【正文】 40 1226,L5264D6500450502201690475 0450 014041145185051 030 075 0 圖 314 副井井筒斷面圖 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運(yùn)輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇 井底車場形式 。副井擔(dān)負(fù)升降人員下放材料及設(shè)備、提升矸石和礦井進(jìn)風(fēng)，井筒凈直徑 ，井深 670m，采用型鋼組合罐道，井筒內(nèi)設(shè)梯子間，并敷設(shè)有排水、壓風(fēng)、撒水管路和動力、通訊及提升信號電纜等。 根據(jù)設(shè)計礦 井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用斷面尺寸如下 ： 主井： 裝備一對 12t 多繩提升箕斗，擔(dān)任提煤任務(wù)，并兼作采區(qū)及井底車場的回風(fēng)井；井筒凈直徑 ，井筒深度 670m，采用鋼絲繩罐道，井筒內(nèi)不設(shè)梯子間，亦不敷設(shè)管路電纜。 所以本設(shè)計井筒支護(hù)形式為 混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為 450 毫米。 采區(qū)劃分示意圖左一上右一上左一下右一下圖 312 采區(qū)劃分示意圖 38 井筒布置及施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù) 本設(shè)計礦井 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(xì)砂巖和中砂巖。 本設(shè)計井田走向長度較大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，欲從井田邊界沿整個階段 前進(jìn)開采，無論從時間、投資和實(shí)際開采技術(shù)條件上都要受到限制， 按實(shí)際情況 將井田 沿走向劃分為采區(qū)，并按一定的 順序回采，每個采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升、運(yùn)輸設(shè)備，可以獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 圖 3— 11 井底車場示意圖 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計井田煤層群開采時的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備， 42＃與 40 上煤層相距約 26m， 40 上 ＃與 36B＃煤層相距約 25m， 36B＃與 36A＃煤層相距約 31m，故將煤層分為 一 個層組， 只 打三條上山，用石門聯(lián)系。但其裝車站的線路布置必須與其相對應(yīng)。 (1)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及工作制度 ； (2)礦井開拓方式； (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； (1)井底車場富裕通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的 30%； (2)井底車場設(shè)計時，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； (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)應(yīng)該考慮主、副井之間施工時便于貫通； (5)井底車場線路 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)； (6)為了保護(hù)井底車場的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應(yīng)該留設(shè) 相應(yīng)的保安煤柱。19′ 圖 38 石門斷面圖 34 表 37 石門斷面特征表 巷道 形狀 支護(hù)方式 斷面積（ m2） 設(shè)計尺寸（ m） 凈周長(m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 150 53176。 集中 大巷及石門斷面技術(shù)特征詳見圖 39， 310 所示。 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)越性還是主要的。 33 因此 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 作出 合理的確定。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。 (2)巖石大巷 優(yōu)點(diǎn)很多，如 易維護(hù) ， 維護(hù) 費(fèi)用低。 當(dāng)煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅硬，易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小時，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸；沒有瓦斯與煤的突出，無嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下， 應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種。 水平數(shù)目及高度 本井田采用多水平開拓 ,第一 水平 標(biāo)高為 350 m,實(shí)行上 下 山開采 .第二水平 標(biāo)高為 650 m，實(shí)行上下山開采。主井井深 670 m，副井井深 670 m，兩井筒中心線間距為 94 m，提升方位角為 25176。平正土方量??； (3)交通條件好：靠近 密山鐵路 。 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) 32 備及兼作進(jìn)風(fēng)井， 起進(jìn)風(fēng)作用， 回風(fēng)井專門用于回風(fēng)。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計井田采用一對立井開拓，即主井、副井。方案一采區(qū)大巷長度很大，工程量增加，費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)上不合理。 表 36 大巷布置方案比較表 特 點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu) 點(diǎn) ，運(yùn)輸條件好 ，運(yùn)輸條件好 ，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大 缺 點(diǎn) 1．石門長度較長 2．掘進(jìn)工程量 大 ，建井時間長 適 應(yīng) 條 件 ，間距大小不同 ，煤層分組間距大 場在 煤層 群上 部或中間時，初期工程少，工期大 ，服務(wù)年限長 ，采區(qū)尺寸大，石門長度短 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 4層，即 4 40 上 、 36B、 36A，其中 42與 40 上 平均間距 26m,40與 36B煤層平均間距 25 m， 36B與 36A平均間距 31 m。 采用集中運(yùn)輸大巷時，各煤層（組）間用采區(qū)石門聯(lián)系．當(dāng)煤層傾角太大時，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個開采水平 ，主要 煤炭 運(yùn)輸 和輔助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風(fēng)、排水和管線敷設(shè)，服務(wù)年限長。一水平采用上 下 山開采，二水平采用上下山開采。 表 35 水平儲量及服務(wù)年限表 儲量（萬噸） 服務(wù)年限（年） 方案一 一水平 二水平 方案二 一水平 二水平 三水平 從該表中可知，方案二的一水平服務(wù)年限達(dá)不到規(guī)范要求的服 29 務(wù)年限，水平儲量不足，而方案一的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 25 年的基本要求，儲量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本相對較低。各水平均實(shí)行上山開采。一水平實(shí)行上山開采，二水平上下山開采。 本設(shè)計井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個因素： (1)合理的水平服務(wù)年限； (2)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造； (3)生產(chǎn)成本； (4)水平接替； (5)井底車場及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。上、下山開采方式是優(yōu)越的，可保證生產(chǎn)合理集中化，穩(wěn)定生產(chǎn)，節(jié)省總井巷工程量，經(jīng)濟(jì)效益好。 隨著社會的進(jìn)步 ， 高科技越來越熟練的運(yùn)用，煤礦采煤 朝著機(jī)械 化 方向 發(fā)展 ，高產(chǎn)高效 是 礦井 發(fā)展的基本原則，因此 要求集中在一個水平， 1～ 2 個工作面生產(chǎn)。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上往下逐水平開采）。因此，確定方案 1 為最優(yōu)方案 3。 km）1－ 費(fèi)用 /萬元 大巷 及石門運(yùn)輸 （ 4． 12＋1 ） ＝ （ ＋ ）＝ 表 34 費(fèi)用匯總表 方案 1 方案 3 費(fèi)用 /萬元 百分率 /% 費(fèi)用 /萬元 百分率 /% 初期建井費(fèi) 基建工程費(fèi) 總費(fèi)用 方 案 項 目 27 從上表可看出，方案 1 的運(yùn)輸費(fèi)用低于方案 3。 km 1－ 單價 /元（ t 表 33 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 項 目 方案 1 方案 3 工程量 /萬 t而第 3 方案則多開暗斜井井筒（傾角 14 度， 2 1100m）和暗斜井上、下部車場；并相應(yīng)的增加了斜井的 提升和排水費(fèi)用。 方案 1 和方案 3 兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)較簡單可靠 ，區(qū)別僅在于第二水平 用暗斜井還是直接延伸立井。為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，大巷設(shè)于 36A＃煤層底板下垂距 30m 的 厚巖層內(nèi)。初步選定兩種較合理開拓方案： 方案一 、 方案三 表 31 生產(chǎn)經(jīng)營工程量 項目 方案 1 方案 2 工程量 工程量 大巷 及 石門 運(yùn)輸 /萬元 缺點(diǎn)： ① 暗斜井掘進(jìn)困難 ； ②地面工業(yè)建筑分散，生產(chǎn)調(diào)度及聯(lián)系不方便； ③地面工業(yè)建筑占地多，增加了煤柱損失。 缺點(diǎn)： ①投資大，建井期限稍長； ②需要大型的提升設(shè)備； ③多水平開拓，石門長度大，掘進(jìn)工程量大，掘進(jìn)費(fèi)用高。 依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求， 本井田 采用雙立井開拓方式，對此開拓方式 選擇提出三種方案： ①方案一： 兩個水平開采 ②方案二： 三個水平開采 ③方案三： 兩個水平開采（內(nèi)有 暗斜井 ） 井筒布置方案詳見圖 31， 圖 32， 圖 33 +50+050100150200250300350400450500550600650700750800 圖 34 （方案一） +50+050100150200250300350400450500550600650700750800 圖 35 （ 方案 2） 24 +50+050100150200250300350400450500550600650700750800圖 36 （ 方案 3） (1)技術(shù)比較 方案一 優(yōu)點(diǎn)： ①適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠； ②井筒短，提升速度快，提升能力大； ③通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求； ④便于井筒延伸 ⑤適合開采深部賦存煤層 。 由于本井 田 為丘陵地區(qū) ，表土較厚，若斜井開拓則傾向過長， 運(yùn) 23 輸費(fèi)用過高，且維護(hù)困難 。 (2)地面條件 ①井筒位置應(yīng)選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)； ②井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區(qū)③井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護(hù)的要求； ④工業(yè)場地 不占或少占用良田； ⑤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)等的布局相協(xié)調(diào)，使之有利生產(chǎn)、方便生活。 井口位置的選擇是井 田開拓的重要組成部分。 ③立井開拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時在技術(shù)上也成熟可靠。 ②斜井開拓：對于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡單的煤田，一般都可以采用斜井開拓。 開拓方 式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓 三 種方式。 (5)要適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)，新工藝，發(fā)展采煤機(jī)械化，自動化創(chuàng)造條件。 (4)必須執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量，尢其 20 是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè)． (2)合理集中開拓布置，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件。左右。煤層走向長度為 ，傾向 。地表平均標(biāo)高 +67m。 對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 井田的開拓方式 。 依據(jù)以上擬定的礦井生產(chǎn)能力，服務(wù)年限的確定現(xiàn)提出三種方案，具體如下： 方案 A： （ A k） =（ 150 ） = a； 方案 B： （ A k） = /（ 120 ） = a 方案 C： （ A k） = /（ 90 ） = a； 參照《煤礦工業(yè)設(shè)計