【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)為雞西礦業(yè)（集團(tuán)）公司張新礦的。此礦區(qū)內(nèi)有三層可采煤層，煤層平均厚度為，走向長度為,傾向長度為，煤層平均傾角為20°?？刹蓛?chǔ)量為，可采年限。本設(shè)計(jì)采用雙立井開拓，劃分18個(gè)采區(qū)，一水平可回采北一一、北一二、北一三，北二一、北二二、北二三、北三一、北三二、北三三采區(qū)，采用集中大巷布置，單一走向長壁采煤法，綜合機(jī)械化回采工藝。設(shè)計(jì)采用“四、六”式工作制，工作面長為190m，每刀進(jìn)度為1m，提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。風(fēng)方式為中央邊界式通風(fēng)。

　　

【正文】 標(biāo)準(zhǔn)；符合環(huán)境保護(hù)要求有利生產(chǎn)、方便生活。 在滿足以上的條件下井筒位置 主井： 425225， 5009125 副井： 425175， 5009050 水平數(shù)目及高度 在本設(shè)計(jì)井田中， 煤層傾角 較 小 ， 走向長度 較 長，不利于用單水平開采，并且 由于 煤層賦存較深，如選用 的水平數(shù)目過少，會(huì)導(dǎo)致 上山長度過長，不滿足 安全 規(guī)定。由于運(yùn)輸與提升等技術(shù)設(shè)備的發(fā)展，對(duì)緩傾斜煤層礦井的規(guī)定垂高為： 150m 到 250m，但實(shí)際設(shè)計(jì)和布置中已經(jīng)比規(guī)定中有較大提高，大中型礦井水平垂高對(duì)于緩傾斜增加至 400m 左右 ，故此礦井選用兩 水平垂高最大為 440m，滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)要求是較合理的水平數(shù)目。 石門 大巷數(shù)目和布置 采用集中布置大巷 ， 并且此礦井選 用二水平開拓煤層 間距小，在每水平均布置一個(gè)大巷， 大巷布置在各層煤下部的巖石中 這樣便于維護(hù)。 在此設(shè)計(jì) 中， 一水平的 大巷和石門服務(wù)年限 均 較長，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中相同 ， 其內(nèi)部設(shè)施也相同 。 巷道斷面設(shè)計(jì)合理與否，直接影響煤礦 生產(chǎn)的安全條件 和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果。 在滿足安全與技術(shù)要求的條件下，力求提高 巷道 斷面 的利用率 縮小斷面，降低造價(jià)并有利于加快施工速度 。 （ 礦 井大巷 各項(xiàng)內(nèi)容詳見下圖 32）。 23 圖 32 運(yùn)輸大巷 、石門 斷面圖 井底車場形式選擇 與井底車場型式 的選擇相關(guān) 的因素有： 符合有關(guān)規(guī)程，調(diào)車簡單，規(guī)范有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；保證礦井生產(chǎn)能力，管理方便，調(diào)車簡單，彎道及交叉點(diǎn)少； 施工方便，各井筒間，井底車場巷道與主要巷道間能迅速慣通，縮短建設(shè)時(shí)間； 井巷工程量小，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低；當(dāng)大巷或石門與井筒距離較小時(shí)，不能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇臥式井底車場，否 則， 應(yīng) 選擇立式井底車場。 根據(jù)本設(shè)計(jì) 的 礦井井筒形式 、集中大巷與石門 布置，結(jié)合上述井底車場型式的選擇因素，該設(shè)計(jì)礦井選用立井臥室環(huán)形井底車場，利用大巷作為主24 井存車線和調(diào)車線，副井通過繞道與大巷連接。 煤層群的聯(lián)系 本礦區(qū)煤層間距小，并采用集中大巷布置，煤層間由主石門聯(lián)系。 采區(qū)劃分 劃分采區(qū)時(shí)，應(yīng)考慮的原則：根據(jù) 《 煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 ， 開采多煤層的井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； 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； 對(duì)于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長 度要適當(dāng)加大； 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；如果井田走向長度不大，兩翼均不超過 1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進(jìn)行后退式回采；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)開采的部分要單獨(dú)劃分出來采區(qū) ； 采區(qū)走向長度根據(jù)煤層地質(zhì)條 件，開采機(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。 本設(shè)計(jì)采用 雙立井開拓 ，劃分 18 個(gè)采區(qū)，一水平可回采北一 一 、 北一二、北一三， 北二 一 、 北二二、北二三、 北三 一、北三二、 北三三 采區(qū)， 二水平可回采南 一 一 、 南一二、南一三，南 二 一 、 南二二、南二三、南 三 一、南三二、南三三 采區(qū) （詳見圖 33 采區(qū)的劃分示意圖） 15015015010010010050177。0177。0505050100100100150150 150150200250200250250250300300300350400450500550600400400400350350450450450500500500500550550550550600600600張新礦與二道河子邊界F30F12AF27F25F12F13AF12AF12F13F13C可 采30020015010050177。0+50+100+150+20035030025020015010050177。0+50+100+150+20010050177。0+50+100+150+200+200+150+100+50177。050100150200250300350400450500550600+200+150+100+50177。05010015020025030035040045050055060060055050045040035030025020015010050177。050177。05010015020010015020010050177。05010015020025010050北一一北一二北一三南一一南一二南一三北二一北二二北二三北三一北三二北三三南二一南二二南二三南三一南三二南三三圖 33 采區(qū)的劃分示意圖 25 井筒布置和施工 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 井筒穿過的巖石大部分為 細(xì) 砂巖，有少部分的 粉 砂巖。 副井支護(hù)：混凝土井壁厚 550mm，充填混凝土 50mm； 主井支護(hù)：混凝土井壁厚 450mm，充填混凝土 50mm。 井筒布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)， 運(yùn)輸方式，通風(fēng)安全等因素．具體遵循原則如下： （１） 符合 《 煤礦安全規(guī)程 》 與相關(guān)規(guī)定， 對(duì)運(yùn)輸、通風(fēng)、管線等布置的要求， 必須合理 滿足 規(guī)定與 施工需要； （２） 根據(jù)斷面尺寸， 合理使用斷面空間，減少 掘進(jìn) 工程量； （３） 必須 有利于 設(shè)備的檢修、維護(hù)與清掃和工作人員的 通行安全； （４） 當(dāng)提升容器發(fā)生 故障時(shí) ，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 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施。 （見圖 3 35 主副井井筒斷面圖 ） 主井裝備： 一 對(duì) 16t 多繩箕斗； 副井裝備：一對(duì) 礦車 雙層 四車罐籠。 主 井 井 筒 斷 面 特 征名 稱 內(nèi) 容井 型凈 直 徑支護(hù)方式罐道規(guī)格梁層間距提升容器充填厚度混凝土井壁4000mm一對(duì)16 t箕斗500mm槽鋼 圖 34 主井?dāng)嗝鎴D 26 內(nèi) 容名 稱副 井 井 筒 斷 面 特 征4000mm罐道梁層間 距對(duì)1. 5 礦車雙層四車罐籠提升容器圖 35 副井?dāng)嗝鎴D 井筒延伸的初步意見 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將延伸原主副井，從 240 水平延伸至 600 水平。井筒延伸方案主要有以下兩種： 方案一：斜井延伸； 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡單，提升能力大，可充分利用原有井筒提升； 缺點(diǎn)：增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。 方案二：立井延伸； 優(yōu)點(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)用低，管理方便； 缺點(diǎn)：原有井筒同時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)，延伸兩個(gè)井筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長度增加，提升能力下降； 用方案一（斜井延伸）雖然通風(fēng)較為困難，但是卻大大的縮短了開拓第二水平石門的開鑿長度，而且較易維護(hù)。而用第二方案（立井延伸）隨通風(fēng)較為容易，并可較為容易的利用原有的設(shè)備，但通過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，第 二水平采用斜井延伸比較優(yōu)越。經(jīng)過上述，我建議選擇第一方案（斜井延伸）。 27 井 底車場及硐室 井底車場形式確定及論證 礦井設(shè)計(jì)能力為 ，年工作日為 330d，三班半生產(chǎn)，半班準(zhǔn)備，每日凈提升時(shí)間為 16h；立井開拓，井筒處于井田中央，兩翼來煤量基本相同；主井凈直徑 ，裝備一 對(duì) 16t 多繩箕斗，副井凈直徑 ，裝備一對(duì) 1 噸 雙層四車罐籠；主要運(yùn)輸大巷采用 3t 底卸運(yùn)煤，每列車由 27輛礦車組成， 8t 蓄電池電機(jī)車雙機(jī)牽引 ，卸時(shí)，機(jī)車過卸載站。輔助運(yùn)輸和掘進(jìn)煤采用 固定式礦車，煤矸混合列車由 22 輛 礦車組成，一臺(tái) 10噸架線式電機(jī)車牽引。矸石量占礦井產(chǎn)量 15％， 掘進(jìn)量占 6％。井底車場形式為臥式環(huán)行車場。 井底井場的布置 存車線路 行車線路布置長度 井底車場線路布置的要求： 為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上； 井底車場的線路工程量小； 井底車場線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性；盡量減少道岔和交岔點(diǎn) ； 線路布置要有利于通風(fēng)；底卸式礦車的井底車場設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問題； 井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線和回車線組成，由于通過各個(gè)井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應(yīng)不同 。 確定存車線長度是井底車場設(shè)計(jì)中 的重要問題， 設(shè)計(jì)中 如果存車線長度不足，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； 相反，如果存車線過長，會(huì)使列車在車場內(nèi) 調(diào)車時(shí)間增加， 就 降低了車場通過能力，并增加車場工程量。根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車線可以選用下列長度： （ 1）中小型礦井的主井空、重車線長度各為 － 列車長； （ 2）副井空、重車線長度， 中小型礦井按 － 列車長； （ 3）材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納 5－ 10個(gè)材料車； （ 4）調(diào)車線長度通常為 列車和電機(jī)車長度之和； 存車線長度的計(jì)算 （ 1）副井空、重車線計(jì)算 公式： L=mnL 1+NL 2+ L3 式中： L— 空重車線長度， m 28 n— 每列車的礦車數(shù)，輛 m— 列車數(shù)，列 L1— 一個(gè)帶緩沖器列車的長度， m L2— 每臺(tái)電機(jī)車長度， m L3 — 列車制動(dòng)距離， m N— 電機(jī)車數(shù)量，臺(tái) a、主井 ： m= 列， n=27 輛， L1=， N=2 臺(tái)， L2=， L3=10m 則： L=2 7 +2+1 0=，取 L=136m b、副井 ： m=， n=22 輛， L1=， N=2 臺(tái)， L2=， L3=10m 則： L= 22 +2+ 10=，取 L=91m c、調(diào)車線長度： L=2+1 .22 7 +10=,取 L=136m （ 2）材料車線長度 L=ncL c+ns Ls=10 +2 =36m 式中： L— 材料車有效長度， m nc— 材料車長度， m Lc— 每輛材料車帶緩沖器長度， m ns— 機(jī)車臺(tái)數(shù)， m Ls— 機(jī)車帶緩沖器長度， m 附井底車場線路圖 36。 29 3t 底卸式礦車空車3t 底卸式礦車重車圖例：1. 5t 礦車空車1. 5t 礦車重車圖 36 井底車場線路圖 井 底車場通過能力驗(yàn) 算 本設(shè)計(jì) 的 生產(chǎn)能力為 ，井底車場線路布置采用 3t 底卸礦車運(yùn)煤， 由 8t 蓄電池電機(jī)車雙機(jī)牽引， 27 輛礦車組成 一列車 。輔助運(yùn)輸采用 固定式礦車，掘進(jìn)出煤由主井運(yùn)至井外，每列車由 22輛車組成。列車在車場平均運(yùn)行時(shí)間 s=4 分鐘，日產(chǎn)煤 5455 t,矸石5455 20％ =1091 t，掘進(jìn)煤 5455 6%=327 t。 3t 底卸式礦車運(yùn)煤量 545594% =5128t，每日需 3t 底卸式礦車列數(shù) 5128/（ 3 27） =63。煤矸混合車數(shù)：（ 1091＋ 327）／（ 1 3+ 9） =29， 則列 車數(shù)為 63： 29≈ 2： 1， 每一調(diào)度循環(huán)內(nèi)有 3 列 3t 底卸式礦車和 1 列 固定式礦車組成，每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間 分，進(jìn)車間隔 分。 車場通過能力計(jì)算： N= （ 3 22 6+ 9 2） /( )=383MT 車場通過能力富裕系數(shù)： K=383/180= 井底車場通過能力滿足 《 規(guī)范 》 要求。 井底車場 主要硐室 原則： 必須符合《煤礦安全規(guī)程及煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；硐30 室布置隨井底車場型式的不同而相應(yīng)更改 。 主井系統(tǒng)硐室：底卸式礦車卸載站硐室 、 推車機(jī)及翻車機(jī)硐室 、清理撒煤硐室及水泵房室 、 井底煤倉及箕斗膠帶輸送機(jī)裝載硐室等。 副井系統(tǒng)硐室： 水倉及清理水倉硐室、 主變電所 、主排水泵硐室 、副井井底操車設(shè)備硐室及等候室等。 開采順序 沿井田走向的開采順序 根據(jù) 此礦區(qū)的煤層分布、采區(qū)劃分的具體情況，為了達(dá)到 礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采 的目的，采用由中央向兩側(cè)開采 ，確定生產(chǎn)的連續(xù)性；