【導(dǎo)讀】產(chǎn)能力為，服務(wù)年限75a。井田共劃分為2個(gè)水平開采，井田內(nèi)有7. 層可采煤層，分別為54A#、55#、56#、57上#、57#、58上#、58#。向長(zhǎng)2600m，平均傾斜長(zhǎng)5000m，煤層總厚度為。根據(jù)地質(zhì)資料該煤層平均傾角為13°，屬緩傾斜煤層。由于井田傾斜長(zhǎng)度較大，且為緩傾斜煤層，以及煤層地質(zhì)條件等因素影響，決定本井田內(nèi)部分采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法開采,工作面全部為綜合機(jī)械化采煤。設(shè)計(jì)礦井采用雙斜井和集中大巷布置方式。用人車和礦車運(yùn)輸。主運(yùn)輸石門采用3t底卸式礦車運(yùn)輸。礦井通風(fēng)采用抽出式通風(fēng)方式。

　　

【正文】 該表中可知，方案二的 二 水平儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，而方案一的 二 水平 ， 儲(chǔ)量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相 對(duì)較低。故而采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個(gè)開采水平，水平標(biāo)高分別為 177。0 m和 300 m，一水平垂高為 220m， 二水平垂高為 300m。一水平 和二水平都采用仰，俯斜開采。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場(chǎng)、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。 ： 運(yùn)輸大巷 是 服務(wù)于整個(gè)開采水平的煤炭 運(yùn)輸 和輔助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風(fēng)、排水和管線敷設(shè) 等 ，服務(wù)年限很長(zhǎng)。 煤層群開拓時(shí)，主要巷道布置方式一般可分 為三類： （ 1） .單層布置：自井底車場(chǎng)開掘主要石門后，分煤層設(shè)置水平運(yùn)輸大巷。 （ 2） .分組集中布置：在煤層群中，相近的煤層為一組設(shè)集中大巷，由集中運(yùn)輸大巷開采石門與各煤層聯(lián)系。自井底車場(chǎng)開掘主要石門與個(gè)分組集中大巷貫通。 （ 3） .集中布置：在開采距離 較近 煤層群時(shí)，只開掘一條水平集中運(yùn)輸大巷，用采區(qū)石門聯(lián)系各煤層。 現(xiàn)依據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度，特提出以下二種大巷布置方式：如圖所示： 16 集中運(yùn)輸大巷布置 分組集中大巷布置 圖 34 開拓巷道布置圖 表 33 大巷比較方案 特點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu)點(diǎn) 1. 巷道工程量少 2. 生產(chǎn)集中 3. 采區(qū)巷道分組聯(lián)合布置 4. 大巷 好 維護(hù)，運(yùn)輸條件 較 好 1. 巷 道 工程量少 2. 生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件好 3. 采區(qū)巷道集中聯(lián)合布置， 開采強(qiáng)度大 4. 大巷 比較 容易 維護(hù) 缺點(diǎn) 1．石門長(zhǎng)度 過 長(zhǎng) 2．掘進(jìn)工程量大 1. 總的石門長(zhǎng)度大 2. 初期工程量大，建井時(shí)間長(zhǎng) 3. 可以 反向運(yùn)輸 適應(yīng) 條件 1. 多 煤層 開采 ， 煤層 間距大小不同 2. 采區(qū)巷道為分組聯(lián)合布置，煤層分組間 距大 3. 井底車場(chǎng)在煤層群上部或中間時(shí)，初期工程 量小 ， 但工期大 1. 煤層間距小 2. 井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng) 3. 下部煤層底板有堅(jiān)硬 巖層，采區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)度短 方案一：集中運(yùn)輸大巷 方案二：分組集中運(yùn)輸大巷 詳見比較表 33 大巷比較方案 17 依據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 7 層，即54A， 55， 56， 57 上 ， 57， 58 上 ， 58平均間距 20m。針對(duì)上述情況，有對(duì)比表可知，本井田適合于集中大巷布置，所以采用方案 一 。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 在一定的井田地 質(zhì)條件、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。合理的開拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。開拓方式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式（平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合進(jìn)行開拓）等四種方式。開拓方式依據(jù)井筒 （或平硐）與煤層位置的不同又有若干分類 。 經(jīng)分析比較本礦設(shè)有 4 個(gè)井口。其中主、副井各一個(gè)，均為斜井。風(fēng)井兩個(gè)，均為立井。 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(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井專門用于回風(fēng)。 井筒確定在 9104 鉆孔附近，理由是： (1)地處井田儲(chǔ)量中央 ； (2)有較好的地形條件：井口處標(biāo)高 +220 m，地面坡度不足 5176。，平正土方量??； (3)交通條件好：靠近公路。 確定井筒坐標(biāo)： ① 主井井口坐標(biāo)： XA=5082700， YA=440700； ② 副井井口坐標(biāo)： XB=5082400， YB=440700； 主井井口標(biāo)高為 +220 m，副井井口標(biāo)高為 +220 m，擬定一水平為井筒最終水平。主井斜長(zhǎng) 750 m，副井斜長(zhǎng) 517 m，兩井筒中心線間距為 80 m， 主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 100 mm。 本井田采用多水平開拓 ,擬定第一標(biāo)高為 177。0 m,實(shí)行 俯斜 開采 部分上 仰斜 開采 .第二水平擬定標(biāo)高為 300 m，實(shí)行 俯仰斜 開采。 大巷 (運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷 )數(shù)目及布置 ：一條運(yùn)輸 石門 、 二 條回風(fēng) 石門 。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種。 (1)煤層大巷 在較堅(jiān)硬的煤層中且煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定容 易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶 皺小時(shí)，可保證巷道較為平直， 從而使 運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行 良好 ；沒有瓦斯與煤的突出， 18 無嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對(duì)于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設(shè)期間， 可以達(dá)到 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(diǎn)。 下列情況宜布置煤層大巷： ① 單獨(dú)開拓的薄煤層或中厚煤層； ② 煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個(gè)薄煤層或中厚煤層，走向不大， 資源 /儲(chǔ)量有限、服務(wù)年限短的； ③ 煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； ④ 煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用不高的煤層； ⑤ 煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時(shí)，不宜布置 底板大巷的； ⑥ 煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的。 (2)巖石大巷 巖石大巷的 優(yōu)點(diǎn)很多，如 容易維護(hù) 好， 維護(hù) 費(fèi)用低。大巷方向、坡度可根據(jù)運(yùn)輸 的需要 選定，受地質(zhì)構(gòu)造的影響 較少 。可不留或少留護(hù)巷煤柱，煤的損失少，安全 性能 好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。缺點(diǎn)主要 有 掘進(jìn)速度慢 ，巖石工程量大， 建設(shè)工期長(zhǎng) ，投資費(fèi)用高。 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(xì)致的方案比較才能合理的確定。 本設(shè)計(jì)井田對(duì)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(diǎn) ： ① 煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高； ② 當(dāng)煤層起伏褶曲較多時(shí)，巷道 多 彎曲轉(zhuǎn)折，機(jī)車運(yùn)行 較慢 ，運(yùn)輸能力降低； ③ 巷道維護(hù) 所 留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ④ 煤層有自燃發(fā)火危險(xiǎn)時(shí)，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災(zāi)困難。 綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點(diǎn)大于優(yōu)點(diǎn)，巖層大巷的優(yōu)越性還是主要的。在本設(shè)計(jì)井田中，由于 55， 56， 57 上 ， 57，煤層間距較小，應(yīng)布置巖石集中大巷。 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，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場(chǎng)設(shè)計(jì) 十分重要其 是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 19 (1)礦井設(shè)計(jì)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)礦井主要運(yùn)輸巷道的運(yùn)輸方式； (5)礦井瓦斯等級(jí)及通風(fēng)方式； (6)礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式 。 (1)井底車場(chǎng)富裕通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%； (2)井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； (3)盡可能提高井底車場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化 調(diào)車作業(yè)，提高井底車場(chǎng)通過能力； (4)應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通； (5)井底車場(chǎng)線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)； (6)為了保護(hù)井底車場(chǎng)的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應(yīng)該留設(shè)相應(yīng)的保安煤柱。 表 34 石門斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ m） 凈周長(zhǎng)(m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 2250 4500 100 表 35 大 巷斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ m） 凈周長(zhǎng) (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 2250 4500 100 井井底車場(chǎng)的基本類型 ： (1)環(huán)形式：立式、斜式、臥式； (2)折返式：梭式、盡頭式； ： (1)首先應(yīng) 保證礦井生產(chǎn)能力， 且要 有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； (2)調(diào)車 方式要 簡(jiǎn)單，管理 要 方便，彎道及交岔點(diǎn) 要 少； (3)操作安全 性要好 ，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范； (4)井巷工 程量 盡量要減 少，建設(shè)投資省，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)與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期； (6)大巷或石門與井筒的距離較大時(shí)，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇立式井底車場(chǎng)； 20 (7)井底車場(chǎng)形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時(shí)，其卸載站（即主井車線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其裝車站的線路布置必須與其相對(duì)應(yīng)。 綜上所述，根據(jù)井底車場(chǎng)所處的地質(zhì)構(gòu)造，井筒與大巷的相對(duì)位置及地面生產(chǎn)系統(tǒng)的布置，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過對(duì)各種形式井底 車場(chǎng)的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡(jiǎn)單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場(chǎng)形式為環(huán)形臥式車場(chǎng)。 本設(shè)計(jì)井田煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式是 單煤層開采加 聯(lián)合準(zhǔn)備， 54A＃ 與55煤層相距約 54m， 55與 56煤層相距約 10m， 56與 57 上 煤層相距約 12m，57 上 與 57煤層相距約 8m， 57與 58 上 煤層相距約 30m， 58 上 與 58煤層相距約 30m， 故將煤層分為 3 個(gè) 層 組， 54A為一個(gè)單煤層開采， 5 5 57 上 、5 層分為一個(gè)層組， 58 上 、 58層分為一個(gè)層組， 每個(gè)層組各打 兩 條 帶 區(qū)運(yùn)輸和回風(fēng)巷道 ，用石門聯(lián)系。 區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)井田 傾斜 長(zhǎng)度較大，地質(zhì)構(gòu)造 比較 復(fù)雜， 整體開采 無論從時(shí)間、投資和實(shí)際開采技術(shù)條件上都 有很大的困難 ，勢(shì)必按技術(shù)要求將井田沿 傾 向劃分為 帶 區(qū)，并按一定的順序回采，每個(gè) 帶 區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括提升 和 運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 將井田劃分為若干 帶 區(qū)時(shí)應(yīng)該考慮如下原則： (1)根據(jù) 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 帶 區(qū) 盡量俯仰斜 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 斜 布置； (2)帶 區(qū) 傾 向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開采機(jī)械化水平、 帶 區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及巷道維護(hù) 等因素綜合考慮； (3)初步設(shè)計(jì) 首先考慮一水平帶 區(qū)，需要沿 傾 向全長(zhǎng)統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，全井合理，更有利于初期生產(chǎn)； (4)帶 區(qū)劃分要考慮 帶 區(qū)接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲(chǔ)量及產(chǎn)量分配； (5)帶 區(qū)劃分要 盡量 縮短大巷，又要充分注意人為境界外延的可能性； (6)開采 煤層穩(wěn)定 條件 較 好、生產(chǎn)能力大的 帶 區(qū) 時(shí) ， 傾 向長(zhǎng)度要適當(dāng)增大； (7)開采多煤層井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置 帶 區(qū)，搞集中生產(chǎn)； (8)初期 帶 區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)長(zhǎng)度及電壓降的控制范圍，后期 帶 區(qū)尺寸可適當(dāng)加大。 結(jié)合上述原則，本設(shè)計(jì)井田以井田境界內(nèi)的斷層為界 ，將 一水平 井田劃分為 7 個(gè) 帶 區(qū) 和 4 個(gè)采區(qū) ，詳見 帶 區(qū)劃分示意圖 35。 21 圖 35 帶 區(qū)劃分示意圖 井筒布置及施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù) 本設(shè)計(jì)井田采用雙 斜 井開拓方式，布置兩 條斜巷直通地面 作為主、副井。斜巷 穿過的巖石 主要為 粉砂巖， 也有少量的 細(xì)砂巖和中砂巖，詳見綜合柱狀圖。依據(jù) 斜井 特征及裝備情況 和 地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，對(duì)本設(shè)計(jì)礦井 斜井的 支護(hù)形式提出以下兩種技術(shù)可行方案： 方案一： 液壓支柱支護(hù)； 方案二： 錨桿 加 噴射混凝土支護(hù) ； 經(jīng)比較，方案二較方案一相比，有如下優(yōu)點(diǎn)： (1)首先經(jīng)濟(jì)成本比較低 ； (2)其次 抗壓、抗拉、抗彎曲、抗沖擊性能強(qiáng)且防水性較好 ； (3)再次 機(jī)械化 程度高 ， 便 于施工 ， 效率高， 勞動(dòng)強(qiáng)度低。 所以本設(shè)計(jì) 斜井的 支護(hù)形式為 錨桿加噴射混凝土支護(hù) ，主副井井壁厚度均為 100 毫米。 井 筒 布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮 斜井所處環(huán)境的巖石 性質(zhì)、 所采用的 運(yùn)輸方式、以及 通風(fēng)安全等 因素 ，具體遵循原則如下： 22 (1)一定要 符合 《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》 、 《煤礦安全規(guī)程》 ，中關(guān)于 運(yùn)輸、管線布置 及 通風(fēng) 安全 的要求， 符合 施工 條件 ； (2)有利于 斜巷的 檢修、維護(hù)、清掃和 保證 通行 人員 的 安全； (3)當(dāng)提升 設(shè)備 發(fā)生掉道或跑車事故 時(shí) ， 要達(dá)到 對(duì)井筒中各種設(shè)備 和線路 的破壞 降到最低 程度； (4)斷面空間要合理的利用 ，減少 工程量。根據(jù)設(shè)計(jì)礦井 服務(wù)年限 及 生產(chǎn)能力、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井 巷道斷面 布置 、 運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用斷面尺寸如下： 副井?dāng)嗝鎴D 主井?dāng)嗝鎴D 圖 36 副井?dāng)嗝鎴D 圖 37 主 井?dāng)?