【導讀】本設計為鐵煤集團大興礦。本礦區(qū)走向長度為。，傾向長度為，煤層平均傾角為12°，礦區(qū)內(nèi)有4層煤全區(qū)可采，且均為厚煤層，煤層平均厚度為。本井田內(nèi)可采儲量為，服務。煤的工業(yè)牌號為肥氣煤。本設計采用立井多水平開拓，分煤層組。集中大巷布置，大巷采用10t蓄電池電機車牽引3t底卸式礦車運輸。

　　

【正文】 太大時，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷 。 各種 方式的適用條件如下： ⒈ 分煤層大巷適用條件 ⑴ .煤層數(shù)不多，層間距大，石門長 ，傾角?。? ⑵ .井田走向長度短，服務年限較短； ⑶ .井底車場在煤層頂板； ⑷ .煤質(zhì)牌號不同，要求分采，分運 ，分別處理； ⑸ .產(chǎn)量 、 風量均大，需要 調(diào)節(jié) ； ⑹ .各煤層底板 ， 均有堅硬巖層 ，巖性穩(wěn)定 。 ⑴ .煤層數(shù) 較 多，層間距大小懸殊 ，石門分布不合理； ⑵ .多水平生產(chǎn)，容易解決 掘進、 運輸，通風的干擾 。 ⒈ 適于煤層層數(shù)多，層間距不大的 大型 礦井； ⒉ 井田走向長度大， 傾角較小且 服務年限 較長 ； ⒊下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護，維護費用 低 ； ⒋自然發(fā)火嚴重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⒌采區(qū)尺寸大，石門長度短； ⒍有利于首采區(qū)的布置 ,在井筒附近的富煤塊段 ,首采區(qū)少遷移或不遷移； ⒎井筒不易穿過厚表土層、厚含水層、斷層、破碎帶、煤與瓦斯突 出煤層或較弱的巖層； ⒏水源、電源較近 ,礦井設在鐵路專用線路、道路布置合理。 本設計井田的可采煤層為 1 1 16煤層，其煤層傾角均在 11176。～13176。 上、下 層 組 間距在 90m 以上，所以根據(jù)本井田的實際情況，本井田采用分 組集中 運輸大巷。 分層組出煤， 減少礦車運行時間和 運輸壓力。 29 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井筒形式和數(shù)目 根據(jù)井田的地形地勢，煤層賦存和瓦斯突出情況等 地質(zhì)構(gòu)造等因素，經(jīng)過第二節(jié)中井筒形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟比較，該礦井采用雙立井開拓，即一主一副 一風井三個井筒 。 井筒位置及坐標 選擇井筒的條件： ⑴ .工業(yè)場地占地面積 ，沿走向方向布置； ⑵ .地形與工程地質(zhì)條件 ，并相有利初期開采； ⑶ .煤的運輸方向 合理； ⑷ .生產(chǎn)建設與住宅位置 及壓煤和水文地質(zhì)條件好。 ⑴ .按運輸量確定井筒位置 ； ⑵ .根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 ，考慮井筒延伸的影響 ； ⑶ .有利于第一水平還應兼顧其它水平 ； ⑷ 初期 工程量 和掘進速度要快。 根據(jù)本井田 的實際情況，并考慮到上述的條件，該設礦井井筒位置詳見開拓示意圖。依據(jù)本井田的儲量分布圖，及剖面圖?？紤]水平劃分及主要巷道布置，確定井口的位置在整個井田的儲量中心，坐標為： 主井坐標： X=38444200 副井坐標： X=38444150 Y=22445200 Y=22445200 水平數(shù)目及高度 對緩傾斜煤層礦井規(guī)定垂高為： 150m～ 250m，但實際工作中已經(jīng)比規(guī)定中有較大提高，大型礦井水平垂高對于緩傾斜增加到 200m～ 400m ， 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，該設計礦井在－ 600m 水平標高處劃分一個水平，階段垂高 200m，在－600m 水平標高上布置水平開拓巷道，井底車場及各類硐室 。 井田范圍內(nèi)各煤層以－ 600m 開采水平為界，采用上山開采 。 30 石門 、 大巷數(shù)目 及 布置 根據(jù)該設計礦井開拓巷道布置方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟評價，確定本 設計礦井采用的開拓巷道布置方式為分 組集中 運輸大巷及采區(qū)石門布置 。 本設計礦井中，大巷和石門服務年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設計在本設計中相同 。 其內(nèi)部設施也相同 。 對不同的煤種要求分采分運，保證原煤質(zhì)量。為實現(xiàn)集中生產(chǎn)，簡化配采關(guān)系，同時生產(chǎn)的煤組不多于兩個。 巷道斷面設計合理與否，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，該設計礦井大巷，石門斷面的各項內(nèi)容見圖 34. 圖 34 大巷斷面圖 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 。 31 由于井筒形式，提升方式，大巷運輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車場的形式也各異。按照礦車在井底車場內(nèi)運行特點，井底車場可分為：環(huán)行式和折返式兩大類型。底卸式礦車運煤時，則一般用折返式車場。 根據(jù)本設計礦井井筒形式及大巷，石門的布置，結(jié)合上述井底車場型式的選擇因素，設計礦井選用 臥式環(huán)行 井底車場 。采用兩翼來車的形式，主石門可以存車。 煤層群的聯(lián)系 本礦區(qū)煤層 13 、 1 16間距有大有小， 適宜分煤 層 組 開采，各煤層間由主石門聯(lián)系。 7 煤層較 遠這層煤 可 單獨開采。 采區(qū)劃分 劃分采區(qū)時，應考慮的原則： ，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 。 ，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 。 ，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； ，便其適應各翼儲量及產(chǎn)量分配； ，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； ，又要充分注意人為境界處延的可能性； ，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)； 8. 初期采區(qū)尺寸要適應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。 ，簡化礦井的運輸系統(tǒng)。 根據(jù)該設計井田的地質(zhì) 構(gòu)造及煤層賦存等因素，結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，以井田內(nèi)自然斷層為界，將整個井田劃分為 四 個采區(qū) 。 詳見圖 35 采區(qū)劃分示意圖 。 32 東一上采區(qū)東二上采區(qū)4 004 505 005 506 004 004 505 005 506 00東二下采區(qū)東一下采區(qū) 圖 35 采區(qū)劃分示意圖 井筒布置和施工 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護 參見綜合柱狀圖和井筒開拓剖面圖。本設計礦井井筒穿過的巖層性質(zhì)大部分為粉砂巖，少部分為中砂巖、細砂巖。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： 表土段：混凝土砌碹 ； 煤層段：料石砌碹 ； 基巖段：錨噴 支護 ； 表土段：混凝土砌碹； 煤層段：料石砌碹； 巖段：錨噴支護 ； 根據(jù)各段巖石性質(zhì)可做進一步的加強支護。 井筒布置及裝備 井筒斷面布置應綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)，運輸方式，通風安全等因素 。 具體遵循原則如下： 、維護、清掃和人員通行安全； ，對井筒中各種管線或其它設備的破壞 33 應減少到最低程度 ，保證人員安全； ，減少井筒工程量 ，降低維護費用。 根據(jù)該設計礦井年產(chǎn)量、提升方式等實際情況，本設計礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運輸設施及 輔助設施 。主、副斷面 見圖示 3 37。 326 1650 1650 326φ7 00 011503501150430115035011503400罐道間距3080提升中心提升中心卸載方向卸載方向信號電纜通訊電纜井筒中心瓦斯管圖 36 主井井筒斷面 主井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進斷面面積 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 180mm 180mm 10mm 方形方型空心型鋼罐道，端面布置采用樹脂錨桿固定拖架。 34 圖 37 副井井筒斷面 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷 面面積 ，掘進斷面積 。井筒深度 800m， 井筒裝備一對 固定式礦車 600mm 軌距，雙層四車剛性立井多繩罐籠，擔負礦井輔助提升任務，兼作進風井筒。采用 180 180 10mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹脂錨桿固定拖架。罐道和井梁，罐道導向?qū)娱g距均按 設計。井筒內(nèi)沒有鋼 玻璃鋼復合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟（一趟預備），井下消防灑水管路。另外，井筒還敷設有動力電纜 、通訊訊號電纜，并設人梯。 井筒延伸的初步意見 為保證水平的正常接替 ，井筒延伸從 600 水平到 800 水平，井筒延伸原則： ； 、設備和設施，減少輔助工程量； ； 根據(jù)本設計礦井水平劃分方案，該設計礦井主副井筒從地面布置到一水平 后需 用暗斜井 延伸 。 35 井底車場及硐室 井底車場形式確定及論證 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，地面的材料和設備通過井筒、井底車場運到各個工作面。排水、通風、動力供應及人員上下等，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 《設計規(guī)范》 。 井底車場形式的確定，應根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小和大巷布置、提升方式及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素確定。該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： 1． 礦井設計能力為 ，年工作日 330d，實行 三八 工作制，每日凈提升為 14h，矸石量點煤產(chǎn)量的 20%；掘進煤點煤產(chǎn)量的 5%。 2． 礦井采用雙立井 開拓 、兩個水平、分 組集中運輸大巷的開拓方式 ； 3． 主立井裝備采用一對 16t 箕斗提升，副井采用 雙層四車剛性立井多繩罐籠提升 ； 4． 水平大巷運輸采用 10t 蓄電池 電機車 牽引， 3t底卸式礦車方式，輔助運輸采用 固定式礦車； 5． 本設計礦井屬高瓦斯、 煤塵爆炸系數(shù)高、 涌水量 較小的 礦井； 6． 本設計礦井井田地質(zhì)條件和開才條件較好。 綜合以上所述，結(jié)合設計要求，本設計礦井選用底卸式礦車運輸， 立井臥式環(huán)行井底車場，石門裝車式。 井底車場的布置、儲車線路、行車線路布置長度 、重車線，副井進、出車線和回車線組成，由于通過各個井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應不同 ； ，應充分考慮各硐室布置 和聯(lián)系的 合理性； 井底車場 硐室工程量 ； ，應盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上； ，滿足礦井技術(shù)經(jīng)濟合理的要求； 、煤炭運輸及開采技術(shù)上的要求。 36 確定存車線長度是井底車場設計中的重要問題，如果存車線長度不足，將會使井下運輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時間增加，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量 。根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度： 、重車線長度各為 ～ 列車長； 、重車線長度， 中小型礦井按 ～ 列車長； ，中小型礦井應能容納 5～ 10 個材料車； 列車和電機車長度之和 。 ①主井空、重車線，副井進、出車線： FJK LLNLnm ??????L 式中： L —— 主井空、重車線 、 副井進、出車線有效長度 ， m； m — 列車數(shù)目，列； n —— 每列車的礦車數(shù)，按列車組成計算確定； KL —— 每輛礦車帶緩沖器的長度 ， m； N —— 機車數(shù) ； JL —— 每臺機車的長數(shù) ； FL —— 附加長度，取 10 m。 經(jīng)過計算，得 主井 L= 22 4+2 +10=151m 副井 L=1 30 ++10= ②材料車線有效長度 SSCC LNLNL ???? 式中： L —— 材料車線有效長度 ， m； CN —— 材料車數(shù) ， 輛； CL —— 每輛材料車帶緩沖器的長度 ， m； SN —— 設備車數(shù) ， 輛； SL —— 每輛設備車帶緩沖器的長度 ， m。 SSCC LNLNL ???? =15 +10 = m； 根據(jù)實際需要，開設水泵硐室和變電所， 取材料車線長 60m。 37 通過能力計算 3 39。 141339。 1239。639。6121314 439。8 5 48339。 239。93 27339。 13t底卸式礦車空車 3t底卸式礦車重車 圖 38 井底車場線路布置圖 5250t，每日運日矸石量為 5250 15%=787t，日產(chǎn)掘進煤為 5250 6%=315t， 3t底卸式礦車日運煤量為 5250 =4988t。 3t 底卸式礦車列車數(shù)為 4988/（ 3 22） =76 列。 根據(jù)礦井矸石量與掘進煤的比例，確定 煤矸石混合列車由 13 輛矸石與 9輛煤車組成。每列矸石車與煤車的載重之比為 3 13/ 9=5/2 故符合要求，日混合列車數(shù)為（ 900+360） /（ 3 13+ 9） =24（列）每日進入井底車場的 3t 底卸式礦車數(shù)與 混合列車數(shù)之比為 76/24=4/2 每一調(diào)度循環(huán)時間為 ，列車進入井底車場平均間隔時間為 ，列車在井底車場平均運行時間為 ， 3t 底卸式礦車 車在井底車場平均運行時間為 ， 3t 底卸式礦車在井底車場平均運行時間為 min， 混合列車在井底車場平均運行進間為 18min。