【正文】 主井 (專用提升 10 煤 )、副井 (用于提升矸石通風(fēng)運(yùn)輸材料和上下人員 )以及回風(fēng)井 (與副井一起通風(fēng)回風(fēng) )。 受地形即埋藏條件限制。 立井 開(kāi)拓 立井的適應(yīng)性強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件的限制 ，設(shè)備多技術(shù)要求高； 度慢； 底板含水層。 斜井 斜井 進(jìn)技術(shù)簡(jiǎn)單 。 ，工業(yè)廣場(chǎng)留煤少 。 。 受地形及煤層埋藏條件限制。 綜合 開(kāi)拓 可充分利用各種開(kāi)拓方式的優(yōu)點(diǎn)。 （二）井筒位置選擇 選擇井筒位置就是確定井筒沿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。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》礦井工業(yè)場(chǎng)地的占地面積指標(biāo)，大型礦井占地面積指標(biāo)為 ～ 公頃 /10 萬(wàn)噸。 井下條件 井筒沿走向的最有利位置應(yīng)當(dāng)設(shè)在儲(chǔ)量等分線上或其附近。采用單水平開(kāi)拓時(shí)，應(yīng)該盡可能靠近運(yùn)輸大巷，并采用臥式車(chē)場(chǎng)； 采用多水平開(kāi)拓時(shí)，應(yīng)該按初后期石門(mén)長(zhǎng)度總和最小位置確定井筒位置。如不能設(shè)在井田之外應(yīng)結(jié)合其他條件盡量使井筒設(shè)在煤層淺部以減少壓煤，也便于后期回收。但是井口附近又不能過(guò)分低洼要避免洪水災(zāi)害要盡可能避開(kāi)滑坡巖崩流沙和泥石流危險(xiǎn)區(qū)，以及其他不利于施工的工程地質(zhì)條件。該規(guī)定系指巖柱最小尺寸。 (2)立井 主副井之間距離按規(guī)定同樣不得小于 30m，設(shè)計(jì)時(shí)考慮井上井下生產(chǎn)流程能夠合理銜接以及井塔施工安裝和設(shè)備布置需要，主副井中心距約變動(dòng)于 50～ 100m 請(qǐng)參閱圖主副井相對(duì)位置。 13 煤層 綜合考慮上述各種因素選定井筒位置，本著優(yōu)先考慮第一水平快速達(dá)產(chǎn)，以便使整個(gè)礦井投產(chǎn)，兼顧下水平的延伸開(kāi)拓的原則，主井井筒位置的坐標(biāo)為： 。主副井之間間距為 75m，井筒位置位于井田走向中央，工業(yè)廣場(chǎng)布置在井筒周?chē)?。階段高度或斜長(zhǎng)往往隨煤層傾角與回風(fēng)道標(biāo)高不同而有較大變化，階段斜長(zhǎng)在一定程度上受采區(qū)斜長(zhǎng)控制，緩斜煤層和近水平煤層的深部以及傾斜長(zhǎng)度過(guò)大的局部塊段，往往采用上下山或增設(shè)中間水平開(kāi)采。上山開(kāi)采煤向 下運(yùn)輸，上山的運(yùn)輸能力大，運(yùn)輸費(fèi)用低但有折反運(yùn)輸：井下涌水可直接流入井底水倉(cāng)，排水系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流由采區(qū)下部的集中運(yùn)輸巷道流向采區(qū)上部的集中回風(fēng)平巷，通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，通風(fēng)容易。但是，可以充分利用原有開(kāi)采水平的井巷和設(shè)施，節(jié)省開(kāi)拓工程量和開(kāi)拓時(shí)間，有利于集中生產(chǎn)和水平接替，延長(zhǎng)水平服務(wù)年限。所以劃分兩 個(gè)水平時(shí)， 15 各水平都采用上下山開(kāi)采，有利于水平接替，相對(duì)節(jié)省開(kāi)拓時(shí)間。開(kāi)采水平間的連接可采用暗斜井或暗立井連接，暗井的開(kāi)拓可充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，盡量使提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低，管理較方便。 階 段 主 要 參 數(shù) 水平數(shù)目 /個(gè) 劃分階段數(shù)目 /個(gè) 階段斜長(zhǎng)/m 階段垂高/m 水平服務(wù)年限 /a 水平實(shí)際出煤量 /萬(wàn) t 備注 兩個(gè) 水平 4 1664 1549 1549 1434 145 135 135 125 47 38 三個(gè) 水平 3 2060 2060 2060 180 180 180 29 28 28 注： 水平采出煤量計(jì)算中把儲(chǔ)量備用系數(shù)所指的備用儲(chǔ)量，一半劃分為地質(zhì) 損失，一半劃分為增產(chǎn)儲(chǔ)量 。當(dāng)上階段采完后，又可以作為下一階段或水平的總回風(fēng)道，其工作 年限 16 集中運(yùn)輸大巷 2 采區(qū)石門(mén) 3 煤層長(zhǎng)。 布置方式分為集中布置，分組集中布置與分層布置三種。大巷與煤層距離本礦井選用巖石大巷，根據(jù)不同水平的水文地質(zhì)條件大巷與煤層間距取 10～ 30m， 請(qǐng)參閱圖 運(yùn)輸大巷分組集中布置方式 17 大巷煤層m 大巷與煤層距離 （二）總回風(fēng)道布置 回風(fēng)大巷的布置原則與運(yùn)輸大巷布置基本相同，并且對(duì)于一個(gè)具體礦井來(lái)說(shuō)，常采用相同的布置方式。礦井第一水平總回風(fēng)道布置應(yīng)根據(jù)具體情況區(qū)別 對(duì)待。 對(duì)于急傾斜傾斜和大多數(shù)緩斜煤層的礦井，根據(jù)圍巖和煤層情況及開(kāi)采要求，回風(fēng)大巷可設(shè)在煤組穩(wěn)固的底板巖層中，有條件時(shí)，可設(shè)在煤組下部堅(jiān)硬圍巖穩(wěn)固的簿及中厚煤層中。 在一定的井田地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)條件下，礦井開(kāi)拓巷道可 18 有多種布置方式，開(kāi)拓巷道的布置方式通稱為開(kāi)拓方式。 四、礦井各水平煤層上下山和采區(qū)的開(kāi)采順序，第一水平的劃分和配采關(guān)系 開(kāi)采順序是指礦井工作應(yīng)有計(jì)劃有步驟的按順序進(jìn)行，作到采掘并舉，掘進(jìn)先行，合理的開(kāi)采順序應(yīng)滿足下列要求： 保證開(kāi)采水平、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替。 礦井各水平的開(kāi)采順序按照從上到下的原則，作好水平接替和礦井延深工作。在煤層群中，上下煤層的開(kāi)采順序，一般先采上層在采下層，在同一分段內(nèi)，上下層如同時(shí)開(kāi)采，應(yīng)使上層工 作面超前一段距離，避免受下層頂板巖石移動(dòng)影響。 同一煤層內(nèi)，沿傾斜方向的開(kāi)采順序，采用下行式開(kāi)采順序。 第一水平劃分為四個(gè)采區(qū)，采區(qū)走向長(zhǎng)平均 1440m，傾向長(zhǎng) 1580/1400m。本礦井為大型礦井設(shè)兩個(gè)備采工作面；生產(chǎn)工作面結(jié)束前安排接替工作 面。 五、選擇礦井開(kāi)拓方案 影響選擇礦井開(kāi)拓方案的因素很多，主要是地質(zhì)因素、技術(shù)因素和管理因素。它直接關(guān)系到礦井的綜合經(jīng)濟(jì)效益。為此，在選擇礦井開(kāi)拓方案時(shí)需要綜合考慮上述各種影響因素。 現(xiàn)針對(duì)第一水平的開(kāi)拓，兼顧下水平的延伸，預(yù)提出五個(gè)開(kāi)拓方案： 方案Ⅰ：一對(duì)立井開(kāi)拓，主副井均采用立井開(kāi)拓，主井用箕斗提升，副井用罐籠提升，主要任務(wù)是提矸，擔(dān)負(fù)人員和設(shè)備的升降、坑木入井，主副井均兼做進(jìn)風(fēng)井。（開(kāi)拓方案剖面圖見(jiàn)圖） 井底車(chē)場(chǎng)副立井主石門(mén)集中運(yùn)輸大巷穿層斜井穿層斜井主石門(mén) 斜井 立井開(kāi)拓系統(tǒng)示意圖 21 方案 Ⅲ ： 一對(duì)斜井開(kāi)拓，即主副井都用斜井開(kāi)拓，主井皮帶運(yùn)提，副井串車(chē)提升。 （開(kāi)拓方案剖面圖見(jiàn)圖 ） 反斜井開(kāi)拓系統(tǒng)示意圖 井底車(chē)場(chǎng)主石門(mén) 集中運(yùn)輸大巷主斜井/副斜井井底車(chē)場(chǎng)主石門(mén)主斜井/ 副斜井集中運(yùn)輸大巷 22 方案 Ⅴ ： 反斜井 立井聯(lián)合開(kāi)拓，反斜井做主井，皮帶運(yùn)提，立井做副井，罐籠提升， 做輔助運(yùn)提，兩井均兼做進(jìn)風(fēng)井。 備較復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢 ， 需要穿越含水層，施工復(fù)雜，工作條件差 ； ； 。 和斜井井筒大量壓煤 ； 央，立井井口和斜井井口不利于集中布置，工業(yè)廣場(chǎng)比較分散； 井線路長(zhǎng)，管道鋪設(shè)工程量大 ，費(fèi)用高； ，通風(fēng)阻力大； 第 Ⅲ 方案 ，易于保證礦井產(chǎn)量； ，便于集中布置工業(yè)廣場(chǎng)； 界，不壓或少壓煤柱； ，井下運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低； ，采用皮帶提升，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)提，提升費(fèi)用低 ； ，對(duì)正常生產(chǎn)的干擾小。 第 Ⅳ 方案 ，易于保證礦井產(chǎn)量，井底車(chē)場(chǎng)位于儲(chǔ)量中心，井下運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低； ，掘進(jìn)及施工設(shè)備簡(jiǎn)單，初期投資少 ； ， 提升能力大 ，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)提； 便，對(duì)生產(chǎn)的干擾少 ； 內(nèi)，生產(chǎn)比較集中； 。 和斜井井筒大量壓煤； ； 井筒較長(zhǎng)，增加了掘進(jìn)量； ，通風(fēng)阻力較大 通風(fēng)困難 ； 費(fèi)用高； ，且都需留較多的保安煤柱，煤柱損失量大。對(duì)于方案Ⅲ副井采用斜井開(kāi)拓，由于本井田埋藏較深，斜井輔助運(yùn)輸極不合理，所以也不予考慮。 25 第五章 礦井基本巷道 第一節(jié) 井 筒 井筒在礦井開(kāi)發(fā)和開(kāi)采中的作用是不言而喻的，它是整個(gè)礦井的進(jìn)口和出口，井筒選擇決定于其用途、服務(wù)年限等因素，井筒的斷面大小更是整個(gè)礦井的關(guān)鍵因素，它決定了礦井的用途、井型、服務(wù)年限等。 一、 井筒斷面形狀和布置形式 井筒斷面形狀 井筒斷面形狀主要根據(jù)井筒的用途、服務(wù)年限、穿過(guò)的巖層性質(zhì)、選擇的支護(hù)材料，及 施工方法等因素確定。 圓形斷面常采用混凝土、料石或混凝土噴砼支護(hù)，具有服務(wù)年限長(zhǎng)、承受地壓性能較好、生產(chǎn)期間支護(hù)不需要或很少需要維修、通風(fēng)阻力小，以及便于施工等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此，服務(wù)年限在 10 年以上的礦井都采用圓形斷面。立井井筒的名稱見(jiàn)表 26 立 井 井 筒 名 稱 名 稱 用 途 提升容器及裝備 備注 主 井 提 煤 箕斗（小型礦井裝備罐籠） 除小型礦井外，一般不設(shè)梯子間，目前在設(shè)計(jì)中，一般不考慮留延伸間 副 井 升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼做通風(fēng)、排水。 風(fēng) 井 進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)或兼做礦井的安全出口。 混合井 兼做主副井之用 箕斗、罐籠；排水、壓風(fēng)、灑水、電纜等管線和梯子間。 矩形斷面井筒僅適于采用木井框支護(hù)，其主要優(yōu)點(diǎn)是斷面利用率高，但服務(wù)年限短，承受地壓能力差，而且四角不易開(kāi)鑿，故矩形斷面多用于服務(wù)年限不長(zhǎng)（小于 10～ 15年）、圍巖較堅(jiān)固的金屬礦中。 綜合上述各因素，本礦井生產(chǎn)能力大，服務(wù)年限較長(zhǎng)，選定斷面形狀為圓形斷面。井筒斷面內(nèi)除提升間外，根據(jù)井筒的用途和需要的不同，往往還須布置梯子間、管子間或延伸間?，F(xiàn)有礦井立井井筒內(nèi)一般都沒(méi)有梯子間，但有些井筒的梯子間由于年久失修不能使用。 過(guò)去在箕斗立井井筒的一般設(shè)計(jì)中，曾留有延伸間，作為井筒的延伸之用。據(jù)一些礦井利用延伸間延伸箕斗立井井筒的經(jīng)驗(yàn)：在淺井（ 350～ 440米 ）利用延伸間延伸井筒，在地面提升和卸載，具有不干擾生產(chǎn)、輔助工程量小、管理集中等優(yōu)點(diǎn)。在井筒延伸后可利用延伸間安裝輔助提升設(shè)備，以滿足礦井?dāng)U大生產(chǎn)能力的需要。 根據(jù)提升容器和井筒裝備的不同，井筒斷面布置形式多種多樣。 一對(duì) 3t 底卸式礦車(chē)雙層單車(chē)罐籠 金屬罐道梁、金屬或木罐道，雙側(cè)布置；設(shè)梯子間、管子間。如兼做回風(fēng)井時(shí)，井上下裝卸載裝置和井塔都必須有完善的封閉措施，其漏風(fēng)率不得超過(guò) 15%，并應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施；兼做進(jìn)風(fēng)井時(shí)，井筒中的風(fēng)速不得超過(guò) 6m/s，并應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施，保證粉塵濃度符合工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。休息點(diǎn)可在井壁上開(kāi)鑿一硐室與梯子平臺(tái)相連通。 4）井筒允許最大風(fēng)速不得超過(guò)表的規(guī)定。井下煤炭和矸石通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)經(jīng)井筒轉(zhuǎn)運(yùn)到地面，井上的材料和設(shè)備通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)到井下各個(gè)地點(diǎn)。所以它是礦井生產(chǎn)的咽喉，直接影響著礦井的生產(chǎn)和安全。井底車(chē)場(chǎng)包括運(yùn)輸巷道和硐室兩部分。其它還有礦井生產(chǎn)能力服務(wù)年限等原因。二者比較請(qǐng)參閱表 備選方案比較 類型 圖示 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 優(yōu)缺點(diǎn) 適用條件 環(huán)形刀式井底車(chē)場(chǎng) 主井副井 車(chē)線與 運(yùn)輸大巷垂直。中央變電所與水泵房組成聯(lián)合硐室，布置在副井井筒附近。 多用于圍巖較好，開(kāi)采單一煤種和不要求分裝分運(yùn)的中、小型礦井 31 橫貫管子道疏水孔皮帶巷材料巷泵房通道水倉(cāng)入水口沉淀池泵房通道施工巷清水倉(cāng)處水倉(cāng)放水巷內(nèi)水倉(cāng) A、清理方式：人工清理。因?yàn)楸镜V井的火藥主要用于邊角煤的開(kāi)采和部分巖巷的掘進(jìn)，火藥的用量不大，所以考慮把火藥庫(kù)的位置選在石門(mén)與大巷交叉點(diǎn)附近。炸藥和電雷管必須分別貯存。 第三節(jié) 主要開(kāi)拓巷道 主要開(kāi)拓巷道斷面設(shè)計(jì)，主要是選擇斷面形狀和確定斷面尺寸，其合理與否直接影響到煤礦生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟(jì)效果。 32 我國(guó)煤礦巷道常用礦井基本巷道的斷面形狀是梯形和直墻拱形，其次是矩形；只是在某些特定的巖層或地壓情況下，才選用不規(guī)則形、封閉拱形、橢圓形或圓形。 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面，必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)、安全設(shè)施、設(shè)備安裝、檢修和施工的需要。 膠帶輸送機(jī)斜巷 膠帶輸送機(jī)斜巷的斷面布置見(jiàn)圖 膠帶輸送機(jī)斜巷的斷面布置 33 軌道斜巷的斷面布置圖 532 軌道斜巷特征表 圍巖類別 斷面， m2 設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺 寸， mm 噴射厚度 mm 錨桿， mm 凈周長(zhǎng)m 凈 設(shè)計(jì)掘進(jìn) 寬 高 型式 外露長(zhǎng)度 排列方式 間、排距 錨桿 長(zhǎng) 直徑 Ⅲ 5500 6200 500 鋼筋砂 漿 50 圓弧 600 1600 14 膠帶輸送機(jī)每米工程量及材料消耗： 材料消耗量表 圍巖類別 計(jì)算掘進(jìn)工程量， m3 錨桿數(shù)量根 材料消耗 粉刷 面積 m2 巷道 墻腳 噴射材料， m3 錨桿 鋼筋， kg 注少漿， m3 Ⅲ 665 34 總回風(fēng)斜巷特征： 總回風(fēng)斜巷特征表 圍巖類別 斷面， m2 設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺 寸， mm 噴射厚度 mm 錨桿， mm 凈周長(zhǎng)m 凈 設(shè)計(jì)掘進(jìn) 寬 高 型式 外露長(zhǎng)度 排列方式 間、排距 錨桿長(zhǎng) 直徑 Ⅲ 6000 60