【正文】 （3） 采區(qū)下部車場大。使用小型礦井綜合考慮三種車場形式的優(yōu)缺點及該采區(qū)的地質(zhì)條件，合考慮三種車場形式的優(yōu)缺點及該采區(qū)的地質(zhì)條件,易采用逆向平車場。煤層群聯(lián)合布置的采區(qū)，具有采區(qū)回風石門與煤層小階段平巷相連時采用；運輸量小，可用小于8度的甩車場代替甩車場調(diào)車簡單，勞動強度小等；絞車房位于回風標高以上，維護比較困難，而且絞車房回風有一段下行風，通風條件較差。（1） 采區(qū)上部車場的形式見表2—8表2—8 采區(qū)上部車場比較表車場形式優(yōu)缺點使用條件順向平車場車輛運行順當，調(diào)車方便；回風巷短；通風能力較大；車場巷道斷面大。、車場形式以北二采區(qū)為例進行說明設計，北二采區(qū)走向長2240m，傾斜長750m，采區(qū)內(nèi)可布置三個區(qū)段，即每個工作面長度為240m，區(qū)段煤柱8m,可采儲量438萬t，煤層傾角 18176。且漏風大，通風管理復雜煤層、巖層上山相結合克服了巖石，煤層上山布置的缺點，對移交工期，輔助運輸，通風管理，巷道維修均有利根據(jù)上表比較及該采區(qū)煤層的特點，該區(qū)瓦斯涌出量較大，且煤層僅為2m左右，為使上山的維護及滿足通風要求，根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性情況，在底板巖石中布置皮帶上山、軌道上山，回風上山布置在煤層中，上山之間平面距離為15米。（2） 上山布置方式的選擇采區(qū)上山布置方式考慮了三個方案：巖石上山、煤層上山、煤層、巖層上山相結合。軌道上山負擔輔助運輸和進風的任務，運輸上山布置皮帶運輸機專門運煤，少量進風，回風上山作為專門回風用，并且做行人用，該采區(qū)采用繞道裝車，在下部設置一個深度為20m的煤倉。南一采區(qū)：布置三條上山，分別為軌道上山、運輸上山和回風上山，布置方式為軌道上山和運輸上山布置在煤層底板中，距煤層垂距為15～25m，傾角為25176。軌道上山負擔輔助運輸和進風的任務，運輸上山布置皮帶運輸機專門運煤，少量進風，回風上山作為專門回風用，并且做行人用，該采區(qū)采用繞道裝車，在下部設置一個深度為20m的煤倉。北二采區(qū)：布置三條上山，分別為軌道上山、運輸上山和回風上山，布置方式為軌道上山和運輸上山布置在煤層底板中，距煤層垂距為15～25m，傾角為19176。（1） 上山位置選擇移交采區(qū)巷道布置的共同特點是均以下部車場頂板繞道形式和回風石門與煤層貫穿，采用上山區(qū)段煤層平巷的布置方式。綜采設備昂貴，對全礦的生產(chǎn)系統(tǒng)及操作和管理水平要求較高，工作面搬遷較為困難。技術裝備投資少，適應性強，操作技術易掌握，生產(chǎn)技術管理較為簡單。表26 采煤方法優(yōu)缺點比較表普采綜采炮采優(yōu)點普采設備價格便宜，對地質(zhì)變化的適應性較強，工作面搬遷容易，操作技術易掌握，組織生產(chǎn)比較容易。缺點巷道掘進較為繁瑣，投資較大，施工較為困難不適合于兩翼對角式的通風系統(tǒng)，且工作面礦山壓力顯現(xiàn)嚴重，對設備要求較高，且開采條件較差，長距離的傾斜巷道使掘進及輔助運輸、行人比較困難，可能存在著污風下行的問題。表25 采煤方式優(yōu)缺點比較表單一走向長壁采煤法傾斜長壁采煤法偽傾斜柔性掩護支架采煤法優(yōu)點對桃園礦的傾斜中厚煤層適用性較強，且其采煤系統(tǒng)比較簡單，較適合于大面積井田的兩翼對角式，通風方式工藝過程和走向長壁采煤法相似，適用性較強，采煤系統(tǒng)也較為簡單，投資較小，巷道掘進少，通風線路短，風流方向轉(zhuǎn)折變化少，對某些地質(zhì)條件適應性較強，技術經(jīng)濟效果比較顯著。（2） 南一采區(qū)采區(qū)走向長北二采區(qū)走向長3370m，傾斜長580m，采區(qū)內(nèi)可布置三個區(qū)段，即每個工作面長度為180m，區(qū)段煤柱8m,可采儲量462萬t，煤層傾角23176。（1） 北二采區(qū)采區(qū)走向長北二采區(qū)走向長2240m，傾斜長750m，采區(qū)內(nèi)可布置三個區(qū)段，即每個工作面長度為240m，區(qū)段煤柱8m,可采儲量438萬t，煤層傾角18176。關于采區(qū)開采方式的比較見表25。由于本次設計以72煤層作為首采煤層，因此采區(qū)特征及煤層賦存情況均是72煤層的有關情況。（2） 移交采區(qū)位置、數(shù)目及產(chǎn)量礦井布置兩個采區(qū)移交生產(chǎn)，即可達到設計能力。 圖25 立式環(huán)形車場后進車式圖通過上述分析比較，設計采用第二方案。缺點：調(diào)車時間長，車場通過能力較小。煤車出車是直道，行車較可靠。其進車方式為后進車，前出空車。硐室與巷道間巖柱較少，不利于硐室的維護。重車運行距離較短。主要優(yōu)點：煤車與煤矸列車互不干擾。1） 方案一：立式環(huán)形車場：重車經(jīng)主石門進入車場，煤列車通過卸載站卸載后進入空車線停在主井繞道上的調(diào)度機車，掛上空列車，拉出車場。線路長度：主副井各按1列車長度考慮，材料車線按20個車長度考慮。740m第二水平，主副井位于82煤層底板，井底車場布置與第一水平相同。主要運輸大巷布置在82煤層底板，以近東西巷的主石門與大巷連接。外層井壁在厚層的膨脹性粘土層中和壓力較大的地段，可采用混凝土予制砌塊加300mm的鋼筋混凝土?？紤]井下施工，混凝土標號難以超過400號，因此要適當加大厚度及加強配筋。3） 井壁結構形式?jīng)_積層厚，凍結深度大，地壓超過38kg/cm2，沖積層段最大水壓30 kg/cm2，因此井壁在保證強度情況下，還要有防水性能。鑒于基巖段的水文地質(zhì)條件，采用普通法施工。2） 施工方法由于沖積層較厚，且含水豐富，故采用凍結法施工，根據(jù)鄰近鉆孔資料，主副井筒穿過沖積層295m，凍結深度暫定為305m。，設有金屬結構梯子間。副井直徑3m，布置一對雙層四車加寬罐籠，球扁鋼組合罐道，槽鋼組合罐道梁，樹脂錨桿固定罐道梁。經(jīng)兩淮總部審批確定。2） 井筒斷面的確定根據(jù)提升容器的布置。（1） 井筒特征1） 井筒數(shù)量及用途礦井移交采區(qū)時有主井、副井及南北風井四個井筒。（4） 開采程序第一水平采區(qū)接替按前進式考慮，在采區(qū)內(nèi)應遵循沿傾斜小階段由上向下的開采程序，回采工作面采用后退式。采區(qū)具體劃分情況見圖22。2） 第二水平同樣劃分為4個采區(qū)，F(xiàn)2斷層至工業(yè)廣場煤柱線，走向長4900m，劃分為2個采區(qū)，北六采區(qū)走向長2240m，北八采區(qū)走向長2660m。F2斷層至工業(yè)廣場煤柱線，走向長4900m，劃分為2個采區(qū)，北二采區(qū)走向長2240m，北四采區(qū)走向長2660m。井筒只能延伸到第二水平（740m），其下為下山開采（井田深部精查勘探境界為800m）。干擾大一些。工業(yè)廣場外公路量較方案一大，四通一平籌備施工不如方案一。井巷貫通距離長，井巷施工期長。井筒附近缺少鉆孔控制，可靠性較方案一、方案二差。工業(yè)廣場距宿蚌公路較遠，施工籌備四通一平工作較方案一條件差。井筒附近鉆孔少，控制程度較差。井巷施工期長。井筒只能到第二水平（740m），其下為下山開采（井田深部精查勘探境界為800m）。缺點距朱曹王家村較近，干擾大一些。投資比較省。井筒位于補67線之間，有鉆孔控制，構造簡單。工業(yè)廣場及其周圍土地比較貧瘠。井筒可延伸至第三水平。工業(yè)廣場壓煤有一部分為井田境界以外的深部區(qū)域。井巷工程比方案二少。兩翼儲量相差不大。工業(yè)廣場場地受村莊干擾較方案一小。井筒能延伸至第三水平（900m）。投資比較省工業(yè)廣場場地開闊，有擴展余地。工業(yè)廣場外公路長度短。井巷工程量少，移交采區(qū)開采條件較好。表24 井位方案優(yōu)缺點比較表方案一方案二方案三方案四優(yōu)點工業(yè)廣場地面比較開闊，有擴展余地，不填溝渠，不損林木果園。5） 適應采區(qū)布置的具體條件，運輸機平巷的運輸設備數(shù)量不宜過多，減少運輸機平巷和軌道平巷的維護費用，采區(qū)走向長度不宜過大。3） 充分利用地質(zhì)構造和永久煤柱作為采區(qū)自然邊界。（1） 采區(qū)劃分的原則1） 本井田內(nèi)存在局部可采煤層，且不可采邊界錯綜交叉，劃分采區(qū)時，盡可能適應這些自然條件，使采區(qū)巷道布置合理，減少無效巷道。第一水平運輸大巷和回風大巷布置詳細情況見礦井開拓剖面圖22。根據(jù)層位及巖性情況，特將兩翼運輸大巷均設于82煤層底板中。32煤層底板運輸大巷：其優(yōu)點時初期可省1000m巷道，貫通距離短（經(jīng)由采區(qū)上山主、風井貫通），運輸費用較省，井底車場工程量省，通過能力大。但是，10煤層距太原群灰?guī)r頂界僅51～66m，由于可能有小斷層或小褶曲構造存在，巷道取直時易受突水威脅。（3） 運輸大巷及總回風巷的布置方式及位置1） 運輸大巷布置方式及位置根據(jù)煤層賦存情況及礦井生產(chǎn)能力，經(jīng)分析確定布置一條集中運輸大巷，以采區(qū)石門貫穿各煤層。（2） 第一水平運輸大巷標高的確定設計提出兩個方案，一為520m；一為550m。從煤層露頭的防水煤柱線至儲量計算的深部界限（800m），垂高480～500m,斜長1000～1500m,因此，對本井田確定用兩個水平開拓。本井田為一單斜構造，煤層傾角一般為20176。四種井位方案的工業(yè)廣場位置見四種井位方案位置示意圖，四種井位方案優(yōu)缺點比較見表24圖21 四種井位方案位置示意圖經(jīng)過技術經(jīng)濟比較，第四方案優(yōu)點比較突出，具有初期開采范圍控制可靠，構造簡單，移交采區(qū)煤層開采條件較好，井下運輸費用省，井巷施工工期較短，投資較省等優(yōu)點。方案三：井口位于67線6號孔東北500m處，工業(yè)廣場在邢李園與路南張家之間（即第一方案井口位置向深部移500m），北風井位于補3線構2孔西200m，南風井位于補9線7孔西150m。方案一：井口位于67線3號孔東北300m處，工業(yè)廣場位于朱曹王家村東面，北風井位于補3線構2孔西200m，南風井位于補9線7孔西150m。斜長1000～1500m，且礦井走向長度達到15km，因此決定采用兩翼對角式通風方式，即在礦井南北兩翼分別布置一個風井，風井位于礦井一翼的中央。關于礦井通風方式的選擇見表23表23 通風方式的選擇表中央邊界式兩翼對角式（風井在井田一翼的中央）混合式（中央邊界式+兩翼對角式）優(yōu)點通風阻力較小，內(nèi)部漏風較小，工業(yè)廣場不受通風機噪音的影響及回風風流的污染風流線路較中央邊界式短，阻力較小，內(nèi)部漏風少，安全出口多，抗災能力強，便于風量調(diào)節(jié)，礦井風壓比較穩(wěn)定，工業(yè)廣場不受回風風流污染和通風機噪聲的危害回風井數(shù)量較多，通風能力大，布置較靈活，適應性強。又由于井口的位置、多少和通風方式有關，因此需要優(yōu)先進行通風方式的選擇。（5） 副井井筒與井底車場連接處、主井底卸載站及裝載硐室等盡量處于巖性較好的層位中。初期投資較大，且施工工期長，投入較晚，且對于工業(yè)廣場的選擇影響較大。缺點初期工程量大和投入較大建井速度較慢。系統(tǒng)簡單，運煤不需提升設備，運輸費用少，工業(yè)廣場不壓煤柱。（3） 適當照顧井田深部開采。根據(jù)本井田特點，設計對井口及工業(yè)廣場位置選擇主要考慮下列因素：（1） 盡量位于儲量中心，保持兩翼均衡生產(chǎn)，使生產(chǎn)過程中通風、運輸合理，減少生產(chǎn)費用。32煤層至10煤層，層間距離平均250～330m?！?0176。礦井開拓方式（單一開拓）及其適用條件，見表22又由于本井田為一走向南北傾斜向東的單斜構造，沖積層厚度一般為280～300m，煤層埋藏較深，從煤層露頭至深部精查勘探境界垂高500m左右。根據(jù)本井田煤層賦存情況，.礦井服務年限=（礦井可采儲量）/(設計年產(chǎn)量儲量備用系數(shù)) =（150）=?？傊谑袌鼋?jīng)濟條件下，要保證最少投入，獲得最大產(chǎn)出和效益。5） 國家和市場對煤炭的需要與經(jīng)濟效益國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需要（或國內(nèi)外市場需求），是確定礦井設計生產(chǎn)能力的重要前提，有市場才有經(jīng)濟效益，還要結合具體條件研究其最經(jīng)濟合理的建設規(guī)模。60～7030～35//～50～6025～3020～2515～20～40～5020～2515～2010～15《煤炭工業(yè)技術政策 》 規(guī)定，對缺煤地區(qū)上述服務年限可適當縮短。～45186。礦井與第一開采水平設計服務年限見表21表21 礦井與第一開采水平服務年限表井型（Mt/a）礦井設計服務年限（a）第一開采水平設計服務年限煤層傾角25186。設計在確定礦井設計生產(chǎn)能力時，對技術裝備與管理水平應充分考慮科學技術進步的因素。水平不同，采煤面的單產(chǎn)水平不同。為實現(xiàn)生產(chǎn)集中化，提高經(jīng)營效益，減少初期工程量和基建投資，并及早投產(chǎn)，根據(jù)地質(zhì)和開采條件，一般以一個開采水平保證礦井設計能力，且每翼同時生產(chǎn)的采區(qū)數(shù)目，一般不宜超過2個。對于煤層賦存深、構造較簡單、儲量豐富、沖積層厚度大且含水豐富，井筒需用特殊施工方法鑿井時，為擴大井田開采范圍，減少開鑿井筒數(shù)目，降低噸煤投資，亦宜建設大型礦井，如潘謝礦區(qū)。煤層賦存穩(wěn)定，構造簡單，開采條件好，則為采用先進工藝、技術、設備，建設現(xiàn)代化大型礦井提供了客觀條件。它是確定礦井設計生產(chǎn)能力的基礎，以保證有足夠（規(guī)定）的礦井和水平服務年限。（1） 礦井設計生產(chǎn)能力與井田劃分密切聯(lián)系，它反映礦井生產(chǎn)技術面貌和生產(chǎn)建設的規(guī)模，應根據(jù)地質(zhì)條件、國民經(jīng)濟發(fā)展需要和國內(nèi)外市場要求、技術裝備和管理水平，充分考慮科學技術進步等因素，依據(jù)投資少、出煤快、經(jīng)濟效益好的原則合理確定。礦井可采儲量：：礦井年工作日330天，每天三班作業(yè)，其中兩班采煤，一班整修。防水煤柱：989萬t。另加安全高度10m。防水煤柱最大高度計算方法：① 按《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》，導水裂隙帶最大高度經(jīng)驗公式：Hf=(100M)/(n+)+ (21)另加保護層厚度：Ha=6m/n式中：Hf導水裂隙帶最大高度（m）；M累計采厚（m）；m煤層厚度（m）；n分層層數(shù)；Ha保護層厚度。合計：1750萬t。北風井場地煤柱：300萬t。2） 井