【導讀】99＃煤層，煤層總厚度為10m。井田走向長，傾斜長，煤。層的工業(yè)牌號為1/3焦煤。本礦井設計采用雙立井開拓，劃分為兩個水平。機械化采煤工藝。頂板處理方法為全部跨落法。

　　

【正文】 運輸費 少 差 優(yōu) 13 采區(qū)運輸費和井筒提升費 少 中 差 14 排水費 少 優(yōu) 優(yōu) 15 通風費 少 差 優(yōu) 19 兩者之間的區(qū)別在于巖石巷道掘進費用以及它們的維護費用、運輸費用。經粗略比較一方案的費用遠遠大于二方案，所以該設計礦井選擇方案二。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井 硐形式和數目 本設計井田采用 雙立 井開拓，即主井、副井。主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設備及兼作進風井。 井硐位置及坐標 井筒的確定 理由為： ：井筒距北部邊界 公里，南部邊界 公里，西部邊界 公里，東部邊界 公里； ：井口處標高 +，地面坡度不足 3176。，平正土方量較?。? ： （ 1） 主井井口坐標為： XA=429400 YA=5065200 （ 2） 副井井口坐標為： XB=429500 YB=5065200 主井井口標高為 +，副井井口標高為 +，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 ，副井井深 ，兩井筒中心線間距為 75m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，井壁均厚度 400mm。 主、副井壁充填混凝土厚度為 50mm 水平數目及高度 本井田采用多水平開拓 ,擬定第一水平為 200m,本井大部分采區(qū)的煤層淺部標高在 +245m,階段垂高為 +445m,實行上山開采 .第二水平擬定標高為500m，階段垂高為 300m,實行上山開采。 石門、大巷 (運輸大巷、回風大巷 )數目及布置 ：一條運輸大巷。 ：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： 20 （ 1）煤層大巷： 一般用于單層煤開采， 當煤層頂底板較穩(wěn)定，煤層較堅硬，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，節(jié)省投資以及探明地質情況的優(yōu)點。 （ 2）巖石大巷： 大巷布置在巖石中 維護條件好，費用低。大巷方向、坡度可根 據運輸等功能要求選定，受地質構造的影響 較小 。可留少 量 煤柱，煤的損失少，安全條件好。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。 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。因此，根據 新鐵四礦 地質條件，運輸大巷和回風大巷采用巖石大巷布置。 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 38。 21 圖 38 大巷、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。 （ 1）礦井設計生產能力及工作制度 ； （ 2）礦井開拓方式 及 井筒及數目 ； （ 3） 礦井主要運輸巷道的運輸方式 ； （ 4） 礦井地面及井下生產系統(tǒng)的布置方式 。 22 ： （ 1）井底車場富裕通過能力，應大于礦井設計生產能力的 30%； （ 2）井底車場設計時，應該考 慮到增產的可能性； （ 3）盡可能提高井底車場的機械化水平，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 。 ： 表 39 立井井底車場的基本類型 表 類型 結構特點 適用條件 環(huán)形式 立式 、副井距主要運輸大巷較遠，有足夠長度的布置存車線 萬 t/a 的礦井 60 萬 t/a，增加回車線可提高到 90120 萬 t/a 斜式 6090 萬 t/a 的礦井 梭式 、副井距主要運輸大巷較近 適用于 6090 萬 t/a 的礦井 折返式 梭式 利用主要運輸大巷作主、副井空、重車線、調車線、回車線 利用于大型底縱卸式、底側卸式礦車，可用于大型礦井 盡頭式 利用石門作主井空、重車線 利用于大型底縱卸式、底側卸式礦車，可用于大型礦井 ： （ 1）保證礦井生產能力，有足夠的富裕系數，有增產的可能性； （ 2）調車簡單，管理方便，彎道及交岔點少； （ 3） 井巷工程量少，建設投資省，便于維護，生產成本低； （ 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、底側卸式礦車時，亦可布置環(huán)形式。但其裝車站的線路布置必須與其相對應。 綜上所述，結合本設計礦井的有關設計參數，通過對各種形式井底車場 23 的適用條件及優(yōu)缺點做簡單比較后，初步擬定本設計井田井底車場形式為環(huán)形立式。 煤層群的聯系 本設計井田煤層群開采時的聯系方式是聯合準備，即 57 號、 59 號、 60號、 62 號、 65 號煤層組成統(tǒng)一的 準 備 系統(tǒng)，準備巷道為五個煤層共用，大巷采用集中布置方式。煤層傾角一般在 24176。左右，各煤層平巷為水平布置時，常采用石門聯系。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系。 采區(qū)劃分 本設計礦井井田走向長度大，欲從井田邊界沿整個階段用后退回采，無論從時間上，投資上和實際開采條件上都要受到限制，勢必按技術要求沿走向將井田劃分成采區(qū)并按采區(qū)前井方向回采。每個采區(qū)有一套生產設施，包括上下山提升，運 輸設備，以便獨立地進行生產與準備。 將井田劃分成若干采區(qū)時，應考慮如下所述原則： 《礦井 設計規(guī)范 》 ，采區(qū) 盡可能實行 雙 翼 布置，當受地質條件限制時可單 翼 布置； ，開采機械化水平，采區(qū)儲量，生產能力與巷道維護等因素綜合考慮； ，便其適應各翼儲量及產量分配； ，應盡量聯合布置采區(qū)，搞集中生產； 后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據該設計井田的地質構造及煤層賦存等因素 ； ，開采條件好，生產能力大的采區(qū)，走向長 度要適當加大； ，難于難護的礦井，采區(qū)尺寸要適當縮小 。 結合上述采區(qū)劃分原則，本設計礦井第 一水平劃分為六個采區(qū)，采區(qū)劃分見圖 310。 24 + 2 0 0+ 1 5 0+ 1 0 0+ 5 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0+ 2 0 0+ 1 5 0+ 1 0 0+ 5 0177。0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0+ 2 3 2 . 2+ 2 4 1 . 3177。0+ 2 0 0+ 1 5 0+ 1 0 0+ 5 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0+ 2 0 0+ 1 5 0+ 1 0 0+ 5 0177。0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0+ 2 3 4 . 2+ 2 4 3 . 2177。0一采區(qū) 二采區(qū)三采區(qū)四采區(qū)六采區(qū) 五采區(qū) 圖 310 采區(qū)劃分圖 井筒布置及施工 井硐穿過的巖層性質及井硐維護 表 311 立井井筒支護類型 表 經比較， 本設計井筒支護形式為：混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為 400 毫米。 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 井筒各種施工方法包括基巖井壁 澆 注應用 整體性好，強度較高 防水性能好 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 噴射過程中，回強率高 整體預制式 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。 地面預制混凝土構件強度高 混凝土右切塊在深砂層中，必須與防水材料配套使用 25 井硐布置及裝備 井筒斷面布置應綜合考慮井筒圍巖性質、運輸方式、通風安全等因素，具體遵循原則如下： 通風、運輸、管線布置 要 滿足施工需要； 、維護、清掃和人員通行安全； ，減少井筒工程量。 主井為提升煤所用，其直徑為 米，副井為提升矸石、運料和人員兼入風 所用，其直徑為 米。 主副井都采用料石砌碹支護和混凝土錨噴，主、副井壁厚均為 400mm,主、副井壁充填混凝土厚度為 50mm， 主副井井筒斷面見 圖 312， 313。 圖 312 主井井筒斷面 26 圖 313 副井井筒斷面 主井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進斷面面積 ，井筒深度 725m。井筒內裝備一對 12t 鋼絲繩罐籠，利用立井多繩箕斗進行提 升，端面布置采用樹脂錨桿固定拖架。 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進斷面積 43m2。井筒深度 725m，井筒裝備一對 3t 礦車雙層單車普通罐籠， 600mm 軌距，擔負礦井輔助提升任務，兼作進風井筒。利用立井鋼絲繩提升，端面采用樹脂錨桿固定拖架。罐道和井粱，罐道導向層間距均按 設計。井筒內設有玻璃鋼復合材料梯子，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟，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。 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，本礦井將延伸原主副井，從 200 27 水平延伸至 500。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，轉運環(huán)節(jié)少，經營費用低，管理方便。 缺點：原有井筒同時擔負生產和延伸任務，施工和生產相互干擾，接井技術難度大；延伸兩個井筒的施工組織復雜。 方案二：暗斜井延伸 優(yōu)點：生產與延伸相互干擾小，系統(tǒng)簡單，提升能力大，可充分利用原有井筒提升能力。 缺點：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，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征 ，初步決定采用立井延伸方案。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場形式的確定應該根據井田地質條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運輸方式、地面布置及生產系統(tǒng)等因素來選擇。該礦井井底車場形式的選擇依據如下： ，年工作日 330 天，實行四六工作制，每日凈提升 14 小時； ，兩個開采水平，集中大巷布置，兩翼來煤； 3t 底卸式礦車運煤， 10t 架線式電機車牽引，每列車由 17輛礦車組成。輔助運輸采用 1t 固 定式礦車。掘進煤列車由 37輛礦車組成，煤矸混合列車由 28 輛礦車組成，其中煤車 9 輛，矸石車 19 輛。井底車場設 1t 翻車機處理掘進煤。 、低涌水量礦井； 綜合以上所述，結合設計要求，經分析比較后，本設計礦井選用環(huán)形立式井底車場。 井底車場的布置、存儲線路、線路布置長度 1．井底車場線路布置的要求 （ 1）井底車場線路布置時，應充分考慮各硐室布置的合理性； 28 （ 2）井底車場的線路工程量??； （ 3）盡量減少道岔和交岔點； （ 4）線路布置要有利于通風； （ 5）底卸式礦車的井底車場設計要 注意調頭問題。 2．存車線長度的確定 存車線長度 計算 是井底車場設計中的重要 環(huán)節(jié) ，如果存車線長度不足，影響礦井生產能力；反之，如果存車線過長，會使列車在車場內的調車時間增加，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。各類存車線可以選用下列長度： （ 1）大型礦井的主井空、重車線長度各為 － 2 列車長； （ 2）副井空、重車線長度，大型礦井按 － 列車長； （ 3）材料車線長度，大型礦井應能容納 15 個材料車 。 （ 1） 主井空、重車線，副井進、出車線： L=mnLk+NLj+Lf 式中： L— 主井空、重車線，副井進、出車線有效長度， m； m列車數目，列； n