【正文】 或一部分。斜井開拓在各種傾角煤層開拓中都得到 15 了廣泛的應用。一般在表土層厚、煤層賦存深時，應采用立井開拓。立井開和斜井開拓方式在技術上均可行，綜合開拓 雖然對工業(yè)廣場布置和井底車場要求很高，但針對本井田的地質狀況，綜合開拓方式也可行，應該予以考慮。 缺點： ①初期投資大，建井期限稍長； ②需要大型的提升設備； ③多水平開拓，立井石門長度大，掘進工程量大，掘進費用高。 方案三：主立井副斜井開拓方式 優(yōu)點： ①掘進速度快； ②可 滿足最大風量的通風要求； 17 ③有助于輔助運輸。 依據(jù)開拓方案技術比較，可初步選定兩種較合理開拓方案： 方案一：雙立井開拓方式 方案二：雙斜井開拓方式（主井采用皮帶提升（ 17176。） 表 31開拓方案經(jīng)濟比較表 名稱 單位 雙 立 井 開 拓 雙 斜 井 開 拓 主井 副井 主井 副井 斷面面積 平方 m 長度 m 567 545 2137 1218 掘進一 m單價 m/元 1034 929 支護一 m單價 m/元 6073 4852 掘進總費用 萬元 支護總費用 萬元 合計 萬元 (2)經(jīng)濟比較 方案一、方案二在技術均較合理，兩者之間的區(qū)別在于井筒掘進費用以及他們的維護費用、 提升費用，主石門掘進長度等等。因此，只需要比較它們的不同之處，即建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營費用、基建費用和維護費用等。 經(jīng)經(jīng)濟比較后，該設計礦井應該采用雙立井開拓方式。井口位置與開拓方式要相互協(xié)調，經(jīng)綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運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： 18 (1)井下條件 ①井田走向儲量中央或靠近中央位置，使井田兩翼可采儲量基本平衡； ②井筒應盡量避開或少穿地質及水文復雜的地層或地段； ③勘探程度及初期工程量。 在本設計井田中，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 方案三：井筒位于井田深部 經(jīng)過簡單的技術比較后認為： ①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長； ②井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； ③井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運輸工程量也小； ④本井田煤層均為緩傾斜中厚煤層，井田走向長度不大，但傾斜長度較大，從有利井下運輸和保證初水平合理的服務年限出發(fā)，也應該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初 步確定本設計井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上往下逐水平開采）。 19 本設計井田水平標高的確定主要考慮了以下幾個因素： (1)合理的水平服務年限； (2)煤層賦存條件及地質構造； (3)生產(chǎn)成本； (4)水平接替； (5)井底車場及其 主要硐室的位置應盡量處于較好的巖層內。一水平實行上山開采，二水平上山開采。各水平均實行上山開采。 表 32 水平儲量及服務年限表 可采 儲量（萬 t） 服務年限（年） 方案一 一水平 42 二水平 43 方案二 一水平 22 二水平 30 三水平 33 從該表中可知，方案二的一水平服務年限達不到規(guī)范要求的 30a 服務年限，水平儲量嚴重不足，而方案一的水平服務年限能夠滿足一水平服務年限的基本要求，儲量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高， t 煤成本相對較低。一水平采 用上山開采，二水平采用單上山開采。 運輸大巷服務于整個開采水平的煤炭和輔助運輸（人員、矸石、材料、 20 設備等）以及通風、排水和管線敷設，服務年限很長。 (1)分煤層大巷適用條件 ① 煤層數(shù)不多，層間距大，石門長； ② 井田走向長度短，服務年限不長； ③ 井底車場或平硐在煤層頂板； ④ 煤質牌號不同，要求分采，分運； ⑤ 產(chǎn)量，風量均大，需要疏解； ⑥ 各煤層底板．均有堅硬巖層． (2)分組集中大巷適用條件 ① 煤層數(shù) 多，層間距大小懸殊； ② 按煤層的特點根據(jù)運輸，通風要求組合，經(jīng)濟上有利； ③ 多水平生產(chǎn)，容易解決運輸，通風的干擾； (3)集中運輸大巷適用條件 ① 適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； ② 井田走向長度大，服務年限長； ③ 下部煤層底板有堅硬巖層，容易維護； ④ 煤質牌號相同，要求分采分運； ⑤ 自然發(fā)火嚴重，便 于分區(qū)，分段處理事故； ⑥ 采區(qū)尺寸大，石門長度短． 現(xiàn)依據(jù)礦井設計生產(chǎn)能力及技術可行角度，特提出以下兩種大巷布置方式： 21 圖 34 方案一 分組集中大巷布置 圖 35 方案二 分組集中大巷布置 22 兩種技術方案的優(yōu)缺點詳見表 33 所示。 針對上述情況，方案二分組集中大巷布置，將 5 62C、 6 65B、67分為一組，經(jīng)濟上較為合理。故而采用方案二。另外還設有回風井。 井硐位置及坐標 井筒確定在 912 鉆孔附近，理由是： (1)地處井田儲量中央：井筒距北部邊界 ，南部邊界 ，西部邊界 ，東部邊界 ； (2)有較好的地形條件：井口處標高 +215 m，地面坡度不足 2176。主井井深 815 m，副井井深 816 m，兩井筒中心線間距為 60 m，提升方位角為 25176。 水平數(shù)目及高度 本井田采用多水平開拓 ,擬定第一標高為 300 m,實行上山開采 .第二水平擬定標高為 600 m，實行 上山開采。 ：大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種。對于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質情況的優(yōu)點。 (2)巖石大巷 優(yōu)點很多，如維護條件好，費用低?？刹涣艋蛏倭糇o巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細致的方案比較才能合理的確定。 綜上所述 ，煤層大巷與巖石大巷相比缺點大于優(yōu)點，巖層大巷的優(yōu)越性還是主要的。 有關大巷 斷面如圖 36 所示。 (1)礦井設計生產(chǎn)能力及工作制度； (2)礦井開拓方式； (3)井筒及數(shù)目； (4)礦井主要運輸巷道的運輸方式； (5)礦井瓦斯等級及通風方式； (6)礦井地面及井下生產(chǎn)系統(tǒng)的布置方式； 26 (1)井底車場富裕通過能力，應大于礦井設計生產(chǎn)能力的 30%； (2)井底車場設計時，應該考慮到增產(chǎn)的可能性； (3)盡可能提高井底車場的機械化水平，簡化調車作業(yè)，提高井底車場通過能力； (4)應該考慮主、副井之間施工時便于貫通； (5)井底車場線路不止應該結構簡單，運行及操作系統(tǒng)安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護； (6)為了保護井底車場的巷道和硐室，在其 所在范圍內應該留設相應的保安煤柱。但其裝車站的線路布置必須與其相對應。 煤層群的聯(lián)系 本設計井田煤層群開采時的聯(lián)系方式是聯(lián)合準備，即 5 62C、 665B、 67煤層組成一個統(tǒng)一的采準系統(tǒng)，準備巷道為 五 個煤層共用，大巷采用集中 布置方式。左右，煤層群間采用石門聯(lián)系。 ，要詳細研究地質和地面條件確定采區(qū)界限，特別是工作面回采不應逾越的各種特殊條件。 ，中央雙翼采區(qū)是優(yōu)越方案，中央采區(qū)上（下）山帶式輸送機運煤直達井底煤倉 ，輔助運輸上（下）山直通井底車場。 ，對近距離煤層經(jīng)比較后可布置聯(lián)合采區(qū)。 本井田共有 5 個可采煤層，本井田劃分的依據(jù)如下： 。 ，有條件情況下加大采區(qū)走向長度。 綜上所述，一水平共劃分 14 個采區(qū)。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質及水文地質資料，對本設計礦井井硐支護形式提出以下兩種技術可行方案： 方案一：砌筑式（砂漿砌體） 方案二：整體灌注式 經(jīng)比較，方案二較方案一相比，有如下優(yōu)點： 28 (1)整體性好，強度較高； (2)防水性能好； (3)便于機械化，施工方便，勞動強度低。 井硐布置及裝備 井筒斷面布置應綜合考慮井筒圍巖性質、運輸方式、通風安全等因素，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 設計規(guī)范》，對通風、運輸、管線布置的要求，滿足施工需要； （ 2）有利于井筒檢修、維護、清掃和人員通行安全； （ 3）當提升容器發(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。主副井都采用料石砌碹支護和 混凝土錨噴，其中主井壁厚為 450mm,副井壁厚為 500mm,主、副井壁充填混凝土厚度為50mm。井筒內裝備一對 9t 剛性罐道立井多繩箕斗（ JDG9/1104Y） ，采用 180 180 10mm 方形方型空心型鋼罐道，端面布置采用樹脂錨桿固定拖架。 副井井筒：井筒直徑 ，凈斷面面積 ，掘進斷面積 43m2。詳見副井井筒斷面圖 38。罐道和材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟（一趟預備），井下消防灑水管路。井粱，罐道導向層間距均按 設計。井筒延伸方案主要有以下兩種： 1）方案一：直接延伸原有主副井； 優(yōu)點：可以充分利用原有設備和設施，提升系統(tǒng)簡單，轉運環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費用低，管理方便； 缺點：原有井筒同時擔負生產(chǎn)和延伸任務，施工和生產(chǎn)相互干擾，接井技術難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個井筒的施工組織復雜，延伸后提升長度增加，提升能力下降； 2）方案二：暗斜井延伸（即利用暗斜井或暗立井開拓下一水平，原有主副井不延伸） 30 圖 38 副井斷 面圖 優(yōu)點：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，可充分利用原有井筒提力； 缺點：增加了提升、運輸環(huán)節(jié)和設備；通風系統(tǒng)復雜。 31 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場形式的確定應該根據(jù)井田地質條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。 井底車場的布置 、存儲線路、行車線路布置長度 (1)井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進、出車線和回車線組成，由于通過各個井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應不同； (2)井底車場線路布置時，應充分考慮各硐室布置的合理性； (3)井底車場的線路工程量?。? (4)為保證運行安全，應盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上； (5)盡量減少道岔和交岔點； (6)線路布置要有利于通風； (7)固定 式礦車的井底車場設計要注意調頭問題。根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度： (1)中小型礦井的主井空、重車線長度各為 ～ 列車長； (2)副井空、重車線長度， 中小型礦井按 ～ 列車長； (3)材料車線長度，中小型礦井應能容納 5～ 10 個材料車； (4)調車線長度通常為 列車和電機車長度之和； ① 主井空、重車線，副井進、出車線： L=m n Lk+N Lj+Lf （ 31） 式中： L主井空、重車線，副井進、出車線有效長度， 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； Lk每輛礦車帶緩沖器的長度， m。 m=1 列， n＝ 17 輛， L1＝ 4m， N=1 臺， L2＝ ， L3＝ 10m； 則 L＝ 1 17 4+1+1 0＝ ，取 L＝ 83m m=1 列， n＝ 28 輛， L1＝ ， N=1 臺， L2＝ ， L3＝ 15m； 則 L＝ 1 28 +1+ 15＝ ，取 L＝ 76m ②材料車線有效長度 為 L=nc Lc+ns Ls （ 32） 式中 L— 材料車線有效長度， m； nc— 材料車數(shù)，輛； Lc— 每輛材料車帶緩沖器的長度， m； ns— 設備車數(shù)，輛； Ls— 每輛設備車 帶緩沖器的長度， m； 33 依據(jù)公式（ 32）得 L=nc Lc+ns Ls=10 =24 m； 根據(jù)實際需要，開設水泵硐室和變電所，取材料車線長 60m。各列車運行詳見井底車場運行圖表 35。每一調度循環(huán)內有 3 列 固定 式礦車和 1 列 固定式礦車組成，每一調度循環(huán)時間 =+++15= min；列車進入井底車場的平均間隔時間=；列車在井底車場平均運行時間 =（ 3 +）/4=643s=。 井底車場主要硐室 34 主井設有 t 固定 式礦車卸載站硐室、翻車機硐室、井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處 、主排水泵 、水倉及清理水倉硐室、主變電所及