【導讀】層，平均總厚度為8m。設(shè)計井田的可采儲量為。劃分一個水平開采。井田平均走向長4700m，平均傾斜長2724m，煤層平均傾。角9°，屬于緩傾斜煤層。本設(shè)計礦井采用雙立井的開拓方式，集中大巷布置方式。區(qū)，其中首帶區(qū)為二個，達產(chǎn)工作面一個。本設(shè)計帶區(qū)為西一，大巷裝車式。下部車場，綜合機械化采煤。年工作日為330d，采用“四、六”式工作制，工作面長為190m，每刀進度為，每日割九刀。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。響，決定本井田內(nèi)全部采用傾斜長壁采煤法開采。

　　

【正文】 報廢，越來 越短，所以壓煤量為零； （ 5） 由于帶 區(qū)斜巷的空間特性，層組內(nèi)煤層的開采順序必須是自上而下的順序式，煤層間接續(xù)工程量少，薄煤層可在低準備量低成本狀態(tài)下被采出，因此最大限度地遏制了采肥丟瘦的現(xiàn)象的發(fā)生 ， 所以煤炭采出率較其它模式大為提高 ； （ 6）以斜巷代替石門做為煤層間的聯(lián)絡(luò)巷道，使得每層煤仰、俯斜工作面可推進長度失衡的狀況較其它模式大為改善，最大限度地緩解了工作面 接續(xù)的緊張狀況，降低了分帶巷道的運輸費用； 表 31 技術(shù)比較表 序號 對比項目 評優(yōu) 準則 方案 一 方案 二 方案 三 1 移交工程量及投資 少 中 優(yōu) 差 2 一水平總工程 量及總投資 高 差 中 較 優(yōu) 3 工期 短 中 優(yōu) 差 4 巷道維護費 少 差 差 優(yōu) 5 礦井出矸量 少 差 差 優(yōu) 6 煤炭采出率 高 差 差 優(yōu) 7 分帶巷道長距離掘進通風 易 中 優(yōu) 中 8 仰、俯斜工作面推進長度差值 少 差 優(yōu) 較 優(yōu) 9 煤層間的搭配開采 易 差 差 優(yōu) 10 對構(gòu)造的適應(yīng)能力 高 差 差 優(yōu) 11 運輸段數(shù) 少 優(yōu) 差 中 12 分帶巷道運輸費 高 差 較優(yōu) 優(yōu) 13 帶區(qū)斜巷運輸費和井筒提升費 少 中 優(yōu) 中 14 排水費 少 優(yōu) 差 優(yōu) 15 通風 費 少 差 優(yōu) 優(yōu) （ 7）當遇到走向斷層時，集中大巷不必頻繁轉(zhuǎn)彎，帶區(qū)斜巷向下延伸或向上調(diào)整帶區(qū)斜巷的長度即可保證帶區(qū)斜巷與所有煤層的聯(lián)絡(luò)，所以創(chuàng)新模式對地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)能力較強； （ 8）排水費和通風費比其它模式低； （ 9）護巷煤柱少，在有自然發(fā)火危險的煤層中，安全狀況比其它模式好； 24 （ 10）由于帶區(qū)斜巷是逆傾向穿層布置，所以巷道受力狀態(tài)好，容易維護 。 方案三缺點如下： （ 1）由于 單 水平井筒較深，加之移交前要施工帶區(qū)斜巷，所以初期工程量略大，工期略長； （ 2）井筒提升費略高。 詳見技術(shù)比較表 31。 表 32 經(jīng)濟比較表 方案 項目 方案 一 方案 二 方案 三 基建費 （萬元） 井筒 井筒 井筒 石門 石門 石門 集中斜巷 集中斜巷 集中斜巷 主要大巷 主要大巷 主要大巷 帶區(qū)車場 帶區(qū)車場 帶區(qū)車場 帶區(qū)煤倉 帶區(qū)煤倉 帶區(qū)煤倉 帶區(qū)斜巷 帶區(qū)斜巷 帶區(qū)斜巷 小計 小計 小計 生產(chǎn)費（萬元） 立井提升 立井提升 立井提升 運輸費用 運輸費用 運輸費用 立井排水 立井排水 立井排水 小計 小計 小計 總計 費用 /萬元 費用 /萬元 費用 /萬元 方案一、方案二、方案三在技術(shù)均較合理， 三者之間的區(qū)別在于基建費、生產(chǎn)費不同。只需要比較它們的不同之處，即基建費、生產(chǎn)費。詳見開拓方案經(jīng)濟比較表 3— 2。 從經(jīng)濟比較表可知方案三投資少，所以該設(shè)計礦井選擇方案三。 25 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井 筒 形式和數(shù)目 本設(shè)計井田采用一對立井開拓，即主井、副井。主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作進風井。 井 筒 位置及坐標 井筒確定在 7414 鉆孔附近，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 +700m，地面坡度小，平正土方量??； （ 3）交通條件好：國防公路 301 線在礦區(qū)北部通過； 確定井筒坐標為： ①主井井口坐標為： XA=5455564 YA=542026 ②副井井口坐標為： XB=5455480 YB=542054 主井井口標高為 +725m，副井井口標高為 +710m，擬定一水平為井筒最終水平。主井井深 400m，副井井深 375m，兩井筒中心線間距為 85m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 ，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450mm。 水平數(shù)目及高度 本井田采用單水平開拓 ,擬定第一水平為 +350m,一水平垂 高為 300m,實行仰俯斜開采。 石門、大巷 (運輸大巷、回風大巷 )數(shù)目及布置 一條運輸大巷、一條回風大巷。 大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，對于各種大巷布置方式分述如下： （ 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(shè)備運行；無嚴重自燃 26 發(fā)火等情況下，應(yīng)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(shè)期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質(zhì)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 煤質(zhì)堅硬，圍巖穩(wěn)定，維護簡單，費用不高的煤層 ； ③ 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； ④ 煤層堅硬而頂板松軟或膨脹，難以維護的 ； ⑤ 煤層群下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； ⑥ 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(wù)年限短的。 （ 2）巖石大巷：優(yōu)點如維護條件好，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(zhì)構(gòu)造的影響 ； 可不留或少留護巷煤柱，煤的損失少，安全條件好 。缺點主要為巖石工程量大，掘進速度慢，投資費用高，建 設(shè)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 技術(shù)經(jīng)濟 比較 后 才能合理的確定。 本設(shè)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 為了便于巷道維護，巷道維護留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ③ 當煤層起伏褶曲較多時，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機車運行速度受到限制，運輸能力降低； 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(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，處理火災(zāi)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)越性是主要的。在本設(shè)計井田中，由于 2 3 3 36煤層間距小，可布置巖石集中大巷。所以采用方案二：巖石大巷布置。 大巷與石門服務(wù)年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設(shè)計基本相同，斷面尺寸詳見斷面圖： 35 27 圖 35 主石門斷面圖 圖 35 運輸大巷斷面圖 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(chǎn)的咽喉，因此井底車場設(shè)計是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 （ 1）礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及工作制度： （ 2）礦井開拓方式； （ 3）井筒及數(shù)目 ； （ 4） 礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； （ 5） 礦井主要運輸巷道的運輸方式； （ 6） 礦井瓦斯等級及通風方式； （ 7）各種硐室有關(guān)的資料； （ 1）井底車場富裕通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的 30%； （ 2）井底車場設(shè)計時，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； （ 3）盡可能提高井底車場的機械化水 平，提高井底車場通過能力； （ 4）應(yīng)該考慮主、副井之間施工時便于貫通； （ 5）井底車場線路 布置 結(jié)構(gòu)簡單，運行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用 28 方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護； 立井井底車場 的基本類型 詳見表 33： （ 1）環(huán)形式：立式、斜式、臥式； （ 2）折返式：梭式、盡頭式； 表 33 立井井底車場的基本類型 類型 結(jié)構(gòu)特點 適用條件 環(huán) 形 式 立 式 存車線和回車線與主要運輸大巷垂直 主、副井距，主要運輸大巷較遠，有足夠長度的布置存車線 90～ 150 萬 t/a 的礦井 刀形車場適于 60 萬 t/年的礦井，增加回車線，能力可提高到 90～ 120 萬 t/a 斜 式 存車線與主要運輸大巷分段 主要運輸大巷可局部作回車線 適于 60～ 90 萬 t/a 的礦井 地面出車方向受限制時應(yīng)用 臥 式 存車線與主要運輸線平行 主、副井距主要運輸大巷較近 適于 60～ 90 萬 t/a 的礦井 折 返 式 梭 式 利用主要運輸大巷作井，井空重線、調(diào)車線和回車線 適于 45 萬 t/a 的礦井，利用大型底卸式礦車可用于大型礦井 盡 頭 式 利用石門作主井空、 重車線 適于 45 萬 t/a 的礦井，利用大型底卸式礦車可用于大型礦井 （ 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） 井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護，生產(chǎn)成本低； （ 3） 調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交岔點少； （ 4） 操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范； （ 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(diào)車線 ； （ 7）井底車場形式也取決于礦車的類型，裝車站的線路布置必須與其相 29 對應(yīng)。 綜 上所述，結(jié)合本設(shè)計礦井的有關(guān)設(shè)計參數(shù)，通過對各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計井田井底車場形式 為環(huán)行盡頭式車場，采用兩翼來車的形式。 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計井田煤層群開采時的聯(lián)系方式是聯(lián)合準備，即 2 3 3 36煤層組成一個統(tǒng)一的采準系統(tǒng)，準備巷道為四個煤層共用，大巷采用集中布置方式。煤層傾角一般在 9176。左右。 本設(shè)計帶區(qū)斜巷按反傾斜布置，由于帶區(qū)斜巷要與帶區(qū)下部車場相連，所以注定了帶區(qū)下部車場要向集中運輸大巷的下幫開掘，帶區(qū)下部車場方位與集中運輸大巷垂直， 然后施工一個回頭，與帶區(qū)斜巷相連。 帶區(qū)斜巷的層位按穿過一水平煤層群剖面圖幾何中心點考慮。 帶區(qū)運輸入風斜巷和帶區(qū)運料回風斜巷一般是平行交替布置，它們之間的間距是一個工作面的長度 190m。 帶區(qū)運料回風斜巷與煤層群最下部煤層有一交點，自交點沿最下部煤層施工一回風聯(lián)絡(luò)巷與處在最下部煤層中的集中回風大巷相連，構(gòu)成回風回路，這條回風聯(lián)絡(luò)巷始終擔負回風的任務(wù)。同理帶區(qū)運輸入風斜巷在類似位置也有一回風聯(lián)絡(luò) 巷，其功能是在帶區(qū)運輸入風斜巷僅擔負掘進任務(wù)時為掘進工作面回風。 帶區(qū)劃分 本設(shè)計井田走向長度 5700m，地質(zhì)構(gòu)造簡單，欲從井田邊界沿整個階段前進開采，從時間、投資和實際開采技術(shù)條件上都要受到限制， 經(jīng)技術(shù)分析 將井田沿走向劃分為帶區(qū)，并按一定的順序回采，每個帶區(qū)有一套生產(chǎn) 系統(tǒng)，以便獨立進行生產(chǎn)與準備。 采用傾斜長壁采煤法比走向采煤法多很多優(yōu)點，可以節(jié)省大量開采費用。本設(shè)計礦井采用傾斜長壁采煤法。因各煤層的傾角都小于 12176。，且煤層賦存穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，平均厚度為 2m，頂?shù)装辶己谩２捎脙A斜長壁采煤法的礦井內(nèi)的劃分一般是條帶式、帶區(qū)式和盤區(qū)式。由于條帶式和盤區(qū)式巷道布置方式其工程 量 大，所以采用帶區(qū)巷道布置。帶區(qū)是指 能共用一個帶區(qū)煤倉的所有煤層的所有工作面所組成的區(qū)域。 30 西一帶區(qū)西二帶區(qū)西三帶區(qū)西四帶區(qū)西五帶區(qū)東一帶區(qū)東二帶區(qū)東三帶區(qū)東四帶區(qū)東五帶區(qū)中上帶區(qū)中下帶區(qū)圖 36 帶區(qū)劃分示意圖 因為采用帶區(qū)式巷道布置，所以采用帶區(qū)劃分，即能共用一個帶區(qū)煤倉的所有煤層的所有工作面所組成的區(qū)域。據(jù)此將整個井田劃分為十一個帶區(qū)，詳見帶區(qū)劃分示意圖 36。 井筒布置及施工 井 筒 穿過的巖層性質(zhì)及井 筒 維護 本設(shè)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。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質(zhì)及水文 地質(zhì)資料，對本設(shè)計礦井井硐支護形式提出兩種可行方案： 方案一： 整體灌注式 方案二： 砌筑式（砂漿砌體） 經(jīng)比較，方案 一 較方案 二 相比，有如下優(yōu)點： （ 1） 防水性能好，便于維護； （ 2） 整體性好，強度較高； （ 3）便于機械化，施工方便，勞動強度低。 31 所以本設(shè)計井筒支護形式為：混凝土整體灌注式 。 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)、運輸方式、通風安全等因素，具體 遵循的 原則如下： （ 1）符合《煤礦安全規(guī)程》《煤炭 礦井 工業(yè)設(shè)計規(guī)范》，對通風、運輸、管線布置的要求，滿足施工需要； （ 2）有 利于井筒檢修、維護、清掃和人員通行安全； （ 3）合理使用斷面空間，減少井筒工程量 ，降低井筒維護費用 。 （ 4） 保證