【導(dǎo)讀】65B#煤層，煤層總厚度為。本區(qū)煤層煤種有焦煤、肥煤、1/3. 可采儲(chǔ)量，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為57a。大巷運(yùn)輸采用10t架線式電機(jī)車(chē)牽引固定式礦車(chē)運(yùn)輸。井田共劃分12個(gè)采區(qū),58#、59#聯(lián)合開(kāi)采，62C#、63#、65B#單層開(kāi)采，投產(chǎn)工作面1個(gè)。本設(shè)計(jì)采區(qū)為中一采區(qū)，采用石門(mén)裝車(chē)式下部車(chē)。場(chǎng)，分區(qū)式通風(fēng)，工作面年工作日為330d，采用“四、六”工作制，工作面長(zhǎng)為120m，截深，采用的采煤方法為走向長(zhǎng)壁采煤法，采煤工藝為普通機(jī)械化采煤工藝，頂板處理方法為全部垮落法。

　　

【正文】 平服務(wù)年限計(jì)算公式 ： T=Z/(A179。 K)； 式中 ： T — 設(shè)計(jì)計(jì)算服務(wù)年限 ； Z — 可采儲(chǔ)量， ； A — 年產(chǎn)量， ； K — 儲(chǔ)量備用系數(shù)，宜采用 。 1 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來(lái)確定，還應(yīng)考慮當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。根據(jù)該井 23 田的實(shí)際情況，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案Ａ： ； 方案Ｂ： ； 方案Ｃ： 。 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限來(lái)確定。 礦井服務(wù)年限的確定 礦井服務(wù)年限的計(jì)算公式如下： T＝ Z／（Ａ179。Ｋ） ； 式中： Z— 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， ； A— 生產(chǎn)能力， Mt／ a； K— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， K＝ 。 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況， K 值取 。 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案Ａ： Ｔ＝Ｚ /（Ａ179。Ｋ） ＝ 38a； 方案Ｂ： Ｔ＝Ｚ /（Ａ179。Ｋ） =57a； 方案Ｃ： Ｔ＝Ｚ /（Ａ179。Ｋ） =77a。 參照《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，方案 B 較合理，即礦井生產(chǎn)能力 ，礦井服務(wù)年限 57a。 24 第 3 章 井田開(kāi)拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開(kāi)拓方式概述 龍湖礦分別與新鐵 礦、 向陽(yáng)礦接壤，其各自礦井開(kāi)拓方式為： 新鐵礦：立井多水平上山開(kāi)采 ； 向陽(yáng)礦：立井單水平上下山開(kāi)采。 影響本設(shè)計(jì)礦井開(kāi)拓方式的因素及具體情 況 ，工業(yè)場(chǎng)地宜選在相對(duì)比較開(kāi)闊 的 地 階 ，標(biāo)高 200m。 200m～ 600m,煤層傾角在 30176。 ～35176。之間。煤層淺部賦存標(biāo)高為 200m，深部開(kāi)采到 600m。垂深一般在 800m 左右。 ，粗砂巖層，穩(wěn)定性好。 礦井開(kāi)拓方案的選擇 井筒形式和井口位置 (1)井筒形式的確定 在一定的井田地質(zhì)條件、開(kāi)采技術(shù)條件下，礦井開(kāi)拓巷道有多種布置方式，開(kāi)拓巷道的布置方式通稱(chēng)為開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開(kāi)拓方式 中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。 開(kāi)拓方式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、立井開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓方式（平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合進(jìn)行開(kāi)拓）等四種方式。開(kāi)拓方式依據(jù)井筒 （或平硐）與煤層位置的不同又有若干分類(lèi)。 ①平硐開(kāi)拓：在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開(kāi)鑿?fù)ㄏ蛎簩拥钠巾?，可利用平硐開(kāi)拓煤田的全部或一部分。 25 ②斜井開(kāi)拓：對(duì)于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的煤田，一般都可以采用斜井開(kāi)拓。斜井開(kāi)拓在各種傾角煤層開(kāi)拓中都得到了廣泛的應(yīng)用。 ③立井 開(kāi)拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時(shí)在技術(shù)上也成熟可靠。一般在表土層厚、煤層賦存深時(shí)，應(yīng)采用立井開(kāi)拓。 平硐開(kāi)拓是最簡(jiǎn)單的開(kāi)拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。首先我們應(yīng)該考慮平硐開(kāi)拓方式是否可行。參照平硐開(kāi)拓方式適用條件，結(jié)合本設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì)及煤層賦存特征可知：平硐開(kāi)拓方式的條件不具備。因此，平硐開(kāi)拓方式對(duì)本設(shè)計(jì)井田不適用，排除采用平硐開(kāi)拓方式。立井開(kāi)和斜井開(kāi)拓方式在技術(shù)上均可行，綜合開(kāi)拓雖然對(duì)工業(yè)廣場(chǎng)布置和井底車(chē)場(chǎng)要求很高，但針對(duì)本井田的地質(zhì)狀況，綜合開(kāi)拓方式也可行，應(yīng)該予以考慮。依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對(duì)本井田開(kāi)拓方式選擇提出三種方案： 方案 I — 雙 斜 井開(kāi)拓 ，見(jiàn)圖（ 31）； 方案 II — 雙 立 井開(kāi)拓 ，見(jiàn)圖（ 32）； 方案 III — 主 斜 井副 立 井開(kāi)拓 ，見(jiàn)圖（ 33）。 圖 31 方案一 雙 斜 井開(kāi)拓 6 0 0 5 0 0 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 0177。01 0 0 6 0 0 5 0 0 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 0177。01 0 02 0 02 0 0 26 圖 32 方案二 雙 立 井開(kāi)拓 圖 33 方案三 一立 井 一斜 混合 開(kāi)拓 以上三種井筒開(kāi)拓方案技術(shù)比較如下： 斜井與立井相比有如下優(yōu)點(diǎn)： 井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比投資少。井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升高備，鋼材消耗量小。膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門(mén)長(zhǎng)度。 缺點(diǎn)： 在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng)得多。圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井600500400300200100177。0100600500400300200100177。010020xx00600500400300200100177。0100600500400300200100177。010020xx00 27 井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車(chē)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)井田斜長(zhǎng)較大時(shí)，采用多段絞車(chē)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。由于斜井較長(zhǎng)，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長(zhǎng)度較大。 斜井通風(fēng)風(fēng)路較長(zhǎng)，對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過(guò)大，可能滿(mǎn)足不了通風(fēng)的要求，不得不另開(kāi)專(zhuān)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(guò) 。 適用條件 ：煤層賦存較淺，垂深在 200m 以?xún)?nèi)，煤層賦存深度為 0～ 500m，含水砂層厚度小于 20～ 40m，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的煤層 。 井筒不需要特殊方法施工的緩傾斜及傾斜煤層 。 技術(shù) 評(píng)價(jià)：本井田一水平設(shè)在 200m 水平標(biāo)高，根據(jù)煤層的賦存情況不宜采用雙斜井開(kāi)拓 。龍湖九 礦井田賦存深度為 +200m～ 600m，在技術(shù)上是可行的 。 ２ .雙立井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利 ； （ 2） 機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制 ； （ 3） 井筒為圓形斷機(jī)結(jié)構(gòu) 合理，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快。 缺點(diǎn)：與斜井優(yōu)點(diǎn)相對(duì)應(yīng) 。 適用條件：煤層賦存深度 200～ 1000m，含水砂層厚度 20～ 400m,立井開(kāi)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(kāi)拓時(shí)均采用立井開(kāi)拓方式。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，采用雙立井開(kāi)拓方案可行 ，龍湖九 礦井田的地表，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，適合采用雙立井開(kāi)拓，故此方案在技術(shù)上可行 。 優(yōu)點(diǎn)：兼有斜井和立井的優(yōu)點(diǎn)，主井采用斜井開(kāi)拓，井筒施工 28 簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低 。 副井采用立井開(kāi)拓，井筒容易維護(hù)，有效斷面大，有利于通風(fēng)，提升速度快 。 缺點(diǎn)：如果井口相近，則井底相距較遠(yuǎn)，井底車(chē)場(chǎng)布置，井下的聯(lián)系就不太方便，如井底相 近，由井口相距較遠(yuǎn)，地面工業(yè)建筑物就比較分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便，占地面積大，相應(yīng)地增加了煤柱損失 。 適用條件：介于雙立井與雙斜井之間 。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)設(shè)計(jì)井田的地表狀況，煤層賦存及工業(yè)廣場(chǎng)的布置等實(shí)際情況，如用綜合開(kāi)拓不利于地面工業(yè)廣場(chǎng)的布置，也不利于井底車(chē)場(chǎng)的布置，井下的聯(lián)系和生產(chǎn)調(diào)度較為繁瑣，故該方案在技術(shù)不合理，不適合本設(shè)計(jì)礦井．所以本井田不利于用綜合開(kāi)拓 。 根據(jù)上述井硐開(kāi)拓方案的技術(shù)比較，確定雙立井開(kāi)拓與雙斜井開(kāi)拓方案在技術(shù)上可行 。 根據(jù)規(guī)定，對(duì)技術(shù)可行的方案還應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，如表（ 31）和表（ 32） 。 依據(jù) 圖 表上述各種方案比較，得知立井開(kāi)拓最經(jīng)濟(jì)。 表 31 開(kāi)拓方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較 方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 方案一 ，井下為單翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量。 。 。 個(gè)車(chē)場(chǎng)，工程量較大，不利于生產(chǎn) ，井下需要人員多。 方案二 ，井下為單翼生產(chǎn)，易于保證礦井產(chǎn)量 ，檢修容易，能耗低。 。 。 。 ，營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低。 29 方案三 ，壓煤量小。 ，安全性能高。 。 巷 工 程 量 大 不 利 于 施工。 距 離 的 膠 帶 輸 送 機(jī) 提升，可靠性差。 ，防洪工程量大。 表 32 比較方案費(fèi)用表 開(kāi)采水平的數(shù)目及標(biāo)高 開(kāi)采水平的尺寸以水平垂高表示．水平垂高是指該水平開(kāi)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(zhǎng) ； （ 2） 具有合理的區(qū)段數(shù)目 ； 方案 項(xiàng)目 名稱(chēng) 方案一 方案二 方案三 基建費(fèi)用 （萬(wàn)元） 立井開(kāi)鑿 石門(mén)運(yùn)輸 井底車(chē)場(chǎng) 184 88 195 生產(chǎn)費(fèi)用 （萬(wàn)元） 立井提升 石門(mén)運(yùn)輸 總計(jì)（萬(wàn)元） 30 （ 3） 要有利于采區(qū)的正常接替 ； （ 4） 要保證開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限及足夠的儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)上有利的垂高 。 根據(jù)以上各方面原因及本井田的實(shí)際情況，現(xiàn)確定 水平劃分方案如下： 方案一：三 個(gè) 水平開(kāi)采 ； 水平標(biāo)高 — 100m， 350m,600m； 階段垂高 — 250m； 一水平儲(chǔ)量 — 2218 萬(wàn)噸 ； 二水平儲(chǔ)量 — 2625 萬(wàn)噸 ； 三水平儲(chǔ)量 — 2813 萬(wàn)噸 ； 一水平服務(wù)年限 — 16a； 二水平服務(wù)年限 — 20a； 三水平服務(wù)年限 — 21a。 方案二：兩 個(gè) 水平開(kāi)采 ； 水平標(biāo)高 — － 300m,－ 600m； 階段垂 高 — 450m， 300m； 一水平儲(chǔ)量 — 4211 萬(wàn)噸 ； 二水平儲(chǔ)量 — 3555 萬(wàn)噸 ； 一水平服務(wù)年限 — 35a； 二水平服務(wù)年限 — 22a。 參照上述二種方案的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，各方案評(píng)價(jià)如下： 方案一：該方案的水平服務(wù)年限，設(shè)計(jì)不符合《煤礦礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 》規(guī)定，初期投資大，見(jiàn)效慢，本方案不可取。 方案二：該方案的一水平服務(wù)年限及垂高均符合《 煤礦礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 》規(guī)定，根據(jù)本井田的實(shí)際情況，本方案技術(shù)上可行 ，如圖（ 34） 。 31 圖 34 水平劃分 示意圖 開(kāi)拓巷道的布置 水平巷道的主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)煤矸，物料和人員的運(yùn)輸，以及通風(fēng)，排水，敷設(shè)管線 。 對(duì)大巷的基本要求是便于運(yùn)輸，利于掘進(jìn)和維護(hù)，能滿(mǎn)足礦井通風(fēng)安全的需要 。 根據(jù)煤層埋藏特征和《 煤礦礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 》的有關(guān)規(guī)定，并考慮到各煤層的間距，宜采用分組聯(lián)合開(kāi)采 ， 為減少煤柱損失和 保證大巷維護(hù)條件，運(yùn)輸大巷布置在 59煤層的底板下的厚砂巖中，上水平的運(yùn)輸巷用做下水平的回風(fēng)巷，這樣有利用井下運(yùn)輸效率。 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(chēng)分煤層運(yùn)輸大巷），分煤 組布置（稱(chēng)分組集中運(yùn)輸 大巷）和全煤組集中布置（稱(chēng)集中運(yùn)輸大巷）。采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層（組）間用采區(qū) 石門(mén) 聯(lián)系 。 當(dāng) 煤層 傾角 太大 時(shí)， 層間 聯(lián)系 也可 用溜 井或 斜巷．各種方式的適用條件如下： （１）分煤層大巷適用條件 Ａ）煤層數(shù)不多，層間距大，石門(mén)長(zhǎng)； Ｂ）井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限不長(zhǎng)； Ｃ）井底車(chē)場(chǎng)或平硐在煤層頂板； Ｄ）煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn)； Ｅ）產(chǎn)量，風(fēng)量均大，需要疏解； Ｆ）各煤層底板．均有堅(jiān)硬巖層。 （２）分組集中大巷適用條件 6 0 0 5 0 0 4 0 0300 2 0 0 1 0 0177。01 0 0 6 0 0 5 0 0 4 0 0300 2 0 0 1 0 0177。01 0 02 0 02 0 0 32 Ｇ）煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； Ｈ）按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利； Ｉ）多 水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾； （３）集中運(yùn)輸大巷適用條件 Ｊ）適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； Ｋ）井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng)； Ｌ