【正文】 L =mnLk+NLj+ Lf (28) 式中 : L—主井空重車線長度或副井進出線長度， m； M—列車數(shù)目，列； N—每列車的礦車數(shù)，按列車組成計算確定，其一般值見下表 28，輛； Lk—每列礦車帶緩沖器的長度 ， m； Lj—每臺機車的長度， m； Lf—附加長度一般取 10m。因此選用環(huán)形 式井底車場，為里保證礦井生產(chǎn)及安全的需要，一般井底車場設有各種硐室。本礦井設計年產(chǎn)量為 90 萬噸，設專門運煤上山、運煤石門或運煤大巷，均采用皮帶運煤。由第九章《礦井通風與安全》的風速驗算可知，所選擇的井筒符合風速要求。風井井筒斷面和井筒特征表分別見 (圖 29， 表 214)。副井井筒斷面和井筒特征表分別見(圖 28， 表 213)。采用金屬罐道梁，行鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。主井井筒斷面和井筒特征表見 (圖 27，表 212)。 （ 1）主井 主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為 5m，凈斷面面積 ，井筒內(nèi)裝備兩對 12 噸長形箕斗，井壁采用混凝土砌碹厚 450mm，充填混凝土厚50mm。 表 24 方案一 :立井單水平開拓 項 目 數(shù)量(10m) 基價 (元 ) 費用 (萬元 ) 費用 (萬元 ) 基建費用(萬元 ) 主井開鑿 表土段 69595 基巖段 76581 副井開鑿 表土段 83999 基巖段 95036 一水平三條巖石上山 巖巷 39870 二水平 暗斜井 巖巷 39870 一水平 煤層上山 煤巷 21206 井底車場 巖巷 33902 一水平石門 巖巷 33902 二水平 運輸大巷 巖巷 33902 二水平 回 風大巷 33902 小計 生產(chǎn)費用(萬元 ) 立井提升 系數(shù) 煤量 (萬 t) 提升高度 (km) 基價 (元 /) 排水 (上下山 ) 涌水量(m3) 時間 (h) 服務年限 (年 ) 基價 (元 /) 150 8760 138 8760 上下山運輸 系數(shù) 煤量 (萬 t) 平均 運距 (km) 基價 (元 /) ⑧ 小計 合計 ⑨ 費用 (萬元 ) 表 25 方案二 :立井單水平開拓 項 目 數(shù)量(10m) 基價 (元 ) 費用 (萬元 ) 費用 (萬元 ) 基建費用(萬元 ) 主井開鑿 表土段 69595 基巖段 76581 副井開鑿 表土段 83999 基巖段 95036 一水平三條巖石上山 巖巷 33902 二水平 暗斜井 巖巷 33902 一水平 煤層上山 煤巷 17500 井底車場 巖巷 33902 下山部 分各石門 巖巷 33902 上山部 分石門 巖巷 33902 小計 生產(chǎn)費用(萬元 ) 立井提升 系數(shù) 煤量 (萬 t) 提升高度 (km) 基價 (元 /) 排水 (上下山 ) 涌水量(m3) 時間 (h) 服務年限 (年 ) 基價 (元 /) 150 8760 138 8760 上下山運輸 系數(shù) 煤量 (萬 t) 平均運距 (km) 基價 (元 /) 小計 合計 費用 (萬元 ) 表 26 方案三 :立井多水平開拓 項 目 數(shù)量(10m) 基價 (元 ) 費用 (萬元 ) 費用 (萬元 ) 基建費用(萬元 ) 主井開鑿 表土段 69595 基巖段 76581 副井開鑿 表土段 83999 基巖段 95036 一水平三條巖石下山 巖巷 33902 二水平 暗斜井 巖巷 33902 一水平 煤層上山 煤巷 17500 井底車場 巖巷 33902 一水平石門 巖巷 119 33902 二水平 各石門 巖巷 33902 小計 生產(chǎn)費用(萬元 ) 立井提升 系數(shù) 煤量 (萬 t) 提升高度 (km) 基價 (元 /) 排水 (兩水平 ) 涌水量(m3) 時間 (h) 服務年限 (年 ) 基價 (元 /) 150 8760 138 8760 上下山運輸 系數(shù) 煤量 (萬 t) 平均運距 (km) 基價 (元 /) 小計 合計 費用 (萬元 ) 表 27 方案四 :立井多水平開拓 項 目 數(shù)量(10m) 基價 (元 ) 費用 (萬元 ) 費用 (萬元 ) 基建費用(萬元 ) 主井開鑿 表土段 69595 基巖段 76581 副井開鑿 表土段 83999 基巖段 95036 一水平三條巖石上山 巖巷 288 39870 二水平 暗斜井 巖巷 39870 一水平 煤層上山 煤巷 21206 井底車場 巖巷 33902 一水平石門 巖巷 33902 二水平 運輸大巷 巖巷 33902 二水平 回風大巷 煤巷 17500 小計 生產(chǎn)費用(萬元 ) 立井提升 系數(shù) 煤量 (萬 t) 提升高度 (km) 基價 (元 /) 排水 涌水量(m3) 時間 (h) 服務年限 (年 ) 基價 (元 /) 150 8760 138 8760 上下山運輸 系數(shù) 煤量 (萬 t) 平均運距 (km) 基價 (元 /) 小計 合計 費用 (萬元 ) 方案四比方案三的費用多，但不超過 10%，故最終選用方案四，即選用立井二水平開拓。技術比較上采用方案四較合理。另外延深位置也不同，所采用的準備方式也不同。這個兩個方案的運輸距離較長。 （ 2）技術比較 方案一、二井筒形式相同。 如（ d）所示。井底車場為環(huán)式車場。一水平上設輔助水平，只承擔輔助運輸、排水、通風任務。如（ c）所示。井底車場為環(huán)式車場。 方案三：立井兩水平開拓 (石門位于 100m，暗斜井延深至 560m) 主、副井的井筒均為立井，布置在井田的中部，井口標高為 +176m，井筒通過立井延伸至 350m后，受奧灰水威脅只能采用暗斜井延深， 350m以上為一水平， 350m至 560m為第二水平。暗斜井延深至 560m，不布置大巷，采用采區(qū)式開采。如（ a）所示。 方案一：立井單水平開拓 (暗斜井延伸至 450m) 主、副井的井筒均為立井，布置在井田的中部，井口標高為 +176m，井筒直接至一水平，標高為 350m，不布置大巷，通過石門與采區(qū)上山連接，井底車場為環(huán)式車場。 根據(jù)礦井開拓方式，主斜井、副斜井和大巷的相對位置關系，確定為環(huán)繞式井底車場。 設計確定布置兩條大巷，一條膠帶輸送機大巷，一條輔助運輸大巷。一水平上設輔助水平布置盤區(qū)大巷，布置一個盤區(qū)，上山部 分走向較短劃分為兩個采區(qū)，二水平劃分為兩個帶區(qū)。根據(jù)《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》規(guī)定，緩傾斜、傾斜煤 層的階段垂高為 150250m。二 1 煤層屬緩斜煤層，平均傾角為 18176。工業(yè)廣場形式與面積見前一節(jié)相關內(nèi)容（ 圖 21）。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場地占地面積指標，確定地面工業(yè)場地的占地面積為 15 公頃，即 km2。 （ 2）井筒位置的確定 選擇井筒位置時要考慮以下主要原則： 1）有利于井下合理開采 2）有利于礦井初期開采 3）盡量不壓煤或少壓煤 4）有利于掘進與維護 5）便于布置地面工業(yè)場地 綜上和礦井概況， 主副井筒和進風井位置設計在井田中央，回風井位于井田走向中央的上部邊界。井田地表南北向沖溝發(fā)育，總體地勢南高北低，最高點位于礦區(qū) 4001 孔南礦區(qū)邊界處，標高 ，最低點位于礦區(qū)石家寨北礦區(qū)邊界處，標高 ，相對高差 。 本井田煤層走向較短，傾向較長，埋藏深度 560m。 立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風量的要求，且阻力小，對深井開拓極為有利；當表土層為富含水層或流沙層時，立井井筒比斜井容易施工；對地質(zhì)構造和煤層產(chǎn)狀均特別復雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層。 斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設備與工序比較簡單，掘進速度快，井筒施工單價低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場及硐室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復雜。 （ 6）根據(jù)用戶需要，應照顧到不同媒質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。要建立完善的通風、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條 件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。 （ 3）合理開發(fā)國家資源，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；尤其是初期建設工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設。 確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。 井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需認真研究。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。 ? ＞ 45176。 25176。 根據(jù)礦井設計生產(chǎn)能力，考慮 的儲量備用系數(shù)，礦井服務年限 50a,服務年限符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》要求。 2）礦井設計生產(chǎn)能力 根據(jù)井田的儲量和煤層賦存情況及開采技術條件，通過分析確定設計礦井生產(chǎn)能力為 。本設計取 。 設計井田邊界煤柱留設 20m寬。由于 F22斷層處于無（薄）煤帶，故 F22斷層不壓煤。根據(jù)《采礦工程設計手冊》推薦，防水煤柱寬度按如下經(jīng)驗公式推算： pKpMAL 3? （ 24） 式中 L—煤柱寬度 ,m M—煤層厚度或采高 , P—隔水層所承受的水壓 ,取 2～ 3MPa Kp—煤的抗張強度 ,取 A—安全系數(shù)（ ～ 5），設計取 3。) = (22) 工業(yè)廣場的煤柱量為： Zi=SMR (23) 式中： Zi—工業(yè)廣場煤柱量； S —工業(yè)廣場壓煤面積， m2； M —煤層厚度， ； R —煤的容重， 。Ⅱ39。cbdaδφφβφ450400ⅡⅡ 39。 d39。） 560 18 18 45 75 75 60 根據(jù)上述以知條件，畫 出如圖 21 所示的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸： γφδBACDb39。） γ（ 176。） 煤層厚度 （ m） 沖擊層厚度 （ m） Ф（ 176。本礦井的地質(zhì)條件、沖積層和基巖層移動角見表 21。工業(yè)廣場的中心處埋藏深度為 560m，主井、副井、地表建筑物均布置在工業(yè)廣場內(nèi)。 2）礦井工業(yè)儲量的計算： 礦井工業(yè)儲量是指地質(zhì)勘探工作根據(jù)煤層的可采厚度和質(zhì)量指標確定為符合開采條件的儲量，可用下式表示： Zg＝ SMR （ 21） 式中： Zg—礦井的工業(yè)儲量； S —井田的傾斜面積， ； M —煤層的厚度， ； R —煤的容重， ； 則： Zg=1000000= Mt 可采儲量 1）工業(yè)廣場煤柱 礦井設計生產(chǎn)能力為 90 萬噸 /年，取工業(yè)廣