【導讀】共有3層可采煤層，分別為24#、25#、26#，煤層總厚度為6米。水平，六個采區(qū)。大巷運輸采用10噸架線式電機車牽引3噸底卸式礦車。運輸，采用普通機械化開采。頂板處理方法為全部跨落法。

　　

【正文】 )煤層賦存條件及地質 構造； (3)生產成本； (4)水平接替； (5)井底車場及其主要硐室的位置應盡量處于較好的巖層內。 19 根據(jù)上述因素，本設計井田設計提出如下兩個水平標高劃分方案： 方案一：井田劃分 四 個階段，布置 三個 個開采水平；一水平標高500 m，垂高 330 m，采用上山開采；二水平標高為 700 m，采用上山 開采，三水平標高在 900 m，其標高以下有煤可一并開采。 方案二：井田劃分三個開采水平，一水平標高 400 m，二水平標高 600 m，三水平標高 900 m。各水平均采用上山開采。 如果將來探明 900 m 以下還有 可采儲量，可一并考慮開采。兩個方案的優(yōu)缺點如下： 一方案 優(yōu)點： 各階段斜長和垂高比較合適，除個別采區(qū)偏長或偏短外，大部分都比較合理 。缺點：對二水平的開采需要較大的準備工程量。 且比方案二上山斜長增加 270— 320 m， 需要對二水平的接續(xù)提早準備，以免影響接續(xù)。 井筒多延伸 100 m，增大了前期建井投資和工期。 二方案 優(yōu)點：一水平的開采同一方案沒有大的差別， 三個水平的開采，對每個水平的準備工程量較平均，接續(xù)簡單。 建井周期短，基建費 用少。 缺點： 二水平和三水平的開采雖然準備時期工程量較平均，但總的工程量較大，投資大。 大部分采區(qū)上山的斜長偏小，不能充分發(fā)揮上山設備的作用。 兩方案對比表： 序號 采區(qū)名稱 可采煤層 采區(qū)斜長 （ m） 采區(qū)可采儲量 （萬t） 一方案（ 500 m） 二方案（ 400 m） 一方案 二方案 1 北 一 2 226 846 370 1171 2 東一 2 226 870 550 3 南一 2 226 1144 830 2934 表 32 綜上所述，本設計推薦第一方案。 20 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務的巷道，如井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷（或總回風道）、主要風井等。 運輸大巷服務于整個開采水平的煤炭和輔助運輸（人員、矸石、材料、設備等）以及通風、排水和管線敷設，服務年限很長。根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，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）．采用集中運輸大巷時，各煤層 （組）間用采區(qū)石門聯(lián)系．當煤層傾角太大時，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 (1)分煤層大巷適用條件 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 產量，風量均大，需要疏解； ⑥ 各煤層底板．均有堅硬巖層． (2)分組集中大巷適用條件 ① 煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； ② 按煤層的特點根據(jù)運輸，通風要求組合，經(jīng)濟上有利； ③ 多水平生產，容易解決運輸，通風的干擾； (3)集中運輸大巷適用條件 ① 適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； ② 井田走向長度大，服務年限長； ③ 下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； ④ 煤質牌號相同，要求分采分運； ⑤ 自然發(fā)火嚴重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⑥ 采區(qū)尺寸大，石門長度短． 依據(jù)本井田的地質條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 3 層， 2 2 26，其中 24與 25平均間距 25m,25與 26煤 21 層平均間距 15m。 針對上述情況， 采用 集中大巷布置，將 三 層分為一組，經(jīng)濟上較為合理。 對井硐形式和數(shù)目等的選擇已在前面敘述中做了比較，對整個礦井的開拓和回采等工作是否合理需進一步進行比較，本井田地形平坦，表土較厚，確定采用立井開拓，根據(jù)井 田 條件和設計規(guī)范的規(guī)定，本井田 劃分為二個水平，階段內才用采區(qū)式準備，綜合考慮煤層情況選用集中大巷布置在 26煤層下方 厚巖層內，一水平開采用做運輸大巷，二水平開采用做為回風大巷。 因此提出以下三個方案 ： 一方案：井硐布置在 （ 519300， 44459000）附近，儲量中心，各方采區(qū)運輸距離較合理，雖有少量煤柱損失，但相對于整礦來說較經(jīng)濟。 二方案： 將井筒布置在（ 519400， 44457500）附近，沒有煤柱損失，施工條件好，地質條件穩(wěn)定；但其距離南一采區(qū)較遠，運輸費用大，不是儲量中心，不利于后續(xù)的發(fā)展。 經(jīng)以上論述可知一方案較合 理。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本設計井田采用一對立井開拓，即主井、副井。另外還設有 風井。 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，回風井專門用于回風。 井硐位置及坐標 井筒 位置 確定 的 理由是： (1)地處井田儲量中央 (2)有較好的地形條件：井口處標高 170 m，地面坡度不足 2176。，平正土方量??； (3)交通條件好：靠近哈同公路。 確 定 井 筒 坐 標 ： ① 主 井 井 口 坐 標 ： XA= ， YA=； ② 副 井 井 口 坐 標 ： XB= ， YB=； 22 主井井口標高為 170 m，副井井口標高為 170 m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 530 m，副井井深 530 m，兩井筒中心線間距為 55m，主井井筒直徑 5 m，副井井筒直徑 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450 mm。 水平數(shù)目及標高 本井田采用多水平開拓 ,擬定第一標高為 500m,實行上山開采 .第二水平擬定標高為 700 m，實行上山開采。 第三水平擬定標高為 900 m。 石門、大巷數(shù)目及布置 ：一條運輸大巷、 二 條回風大巷。 ：大巷布置形式 是 巖石大巷。 (1)煤層大巷 當煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅硬，易維護，煤層起伏和斷層、褶皺小時，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。 下列情況宜布置煤層大巷： ①單獨開拓的薄煤層或中厚煤層； ②煤層群中相距較遠的單個薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源 /儲量有限、服務年限短的； ③煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； ④煤質堅硬，圍巖穩(wěn)定，維護簡單，費用不高的煤層； ⑤煤系底部有強含水層或富含水的巖溶時，不宜布置底板大巷的； ⑥煤層堅硬而頂板松軟或膨脹，難以維護的。 (2)巖石大巷 優(yōu)點很多，如維護條件好，費用低。大巷方向、坡度可根據(jù)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。缺點主要為巖石工程量大，掘進速度慢，投資費用高， 23 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。 本設計井田對大巷布置提出兩種方案： 方案一：煤層大巷布置 方案二：巖石大巷布置 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點： ①煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高； ②當煤層起伏褶曲較多時，巷道彎曲轉折多，機車運行速度受到限制，運輸能力降低； ③為了便于巷道維護，巷道維護留設保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ④煤層有自燃發(fā)火危險時，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導致礦井停產，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災困難。 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)越性還是主要的。在本設計井田中，由于 2 2 26＃ 煤層間距較小，應布置巖石集中大巷。 有關大巷及石門斷面 特征詳 見 圖 34， 35 所示。 表 33 石門斷面特征表 巷道 形狀 支護 方式 斷面積（ m2） 設計尺寸（ m） 凈周長(m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 1950 4100 150 表 34 大巷斷面特征表 巷道 形狀 支護 方式 斷面積（ m2） 設計尺寸（ m） 凈周長 (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 1950 4100 150 24 圖 34 石門斷面特征 圖 35 大巷斷面特征 25 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； (3)井筒及數(shù)目； (4)礦井主要運輸巷道的運輸方式； (5)礦井瓦斯等級及通風方式； (6)礦井地面及井下生產系統(tǒng)的布置方式； (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，簡化調車作業(yè)，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； (5)井底車場線路不止應該結 構簡單，運行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護； (6)為了保護井底車場的巷道和硐室，在其所在范圍內應該留設相應的保安煤柱。 (1)環(huán)形式：立式、斜式、臥式； (2)折返式：梭式、盡頭式； ： (1)保證礦井生產能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產的可能性； (2)調車簡單，管理方便，彎道及交岔點少； (3)操作安全，符合有關規(guī)程、規(guī)范； (4)井巷工程量少，建設投資省，便于維護，生產成本低； (5)施工方便，各井筒間、井底車 場與主要運輸巷道間能迅速貫 26 通，縮短建井工期； (6)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； (7)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，其卸載站（即主井車線）可布置折返式，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，根據(jù)井底車場所處的地質構造，井筒與大巷的相對位置及地面生產系統(tǒng)的布置，結合本設計礦井的有關設計參數(shù)，通過對各種形式井底車場的適 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)行 臥式車 。 煤層群的關系 本設計井田煤層群開采時的聯(lián)系方式是聯(lián)合準備，打三條上山，用石門聯(lián)系。 采區(qū)劃分 本設計井田地質構造復雜，勢必按技術要求將井田沿走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個采區(qū)有一套生產設施，包括上下山提升、運輸設備，以便獨立進行生產與準備。 將井田劃分為若干采區(qū)時應該考慮如下原則： (1)根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》，采區(qū)宜雙面布置，當受地質條件限制時或安全上有特殊要求時，可單面布置； (2)采區(qū)走向長度不大，兩翼均不超過 1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田 境界后退式回采； (3)采區(qū)走向長度根據(jù)煤層地質條件、開采機械化水平、采區(qū)儲量、生產能力及巷道維護等因素綜合考慮； (4)初步設計一般負責劃分一水平采區(qū)，需要沿走向全長統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，全井合理，更有利于初期生產； (5)采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關系，使其適應各翼儲量及產量分配； (6)采區(qū)劃分要有意識地縮短大巷，又要充分注意人為境界外延的可能性； (7)煤層穩(wěn)定、開采條件好、生產能力大的采區(qū)，走向長度要適 27 當增大； (8)開采多煤層井田，應盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產； (9)初期采區(qū)尺寸要適應目 前輸送機長度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可適當加大。 結合上述原則，本設計井田以井田境界內的斷層為界，將整個井田劃分為 3 個采區(qū)，詳見采區(qū)劃分示意圖。 北一采區(qū)東一采區(qū)南一采區(qū) 圖 36 采區(qū)劃分示意圖 井硐布置及施工 井硐穿過的巖石性質及井硐支護 本設計井田采用雙立井開拓方式，布置兩個井筒，井筒穿過的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細砂巖和中砂巖，詳見綜合柱狀 28 圖。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質及水文地質資料，對本設計礦井井硐支護形式提出以下兩種 技術可行方案： 方案一：砌筑式（砂漿砌體） 方案二：整體灌注式 經(jīng)比較，方案二較方案一相比，有如下優(yōu)點： (1)整體性好，強度較高； (2)防水性能好； (3)便于機械化，施工方便，勞動強度低。 所以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 450 毫米。 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