【正文】 采用錨噴支護(hù)能夠提高巷道圍巖強(qiáng)度，防止圍巖強(qiáng)度惡化，改善圍巖受力狀態(tài)，增強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng)的整體性，前蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)表明，由錨桿和噴射混凝土組成的巷道，可使每米巷道的剛才消耗量降低40~100 kg，勞動(dòng)力消耗比拱形支架減少60%，縮小巷道斷面，從而加快巷道掘進(jìn)速度。膠帶輸送機(jī)大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。 （3）回風(fēng)大巷為滿足通風(fēng)需要，回風(fēng)大巷內(nèi)不設(shè)軌道和膠帶運(yùn)輸機(jī)，回風(fēng)大巷的斷面和特征表如圖412。 （43）式中：B2——運(yùn)輸大巷寬度，mm；a——人行道寬度，取1750mm；b——輸送機(jī)邊緣至巷道壁的最小距離，取1150mm。B1=1200+840+1060+1060+400＝4200mm軌道大巷的斷面和特征表如圖410。 大巷（1）軌道大巷此巷為一條半圓拱雙軌運(yùn)輸大巷，并作進(jìn)風(fēng)巷使用，設(shè)人行道。③其它硐室醫(yī)療硐室、機(jī)修硐室、井下材料庫(kù)、火藥庫(kù)、換矸硐室、乘人車場(chǎng)等。水倉(cāng)的主倉(cāng)和副倉(cāng)之間距離為20 m。直立煤倉(cāng)通過一條裝載輸送機(jī)巷與箕斗裝載硐室連接，箕斗裝載硐室為單側(cè)式，這種布置煤倉(cāng)容量大，多煤種可分裝分運(yùn)，適應(yīng)性強(qiáng)?；费b載硐室布置在堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線路布置決定。材料的運(yùn)行路線與矸石空車相同。（3）調(diào)車方式運(yùn)輸大巷的煤直接由皮帶運(yùn)入井底煤倉(cāng)。每列車15節(jié)車廂。其尺寸為20008801150。根據(jù)礦井開拓方式，立井和大巷的相對(duì)位置關(guān)系，確定為臥式環(huán)形井底車場(chǎng)，井下矸石、大巷材料及設(shè)備輔助運(yùn)輸采用蓄電池電機(jī)車牽引固定式礦車，工作面斜巷采用無極繩絞車牽引，井底車場(chǎng)形式和布置方式如圖49。煤層底板為堅(jiān)硬的細(xì)粒砂巖。由于井底車場(chǎng)一般要為整個(gè)礦井服務(wù)，服務(wù)時(shí)間較長(zhǎng)，故要布置在較堅(jiān)硬的巖層中。③當(dāng)大巷采用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無軌系統(tǒng)時(shí)，宜采用折返式或折返式與環(huán)形相結(jié)合形式的車場(chǎng)；若輔助運(yùn)輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形形式的車場(chǎng)。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》:井底車場(chǎng)布置形式應(yīng)根據(jù)大巷運(yùn)輸方式，通過車場(chǎng)的貨載量、井筒提升方式、井筒與主要運(yùn)輸大巷的相互位置，地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置和井底車場(chǎng)巷道及主要硐室所處的圍巖條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，并符合下列規(guī)定：①大巷采用固定式礦車運(yùn)輸時(shí)，宜采用環(huán)形車場(chǎng)。（1）井底車場(chǎng)的形式和布置方式井底車場(chǎng)是連接礦井只要提升井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。風(fēng)井井筒斷面及主要參數(shù)如圖48。副井井筒斷面及主要參數(shù)如圖47。井筒內(nèi)還敷設(shè)排水管四趟，壓風(fēng)管、灑水管各一趟，動(dòng)力電纜架和通訊信號(hào)電纜架各兩趟。本井筒為礦井的進(jìn)風(fēng)井，并兼作礦井的一個(gè)安全出口。 t固定箱式礦車單層雙車罐籠。主井井筒斷面及主要參數(shù)如圖46。井筒內(nèi)布置一對(duì)4 t多繩箕斗，用于煤炭提升，并兼進(jìn)部分風(fēng)。一般來說，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井服務(wù)年限長(zhǎng)，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少及便于施工的特點(diǎn)，因此，主、副立井及東、西風(fēng)井均采用圓形斷面。因此，綜合技術(shù)比較、粗略和詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較所得出的結(jié)論，可確定選擇方案五，即雙立井單水平開拓，采用東翼帶區(qū)、西翼盤區(qū)式劃分井田，通風(fēng)方式采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，于東西兩翼各布置一個(gè)風(fēng)井，軌道大巷、膠帶機(jī)大巷和回風(fēng)大巷都布置在112煤層底板巖石中。（4）詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較方案四和方案五的詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較見表4表49：表48 方案四：雙立井單水平中央并列式通風(fēng)表49 方案五：雙立井單水平對(duì)角式通風(fēng)兩方案對(duì)比匯總見表410：表410 方案四、方案五經(jīng)濟(jì)比較表方案方案四方案五名稱中央并列式通風(fēng)對(duì)角式通風(fēng)項(xiàng)目費(fèi)用/萬元百分比/%費(fèi)用/萬元百分比/%基建費(fèi)用生產(chǎn)費(fèi)用總費(fèi)用中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2012屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第107頁(yè)由表410可知，雖然方案四的前期基建費(fèi)用低，但無論是后期基建費(fèi)用還是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用都比方案五要高，最終的投資總費(fèi)用也要比方案五要高。表42 方案一：雙立井單水平東西兩翼全帶區(qū)式布置、混合式通風(fēng)（工廣在右）表43 方案二：雙立井單水平東西兩翼全帶區(qū)式布置、中央并列式通風(fēng)表44 方案三：雙立井單水平東西兩翼全帶區(qū)式布置、對(duì)角式通風(fēng)表45 方案四：雙立井單水平東翼帶區(qū)西翼盤區(qū)式布置、中央并列式通風(fēng)表46 方案五：雙立井單水平東翼帶區(qū)西翼盤區(qū)式布置、對(duì)角式通風(fēng)表47 四個(gè)方案相互間粗略經(jīng)濟(jì)比較表方案名稱方案一方案二方案三方案四方案五費(fèi)用/萬元百分比/%100通過粗略估算可以看出方案一費(fèi)用明顯過大，予以排除；方案二（三）和方案四（五）的費(fèi)用差別較大，西翼采用盤區(qū)式開采的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用小于帶區(qū)式開采的費(fèi)用，因此可以確定采用盤區(qū)式開采，排除了方案二（三）。圖41 方案一：雙立井單水平東西兩翼全帶區(qū)式布置、混合式通風(fēng)（工廣在右）圖42 方案二：雙立井單水平東西兩翼全帶區(qū)式布置、中央并列式通風(fēng)圖43 方案三：雙立井單水平東西兩翼全帶區(qū)式布置、對(duì)角式通風(fēng)圖44 方案四：雙立井單水平東翼帶區(qū)西翼盤區(qū)式布置、中央并列式通風(fēng)圖45 方案五：雙立井單水平東翼帶區(qū)西翼盤區(qū)式布置、對(duì)角式通風(fēng)（3）粗略經(jīng)濟(jì)比較四種方案進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較步驟較多，因此，把相近的方案和方案二，方案三和方案四先分開分別進(jìn)行粗略的經(jīng)濟(jì)比較，選出經(jīng)濟(jì)上有明顯優(yōu)勢(shì)的方案進(jìn)行下一步的詳細(xì)經(jīng)濟(jì)比較。方案三（方案五）混合式通風(fēng)線路短，帶區(qū)通風(fēng)方便，通風(fēng)阻力小，適用于高瓦斯礦井，但投產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，東西風(fēng)井還需設(shè)置保護(hù)煤柱。方案二采用中央并列式通風(fēng)方式，中央并列式的優(yōu)點(diǎn)是工業(yè)場(chǎng)地布置集中，管理方便，工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱小。由于本井田東部受斷層影響不適合設(shè)置盤區(qū)上下山，只可采用帶區(qū)布置，而西翼則無此限制，特提出西翼盤區(qū)開采方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。與盤區(qū)式開采巷道開拓布置相比帶區(qū)式布置不需要開掘上山，大巷掘出后便可以掘運(yùn)輸斜巷、回風(fēng)斜巷、開切眼和必要的硐室車場(chǎng)，巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單，井巷工程量小，建井工期短，經(jīng)濟(jì)效益高。帶區(qū)式開采方式適用于煤層傾角小于12176。缺點(diǎn)在于兩大斷層附近必然存在許多小斷層，影響工業(yè)廣場(chǎng)建設(shè)與安全。 開拓方案比較（1）提出方案根據(jù)以上分析及礦井的實(shí)際情況，現(xiàn)提出以下五種在技術(shù)上可行的開拓方案，分別如圖41～圖45所示。由于112 m，賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，為近水平煤層，煤層厚度變化不大，且煤質(zhì)硬度較大。根據(jù)井田地質(zhì)構(gòu)造，煤層傾角、煤層層間距、東西翼幾何尺寸等特點(diǎn)，結(jié)合工業(yè)場(chǎng)地煤柱線的位置，將井田沿走向劃分為兩個(gè)塊段，工業(yè)場(chǎng)地東側(cè)煤柱線至井田東邊界劃分劃分為東翼塊段，因受斷層ZFZF4影響，塊斷內(nèi)不宜采用盤區(qū)開采，所以將東翼塊斷內(nèi)分別劃分為四個(gè)帶區(qū)，遵循先近后遠(yuǎn)，逐步向井田邊界擴(kuò)展的前進(jìn)式開采，首采中央一帶區(qū)112煤；工業(yè)場(chǎng)地西側(cè)煤柱線至27勘探線劃分為西翼塊段，塊斷內(nèi)采用帶區(qū)開采還是采用盤區(qū)開采還需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較得出。本井田煤層埋藏深，近水平，112煤層賦存標(biāo)高在880 m~960 m之間，其中大部分賦存于920 m~940 m之間，階段垂高僅有80 m，小于250 m，符合《規(guī)范》規(guī)定，可以單水平開拓。根據(jù)制圖規(guī)范1：5000的圖按300m*200 m繪制。該處地面平坦、無村莊，有溝渠，地面原始標(biāo)高+。方向700 m處；副井定于143鉆孔東偏南63176?；谏鲜鲈瓌t，結(jié)合本礦井實(shí)際地質(zhì)資料，本設(shè)計(jì)將工業(yè)廣場(chǎng)中心定于143鉆孔東偏南63176。⑤ 要充分利用地形，使工業(yè)場(chǎng)地布置及地面運(yùn)輸合理，并使平整場(chǎng)地的工程量較少。在平原地區(qū)還應(yīng)考慮工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)雨水、污水排出是否便利。③ 要便于供電、供水及外部的運(yùn)輸聯(lián)系，附近有便于建設(shè)居住區(qū)、排矸場(chǎng)的地點(diǎn)。根據(jù)礦井條件及需要，還要考慮是否為以后的發(fā)展留有余地。立井開拓時(shí)，確定井筒沿井田傾向位置的原則是：石門工程量少；少壓煤；有利于第一水平開采。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看，井筒愈靠近淺部，煤柱尺寸愈小，愈近深部，煤柱尺寸愈大。因此，井筒位置的確定原則：1) 沿井田走向的有利位置當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而且儲(chǔ)量分布均勻時(shí)，井筒的有利位置應(yīng)在井田走向中央；當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí)，應(yīng)布置在儲(chǔ)量的中央，使井田兩翼儲(chǔ)量分布比較均勻。其中主井井筒主要承擔(dān)礦井煤炭提升及兼進(jìn)部分風(fēng)；副井井筒主要擔(dān)負(fù)矸石、人員、設(shè)備及材料等輔助提升和進(jìn)風(fēng)，井筒內(nèi)裝備梯子間，作為礦井的安全出口，井筒內(nèi)布置有壓風(fēng)管、灑水管、動(dòng)力電纜和通訊電纜。（2）井筒數(shù)目的確定根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：1 斜井或立井開拓的礦井，一般宜開鑿2個(gè)提升井筒，即主井和副井；2 分區(qū)開拓的礦井或在特殊條件下，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可開鑿2個(gè)以上的提升井筒；3 風(fēng)井?dāng)?shù)量應(yīng)根據(jù)開拓部署、通風(fēng)系統(tǒng)要求、安全生產(chǎn)需要、合理工期安排及投資效益等，經(jīng)綜合論證后確定；4 箕斗提升井或裝有帶式輸送機(jī)的井筒兼作風(fēng)井使用時(shí)，必須符合現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定；5 高瓦斯、有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井必須設(shè)專用回風(fēng)井。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》： 煤層賦存較深、表土層厚、井筒需用特殊工法施工，宜采用立井開拓方式。為近水平煤層，主采煤層112埋深平均930 m，表土層厚約323 m，無流沙層。對(duì)不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。1井筒施工技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平。3當(dāng)表土層為富含水層的沖積層或流沙層時(shí)，井筒容易施工。立井1不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯和水文地質(zhì)等自然條件限制。3斜井井筒通過富含水層，流沙層施工復(fù)雜。與立井相比：1井筒長(zhǎng)，輔助提升能力小，提升深度有限。能滿足特大型礦井的提升需要。2地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)簡(jiǎn)單、延深方便。5煤炭損失少。3井巷工程量少，省去排水設(shè)備，大大減少了排水費(fèi)用。表41 井筒形式比較井筒形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平硐1運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低。3）本礦地表地勢(shì)平坦，且多為農(nóng)田，無大的地表水系和水體，地面平均標(biāo)高為+23 m。表土層厚度大，300~330 m。（5）要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，應(yīng)為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。（3）合理開發(fā)國(guó)家資源，減少煤炭損失。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。確定開拓問題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。井田開拓具體有下列幾個(gè)問題需要確定：（1）確定井筒的形式、數(shù)目和配合，合理選擇井筒及工業(yè)廣場(chǎng)的位置；（2）合理確定開采水平、階段的數(shù)目和位置；（3）布置大巷及井底車場(chǎng)；（4）確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；（5）進(jìn)行礦井開拓延深、深部開拓和技術(shù)改造；（6）合理確定礦井通風(fēng)、運(yùn)輸及供電系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。本設(shè)計(jì)中，煤層傾角低于25176。煤層傾角45176。煤層傾角25176。表31 我國(guó)各類井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力Mt（4）儲(chǔ)量條件的校核根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與服務(wù)年限相適應(yīng)，才能獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。井下煤炭運(yùn)輸采用鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng)，運(yùn)輸連續(xù)、能力大，自動(dòng)化程度高，機(jī)動(dòng)靈活；井下矸石、材料和設(shè)備采用軌道運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，調(diào)度方便靈活。地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，根據(jù)現(xiàn)代化礦井“一礦一井一面”的發(fā)展模式，可以布置一個(gè)綜采一次采全高工作面來滿足井型要求。把數(shù)據(jù)代入公式31得礦井服務(wù)年限： 井型校核按礦井的實(shí)際煤層開采能力，運(yùn)輸能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校核：（1）煤層開采能力的校核井田內(nèi)112煤層為首采煤層， m，為中厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度基本無變化?！睹禾抗I(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》：計(jì)算礦井及第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限