【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)礦井為雞西礦業(yè)集團(tuán)東山礦。設(shè)計(jì)井田的工業(yè)儲(chǔ)量為,可采儲(chǔ)量為Mt，礦井的設(shè)。計(jì)服務(wù)年限為57a。煤層傾角為10°屬緩傾斜煤層，本礦井設(shè)計(jì)采用雙立井。方式，達(dá)產(chǎn)時(shí)采區(qū)個(gè)數(shù)為兩個(gè)。大巷運(yùn)輸采用14t架線式電機(jī)車牽引3t底。卸式礦車運(yùn)輸，區(qū)段運(yùn)輸平巷采用帶式輸送機(jī)，輔助運(yùn)輸為固定式礦車，采煤方法為走向長(zhǎng)壁倒退式采煤法，采煤工藝為普。工作面的支護(hù)方式采用單體液壓支柱和鉸接頂梁聯(lián)合支。護(hù)，頂板處理方法為全部跨落法。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用。工作面年工作日為330d，采用“三、八”工作制，工作面長(zhǎng)為160m，循環(huán)進(jìn)度為，每日進(jìn)刀次數(shù)為5刀。通風(fēng)方式是分區(qū)抽出式。題在所難免，請(qǐng)各位專家老師不吝賜教。

　　

【正文】 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(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng)； 20 ③ 下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ④ 煤質(zhì)牌號(hào)相同，要求分 采分運(yùn)； ⑤ 自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⑥ 采區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)度短。 現(xiàn)依據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度 ， 特提出以下兩種大巷布置方式： 方案一：集中大巷，（如圖 3—4）；。 方案二：分組集中大巷，（如圖 3—5）。 兩種技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)（見表 33）。 表 33 大巷布置技術(shù)比較表 特點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu) 點(diǎn) ； ； ，運(yùn)輸條件好。 ； ，運(yùn)輸條件好； ，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大； 。 缺 點(diǎn) ； 。 ； ，建井時(shí)間長(zhǎng)； 。 適 應(yīng) 條 件 ，間距較大的煤層； ，煤層分組間距大； ，初期工程少，工期大。 ； ，服務(wù)年限長(zhǎng)； 區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)度短。 本設(shè)計(jì)井田的可采煤層為四層，四層較近，各煤層的煤質(zhì)相同，不需要分采分運(yùn)，所以 根據(jù)本井田的實(shí)際情況，本井田采用集中石門和采區(qū)石門布置方式 ,針對(duì)上述情況，通過(guò)技術(shù)分析，方案二可行合理。 21 圖 3—4 集中大巷 圖 3—5 分組集中大巷 22 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井筒形式和數(shù)目 根據(jù)井田的地形地勢(shì)、煤層賦存和地質(zhì)構(gòu)造等因素，經(jīng)過(guò)第二節(jié)中井筒形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，該礦井采用雙立井開拓，即一主一副兩個(gè)井筒。 井筒位置及坐標(biāo) 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標(biāo)和方位角予以表示，選擇井筒位置的條件： 1． 地面條 件 （ 1）工業(yè)場(chǎng)地占地面積； （ 2）地形與工程地質(zhì)條件； （ 3）煤的運(yùn)輸方向； （ 4）生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置。 2． 井下條件 （ 1）按運(yùn)輸量確定井筒位置； （ 2）根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置； （ 3）煤柱損失量； （ 4）勘探程度和初期工程量。 根據(jù)本井田的實(shí)際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)計(jì)礦井井筒位置見井田開拓平面圖，其井筒井口坐標(biāo)為： 主井： 5008525， 4161550 副井： 5008480， 4161050 水平數(shù)目及高度 根據(jù)本井田的煤層賦存條件和地質(zhì)構(gòu)造等因素，通過(guò)對(duì)水平劃分方案的技術(shù)分析和 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，該設(shè)計(jì)礦井在 +50m 水平標(biāo)高處劃分一個(gè)水平，階段垂高250m，在 +50m 水平標(biāo)高上布置水平大巷、井底車場(chǎng)及各類硐室，井田范圍內(nèi) 23 各煤層以 +50m為標(biāo)高開采水平為界，采用上下山開采。 石門、大巷數(shù)目及布置 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井開拓巷道布置方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，確定本設(shè)計(jì)礦井采用的開拓巷道布置方式為集中運(yùn)輸大巷及采區(qū)石門布置。 本設(shè)計(jì)礦井中，大巷和石門服務(wù)年限較長(zhǎng)，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)中不相同，其內(nèi)部設(shè)施也不相同。巷道斷面設(shè)計(jì)合理與否，直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效 果和生產(chǎn)的安全條件，其基本原則是在滿足與技術(shù)要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價(jià)并有利于加快施工速度。該設(shè)計(jì)礦井大巷，石門斷面的各項(xiàng)內(nèi)容（見圖 3—6）及3—7）。 井底車場(chǎng)的形式及選擇 井底車場(chǎng)是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦山生產(chǎn)的咽喉。因此，井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)是否合理，直接影響著礦井的安全和生產(chǎn)。 由于井筒形式，提升方式，大巷運(yùn)輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車場(chǎng)的形式也各異。按照礦車在井底車場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行特點(diǎn)，井底車場(chǎng) 可分為：環(huán)行式和折返式兩大類型。固定式礦車運(yùn)煤時(shí)，則一般用環(huán)行式車場(chǎng)。 井底車場(chǎng)型式選擇的因素如下： 1．保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； 2．調(diào)車簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交叉點(diǎn)少； 3．調(diào)車簡(jiǎn)單，符合有關(guān)規(guī)程，規(guī)范； 4．井巷工程量小，建設(shè)投資少，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； 5．施工方便，各井筒間，井底車場(chǎng)巷道與主要巷道間能迅速貫通，縮短建設(shè)時(shí)間； 6．當(dāng)大巷或石門與井筒距離較大時(shí)，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場(chǎng)； 7．礦車提升的斜井井底車場(chǎng)，井筒不延深的一般采用平車場(chǎng)，井筒延 深的一般采用甩車場(chǎng)。 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井井筒形式及大巷，石門的布置，結(jié)合上述井底車場(chǎng)型式的 24 390090032015501200 800130050020xx9509001200 圖 3—6 石門斷面 25 420090090013008001200320120095050020xx1550 圖 3—7 大巷斷面 26 選擇因素，該設(shè)礦井采用立式井底車場(chǎng)。 本礦區(qū)煤層間距不大， 3上、 3下、 6A 和 6B 煤層間距小采用集中布置，煤層傾角一般在 10176。左右，所以 煤層間由石門聯(lián)系。 采區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)礦井井田走向長(zhǎng)度 大，無(wú)論從時(shí)間上、投資上和實(shí)際開采條件上都要受到限制，在開采水平范圍內(nèi)沿走向?qū)⒚簩觿澐殖刹蓞^(qū)。每個(gè)采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括提升、運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立地進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 將井田劃分成若干采區(qū)時(shí)，應(yīng)考慮如下所述原則： 1．根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，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； 2．如果井田走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過(guò) 1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進(jìn)行后退式回采； 3．采區(qū)走向長(zhǎng)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； 4．初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長(zhǎng)統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，不但要全井合理，更要有利初期； 5．采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲(chǔ)量及產(chǎn)量分配； 6．要適應(yīng)充填注砂井，回風(fēng)井的既定位置，使分區(qū)充填，分區(qū)通風(fēng)的聯(lián)系巷道盡量縮短； 7．采區(qū)劃分既要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界外延的可能性； 8．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(zhǎng)度要適當(dāng)加大； 9．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 合于綜合機(jī)械化開采的部分要單獨(dú)劃分采區(qū)； 10．開采多煤層的井田，如果煤層間距較小，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； 11．對(duì)于自然發(fā)火傾向強(qiáng)烈的煤層或圍巖壓力大，難于維護(hù)的礦井，采區(qū)尺寸要適當(dāng)縮??； 27 12．初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)的實(shí)際長(zhǎng)度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設(shè)計(jì)井田的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存等因素。 結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，根據(jù)東山礦井田實(shí)際情況，由于煤層發(fā)育良好， 因此劃分為三個(gè)采區(qū) (如圖 3—8） 一采區(qū)二采區(qū)三采區(qū)圖 3—8 采區(qū) 劃分示意圖 井筒布置和施工 井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 參見綜合柱狀圖和井田開拓剖面圖，本設(shè)計(jì)礦井井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)如下：主要由粉細(xì)砂巖，中砂巖及煤層，其次有較少的粗砂巖，礫巖和沙礫巖，此外還穿過(guò)了煤層及上下頂?shù)装濉? 井硐支護(hù)采用噴泥混凝土支護(hù)，拱壁相同。 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，俱體遵循原則如下： （ 1）符合《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)運(yùn)輸、通風(fēng)、管 28 線等布置的要求，滿足施工需要； （ 2）有利于井筒檢修 、維護(hù)、清掃和人員通行安全； （ 3）當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，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； （ 4）合理使用斷面空間，減少井筒工程量；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。詳見主副井井?dāng)嗝妫▓D 3—9 及 3—10）。 表 3— 4 主井井筒特征表 序 號(hào) 名 稱 單 位 內(nèi) 容 1 井 型 Mt/a 2 井筒凈直徑 m 3 井筒掘進(jìn)直徑 m 4 井筒凈斷面積 m2 5 井筒掘進(jìn)斷面積 m2 6 井壁支護(hù)形式 混凝土砌壁 7 井壁厚度 mm 450 8 罐道規(guī)格 球扁鋼組合罐道 9 罐道梁規(guī)格 槽鋼（ 2[22b ）組合 10 罐道梁層間距 mm 4000 11 提升容器 一對(duì) 16t 箕斗 12 井筒裝備防腐材料 電弧噴涂 表 3— 5 副井井筒特征表 序 號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 1 井筒直徑 m 2 提升容器 一對(duì) 1t 礦車雙層雙車罐籠，一個(gè)材料罐籠帶平衡錘 3 井筒支護(hù) mm 混凝 土井壁 /400 4 罐道規(guī)格 2[16b] 臥放 5 罐道梁規(guī)格 [32c] 6 罐道梁層間距 mm 4168 29 圖 3—9 主井井筒斷面圖 30 圖 3—10 副井井筒斷面圖 31 井筒延深意見 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井水平劃分方案，該設(shè)計(jì)礦井主副井筒從地面布置到一水平后需要延伸，但是在進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)勘探后，井筒仍按原有主副井延深。 井底車場(chǎng)及硐室 井底車場(chǎng)形式的確定及論證 井底車場(chǎng)是連 接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦山生產(chǎn)的咽喉。排水、通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)及人員上下等，也必須通過(guò)井底車場(chǎng)。而井底車場(chǎng)的形式必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底車場(chǎng)的形式也各異。井底車場(chǎng)形式必須滿足下列要求： 1．車場(chǎng)的通過(guò)能力，應(yīng)比礦井生產(chǎn)能力有 30%以上的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； 2．調(diào)車簡(jiǎn)單， 管理方便，彎道及交叉點(diǎn)少； 3．操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求； 4．井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本 低； 5．施工方便，建設(shè)工期短。 井底車場(chǎng)形式的確定，應(yīng)根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、大巷布置、提升方式及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素確定。該礦井井底車場(chǎng)形式的選擇依據(jù)如下： 1．礦井設(shè)計(jì)能力為 ，年工作日 330d，實(shí)行三八工作制，每日凈提升為 16h，矸石量點(diǎn)煤產(chǎn)量的 20%；掘進(jìn)煤點(diǎn)煤產(chǎn)量的 10%。 2．礦井采用雙立井 ,三個(gè)水平集中運(yùn)輸石門的開拓方式 ,主立井用一對(duì) 9t 箕斗提升。 3．水平大巷運(yùn)輸采用 14t 架線電機(jī)車牽引 3t 底卸式礦車方式，輔助運(yùn)輸采用 固定式礦車； 4．本設(shè)計(jì)礦井屬低瓦斯、低等涌水量礦井； 5．本設(shè)計(jì)礦井井田地質(zhì)條件較好。 綜合以上所述 ， 結(jié)合設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)礦井選用 3t 底卸式 固定式礦車，立井立式環(huán)行車場(chǎng)。 32 井底車場(chǎng)的布置 儲(chǔ)車線路 行車線路布置長(zhǎng)度 1．井底車場(chǎng)線路布置的要求 （ 1）井底車場(chǎng)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(guò)各個(gè)井底車場(chǎng)的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長(zhǎng)度亦相應(yīng)不同。 （ 2）井底車場(chǎng)線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； （ 3）井底車場(chǎng)的線路工程量?。? （ 4）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； （ 5）盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； （ 6）線路布置要有利于通風(fēng)； （ 7）底卸式礦車的井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問(wèn)題。 2．存車線長(zhǎng)度的確定 確定存車線長(zhǎng)度是井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，如果存車線長(zhǎng)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；反之，如果存車線過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使列車在車場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車時(shí)間增加，反而降低了車場(chǎng)通過(guò)能力，并增加車場(chǎng)工程量。根據(jù)我國(guó)煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車線可以選用下列長(zhǎng)度： （ 1）大型礦井的主井空重車線長(zhǎng)度各為 列車長(zhǎng) ,中小型礦井的主井空、重車線長(zhǎng)度各為 列車長(zhǎng)； （ 2）副井空、重車線長(zhǎng)度，大型礦井各按 列車長(zhǎng) ,中小型礦井按 列車長(zhǎng)； （ 3）材料車線長(zhǎng)度，大型礦井應(yīng)能容納 10 個(gè)以上材料車 ,一般 1520 個(gè)材料車 ,中小型礦井應(yīng)能容納 510 個(gè)材料車； （ 4）調(diào)車線長(zhǎng)度通常為 列車和電機(jī)車長(zhǎng)度之和； 3．存車線長(zhǎng)度的計(jì)算 （ 1）主副井空、重車線 計(jì)算公式如下： L=MNL1+NL2+L3 式中 L——空重車線長(zhǎng)度， m； N——每列車的礦車數(shù)，輛； M——列車數(shù)，列； L1——一個(gè)列車帶緩沖器的長(zhǎng)度， m； 33 L2——每臺(tái)電機(jī)車長(zhǎng)度 ,m； L3——列車制動(dòng)距離 ,m； N——電機(jī)車數(shù)量，臺(tái)。 N=145/3=23 a、主井： M=1 列， N=23 輛， L1=4m， N=1 臺(tái)， L2=，