【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)礦井為七臺(tái)河精煤集團(tuán)公司新興七礦，層總厚度為5米。煤層工業(yè)牌號(hào)為1/3焦煤，設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量。拓方式，劃分為二個(gè)水平，四個(gè)采區(qū)。每個(gè)采區(qū)為雙翼開(kāi)采，三個(gè)。工作面達(dá)產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)時(shí)采區(qū)個(gè)數(shù)為兩個(gè)。采用分層布置，60#層單獨(dú)開(kāi)。采，63#、65#、67#、68#層集中開(kāi)采。大巷運(yùn)輸采用10t架線式電機(jī)。煤工藝為普通機(jī)械化采煤工藝。頂板處理方法為全部跨落法。

　　

【正文】 群的聯(lián)系 設(shè)計(jì)礦井井田范圍內(nèi)共有 5層可采煤層，即 60、 6 6 668層，參見(jiàn)可采煤層特征表及巷道開(kāi)拓方案示意圖，五層煤分兩組采。各煤層間采用石門(mén)聯(lián)系。 22 采區(qū)劃分 將井田劃分成若干采區(qū)時(shí)，應(yīng)考慮如下所述原則： 1）根據(jù)《炭工業(yè)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； 2）如果井田走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過(guò) 1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進(jìn)行后退式回采 ； 3）采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù) 煤層地質(zhì)條件，開(kāi)采機(jī)械化水平，采區(qū)儲(chǔ)量，生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮 ； 4）初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長(zhǎng)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； 5）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(chǔ)量及產(chǎn)量分配； 6）要適應(yīng)充填注砂井，回風(fēng)井的既定位置，使分區(qū)充填，分區(qū)通風(fēng)的聯(lián)系巷道盡量縮短； 7）采區(qū)劃分既要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性； 8）對(duì)于煤層穩(wěn)定，開(kāi)采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長(zhǎng)度要適當(dāng)加大； 9）為了充分發(fā)揮綜合機(jī)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(jī)開(kāi)采的部分要單獨(dú)劃分出采區(qū)； 10）開(kāi)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)； 11）對(duì)于自然發(fā)火傾向強(qiáng)烈的煤層或圍巖壓力大，難于 維護(hù) 的礦井，采區(qū)尺寸要適當(dāng)縮?。? 12）初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)的實(shí)際長(zhǎng)度及電壓降的控制范圍， 后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設(shè)計(jì)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)的斷層為邊界，從而劃分的具體情況見(jiàn) 圖 33 采區(qū)劃分示意圖。 23 西 一 采 區(qū)西 二 采 區(qū)東 一 采 區(qū)東 二 采 區(qū) 圖 33 采區(qū)劃分示意圖 井硐布置和施工 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù) 七臺(tái)河 盆地是在晚侏羅紀(jì)開(kāi)始發(fā)展形成的內(nèi)陸含煤盆地，基底為元古界麻山群，含煤地層是中生界侏羅統(tǒng)雞西群，上覆白堊系華山統(tǒng)陸相沉積，新生界第三系陸相含煤沉積 和玄武巖沉積，第四系河湖相及山間河床，河谷相沉積層 。 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(hù)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(hù) 副井井筒： 表土段：混凝土砌碹 煤層段：料石砌碹 24 基巖段：錨噴 支護(hù) 井硐布置及裝備 井硐布置應(yīng)綜合考慮井硐圍巖性質(zhì) 、 運(yùn)輸方式 、 通風(fēng)安全等因素，具體遵循原則如下： 符合《煤礦安全規(guī)程》，《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)運(yùn)輸、通風(fēng)、管線等布置的要求，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； 當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車(chē)事故，對(duì)井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞應(yīng)減少到最低程度； 合理使用斷面空間，減少井筒工程量。 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量、提升方式等實(shí)際情況，設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸 。 主副井井筒斷面圖 詳見(jiàn) 圖 3 圖 35。 井筒延深 意見(jiàn) 開(kāi)拓延伸的方案的原則 ： 保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力； 充分利用現(xiàn)有井巷，設(shè)施及設(shè)備，減少臨時(shí)輔助工程時(shí)不時(shí)降低投資； 積極采用新技術(shù)，新工藝和設(shè)備； 加強(qiáng)生產(chǎn)管理，延深的組織管理與技術(shù)管理施工與和緊密配合，協(xié)調(diào)一致，盡量減少延深對(duì)生產(chǎn)的影響； 盡可能縮短新、舊水平的同時(shí)生產(chǎn)時(shí)期。 根據(jù)設(shè)計(jì)礦井水平劃分方案，該設(shè)計(jì)礦井主副井筒從地面布置到一水平后需要延伸，但是在進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)勘探后，井筒仍按原有主副井延深。 25 圖 圖 34 主井井筒斷面圖 26 圖 35 副井井筒斷面圖 27 主井井筒特征見(jiàn) 表 32 表 32 主井井筒特征 序號(hào) 名稱 單位 內(nèi)容 1 井型 Mt/a 2 井筒凈直徑 m 3 井筒掘進(jìn)直徑 m 4 井筒凈斷面積 M2 5 井筒掘進(jìn)斷面積 M2 6 井壁支護(hù)形式 混凝土砌壁 7 井壁厚度 Mm 450 8 罐道規(guī)格 球扁鋼組合罐道 9 罐道梁規(guī)格 槽 鋼（ 22b）組合 10 罐道梁層間距 Mm 4000 11 提升容器 兩套 16t單箕斗帶平衡錘 12 井筒裝備防腐材料 電弧噴涂 副井井筒特征見(jiàn)表 33 表 33 副井井筒特征 序號(hào) 名稱 單位 數(shù)量 1 井筒直徑 m 6． 5 2 提升容器 一對(duì) 1t礦車(chē)雙層雙車(chē)罐籠一個(gè)材料罐籠帶平衡錘 3 井筒支護(hù) mm 混凝土井壁 /400 4 罐道規(guī)格 2[16b]臥放 5 罐道梁規(guī)格 [32c] 6 罐道梁層間距 mm 4168 28 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 井底車(chē)場(chǎng)形式的確定及論 證 井底車(chē)場(chǎng)是連接井上下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井下的煤通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)經(jīng)井筒至地面，地面的材料和設(shè)備通過(guò)井筒，井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)到各個(gè)工作面。排水、通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)及人員上下等，也必須通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)。 而井底車(chē)場(chǎng)的形式必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底車(chē)場(chǎng)的形式各異。井底車(chē)場(chǎng)形式必須滿足下要求： 車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力，應(yīng)比礦井生產(chǎn)能力有 30%以上的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； 調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及義叉點(diǎn)少； 操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求； 井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于 維護(hù)，生產(chǎn)成本低； 施工方便，建設(shè)工期短。 設(shè)計(jì)依據(jù)： 1） 礦井生產(chǎn)能力為 ，年工作日為 330天，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每天凈提升時(shí)間 16小時(shí)； 2） 立井開(kāi)拓，井筒位置如圖所示，兩翼來(lái)煤量基本相等； 3） 主井筒凈直徑為 。裝備兩套 16單箕斗，副井筒凈直徑為，裝備 1t雙層雙車(chē)罐籠。 井下主要大巷采用 5t底缷式礦車(chē)運(yùn)煤， 10噸架線式電機(jī)車(chē)牽引，每列礦車(chē)由 18輛礦車(chē)組成。輔助運(yùn)輸采用 1噸固定式礦車(chē)組成，掘進(jìn)煤列車(chē)由 37輛礦車(chē)組成，煤矸混合列車(chē)由 34輛組成，其中煤列車(chē) 10輛，矸石列車(chē) 24輛， 井底車(chē)場(chǎng)設(shè) 1噸翻車(chē)機(jī)處理掘進(jìn)煤。 矸石量占礦井產(chǎn)量的 21%由副井提升，掘進(jìn)煤占 5%，由翻車(chē)機(jī)翻入井底煤倉(cāng)，由主井提升。 主要原則問(wèn)題的確定 車(chē)場(chǎng)形 式，初步設(shè)計(jì)確定為環(huán)形，東西兩翼大巷來(lái)車(chē)均由主石門(mén)進(jìn)入井底車(chē)場(chǎng)； 主副井中心線距離 ，南北相距 30m，東西相距 50m； 車(chē)線有效長(zhǎng)度，主井空、重四線有效長(zhǎng)度原則上按一列礦車(chē) 29 長(zhǎng)考慮，副井的空、重車(chē)線有效長(zhǎng)度為 ， 1噸礦車(chē)翻車(chē)機(jī)空，重車(chē)車(chē)線有效長(zhǎng)度為 ； 調(diào)車(chē)方式，兩翼來(lái)的煤列車(chē)，左翼煤矸混合列車(chē)為折返式調(diào)車(chē)。右翼煤矸混合 列車(chē)調(diào)車(chē)方式為環(huán)形調(diào)車(chē) ； 設(shè)計(jì)采用 30kg/m的鋼軌，采用 600mm軌距， 5號(hào)道岔，線路的曲線半徑為 25m。 井底車(chē)場(chǎng)線路坡度設(shè)計(jì) 按照井底車(chē)場(chǎng)線路坡度設(shè)計(jì)原則，根據(jù) 原煤炭部編制的井底車(chē)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的線路坡度確定如下表 34 表 34 井底車(chē)場(chǎng)線路坡度 序號(hào) 線路名稱 線路區(qū)段 礦車(chē)載重量 t 坡度 %0 備注 主井重車(chē)線 靠近翻車(chē)機(jī)的半列車(chē)長(zhǎng) 1 0 3 0 存車(chē)線其余的一列車(chē)長(zhǎng) 1 23 3 23 主井空車(chē)線 出翻車(chē)機(jī)后不 小于米 1 1520 立井梭式車(chē)場(chǎng) 不在此 限 3 10 副井重車(chē)線 存車(chē)線外 1 79 立井梭式車(chē)場(chǎng)不在此限 3 57 兩阻車(chē)器間 1 1518 3 1518 副井空車(chē)線 罐籠的到第一材料車(chē)道岔 1 1518 3 1013 第一個(gè)材料車(chē)道岔以后 1 79 3 56 5 繞道回車(chē)線 1或 3 ﹤ 10 上坡 井底車(chē)場(chǎng)的布置，存車(chē)線路，行車(chē)路線布置長(zhǎng)度 井底車(chē)場(chǎng)線路布置的要求 1）井底車(chē)場(chǎng)的線路主要由主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線和回車(chē)線組成，由 于 通過(guò)各個(gè)井底車(chē)場(chǎng)的煤種數(shù)量不同，其各線路的 30 數(shù)目和長(zhǎng)度亦相應(yīng)不同； 2）井底車(chē)場(chǎng)線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； 3）井底車(chē)場(chǎng)的線路工程量小； 4）為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車(chē)，機(jī)械推車(chē)需布置在直線段上； 5）盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； 6）線路布置要有利于通風(fēng)； 7）底卸式礦車(chē)的井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問(wèn)題。 存車(chē)線長(zhǎng)度的確定 確定存車(chē)線長(zhǎng)度是井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，如果存車(chē)線長(zhǎng)度不足，將會(huì)使井下運(yùn)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(chē)線過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使列車(chē)在車(chē)場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車(chē)時(shí) 間增加，反而降低了車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力，并增加車(chē)場(chǎng)工程量。根據(jù)我國(guó)煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車(chē)線可以選用下列長(zhǎng)度： 1）副井空、重車(chē)線長(zhǎng)度， 中小型礦井按 － 列車(chē)長(zhǎng)； 2）材料車(chē)線長(zhǎng)度，中小型礦井應(yīng)能容納 5－ 10 個(gè)材料車(chē)； 3）調(diào)車(chē)線長(zhǎng)度通常為 列車(chē)和電機(jī)車(chē)長(zhǎng)度之和。 存車(chē)線長(zhǎng)度的計(jì)算 1） 主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線： L=m n Lk+NLj+Lf 式中： L主井空、重車(chē)線，副井進(jìn)、出車(chē)線有效長(zhǎng)度， m； m列車(chē)數(shù)目，列 ； n每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，按列車(chē)組成 計(jì)算確定 ； Lk每輛礦車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度， m； N機(jī)車(chē)數(shù) ； Lj每臺(tái)機(jī)車(chē)的長(zhǎng)數(shù) ； Lf附加長(zhǎng)度，取 10 m。 經(jīng)過(guò)計(jì)算 得 主井 L=1 22 +2 +10=129 m， 副井 L= 22 ++10= m。 2） 材料車(chē)線有效長(zhǎng)度 L=nc Lc+ns Ls 式中： L— 材料車(chē)線有效長(zhǎng)度， m； nc材料車(chē)數(shù)，輛 ； 31 Lc每輛材料車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度， m； ns設(shè)備車(chē)數(shù)，輛 ； Ls每輛設(shè)備車(chē)帶緩沖器的長(zhǎng)度， m。 L=nc Lc+ns Ls=10 =24 m 根據(jù)實(shí)際需要，開(kāi)設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車(chē)線長(zhǎng) 60m。 線路道岔的計(jì)算 表 35 道岔型號(hào) 序號(hào) 道岔型號(hào) 名稱 轍叉角＆ 主要尺寸（ mm） 質(zhì)量 a b L T L0 1 ZDK/630/5/15 單開(kāi) 11186。18′ 36″ 3967 4333 8300 1734 2 ZDK/630/5/16 渡線 11186。18′ 36″ 3967 4333 15934 1600 8000 3476 3 ZDC/630/3/15 對(duì)稱 18186。26′ 06″ 2560 2852 5375 1235 單開(kāi)道岔非平行線路聯(lián)接 已知 ： 道岔 ZDK630/5/15,a=3967mm,b=4333mm,amp。=11 176。 18′ 36″R=25000mm,amp。=45176。 查《窄軌道岔線路聯(lián)接手冊(cè)》得： m=13739mm,n=10765mm,H=7612mm,T=7808mm,Kp=13511mm 單開(kāi)道岔平行聯(lián)接計(jì)算 已知 ： 道岔 ZDK630/5/15,a=3967mm,b=4333mm,amp。=11 176。 18′ 36″R=25000mmm 查《窄軌道岔線路聯(lián)接手冊(cè)》得： L=14424mm,c=1350mm,n=5682mm,D=12408mm IV型垂直三角道岔線路聯(lián)接 已知 ： 道岔 ZDK630/5/15,a=3967mm,b=4333mm,amp。=11 176。 18′ 36″R=25000mmm 則 B=90176。 B1=90176。 amp。=78176。 41′ 24″ T1=Rtan()=20495mm L=a+b+R+s=34900mm K=(b+R)/cosamp。bT1=5086mm M=(b+k+T1)sinamp。+T1=26362mm 32 通 過(guò)能力計(jì)算 井底車(chē)場(chǎng)線路布置圖見(jiàn)圖 36 52413 1—— 主井 2—— 副井 3主井重車(chē)線 4—— 主井空車(chē)線 5—— 主要運(yùn)輸巷道 圖 36立井臥式環(huán)形井底車(chē)場(chǎng) 礦井日產(chǎn)原煤 2500t，每日矸石量為 3000 =450t ， 5t底卸式礦車(chē)日運(yùn)煤量為 2500 =2375t 。 5t底卸式礦