【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)礦井為雞西市城子河煤礦的礦井設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為，井田共劃分為6個(gè)采區(qū)開采，井田內(nèi)有4層可采煤層。平均走向長(zhǎng)4000m，平均傾斜長(zhǎng)3000m，煤層平均傾角16°。市雞西火車站東北約5公里。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)01303340?????礦內(nèi)有運(yùn)煤專用鐵路與國(guó)鐵林密線西雞西車站相連，距離為。公里，往東至正陽(yáng)煤礦公里。此外上有公路通往雞西、勃利、哈達(dá)、四海店等地，交通十分方便。由于井田走向長(zhǎng)度較大，以及煤層地質(zhì)條件等因

　　

【正文】 1 采區(qū)巷道采用分組聯(lián)合布置 . ；大巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條件好 1. 大巷容易維護(hù)；好管理 ，運(yùn)輸條件好 ，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大，效率高 4. 大巷工程量少費(fèi)用低 缺 點(diǎn) 1．掘進(jìn)工程量大時(shí)間長(zhǎng) 2．石門長(zhǎng)度較長(zhǎng)費(fèi)用多 3. 初期工程量大，建井時(shí)間長(zhǎng) 適 應(yīng) 條 件 1. 井底車場(chǎng)在煤層群上部或中間時(shí)，初期工程少，工期大可采煤層數(shù)目多，間距大小不 同 ，煤層分組間距大 3. 可采煤層數(shù)目多，間距大小不同 1. 井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng) 2. 煤層間距小 ，采區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)度短 依據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 4層，即 2 3C、 3B，其中 23與 8平均間距 ,3C與 3B煤層平均間距 m，8與 3C平均間距 m。 針對(duì)上述情況，方案一集中大巷布置，方案二采區(qū)大巷長(zhǎng)度很大，工程量增加，費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)上不合理。故而采用方案一。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)井田采用一對(duì)立井開拓，即主井、副井。另外還設(shè)有回風(fēng)井。 主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井專門用于回風(fēng)。 井筒位置及坐標(biāo) (1)主、副井地處井田儲(chǔ)量中央； 井筒距北部邊界 公里，南部邊界 24 公里，西部邊界 公里，東部邊界 公里； (2)有較好的地形條件：井口處標(biāo)高 +61m，地面坡度不足 3176。，平正土方量??； (3)交通條件好：靠近哈同公路。 確定井筒坐標(biāo)：①主井井口坐標(biāo)： XA=5192416， YA=44459245； ②副井井口坐標(biāo)： XB=5192389， YB=44459288； 主井井口標(biāo)高為 +61 m，副井井口標(biāo)高為 +62 m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 670m，副井井深 670 m，兩井筒中心線間距為 84 m，提升方位角為 23176。，主井井筒直徑 m，副井井筒直徑 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450 mm。 水平數(shù)目及高度 本井田采用兩水平開拓 ,擬定第一標(biāo)高為 350 m,實(shí)行上下山開采 .第二水平擬定標(biāo)高為 650 m，實(shí)行上山開采 。 大巷數(shù)目及布置 本礦井設(shè)計(jì)擬定設(shè)計(jì)一條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。大巷的布置方式擬定選擇煤層大巷、巖石大巷兩種方式。 (1)煤層大巷 選擇煤層大巷時(shí)，煤層頂?shù)装鍛?yīng)該較穩(wěn)定，煤層應(yīng)該較堅(jiān)硬，而且易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小的時(shí)候，這樣的條件可保證巷道較為平直，就可以保證運(yùn)輸設(shè)備正常運(yùn)行；不會(huì)出現(xiàn)瓦斯與煤的突出的情況，亦不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，這時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對(duì)于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設(shè)期間，還有早出煤，出好煤，早投產(chǎn)，投資少以及容易探明地質(zhì)情況的優(yōu)點(diǎn)。 下列情況宜布置 煤層大巷： ① 煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用不高的煤層；煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時(shí)，不宜布置底板大巷的；煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的。 ② 單獨(dú)開拓的薄煤層或中厚煤層；煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個(gè)薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源儲(chǔ)量有限、服務(wù)年限短的；煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； (2)巖石大巷 25 巖石大巷的優(yōu)勢(shì)是很多的，這樣的大巷維護(hù)條件相對(duì)很好，而且投資費(fèi)用低。通過運(yùn)輸功能來選定大巷的方向、坡度，這樣的布置也可以較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響。護(hù)巷煤柱可以留出也可以不留，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。它的缺點(diǎn)主要為巖石工程量相對(duì)比較大，掘進(jìn)的速度相對(duì)慢些，投資的費(fèi)用高，建設(shè)的工期相對(duì)長(zhǎng)些。采用巖石大巷還是煤層大巷在具體的條件下具體分析，而且需要做全面細(xì)致的方案比較才能合理的確定選用什么樣式的大巷。 本設(shè)計(jì)井田對(duì)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 當(dāng)煤層起伏褶曲較多時(shí)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸能力降低；煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高； ② 為了便于巷道維護(hù)，巷道維護(hù)留設(shè)保安 煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大；煤層有自燃發(fā)火危險(xiǎn)時(shí)，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災(zāi)困難。 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)越性還是主要的。在本設(shè)計(jì)井田中，由于煤層間距較小，應(yīng)布置巖石集中大巷。 集中大巷及石門斷面技術(shù)特征詳見圖 36， 37所示。 井底車場(chǎng)形式的選擇 井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)的成敗決定著礦井的生產(chǎn)和安全。井底車場(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，因此井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)是非常重要的步驟之一。 ： 主要有礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式；礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式；礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度；礦井開拓方式；井筒及數(shù)目；礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式等幾點(diǎn)； ：最大程度的提高井底車場(chǎng)的機(jī)械化水平，相對(duì)簡(jiǎn)化調(diào)車作業(yè)，適當(dāng)?shù)奶岣呔总噲?chǎng)的通過能力；井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到未來有可能增產(chǎn)的情況；井底車場(chǎng)富余通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%； 26 53176。19′ 圖 310 石門斷面 表 37 石門斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ m） 凈周長(zhǎng) (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 150 27 53176。19′ 表 38 大巷斷面特征表 應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通；井底車場(chǎng)線路應(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)；為了保護(hù)井底車場(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。 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ m） 凈周長(zhǎng) (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 150 圖 311 大巷斷面圖 (1)環(huán)形式：立式、斜式、臥式； (2)折返式：梭式、盡頭式； ： (1) 施工方便，各井筒間、井底車場(chǎng)與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期；保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富余系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；調(diào)車 簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少；操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范；井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； 28 (2)當(dāng)大巷或石門與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場(chǎng)；井底車場(chǎng)形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時(shí)，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(duì)應(yīng)。 綜上所述，根據(jù)井底車場(chǎng)所處的地質(zhì)構(gòu)造，井筒與大巷的相對(duì)位置及地面生產(chǎn)系統(tǒng)的布置，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦 井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過對(duì)各種形式井底車場(chǎng)的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做 比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井底車場(chǎng)形式為環(huán)形刀式車場(chǎng)。 圖 312 環(huán)行刀式車場(chǎng) 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計(jì)井田煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備， 23＃與 8煤層相距約， 8＃與 3C＃煤層相距約 ， 3C＃與 3B＃煤層相距約 ，故將煤層分為 1個(gè)層組，打三條集中上山。 圖 313 29 采區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)井田走向長(zhǎng)度較大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，欲從井田邊界沿整個(gè)階段前進(jìn)開采，無(wú)論從時(shí)間、投資和實(shí)際開采技術(shù)條件上都要受到限制，并按一定的順序回采，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)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 將井田劃分為采區(qū)時(shí)應(yīng)該考慮如下原則： (1)根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，采區(qū)宜雙面布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)或安全上有特殊要求時(shí)，可單面布置；采區(qū)走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田境界后退式回采； (2)采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開采機(jī)械化水平、 采區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及巷道維護(hù)等因素綜合考慮；初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分一水平采區(qū)，需要沿走向全長(zhǎng)統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，全井合理，更有利于初期生產(chǎn)； (3)采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲(chǔ)量及產(chǎn)量分配；采區(qū)劃分要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界外延的可能性； (4)煤層穩(wěn)定、開采條件好、生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長(zhǎng)度要適當(dāng)增大；開采多煤層井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； (5)初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)長(zhǎng)度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可適當(dāng)加大。 結(jié)合上述原則，本設(shè)計(jì)井田以井田境界內(nèi) 的斷層為界，將整個(gè)井田劃分為6個(gè)采區(qū)，詳見采區(qū)劃分示意圖 38。 采區(qū)劃分示意圖西一東一西二東二東三西三 圖 314 采區(qū)劃分示意圖 30 井筒布置及施工 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù) 本設(shè)計(jì)井田采用雙立井開拓方式，布置兩個(gè)井筒，井筒穿過的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖，詳見綜合柱狀圖。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，對(duì)本設(shè)計(jì)礦井井硐支護(hù)形式提出以下兩種技術(shù)可行方案： 方案一：砌筑式（砂漿砌體） 方案二：整體灌注式 經(jīng)比較，方案二較方案 一相比，有如下優(yōu)點(diǎn)： 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。 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 450毫米。 井硐布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運(yùn)輸方式、通風(fēng)安全等因素，具體遵循原則如下： (1)符合《煤礦安全規(guī)程》《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)通風(fēng)、運(yùn)輸、管線布置的要求，滿足施工需要；有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全； (2)當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對(duì)井筒中各種管線或其他設(shè)備的破壞減小到最低程度； 合理使用斷面空間 ，減少井筒工程量。 主井?dāng)嗝鎴D1: 50副井?dāng)嗝鎴D 1:50 31 根據(jù)設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用斷面尺寸如下： 主井：裝備一對(duì) 12t 多繩提升箕斗，擔(dān)任提煤任務(wù)，并兼作采區(qū)及井底車場(chǎng)的回風(fēng)井；井筒凈直徑 ，井筒深度 670m，采用鋼絲繩罐道，井筒內(nèi)不設(shè)梯子間，亦不敷設(shè)管路電纜。 副井：裝備一對(duì) 1t 礦車雙層四車多繩罐籠（其中一個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)罐籠，另一個(gè)為非標(biāo)準(zhǔn)的加寬罐籠），并給二水平生產(chǎn)時(shí)預(yù)留一個(gè) 1t礦車雙層四車多繩標(biāo)準(zhǔn)罐籠與平衡錘的位置。副井擔(dān)負(fù)升降人員下放材料及設(shè)備、提升矸石和礦井進(jìn)風(fēng)，井筒凈直徑 ，井深 670m，采用型鋼組合罐道，井筒內(nèi)設(shè)梯子間，并敷設(shè)有排水、壓風(fēng)、撒水管路和動(dòng)力、通訊及提升信號(hào)電纜等。罐道梁、管子梁、梯子梁等均采用樹脂錨桿與井壁固定。 井筒延伸的初步意見 如何能保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，那么就需要本礦井將延伸原主副井，本設(shè)計(jì)需要從 350水平延伸至 650 水平。井筒延伸方案主要有以下兩種： 1）方案一：直接延伸原有主副井； 優(yōu)點(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，管理方便，簡(jiǎn)單使用經(jīng)濟(jì)上可行的； 缺點(diǎn)：原有井筒同 時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個(gè)井筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長(zhǎng)度增加，提升能力下降； 2）方案二：暗斜井延伸（即利用暗斜井或暗立井開拓下一水平，原有主副井不延伸） 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，提升能力大，可充分利用原有井筒提力； 缺點(diǎn)：增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備；通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。 通過上述兩種方案比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，初步擬定采用立井延伸方案也就是方案一。 井底車場(chǎng)及硐室 井底車場(chǎng)形式的確 定及論證 井底車場(chǎng)形式的確定是礦井設(shè)計(jì)中非常重要的步驟之一，它的確定應(yīng)該根 32 據(jù)井田地形地質(zhì)條件如何、井型的大小、井田的開拓方式、大巷的運(yùn)輸方式、地面工業(yè)廣場(chǎng)的布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇井底車場(chǎng)的形式。該礦井井底車場(chǎng)形式的選擇可以將下面幾點(diǎn)作為相應(yīng)的依據(jù)： ，年工作日 330d，實(shí)行三八工作制，每日凈提升 16 小時(shí)； ，設(shè)有兩個(gè)開采水平，采用集中大巷布置，兩翼采煤量大致相同； ，所以采用 10t架線式電機(jī)車牽引 ，每列由 15輛礦車組成。那么輔助運(yùn)輸則采用 固定式礦車；矸石掘進(jìn)煤的運(yùn)輸采用 1t 固定箱式礦車，運(yùn)送設(shè)備的礦車用 1t 平板車，運(yùn)送材料的礦車用1t 材料車及集裝箱。矸石、掘進(jìn)煤、設(shè)備和材料可采用混合編組列車。列車長(zhǎng)為 24輛礦車。單個(gè)礦車均采用 600mm 軌距。 、低涌水量礦井地質(zhì)條件相對(duì)較好； 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)的要求，該設(shè)計(jì)礦井?dāng)M定選用 底卸式礦車環(huán)形刀式井底車場(chǎng)。如圖 312 表示。