【導讀】本設計礦井為七臺河精煤集團公司新興一礦新井設計。井田內(nèi)共劃分為2個水平開采，共有47#、48#、49#、50#、51#、58#、60#、63#、65#、67#、68#共10層可采煤層。煤層總厚度為15m。煤層工業(yè)牌號為1/3焦煤，設計井田的可采儲量為。用雙立井開拓方式,共六個采區(qū)，采區(qū)為雙翼開采，兩個工作面達產(chǎn)。大巷采用10t架線式電機車牽。法為全部跨落法。

　　

【正文】 A=5070579 YA=85689 （ 2）副井井口坐標為： XB=5070518 YB=85760 主井井口標高為 +185m，副井井口標高為 +185m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 435m，副井井深 435m，兩井筒中心線間距為 60m，提升方位角為 25176。，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450mm。 水平數(shù)目及高度 新興一礦采用多水平開拓 ,擬定第一水平為 150m,本井大部分采區(qū)的煤層淺部標高在 +100,階段垂高為 250m,實行上山開采。第二水平擬定標高為 400m，實行上下山開采。 石門 大巷 (運輸大巷 回風 大巷 )數(shù)目及布置 ：二條運輸大巷。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，對于各種大巷布置方式分述如下： （ 1）煤層大巷：當煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅硬，易維護，煤層起伏和斷層、褶皺小時，可保證巷道較為平直，保證運輸設備運行；沒有瓦斯與煤的突出，無嚴重自燃發(fā)火等情況下，應優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質(zhì)情況的優(yōu)點。 （ 2）巖石大巷： 優(yōu)點很多，如維護條件好，費用低。大巷方向、坡度可根據(jù)運輸?shù)裙δ芤筮x定 ，而較少受地質(zhì)構造的影響?？刹涣艋蛏倭糇o巷煤柱，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。缺點主要為巖石工程量大，掘進速度慢，投資費用高，建設工期長。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細致的方案比較才能合理的確定。 本設計井田對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： 1． 煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高； 2． 當煤層起伏褶曲較多時，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機車運行速度受到限制， 22 運輸能力降低； 3． 為了便于巷道維護，巷 道維護留設保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； 4． 煤層有自燃發(fā)火危險時，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災困難。 綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點大于優(yōu)點，巖層大巷的優(yōu)越性是主要的。在新興一礦井田中，由于 4 4 4煤層間距小且為主采煤層， 5 5 60、 6 6 6 68煤層間距小于 75 米，均可布置巖石集中大巷。所以采用方案二：巖石大巷布置。 大巷與石門服務年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設計基本相 同，斷面尺寸詳見圖 36，圖 37。 運輸大巷斷面圖 圖 36 運輸大巷斷面圖 23 圖 37 石門斷面圖 井底車場形式的選擇 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，因此井底車場設計是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 ： （ 1）井底車場通過能力，應大于礦井設計生產(chǎn)能力的 30%； （ 2）井底 車場設計時，應該考慮到增產(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該結構簡單，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)應該留設相應的保安煤柱。 ： （ 1）環(huán)形式：立式、斜式、臥式； 24 （ 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）井巷工程量少，建設投資省，便于維護，生產(chǎn)成本低； （ 3）調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交岔點少； （ 4）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； （ 5）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； （ 6）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。 綜上所述，結合本設計礦井的有關設計參數(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，本設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 新興一礦煤層群開采時的聯(lián)系方式是分組聯(lián)合開采，即 4 4 4煤層聯(lián)合開采， 5 5 60、 6 6 6 68煤層聯(lián)合開采，準備巷道為10 個煤層共用，大巷采用分組集中布置方式。煤層傾角一般在 18176。左右。 采區(qū)劃分 將井田劃分為若干采區(qū)時應該考慮如下原則： 《煤炭工業(yè)設計規(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； ， 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； 、開采機械化水平、采區(qū)儲量、生產(chǎn)能力及巷道維護等因素綜合考慮； ，需要沿走向全長統(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)； ，使其適應各翼儲量及產(chǎn)量分配； ，又要充分注意人為境界外延的可能性； 、開采條件好、生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當增大； ，應盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞 集中生產(chǎn)； 結合上述原則，本設計井田以井田境界內(nèi)的斷層為界，將整個井田劃分 25 為 6個采區(qū)，詳見圖 38。 圖 38 采區(qū)劃分示意圖 井筒布置和施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護 新興一礦有兩個立井井筒，一主一副，所穿巖層性質(zhì)詳見圖 12， 本設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《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》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 基巖段：錨噴支護 井硐穿過巖層主要為細砂巖。井硐支護見表 33。 東一中一 西一東二中二西二 26 表 33 立井井筒支護類型 井筒布置及裝備井筒平面設計的依據(jù)和要求 （ 1）提升容 器的種類、數(shù)量、度火的外形尺寸； （ 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。 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 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、組合鋼板等住戶結構。 丘賓筒、地面預制混凝土構件強度高 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 27 （ 1）箕斗提升的井筒不應兼作風井； （ 2）井筒平面內(nèi)布置提升容器時，所允許的間隙不應過?。? （ 3）井筒允許最大風速不超過表 34 的要求； 表 34 井筒允許最大風速 井筒名稱 允許最大風速（ m/s） 無提升設備的風井 15 專為升降物料的風井 12 升降人員和物料的風井 8 設梯子間的風井 8 修理井筒時 8 （ 4）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。 井筒布置詳見圖 39，圖 310。 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 150m 水平延伸至 500m 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，不適合下延，可推薦用膠帶輸送機 暗斜井延深，詳見表 35。 28 表 35 設計延深方式 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。 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 ，只進行清理、安裝罐道梁 用人員少 發(fā)生干擾 新開暗井 ，不能下延或不經(jīng)濟 60 萬噸 /年 絞車設備 制 人員多 延深與暗井結合 副井能力大，允許繼續(xù)延深 段 絞車 會發(fā)生干擾 提升人員較多 新建與延伸結合 ，需要增加風量，地面場地允許 ，地質(zhì)條件允許 升系統(tǒng) 原有設備能力 力 地 29 圖 39 主井井筒斷面圖 D700055303840500202040045001050105016001600450144012504001000800800500 圖 310 副井井筒斷面圖 30 井筒延伸的初步意見 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，新興一礦將延伸原主副井，從 150m水平延伸至 400m水平。井筒延伸方案主要有以下兩種： 方案一：直接延伸原有主副井。 優(yōu)點：可以充分利用原有設備和設施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費用低，管理方便。 缺點：接井技術難度大，延伸兩個井筒的施工組織復雜，延伸后提升長度增加，提升能力下降。 方案二： 暗斜井延伸 。 優(yōu)點：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡單。 缺點： 原有井筒同時擔負生產(chǎn)和延伸任務，施工和生產(chǎn)相互干擾，增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設備 ,通風系統(tǒng)復雜。 通 過上述兩種方案比較， 決定采用直接延伸原有主副井方案。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場形式必須滿足下列要求： ； ，管理方便，彎道及分岔點少； ，符合有關規(guī)程規(guī)范； ，建設投資省，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）可布置為折返式，亦可布置為環(huán)形式，但其裝車站的線路必須與其對應，即卸載站為折返式，采區(qū)裝車站也為折返式。 根據(jù)以上原則新興一礦采用環(huán)形臥式井底車場。 井底車場的布置 存儲線路 行車線路布置長度 （ 1）井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進、出車線和回車線 31 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。 （ 2）井底車場線路布置時，應充分考慮各硐室布置的合理性； （ 3）井底車場的線路工程量小； （ 4）為保證運行安全，應盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上； （ 5）盡量減少道岔和交岔點； （ 6）線路布置要有利于通風； （ 7