【正文】 井底車場的布置 存儲(chǔ)線路 行車線路布置長度 1．井底車場線路布置的要求 (1)井底車場的線路線路布置要有利于通風(fēng)； (2)為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車； (3)井底車場線路的工程要量??； (4)當(dāng)井底車場布置線路時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； (5)主要由主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線和回車線組成，由于通過各。二臺(tái) 10t架線式電機(jī)車雙機(jī)牽引； (4)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，實(shí)行四六工作制，每日凈提升 16h。卸載時(shí)，機(jī)車通過卸載站。該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： (1)小恒山礦井屬于低瓦斯、 低 涌水礦井。 井筒延伸的初步意見 根 據(jù)本設(shè)計(jì)礦井水平劃分方案，該設(shè)計(jì)礦井主副井筒從地面布置到一水 29 平后需要延伸，但是在進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)勘探后，井筒仍按原有主副井延伸到三水平。 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進(jìn)斷面積 43m2。 27 圖 3— 5 主井井筒斷面 28 圖 3— 6 副井井筒斷面 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 170m。 主井用于提升煤和回風(fēng)用，其直徑為 ，副井為提升人員、運(yùn)料和矸石所用，其直徑為 米。 圖 3—4 帶區(qū)劃分示意圖 井筒布置及施工 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 小恒山井田采用雙立井開拓方式，布置兩個(gè)井筒，井筒穿過的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖，參考水文地質(zhì)資料，依據(jù)井筒特征及裝備情況，本設(shè)計(jì)井田的井筒支護(hù)形式為：混凝土整體灌注式，主井井壁厚度為 450 毫米。由于條帶式和盤區(qū)式巷道布置方式其工程量大，所以采用帶區(qū)巷道布置。采用傾斜長壁采煤法比走向長壁采煤法有很多優(yōu)點(diǎn)，可以節(jié)省大量開采費(fèi)用。 帶區(qū)劃分 小恒山 設(shè)計(jì)井田 由于各煤層的傾角都小于 12176。左右。 煤層群的聯(lián)系 小恒山 設(shè)計(jì)井田煤層群開采時(shí)的聯(lián)系方式是分組集中準(zhǔn)備，既 1和 2煤層組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)， 1 18和 23煤層組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，大巷采用分組集中布置方式。 （ 1）必須操作安全，符合規(guī)程、規(guī)范； （ 2）生產(chǎn)成本低，建設(shè)投資省，井巷工程量少，便于維護(hù)，使管理方便，調(diào)車簡單，彎道及交岔點(diǎn)少； （ 3）要保證礦井生產(chǎn)能力有足夠的富裕系數(shù)； （ 4）施工方便，各井筒間，井底車場與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫通，縮短建井工期。 24 （ 1）考慮主、副井之間施工時(shí)方便貫通； （ 2）井底車場線路布置應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡單，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)； （ 3）盡可能提高井底車場的機(jī)械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場通過能力； （ 4）井底車場富裕通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%。 圖 3— 3 主要巷道斷面圖 井底車場形式的選擇 井底車場是連接井筒和主要運(yùn)輸巷道的一組硐室和巷道的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，因此井底車場設(shè)計(jì)是否合理直接影響礦井的生產(chǎn)和安全。因此，運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷采 23 用分組集中巖石大巷布置。所以選擇巖石大巷。缺點(diǎn)主要為掘進(jìn)速度慢，巖石工程量大，投資費(fèi)用高，建設(shè)工期長。維護(hù)條件好，費(fèi)用低。 下列情況宜布置煤層大巷： ①圍巖穩(wěn)定，煤質(zhì)堅(jiān)硬，維護(hù)簡單的煤層和單獨(dú)開拓的薄煤層或中厚煤層； ②煤系底部有含水層或富含水的巖溶時(shí)，不宜布置底板大巷的； ③煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個(gè)薄煤層或中厚煤層，煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的； ④煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的。當(dāng)煤層頂?shù)装宸€(wěn)定，煤層堅(jiān)硬易維護(hù)，煤層起伏和斷層小時(shí)，可保證巷 道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行。 石門 大巷 (運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷 )數(shù)目及布置 一條主要運(yùn)輸大巷、一條主要回風(fēng)大巷。第二水平擬定標(biāo)高為 340 m，實(shí)行上、下山開采。 22 按照本井田的具體情況，并根據(jù)上述的條件，該設(shè)計(jì)礦井井筒位置詳見開拓示意圖。 井筒位置及坐標(biāo) 井筒位置就是確定井筒在煤層傾斜和走向方向上的具體位置，并用方位角和直角 坐標(biāo)予以表示，選擇井筒位置的條件： 1. 地面條件 （ 1）礦井煤的運(yùn)輸方向，地面工業(yè)場地占地面積； （ 2）井田地形與工程地質(zhì)條件。故而采用方案二的水平劃分方法，即劃分三個(gè)開采水平，一 、 二和三水平標(biāo)高分別為 20m – 340m 和 600m，一、二和三水平采用上下山開采。 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限如下 ： 表 33 水平化分表 可采儲(chǔ)量（萬噸） 服務(wù)年限（年） 方案一 一水平 19488 48 二水平 方案二 一水平 二水平 三水平 從該表中可知，方案一的一水平服務(wù)年限不符合規(guī)范的要求，水平垂高太 大，斜長太長不宜運(yùn)輸，所以不應(yīng)考慮。 方案二：井田劃分三個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高 20 m，二水平標(biāo)高 340 m，三水平標(biāo)高 600 m。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出水平劃分方案如下： 方案一：井田劃分兩個(gè)開采水平；一水平標(biāo)高 250 m，二水平標(biāo)高為 490 21 m。 本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： 1) 礦井的生產(chǎn)成 本，合理的水平接替，水平的合理服務(wù)年限； 2) 煤層地質(zhì)構(gòu)造和賦存條件，井底車場及其主要硐室的位置應(yīng)建于較好的巖層內(nèi)。根據(jù)煤層的傾斜長度和賦存條件，一個(gè)井田可以分為單水平開采，可以分為多水平開采（從上往下逐水平開采）。 工程量過大，難于開采，不能使用。 20 表 32 開拓方案比較表 方案 方案一 方案二 方案三 開拓巷道布置 2于 11中間布置巖石集中運(yùn)輸巷 在 2下與 23層下分別布置巖石集中運(yùn)輸巷 在 23下的巖石中布置一條巖石集中運(yùn)輸巷道 方案分析 2于 11層間距 149m，需要掘石門進(jìn)入煤層，工程量大，且巷道壓煤量大。 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 5層，即 1 18和 23，其中 1與 2平均間距 21m， 2與 11煤層平均間距 149m，11與 18平均間距 20m， 18與 23平均間距 30m。當(dāng)上一階段采完后，又可作為下一階段或水平的總回風(fēng)巷，其工作年限長。 （三）集中運(yùn)輸大巷適用條件 （ 1）下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，維護(hù)容易，適于煤層層數(shù)較多，層間距不是很大的礦井 ； （ 2）井田走向長度較大，服務(wù)年限比較長，自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理發(fā)生的事故。各種方式的適用條件如下： 19 （一）分煤層大巷適用條件 （ 1）煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采 ,分運(yùn)，煤層數(shù)不多，層間距大，石門長； （ 2）井底車場或平硐在煤層頂板，各煤層底板 ,均有堅(jiān)硬巖層； （ 3）井田走向長度短，服務(wù)年限不長。采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層（組）間可以用采區(qū)石門聯(lián)系。 兩立井位于井田中央，坐標(biāo)分別為：主井： （ 5007450 418100） ；副井：（ 5007465 418000） 。 當(dāng)井筒建在煤層淺部時(shí)，工業(yè)廣場壓煤少，但石門長； 當(dāng)井筒建在煤層中部時(shí)，較為合理； 當(dāng)井筒建在煤層深部時(shí)，石門短，但工業(yè)廣場壓煤多。 （ 6）井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運(yùn)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。 （ 4）井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求。 （ 2）井口應(yīng)滿足防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 2) 地面條件 （ 1）井筒應(yīng)建在比較平坦的地方。 （ 5） 盡量減少井筒及工業(yè)場地保護(hù)煤柱數(shù)量，特別是少壓或不壓前期開采條件好的煤層。 （ 4）井筒應(yīng) 盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的底層或地段。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、 17 頂?shù)装澹┖退臈l件好、煤層儲(chǔ)量豐富、勘探程度高、地面無建筑物或少量易遷建筑物，便于迅速達(dá)產(chǎn)和增產(chǎn)的地段，同時(shí)盡量靠近井田中部。井筒與井底車場及主要運(yùn)輸大巷位置的選擇統(tǒng)一考慮。 （ 2）在井田傾斜方面：采用單水平開采時(shí)考慮上、下山合理的長度，井筒與上山下部運(yùn)輸大巷靠近，與井底車場形成一體，盡可能不搞石門。 1) 井下條件 （ 1）在井田走向方向的儲(chǔ)量中央或建在中央位置使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡，這樣可使走向運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸費(fèi)用最低，同時(shí)在生產(chǎn)中能保持兩翼均衡生產(chǎn)和采區(qū)的正常接續(xù)，而且巷道維護(hù)、通風(fēng)等費(fèi)用也相應(yīng)降低。 井口位置 的選擇是井田開拓的重要組成部分。 表 31 開拓方案經(jīng)濟(jì)比較表 方案 項(xiàng)目 方案一 方案二 方案三 基建費(fèi)（萬元） 井筒 210 井筒 101 井筒 156 石門 1435 石門 1000 石門 1200 集中斜巷 0 集中斜巷 0 集中斜巷 0 主要大巷 29291 主要大巷 29291 主要大巷 29291 帶區(qū)車場 72 帶區(qū)車場 90 帶區(qū)車場 90 帶區(qū)煤倉 190 帶區(qū)煤倉 190 帶區(qū)煤倉 190 帶區(qū)斜巷 1296 帶區(qū)斜巷 1296 帶區(qū)斜巷 1296 總計(jì) 費(fèi)用 /萬元 32494 費(fèi)用 /萬元 32068 費(fèi)用 /萬元 33323 從經(jīng)濟(jì)比較表可知方案二投資少，所以該設(shè)計(jì)礦井選擇方案二。但是同時(shí)兼有斜井和立井的缺點(diǎn)，由于地面工業(yè)廣場布置復(fù)雜，不適合本設(shè)計(jì)礦井 ,故直接否定。滿足采用雙 立井開拓，故此方案在技術(shù)上也可行。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時(shí)均采用立井開拓方式。 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(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制。 （ 2）機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制 。 技術(shù)評(píng)價(jià)：本井田一水平設(shè)在 20 水平標(biāo)高，根據(jù)煤層的賦存情況可以采用雙斜井開拓。 適用條件 ：煤層賦存較淺，垂深在 200 米以內(nèi)，煤層賦存深度為 0～－500 米，含水砂層厚度小于 20～ 40 米，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單的煤層。 缺點(diǎn)： （ 1）在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長得多； （ 2）由于斜井較長，沿井筒鋪設(shè)管路，電纜所需的管線長度較大； （ 3）圍巖不穩(wěn)固時(shí)，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車提升時(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)井田斜長較大時(shí)，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； （ 4）斜井通風(fēng) 風(fēng)路較長，對(duì)瓦斯涌出量大的大型礦井，斜井井筒斷面小，通風(fēng)阻力過大，可能滿足不了通風(fēng)的要求，不得不另開專用進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)的立井并兼做輔助提升。 方案一：雙斜井開拓； 方案二：雙立井開拓； 方案三：主斜井副立井開拓。 對(duì)以上因素要綜合研究，通過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。左右。煤層走向長度為 公里，傾向 公里。 （ 2）煤 層賦存情況 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在 +150 m，下部標(biāo)高在 700m，東部以 F1斷層為界 ,西部以 F5為界。 對(duì)以上各種因素要綜合研究，通過系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。二道河子礦采用立井開拓，兩水平開采，一 水平在 50 標(biāo)高。 參照《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案 B較為合 理，即：礦井生產(chǎn)能力為 Mt/a,礦井服務(wù)年限為 T=。 根據(jù)本礦井實(shí)際情況，取 k=。 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)該根據(jù)礦井服務(wù)年限來確定。 方案 B： 。 礦井生產(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)條件等情況來確定，還應(yīng)該考慮到當(dāng)前及今后市場的需煤量。由于技術(shù)水平限制，計(jì)算所得到的各種儲(chǔ)量與實(shí)際可能有一定的誤差。經(jīng)各煤層可采儲(chǔ)量計(jì)算，匯總計(jì)算出本設(shè)計(jì)井田可采儲(chǔ)量為 11 。 2．可采儲(chǔ)量計(jì)算 計(jì)算公式如下： Z=（ ZcP） C 式中： Z— 可采儲(chǔ)量 ,mt； Zc— 工業(yè)儲(chǔ)量 ,mt； P— 永久煤柱損失 ,mt； C— 采區(qū)回采率。平均傾角余弦塊段平均厚度容量。 為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》 (以下簡稱規(guī)程 )，留設(shè)保安煤柱如下： 30m 保安煤柱； 30m 保安煤柱； 30 保安煤柱； 筑物留設(shè) 30m 保安煤柱； 30m。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi) A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量的總和。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田 的勘探程度及開采技術(shù)條件。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量的計(jì)算 設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)計(jì)算的煤層 1 18和 23五層煤，各煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。 井田