【正文】 1300小計(jì)后期主井井筒8273497副井井筒827井底車場(chǎng)800主石門700475213004752運(yùn)輸大巷36005000小計(jì)共計(jì)表46 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)項(xiàng)目方案一方案三工程量/萬(wàn)t單價(jià)/費(fèi)用/萬(wàn)元工程量/萬(wàn)t單價(jià)/費(fèi)用/萬(wàn)元運(yùn)輸提升 采區(qū)上、下山一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段小計(jì)大巷及石門一水平二水平小計(jì)立井、暗斜井小計(jì)運(yùn)提費(fèi)合計(jì)維護(hù)采區(qū)上山費(fèi)35052923506279排水費(fèi)一水平1. 525二水平小計(jì)合計(jì)表47 費(fèi)用匯總表方案二方案四費(fèi)用/萬(wàn)元百分率/%費(fèi)用/萬(wàn)元百分率/%初期建井費(fèi)100基建工程費(fèi)100生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)100總費(fèi)用114117100 經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果分析在上述經(jīng)濟(jì)比較中，由計(jì)算結(jié)果可見，方案二和方案四的總費(fèi)用相差較為明顯，%。方案二和方案四優(yōu)缺點(diǎn)分析如下：方案二：1）由于方案二水平在800 m，較方案四的560 m為深，故方案二的初期建井費(fèi)用比方案四多；2）單水平開拓系統(tǒng)簡(jiǎn)單，不需要延伸井筒，從而更有利于集中生產(chǎn)。3）下山開采時(shí)，沒有折返運(yùn)輸，總的運(yùn)輸工作量較小，故生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)比方案四少。方案四：1）由于第一水平較淺，有利于減少初期投資。2）由于方案四多加了一個(gè)水平，故基建費(fèi)多余方案二；3）礦井深部采用上山開采技術(shù)上占優(yōu)，運(yùn)煤能力大，但有折返運(yùn)輸，運(yùn)輸工作量較大。4）井筒需要延伸，從而影響礦井生產(chǎn)，不利于集中化生產(chǎn)。且由于礦井第二水平儲(chǔ)量較少，從而將提高噸煤成本。盡管方案四能夠使礦井早投產(chǎn)，但考慮到基建投資較大，且單水平開拓更利于集中生產(chǎn)，參考以上分析和計(jì)算結(jié)果，礦井開拓方案選擇經(jīng)濟(jì)上較優(yōu)的方案二。 礦井基本巷道 井筒1）主井主井井筒內(nèi)布置一對(duì)16 t長(zhǎng)形箕斗，提升機(jī)采用多繩摩擦提升機(jī)，組合鋼罐道。主井擔(dān)負(fù)全礦的煤炭提升任務(wù)。井筒平面布置及井筒特征表如圖45所示。2）副井根據(jù)礦井輔助運(yùn)輸量（提升量）及不可拆件最大外形尺寸和重量， m，其內(nèi)裝備一對(duì)雙層單車罐籠和玻璃鋼梯子間，組合鋼罐道。副井擔(dān)負(fù)全礦材料、人員、設(shè)備等的升降任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井。井筒特征表、井筒平面布置如圖46所示。3）風(fēng)井根據(jù)礦井實(shí)際：井田尺寸較小，且瓦斯很低，煤層無(wú)自然發(fā)火傾向。設(shè)計(jì)礦井采用中央并列式通風(fēng)，風(fēng)井布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。井筒特征表、井筒平面布置如圖47所示。4）井筒特征主井、副井與風(fēng)井井筒特征見表48。表48 井筒特征表井筒名稱井口標(biāo)高/m提升方位角/186。傾角/186。斷面形狀深度/m井筒裝備主井+40090圓870箕斗副井+40090圓845罐籠風(fēng)井+4090圓830 圖45 主井井筒斷面布置圖 圖46 副井井筒布置圖 圖47 中央風(fēng)井?dāng)嗝娌贾? 井底車場(chǎng)1）井底車場(chǎng)形式根據(jù)主、副井筒及大巷布置的相對(duì)位置關(guān)系，設(shè)計(jì)確定采用立井臥式車場(chǎng)。如圖48所示。2）井底車場(chǎng)調(diào)車方式井底車場(chǎng)的調(diào)車方式有以下四種：電機(jī)車牽引重列車駛?cè)胲噲?chǎng)重車線，電機(jī)車摘鉤繞到列車尾部，將列車頂入主、副井重車線；設(shè)置專用調(diào)車機(jī)車，調(diào)車絞車或鋼絲繩推車機(jī)等專用調(diào)車設(shè)備，當(dāng)由電機(jī)車牽引的重列車駛?cè)胝{(diào)車線后，電機(jī)車摘鉤，駛向空車線牽引空車調(diào)車作業(yè)由專用設(shè)備完成；在調(diào)車線上始終存放一列重車，在下一列重車駛?cè)胝{(diào)車線的同時(shí)將原來(lái)的重列車頂入主井重車線，新牽引進(jìn)的重列車存放在調(diào)車線；電機(jī)車牽引重列車行至分車道岔前10~20 m進(jìn)行減速，并在行進(jìn)中電機(jī)車與重列車摘鉤，電機(jī)車加速駛過(guò)分車道岔后，將道岔搬回原位，重列車借助慣性駛向重車線。綜合考慮以上四中調(diào)車方式，根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，本著快速、簡(jiǎn)便的原則，設(shè)計(jì)采用第二種調(diào)車方式，即頂推調(diào)車。3）驗(yàn)算主、副井空重車線長(zhǎng)度由于井下煤炭采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，所以，主井的空重車線不需驗(yàn)算。 —6A，其外形尺寸為：240010501200（mm）（長(zhǎng)寬高）。參考煤礦現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，一列車一般為20輛礦車，則一列車長(zhǎng)度為48 m。 m， m，均大于1列車的長(zhǎng)度，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。 圖48 井底車場(chǎng) 6. 中央變電所 7. 中央水泵房 井底車場(chǎng)硐室1）主排水泵房及水倉(cāng)主排水泵房布置2臺(tái)水泵，一臺(tái)使用，一臺(tái)備用。礦井正常涌水量為60 m3/h，最大涌水量為120 m3/h。水倉(cāng)容量按容納8 h礦井正常涌水量考慮，總?cè)萘繛?80 m3/h。取水倉(cāng)斷面為6 m2，則礦井內(nèi)水倉(cāng)的長(zhǎng)度應(yīng)為：L=480/6=80 m，則設(shè)計(jì)內(nèi)水倉(cāng)的長(zhǎng)度為90 m。2）主變電所主變電所與主排水泵房聯(lián)合布置，經(jīng)通道與井底車場(chǎng)相通。3）井底煤倉(cāng)井底煤倉(cāng)的有效容量可按下式計(jì)算：Qmc = (~)Amc 式中：Qmc —— 井底煤倉(cāng)有效容積，t； Amc —— 礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量，t； ~ —— 系數(shù)。大型礦井取小值，中型礦井取大值。，礦井設(shè)計(jì)的日產(chǎn)量為3700 t，則需要井底煤倉(cāng)的有效容量為：Qmc ==740 t設(shè)計(jì)主井井底煤倉(cāng)為一圓形立倉(cāng)，漏斗采用雙曲線型，坐落于主井井底，煤倉(cāng)中心線距主井中心線為25 m， m，有效裝煤高度為20 m。最大容量為790 t。4）箕斗裝載硐室箕斗裝載硐室采用全上提式布置。5）主井井底清理撒煤硐室根據(jù)箕斗硐室的布置形式，主井井底清理撒煤硐室布置在副井井底車場(chǎng)水平，通過(guò)撒煤清理斜巷與輔助運(yùn)輸大巷聯(lián)系，撒煤經(jīng)裝載進(jìn)入膠帶大巷煤流系統(tǒng)。6）爆破材料庫(kù)礦井采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)，爆破材料主要用于回采工作面強(qiáng)行放頂和巖巷掘進(jìn)，用量較小，因此設(shè)計(jì)確定井下不專門設(shè)爆破材料庫(kù)，所需爆破材料庫(kù)由井上直接供應(yīng)。7）其他硐室井底車場(chǎng)內(nèi)還布置有等候室、水倉(cāng)清理絞車硐室、消防材料庫(kù)及蓄電池機(jī)車檢修硐室等。 井底車場(chǎng)巷道及硐室支護(hù)根據(jù)井底車場(chǎng)圍巖狀況，為加速施工速度，確定井底車場(chǎng)巷道掘進(jìn)方式為鉆爆法，支護(hù)以混凝土砌碹為主，特殊硐室采用鋼筋混凝土砌碹支護(hù)。 井底車場(chǎng)鋪軌副井井底車場(chǎng)擔(dān)負(fù)全礦材料、人員等輔助運(yùn)輸任務(wù)，運(yùn)量較小。但在運(yùn)輸采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、液壓支架等主要設(shè)備時(shí)，不可拆解的零件重量大，為此確定井底車場(chǎng)鋪軌采用24 kg/m軌型，鋼筋混凝土軌枕。 主要開拓巷道主要開拓巷道主要有軌道進(jìn)風(fēng)大巷、膠帶回風(fēng)大巷，這些巷道的服務(wù)年限比較長(zhǎng)，要求能長(zhǎng)時(shí)間的滿足礦井生產(chǎn)的需要，所以采用半圓拱形斷面，并布置在9煤煤層底板。井底車場(chǎng)、石門、大巷均采用半圓拱形斷面。巷道斷面尺寸根據(jù)《煤炭安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行確定并進(jìn)行風(fēng)速校驗(yàn)。（參見第9章通風(fēng)與安全部分）。1）軌道運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)大巷如圖49所示， m2， m2，支護(hù)方式為錨噴，噴射厚度為200 m，錨深2080 m。2）膠帶運(yùn)輸大巷如圖410所示， m2， m2，支護(hù)方式為錨噴，噴射厚度為200 m，錨深2080 m。圖49 軌道運(yùn)輸大巷端面 圖410 皮帶運(yùn)輸大巷斷面5 準(zhǔn)備方式—采區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特征 采區(qū)位置及范圍礦井首采采區(qū)位于井田南部，東鄰南二采區(qū)，西接工業(yè)廣場(chǎng)上保護(hù)煤柱邊界，南部以井田南部邊界為界，北以斷層為界。 km，傾向長(zhǎng)平均約810 m，采區(qū)垂高210 m。 采區(qū)煤層特征本采區(qū)所采煤層為7煤和9煤，其煤層特征見表51：表51 煤層特征表煤層名稱煤厚/m傾角/176。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性容重/tm3硬度牌號(hào)713單一穩(wěn)定f=氣煤913單一穩(wěn)定f=氣煤本采區(qū)瓦斯含量較低，主要涌出氣體為CH4，另外含有一定量的CO2， m3/t，屬于低瓦斯礦井。煤塵無(wú)爆炸性，煤層無(wú)自燃發(fā)火傾向。 地質(zhì)構(gòu)造該采區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)大的構(gòu)造，煤層走向起伏不明顯，傾角13176。左右，無(wú)明顯的變緩、變陡趨勢(shì)。 頂?shù)装逄匦?）7煤頂?shù)装鍘r性及類型該煤層直接頂板以灰至深灰色粉砂巖為主，厚度０~ m，局部相變?yōu)檎惩翈r，泥巖；巖性致密，常含菱鐵礦結(jié)核，富含植物化石。部分被中粗砂巖沖刷代替，中粗砂巖成份以長(zhǎng)石、石英為主，~25 m，平均9 m，灰~灰白色，以中粒為主，硅泥質(zhì)~泥質(zhì)膠結(jié)，顆粒分選磨圓度中等，常含泥巖、粉砂巖包體；夾有菱鐵礦結(jié)核細(xì)條帶（鮞粒顯示）、炭泥質(zhì)條紋及鏡煤透鏡體等，示韻律分選及斜層理等，厚度變化較大。7煤直接頂為粉砂巖時(shí)，該層為煤層老頂。底板多為深灰色粉砂巖，厚度0~ m，平均4 m，上部有時(shí)有一層粘土巖，或相變?yōu)槟鄮r；水平層理，含植物化石。局部為粉細(xì)砂巖互層，~ m，平均7 m，淺灰～深灰色，厚度不均，變化較大，常被砂巖代替，夾菱鐵礦條帶；與上、下層過(guò)渡接觸。直接底為粉砂巖時(shí)，該層為煤層老底。~ MPa，~ MPa。~ MPa，故該煤層頂板屬難冒~中等冒落頂板。2）9煤層頂?shù)装寮邦愋驮撁簩又苯禹敯宥酁榛野讆灰色，中細(xì)粒砂巖；~ m， m，泥質(zhì)~硅泥質(zhì)膠結(jié)，局部較硬，分選及磨圓度中等，含泥巖、粉砂巖、鏡煤包體、菱鐵礦瘤狀結(jié)構(gòu)及顆粒，具斷續(xù)斜層理、交錯(cuò)斜層理等。此層為該礦煤系地層的標(biāo)志層；常使9煤部分受到?jīng)_刷。局部9煤直接頂為粉砂巖、泥巖互層，厚度0~5 m，深灰色，巖性致密，受其上中細(xì)砂巖影響，厚度變化較大。個(gè)別點(diǎn)為巖漿巖。該煤層底板以粉砂巖為主，厚0~ m，平均4 m，頂部時(shí)有薄層粘土巖，含細(xì)砂巖條帶，具緩波狀水平層理，富含植物化石，局部為深灰色~淺灰色中細(xì)粒砂巖，~ m，平均15 m，局部相變?yōu)榉奂?xì)砂巖互層或粉砂巖，具緩波狀、渾濁狀層理，含菱鐵礦質(zhì)結(jié)核及植物化石碎片等，厚度變化較大。~ MPa，~ MPa。~ MPa，故該煤層頂板屬難~中等冒落頂板。 水文地質(zhì)地質(zhì)報(bào)告提供采區(qū)內(nèi)正常涌水量為60 m3/h，最大涌水量為120 m3/h，涌水量較小。 地表情況本采區(qū)地表以農(nóng)田、小水溝為主，沒有大的建筑物或大的地表水系及水體。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)走向長(zhǎng)度的確定 km，無(wú)斷層。煤層厚度及傾角變化不大，因此，采區(qū)的劃分受地質(zhì)條件的限制不大。又由于本礦采用綜合機(jī)械化開采，機(jī)械化水平較高，可設(shè)計(jì)一個(gè)采區(qū)滿足礦井產(chǎn)量，故取較長(zhǎng)的采區(qū)走向長(zhǎng)度。本礦井采區(qū)走向長(zhǎng)度為2400 m左右，采用雙翼開采。 確定區(qū)段斜長(zhǎng)和區(qū)段數(shù)目區(qū)段斜長(zhǎng)=采煤工作面長(zhǎng)度+區(qū)段煤柱寬度+區(qū)段上下兩平巷寬度若用L表示區(qū)段斜長(zhǎng)，l表示采煤工作面長(zhǎng)度，m表示區(qū)段煤柱寬度，B代表區(qū)段平巷寬度，則上式可表示為：L=l+m+2B D=nL 式中：n——區(qū)段數(shù)目；L——區(qū)段斜長(zhǎng)；D——采區(qū)斜長(zhǎng)，由井田開拓平面圖可得到首采區(qū)斜長(zhǎng)為782 m。：n(l+m+2B)=782 式中：m=5 m(采用沿空掘巷，留5 m煤柱)； m；n取3。得：l=245m 煤柱尺寸的確定采區(qū)內(nèi)的煤柱主要有采區(qū)邊界煤柱、采區(qū)上山保護(hù)煤柱以及水平大巷保護(hù)煤柱。為防止采空區(qū)矸石的冒落，留設(shè)10m的采區(qū)邊界煤柱。水平運(yùn)輸大巷布置在煤層地板25 m下的穩(wěn)定砂巖中，考慮采用跨大巷開采，不必留設(shè)大巷保護(hù)煤柱。采區(qū)上山布置在煤層底板巖石中，由于上山使用時(shí)間長(zhǎng)，且距煤層底板較近，上山每側(cè)留設(shè)20 m的上山保護(hù)煤柱。在采區(qū)服務(wù)的后期可以連兩條上山之間的煤柱一起回收。采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況簡(jiǎn)單，無(wú)大斷層、大陷落柱等影響回采的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造，所以采區(qū)內(nèi)不留設(shè)此類煤柱。區(qū)段平巷采用沿空掘巷的方法，在沿空掘進(jìn)區(qū)段平巷時(shí)，留設(shè)5 m煤柱。采區(qū)煤柱留設(shè)方法見表52。表52 采區(qū)煤柱尺寸煤柱上山保護(hù)煤柱采區(qū)邊界煤柱區(qū)段煤柱寬度（m）202105 采區(qū)上山布置采區(qū)上山布置方式及優(yōu)缺點(diǎn)：1）煤層運(yùn)輸上山和軌道上山：沿煤層布置，掘進(jìn)速度快、費(fèi)用低，聯(lián)絡(luò)巷工程量小，可補(bǔ)充探明煤層情況。：受工作面采動(dòng)影響大，維護(hù)比較困難，雖然可以用加大煤柱尺寸的辦法改善維護(hù)狀態(tài)，但增加了煤炭損失。2）巖石運(yùn)輸上山和軌道上山：減輕或避免了采煤工作面對(duì)巖石上山的采動(dòng)影響，以后的維護(hù)費(fèi)用較低。：掘進(jìn)費(fèi)用較高，增加聯(lián)絡(luò)巷道的工程量。由于在560 m設(shè)輔助水平，因此該組上山負(fù)責(zé)連接800