【導(dǎo)讀】設(shè)計井田的可采儲量Mt，礦井服務(wù)年限為。本設(shè)計礦井采用雙立井開拓方式，劃分兩個開采水平。主井采用多繩摩擦箕斗提升，副井采用剛性組合罐道罐籠提升。

　　

【正文】 1） 雙立井開拓 ； 方案 （ 2） 雙斜井開拓 ； 以上兩種井筒開拓方案技術(shù)比較如下： （ 1） 雙立井開拓： 立井與斜井相比有如下優(yōu)點： ①立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利． ②機械化程度高，易于自動控制。 ③井筒為圓形斷面，結(jié)構(gòu)合理，維護費用低，有效斷面大，通風條件好，管線短，人員升降速度快。 缺點： 井筒掘進技術(shù)和施工設(shè)備相對復(fù)雜，掘進速度慢，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車場及硐室等初期投資較多 。 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，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?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時均采用立井開拓方式。 技術(shù)評價：根據(jù)本井田的地表，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存狀況等因素，滿足采用雙立井開拓，故此方案在技術(shù)上可行。 （ 2） 雙斜井開拓： 斜井與立井相比有如下優(yōu)點： ①井筒掘進技術(shù)和施工設(shè)備比較簡單，掘進速度快，地面工業(yè)建筑，井筒裝備，井底車場及硐室都比立井投資少。 ②井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升設(shè)備 ，鋼材消耗量小。 ③膠帶輸送機提升增產(chǎn)潛力大，改擴建比較方便，容易實現(xiàn)多水平生產(chǎn)， 17 并能減少井下石門長度。 缺點： ①在自然條件相同時，斜井要比立井長得多。 ②圍巖不穩(wěn)固時，斜井井筒維護費用高，采用絞車提升時，提升速度低，能力小，鋼絲繩磨損嚴重，動力消耗大，提升費用高，當井田斜長較大時，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由于斜井較長，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長度較大。 ④斜井通風風路較長，對瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風阻力過大，可能滿足不了通風的要求，不得 不另開專用進風或回風的立井并兼做輔助提升。當表土為富含水的沖積層或流砂層時 ,斜井井筒掘進技術(shù)復(fù)雜 ,有時難以通過。 適用條件 ：煤層賦存較淺，垂深在 200m以內(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)評價：新建七礦井田屬近水平煤層，根據(jù)煤層的賦存情況，采用斜井開拓在技術(shù)上不可行。 因此， 開拓方案經(jīng)濟比較 見表 31。 表 31 開拓方案經(jīng)濟比較表 項目名稱 方案一（萬元） 方案二（萬元） 井筒 主井 300179。 3000179。 104=90 1475179。 1050179。 104= 副井 300179。 3000179。 104=90 1475179。 1050179。 104= 風井 250179。 1050179。 104= 700179。 3000179。 104=210 井底車場 1000179。 900179。 104=90 800179。 900179。 104=72 石門開鑿 2050179。 800179。 104=164 350179。 800179。 104=28 二水平延深 1500179。 1150179。 104= 3000179。 1150179。 104=345 總計 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，就要考慮各種可能的井口位置。對礦井井筒位置有以下的要求： （ 1） 井下條件： ① 在井田走向方向的儲量中央或靠近中央位置使井田兩翼可采儲量基本平衡，這樣可使運輸大巷的運輸費用最低，同時在生產(chǎn)中能保持兩翼均衡 18 生產(chǎn)和采區(qū)的正常接續(xù)，而且巷道維護、通風等費用也相應(yīng)降低。若因地面、井下某種因素影響靠近中央位置，需要偏離時，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，特別是第一水平量亦可采儲量的 平衡問題。 ② 開拓方式和井口位置選擇時，一定要與初期移交達產(chǎn)采區(qū)的位置及其接續(xù)統(tǒng)一考慮。初期采區(qū)要選擇在地質(zhì)（特別是構(gòu)造、煤層厚度及穩(wěn)定性、頂?shù)装澹┖退臈l件好、煤層儲量豐富、勘探程度高、地面無建筑物或少量移遷建筑物，便于迅速達產(chǎn)和增產(chǎn)的地段，同時盡量靠近井田中部。井筒應(yīng)靠近初期移交、達產(chǎn)采區(qū)。是井筒到底巷道掘出井筒場地保護煤柱后即可掘進準備采區(qū)和工作面，使基建工程量少和貫通連鎖工程短，達到投資少，建井工期短的效果。 ③ 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。有條件時可放在無煤 帶和煤層無開采價值的地帶。 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，并注意不受底部強含水層承壓水威脅。 （ 2） 地面條件 ： ① 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。 ② 井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護的要求。 ③ 井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計標準。 ④ 井口要避開地面滑坡、巖崩、泥石流、流砂等危險地區(qū)。 ⑤ 井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運輸、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。 根據(jù) 新建七礦 井田的地質(zhì)情況井筒可位于井田中央位置 將井筒放在井田中央位置時，壓煤量為 萬 t，此時水平標高定在了 100m 且井筒位于 F4斷層下盤，穿過斷層。 確定井口的位置，坐標為： 主井： （ 87113 , 5074971） 副井： （ 87214 , 5075034） 19 開采水平數(shù)目和標高 —— 簡稱“水平”， 運輸大巷及井底車場所在的位置及所服務(wù)的開采范圍。 開采水平的尺寸以水平垂高表示．合理的水平垂高的要求： （ 1） 具有合理的階段斜長 （ 2） 具有合理的區(qū)段數(shù)目 （ 3） 要 有利于采區(qū)的正常接替 （ 4） 開采水平有合理的服務(wù) 年 限及足夠的儲量 （ 5） 經(jīng)濟上有利的垂高 根據(jù)以上各方面原因及本井田的實際情況，現(xiàn)確定水平劃分方案 。 見表 32。 表 32 礦井的階段高度 （ m） 井型 開采緩斜煤層的 礦井 開采傾斜煤層的 礦井 開采急傾斜煤層的 礦井 大、中型礦井 100～ 250 100～ 250 100～ 150 小型礦井 60～ 100 80～ 120 80～ 120 2. 水平劃分方案比較 根據(jù)以上各方面原因及本井田的實際情況現(xiàn)確定水平劃分方案如下： 方案 （ 1） ：二水平上下山開采 方案 （ 2） ：三水平上山開采 第一水平的標高?。?100m 第一水平的標高取： 100m 第二水平的標高?。?400m 第二水平的標高取： 400m 第三水平的標高?。?700m 階段垂高為： 300m 階段垂高為： 300m 則第一水平儲量為： 萬 t 則第一水平儲量為： 萬 t 第二水平儲量為： 萬 t 第二水平儲量為： 萬 t 第 三 水平儲量為： 1000 萬 t 第一水平服務(wù) 年 限： 43 第一水平服務(wù) 年 限： 43 第二水平服務(wù) 年 限： 22 第二水平服務(wù) 年 限： 14 第三水平服務(wù) 年 限： 8 根據(jù)這兩種方案所計算的各項數(shù)據(jù)，對各方案評價如下： 方案 （ 1） ：該方案的階段垂高、服務(wù) 年 限符合 《 煤礦 安全規(guī)程 》 的規(guī)定， 20 煤層為緩傾斜煤層，宜采用上下山開采，故選用此方案。 方案 （ 2） ：該方案的階段垂高及服務(wù) 年 限符合 《 煤礦 安全規(guī)程 》 的規(guī)定，但不滿足服務(wù) 年 限要求，故此方案不可行。 總儲量為 Zc=，設(shè)計 生產(chǎn)能力為 ； 服務(wù) 年 限為 T=Zc/AK=（ 179。 ） =。 F7100400 圖 31 水平劃分示 意圖 開拓巷道的布置 水平巷道的主要任務(wù)是擔負煤矸、物料和人員的運輸、通風排水、架設(shè)管線，對大巷的基本要求是便于運輸，利于掘進和維護，能滿足通風安全的需要。 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，分煤組布置和全煤組集中布置 。 采用集中運輸大巷時，各煤層間用采區(qū)石門聯(lián)系 。當煤層傾角太大時，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） 分組集中大巷適用條件 ① 煤層數(shù)多，層間距大小懸殊； ② 按煤層的特點根據(jù)運輸，通風要求組合，經(jīng)濟上有利； ③ 多水平生產(chǎn)，容易解決運輸，通風的干擾 。 （ 2） 集中運輸大巷適用條件 ① 適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； ② 井田走向長度大，服務(wù) 年 限長； ③ 下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； ④ 煤質(zhì)牌號相同，要求分采分運； ⑤ 自然發(fā)火嚴重，便于分區(qū)，分段處理事故； 21 ，并進行通風、排水及 敷設(shè) 管線。 當上一階段采完后，又可作為下一階段或水平的總回風道，其工作 年 限較長。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。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 根據(jù) 新建七礦 井田的地形地勢、煤層賦存、地質(zhì)構(gòu)造等因素，經(jīng)過第二節(jié)中井筒形式確定方案的技術(shù)和經(jīng)濟比較，該礦井采用雙立井開拓。 見圖 32。 F7100400 F7100400 圖 32 開拓方案剖面示意圖 井硐位置及坐標 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，并用直角坐標和方位角予以表示，選擇井筒位置的條件： 22 （ 1）工業(yè)場地占地面積 （ 1）按運輸量確定井筒置 （ 2）地形與工程地質(zhì)條件 （ 2）根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置 （ 3）煤的運輸方向 （ 3）煤柱量 （ 4）生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 （ 4）勘探程度和初期工程量 根據(jù) 新建七礦 井田的實際情況，并考慮到上述的條件，該設(shè)礦井井筒位置詳見圖 32。 兩立井位 于井田中央，坐標分別為：主井： （ 87113 , 5074971）； 副井： （ 87214 , 5075034） ； 水平數(shù)目及標高 根據(jù) 新建七礦 井田的煤層賦存條件，地質(zhì)構(gòu)造等因素，合理的水平劃分方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟評價，該設(shè)計礦井在 100m 水平標高處劃分一個水平， 在 400m 水平標高處劃分另一個水平， 階段垂高 300m，在 100m 水平標高上布置水平開拓巷道，井底車場及各硐室，井田范圍內(nèi)各煤層以 100m 開采水平為界，再用上山開采。 石門 大巷數(shù)目及布置 根據(jù) 新建七礦 開拓巷 道布置方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟評價，確定 新建七礦礦井采用的開拓巷道布置方式為 分組 集中運輸大巷及 主 石門布置。 新建七礦 礦井中，大巷和石門服務(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)計在本設(shè)計中相同。其內(nèi)部設(shè)施也相同。巷道斷面設(shè)計合理與否，直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟效果和生產(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，降低造價并有利于加快施工速度。 新建七礦 大巷 、 石門斷面的各項內(nèi)容見圖 和表 33； 34。 23 圖 33 大巷 石門 斷面圖 表 33 大巷 石門 斷面特征表 巷道 形狀 支護 方式 斷面積 （ m2） 設(shè)計尺寸 （ m） 凈周長（ m） 噴厚 （ mm） 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 1950 4100 150 24 井底車場的形式選擇 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，直接影響著礦井的安全和生產(chǎn)。 井底車場形式選擇的因素如下： ， 有足夠的富裕系數(shù)增產(chǎn)的可能性； ，符合有關(guān)規(guī)定、規(guī)范； ，管理方便，彎道及交叉點少； ，建設(shè)投資省，便于維護，生產(chǎn)成本低； ，各井筒間，井底車場巷道與主要巷道間能迅速貫通，縮短建設(shè)時間； 煤層群的聯(lián)系 新建七礦 井田范圍內(nèi)共有五層可采煤層，即 9 9 9 9 98煤層，參見可采煤層特征表及巷道開拓方案示意圖。 9 9 96煤層層間距小，故這三層煤聯(lián)合開采， 91和 92層間距大，這一層單獨開采。 98和 96層間距大， 這一層單獨開采。 表 35 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 、副井距主要運輸大巷較遠，有足夠長度的布置存車線 適用于 ～ 的礦井 梭式 、副井距主要運輸大巷較近 適用于 ～ 的礦井 折返式 梭式 利用主要運輸大巷作主、副井空、重車線、調(diào)車線、回車線 利用于大型底縱卸式、底側(cè)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 利用于大型 底縱卸式、底側(cè)卸式礦車，可用于大型礦井 25