【正文】 副井（或主井）直接延深，主井（或副井）用暗井延深。通常在下列情況下采用暗立井或暗斜井延深： 在初期開發(fā)煤田時，由于立井開鑿在煤層淺部，隨著開采深度增加，原有立井設(shè)備不能滿足提 升要求，需要兩段提升而不得不用暗井延深，或者煤層底板為強含水巖層，主、副進直接延深不安全，只能采用暗井延深。 27 2） 采用暗立井或暗斜井延深 這是在生產(chǎn)水平開掘暗立井或暗斜井通達下水平的延深方法，見圖 5— 12。具有提升單一、管理方便、投資少、維護費用低等優(yōu)點。這種方案是將主、副井直接延深到生產(chǎn)水平以下的各水平。 4）盡量采用先進技術(shù)，以適應(yīng)煤礦現(xiàn)代化生產(chǎn)發(fā)展的需要。 2）盡量減少對現(xiàn)有生產(chǎn)水平的影響，并有利于下水平的延深，同時，力求生產(chǎn)系統(tǒng)簡單，縮短新舊開采水平交替生產(chǎn)的時間。生產(chǎn)礦井的開拓延深，是煤炭生產(chǎn)過程中保證開采連續(xù)進行的必要措施，它對挖掘礦井生產(chǎn)潛力，提高 礦井生產(chǎn)能力具有重大影響。與環(huán)形車場相比，折返式井底車場 可利用運輸大巷或石門作為主井儲車線和調(diào)車線，車場的開拓工程量較小，且巷道交岔點少，彎道少，車場線路簡單，施工較容易，行車也比較安全。此外，車場內(nèi)可以有幾臺機車同時運行，車場通過能力較大。 二、井底車場型式選擇 選擇井底車場型式時，應(yīng)根據(jù)礦井的不同條件考慮以下主要原則： 1）運輸系統(tǒng)和調(diào)車方式簡單，有利于采用集中 、閉塞、自動控制信號系統(tǒng)； 2）車場通過能力較礦井實際生產(chǎn)能力富裕 30％以上； 3）減少巷道開拓工程量， 4）盡量減少巷道交岔點，以便減少施工的困難和提高行車速度，增大并底車場的通過能力； 5）整個車場巷道和硐室，應(yīng)布置在穩(wěn)定的易于維護的巖層中。 井底車場內(nèi)的主要硐室有：變電所、水泵房、水倉、翻籠硐室、裝煤設(shè)備硐室、電機車庫及修理間等。 折返式車場的巷道開拓量小，巷道交岔點和彎道少，行車安全。 盡頭式車場與梭式車場的線 路布置基本相似。 梭式車場，如圖 5— 10 示，其主要特點是：主井儲車線完全布置在主要運輸巷道上，列車往返運行需經(jīng)翻籠一側(cè)的軌道。 2．折返式井底車場 折返式車場的特點是空、重車在車場內(nèi)有折返運行。 斜井環(huán)形車場與立井環(huán)形車場極為相似，也可以分為臥式、斜式和立式三種類型。 環(huán)形立式井底車場的主、副井儲車線垂直于運 輸大巷或石門。 當(dāng)井筒位置與主要運輸大巷和石門相距較近時，主、副井儲車線與運輸大巷或石門可平行布置稱為臥式井底車場。由 副井下放的材料與空車一起編組出井底車場。采區(qū)出煤經(jīng)水平運輸大巷 3進入主井重車線 4。 圖 5— 9 為立井環(huán)行井底車場示意圖。因而調(diào)車工作簡單，可以達到較大的通過能力。根據(jù)礦車在車場內(nèi)運行的特點，井底車場均可分為環(huán)行式和折返式兩大類。 圖 5— 8 立井刀式環(huán)行井底車場 1— 主井； 2— 副井； 3— 翻籠（翻車機） 4－煤倉； 5— 箕斗裝載室； 6— 清理井底撒煤斜巷； 7— 中央變電所； 8— 水泵房； 9— 等 25 候室； 10— 調(diào)度室； 11— 人 車停車場； 12— 工具室； 13— 水倉； 14— 主井重車線； 15— 主井空車線 16— 副井重車線； 17— 副井空車線； 18— 材料車線； 19— 繞道回車線； 20— 調(diào)車線； N N N N N5— 道岔編號 由圖可知，井底車場的巷道線路包括主井重車線 1主井空車線 1副井重車線 1副井空車線 1材料車線 1繞道回車線 1調(diào)車線 20 及一些連接巷道，井底車場的硐室主要包括有：主井系統(tǒng)硐室 — 翻籠（翻車機）硐室 煤倉 箕斗裝載室 清理井底撒煤斜巷 6及硐室等；副井系統(tǒng)硐室 — 中央變電所 水泵房 水倉 13 及等候室 等；其它硐室尚有調(diào)度室、電機車修理間、人車停車場等。它擔(dān)負著礦井煤矸、物料、設(shè)備、人員的轉(zhuǎn)運，又為礦井的通風(fēng)、排水、供電服務(wù)，是連結(jié)井下運輸和井筒提升的樞紐。 開采近水平煤層群，礦井沼氣含量高時，為避免下行風(fēng)，回風(fēng)巷可以布置在上部煤層或頂板巖石中，并與運輸大巷重疊布置，以減少護巷煤柱損失。 24 有條件時，可設(shè)在煤組下部煤組堅硬，圍巖穩(wěn)定的薄及中厚煤層中。 礦井第一水平的回風(fēng)巷布置應(yīng)根據(jù)情況區(qū)別對待。 四、階段回風(fēng)巷布置 礦井階段回風(fēng)道的布置與運輸大巷布置的原則基本相同。一般地，對服務(wù)年限較長的大巷（如水平服務(wù)年限長的集中大巷、分組集中大巷等），最好布置在不受采動影響的煤層或煤組底板巖石中。 三、運輸大巷的位置 運輸大巷在煤層群或煤組中的具體位置直接關(guān)系到大巷掘進和維護的難易程度。分組大巷以采區(qū)石門聯(lián)系本煤組各煤層，如圖 5— 7 所示。 分組集中大巷是前述兩種方法的過渡形式，它兼有前兩種方式的部分特點。另一方面，當(dāng)煤層間距很大時，采區(qū)石 門的長度大，采區(qū)石門的總工程量可能很大，以致造成技術(shù)上經(jīng)濟上不合理。但是，這種布置方式。當(dāng)采用巖石集中大巷時，大巷的彎道可以減少，生產(chǎn)期間維護條件好，可以充分發(fā)揮機車的運輸能力，有利于運輸工作機械化和自動化。 在開采水平內(nèi)只開一條運輸大巷為各煤層服務(wù)，這條運輸大巷叫做集中運輸大巷，它通過采區(qū)石門與各煤層相聯(lián)系（見圖 5— 6）。同時，煤層大巷易受采動影響，巷道維護困難，維護費用高，煤柱損失大，不利于安全生產(chǎn)。掘進 速度快，成巷費用低，并有助于進一步探明煤層賦存狀況 ，補充地質(zhì)資料，這對勘探程度較差，地質(zhì)構(gòu) 23 造復(fù)雜的礦井有重要意義。 圖 5— 5 分層運輸大巷布置方式示意圖 1— 主井； 2— 副井； 3— 主要石門； 4— 分層運輸大巷； 5— 分層回風(fēng)巷； 6— 回風(fēng)石門； 7— 回風(fēng)井； 8— 含水巖層 分層運輸大巷可以沿煤層掘進，也可以在煤層底板中開掘。 二、運輸大巷的布置方式 根據(jù)運輸大巷所服務(wù)的煤層數(shù)，它的布置形式有分層運輸大巷、集中運輸大巷和分組集中運輸大巷三種。 就目前技術(shù)條件，膠帶運輸一般用于井田走向長度短，煤層開發(fā)強度大的大型礦井。但為了機器檢修，必須另開一條軌道巷與其并行。它對巷道坡度要求較高，不允許有大的起伏，但對巷道平面彎度限制不大，只要彎道曲率半徑能滿足電機車和運行要求即可。 一 、階段運輸大巷的運輸方式 目前，我國階段大巷的運輸方式主要有軌道運輸和膠帶輸送機運輸兩種。它們橫貫井田走向，服務(wù)年限長，工程量大，是影響礦井基建投資、建井速度和生產(chǎn)經(jīng)營效果的重要開拓工程。 圖 5— 4 近水平煤層按煤組劃分水平 1第一水平； 2— 第二水平； 3— 溜井 總之，水平標(biāo)高和垂高的確定，要充分考慮各種影響因素并根據(jù)國家有關(guān)技術(shù)政策和規(guī)定來綜合分析。 除上述因素外，煤層賦存狀態(tài)以及煤層埋藏的地質(zhì)條件等，對階段和開采水平高度的確定也有一定影 響。對于急傾斜煤層來講，階段垂高過大時，溜煤眼的掘進和維護都比較困難。 就目前的開采技術(shù)條件，緩傾斜煤層階段高度增加對采區(qū)通風(fēng)、排水、煤的運輸?shù)?項費用的影響并不很大，而限制階段垂高的重要因素是上山部分采區(qū)的斜長。 隨著開采水平高度增大而減少的費用有：井底車場及有關(guān)硐室、開采水平內(nèi)的石門及階段平巷等的基本建設(shè)費用，以及設(shè)備和安裝等費用。增大開采水平的垂高，減少開采水平的數(shù)目，礦井的噸煤 基本建設(shè)費用就可能減少，但卻會增加階段的斜長或增加采區(qū)下山開采，使礦井的生產(chǎn)經(jīng)營費用增加。如果一個水平只采一個階段，則水平高度就等于階段高度，如果一個水平既開采上山階段又開采下山階段，這時水平高度就是兩個階段垂高之和。 開采水平的尺寸用水平垂高表示。 圖 5— 3 上、下山開 采比較 I、 II、 III 一開采水平序號 二、開采水平的確定 根據(jù)井田內(nèi)劃分階段的多少，可以設(shè)一個或幾個開采水平。 綜上所述，一般緩傾斜煤層，只有當(dāng)煤層傾角較?。?１６176。而采用下山開采時，進風(fēng)巷與回風(fēng)巷相距較近，因而漏風(fēng)的可能性大，使采區(qū)的通風(fēng)效率降低，且采區(qū)內(nèi)通風(fēng)構(gòu)筑物增多，通風(fēng)管理較困難，這對高瓦斯礦井則更為不利。和上山開采比較，無論哪一種排水方法都要增加排水設(shè)備和排水費用。而采區(qū)下山開采的排水就復(fù)雜得多?，F(xiàn)分述如下： 采區(qū)上山開采，煤是向下運輸，運輸能力大、動力消耗少、運輸費用的單價較低；但是，煤有反向運輸（見圖 5— 3)，礦井運輸提升的總費用比下山開采略大一些。同時，由于水平數(shù)目減少，每個水平的服務(wù)年限增長，這有利于礦井生產(chǎn)的均衡。決定是否采用下山開采的因素很多，最主要的是礦井基本建設(shè)的工程量和基本建設(shè)投資的大小以及生產(chǎn)技術(shù)條件和因素等。這就需要先解決能否采用下山開采的問題。如前所述，一個水平可以為一個階段服務(wù)，也可以為兩個階段服務(wù)。風(fēng)井的數(shù)目和位置主要取決于井田開拓中的通風(fēng)系統(tǒng)。 斜井沿井田傾斜方向的位置如不受其他條件限制時，為了使井筒易于維護和減少安全煤柱損失，一般應(yīng)把井布置在下部的薄煤層中或不受采動影響 的底板巖石中。 20 圖 5— 1 立井井筒沿井田傾斜方向布置方案 1— 井筒； 2— 石門； 3— 富含水層； 4— 井筒及工業(yè)場地煤柱 對于急傾斜煤層，特別是厚煤層，井筒位置對石門長度影響較小，而對安全煤柱損失的大小影響突出。井筒位置設(shè)于 C 處，初期工程量最大，石門總長度和沿石門的運輸工作量也較大，如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過時，它可以延深井筒到深部，對開采井田深部及向下擴展有利；而在 A, B位置，井筒只能打到一、二水平，深部需用暗井或暗斜井開拓，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，運輸提升較復(fù)雜。 圖 5— 1 表示井筒沿傾斜方向可以有幾種方案，井筒位置設(shè)于井田中部 B 處，可使石門較短，沿石門的運輸工作量較小。礦井兩翼開采，其生產(chǎn)、通風(fēng)均衡，通風(fēng)費用低。在條件許可時，井筒落底最好靠近第一水平運輸大巷。 3）井硐落底位置應(yīng)盡可能降低煤炭運輸費等運營費用并使礦井生產(chǎn)易于管理。 三、技術(shù)經(jīng)濟因素 1）井硐落底位置應(yīng)盡可能使井下運輸、提升等生 產(chǎn)環(huán)節(jié)簡單。 4）井硐應(yīng)盡可能布置在薄煤帶或不受采動影響的井田邊界之外，以減少工業(yè)場地煤柱損失。 2）井硐落底位置應(yīng)能保證各水平井底車場巷道和硐室處于堅硬、完整的巖層中，保持井底車場良好的維護條件。特別是地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體煤礦，要充分注意地面場地、交通等引發(fā)的各種矛盾，如井口 占地的歸屬、矸石排放方式等。 5）距林區(qū)較近時，應(yīng)給井口留有足夠的防火距離，免受森林火災(zāi)的影響。 3）井口標(biāo)高應(yīng)高于當(dāng)?shù)貧v史最高洪水位，并具有良好的泄、排洪條件，免受洪水危脅。 一、地面因素的影響 1）能充分利用地形，使地面生產(chǎn)系統(tǒng)和工業(yè)場地布置合理，盡可能減少地面工業(yè)場地的土石方工程量。 所謂井硐位置，主要是指兩個方面，一是井口和井底沿井口走向和傾斜方向的位置；二是井硐本身所通過的巖層層位。 井硐的主要作用是聯(lián)系井上和井下，在井上，由于要布置地面工業(yè)場地，井口位置要受地表因素影響，井硐在開鑿過程中掘進的難易程度和維護性的好壞，受井下地質(zhì)因素的影響。此外，井硐的位置和數(shù)目還對礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)合理性，礦井生產(chǎn)經(jīng)營的經(jīng)濟合理性以及資源回收率等都 有著重要影響。它是礦井由地下通向地面的出口，是煤炭、材料、設(shè)備、人員、風(fēng)、電的必經(jīng)之路，是整個礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的咽喉。 18 圖 4— 9 平硐 — 立井綜合開拓 1— 平硐； 2— 立井； 3— 暗斜井； 4— 回風(fēng)平硐； 5— 回風(fēng)小井 四、平硐 — 斜井綜合開拓 條件適合時，采用平硐開拓的礦井，可以在煤層露頭開掘淺部斜井做安全出口和回風(fēng)井，構(gòu)成平硐 — 斜井開拓方式，如圖 4— 10 所示。這樣可大大縮短通風(fēng)線路長度。利用主平硐進風(fēng)在技術(shù)、經(jīng)濟上都不合理。由于地面地形影響，主平硐長達 2km。在各個分區(qū)域，又利用立井井筒短、管線敷 設(shè)距離短、提升速度快等優(yōu)點，各開鑿一對立井井筒作為分區(qū)輔助提升井。每個區(qū)域再象一個井田一樣劃分為兩個水平、四個階段，階段內(nèi)分帶布置。該礦井田范圍大（ 250km2），年產(chǎn)量高（設(shè)計生產(chǎn)能力 1000 萬 t/a）。又利用斜井施工簡單，掘進快，井筒裝備簡單、人員上下方便和安全等優(yōu)點，用斜井作副井擔(dān)負輔助提升和兼作安全出口。圖 4— 7為某小型礦井采用的立井 —— 斜井綜合開拓方式。不論哪一種綜合開拓方式，其確定的原則都是盡可能充分發(fā)揮各種井硐形式的優(yōu)越性。 綜合開拓根據(jù)地質(zhì)條件和生產(chǎn)技術(shù)條件而定。然而，有時常因某些條件的限制，采用同種井硐形式會帶來技術(shù)上的困難或影響礦井的經(jīng)濟效益。 3．硐口要安全，不受洪水、滑坡、雪崩等威脅。此外，在選擇平硐硐口時，要考慮以下因素： 1．硐口地勢平緩，有足夠的面積布置工業(yè)場地。 a— 走向平硐 b— 垂直平硐 1— 主平硐 2— 盤區(qū)上山 圖 4— 5 平硐開拓示意圖 當(dāng)?shù)匦胃卟钶^大，主平硐以上煤層垂高過大時，可以把其分為幾個階段，分別用不同標(biāo)高的開硐開拓，稱為階梯平硐，見圖 4— 6。有時由于地表地形及地質(zhì)條件的影響，平硐也可以與煤層走向斜交掘進，稱為斜交平硐。根據(jù)地表地形。 垂直平硐：先從地面垂直煤層走向掘平硐到達煤層或煤層底板，然后沿煤層或底板巖石向井田兩側(cè)掘運輸大巷，并準(zhǔn)備采區(qū)。從走向平硐掘石門進入每個采區(qū)。條件適合（如煤層不厚、煤質(zhì)堅硬、服務(wù)年限不長）時，也可以沿煤層掘進。 16 平硐的布置方式與地表地形和煤層產(chǎn)狀有關(guān)。一般地，以一條主平硐擔(dān)負運煤、運料、出矸、行人、排水、進風(fēng)和敷設(shè)管線等任務(wù)。見圖 4— 5。 1— 主井； 2