【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)礦井為雞西哈達(dá)煤礦，一共有3層可采煤層，分別為23#、30#、36#，煤層總厚度為6m。煤層工業(yè)牌號(hào)為1/3焦煤，設(shè)計(jì)。井田的可采儲(chǔ)量，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為。，煤層平均傾角為12°，屬于緩傾斜煤層。本著“節(jié)約優(yōu)先，效率為本”的原則，本礦井設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)，一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)時(shí)帶區(qū)個(gè)數(shù)為一個(gè)。采用集中布置，23#、30#、36#層集中開采。大巷運(yùn)輸采用10t架線式電機(jī)車。采用的采煤方法為走向長壁采煤法，采用的采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝。頂板處理方法為全部跨落法。

　　

【正文】 （ 2）當(dāng)圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒比立井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車提升時(shí)，提升速度低，能力小，鋼絲繩磨損嚴(yán)重，動(dòng)力消耗大，提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜向長度較大時(shí)，膠帶輸送機(jī)運(yùn)距不夠，應(yīng)采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力。 （ 3）斜井通風(fēng)風(fēng)路比較長，對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面太小，通風(fēng)阻力過大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另外再掘進(jìn)一條專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升。當(dāng)表土為富含水的沖積層或流砂層時(shí) ,斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜 ,有時(shí)難以通過。 適用條件 ：煤層賦存條件比較淺，垂直深度 在 200 米以內(nèi)，煤層賦存深度為 177。0～ － 500 米，含水層厚度小于 20～ 40 米，表土層不厚，水文地質(zhì)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。 根據(jù)對(duì)本設(shè)計(jì)礦井井田的地質(zhì)情況分析和斜井井筒的維護(hù)費(fèi)用不較高的問題考慮，確定井田采用斜井不合理。 16 技術(shù)評(píng)價(jià)：本井田一水平設(shè)在－ 250 水平標(biāo)高，根據(jù)煤層的賦存情況不可以采用雙斜井開拓。井筒位置方案一見圖 31。 主井副井 圖 31 井筒位置方案一示意圖 （井筒位置在大巷頂板巖層中） 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）在同等地質(zhì)條件下，立井的井筒較斜井井筒要短的多，提升速度也比較快，提升能力大，對(duì)輔助提升也比較有利。 （ 2）立井開拓比斜井開拓機(jī)械化程度高，便于自動(dòng)控制。 （ 3）立井井筒為圓形斷面結(jié)構(gòu)合理，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管道線路較短，人員升降速度比較快捷。 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(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制。技術(shù)上也比較可靠。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時(shí)均采用立井開拓方式。 本設(shè)計(jì)礦井中三層可采煤層的煤 層間距比較小，不適宜采用此種開拓方式。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)本井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，本井田煤層賦存最深－ 550m 標(biāo)高，平均煤層傾角 12176。，滿足采用雙立井開拓，故此方案在技術(shù)上也可行。井筒位置方案二見圖 32。 主井 副井 圖 32 井筒位置方案二示意圖 17 3. 雙立井開拓（井筒位置在大巷底板巖層中） 優(yōu)點(diǎn)：除與上面相同的特點(diǎn)以外石門短，壓煤量少，出煤早和出煤早的優(yōu)點(diǎn)。 井筒位置方案二見圖 33。 主井副井 圖 33 井筒位置方案三示意圖 經(jīng)分析，此設(shè)計(jì)方案完全符合本設(shè)計(jì)礦井的需要。 除與上面的比較方式外，本設(shè)計(jì)開拓形式還分析了井筒建在不同位置時(shí)的開拓方式的 經(jīng)濟(jì) 比較見表 31。 表 31 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 項(xiàng)目名稱 方案一（萬元） 方案二（萬元） 方案三（萬元） 井筒 主井 8000179。 3500179。104=2800 30000179。 615179。104=1854 30000179。 615179。104=1854 副井 8000179。 3500179。104=2800 30000179。 615179。104=1854 30000179。 615179。1104=1854 風(fēng)井 900179。 3500179。 104=315 900179。 610179。 104=73 900179。 610179。 104=73 井底車場 1000179。 900179。 104=900 800179。 900179。 104=72 800179。 900179。 104=72 石門開鑿 2050179。 800179。 104=164 600179。 800179。 104=48 1250179。 800179。 104=100 總計(jì) 6979 3901 3953 通過分析和方案比較以及經(jīng)濟(jì)比較，本設(shè)計(jì)礦井應(yīng)采用雙立井開拓的形式。 （二） 井口位置 井口位置的選 擇是井田開拓的重要組成部分。在選擇開拓方式的同時(shí)，就要考慮各種可能了井口位置。 1. 在井田的走向方向上，井筒要建在儲(chǔ)量中央或靠近中央的位置，使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡，這樣便可使在走向方向上的運(yùn)輸大巷運(yùn)輸費(fèi)用最 18 低，同時(shí)在生產(chǎn)中還能保持兩翼的均衡生產(chǎn)和帶區(qū)的正常接續(xù)，并且巷道維護(hù)、通風(fēng)等費(fèi)用也相應(yīng)得比較低。若因地面、井下某種因素影響不能布置在靠近儲(chǔ)量中央位置時(shí)，需要偏離時(shí)，在可能條件下要少偏離，盡量避免井筒偏于一側(cè)，形成單翼生產(chǎn)的不利局面。本設(shè)計(jì)因儲(chǔ)量中央位置的地面比較平緩，井下也不存在影響井筒位置的因素， 所以井筒布置在井田走向中心的位置上。 2. 在井田傾斜方面：采用單水平開采時(shí)考慮工作面合理推進(jìn)長度。采用多水平開拓時(shí)，在考慮各水平石門工程量總和小的同時(shí)，應(yīng)首先考慮第一水平開采的合理推進(jìn)長度，然后兼顧其他水平。井筒與井底車場及主要運(yùn)輸大巷位置的選擇統(tǒng)一考慮。在布置井筒時(shí)考慮井筒盡量少壓煤和石門短的因素來確定井筒在井田傾斜方向上的合理位置。 3. 開拓方式和井口位置選擇時(shí)，一定要與初期移交達(dá)產(chǎn)帶區(qū)的位置及其接續(xù)統(tǒng)一考慮。初期帶區(qū)的位置要選擇在地質(zhì)（特別是無較大的構(gòu)造、煤層厚度及穩(wěn)定性、頂?shù)装鍘r性）和水文條件比 較好、煤層儲(chǔ)量豐富、勘探程度高、地面沒有建筑物或有少量容易遷建的筑物，便于迅速達(dá)產(chǎn)和增產(chǎn)的地段，同時(shí)盡量靠近井田中部。井筒應(yīng)靠近初期移交、達(dá)產(chǎn)帶區(qū)。井筒到底巷道掘出井底車場的保護(hù)煤柱后即可掘進(jìn)準(zhǔn)備帶區(qū)和工作面，使基建工程量少和貫通連鎖工程短，達(dá)到投資少，建井工期短的效果。 4. 井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段。同時(shí)將井底車場置于地質(zhì)和水文條件好的穩(wěn)定巖層中，并注意不受底部強(qiáng)含水層承壓水威脅。盡量減少井筒及工業(yè)場地煤柱數(shù)量，特別是少壓或不壓前期開采條件好的煤層。若有條件時(shí)，可以把井底車場放在無 煤帶和煤層無開采價(jià)值的地帶。本設(shè)計(jì)中地質(zhì)條件簡單，在井田儲(chǔ)量中央沒有大的構(gòu)造，因此，可以把井筒放在走向中央位置。 5. 井筒應(yīng)建在比較平坦的地方。在山區(qū)、丘陵地帶要結(jié)合地面生產(chǎn)系統(tǒng)充分利用地形盡量減少土石方工程量。井口要避開地面滑坡、巖崩、泥石流、流砂等危險(xiǎn)地區(qū)。井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求。工業(yè)場地要少占或不占良田。井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等布局相協(xié)調(diào)，使之有利于生產(chǎn)，方便生活。本井田地勢比較平緩，符合建井要求?？偵纤?，井筒應(yīng)布置在井田走向方向的中央位置，傾斜方向的淺部位置。所以本設(shè)計(jì)中采用方案三的井筒布置位置。 19 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 1. 開采水平 —— 運(yùn)輸大巷及井底車場所在的位置及其所服務(wù)的開采范圍。 開采水平的尺寸以水平垂高表示，水平垂高是指該水平開采范圍的垂高。合理的水平垂高的要求： （ 1）具有合理的階段斜長，確保工作面的合理服務(wù)年限，不用頻繁的搬家； （ 2）要有利于帶區(qū)的正常接替； （ 3）保證開采水平有合理的服務(wù)年限及足夠的儲(chǔ)量，本設(shè)計(jì)礦井的井型為 ，根據(jù)規(guī)范規(guī)定其一水平的服務(wù)年限不小于 20 年； （ 4）經(jīng)濟(jì)上有利、便于運(yùn)輸 和掘進(jìn)的合理垂高。 2． 水平劃分方案比較 方案一：分兩個(gè)水平，分別為一水平在 200 和二水平在 400； 方案二：分兩個(gè)水平，分別為一水平在 250 和二水平在 500； 方案三：分兩個(gè)水平，分別為一水平在 100 和二水平在 400。 表 32 水平劃分方案比較表 方 案 方案一 方案二 方案三 水平數(shù)目 2 2 2 水平標(biāo)高 200， 400 250， 500 100， 400 方案分析 壓煤量少，但一水平推進(jìn)長度短工作面搬家次數(shù)太頻繁，不合理。 壓煤量少，且斜長夠大，比較合理。 一水平 服務(wù)年限小于20 年。 比較結(jié)果 選擇方案二比較合理 綜合以上：本設(shè)計(jì)礦井為 2 個(gè)水平，一水平標(biāo)高為 250，二水平標(biāo)高為500。 礦井開拓方式為雙立井為主的綜合開拓。水平劃分見圖 34。 總儲(chǔ)量為 Zc=，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ； 服務(wù)年限為 T=Z/AK=()=。 開拓巷道的布置 1. 開拓巷道布置方式的選擇 20 250500 圖 34 水平劃分示意圖 根據(jù)煤層的數(shù)目和煤層間距，運(yùn)輸大巷 的布置方式分為三種：第一種，在每一層煤層下布置（稱分煤層運(yùn)輸大巷）；第二種，在每一組煤層下布置（稱分組集中運(yùn)輸大巷）；第三種，在最后一層煤層下布置（稱集中運(yùn)輸大巷）。采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層（組）間用帶區(qū)石門聯(lián)系。各種方式的適用條件如下： （ 1）分煤層大巷適用條件 ①煤層層數(shù)不多，煤層間距大，石門長，井田走向長度短，服務(wù)年限不長，井底車場或平硐在煤層頂板，各煤層底板，均有堅(jiān)硬巖層； ②煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn)； ③產(chǎn)量，風(fēng)量均比較大，需要疏解。 （ 2）分組集中大巷適用條件 ①煤層層數(shù)多，層間距大小懸殊 ； ②多水平生產(chǎn)，解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾。 （ 3）集中運(yùn)輸大巷適用條件 ①適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井，井田走向長度大，服務(wù)年限長； ②下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ③煤質(zhì)牌號(hào)相同，不要求分采分運(yùn)。 2. 階段的水平是連接帶區(qū)與井底車場并擔(dān)任交通和運(yùn)輸?shù)母删€，進(jìn)行通風(fēng)、排水以及架設(shè)管線等。當(dāng)上一階段采完后，運(yùn)輸大巷又可作為下一階段或水平的總回風(fēng)道，其服務(wù)限比較長。如果采用單一水平開拓，其工作年限與礦井服務(wù)年限相同。 見圖 35 開拓方案剖面示意圖和表 33 開拓方案比較表。 選定開拓方案的系統(tǒng) 描述 21 方 案 一方 案 二 方 案 三運(yùn) 輸 大 巷運(yùn) 輸 大 巷運(yùn) 輸 大 巷運(yùn) 輸 大 巷 圖 35 開拓方案剖面示意圖 表 33 開拓方案比較表 方案 方案一 方案二 方案三 開拓巷道布置 36中間布置斜井井筒和運(yùn)輸大巷，相比較立井井筒，斜井井筒長，壓煤量大，通風(fēng)阻力大。 在 23下和 36層下分別布置巖石運(yùn)輸巷 。 在 36下的巖石中布置一條巖石集中運(yùn)輸巷道 。 方案分析 本方案屬于集中開采，工程量較大。 2 30和 36層間距分別為 45m、 25m，都小于 50m,煤層間 距小，不適宜分層布置。 本方案屬于集中布置，建井初期見效快，便于開采，且比方案而工程量小。 分析結(jié)果 本設(shè)計(jì)礦井采用方案三的開拓方案，雙立井開拓，在最下層 36下布置巖石集中運(yùn)輸巷。立井井筒相比較斜井井筒，便于井筒延伸，風(fēng)阻小，技術(shù)可靠。 井 筒 形式和數(shù)目 本礦井采用一主立井、一副立井和一立井回風(fēng)的立井開拓方式。 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 工業(yè)場地占地面積、地形與工 程地質(zhì)條件和煤的運(yùn)輸方向以及生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置等地面建筑和地形情況。 2. 井下條件 22 （ 1）按運(yùn)輸量確定井筒位置。本設(shè)計(jì)中井田中部有一斷層，斷層?xùn)|部運(yùn)輸量小于西部，為使兩翼運(yùn)輸量平衡，將精通位置放在斷層西側(cè)； （ 2）根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置。本設(shè)計(jì)景田走向中部地形比較平坦，所以井筒設(shè)在井田走向中部； （ 3）勘探程度和初期工程量以及煤柱量。根據(jù)勘探程度，本設(shè)計(jì)井田內(nèi)煤層厚度比較平均，儲(chǔ)量也比較平均，因此，本井田的井筒設(shè)計(jì)時(shí)不必考慮初期工程量。 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)礦井井筒位置詳見開 拓示意圖方案三。 本設(shè)計(jì)中采用了雙立井開拓，以主立、一副立。由于本井田走向上地勢比較平緩，井下也不存在影響井筒位置的因素；傾向上為了建井初期盡快出煤，把井筒放在淺部。綜合井底車場集地形地質(zhì)條件考慮兩立井井筒應(yīng)位于井田中央偏上位置，坐標(biāo)分別為：主井：（ 5022665， 430605）；副井：（ 5022725，430697）； 水平數(shù)目及標(biāo)高 本設(shè)計(jì)礦井分為兩個(gè)水平，一水平設(shè)在標(biāo)高 250m 處，二水平設(shè)在標(biāo)高500m處。 石門 大巷數(shù)目及布置 本設(shè)計(jì)礦井中，大巷服務(wù)年限比較長，大巷中 布置為雙軌巷道。在石門中運(yùn)輸采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，所以石門中布置為機(jī)軌合一巷。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安全與技術(shù)要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面積，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 36和圖 37。 井底車場的形式選擇 井底車場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)輸巷道和提升系統(tǒng)兩個(gè)環(huán)節(jié)的重要樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉。因此，井底車場的設(shè)計(jì)是否合理，直接影響著礦井的安 全和生產(chǎn)效率。 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，井底車場的形式也各不相同。按照礦車在井底車場內(nèi)運(yùn)行特點(diǎn)，井底車 23 4000420019002003900100200360600 600155020xx540 1060 440 1060 900930 570半圓拱型巷道斷面設(shè)計(jì)( 錨噴 B = 4 00 0