【導讀】本設計為嶺東煤礦。嶺東礦井田地質構造簡單，煤層傾角18o～23o。煤種以焦煤為主。井田內共有5層可采煤層，煤層總厚13m，井田面積14km2。儲量，礦井設計服務年限。嶺東煤礦采用雙立井、劃分兩個水平，一個工作面達產。采用集中大巷布置，大。嶺東煤礦屬于低瓦斯礦井，采用兩翼對角抽出式通風。

　　

【正文】 6。 的煤層礦井 特 大 ≥ 600 70 30 — — 300～ 500 60 30 — — 大 1 150、 180、 240 50 25 — — 中 4 60、 90 40 25 — — 小 1 2 30 各省自定 — — — 水平 范圍應 符合才欸規(guī)程要求 ，資源儲量和服務年限，盡量達到高產高效；集中化生產，盡量減少水平的設置，基于以上原則，同時根據本井田的煤層賦存條件，地質構造等因素來確定。 階段 劃分比較表 見下表 32 表 32 階段 劃分比較表 階段劃 分數(shù)目 階段斜長（ m） 水平垂高（ m） 水平實際出煤量（ Mt） 服務年限（ a） 區(qū)段數(shù)目 （個） 區(qū)段斜長 （個） 區(qū)段采出煤量 /Mt 水平 采區(qū) 2 1400 502 +1 5 280 3? 1400 502 +1 5 280 3? 3 1200 430 +1 4 300 3? 800 287 +1 3 267 3? 800 287 +1 3 267 3? 說明 在采出煤量計算中，把備用儲量的一半劃為地質損失，另一半劃為增產儲量；把增產儲量合并計入開采水平實際采出的煤量 中。 采區(qū)服務年限按設計平均服務年限加上一年的產量遞增、遞減期計算。 24 表 33 水平劃分比較表 方案 水平 序號 階段劃分 數(shù)目 階段 斜長 （ m） 水平 垂高 （ m） 水平 標高 （ m） 可采 儲量 （ Mt） 服務 年限 （ a） 優(yōu)缺點 I 一水平 2 1400 502 402 二水平 2 1400 502 904 II 一水平 2 1200 430 330 二水平 2 800 287 617 2 800 287 617 水平標高 從上數(shù)據分析可得，水平標高的劃分方案有兩種，方案一的一水平的標高為500m；方案二的一水平標高為 430m；根據本井田的實際情況，地質構造簡單，基本屬于單斜構造；煤層屬于中厚煤層，煤層平均傾角 21176。 ,可采用走向長壁采煤法，所以可將本井田忽的劃分為兩個水平，故取方案一。 大巷布置 水平巷道的主要任務是擔負煤矸，物料和人員的運輸，以及通風排水，鋪設管線，對大巷的基本要求是便于運輸，利于掘進和維護，能滿足原礦井通風安全的需要。根據煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置，分組集中運輸大巷和集中運輸大巷。采用集中運輸大巷時，各煤層（組）間采用采區(qū)石門聯(lián)系。當煤層傾角太大時，采用溜井或斜巷。各種方式的適用條件如下： 大巷布置方式 大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層運輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運輸大巷）。各種方式的適用條件如下： 分煤層運輸大巷適用條件： ①煤層數(shù)不多，層間距大，石門長； ②井田走向長度短，服務 年限不長； ③井底車場或平硐在煤層頂板； ④煤質牌號不同，要求分采，分運； ⑤各煤層底板，均有堅硬巖層。 分組集中運輸大巷適用條件： 25 ①煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； ②按煤層的特點根據運輸、通風要求組合，經濟上有利； ③多水平生產，容易解決運輸，通風的干擾。 集中運輸大巷適用條件： ①適合于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； ②井田走向長度大，服務年限長； ③底部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； ④煤質牌號相同，不要求分采分運； ⑤自燃發(fā)火嚴重，便于分區(qū)，分段處理事故。 表 34 大巷布置方式 特點 煤層大巷 巖 石大巷 優(yōu) 點 1. 在建設期間，還有早出煤，早投產，節(jié)省投資； 2. 探明地質情況總的巷道工程量較少。 1. 如維護條件好，費用低，運輸條件好，較少受地質構造的影響； 2. 煤的損失少，安全條件好； 缺 點 1．煤層巷道維護困難，維護費用高； 2．保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； 降低。 1. 巖石工程量大，掘進速度慢，建設工期長； 2. 投資費用高。 26 特點 煤層大巷 巖 石大巷 適應 條件 1. 單獨開拓的薄煤層或中厚煤層，資源 /儲量有限、服務年限短的； 2. 煤質堅硬，圍巖穩(wěn)定，維護簡單，費用不高的煤層； 3. 煤層堅硬而 頂板松軟或膨脹，難以維護的。 1. 煤層多，煤層間距小 2. 井田走向長度大，服務年限長 在本設計井田中，由于煤層之間距離均 20m，根據設計井田的地質資料和煤層間聯(lián)系特點， 48煤層構造和賦存穩(wěn)定性一般，特別是最下層煤底板結構稍復雜，所以巖層大巷的優(yōu)點顯著 總回風大巷的布置 方案一：中央邊界式； 方案二：兩翼對角式； 方案三：分區(qū)式。 各個布置形式的優(yōu)缺點見表 3－ 5 表 35回風大巷布置形式比較表 形式 優(yōu)點 缺點 中央邊界式 通風線路短，通風阻力小，井下漏風小?；仫L井位于上部邊界， 工程量增加不多，工業(yè)廣場不受主要通風機噪聲的影響 工業(yè)場地比較分散，保護井筒煤柱叫多，當?shù)V井轉為深部開采后，需要維護較長的上山回風道 兩翼對角式 風流在井下的流動線路是直向式，風流線路短，阻力小，內部漏風小，安全出口多，抗災能力強，便于風量調節(jié)，礦井風壓比較穩(wěn)定，工業(yè)廣場不受回風污染和通風機噪聲危害 所需通風設備較多，工業(yè)場地分散，安全煤柱壓煤較多，初期投資大，投產較晚 27 形式 優(yōu)點 缺點 分區(qū)式 通風線路短，采區(qū)通風方便風阻小，建井時可以幾個采區(qū)同時施工以加快建井速度，抗災能力強 占用設備較多，管理分散，工業(yè)場 地分散，礦井反風困難 根據本礦井的采區(qū)分布情況，與各個采區(qū)的距離，瓦斯量的大小應采用 中央邊界式通風。 大巷數(shù)目 需要布置三條大巷， 由于該井田劃分為兩個煤層組，上 2層煤為一組，下 3層煤為一組，故本井田分別布置兩條運輸大巷，一條回風大巷。 。 大巷層位 確 定運輸大巷在煤組中的具體位置是與選擇運輸大巷的布置方式密切聯(lián)系的。由于運輸大巷不僅要為上水平開采的各煤層服務，還將作為開采下水平各煤層的總回風道，其總的使用期限達十余年至數(shù)十年；為便于維護和使用，應不受開采各煤層的采動影響；一般應將運輸大巷設在煤組的底 板巖層中，有條件時，也可設在煤組底部煤質堅硬、圍巖穩(wěn)固的薄及中厚煤層中。 由于礦井服務年限長，煤層多，所以 運輸大巷位于煤層下方底板堅硬巖石中， 維護條件好，費用低；大巷方向、坡度可根據運輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質構造的影響；可不留或少留護巷煤柱，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 。 礦井開拓方案確定 根據地質條件以及前面井筒大方案選擇，井口位置及開拓方案比較，見下頁表 28 表 井口位置及開拓方案比較表 序號 比較項目 方案 Ⅰ 方案 Ⅱ 方案 Ⅲ Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 比較 備注 1 井口位置 井田淺 部 井田中 部 井田深 部 對開采傾斜煤層的礦井，應結合地形等因素，盡可能使井筒靠近儲量中央。結合井田煤層賦層情況，以及三個方案的優(yōu)缺點，改井田位置應布置在井 田中央，及儲量的中央位置。 在計算方案三的運費時，是全礦井兩個 水平的整個提升費用。 2 標高 （ m） 地面 +80 +80 +80 井口 +100 +100 +100 井底水平 320 320 320 3 表土層厚度 （ m） 55 60 50 4 工業(yè)場地壓煤量 （ Mt） 0 5 移交采區(qū) 采區(qū)個數(shù) 3 3 3 工作面?zhèn)€數(shù) 6 6 6 6 井巷工程量 井筒 400 400 720 巷道 1620 380 7 建井工期 （ 月 ） 8 后期風井 （個） 1 0 1 9 可比投資 （萬元） 249 249 438 10 運營費用 （萬元） 11 優(yōu)缺點 煤柱尺寸小，壓煤少，但石門長 尺寸稍大，但石門短，運輸工程量小 尺 寸最大，亞美也最大，初期工程量大，有利于深井開采 方案 1 —— 雙立井開拓 2水平 方案 2 —— 雙 斜井 開拓 方案 3 —— 雙立井開拓 3水平 29 方案 4 —— 雙立井加暗斜井開拓 （ 1） 優(yōu)點： ，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利。 ，易于自動控制。 ，維護費用低，有效斷面大通風條件好，管線短，人員升降速度快。 缺點：與斜井優(yōu)點相對應． 適用條件：煤層賦存深度 200－ 1000m，含水砂層厚度 20－ 400m,立井開拓的適應性很強，一般不受煤層傾角， 厚度，瓦斯，水文等自然條件限制，技術上也比較可靠，當?shù)刭|條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式。 技術評價：根據井田的地表情況，地質構造，煤層賦存，而且位于第四系有流沙層等因素，采用雙立井開拓方案可行，故此方案在技術上可行。 （ 2） 雙斜井開拓 斜井與立井相比有如下優(yōu)點： ，掘進速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車場及硐室投資都相對較少。 ，不用大型提升裝備，鋼材消耗量小。 ，改擴建比較方便，容易實現(xiàn)多水平生 產，并能減少井下石門長度。 缺點： ，斜井要比立井長得多。 ，斜井井筒維護費用高，采用絞車提升時，提升速度低，能力小鋼絲繩磨損嚴重，動力消耗大，提升費用高，當井田斜長較大時，采用多段絞車提升，轉載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復雜，更要多占用設備和人力。 ，沿井筒敷設管路，電纜所需的管線長度較大。 ，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風阻力過大，可能滿足不了通風的要求，不得不另開專用進風或回風的立井并兼做輔助提升。 流砂層時 ,斜井井筒掘進技術復雜 ,有時難以通過。 適用條件 ：煤層賦存較淺，垂深在 200 米以內，煤層賦存深度為 0－ 500 米，含水砂層厚度小于 20－ 40 米，表土層不厚，水文地質情況簡單的煤層．井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層。 技術評價：本井田一水平設在－ 550水平標高，井深度較大，運輸成本大，井筒 30 建設較困難根據煤層的賦存情況不宜采用雙斜井開拓。 （ 3） 雙立井及暗斜多水平 開拓 優(yōu)點：兼有 立 井和 斜 井的優(yōu)點，立井開拓，井筒容易維護，有效斷面大，有利于通風，提升速度快。斜井開拓，井筒施工簡單，掘進速度快，費用 低．缺點：如果井口相近，則井底相距較遠，井底車場布置，井下的聯(lián)系就不太方便，如井底相近，由井口相距較遠，地面工業(yè)建筑物就比較分散，生產調度及聯(lián)系不太方便，占地比較多，相應地增加煤柱損失。 適用條件：介于雙立井與雙斜井之間。 附圖：開拓方案比較示意圖 如下圖 32和 經濟分析比較表 方 案 1 雙立井開拓 2水平 方案 2 雙 斜井 開拓 31 方案 3 雙立井 3水平 方案 4 雙 立井加暗斜井 開拓 圖 32 開拓方案比較示意圖 表 37 方案 1和方案 2粗略估算費用 單位：萬元 項目 方案 1 方案 2 基 建 費 立井開鑿 2 501 = 主暗斜井開鑿 1250 = 石門開鑿 1200 12= 副暗斜井開鑿 1400 = 井底車場 1000 =108 上、下斜井車場 （ 300+500） 900 104= 小計 小計 生 產 費 立井提升 2 = 暗斜井提升 = 石門運輸 = 立井提升 = 32 立井排水 380 24 365 104= 斜 排水 380 24 365 （ + ） 104= 小計 小計 總計 費用 費用 百分率 100% 百分率 % 38 方案 3和方案 4粗略估算費用 單位：萬元 項目 方案 3 方案 4 基 建 費 立井開鑿 2 287 = 主暗斜井開鑿 14