【導讀】可采煤層,分別為22#、23#、38#煤層.煤層總厚度為米,全區(qū)走向長,產(chǎn)，達產(chǎn)采區(qū)個數(shù)為2個。大巷運輸采用5噸底卸式礦車運輸,采煤方法為。走向長壁采煤法,采煤工藝為綜合機械化采煤工藝。頂板處理方法為全部跨

　　

【正文】 保證井口及有關(guān)建筑物不受山坡滾石、山崩和雪崩等危害； （ 7）井口的標高應(yīng)高出歷年最高洪水位 3 米以上； （ 8）井筒位置應(yīng)盡量避免壓礦，盡量位于巖層移動帶以外一定距離，否則應(yīng)留保安礦柱； （ 9）井口應(yīng)有足夠的工業(yè)場地，以便布置各種建筑物、構(gòu)筑物、調(diào)車場、 廢石場等，同時考慮不占農(nóng)田或少占農(nóng)田； （ 10）每個礦井應(yīng)有兩個或兩個以上通往地表的獨立出口，兩個出口之間距離不得小于 30 米；若出口建筑物用防火材料建筑時，距離不小于 20米； （ 11）改建或擴建礦井應(yīng)考慮原有井筒和有關(guān)建筑物、構(gòu)筑物的利用； 表 32 開拓方案經(jīng)濟比較表 項目名稱 方案一（萬元） 方案二（萬元） 井筒 主井 400179。 7730179。 104=309 630179。 7730179。 104=487 副井 355179。 10217179。 104=363 553179。 10217179。 104=565 井底車場 1200179。 1882179。 104=226 1200179。 1882179。 104=226 主要石門 1350179。 1882179。 104=254 2050179。 1882179。 104=386 運輸大巷 1650179。 1882179。 104=311 1200179。 1882179。 104=227 總計 1463 1891 ； ； 19 開采水平數(shù)目和標高 ．水平垂高是指該水平開采范圍的垂高 。 合理的水平垂高的要求： （ 1） 具有合理的區(qū)段數(shù)目； （ 2） 具有合理 的階段斜長； （ 3）要有利于采區(qū)的正常接替 ； （ 4） 經(jīng)濟上有利的水平垂高； （ 5） 證明開采水平有合理的服務(wù)年限及足夠的儲量； （ 6）根據(jù)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，緩斜、傾斜煤層階段垂高 150250 米，急斜為 100150 米； 表 33 水平劃分方案比較表 方案 方案一 方案二 水平數(shù)目 3 2 水平標高 50， 350， 650 150， 450 方案分析 煤炭損失量大，石門過長，開采 困難，難于運輸。 開采合理，便于運輸，比較合 理。 比較結(jié)果 選擇方案二比較合理 綜合以上：本設(shè) 計礦井為 2 個水平，一水平標高為 150，二水平標高為450。 礦井開拓方式為雙立井為主的綜合開拓。 總儲量為 Zc=，設(shè)計生產(chǎn)能力為 ； 服務(wù)年限為 T=Z/AK=(179。 )=。 圖 32 水平劃分示意圖 20 開拓巷道的布置 一 . 開拓巷道布置方式的選擇 開采水平布置的核心問題是運輸大巷的 布 置 ， 運輸 大巷 可有 單煤層布置（稱分煤層運輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運輸大巷 ） 或 全煤組集中布置（稱集中運輸大巷）． 主要根據(jù)煤層的數(shù)目和間距來定。采用分煤層或分組集中大巷時，各煤層（組）大巷之間、各大巷與井底車場之間用主要石門聯(lián)系； 采用集中運輸大巷時，各煤層（組）間用采區(qū)石門聯(lián)系。 由于 煤層傾角 不同 ，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 各種方式的適用條件如下： （ 1）煤層數(shù)多，層間距大小不一致； （ 2）多水平生產(chǎn)，容易解決運輸，通風的干擾； （ 3）按煤層的特點根據(jù)運輸，通風要求組合，經(jīng)濟上有利； （ 1）井田走向長度大，服務(wù)年限長； （ 2）煤質(zhì)牌 號相同，要求分采分運； （ 3）下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； （ 4）適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； （ 5）采區(qū)尺寸大，石門長度不一致。 （ 1）井田走向長度短，服務(wù)年限不長； （ 2）煤層數(shù)不多，層間距大，石門長； （ 3）井底車場或平硐在煤層頂板； （ 4）各煤層底板．均有堅硬巖層． 二 .階段或水平是溝通采區(qū)與井底車場的交通運輸干線，并進行通風、排水及布設(shè)管線。當上一階段采完后，又可作為下一階段或水平的總回風道，其工作年限較長。如果采用單一水平開拓，其工作年限與礦井服務(wù)年限相同。 21 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 方案一方案二方案三 圖 33大巷布置 剖 面示意圖 表 34 開拓方案比較表 方案 方案一 方案二 方案三 開拓巷道布置 在 22下 23下 38下分別布置運輸大巷。 在 22下與 38層下分別布置巖石集中運輸巷 在 38下的巖石中布置一條巖石集中運輸巷道 方案分析 222338間距較大，分層開采，運輸大巷掘進量大，巷道壓煤量大 。 分組集中開采， 22單獨開采，2 38集中開采， 運煤效果好，壓煤量少 ，但掘進費用高，圍護費用高 。 采用集中大巷布置，易于圍護，大巷掘進費用低，便于運輸 。 分析結(jié)果 本設(shè)計礦井采用方案 三 的開拓方案，在 38層下布置巖石集中運輸 大 巷 22 本礦井采用雙立井為主的綜合開拓方式，一主井一副井，采用兩個水平開拓。 井硐位置及坐標 井筒位置 是與井筒的形式、用途密切聯(lián)系 的。 就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標和方位角予以表示，選擇井筒位置的條件： 1. 地面條件 (1) 工業(yè)場地占地面積 (2) 地形與地質(zhì)條件 (3) 煤 在地面 運輸方向 (4) 生產(chǎn)建設(shè)與住宅位 置 (5) 礦井周邊的交通情況 2. 井下條件 （ 1）度和初期工程量 （ 2）地煤柱量 （ 3）質(zhì)條件確定井筒位置 （ 4）輸量確定井筒位置 根據(jù)本井田的實際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置詳見開拓示意圖。 兩立井位于井田中央，坐標分別為： 主井：（ 5024815， 60950）； 副井：（ 5024760， 60930）； 水平數(shù)目及標高 本設(shè)計礦井為 2 個水平，一水平標高為 150米， 二水平標高為 450 米。水平設(shè)置總的原則是盡量加大一個水平的開采范圍，資源儲量和服務(wù)年限，使之適應(yīng)高產(chǎn) 、 高效；集 中化生產(chǎn)的要求，同時盡量減少水平的設(shè)置，基于以上原則，同時根據(jù)本井田的煤層賦存條件，地質(zhì)構(gòu)造等因素，合理的水平劃分方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟評價，該設(shè)計礦井在－ 150m 水平標高處劃分一個水平，階段斜長為 619m，在－ 150m 水平標高上布置水平開拓巷道，第二 23 水平標高為 450m，階段斜長為 970m。井底車場及各類硐室．井田范圍內(nèi)各煤層以－ 150m 開采水平為界，采用上山開采．第二水平采用上、下山開采。 石門 、 大巷數(shù)目及布置 本設(shè)計礦井中，大巷和石門服務(wù)年限較長，運輸能力要求大，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。 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，直接影響著礦井的安全和生產(chǎn)。 一 .影響選擇井底車場形式的因素 （ 1） 井田開拓方式 ： （ 2） 大巷運輸方式及礦井生產(chǎn)能力 ； （ 3）地面 布置 及生產(chǎn)系統(tǒng)； （ 4） 不同煤種需分運分提的礦井 ： 二 .選擇井底車場形式的原則 ： （ 1） 車場的 通過能力，應(yīng) 比 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 有 30%以上的 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)范要求 ； （ 4） 井巷工程量小，建設(shè)投資??；便于維護；生產(chǎn)成本低 ； （ 5） 施工方便，各井筒間、井底車場巷道與主要巷道間能迅速貫通，縮短建設(shè)時間 ； ： （ 1）環(huán)形式：立式 井底車場 、斜式 井底車場 、臥式 井底車場 ； （ 2）折返式：梭式 井底車場 、盡頭式 井底車場 ； 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 24 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 臥式 環(huán)形車場 ，采用兩翼來車的形式。 煤層群的聯(lián)系 煤層群 開采時，由開采水平大巷每隔一定距離（采區(qū)走向長）開掘采區(qū)石門，為各煤層服務(wù)。主要根據(jù)各煤層的間距不同， 傾角 不同 ，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，掘進工程量大。 本設(shè)計礦井井田范圍內(nèi)共有 三 層可采煤層，即 22， 23， 38煤層，參見可采煤層特征表及巷道開拓方案示意圖。 42 00900900125012 0030012 0055020001650800900 圖 34 大巷 石門斷面圖 25 采區(qū)劃分 將井田劃分成若干采區(qū)時，應(yīng)考慮如下所述原則： （ 1）采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，便其適應(yīng)各翼儲量及產(chǎn)量分配； （ 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。 （ 3）根據(jù) 煤炭工業(yè) 礦井 設(shè)計規(guī)范 ，采區(qū)宜雙面布置，當受地質(zhì)條件限制時或安全上有特殊要求時，可單面布置； （ 4）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。 （ 5）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； （ 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）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； （ 8）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)； （ 9）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)； （ 10）對于自然發(fā)火傾向強烈的煤層或圍巖壓力大，難于難護的礦井，采區(qū)尺寸要適當縮小； （ 11）初期采區(qū) 長度 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) 長度 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 九 個采區(qū)， 達產(chǎn)有兩個采區(qū) 。見 采區(qū)劃分示意圖（圖 34）。 26 西一東一東四西三東三東六 圖 35 采區(qū)劃分示意圖 井硐布置和施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐支護 參見綜合柱狀圖和井筒開拓剖面圖。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《 設(shè)計 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。 27 井筒布置及裝備 根據(jù)該設(shè)計礦井年產(chǎn)量、提升方式等實際情況，本設(shè)計礦井井筒平面設(shè)計按有關(guān)規(guī)定布置運輸 1. 符合 有關(guān)規(guī)程 對運輸、通風、管線等布置的要求， 井筒裝備的類型和規(guī)格， 足施工需要； 2. 提升容器與井筒裝備、井壁之間的安全間隙， 利于井筒檢修、維護、清掃和人員通行安全； 3. 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 ； 4. 合理使用斷面空間，減少井筒工程量 ，井筒通過的風量 ； 5. 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； 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。 井筒布置見井筒斷面圖 36， 37。 井硐延伸的初步意見 多水平開拓的礦井，為了保持正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，需要一定時期延深井筒，開拓新的水平。 立井延深復雜，一般沿原有井筒直接下 延 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， 在生產(chǎn)水平減產(chǎn)前必須完成井筒延深和新水平的開拓準備 。 選擇開拓延深方案的原則及要求； （ 1）保持或擴大礦井生產(chǎn)能力； （ 2） 充分利用現(xiàn) 有井巷、設(shè)施及設(shè)備，減少臨時輔助工程量，降低投資； （ 3）積極采用新技術(shù)，新工藝和新設(shè)備。 （ 4）加強生產(chǎn)管理，延深的組織管理與技術(shù)管理，施工與生產(chǎn)緊密配合、協(xié)調(diào)一致，盡量減少延深對生產(chǎn)的影響； （ 5）盡可能縮短新、舊水平的同時生產(chǎn)時間； 28 300D6500150017001601 5