【導讀】層可采煤層，分別為82#、85#、87#、90#、91#煤層，煤層總厚度為10米。本礦井設計采用雙立井開拓方式，劃分為兩個水平，三個工作面達產(chǎn)。煤法采煤，綜合機械化回采工藝，頂板處理方法為全部跨落法。

　　

【正文】 口 400 m 左右。 確定井筒坐標為：①主井井口坐標為： XA=24500 YA=62730 ②副井井口坐標為： XB=24480 25 主井井口標高為 +105 m，副井井口標高為 +108m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 650 m，副井井深 650 m，兩井筒中心線間距為 50m，提升方位角為 25176。，主井井筒直徑 m，副井井筒直徑 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450 mm。 、水平數(shù)目及高度 本井田采用多水平開拓 ,擬定第一水平為 250 m,本井大部分采區(qū)的煤層淺部標高在 +50,實行上、下山開采 .第二水平擬定標高為 500 m，實行 下 山開采。 、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，保證運輸設備運行；沒有瓦斯與 煤的突出，無嚴重自燃發(fā)火等情況下，應優(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)堅硬，圍巖穩(wěn)定，維護簡單，費用不高的煤層； （ 2）巖石大巷： 優(yōu)點很多，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 ?？刹涣艋蛏倭糇o巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。缺點主要為巖石工程量大，掘進速度慢，投資費用高，建設工期長。 本設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 26 輸能力降低； ③為了便于巷道維護，巷道維護留設保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大； ④煤層有自燃發(fā)火危險時，處理火災困難。 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。在本設計井田中，由于 8 8 8 90、 91煤層間距小，可布置巖石集中大 巷。 因此，運輸大巷采用巖石大巷布置，回風大巷采用煤層大巷布置。 大巷與石門服務年限較長，運輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護設計基本相同，斷面尺寸詳見斷面圖 35： 圖 35 巷道斷面 、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 。 （ 1）礦井設計生產(chǎn)能力及工作制度： （ 2）礦井開拓方式； （ 3）礦井主要運輸巷道的運輸方式； 27 ： （ 1）井底車場富裕通過能力，應大于礦井設計生產(chǎn)能力的 30%； （ 2）盡可能提高井底車場的機械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場通過能力； （ 3）井底車場線路不止應該結(jié)構(gòu)簡單，運行及操作系統(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； （ 4）為了保護井底車場的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應該留設相應的保安煤柱。 ： （ 1）環(huán)形式：立式、斜式、臥式； （ 2）折返式：梭式、盡頭式； ： （ 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）調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交岔點少； （ 3）井巷工程量少，建設投資省，便于維護，生產(chǎn)成本低； （ 4）井底車場形式也取決于礦車的類型，當采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時，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應。 綜上所述，結(jié)合本設計礦井的有關(guān)設計參數(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，初步擬定本設計井田井底車場形式為 環(huán)形式 車場，采用兩翼來車的形式。 、煤層群的聯(lián)系 本設計井田煤層群開采時 8 8 8 90、 91煤層組成一個統(tǒng)一的采準系統(tǒng)，準備巷道為五個煤層共用，大巷采用集中布置方式。煤層傾角一般在 11176。左右。 本設計 采用石門連接煤層。 帶區(qū)運輸入風 石門 和帶區(qū)運料 石門 層位相同、各自的下部車場工程量相同，從而保證了每層煤仰、俯斜工作面采止線能順暢地貼近 。 帶區(qū)運輸入風 石門 和帶區(qū)運料 石門 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。 、 帶 區(qū)劃分 本設計井田走向長度較大，地質(zhì)構(gòu)造復雜 。 本設計礦井采用傾斜長壁采煤法。由于各煤層的傾角都小于 12176。 ，且煤層賦存穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，厚度為 米左右，頂?shù)装辶己谩２捎脙A斜長壁采煤法比走向采煤法多很多優(yōu)點，可以節(jié)省 28 大量開采費用。 井筒布置及施工 、井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護 本設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，對本設計礦井井硐支護形式提出兩種可行方案： 方案一：砌筑 式（砂漿砌體） 方案二：整體灌注式 經(jīng)比較，方案二較方案一相比，有如下優(yōu)點： （ 1）整體性好，強度較高； （ 2）防水性能好； （ 3） 勞動強度低， 便于機械化，施工方便，勞動強度低。 所以本設計井筒支護形式為：混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為 450毫米。 、井硐布置及裝備 井筒斷面布置應綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運輸方式、通風安全等因素，具體遵循原則如下： （ 1）符合《煤礦安全規(guī)程》《煤炭工業(yè)設計規(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。 主井為提升煤兼入風所用，其直徑為 米，副井為提升矸石、運料和人員所用，其直徑為 米。主副井都采用料石砌碹支護和混凝土錨噴，其中主井壁厚為 450mm,副井壁厚為 500mm,主、副井壁充填混凝土厚度為 50mm。詳見主副井井筒斷面圖 36 和 37： 29 圖 3— 6 主井井筒斷面 圖 37副井井筒斷面 30 主井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進斷面面積 43m2井筒深度 650m。井筒內(nèi)裝備一對 16t剛性罐道立井多繩箕斗（ JDG16/150179。 4Y） ，采用180179。 180179。 10mm 方形方型空心型鋼罐道， 端面布置采用樹脂錨桿固定拖架。 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進斷面積 43m2。井筒深度 650m，井筒裝備兩對 固定式礦車 900mm 軌距，雙層四車剛性立井多繩罐籠，擔負礦井輔助提升任務，兼作進風井筒。采用 180179。 180179。 10mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹脂錨桿固定拖架。 、井筒延 伸的初步意見 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將延伸原主副井，從 250 水平延伸至 500 水平。井筒延伸方案主要有以下兩種： 方案一：直接延伸原有主副井； 優(yōu)點：可以充分利用原有設備和設施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費用低，管理方便； 缺點：原有井筒同時擔負生產(chǎn)和延伸任務，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個井筒的施工組織復雜，延伸后提升長度增加，提升能力下降； 方案二：暗斜井延伸（即利用暗斜井或暗立井開拓下一水平，原有主副井不延伸） 優(yōu)點：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主 井，系統(tǒng)簡單，提升能力大，可充分利用原有井筒提升能力； 缺點：增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設備；通風系統(tǒng)復雜。 通過上述兩種方案比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，初步?jīng)Q定采用立井延伸方案。 3． 5 井底車場及硐室 、井底車場形式的確定及論證 井底車場形式的確定應該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： （ 1）該礦井設計生產(chǎn)能力為 ，年工作日 300d，實行 三八 工作制，每日凈提升 14 小時； 31 （ 2）礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平，集中大巷布置，兩翼來煤量基本相等； （ 3） 主要運輸大巷采用 5t 底卸式礦車運輸，每列車由 21 輛礦車組成，由兩臺 10t 架線式電機車一前一后牽引。卸載時，機車通過卸載站。輔助運輸采用 噸固定式礦車，矸石列車由 40 輛 噸固定礦車組成。二臺 10t 架線式電機車雙機牽引。 綜合以上所述，結(jié)合設計要求，經(jīng)分析比較后，本設計礦井擬選用 底卸式礦 車 ， 立 式井底車場 、井底車場的布置、存儲線路、行車線路布置長度 （ 1）井底車場的線路主要 由主井空、重車線，副井進、出車線和回車線組成 。 （ 2）井底車場線路布置時，應充分考慮各硐室布置的合理性； （ 3）井底車場的線路工程量小； （ 4）為保證運行安全，應盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上； 2．存車線長度的確定 確定存車線長度是井底車場設計中的重要問題，如果存車線長度不足，將會使井下運輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時間增加，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度： （ 1）中 小型礦井的主井空、重車線長度各為 － 列車長； （ 2）副井空、重車線長度， 中小型礦井按 － 列車長； （ 3）材料車線長度，中小型礦井應能容納 5－ 10 個材料車； （ 4）調(diào)車線長度通常為 列車和電機車長度之和； (1) 主井空、重車線，副井進、出車線 L=mnLk+NLj+Lf 式中， m列車數(shù)目 ,列 。 n每列車的礦車數(shù)，輛 。 Lk每輛礦車帶緩沖器的長度， m。 N機車數(shù) ,臺 。 Lj每臺機車的長數(shù)， m。 32 Lf附加長度，取 10m。 經(jīng)過計算，得 L=25+2+10=≈150m (2) 材料車線有效長度 L=ncLc+nsLs 式中： nc材料車數(shù)，輛 。 Lc每輛材料車帶緩沖器的長度， m。 ns設備車數(shù)，臺 。 Ls每輛設備車帶緩沖器的長度， m。 L=15+2= 根據(jù)實際需要，取材料車線長 60m。 (3) 人車線有效長度 L=mnRLR+Lj+Lf 式中： m列車數(shù)目 。 nR每列車的人車數(shù) 。 LR每輛車帶緩沖器的長度 。 Lj每臺機車的長度 。 Lf附加長度，取 10 米。 經(jīng)過計算，得 L=22++10=≈62m 、通過能力計算 8000t，每日運矸石量為 8000=1200t，日產(chǎn)掘進煤為8000=480t， 5t 底卸式礦車日運煤量為 8000=7520t。 5t 底卸式礦車列車數(shù)為 7520/（ 515） = 列。 根據(jù)礦井矸石量與掘進煤的比例（ 15%/6%=5/2），確定 3 噸煤矸石混合列車由 15 輛矸石與 11 輛煤車組成，每列矸石車與煤車載重之比為（ 3*15） /（ 3*11） =15/11，故符合要求，每日混合列車數(shù)為 : （ 1200+480） /（ 3*15+3*11）= 每日進入井底車場的 5t 底卸式礦車數(shù)與 噸混合列車數(shù)之比為每一調(diào)度循環(huán)時間為 分，列車進入井底車場平均間隔時間為，列車在井底車場平均運行時間為 分， 5t 底卸式礦車在井底車場平均運行時間為 分， 混合列車在井 底車場平均運行進間為 分。 3. 通過能力計算 33 按公式計算： N=TaQ/ 式中 : N井底車場年通過能力， t。 Ta每年運輸工作時間等于礦井設計年工作日數(shù)與日生產(chǎn)時間的乘積， min。 Q每一調(diào)度循環(huán)進入井底車場的所有列車的凈載煤重， t； T每一調(diào)度循環(huán)時間 ,min； ； 計算得： N=( 825+315+311)/() 通過能力富余系數(shù)為 ，滿足設計規(guī)范要求。 按大于 30%設計能力計 算： N’=(1+)N== 詳見圖 38： 圖 38 調(diào)度圖 、井底車場主要硐室 主井設有 t 底卸式礦車卸載站硐室、翻車機硐室、井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、清理井底 撒 煤硐室及水窩泵房等。 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處（馬頭門）、主排水泵房（中區(qū)段圖示 噸底卸式礦車 噸固定礦車 34 央水泵房）、水倉及清理水倉硐室、主變電所（中央變電所）及等候室等。 其它硐室有調(diào)度室