【正文】 （M t/a） 采 區(qū)服務(wù)年限 (a) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 在同一煤層內(nèi)，沿煤層傾斜方向的開采順序，可分為上行式和下行式開采。這樣投資省、出煤快、效益好；有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，確定生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計(jì)劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，做到采掘并舉，掘進(jìn)先行，因 此，需要研究采煤和掘進(jìn)安排特點(diǎn)，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定。 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機(jī)車庫及修理間、充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、消防材料庫、人車站等。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 。 (2)井底車場線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐 室布置的合理性； (3)井底車場的線路工程量小； (4)為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上； (5)盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； (6)線路布置要有利于通風(fēng)； (7)底卸式礦車的井底車場設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問題。 綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用 3t 底卸式礦車環(huán)形 刀 式井底車場。 井底車場形式的確定應(yīng)該根據(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。而井底車場的形式必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的不同，井底車場的形式也各異。 D80005050 500 50010051001200 1200 1700 600146017101250460 13803200 320048004960285055001801801802650 圖 28 井?dāng)嗝鎴D 井底車場及硐室 井底車場是連接井 上、 下運(yùn)輸?shù)臉屑~，井下的煤通過井底車場經(jīng)井筒運(yùn)至地面，地面的材料和設(shè)備通過井筒、井底車場運(yùn)到各個(gè)工 作面。井筒延伸方案主要有以下兩種： 方案一：直接延伸原有主副井； 優(yōu)點(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)用低，管理方便； 缺點(diǎn)：原有井筒同時(shí)擔(dān)負(fù)生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井 林家灣煤礦礦井通風(fēng)安全設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 66 頁 技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個(gè)井筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長度增加，提升能力下降； 方案二：暗 井延伸（即利用暗斜井或暗立井開拓下一水平，原有 主副井不延伸） 優(yōu)點(diǎn)：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，充分利用原有井筒提力； 缺點(diǎn)：增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備；通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。 礦井開拓延伸應(yīng)遵循如下原則及要求： (1)保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力； (2)充分利用現(xiàn)有井巷、設(shè)備及設(shè)施，減少臨時(shí)輔助工程量，降低投資； (3)積極采用新技術(shù)、新工藝和設(shè)備； (4)加強(qiáng)生產(chǎn)管理、延伸的組織管理與技術(shù)管理，施工與生產(chǎn)緊密配合，協(xié)調(diào)一致，盡量減少延伸時(shí)對生產(chǎn)的影響； (5)盡可能縮短新、舊水平的同時(shí)生產(chǎn)時(shí)間 。 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒 圍巖性質(zhì)、運(yùn)輸方式、通風(fēng)安全等因素，具體遵循原則如下： (1)符合 《 煤礦安全規(guī)程 》《 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范 》 ，對通風(fēng)、運(yùn)輸、管線布置的要求，滿足施工需要； (2)有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全； (3)當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對井筒中各種管線或其他設(shè)備的破壞減小到最低程度； (4)合理使用斷面空間，減少井筒工程量。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，對本設(shè)計(jì)礦井井硐支護(hù)形式 采用 整體灌注式 ，其優(yōu)點(diǎn)是： 整體性好，強(qiáng)度較高；防水性能好；便于機(jī)械化，施工方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 將井田劃分為若干采區(qū)時(shí) 應(yīng)該考慮如下原則： (1)采區(qū)走向長度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開采機(jī)械化水平，采區(qū)儲(chǔ)量，生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮； (2)初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長統(tǒng)一考慮，做到初后期統(tǒng)籌兼顧，不但要全井合理，更要有利于初期； (3)采區(qū)劃分既要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性； (4)對于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適當(dāng)加大； (5)初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)的實(shí)際長度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可逐步加大根據(jù)該設(shè)計(jì)井田的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存等 因素。 27和 28煤層間距小，故可聯(lián)合開采， 17煤層離另兩層較遠(yuǎn)，這一層單獨(dú)開采。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過對各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場形 式為環(huán)形臥式車場。 (7)井底車場形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時(shí)，其卸載站（即主井車線）可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。 (1)環(huán)形式：立式、斜式、臥式； (2)折返式：梭式、盡頭式 。 林家灣煤礦礦井通風(fēng)安全設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 66 頁 18001200 1202000 1000600 60032042004500500500150150010020018003900450100021001600 圖 25 運(yùn)輸大巷斷面示意圖 18001200 1202000 1000600 60032042004500500500150150010020018003900450100021001600 圖 26 石門斷面示意圖 表 25 大巷石門主要參數(shù)表 巷道 形狀 支護(hù) 方式 斷面積（ m2） 設(shè)計(jì)尺寸（ m2） 凈周長 (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 300 井底車場是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)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(jì)是否合理直接影響礦華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 共 66 頁 井的安全和生產(chǎn)。巷道斷面設(shè) 計(jì)合理與 否，直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果和生產(chǎn)的安全條件，其基本原則是在滿足安全與技術(shù)要求的條件下，力求提高斷面利用率，縮小斷面，降低造價(jià)并有利于加快施工速度。 綜上所述，由于本設(shè)計(jì)礦井煤層軟，厚度大，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，在本設(shè)計(jì)井田中，在 28煤層底板可布置巖石集中大巷，本設(shè)計(jì)礦井中，大巷和石門服務(wù)年限較長，運(yùn)輸能力要求大，所以大巷和石門的斷面和支護(hù)設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中相同。 ： 大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種， 至于選擇哪 種大巷布置方式 需要進(jìn)行比較。第二水平擬定標(biāo)高為 710m，階段垂高也為 280m,采用上開采。 主井井深 432m，副井井深 430m， 兩井筒中心線間距為 71m，主井井筒直徑 ，副井井筒直徑 8m，均采用整體式混凝土井壁，主井壁厚度 450mm，副井壁厚度 550mm。 b． 井下條件 (1)按運(yùn)輸量確定井筒位置； (2)根據(jù)地質(zhì)條件確定井筒位置； (3)煤柱量； (4)勘探程度和初期工程量。 B． 井筒位置及坐標(biāo) 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺 寸，并用直角坐標(biāo)和方位角予以表示。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 A． 井筒形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì) 礦井 采用一對立井開拓，即主井和副井 ，另加一風(fēng)井 。 c． 各方案的評(píng)價(jià) 方案一， 能縮短一定的建井工期， 石門較短 ；方案二 ， 壓煤量略少于方案一，建井工期要長一點(diǎn)， 石門也較長 。 集中運(yùn)輸大巷適用條件： (1)適合于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； (2)井田走向長度大，服務(wù)年限長； (3)底部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； (4)煤質(zhì)牌號(hào)相同，不要求分采分運(yùn)； (5)自燃 發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故。各種方式的適用條件如下： 分煤層運(yùn)輸大巷適用條件： (1)煤層數(shù)不多，層間距大，石門長； (2)井田走向長度短，服務(wù)年限不長； (3)井底車場或平硐在煤層頂板； (4)煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分采，分運(yùn)； (5)各煤層底板，均有堅(jiān)硬巖層 。本設(shè)計(jì) 在此處 主要考慮運(yùn)輸大巷的布置。 430710 圖 24 水平劃分示意圖 方案的評(píng)價(jià) 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 66 頁 該方案的階段垂高和服務(wù)年限都符合有關(guān)規(guī)定，即全礦分兩個(gè)水平開拓，一水平標(biāo)高 430m，階段垂高 280m，二水平標(biāo)高 710m，階段垂高也為 280m，一水平上山開采，二水平上山開采，各 水平服務(wù)年限 均為 。 的煤層礦井 特 大 ≥ 600 80 40 — — 300～ 500 70 35 — — 大 1 150、 180、 240 60 30 25 20 中 4 60、 90 50 25 20 15 小 1 2 30 各省自定 — — — 方案 ： ① 兩水平開采，一、二 水平 都 上山開采； ②水平標(biāo)高： 430m， 710m； ③階段垂高： 280m， 280m； ④ 一 、二 水平服務(wù)年限 都為 。 的煤層礦井 開采 45176。 的煤層礦井 開采 25176。 表 24 礦井和開采水平服務(wù)年限 井 型 礦井 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 萬 t/a 礦井設(shè)計(jì) 服務(wù)年限 a 開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限 /a 開采 0176。 B． 開采 水平數(shù)目和標(biāo)高 開采水平必須要足夠的服務(wù)年限，因?yàn)殚_拓一個(gè)水平需要大量的工程量，耗費(fèi)大量資金，沒有足夠的服務(wù)年限是不合理的。 在本設(shè)計(jì)井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田淺部； 方案二：井筒位于井田中部稍靠上方； 方案三：井筒位于井田深 部。同時(shí)將井底車場置于地質(zhì)和水文條 件好的穩(wěn)定巖層中，并注意不受底部強(qiáng)含水層承壓水威脅 。井筒應(yīng)靠近初期移交、達(dá)產(chǎn)采區(qū)。井筒與井底車場及主要運(yùn)輸大巷位置的選擇統(tǒng) 一考慮； (3)開拓方式和井口位置選擇時(shí)，一定要與初期移交達(dá)產(chǎn)采區(qū)的位置及其接續(xù)統(tǒng)一考慮。井口位置與開拓方式要相互協(xié)調(diào)，經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運(yùn)煤炭的主井位置還要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場布置相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： 井下條件： (1)井口布置在井田走向的儲(chǔ)量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲(chǔ)量基本平衡； (2)在井田傾斜方面：采用單水平開采時(shí)考慮上、下山合理的長度，井筒與上山下部運(yùn)輸大巷靠近，與井底車場形成一體，盡可能不搞石門。 通過 比較可知，雙立井在經(jīng)濟(jì)上比雙斜井合適，因而本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井開拓。 缺點(diǎn)： (1)井筒過長，煤柱損失嚴(yán)重； (2)通風(fēng)線路長，通風(fēng)阻力大，費(fèi)用增加； (3)井筒過長，如果地質(zhì)條件復(fù)雜，不易維護(hù)，安全性降低； (4)輔助運(yùn)輸時(shí)間長。 技術(shù)評(píng)價(jià)：本設(shè)計(jì)礦井的地表、地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存等因素，適合用雙立井開拓。 200250300350400450500550600650700750800150副井 主井430副井 主井 圖 22 雙立井開拓方式示意圖 200250300350400450500550600650700750800150副井 主井430 圖 23 雙斜井開拓方式示意圖 林家灣煤礦礦井通風(fēng)安全設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 66 頁 方案一：雙立井開拓方式 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)便于井筒延伸； (4)通風(fēng)斷面大，風(fēng)阻小，滿足大風(fēng)量要求； (5)對于開采深部賦存煤層有長處。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，對本井田開拓方式選擇提出兩個(gè)方案： 方案一：雙立井開拓方式； 方案二：雙斜井開拓方式。因此，平硐開拓方式對本設(shè)計(jì)井田不適合，排除采用平 硐開拓方式。首先應(yīng)該考慮平硐開拓方式是否可行。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 66 頁 礦井開拓方案的選擇 A．