lián)系關(guān)系，設(shè)計(jì)確定大巷間距 60m（中心距），巷外保護(hù)煤柱 60m。 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 圖 425 主運(yùn)輸大巷斷面圖 支護(hù)方式 隨著近年來(lái)錨噴、錨網(wǎng)噴結(jié)合錨索支護(hù)技術(shù)的發(fā)展，大量時(shí)間證明，采用錨網(wǎng)索噴 巷道具有利用巖體自身強(qiáng)度、適應(yīng)變形釋放壓力、巷修容易等特點(diǎn)，可以滿足礦井巷道使用和長(zhǎng)時(shí)間維護(hù)需要。因此設(shè)計(jì)選擇錨網(wǎng)索噴柔性支護(hù)方式。當(dāng)前暫定參數(shù)為：錨桿 Φ 20179。 2021179。 800179。 800（徑 179。 長(zhǎng) 179。 間距 179。 排拒），網(wǎng) Φ 4179。 80179。 80（ 絲徑 179。 孔 邊長(zhǎng) 179。 孔 邊長(zhǎng) ），噴 C20179。 100（ 砼標(biāo) 號(hào) 179。 噴厚 ），錨 索錨Φ 179。 7300179。 2400179。 1600（徑 179。 長(zhǎng) 179。 間距 179。 排拒）。具體參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，由具有資質(zhì)的科研資訊單位進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算論證后，報(bào)設(shè)計(jì)單位審批調(diào)整。 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 圖 426 輔助運(yùn)輸大巷斷面圖 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 圖 426 回風(fēng)大巷斷面圖 黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 第五章 采（盤）區(qū)巷道布置 第一節(jié) 煤層的地質(zhì)特征 一、影響煤層開采的主要因素 煤層賦存條件 本礦井只開采 3號(hào)煤層，大部分厚度在 ~，在南部的一盤區(qū)，厚度在 ~。 擬投產(chǎn)的一盤區(qū)平均東 西寬 ，南北長(zhǎng) （平均），面積 。地表標(biāo)高 +916~+940m。開采上限 +，下限到 +370m?？刹蓛?chǔ)量 ，盤區(qū)煤層儲(chǔ)量豐富。發(fā)育穩(wěn)定，單層夾矸薄（ ~），構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，煤層產(chǎn)狀平緩，傾角一般在 0~5176。左右。煤層頂?shù)装鍘r層多為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖等。煤質(zhì)較好，為高發(fā)熱值的貧煤。 盤區(qū)水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，距離深部奧陶系 120m以上。盡管奧陶系水位在 664m，但經(jīng)計(jì)算，本井最大透水系數(shù) ，小于 ，屬于安全帶壓。 構(gòu)造已基本查明，從煤厚上來(lái)看，如果出現(xiàn)斷層落差 3米 m（非勘探階段可控制的）以下 的斷層不會(huì)影響工作面推進(jìn)（可能會(huì)影響過(guò)斷層時(shí)產(chǎn)量）。 地面影響開采因素 礦井地面村莊密布，是影響井下開采方法選擇的主要因素。為了盡量提高資源利用率，設(shè)計(jì)選擇在村莊充填開采。 二、地質(zhì)條件與開采工藝的關(guān)系 井田的煤具有中等硬度、脆、碎（節(jié)理發(fā)育）等的特點(diǎn)；直接頂穩(wěn)定～中等穩(wěn)定；底板較堅(jiān)硬；開采厚度大于 ，煤層傾角 0~7186。，平均 3186。，為近水平煤層。以上種種自然條件分析表明，本井煤層適合綜放開采。 煤層埋深 500m左右，無(wú)特殊地質(zhì)構(gòu)造，地質(zhì)應(yīng)力較小，傾角小，大采高一次采全高也能適應(yīng)。 鑒于上述兩種開采工 藝為當(dāng)前長(zhǎng)壁開采的成熟工藝，又是開采成本最低、安全性能最好的工藝，其他工藝如短壁開采、水采等機(jī)械化開采方法沒(méi)有可比性。非機(jī)械化開采不符合國(guó)家技術(shù)政策，也不予研究。 第二節(jié) 盤區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 一、盤區(qū)巷道布置 盤區(qū)不專設(shè)系統(tǒng)巷道，利用開拓大巷做盤區(qū)系統(tǒng)巷道，兩翼?xiàng)l帶與大巷垂直布置。 二、生產(chǎn)系統(tǒng) 煤炭運(yùn)輸系統(tǒng) 利用主運(yùn)大巷的帶式輸送機(jī)將工作面來(lái)煤運(yùn)往境地煤倉(cāng)，再有主井箕斗提升到地面。 盤區(qū)排水 工作面順槽來(lái)水經(jīng)輔運(yùn)大巷水溝自流到中央排水系統(tǒng)水倉(cāng)，再有中央排水泵排至地面。 通風(fēng)系統(tǒng) 主 、副立井將新鮮風(fēng)送入地下，經(jīng)主運(yùn)、輔運(yùn)大巷分配給工作面和各用風(fēng)點(diǎn)，工作面乏風(fēng)匯入專黑龍江科技學(xué)院程 2021 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 用回風(fēng)大巷，轉(zhuǎn)由回風(fēng)井排出地面。 輔助運(yùn)輸系統(tǒng) 各種無(wú)軌膠輪車輛載物經(jīng)輔助運(yùn)輸大巷進(jìn)入工作面運(yùn)輸或回風(fēng)巷道。 第三節(jié) 盤區(qū)車場(chǎng)與順槽連接關(guān)系 順槽與大巷間采用直通（垂直貫通），空間重疊的不通連巷道原則上采用無(wú)軌車輛運(yùn)行的在下，膠帶運(yùn)輸?shù)纳咸У牧⒚娼徊娣绞健? 第四節(jié) 盤區(qū)準(zhǔn)備 為了提高機(jī)械化水平，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的目標(biāo)，掘進(jìn)工程進(jìn)度要滿足綜采進(jìn)度的要求，設(shè)計(jì)采用了綜掘配綜采的機(jī)械化掘進(jìn)裝備。采用了大功率掘進(jìn)機(jī)，對(duì)于出現(xiàn) 巖石巷道、與煤巷連接的巖石平巷等，利用普掘過(guò)渡。 按照礦井的煤巖硬度和巷道掘進(jìn)量，綜掘設(shè)備選擇為： 掘進(jìn)機(jī)： EBJ160自配套帶式轉(zhuǎn)載機(jī) 錨桿機(jī)： MYT134V錨桿打眼鉆安 可伸縮帶式輸送機(jī)： SSJ1002179。 75 煤巖掘進(jìn)機(jī)作業(yè)線進(jìn)度指標(biāo)： 350m/月 在遇到風(fēng)橋、斷層、小陷落柱時(shí)，需要用爆破法掘進(jìn)巖石巷道。此時(shí)用側(cè)卸鏟斗裝巖機(jī)裝巖。則掘進(jìn)速度為 80m/月。為了綜掘機(jī)進(jìn)入工作面而預(yù)掘的巷道，也采用爆破法掘進(jìn)煤層巷道，側(cè)卸鏟斗裝巖機(jī)（在輔助運(yùn)輸中已列入）裝煤（巖）。此時(shí)的掘進(jìn)速度為 200m/月。 二、巷 道支護(hù) 盤區(qū)利用水平大巷做主運(yùn)輸系統(tǒng)，開拓巷道都采用沿煤掘進(jìn)，掛網(wǎng)錨噴支護(hù)，噴厚要求蓋嚴(yán)網(wǎng)和錨桿端頭，一般噴厚為