【正文】 得經(jīng)濟效益，所以井筒布置在第一水平的位置最優(yōu)。將井筒建設(shè)在工業(yè)場地內(nèi)，工業(yè)場地保護煤柱可以包含井筒保護煤柱，可以減少煤柱損失。本礦井水文地質(zhì)條件簡單，涌水量也較小，設(shè)計時將井底車場布置于4煤層下部的巖層中。為了便于地面系統(tǒng)間互相聯(lián)接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件。 工業(yè)場地的位置為減少壓煤，工業(yè)場地的位置選擇在主、副井口附近。設(shè)計工業(yè)廣場的形狀為不規(guī)則八邊形，105m2。 圖411工業(yè)廣場布置示意圖 開采水平的確定及采盤帶區(qū)的劃分 開采水平劃分的依據(jù)：（1）是否有合理的階段斜長；（2）階段內(nèi)是否有合理的分帶、區(qū)段數(shù)目；（3）要保證開采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲量；（4）要使水平高度在經(jīng)濟上合理。在4煤層中，煤層露頭標高為250m，煤層埋藏最深處達475m，垂直高度達225m，小于250m；，煤層傾角平均為10176。 主要開拓巷道由于瓦斯涌出量很小，煤層一般不自燃，因此本設(shè)計在各水平只布置兩條大巷。對于4煤，可以布置巖層大巷，也可以布置巖層大巷。布置巖層大巷時，巷道布置在4煤層的底板巖層中，距離煤層底板20m。圖412方案二：主副井均為斜井，大巷布置在巖層中，沿地板掘進。圖414（2）技術(shù)比較以上三個方案井筒數(shù)量相同，但方案三主井為斜井，又需要布置兩條大巷，在前期掘進工程量比較大，基建、生產(chǎn)費大。（3）經(jīng)濟比較表 411 方案一主立井、副立井費用計算表項目數(shù)量（m）基價（元）費用（萬元） 基 建 費 用 （萬元）主立井開鑿4005058副立井開鑿3805058井底車場巖巷10005965大巷開鑿巖巷39883528小計（萬元） 生 產(chǎn) 費 用 （萬元）提升系數(shù)煤量 （Mt）提升長度（km）基價（元）122排水涌水量（m3/h）時間（h）服務(wù)年限（a）基價（元）210946353大巷運輸系數(shù)煤量（Mt）平均運距（km）基價（元）122小計（萬元）總計費用（萬元）表 412 方案二主斜井、副斜井費用計算表項目數(shù)量（m）基價（元）費用（萬元） 基 建 費 用 （萬元）主斜井開鑿5664397副斜井開鑿5384397井底車場巖巷10005965大巷開鑿巖巷39883528小計（萬元） 生 產(chǎn) 費 用 （萬元）提升系數(shù)煤量 （Mt）提升長度（km）基價（元）122排水涌水量（m3/h）時間（h）服務(wù)年限（a）基價（元）210946353大巷運輸系數(shù)煤量（Mt）平均運距（km）基價（元）122小計（萬元）總計費用（萬元）表 413 方案三主立井、副斜井費用計算表項目數(shù)量（m）基價（元）費用（萬元） 基 建 費 用 （萬元）主立井開鑿4005058副斜井開鑿5384397井底車場巖巷10005965大巷開鑿巖巷39883528小計（萬元） 生 產(chǎn) 費 用 （萬元）提升系數(shù)煤量 （Mt）提升長度（km）基價（元）122排水涌水量（m3/h）時間（h）服務(wù)年限（a）基價（元）210946353大巷運輸系數(shù)煤量（Mt）平均運距（km）基價（元）122小計（萬元）總計費用（萬元）根據(jù)經(jīng)濟比較，選擇第一種方案，即主立井、副立井。主井擔負全礦井的煤炭提升務(wù)。副井擔負全礦材料、人員、設(shè)備等的升降任務(wù)，兼做進風井。風井擔負全礦井回風任務(wù)，并作為緊急情況下的安全出口。根據(jù)礦井的開拓方式主立井、副立井與大巷的相對位置關(guān)系，確定井底車場采用折返式。2）驗算主、副井空、重車線的長度（1）主井空、重車線長度驗算大型礦井的主井空、。電機車選用ZK106/250型直流架線式，其尺寸為435010601550mm。一列車長度L列車=345020+4350=主井空、重車線長度應(yīng)≧=所選車場的主井空、重車線的長度L主井空、重車線=133m（2）副井空、重車線長度驗算，其外形車場為：240010501200mm（長寬高），電機車選用ZK106/250型直流架線式，其尺寸為435010601550mm。一列車長度L列車=240020+4350=主井空、重車線長度應(yīng)≧=所選車場的主井空、重車線的長度L副井空、重車線=經(jīng)驗算選用選用車場的主、副井的空、重車線長度均大于1列車的長度，符合《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。由調(diào)車機車牽引列車過卸載站，卸載后將列車頂入空車線。4）各種硐室布置（1）主排水泵房和水倉主排水泵房布置3臺水泵，一臺使用，一臺備用，一臺檢修。則：由以上計算可知：0，因此，設(shè)計水倉滿足要求。（3）井底煤倉為提高塊煤率，井底車場采用螺旋煤倉，因此設(shè)計采用圓形立倉，直徑為7m，容量為1800t。（5）主井井底清理撒煤硐室根據(jù)箕斗硐室的布置，主井井底清理撒煤硐室布置在副井井底車場水平，通過撒煤清理斜巷與運輸大巷聯(lián)系。（7）其他硐室井底車場內(nèi)還布置有等候室、水倉清理絞車硐室、消防材料庫及蓄電池機車檢修硐室等。受到的頂壓較大，主要負責煤的提升及附近采區(qū)的回風，服務(wù)年限在53年以上，故選取斷面形狀為半圓拱，其支護方式屬于錨網(wǎng)梁聯(lián)合支護，采用機械掘進。取a=300mm，c=800mm，A1=1200mm，t=200mm，查表知3t底卸式礦車最大寬度為1200mm,ZK10—6/550型電機車最大寬度為1050mm，取A2=1200mm，則:設(shè)計取B=3700mm。 對于半圓拱，拱高等于跨度之半，即 則 ①根據(jù)人行道高度要求確定墻高。 墻高按式 式中 R—半圓拱的半徑，,mm； hb—道砟厚度，mm。采用架線式電機車運輸時，墻高應(yīng)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》對架空線高度的規(guī)定，以及導(dǎo)電弓頂端兩切線的交點處與巷道拱璧之間的距離不小于200mm的要求計算確定。按規(guī)定取h4=2000，查表取hc=320，取K=320mm，計算得Z=950mm，則：③按安裝管道確定墻高：在人行道上部裝設(shè)管路時，應(yīng)使導(dǎo)電弓與管路距離不小于300mm。 則: 對比以上三種確定墻高的方法，則取h3=1800mm則：（3）面積、周長巷道使用斷面面積： 巷道使用斷面周長：（4）風速核算（5）選擇支護參數(shù)選擇錨噴支護，錨桿為樹脂錨桿，噴漿厚度為150mm；采用交錯式排列。（7）確定掘進斷面尺寸① 掘進斷面寬度式中 B2—巷道掘進斷面寬度，mm； B1—巷道設(shè)計掘進斷面寬度（未考慮掘進富余量的寬度），mm； T—砌碹或錨噴厚度，mm； δ—掘進富余量，取50~100mm。取d0=100mm，則：③ 掘進斷面面積帶入數(shù)據(jù)得：（8） 布置巷道內(nèi)水溝和管纜1）水溝布置水溝布置在行人側(cè)，選取斷面為矩形，支護方式為砌碹，%的坡度施工。（9）計算巷道掘進量掘進量是圖422 運輸大巷斷面圖運輸大巷巷道特征表圍巖類別斷面設(shè)計/m2設(shè)計掘進尺寸噴射厚度/mm凈周長/mm凈設(shè)計掘進寬度/mm高度/mm煤36003800150錨 桿形式外露長度/mm排列方式/mm排間距/mm長度/mm直徑/mm頂幫頂幫頂幫樹脂50交錯800800800800180016002018運輸大巷每米工程量及材料消耗量圍巖類別計算掘進工程量/mm材料消耗量水溝長度/mm錨桿數(shù)量噴射材料/m3藥卷數(shù)量金屬網(wǎng)/m2粉刷面積/m2巷道墻角煤12 ）輔助運輸大巷（1）巷道凈寬度確定 （423）式中 B—巷道凈寬度（跨度），指直墻內(nèi)側(cè)的水平距離，mm； a—非行人側(cè)的寬度，mm； A—運輸設(shè)備的最大寬度，mm； c—人行側(cè)的寬度，mm； t—雙規(guī)運輸巷中兩輛對開列車最突出部分間的距離。（2）巷道凈高度確定 （424）式中 H—巷道凈高度，mm， h0—拱高，mm； h3—墻高，mm。按照《煤礦安全規(guī)程》中運輸巷人行道寬度從巷道砟面起1600mm高度處算起；比較合理的墻高是按照距墻壁100mm處的巷道有效高度不低于1800mm的原則進行計算確定的。查表得hb=200mm則：②根據(jù)架線要求確定墻高。墻高按式 （426）式中 h4—軌道水平至電機車架空線的高度，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定選取，mm； hc—軌面高度，mm； K—電機車導(dǎo)電弓寬度之半，mm； Z—非行人側(cè)軌道中心至軌道中心線之間的距離，,mm。墻高按式 （427）式中 D1，D2—管道的直徑； R—半圓拱的半徑，,mm； n—管子直徑和托管之和，即:； Z2—雙軌時架線至巷道中心線的距離。墻高按式 （428）則： 對比以上四種確定墻高的方法，則取h3=1800mm則：（3）面積、周長巷道使用斷面面積： （429）巷道使用斷面周長： （4210）（4）風速核算 （4211）（5）選擇支護參數(shù)選擇錨噴支護，錨桿為樹脂錨，呈方形布置。噴射混凝土設(shè)計厚度T1=150mm故支護厚度T=T1=150mm。（7）確定掘進斷面尺寸① 掘進斷面寬度 （4212）式中 B2—巷道掘進斷面寬度，mm； B1—巷道設(shè)計掘進斷面寬度（未考慮掘進富余量的寬度），mm； T—砌碹或錨噴厚度，mm； δ—掘進富余量，取50~100mm。取d0=100mm，則：③ 掘進斷面面積 （4214）帶入數(shù)據(jù)得：（8） 布置巷道內(nèi)水溝和管纜1）水溝布置水溝布置在行人側(cè)，選取斷面為矩形，其大小為500mm450mm；支護方式為砌碹，%的坡度施工。（9） 計算巷道掘進量每米巷道拱與墻計算掘進體積V1=S21=；m3；每米巷道拱與墻噴射材料消耗V2=[（B2－T1）T1+2h3T1]1=；m3；V2+每米巷道錨桿消耗（不包括損失） 式中：P1——計算錨桿消耗周長，P1=+2h3=； aa39。=。則 (根)：取12根支B3+2h2式中：計算凈寬B3=B2－2T=42=則 Sn=+2=表424 輔助運輸大巷巷道特征表圍巖類別斷面設(shè)計/m2設(shè)計掘進尺寸噴射厚度/mm凈周長/mm凈設(shè)計掘進寬度/mm高度/mm煤40003800150錨 桿形式外露長度/mm排列方式/mm排間距/mm長度/mm直徑/mm頂幫頂幫頂幫樹脂100交錯800800800800180016001616輔助運輸大巷每米工程量及材料消耗量圍巖類別計算掘進工程量/mm材料消耗量水溝長度/mm錨桿數(shù)量噴射材料/m3藥卷數(shù)量粉刷面積/m2巷道墻角煤151圖423 輔助運輸大巷斷面圖3）回風大巷圖 424 回風大巷斷面圖表 425 回風大巷巷道特征表圍巖類別斷面設(shè)計/m2設(shè)計掘進尺寸噴射厚度/mm凈周長/mm凈設(shè)計掘進寬度/mm高度/mm煤4800400010015錨 桿形式外露長度/mm排列方式/mm排間距/mm長度/mm直徑/mm頂幫頂幫頂幫樹脂100交錯6006006006001800