【正文】 場的占地面積應(yīng)不大于表 41：表 41 礦井工業(yè)廣場占地指標井 型 大井型 中井型 小井型占地指標(公頃/10 萬噸)～ ～ ～注：如附設(shè)礦井選煤廠時，增加的數(shù)值為同類礦井占地面積的 30～40%?？紤]到本礦區(qū)北部地勢平坦且較開闊，主要的開拓方式為平硐開拓,所以綜合考慮本礦井工業(yè)廣場占地 1==108000m2,位于井田北部山腳下的平坦處.工業(yè)廣場位置預提方案:方案Ⅰ:工業(yè)廣場設(shè)在井田北部中央的平坦處,但有一定的壓煤量；方案Ⅱ:工業(yè)廣場設(shè)在井田東北部的井田一側(cè),同樣有一定的壓煤量。三個預提方案的工業(yè)廣場在礦區(qū)的相對位置見圖 42:工 業(yè) 廣 場BADC方 案 Ⅰ 方 案 Ⅱ方 案 ⅢEF圖 42 預提方案工業(yè)廣場相對位置圖下面對各預提方案從交通、位置、壓煤情況以及施工的難易程度等方面進行比較，確定一個最優(yōu)方案，比較的內(nèi)容見表 43。需要修筑一定距離的專線鐵路進行輔助運輸。交通困難，不便于運輸；不可行通過以上對各方案的綜合比較和分析，方案一技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理，因此，方案一為最合理的方案，即將工業(yè)廣場設(shè)在井田北部中央的平坦處。考慮到本礦礦井走向長度大，通風線路長,但是礦井瓦斯含量低，初步選用中央分列式通風。 水平劃分及階段垂高的確定此礦可采煤層為三層，總垂高 850米，傾角平均 18186。本井田煤層的賦存條件和地表地形決定本礦井上部煤適合平硐開拓.暗斜井開拓和暗立井,副立井開拓在本井田都能適用，要經(jīng)過詳細的經(jīng)濟比較才能決定，在這里均作為預提方案.20 方案的提出根據(jù)前述各項，本礦在技術(shù)上可行的開拓方案有下列五種：方案一：平硐+立井根據(jù)礦區(qū)地形特點及煤層賦存情況，+150m 以上煤層可采用平硐開拓，下部煤層采用立井的延伸開拓方式。保證井下水自動流出。開拓方案剖面圖見圖 44所示。主平硐標高+150m，全長 1488m，鋪設(shè)軌道，且用皮帶運輸，負擔整個礦井的煤炭運輸任務(wù)。保證井下水自動流出。開拓方案剖面圖見圖 43所示。主平硐標高+150m，全長 1488m，平硐兩側(cè)開挖水溝，平硐傾角約為 3176。開拓方案剖面圖見圖 45所示。主平硐標高 150m，全長 1488m，皮帶運輸，負擔整個礦井的煤炭運輸任務(wù)。保證井下水自動流出。斜井傾角 18176。圖 46 平硐+暗斜井開拓剖面圖方案五：平硐+副立井+暗斜井開拓根據(jù)礦區(qū)地形特點及煤層賦存情況，+150m 以上煤層可采用平硐開拓。副立井井口標高為+150m。風井位于井田上部邊界沿走向的中央。開拓方案剖面圖見圖 47所示。表 45 開拓方案優(yōu)缺點比較方案 優(yōu)點 缺 點方案一：平硐立井（1）開采上部煤層時，出煤時不需提升轉(zhuǎn)載即可由平硐直接外運，運輸環(huán)節(jié)和運輸設(shè)備少，系統(tǒng)簡單，費用低；（2）平硐的地面工業(yè)建筑較簡單，無須結(jié)構(gòu)復雜的井架和絞車房；（3）不需設(shè)井底車場和水泵房、水倉等硐室，減少了許多井巷工程量；（4）平硐施工條件好，掘進速度快，可加快礦井建設(shè)；（5）平硐無須排水設(shè)備，對預防井下水災(zāi)有利；(6)立井適應(yīng)性強，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯等自然條件的限制。(3)礦井延伸費用較高；(4)50水平開采時,石門較長。24費用低(7)立井提升能力大、提升速度快；井筒較短，掘進量小。(8)開采第三水平時用暗斜井時，井筒延伸快，施工較立井簡單，有利于新舊水平的接替；(1)暗立井井筒掘進技術(shù)和施工設(shè)備較復雜，掘進速度慢；(2)、提升時，需要進行轉(zhuǎn)運，提升費用增加；方案四：平硐暗斜井開拓（1）斜井井筒施工簡單，掘進速度快，費用低；（2）多水平開采時，斜井的石門總長度較用立井開拓時短，掘進石門的工程量和運輸工作量較少（3）延伸井筒的施工比較方便，對生產(chǎn)干擾少；（4）斜井用膠帶提煤時，提升能力大；（5）有利于礦井延伸施工和新舊水平接替等；（6）井口位置和井底位置的機動性和適應(yīng)性較大。（1）平硐開拓受地形條件的限制；(2)提升時，需要進行轉(zhuǎn)運，提升費用增加；(3)井下提升設(shè)備不防爆，高瓦斯或突出礦井不宜采用（3）暗斜井增加了下部煤層開采的投資，且在地質(zhì)條件不好時，其巷道的維護比較困難，維護費用也高；（4）下部煤層開采時，煤炭的外運能力將降低，從而勢必會影響道整個礦井的年產(chǎn)量。(5)井下提升設(shè)備不防爆，高瓦斯或突出礦井不宜采用。由本礦井的地質(zhì)資料，斷層發(fā)育對井田開拓沒有影響，一般立井要設(shè)在井田中部，由于本井田上部地形地貌特征為山區(qū)，不適合采用單一立井開拓，再加上立井的位置會使礦區(qū)的壓煤過大，對煤層的開采和經(jīng)濟都大不合理的，所以方案五可以排除。方案三較方案二轉(zhuǎn)載次數(shù)多，也可以排除。（1） 建井工程量的比較：在建井工程量的比較中，主要是比較各種方案在開拓中所需要掘進主要巷道和井筒的長度，這四種方案的建井工程量的比較如下表 46所示。表 47 巷道掘進費用比較方案 一 方案 二項目 單價(元/m)工程量（m）費用（萬元）工程量（m）費用（萬元）平 硐 800 1488 125 1488 125副立井 3000 550 165前期井底車場 900 972 87．5 972 87．5暗立井 3150 550 173暗斜井 1150運輸大巷 800 6990 6990 后期主石150 800 420 31．2 500 55．226門 400 800 270 55．2 960 58．4總計 1510 1572（3）兩方案生產(chǎn)經(jīng)營費用明細表生產(chǎn)經(jīng)營費用包括提升費用和水平運輸費用，兩方案的提升費用和水平運輸費用分別列于表 48和 49。表 410 方案的經(jīng)濟綜合比較表 單位：萬元 項目 方案一 方案二27掘進費用 1510 1572提升費 運輸費 總 計 4630．9 5000．7（5）方案比較的綜合分析及確定： 通過以上的經(jīng)濟比較，很顯然，方案一和方案二的費用差額為 7%，在 10%以內(nèi)，可以認為這兩種方案的費用是相等的。方案一的平硐和立井都可以用來作為礦井的進風口，這樣進風充足，通風條件好，而方案二,方案三只能靠平硐作為礦井的進風口，隨著礦井以后的延伸，就會漸漸不能滿足礦井的通風要求，方案一還有一個明顯的優(yōu)點是一水平運輸不會影響延伸水平的開拓。 礦井開采順序及配采關(guān)系 開采順序本礦井設(shè)計為一個開采工作面，后退式開采，先采一水平一號大槽煤層，一號大槽煤層一水平采完后搬至一水平下部二號大槽煤層，依次開采。由于一水平走向長度較長，用一個采區(qū)則過長，一般采區(qū)長度為 1000～1500 米，傾向垂高不大于 350米，所以，劃分適當?shù)牟蓞^(qū)，及工作面?zhèn)€數(shù)，對開采及管理都有很大的好處。28第五章 礦井基本巷道 井筒 井筒及井筒位置選擇：1．根據(jù)以上井筒位置的選擇原則，結(jié)合本井田的地質(zhì)條件和地形、地勢等具體條件以及考慮到井筒的開掘和使用的安全可靠，本礦井一水平采用平硐開拓,二、三水平采用立井開拓.2．各井筒位置如表 51：表 51 井筒位置 由第四章的礦井開拓設(shè)計知：本礦井的開拓方式為第一水平采用平硐開拓，第二水平和第三水平采用立井開拓。 平硐設(shè)計(一) 主平硐斷面設(shè)計主平硐斷面設(shè)計本礦設(shè)計生產(chǎn)能力為 120萬噸/年，屬大型礦井，又因本礦井為低瓦斯礦井，為了滿足運輸能力，所以采用皮帶運輸, 平硐穿過中等穩(wěn)定巖層，需通過的風量為 ／s,根據(jù)通風要求選取標準的巷道斷面，主平硐斷面特征及斷面布置見表 52和圖 51。所以平硐內(nèi)的風速 V為： SQ?式中： S——平硐凈斷面積， 2。表 53 輔平硐斷面特征表井筒名稱 斷面形狀 凈寬(m) 凈斷面積(㎡) 掘進斷面積(㎡) 支護方式 支護厚度(㎜)副平硐 半圓拱 襯砌 20030圖 52 輔平硐斷面布置圖風速校核本礦相對瓦斯涌出量為 m3／t，平硐允許最大風速為 8m/s,礦井需風量 Q＝ m 3/s。所以 =8 m/s,故平硐斷面設(shè)計符合設(shè)計要求，可以使用。(一) 主井井筒斷面設(shè)計 主井井筒斷面設(shè)計根據(jù)選定的井筒斷面布置，箕斗規(guī)格以及罐道、罐道梁尺寸型號，初步選定剛性罐道立井多繩提煤箕斗，采用一套 JDS12/1104型箕斗，設(shè)計主井斷面特征及主井斷面布置如表 54 和 圖 53。風速校核：礦井的需風量 Q=。（二）副井井筒斷面設(shè)計副井主要用于提升人員、矸石以及運送材料，另外還作進風井，其主要提升容器是罐籠。副井斷面特征及斷面布置如表 55 和圖 54。井筒支護為混凝土壁厚 450㎜，充填混凝土 50㎜。由上式知副井的凈斷面積 S1為 ，由 得SQV?副井內(nèi)的風速 V為： smSQ/?根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井筒允許最大風速為 8m/s，因此，副井井筒設(shè)計符合設(shè)計要求，可以使用。根據(jù)煤層賦存條件、礦井開拓布置、地質(zhì)地形和井筒掘進費用等因素綜合考慮，采用立井回風,其斷面特征和斷面圖如表 56和圖 55 。由表 54知風井的凈斷面積 S1為 ，得副井內(nèi)的風速V為：V= = =8 m/因此，風井井筒設(shè)計符合設(shè)計要求，可以使用。表 57 井筒特征表井口坐標 井筒斷面(m 2)砌壁名稱x y井口標高（m）井筒直徑或?qū)挾? ) 凈 掘進 厚度 材料井筒裝備主平硐3054228 38497450 +150 200 錨噴 皮帶副平硐3054261 38497463 +150 200 襯砌主立井3054176 38497575 +150 400 錨噴混凝土一對 12t箕斗34副立井3054075 38497573 +150 500 錨噴混凝土一對 3t雙層單車罐籠回風井3055226 38495308 +520 400 料石 梯子,管子 井底車場 井底車場形式的選擇由于井筒形式、提升方式、大巷運輸方式及大巷距井筒的水平距離等的不同，井底車場的形式也各異。根據(jù)煤層賦存條件，井田內(nèi)煤層頂?shù)装鍘r性，將立井井底車場布置在400m 水平。 1噸 材 料 車噸 空 列 車噸 矸 石 列 車噸 煤 列 車17435628 立 井 ； 副 井 ； 翻 籠 硐 室 ； 煤 倉 ；箕 斗 裝 載 硐 室 ； 中 央 變 電 所 ； 等 候 室 ； 8水 泵 房圖 56 立井刀式環(huán)行井底車場井底車場各線段的起點及終點見圖 5—7：1—2—3 Ⅰ 段4—5—6 Ⅱ 段4———7 Ⅲ 段 35 運行方向單機車 矸石車運行方向 煤車運行方向 空車運行方向圖 5—7 井底底車場線路示意圖 主要線路長度及其線路布置。如果存車線長度不足，將會使井下運輸和井筒提升工作彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；但存車線過長，會使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時間增加，反而降低井底車場的通過能力，并增加井底車場的工程量。計算得：L=125m361nlL?式中L——材料車線長度，米；——容納的材料車數(shù)，輛；——一個材料車帶緩沖器的長度，米。取為 150m。本礦井底車場的調(diào)車方式采用頂推調(diào)車，即電機車牽引重列車駛?cè)胲噲稣{(diào)車線，電機車摘鉤繞至列車尾部，將列車頂入主（副）井重車線。（2）區(qū)段劃分時，必須考慮設(shè)置信號的可能性和合理性。根據(jù)電機車運行圖表的編制原則，整個井底車場線路包括調(diào)車線在內(nèi)，共劃分為Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段至Ⅳ段，見圖 55所示。煤列車的調(diào)車作業(yè)程序如下：采用甩車調(diào)車時，電機車從采區(qū)拉煤列車沿石門垂車線運行至車場調(diào)車線 2號道岔前 10～20m，在運行過程中將電機車與煤列車摘鉤，煤列車借運行慣性繼續(xù)滑行37至主井重車線，而電機車則過 2號道岔經(jīng)回車線至主井空車線拉取空車駛出井底車場。表 58 煤列車調(diào)車時間序號 作業(yè)名稱 運行距離/m 運行速度/ 1 所需時間/s1 列車從 1號道岔到 2號道岔 100 502 單機過道岔 12 83 單機運行 58 364 單機運行 241 965 掛鉤起動換向 206 拉列車 241 967 拉列車 67 348 拉列車 92 46合計 382煤矸混合列車的調(diào)車作業(yè)程序如下：采用頂推調(diào)車方式時，煤矸混合列車經(jīng)石門調(diào)車線停下，電機車摘鉤后繞到列車尾部將列車分別頂送至主井重車線和副井重車線，然后電機車退后，單機經(jīng)回車線駛向主井空車線拉空車駛出井底車場。表 59 煤矸混合列車調(diào)車時間序號 作業(yè)名稱 運行距離/m 運行速度/ 所需時間/s 備注1 拉列車從 1號道岔到 2號道岔 92 462 機車摘鉤 203 機車過 2號道岔換向 24 324 機車運行 92 465 單機換向過 1號道岔 12 246 掛鉤起動 207 頂列車 80 808 頂矸石車 89 899 摘鉤換向 2010單機運行 41 2711換向運行 19 291 單機運行 241 9638213掛鉤起動換向 2014拉空列車 241 9615拉空列車 67