【導(dǎo)讀】60#、63#、67#、68#、煤層總厚度為15米。煤層工業(yè)牌號(hào)為1/3. 設(shè)計(jì)采用以立井為主的綜合開(kāi)拓方式，劃分為二個(gè)水平，七個(gè)采區(qū)。每個(gè)采區(qū)為雙翼開(kāi)采，一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)時(shí)采區(qū)個(gè)數(shù)為一個(gè)。采用分層布置，47#、48#、49#層集中開(kāi)采。大巷運(yùn)輸采用10噸架。采煤法，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝。頂板處理方法為全部跨

　　

【正文】 比較表 方案 雙 立 井 開(kāi) 拓 雙 斜 井 開(kāi) 拓 內(nèi)容 工 程 量 單價(jià) （元） 費(fèi) 用 （元） 工程量 單 價(jià) （元） 費(fèi) 用 （元） 單位 名稱 數(shù)量 單 位 數(shù)量 數(shù)量 數(shù)量 單 位 數(shù)量 數(shù)量 基巖段 主井掘進(jìn) 10m 32984 10m 8604 基巖段 副井掘進(jìn) 10m 42103 10m 9342 基巖段 主井輔助費(fèi) 10m 43412 10m 14852 基巖段 副井輔助費(fèi) 10m 46428 10m 14852 表土層 副井輔助費(fèi) 4 10m 24520 98080 10m 11911 主井提 升 費(fèi)用 10m 92 10m 副井提 升費(fèi)用 10m 10m 箕 斗 2 個(gè) 247581 495162 罐 籠 2 個(gè) 219786 439572 鋼絲繩 輸送機(jī) 162 10m 5100 826200 串車 12 10m 5324 63888 主井提升機(jī) 1 個(gè) 1019600 1019600 1 個(gè) 93000 93000 副井提升機(jī) 1 個(gè) 878439 878439 1 個(gè) 9238600 9238600 總 計(jì) 噸煤成本 26 從經(jīng)濟(jì)比較表可知，立井開(kāi)拓比斜井開(kāi)拓投資少，所以該設(shè)計(jì)礦井選擇方案一：采用雙立井開(kāi)拓方式。 選定開(kāi)拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)井田采用一對(duì)立井開(kāi)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(jìn)風(fēng)井。 井硐位置及坐標(biāo) 井筒確定 的 理由 是： （ 1）地處井田儲(chǔ)量中央：井筒距北部邊界 公里，南部邊界 公里，西部邊界 公里，東部邊界 公里； （ 2）有較好的地形條件：井口 處標(biāo)高 +200 m，地面坡度不 2176。，平正土方量??； （ 3）交通條件好：靠近公路，井口距公路 1350m； 確定井筒坐標(biāo)為：①主井井口坐標(biāo)為： XA = YA=855414 ②副井井口坐標(biāo)為： XB=5071000 YB=855520 主井井口標(biāo)高為 200m，副井井口標(biāo)高為 200 m，擬定二水平為井筒最終水平。主井井深 1015 m，副井井深 1000m，兩井筒中心線間距為 88m。 水平數(shù)目及高度 本井田采用多水平開(kāi)拓 ,擬定第一水平為 350m,垂深 550m， 第二水平擬定標(biāo)高為 800，垂深 1000m。 石門、大巷 (運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷 )數(shù)目及布置 ：一條運(yùn)輸大巷。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種，對(duì)于各種大巷布置方式分述如下： （ 1）煤層大巷：當(dāng)煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅(jiān)硬，易維護(hù)， 27 煤層起伏和斷層、褶皺小時(shí)，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行；沒(méi)有瓦斯與煤的突出，無(wú)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，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(diǎn)。 下列情況宜布置煤層大巷： ①單獨(dú)開(kāi)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(kāi)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： 優(yōu)點(diǎn)很多，如維護(hù)條件好，費(fèi)用低 。大巷方向、坡度可根據(jù)運(yùn)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(hù)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(diǎn)主要為巖石工程量大，掘進(jìn)速度慢，投資費(fèi)用高，建設(shè)工期長(zhǎng)。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)，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車運(yùn)行速度受到限制，運(yùn)輸 能力降低； ③為了便于巷道維護(hù)，巷道維護(hù)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)越性是主要的。根據(jù) 本設(shè)計(jì)井田 的具體條件 ，可布置巖石集中 28 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(zhǎng)，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)基本相同，斷面尺寸詳見(jiàn)斷面圖 3— 1： 320300500230023004100600R1950200 100160043001000600 600 圖 3— 1 大巷、石門斷面 井底車場(chǎng)形式的選擇 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)是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 （ 1）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能 力及工作制度 。 （ 2）礦井開(kāi)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； 29 （ 7）各種硐室有關(guān)的資料； ： （ 1）井底車場(chǎng)富裕通過(guò)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(guò)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。 ： （ 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(jiǎn)單，管理方便，彎道及交岔點(diǎn)少； （ 3）操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范； （ 4）井巷工程量少，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）當(dāng)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)； （ 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，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過(guò)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 相結(jié)合的車場(chǎng)，采用兩翼來(lái)車的形式。 煤層群的聯(lián)系 當(dāng)煤層群傾角比較大，各煤層平巷為水平布置時(shí)，常采用石門聯(lián)系。即區(qū)段、軌道集中巷與各煤層群回風(fēng)平巷以石門聯(lián)系。區(qū)段 30 運(yùn)輸集中巷通過(guò)溜煤眼和石門與各煤層超前運(yùn)輸巷聯(lián)系。這種施工方式施工方便，可以利用區(qū)段石門布置采區(qū)中部車場(chǎng)，輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，人員行走不便，但是當(dāng)煤層傾角較小時(shí)，石門很長(zhǎng)，掘進(jìn)工程量大。石門 不容易維護(hù)，且石門輔助輸送機(jī)運(yùn)煤，公用設(shè)備較多，所以它一般用于設(shè)備傾角大于 15186?！?20186。的煤層。 本設(shè)計(jì)礦井井田范圍內(nèi)共有 十 層可采煤層，即 4 4 45 5 60、 6 6 6 68煤層，參見(jiàn)可采煤層特征表及巷道開(kāi)拓方案示意圖； 根據(jù)各 煤層層間距 大小 ， 所以 采用分層開(kāi)采。 采區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)井田走向長(zhǎng)度較大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，欲從井田邊界沿整個(gè)階段前進(jìn)開(kāi)采，無(wú)論從時(shí)間、投資和實(shí)際開(kāi)采技術(shù)條件上都要受到限制，勢(shì)必按技術(shù)要求將井田沿走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個(gè)采區(qū) 有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升、運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 將井田劃分為若干采區(qū)時(shí)應(yīng)該考慮如下原則： （ 1）根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采區(qū)宜雙面布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)或安全上有特殊要求時(shí)，可單面布置； （ 2）采區(qū)走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過(guò) 1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田境界后退式回采； （ 3）采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開(kāi)采機(jī)械化水平、采區(qū)儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及巷道維護(hù)等因素綜合考慮； （ 4）初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分一水平采區(qū)，需要沿走向全長(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)； （ 5）采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲(chǔ)量及產(chǎn)量分配； （ 6）采區(qū)劃分要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界外延的可能性； （ 7）煤層穩(wěn)定、開(kāi)采條件好、生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長(zhǎng)度要適當(dāng)增大； （ 8）開(kāi)采多煤層井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)； 31 （ 9）初期采區(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，后期采區(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，將井田的 47 層 劃分為 七 個(gè)采區(qū)，采區(qū)劃分示意 詳見(jiàn) 圖 3— 2。 北二南一南二中二中一北一北三 圖 3— 2 采區(qū)劃分示意圖 井筒布置及施工 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù) 本設(shè)計(jì)井田采用雙立井開(kāi)拓方式，布置兩個(gè)井筒，井筒穿過(guò)的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖，詳見(jiàn)綜合柱狀圖。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(duì)本設(shè)計(jì)礦井井硐支護(hù)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) 過(guò) 比較，方案二較方案一相比，有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）整體性好，強(qiáng)度較高； （ 2）防水性能好； （ 3）便于機(jī)械化，施工方便，勞 動(dòng)強(qiáng)度低 ； 32 所以本設(shè)計(jì)井筒支護(hù)形式為：混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為 450mm。 井硐布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運(yùn)輸方式、通風(fēng)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(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)通風(fēng)、運(yùn)輸、管線布置的要求，滿足施工需要； （ 2）有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全； （ 3）當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對(duì)井筒中各種管線或其他設(shè)備的破壞減小到最低程度； （ 4）合理使用斷面空間，減少井筒工程量。 主井為提升煤兼入風(fēng)所用，其直徑為 ， 副井為提升矸石、運(yùn)料和人員所用，其直徑為 。主副井都采用料石砌碹支護(hù)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。 主副井井筒斷面 詳見(jiàn) 圖 (3— 3， 3— 4)。 33 450D65001600180015818 50680680285 2853002500240052 5015 5021 5015 5014501450圖 3— 3 主井井筒斷面圖 主井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進(jìn)斷面面積43m2,井筒深度 560m。井筒內(nèi)裝備一對(duì) 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(shù)脂錨桿固定拖架。 34 1226,L5264D6500450502201690475 0450 014041145185051 030 075 0 圖 3— 4 副井井筒斷面圖 副井井筒： 井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進(jìn)斷面積43m2。井筒深度 550m，井筒裝備兩對(duì) 固定式礦車 600mm 軌距，雙層四車剛性立井多繩罐 籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。 采用 180179。 180179。 10mm 方型空心型鋼罐道，端面采用樹(shù)脂錨桿固定拖架。罐道和井粱，罐道導(dǎo)向?qū)娱g距均按 設(shè)計(jì)。井筒內(nèi)沒(méi)有鋼 玻璃鋼復(fù)合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之 用，并 35 敷有排水管路三趟（一趟預(yù)備），井下消防灑水管路。另外，井筒還敷設(shè)有動(dòng)力電纜、通訊訊號(hào)電纜。 井筒延伸的初步意見(jiàn) 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 350 水平延伸至 800 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(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，管理方便； 缺點(diǎn)：原有井筒同時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，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(gè)井筒的施工組織復(fù)