【正文】 凈掘進厚度(mm)材料主井+24016090350鋼筋混凝土副井+24016090350鋼筋混凝土風井+240+9090350鋼筋混凝土 井筒用途、布置及裝備主井主要負責煤的提升及附近采區(qū)的回風；副井負責人員的上下、井下所需材料的提升及矸石的提升，并且兼作進風井；風井總回風。主井：（1）主井井筒裝備采用剛性裝備（剛性罐道）,主井罐道梁采用工字鋼、山形式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接。（2） 提升容器的選擇是由井筒用途和礦車年產(chǎn)量決定的。專門用作提升煤的容器，通常選用箕斗；用作升降人員，材料，設備和提升矸石的容器都選用罐籠。當一套提升設備兼作提煤和升降人員用時，則應選用罐籠。（3）主井提升采用箕斗，用q=Q*C*T*α/(3600*N*t1)求出一次提升量，再按松散煤的容重計算出松散體積，選擇9噸箕斗。（4）主井井筒采用圓形斷面，這里選用JDS—9/1104側(cè)裝卸式鋼絲繩罐道立井多繩提煤箕斗。罐道梁中心線間距，可用下式求得： H=a+2h+S0=1870mm （）式中： a兩側(cè)罐道之間間距，1400mm； h鋼軌罐道高度，180mm； S0罐道與罐道梁連接處凹槽墊板寬度，110mm。 L=B+f1+b2/2=1325mm （） 式中: B箕斗中心線到箕斗一側(cè)距離，1100mm；f1箕斗到2號罐梁之間的距離，200mm；b22號罐梁的寬度，50mm。圖432中，M、S、T與罐籠井筒一樣，取決于梯子間的布置和結(jié)構(gòu)尺寸。最后，根據(jù)圖解法解出井筒的直徑(5096mm)以及罐籠在井筒中的位置，如圖432示：圖432：主井井筒斷面圖副井：（1）副井井筒裝備采用剛性裝備（剛性罐道）,罐道梁采用工字鋼、通梁式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接。（2）副井提升設備采用罐籠，根據(jù)礦車規(guī)格和《設計規(guī)范》有關(guān)要求驗算，選用GLS——3*1/2型多繩提升罐籠。，罐梁采用20b工字鋼。（3）副井井筒斷面應根據(jù)選定提升容器與井筒裝備的類型來布置。井筒斷面內(nèi)除提升間外，根據(jù)井筒的用途，往往還需要布置梯子間，管纜間或延深間。井筒斷面的布置，既要滿足井筒內(nèi)的提升容器等設備布置的要求，又要力求縮小井筒斷面，簡化井筒裝備，以達到節(jié)約材料和投資的目的。（4）副井井筒斷面選用圓形斷面：罐道梁中心線間距可按下式求出：L1=a+2(hΔ)+b2/2+b1/2=1528mm （） L2= a+2(hΔ)+b3/2+b1/2=1528mm （） 式中 ： L11～2號梁中心線，mm；L21～3號梁中心線，mm；h木罐道厚度，180mm；Δ鋼罐籠卡如木罐籠的厚度，16mm；bbb3分別為1號、2號、3號罐梁寬度，50mm。梯子間尺寸M、S、T根據(jù)梯子間、管道間布置，可按下列公式計算M=600+600+m+b2/2=1302mm （） 式中： 600兩梯子中心距，mm； 600梯子中心到壁板距離加另一梯子中心到井壁距離，mm； m梯子間隔板總厚度，金屬梯子間m=77mm；如圖433所示，左側(cè)布置梯子間，右側(cè)布置管路，取T=350mm，因此，S=1600T=1250mm。最后，根據(jù)圖解法解出井筒的直徑（5124mm）以及罐籠在井筒中的位置，如圖433示： 圖433 副井井筒斷面(1:50) 3：風井 風井除用作通風外，一般又可作安全出口。因此，風井井筒內(nèi)應設置梯子間井口布置包括、安全出口及風硐等。 另外根據(jù)通風要求，核算井筒斷面，如不能滿足，則最后按通風要求確定井筒斷面。本礦井采用風硐平行與安全出口的布置方式，如圖434示： 圖434： 風井井筒斷面（1:50） 開采水平的設計 水平高度的確定1. 根據(jù)水平服務年限 合理的開采水平垂高應以合理的階段垂高（斜長）為前提，并使開采水平有合理的服務年限，有利于礦井水平和采區(qū)的接替，還要有較好的技術(shù)經(jīng)濟效果。確定合理的水平垂高應考慮如下因素：具有合理的階段斜長；具有合理的區(qū)段數(shù)目；有利于采區(qū)的正常接替；要保證開采水平有合理的服務年限；經(jīng)濟上有利的水平垂高。根據(jù)煤炭工業(yè)設計規(guī)范規(guī)定,為使每個開采水平有足夠的儲量服務年限,可按下式計算必須的階段高度。H=ATK sinα/SMγC ()H 階段垂高，m；A礦井年產(chǎn)量，噸；T水平服務年限，年；α階段內(nèi)煤層平均傾角，度；K儲量備用系數(shù)，；S井田走向長度，m；Ｍ階段內(nèi)煤層累計厚度，m；γ煤的容重，噸／m3,；Ｃ采區(qū)回采率，本井田參數(shù)如下：礦井設計年產(chǎn)量150萬噸／年，根據(jù)設計規(guī)范規(guī)定水平服務年限為30年，階段內(nèi)煤層平均傾角10度，井田走向長度7500m,／m3,，經(jīng)計算得出階段垂高為150m。根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造煤層傾角不同對階段高度影響較大。急傾斜煤層因受采動影響階段不能太高，否則底板回風難于維持，采區(qū)上下行人、運料、溜煤都比較困難，因此急傾斜煤層階段垂高一般比緩傾斜和傾斜煤層為小。水平或近水平煤層，階段高度的計算已無實際意義，應按水平運輸大巷兩側(cè)盤區(qū)上、下山長度決定水平開采范圍的大小，并要保證水平服務年限。盤區(qū)上、下山長度根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定，采用盤區(qū)準備時盤區(qū)上山長度一般不超過1500米 ，盤區(qū)下山不宜超過1000米。用盤區(qū)石門溜煤眼開采時，盤區(qū)斜長可按具體條件確定。本井田階段概況水平數(shù)目為：2個；一水平斜長：1200米；二水平斜長：1000米。水平儲量：一水平7464萬噸；二水平14864萬噸；服務年限：；二水平70年。根據(jù)生產(chǎn)成本合理的階段高度應使噸煤成本低，勞動生產(chǎn)率高。我國大多數(shù)礦井過去設計采用的階段高度偏小，水平儲量不足，造成接替緊張，增加了后期總工程量，使管理復雜化。一般階段高度增大，全井水平數(shù)目減少，水平儲量增加，分攤到每噸煤的折舊費減少。但階段斜長過大又會使一部分生產(chǎn)經(jīng)營費相應增加。對于本井田而言，因為地質(zhì)構(gòu)造簡單，井田斜長又較大，且深部傾角平緩，故應考慮階段斜長較大，綜合考慮設兩個水平，即60水平，210水平。各水平可采儲量及服務年限如下:第一水平:可采儲量:7464萬t，服務年限：第二水平：可采儲量:14868萬t，服務年限：70a階段主要參數(shù)如下表：表431 階段主要參數(shù)水平階段斜長/m水平垂高/m水平實際出煤/萬t服務年限/年70170025074643520026002001486470說明水平實際出煤量為階段內(nèi)可采儲量， 開拓方案的確定云山礦地形平坦，地面標高為+300m，不適宜采用平硐開拓；井田范圍內(nèi)煤層處于+90—410m層位，開采深度較大，不適宜完全采用斜井開拓。因此考慮采用立井或綜合開拓。本礦井采用一正一副兩個井筒，邊界開鑿風井，作為回風使用兼作安全出口。由于本井田位于平原地帶，地勢平坦，可采煤層埋深大，且傾角不大，在井田各部分的埋深不同，差別比較大，采用平硐開拓不現(xiàn)實，考慮到本礦井為大型礦井，為適應提升能力大，機械化程度高，早投產(chǎn)的要求，提出以下四種方案。方案1：用立井雙水平進行開拓。將主、副井井筒布置在井田中央（儲量中央靠近東部儲量豐富地區(qū)），二水平用暗立井直接延伸；工業(yè)廣場布置在井田中央，煤柱損失偏小。方案2：用立井一水平暗斜井延伸二水平進行開拓。將主、副井井筒打在井田的中央處靠南部處（儲量中央），用暗斜井延伸到二水平；工業(yè)廣場布置在井田中央偏北處，煤柱損失偏小。方案3：考慮煤賦存比較穩(wěn)定，煤層傾角不大，井田范圍較小，生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，可采用單水平上、下山開采的方案。及立井單水平上下山進行開拓。將主副井筒打在井田中央處，采用上下山開采單水平。工業(yè)廣場布置在井田中央，煤柱損失偏大。方案4：用立井兩水平進行開拓。將主、副井井筒打在井田邊界，二水平用暗立井直接延伸；工業(yè)廣場布置在井田邊界，煤柱損失偏小。_各方案剖面圖如圖421： 開拓方案技術(shù)比較 如上所述的四個方案中，方案一，方案二，方案四均是兩個水平開采，與方案三的主要區(qū)別是開采水平不同，以及有下山開采過程。比較因素主要集中在石門長度，以及高瓦斯礦井中下山開采的通風問題。 方案一，方案二，方案三種則是在開采水平相同的情況下，所選的開拓方式不同。主要比較因素在于掘進的工程量，以及立井與斜井的造價費用以及提升，排水，通風等各方面的不同。 方案一，方案二，方案三與方案四的不同之處在于井筒位置選的不同，主要是取決于礦井的地質(zhì)條件，水文條件，以及工業(yè)廣場的位置，和對井田范圍內(nèi)采取劃分，運輸量的盡量減少的考慮。附：各方案優(yōu)缺點如下表422表422 各方案優(yōu)缺點比較方 案 位 置 優(yōu) 點 缺 點方案1將主、副井井筒布置在井田中央靠近西部儲量豐富地區(qū)，暗立井延伸。1. 井田兩翼儲量均勻、運輸通風、供電、壓風等較有利。，便于以后擴大產(chǎn)量。方案2將主、副井井筒打在井田的中央，用暗斜井延伸第二水平。，初期工程量小。，對生產(chǎn)干擾少。，工程量大。方案3將主、副井井筒布置在井田中央，單水平上下山開采1． 開采系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單可靠，后期工程量小。2． 提升環(huán)節(jié)少，便于以后擴大產(chǎn)量。3．井田兩翼儲量分布均勻1．下山開采技術(shù)難度多。2．井田南部下山開采需設下山水倉。方案4將主、副井井筒打在井田邊界，暗立井延伸。，便于以后擴大產(chǎn)量。，工程量大。綜上所述，對四個方案進行技術(shù)比較，本著生產(chǎn)系統(tǒng)實用、可靠，技術(shù)上簡單易行的原則，方案一、二、四生產(chǎn)系統(tǒng)較方案三更簡單可靠，而且方案三需用到下山開采，下山開采通風不易，出于安全考慮，得方案一、二、四較方案三安全可靠，技術(shù)上更可行。方案一、二、四均屬技術(shù)上可行，總體上看方案二、四比方案一總投資高，但是方案二、四初期工程量小，礦井投產(chǎn)早見效快，生產(chǎn)經(jīng)營費用也可能要略低一些。方案四井筒在邊界，雖然工業(yè)廣場煤柱損失小，提升環(huán)節(jié)少。但由圖可知：方案四中石門的距離太長，對于掘進設備，費用都有很高的要求。同時通風量也難以達到井筒布置在井田中央的開拓方式。因此，方案一、二較方案四技術(shù)上又可行。所以，需對方案一、方案二進行經(jīng)濟比較來確定其優(yōu)劣。 開拓方案經(jīng)濟比較本井田走向約7千米，傾向約2千米。井田內(nèi)可采儲量充足。對方案一，方案二技術(shù)上均滿足開采條件，也可達到儲量要求，現(xiàn)從經(jīng)濟上比較兩方案的可行性：如下表：深 度（M）斷 面（M2）工程量（M3）單 價(元/10M）費 用方案一主 井表土段1303624802559630600基巖段 2708154350109452700副 井表土段13042248844810613760基巖段 27595043969010914750石 門1571915169742664918總計2742143276728方案二主 井表土段1303624802559630600基巖段2708154350109452700副 井表土段13042248844810613760基巖段27095043969010914750石 門3544319169746008796總計2982546620606表433 初期基建費及工程量表434 二水平基建費及工程量長度（M）斷面（M2）工程量（M3）單價（元/10M）費用方案一主井延伸1504530350105251500副井延伸1505280396905953500石 門74490771697412628656總計1888723833656方案二主暗斜井 150 58099182806016274800副暗斜井 15058099182806016274800石 門68283211697411576268總計2815744125868表434 排水費用比較表項目方案涌水量m3/h單價/費用 /萬元