【正文】 根據(jù) 該設(shè)計 采區(qū)煤層及頂?shù)装鍘r性等實際情況，結(jié)合上述煤層上山和巖石上山的情況， 該設(shè)計 采區(qū)就上山布。 根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，設(shè)置三條上山，分別為軌道上山，運輸上山和回風(fēng)上山，為了實現(xiàn)兩翼布置開采及生產(chǎn)均衡的要求，三條上山大致布置 位于采區(qū)走向中央，各條上山間距大致留設(shè)為 20m。 ） = 采區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分 由于區(qū)段劃分則以工作面長度為標(biāo)志， 本采區(qū) 工作面長度為 180m， 一水平設(shè)在 150m標(biāo)高處，上山長 770m，區(qū)段垂高 82m,確定合理工作面長 度 后，將本采區(qū)劃分為四個區(qū)段。 Z—— 采區(qū)可采儲量， Mt； A—— 采區(qū)生產(chǎn)能力， Mt； C—— 采區(qū)回采率， %。=。 179。 因 此 ， 一個 采 煤 工 作 面 年 產(chǎn)量 為 A0=180 179。所以 V0=179。 C0 （ 41） 式中： L—— 采煤工作面的長度， m； V0—— 工作面推進(jìn)度， m/a； M—— 煤層厚度或采高， m； r—— 煤的密度 ， t/m3； C0—— 采煤工作面采出率，中厚煤層取 95%。 M179。 一個采煤工作面產(chǎn)量 A0（ Mt/a)可由下式計算： A0 = L179。 采區(qū)生產(chǎn)能力、儲量及服務(wù)年限 采區(qū)煤層全部可采， 東一采區(qū)走向長 2250m，傾向長 740m,根據(jù)幾何法求得可采儲量為 ,采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力為 。 左右。留設(shè)如下：各煤層在采區(qū)邊界留設(shè) 15m 煤柱，井田境界處留設(shè) 大于 20m 保護(hù)煤柱 。走向長 2250m，南北傾斜長 770m，采區(qū)面積為 。西部以 27 勘探線 為界，東部以 F24斷層為采區(qū)邊界。 根據(jù)有關(guān)規(guī)定，開拓煤量、準(zhǔn)備煤量、回采煤量都應(yīng)該有一定的可采期 : 開拓煤量可采期 TK=5a 滿足要求； 準(zhǔn)備煤量可采期 TZ=1a 滿足要求； 回采煤量可采期 Tn=＞ 。 （ 37） 式中 Ｚ n― 回采煤量； ∑Ｚ nd― 已為采煤巷道所固定的可采儲量 ； ― 工作面回采率 。 采區(qū)回采率 （ 36） 該設(shè)計 礦井的準(zhǔn)備煤量計算得 Ｚ c＝ 回采煤量是指準(zhǔn)備煤量范圍內(nèi)已被采煤巷道所固定的可采儲量。 煤層平均厚度 179。 c （ 35） 式中 ： Ｚ K―開拓煤量， Mt； Ｚ m―計算范圍內(nèi)的地質(zhì)儲量， Mt； Ｚ s―地質(zhì)損失，是因為地質(zhì)水文地質(zhì)條件不利所造成的損失，包括含水大、煤層厚度小、斷層多等原因不能采出的儲量， Mt； C― 采區(qū)回采率，％； 該設(shè)計 井田采用分組集中大巷和采區(qū)石門開拓，故而開拓煤量指集中大巷掘進(jìn)過采區(qū)石門 50m，采區(qū)石門應(yīng)掘至上部煤層那部分可采儲量， 該設(shè)計 礦井的開拓煤量計算得 Ｚ K＝ 準(zhǔn)備煤量＝（采區(qū)走向長度 179。 采區(qū)接續(xù)詳見表 39。在開采的時 候，為早達(dá)產(chǎn)，將首先開采 62煤層，由于 6 6 8 98四層煤采用聯(lián)合布置，故開采順序依次為 6 6 8 9 99煤層。 沿煤層傾斜方向的開采順序 新鐵三礦 礦 井設(shè)計總體采用下行式開采。 開采順序 沿煤層走向的開采順序 根據(jù)該設(shè)計礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況， 井田 采用雙翼布置單翼開采，開采順序是采用 前 進(jìn) 式， 左側(cè) 由靠近井筒的采區(qū)向井田邊界推進(jìn)，右側(cè)到井田邊界剛好為一個采區(qū)， 采區(qū)內(nèi)的工作面推進(jìn) 是后退式，由采區(qū)邊界向采區(qū)上山推進(jìn)。 42 其它硐室有調(diào)度室、 電機車車庫、 醫(yī)療室及修理間、以及充電硐室、防火門硐室、 消防材料庫、井下火藥庫、人車站、 防水門硐室等。 主排水泵房和主變電所應(yīng) 聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。主井井底散煤采用礦車處理，用絞車提升至車場水平。 ） =； 車場通過能力富裕系數(shù)為 K＝ 井底車場通過能力滿足 《 煤礦安全規(guī)程 》 要求。 3+1179。 (17179。 +900）/5==。1 ）＝ 則列車數(shù)為 ： ＝ 4： 1。 20） = 列；每日煤矸混合列車數(shù)（ ＋ ） /（ 179。 20%=；掘進(jìn)煤占 5%，日運量為 179。 =24 m； 根據(jù)實際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長 60m。 Lc+ns179。 Ls （ 32） 式中 ： L— 材料車線有效長度， m； nc— 材料車數(shù)，輛； Lc— 每輛材料車帶緩沖器的長度， m； ns— 設(shè)備車數(shù)，輛； 40 Ls— 每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度， m。+ 15＝ ，取 L＝ 60m ②材料車線有效長度為 L=nc179。 20179。 4+1179。 m=1 列， n＝ 17 輛， L1＝ 4m， N=1 臺， L2＝ ， L3＝ 10m； 則 L＝ 1179。 n179。 根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度： 1)副井空、重車線長度， 大 型礦井按 ～ 列車長； 2)大型礦井的主井空、重車線長度各為 ～ 列車長； 3)調(diào)車 線長度通常為 列車和電機車長度之和 ； 4)材料車線長度， 大 型礦井應(yīng)能容納 5～ 10 個材料車 。 井底車場的布置、存儲線路、行車線路布置長度 1)井底車場的線路工程量小； 2)盡量減少道岔和交岔點； 3)為保證運行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直 39 線段上； 4)線路布置要有利于通風(fēng) 。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場形式的確定應(yīng)該根據(jù) 井型大小、 井田地質(zhì)條件、 大巷運輸方式、地面布置、 井田開拓方式及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。 2）方案二：暗斜井延伸 優(yōu)點：生產(chǎn)與延伸相互 干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡單，提升能力大，可充分利用原有井筒提力； 缺點：增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設(shè)備；通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。 36 主井?dāng)嗝鎴D1 :5 0 37 副井?dāng)嗝鎴D 1： 50 圖 38 主、副井?dāng)嗝鎴D 井筒延伸的初步意見 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)， 新鐵三礦 將延伸原主副井，從 150水平延伸至 500水平。 丘賓筒、地面預(yù)制混凝土構(gòu)件強度高 丘賓筒、混凝土右切塊在深砂層中，必須與防水材料配套使用 35 1）箕斗提升的井筒不應(yīng)兼作風(fēng)井； 2）井筒平面內(nèi)布置提升容器時，所允許的間隙不應(yīng)過??； 3）合理利用井筒斷面，力求做到緊湊 、投資少、施工方便、生產(chǎn)安全可靠。 類型名稱 采用材料 適用情況 優(yōu)缺點 砌筑式 砂漿、料石、混凝土、預(yù)制塊 凍結(jié)法井筒在膨脹粘土層做臨時支護(hù)， 取材方便的普通法造井 整體受力及防水性差 砌筑后能立即承受壓力 砌 體強度較低 整 體 式 整體灌注 混凝土 井筒各種施工方法包括基巖井壁應(yīng)用 防水性能好 整體性好，強度較高 便于機械化，施工方便，勞動強度低 混凝土錨噴 混凝土 （錨桿、金屬脹 ） 在巖層較穩(wěn)定，淋水小且井筒裝配少或鋼絲繩罐道的井筒中采用 掘進(jìn)工程量小，施工快，效率高 噴射過程中，回強率高，粉末多 整體預(yù)制式 預(yù)制裝配式 大型配筋砌塊丘賓筒機地面整體、澆注，預(yù)制鋼筋混凝土井筒 使用鉆井法，沉井法施工時，需地面預(yù)制的井筒 。井硐支護(hù)見表 36。 東一采區(qū)東二采區(qū)中一采區(qū)中二采區(qū)西一采區(qū)西二采區(qū) 圖 37 采區(qū)劃分示意圖 井筒布置及施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù) 參見綜合柱狀圖和井筒開拓剖面圖。右側(cè)剛好可以設(shè)計一個采區(qū)。 33 4)初步設(shè)計一般負(fù)責(zé)劃分一水平采區(qū)，需要沿走向全長統(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) 。 煤層群的聯(lián)系 該設(shè)計 井田煤層群開采時的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備， 6 6 8 98煤層相距分別為 42m、 40 m、 41m， 98與 99煤層相距約 135m，故將煤層分為 2個層組， 6 6 8 98煤層分為一個層組， 99單獨開采，用石門聯(lián)系。 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)車簡單，管 理方便，彎道及交岔點少； 3)操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范 。 1)井底車場設(shè)計時，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； 2)井底車場線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡單，運行及操作系統(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)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%； 4)應(yīng)該考慮主、副井之間施工時便于貫通 。 圖3 5 大 巷斷面圖 表 34 大巷斷面特征表 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 1950 4100 150 31 石門斷面圖 圖 36 石門斷面圖 表 35 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 1950 4100 150 井底車場的形式選擇 井底車場是連接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場設(shè)計是否合理直接影響礦井的安全和生產(chǎn)。 ：大巷布置 為 巖石大巷。 第二水平擬定標(biāo)高為 500m，實行上山開采。 依據(jù)以上條件，最終 確定井筒坐標(biāo)： ①主井井口坐標(biāo)： XA=， YA=； ②副井井口坐標(biāo)： XB=， YB=。 井硐位置及坐標(biāo) 井筒確定在鉆孔附近，理由是： (1)地處井田儲量中央 ，符合有關(guān)規(guī)定，在經(jīng)濟上也較為合理； (2)有較好的地形條件：井口處標(biāo)高 +215 m，地面坡度不足 2176。另外還設(shè)有回風(fēng)井。故而采用方案二。 針對上述情況，方案二集中大巷布置 加石門連接 ，將 6 6 8 98分為一組， 99單獨開采， 經(jīng)濟上較為合理。具體如圖 34所示： 方 案一 分 組集中大巷布置 28 方 案二 集中大巷布置 圖 34 大巷布置方案比較 兩種技術(shù)方案的優(yōu)缺點詳見表 33所示。根據(jù) 本井田的實際情況，運輸大巷可采用兩條大巷加石門連接，也可采用一條大巷加石門連接。 開拓巷道的布置 開拓巷道 主要包括 井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。故而采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個開采水平，一水平標(biāo)高分別為 150 m和 500 m，一水平垂高為 350 m，二水平垂高為 350 m。 各方案水平儲量及服務(wù)年限詳見表 32。 方案二：井田劃分三個開采水平，一水平標(biāo)高 50 m，二水平標(biāo)高 300 m，三水平標(biāo)高 500 m。 根據(jù)上述因素， 該設(shè)計 井田設(shè)計提出如下兩個水平標(biāo)高劃分方案： 方案一：井田劃分兩個開采水平；一水平標(biāo)高 150 m，水平垂高 350 m，二水平標(biāo)高為 500 m。 才 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)濟效益好。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 隨著 煤礦科技迅猛發(fā)展，高度機械化 和 集中化是 煤炭行業(yè) 的 主要 發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個水平， 1～ 2 個工作面生產(chǎn)。 方案三：井筒位于井田淺部 ； 方案 1 25 方案 2 方案 3 圖 33 井筒位置方案比較 經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ①井筒位 于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； ②井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的 26 運輸工程量也??； ③ 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長 。 ③ 井筒應(yīng)盡量避開或少穿地質(zhì)及水文復(fù)雜的地層或地段； 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)； 24 ②工業(yè)場地不占或少占用良田； ③井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運輸、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。 同時 在方案 3 中 還 未計入暗斜井上、下部車場的石門運輸費用，以及方案 2 在通風(fēng)方面優(yōu)于方案 3，所以決定采用方案 2。 1292 m） 、階段石門（ 271m）和 暗斜井上、下部車場