【正文】 如圖 531 所示，軌道上山以沿煤層的甩車道與區(qū)段回風(fēng)平巷相連，絞車房位于階段回風(fēng)大巷標高以上，絞車將礦車沿軌道上山提升至甩車道標高以上，然后經(jīng)甩車道甩車至上部區(qū)段的軌道平巷中，在軌道平巷中設(shè)儲車線和調(diào)車線。按軌道上山與上部區(qū)段回風(fēng)平巷的連接方式不同，采區(qū)上部車場分為甩車場和平車 場，平車場又有順向和逆向等形式。 運輸系統(tǒng)：工作面 —— 區(qū)段運輸平巷 —— 溜煤眼 —— 運輸上山 —— 采區(qū)煤倉 —— 皮帶運輸大巷 —— 井底煤倉 —— 主井； 通風(fēng)系統(tǒng)：副井 ——軌道運輸石門 ——軌道運輸大巷 ——軌道上山 ——甩車場 ——五陽二礦 5Mta 新井設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計 第 43 頁 共 121 頁 區(qū)段回風(fēng)平巷 ——聯(lián)絡(luò)巷 ——工作面 ——區(qū)段回風(fēng)平巷 ——回風(fēng)石門 ——回風(fēng)大巷——風(fēng)井； 運料系統(tǒng)：副井 ——軌道運輸石門 ——軌道運輸大巷 ——采區(qū)下部車場 ——軌道上山 —— 采區(qū)上部車場 ——區(qū)段回風(fēng)平巷 ——工作面。兩條上山都采用巖石巷道，受煤層傾角變化和走向斷層影響小，且受采動影響較小，特別是維護條件好，維護費用低。 采區(qū)上下山的布置 井田內(nèi)兩層煤均為 5m，但層間距較大，故采用單層準備方式，在各開采煤層中單獨布置準備巷道，形 成相互獨立的生產(chǎn)系統(tǒng)。 區(qū)段斜長等于回采工作面長度加上區(qū)段平巷和護巷煤柱的寬度。 確定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目 首采區(qū)工作面采用單一走向長壁一次采全高采煤法，雙翼開采、雙巷布置與掘進，上下區(qū)段工作面接替容易，生產(chǎn)期間工作面下方有兩條通道與山上相連，通風(fēng)、運料和行人均方便。 確定采區(qū)走向長度 根據(jù)沿井田實際的地質(zhì)情況，確定首采區(qū)的走向長為 3200m。~10176。 而且各煤層均有自燃傾向， 煤層自燃等級為 Ⅱ ， 發(fā)火期為 3~6 個月。 煤層與瓦斯 該礦井 瓦斯絕對涌出量 ， 瓦斯相對涌出量 m3/t，二氧化碳相對涌出量 m3/t。 直接底板：以深灰色粉砂巖為主，其次為灰色細砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖，富含植物根化石 ，根化石一般較亮，層厚 ~，平均 。層厚在 ~間，平均 。 2） 15煤層頂、底板 偽頂：局部發(fā)育，為 ~，硬度較小，斑狀結(jié)構(gòu)。 間接底板：灰色細砂巖，微發(fā)褐，成分以石英為主，含少量長石；堅硬，巖性不均五陽二礦 5Mta 新井設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計 第 41 頁 共 121 頁 勻， 多為深灰色粉砂巖和灰色細砂巖互層的條帶狀結(jié)構(gòu)，平行層理。 直接底板：大部分區(qū)域為黑色泥巖，頂部含根化石，底部含葉化石，局部區(qū)域為粉砂巖。 老頂：大部為淺灰色細－中砂巖，斜層理發(fā)育，中厚－厚層狀，較硬，有時該層直接覆于煤層之上，采后不易冒落。 煤層頂?shù)装逄卣? 1） 3煤層頂、底板 偽頂：為 ~，較硬，常呈花斑狀。 3煤層：高灰、特低硫、中磷。在背斜軸部巖漿巖床和東翼巖漿巖墻附近，煤的揮發(fā)份降低，粘結(jié)性變差，煤質(zhì)多屬焦煤類，局部變?yōu)槭菝夯驘o煙煤。 井田內(nèi)各煤層煤質(zhì)穩(wěn)定， 15煤層均屬肥煤和焦煤類。內(nèi)生節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤。 含夾矸 0~1 層，一般夾矸厚度小于 ，夾矸巖性多為炭質(zhì)泥巖 。煤的硬度 f =~，容重 。 煤巖類型以半亮型和半暗淡型煤為主，中間夾 1~2 層暗淡型煤，底部為光亮型煤。 五陽二礦 5Mt/a 新井設(shè)計 第 38 頁 共 121 頁 圖 426 輔助運輸巷斷面圖 五陽二礦 5Mta 新井設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計 第 39 頁 共 121 頁 6001000410120048401004600500500 1002203780120軌面4120230017001300117555077522001700120105010501600800 巷道斷面特征表巷道名稱 圍巖類別斷面積 m2凈 掘設(shè)計掘進尺寸（ mm ) 支護方式支護厚度（mm )高寬錨桿（ mm ）型式 外露長度 間排距 錨深 直徑軌道大巷 Ⅲ 4840 4120 錨噴 120 樹脂藥卷 100 800 1900 20Ⅲ軌道大巷噴射砼 m3/m支護材料消耗掘凈斷面積 m 2圍巖類別巷道名稱材料消耗表錨桿 根 /m 藥卷 支 /m 圖 427 回風(fēng)大巷斷面圖 五陽二礦 5Mt/a 新井設(shè)計 第 40 頁 共 121 頁 5 采區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特性 煤層特征 井田內(nèi)發(fā)育的共有兩層可采煤層，分別是 3煤層和 15煤層。 支護參數(shù)：錨桿長 L=2 m，間距 M=，排距 M?=，錨桿直徑 d=20mm，噴射混泥土層厚 T1=120mm，而錨桿露出長度 T2=100mm。 （ 2） 風(fēng)速驗算： smsmSQv /8/ ???? 設(shè)計的軌道大巷斷面積，風(fēng)速沒超過規(guī)定，可以使用。皮帶大巷 1：60300300 藥卷 支 /m錨桿 根 /m材料消耗表巷道名稱 圍巖類別斷面積 m 2凈 掘支護材料消耗噴射砼 m 3 /m皮帶大巷 Ⅲ 5 Ⅲ皮帶大巷錨深間排距外露長度型式錨桿（ mm ）寬 高支護厚度（mm)支護方式設(shè)計掘進尺寸（ mm )掘凈斷面積 m2圍巖類別巷道名稱巷道斷面特征表20直徑 圖 425 皮 帶大巷斷面圖 2）輔助運輸大巷 （ 1） 斷面形式、尺寸、支護方式 五陽二礦 5Mta 新井設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計 第 37 頁 共 121 頁 軌道大巷布置在煤層底板巖層中，采用半圓拱斷面，見圖 426，支護方式采用鋼筋砂漿錨 桿與噴射混泥土支護。 五陽二礦 5Mt/a 新井設(shè)計 第 36 頁 共 121 頁 825 1050 250軌面300100850 80012001350 1650 14001750 52580010022001450350037504400460015 176。 支護參數(shù)：錨桿長 L=2m，間距 M=，排距 M=，錨桿直徑 d=20mm，噴射混泥土層厚 T1=100mm，而錨桿露出長度 T2=100mm。 1） 膠帶運輸大巷 （ 1）斷面形式、尺寸、支護方式 本礦井為年產(chǎn) 500 萬 t，第一水平服務(wù)年限 為 42a，膠帶機運輸?shù)拇笙?，其凈寬?4m 以上，又穿過中等穩(wěn)定的巖層，故選用鋼筋砂漿錨桿與噴射混泥土支護，半圓拱形斷面。 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面必須滿足行人、運輸、通風(fēng)、安全設(shè)施、設(shè)備安裝、檢修和施工的 需要。我國煤礦巷道常用形狀是梯形和直墻拱形，其次是矩形。 （ 3）其它硐室 五陽二礦 5Mta 新井設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計 第 35 頁 共 121 頁 醫(yī)療硐室、機修硐室、消防車硐室、井下材料庫、火藥庫、換裝組裝硐室、換矸硐室、乘人車場等。 （ 2）副井系統(tǒng)硐室 副井系統(tǒng)硐室由中央水泵房、水倉 及 清理水倉硐室、中央變電 硐室 、調(diào)度及等候室組成，為節(jié)省管材 ，電纜及方便管理，同時考慮到錨索的安裝，故把中央變電所和中央水泵房布置在 副井 附近，并設(shè)有防爆密閉門。兩個煤倉底下設(shè)給煤硐室裝載膠帶機巷和裝載硐室定量倉?；费b載硐室布置在堅硬穩(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線路布置決定。 井底車場選擇立井刀式環(huán)行井底車場， 本車場具有運輸暢通，調(diào)車方便，通過能力大，以及工程量省和布置合理等優(yōu)點，如圖 424。它聯(lián)系著井筒提升和井下運輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下料、通 風(fēng)、排水、供五陽二礦 5Mt/a 新井設(shè)計 第 34 頁 共 121 頁 電和升降人員等各項工作服務(wù)，是井下運輸?shù)目倶屑~。由表知，副井最高允許風(fēng)速 vm=8m/s，風(fēng)井最高允許風(fēng)速 vm=15m/s。s1) 最高允許風(fēng)速 /(m 方 案 五陽二礦 5Mt/a 新井設(shè)計 第 30 頁 共 121 頁 4）風(fēng)速驗算 按照《煤礦安全規(guī)程》等規(guī)定的允許最大風(fēng)速進行驗算，即 mvSQv ?? 式中 υ—通過巷道風(fēng)流的速度， m/s； Q—通過巷道的風(fēng)量， m3/s； S—巷道的凈斷面積， m2； υm—巷道允許通過的最高風(fēng)速 ， m/s。 3）風(fēng)井 風(fēng)井井筒采用立井形式，圓形斷面，風(fēng)井直徑為 m，凈斷面積為 m2。 表土段采用鋼筋混凝土支護，基 巖段 采用混凝土砌碹支護。 2）副井 擔(dān)負全礦人員、材料設(shè)備和矸石的提升任務(wù)，為礦井的主要進風(fēng)井。 表土段采用鋼筋混凝土支護，基巖段 采用混凝土砌碹支護。 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 7m，凈斷面面積 m2。一般來說，立井井筒的斷面有圓形和矩形兩種，但圓形斷面的立井服務(wù)年限長，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護費用低以及便于施工等優(yōu)點，因此主副井筒及風(fēng)井均采用圓形斷面。 4）詳細經(jīng)濟比較 五陽二礦 5Mta 新井設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計 第 27 頁 共 121 頁 表 413 建井工程量 項目 方案一 （立井兩水平） 方案 四（立井三水平） 初期/m 主井井筒 290+20 180+20 副井井筒 290+5 180+5 井底車場 1000 1000 大巷 15002 15002 后期/m 主井井筒 220 330 副井井筒 220 330 井底車場 1000 21000 主石門 2150 950+2150 大巷 （ 3000+5000） 2 (1500+7000) 2 表 414 基建費用表 方案一 方案 四 工程量 /m 單價 /元m1 費用 /萬元 工程量 /m 單價 /元m1 費用 /萬元 初 期 主井井筒 副井井筒 風(fēng)井 井底車場 運輸大巷 310 295 150 1000 3000 3000 3000 3000 900 800 93 45 90 240 200 185 150 1000 3000 3000 3000 3000 900 800 117 45 90 240 小計 后 期 主井井筒 副井井筒 井底車場 主石門 運輸大巷 220 220 1000 2150 16000 3000 3000 900 800 800 660 660 90 172 1280 330 330 20xx 3100 17000 3000 3000 900 800 800 990 990 180 248 1360 小計 2862 3768 共計 五陽二礦 5Mt/a 新井設(shè)計 第 28 頁 共 121 頁 表 415 生產(chǎn)經(jīng)營 費用表 項目 方案一 項目 方案 四 立井提升費用 /萬 元 第一水平 38080= 立井提升費用 /萬 元 第一水平 25200= 第二水平 12880= 第二水平 17920= 第三水平 17920= 石門運輸費用 /萬 元 一水平石門 38080= 石門運輸費用 /萬 元 一水平石門 25200= 二水平石門 17920= 二水平石門 12880= 三水平石門 17920= 排水費用 /萬 元 2436518104 =20300 排水費用 /萬 元 2436518104 =29270 小計 五陽二礦 5Mta 新井設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計 第 29 頁 共 121 頁 表 417 費用匯總表 項目 方案一 方案 四 費用（萬元） 百分率（ %） 費用（萬元） 百分率（ %） 初期建井費 100% % 基建工程費 100% 128% 生產(chǎn)經(jīng)營費 100% % 總費用 100% % 由對比結(jié)果可知，方案一的 初期 建井費用 、基建工程費用和生產(chǎn)經(jīng)營費用都 略 低 于方案 四 ，而且方案 一 的轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)少、通風(fēng)系統(tǒng)簡單，所以決定采用方案 一 ，即采用 立井兩水平 開拓 ，一水平上下山開采 。 五陽二礦 5Mt/a 新井設(shè)計 第 24 頁 共 121 頁 圖 411 開拓方案比較 3）粗略經(jīng)濟比較 以上四種方案在技術(shù)上都各有優(yōu)勢，需要先進行粗略經(jīng)濟比較選出明顯不經(jīng)濟者，根據(jù)以上分析粗略比較時，只比較開拓延伸部