【正文】 提煤進(jìn)風(fēng)58156780，5474280副立井運(yùn)料、運(yùn)矸進(jìn)風(fēng)、運(yùn)人52356710，5474304風(fēng) 井回風(fēng)兼作安全出口49456658，5474117主井、副井井筒及其裝備技術(shù)特征見圖41，圖42。圖 41 主井?dāng)嗝婕捌溲b備技術(shù) Main well sectional drawing井筒特征：井型 150萬噸 井筒直徑 提升容器 一對(duì)16噸多繩箕斗 罐道規(guī)格 方型鋼管200200 矩形鋼管 2001408.3． 副井?dāng)嗝鎴D42 副井?dāng)嗝?Fig 42 Vicewell sectional drawing 井筒特征：井型150萬噸 井筒直徑 提升容器 雙層四車多繩罐籠一個(gè)材料罐籠帶平衡錘 罐道規(guī)格 方型鋼管180180 矩形鋼管180100 圖 43風(fēng)井?dāng)嗝婕捌溲b備技術(shù) Air shaft sectional drawing 砌壁厚度600mm 井筒數(shù)目的確定 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》[2]的規(guī)定,生產(chǎn)礦井必須至少有兩個(gè)能行人的通到地面的安全出口,本設(shè)計(jì)礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬噸,采用立井開拓,主井使用一對(duì)32噸異側(cè)底卸式箕斗提升,副井使用一對(duì)雙層四車（）罐籠提升,風(fēng)井內(nèi)設(shè)螺旋梯子間,與副井一起作為安全出口,故開采水平時(shí),井筒數(shù)目有三個(gè),它們是主井、副井、風(fēng)井。 3：根據(jù)生產(chǎn)成本 階段高度增大，全礦井水平數(shù)目減少，水平儲(chǔ)量增加，分配到每噸煤的折舊費(fèi)減少，但階段長度大會(huì)使一部分經(jīng)營費(fèi)相應(yīng)增加，其中隨著階段增大而減少的費(fèi)用有：井底車場(chǎng)及硐室、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、石門及采區(qū)車場(chǎng)掘進(jìn)費(fèi)、設(shè)備購置及安裝費(fèi)用等；相應(yīng)增加的費(fèi)用有：沿上山的運(yùn)輸費(fèi)、通風(fēng)費(fèi)、提升費(fèi)、傾斜巷道的維修費(fèi)，此外還延長生產(chǎn)時(shí)間、增加初期投資，因此要針對(duì)礦井的具體條件提出幾個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選擇經(jīng)濟(jì)上合理的方案。正常情況下，～2年，井底車場(chǎng)、～2年，延伸井筒需要1年，合計(jì)需要4～5年的時(shí)間。根據(jù)本設(shè)計(jì)井田煤層傾角為0176。 設(shè)計(jì)水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限本井田設(shè)計(jì)水平為+160水平,即劃分為一個(gè)水平,。 設(shè)計(jì)水平的巷道布置1. 大巷位置本設(shè)計(jì)礦井大巷使用期限長,為便于維護(hù),減少煤炭損失,以及考慮到采動(dòng)的影響,將大巷布置在煤層底版巖石中,大巷的具體位置見開拓系統(tǒng)平、剖面圖,巖石大巷與煤層大巷相比,優(yōu)越性是比較明顯的,巖石大巷能適應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造的變化,便于保持一定的方位與坡度,可較長距離的直線布置,便于煤炭運(yùn)輸,提高大巷通過能力,同時(shí)巖巷受采動(dòng)影響小,維護(hù)條件好,維護(hù)費(fèi)用低,大巷位于巖石中,減少了保安煤柱。2. 大巷特征選擇合適的巷道斷面及支護(hù)方式對(duì)大巷掘進(jìn)及維護(hù)都十分重要,本設(shè)計(jì)井田范圍內(nèi)圍巖多為砂巖,屬中硬巖層,二類頂板,故可采用拱形斷面,支護(hù)形式采用錨噴。并且膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤具有較優(yōu)越的特點(diǎn)；1）操作簡(jiǎn)單，比較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。3）電機(jī)功率小，多數(shù)情況下可以采用交流拖動(dòng)，減少了大量的設(shè)備。5）運(yùn)輸能力大，效率高，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，且巷道坡度要求較低。各大巷斷面見圖4圖4圖46；圖44 皮帶大巷斷圖Fig 45 transport tunnel cross—section 圖45軌道大巷斷面圖 strap tunnel cross—section 圖46 回風(fēng)大巷圖Fig 48 airing tunnel cross—section 5. 大巷布置方式：據(jù)本設(shè)計(jì)礦井煤層賦存條件及技術(shù)要求，三層煤用一個(gè)集中運(yùn)輸大巷，利用穿煤層斜巷與上煤層相連，所以大巷的布置方式為：集中運(yùn)輸大巷，詳見采區(qū)圖。左右，可以采用盤區(qū)式準(zhǔn)備和帶區(qū)式準(zhǔn)備，但與盤區(qū)式準(zhǔn)備相比，帶區(qū)式準(zhǔn)備有下列優(yōu)點(diǎn)：1) 巷道布置簡(jiǎn)單，巷道掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用低、投產(chǎn)快。3) 傾斜長壁工作面的回采巷道可以沿煤層掘進(jìn)，可以保護(hù)固定方式，故可以使工作面保持長，對(duì)于綜合機(jī)械化采煤非常有利。5) 對(duì)某些地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，如斷層、頂板淋水、采空區(qū)注漿防水、瓦斯含量高等。(見表 42)表 42 帶區(qū)劃分表 Picks the area division帶區(qū)序號(hào)采區(qū)面積/萬m2可采儲(chǔ)量/萬噸生產(chǎn)能力/萬噸服務(wù)年限/年西南區(qū)5674240西區(qū)409024017西北區(qū)4467240東南區(qū)5854240東區(qū)5027240東北區(qū)5476240以上計(jì)算所得結(jié)果均為平均值。下面從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)因素的角度來分析以上各條帶尺寸選擇及劃分的合理性：1. 技術(shù)因素帶區(qū)生產(chǎn)時(shí),斜巷內(nèi)鋪設(shè)膠帶運(yùn)輸機(jī),根據(jù)我國目前運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)狀，膠帶機(jī)其長度在500～1000米之間,考慮到帶區(qū)實(shí)際斜長,可用兩臺(tái)膠帶機(jī)搭接,這樣可解決工作面推進(jìn)長度過長的問題,即解決了條帶斜巷的運(yùn)輸問題。帶區(qū)變電所設(shè)在集中大巷附近,考慮到帶區(qū)斜長過大將使供電距離增大，電壓降升高,勢(shì)必影響到工作面機(jī)電設(shè)備的啟動(dòng),因而結(jié)合實(shí)際情況,把變電所布置在帶區(qū)中央,以解決供電問題。不僅有利于工作面的持續(xù)推進(jìn),減少工作面的搬家次數(shù),也有利于工作面及帶區(qū)的正常接替,而且開采時(shí)采用沿空掘巷,減少了煤柱損失,增加了可采儲(chǔ)量及服務(wù)年限,利于集中生產(chǎn),從經(jīng)濟(jì)上考慮其優(yōu)越性是明顯的。 本設(shè)計(jì)井田以煤層群形式賦存,對(duì)于煤層群的開采,開采順序有上行式和下行式兩種。 合理的煤層開采順序是：在考慮煤層受采動(dòng)影響關(guān)系的前提下,必須保證水平、回采工作面等的正常接替,保證礦井的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、高效，最大限度地開采、開發(fā)煤炭資源,減少巷道及硐室的掘進(jìn)、維護(hù)工程量,做到集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮礦井的設(shè)備能力,提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,并便于防治井下各種自然災(zāi)害,保證礦井的安全生產(chǎn)。因此,本井田內(nèi)煤層群開采亦基本上采用下行式開采順序。前進(jìn)式是回采工作面向遠(yuǎn)離大巷方向推進(jìn),運(yùn)輸斜巷及回風(fēng)斜巷在回采工作面之后采空區(qū)中維護(hù),這種工作面推進(jìn)方式有投產(chǎn)快、出煤早的優(yōu)點(diǎn),但巷道維護(hù)困難,漏風(fēng)量大,因此這種方式只在頂板巖石堅(jiān)硬,地質(zhì)變化很小,無自燃發(fā)火傾向的薄煤層中才考慮使用,本設(shè)計(jì)井田采用后退式回采,即回采工作面由條帶邊界向大巷方向推進(jìn),以保證條帶運(yùn)輸斜巷及回風(fēng)斜巷具有良好的維護(hù)條件,避免了嚴(yán)重漏風(fēng),更有利于預(yù)防煤層的自燃發(fā)火。 開采水平、回風(fēng)水平及井底車場(chǎng) 回風(fēng)水平 由前面可知，全礦井是但水平開采，開采水平設(shè)置在+160m，在+170m布置井底車場(chǎng)及主要石門。 井底車場(chǎng)形式、線路布置及通過能力1. 選擇井底車場(chǎng)形式的原則[1]：1）井底車場(chǎng)應(yīng)有富裕的通過能力，一般大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30%。3）盡可能地提高井底車場(chǎng)的機(jī)械化水平，盡量簡(jiǎn)化調(diào)車作業(yè)程序，減少調(diào)車時(shí)間，以達(dá)到提高井底車場(chǎng)通過能力的目的。5）應(yīng)考慮主、副井筒之間施工的短路貫通。7）在確定井筒位置時(shí)應(yīng)注意井底車場(chǎng)所處的圍巖情況及巖層的含水情況，一般應(yīng)盡可能地避開破碎帶或強(qiáng)含水層。9）對(duì)大型礦井或高沼氣礦井，在確定井底車場(chǎng)形式時(shí)，應(yīng)盡量減少交岔點(diǎn)的數(shù)量和減少跨度，并考慮施工和維護(hù)方便。2）單軌吊可在傾斜巷道（18176。3）與同功能的地軌式運(yùn)輸系統(tǒng)相比，初期投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低。5）蓄電池機(jī)車單軌吊無排氣污染，運(yùn)轉(zhuǎn)熱量少，噪音低。圖 47 井底車場(chǎng) Mine shaft station 硐室位置、規(guī)格尺寸及支護(hù)方式 各硐室位置見附圖，規(guī)格尺寸及支護(hù)方式見各硐室平剖面附圖。 通風(fēng)系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)井田的通風(fēng)系統(tǒng)采用中央并列式，其通風(fēng)線路為：副井→運(yùn)輸大巷→穿煤層進(jìn)風(fēng)斜巷→煤層運(yùn)輸平巷→運(yùn)輸順槽→工作面→回風(fēng)順槽→煤層回風(fēng)平巷→穿煤層回風(fēng)斜巷→回風(fēng)大巷→風(fēng)井 運(yùn)煤系統(tǒng) 回采工作面→運(yùn)輸順槽→溜煤眼→皮帶大巷→皮帶石門→井底煤倉→主井→地面 運(yùn)料系統(tǒng) 副井→運(yùn)輸大巷→穿煤層運(yùn)輸斜巷→煤層運(yùn)輸平巷→回風(fēng)順槽→工作面 排矸線路 掘進(jìn)工作面→聯(lián)絡(luò)巷→煤層運(yùn)輸平巷→穿煤層進(jìn)風(fēng)斜巷→運(yùn)輸大巷→副井 排水線路 回采工作面→回風(fēng)順槽→煤層運(yùn)輸平巷→穿煤層進(jìn)風(fēng)斜巷→運(yùn)輸大巷→井底車場(chǎng)水倉→水泵房→副井排水管路→地面 滅火系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)礦井各煤層均存在自燃發(fā)火傾向,發(fā)火期一般為3～6個(gè)月,為了預(yù)防煤層自燃發(fā)火,因本帶區(qū)采用俯采,不能采用灌漿防火,因灌漿水會(huì)涌入工作面,影響工作面的生產(chǎn)，故采用阻化劑和惰性氣體或氮?dú)?、均壓措施等防火?移交生產(chǎn)時(shí)井巷開鑿位置 首先向地下開掘主、副井筒和風(fēng)井,掘至+170米水平后,開掘部分井底車場(chǎng)及大巷,同時(shí)掘回風(fēng)道,條帶平巷,以盡快形成通風(fēng)系統(tǒng),形成通風(fēng)系統(tǒng)后,再回頭掘進(jìn)初始未掘出的車場(chǎng)硐室及線路。212。5 帶區(qū)巷道布置 設(shè)計(jì)帶區(qū)的地質(zhì)概況及礦層特征 設(shè)計(jì)帶區(qū)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造本設(shè)計(jì)帶區(qū)為東南帶區(qū),帶區(qū)邊界北以帶區(qū)邊界線為界,南以井田境界線為界,西以運(yùn)料大巷為界,東以井田境界線為界,此帶區(qū)平均走向長度約為1540m,平均傾斜長度約為1900m,集中運(yùn)輸大巷布置在+160米的煤層底板巖石中，距1煤層底板80m，皮帶大巷在+160米的底板巖石中，該帶區(qū)可采煤層有三層，即1號(hào)煤層，2號(hào)煤層，3號(hào)煤層，均為中厚煤層，煤層賦存穩(wěn)定，平均傾角為0o,煤質(zhì)中硬，煤質(zhì)牌號(hào)均為長焰煤，煤層頂?shù)装鍘r石為粉砂巖,泥巖,細(xì)砂巖,中等穩(wěn)定。減少輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)，設(shè)備和人員，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。3) 集中運(yùn)輸大巷布置在底板巖石中，采動(dòng)影響小，維護(hù)容易，費(fèi)用低，并且可提高回采率，降低煤炭損失。5) 兩層煤公用一組集中大巷，比單一煤層布置要減少一組大巷，達(dá)到經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的最佳配合，減少巷道掘進(jìn)及維護(hù)量，減少設(shè)備占用臺(tái)數(shù)及生產(chǎn)費(fèi)用，利于采掘正常接替。皮帶大巷主要作為運(yùn)煤；運(yùn)輸大巷和煤層運(yùn)輸平巷均為一端進(jìn)風(fēng)，另一端回風(fēng)，兩巷由穿煤層斜巷相聯(lián)系，主要作用為運(yùn)料、運(yùn)人、排水、排矸等。該設(shè)計(jì)帶區(qū)走向長度為1540米，傾斜長度為1900米，參照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]規(guī)定，綜采工作面長度不小于160米，年進(jìn)度不小于1200米，在地質(zhì)條件穩(wěn)定的中厚煤層，綜采面的長度可適當(dāng)增加，考慮到上述因素及設(shè)計(jì)帶區(qū)的生產(chǎn)能力、地質(zhì)條件、管理水平和現(xiàn)有裝備水平等，初選工作面長度為220米，采用沿空掘巷，無護(hù)巷煤柱，則條帶數(shù)目為： 1540/220=7（個(gè)） （52） 帶區(qū)巷道的布置本帶區(qū)由于帶區(qū)運(yùn)料巷和回風(fēng)巷都只為一個(gè)煤層服務(wù)，故服務(wù)年限較短，為了減少掘進(jìn)費(fèi)和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，將其布置在煤層中，與運(yùn)料大巷通過穿煤層斜巷相連，與皮帶大巷通過煤倉或溜煤眼相連。 在確定首采采區(qū)巷道的布置方式時(shí)，有兩種布置方式均為可行方案。 方案二：布置一條煤層平巷，平巷一端進(jìn)風(fēng)另一端回風(fēng)，每個(gè)條帶設(shè)一溜煤眼，共5個(gè)溜煤眼。 2）兩種方案的運(yùn)輸線路及費(fèi)用基本一致，故運(yùn)輸費(fèi)用方面也不參與比較。 4）由有關(guān)資料查得：巖巷的維護(hù)費(fèi)為100元/（），煤巷的維護(hù)費(fèi)為400元/（）。 6）對(duì)首采區(qū)考察得出兩方案的各巷道長度：方案一：（圖 53） 煤層平巷 2條 均為1200m 煤 倉 1個(gè) 長70m/個(gè)方案二：（圖 54） 煤層平巷 1條 長1200m 溜煤眼 5個(gè) 70m/個(gè) 圖 53 方案一 Design one圖 54 方案二 Design two7）。9）由各巷道長度及服務(wù)年限計(jì)算兩方案的掘進(jìn)及維護(hù)費(fèi)用。10+703738247。10+703738247。 煤層間的聯(lián)系 本設(shè)計(jì)帶區(qū)采用傾斜長壁采煤法，層間聯(lián)系通過斜石門聯(lián)系。 帶區(qū)硐室1) 帶區(qū)煤倉及溜煤眼 每個(gè)帶區(qū)設(shè)置一個(gè)一定容量的煤倉，對(duì)于保證采掘工作面的高產(chǎn)高效是十分必要的。保證連續(xù)均衡生產(chǎn)，結(jié)合本采區(qū)的通風(fēng)特點(diǎn)，每個(gè)條帶設(shè)一個(gè)溜煤眼，在溜煤眼附近設(shè)一個(gè)靜儲(chǔ)式水平煤倉。靜儲(chǔ)式水平煤倉的特點(diǎn)是：運(yùn)動(dòng)部件較其他形式煤倉少，因而維護(hù)量較小，壽命較長，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，煤倉分節(jié)可分別儲(chǔ)存煤炭或矸石，實(shí)行煤矸分運(yùn)；倉上給煤輸送機(jī)和倉下輸送機(jī)均易靠近，易維修。采區(qū)變電所應(yīng)布置在穩(wěn)定的且無淋水，礦壓小及通風(fēng)良好的地方，并位于采區(qū)中心，采區(qū)變電所采用不可燃燒的材料支護(hù)。硐室內(nèi)不設(shè)電纜溝，電纜沿墻敷設(shè)，電纜穿過密封門處時(shí)，需要套管保護(hù)，硐室與通道的連接處裝向外的防火柵欄，變電所尺寸如圖：圖 55。本設(shè)計(jì)帶區(qū)采用傾斜長壁采煤法，單面布置，各煤層間采用材料斜巷、進(jìn)風(fēng)行人斜巷聯(lián)系。在生產(chǎn)的同時(shí)，應(yīng)掘進(jìn)下一個(gè)工作面的有關(guān)巷道，在回采工作面結(jié)束前10～15天，完成下一個(gè)工作面的巷道掘進(jìn)及設(shè)備安裝工作。副井174。穿煤層進(jìn)風(fēng)斜巷174。運(yùn)輸順槽174。回風(fēng)順槽174。穿煤層回風(fēng)斜巷174。風(fēng)井174。運(yùn)輸順槽174。皮帶大巷174。井底煤倉174。地面選煤場(chǎng)2) 運(yùn)料系統(tǒng) 地面材料174。運(yùn)輸大巷174。煤層運(yùn)輸平巷174。工作面3) 排矸系統(tǒng)掘進(jìn)工作面矸石174。煤層運(yùn)輸平巷174。運(yùn)輸大巷174。地面4) 排水系統(tǒng)回采工作面174。煤層運(yùn)輸平巷174。運(yùn)輸大巷174。水泵房174。地面 帶區(qū)開采順序