【正文】 立井提升一水平二水平13650=5733=斜井提升二水平=斜井提升二水平維護采區(qū)上山費相同維護采區(qū)上山費相同排水/萬m3一水平二水平2002436520024365排水/萬m3一水平二水平20024365=20024365在上述經(jīng)濟比較中需要說明的以下幾點：①兩方案同是兩個水平，而且水平標高相同，大巷位置相同，所以采區(qū)布置也相同，因而涉及區(qū)段生產(chǎn)經(jīng)營費用沒有比較。方案三的井筒位置偏于煤層下部，因此方案三的煤柱損失比方案一多。④井筒、井底車場及主要回風石門等均布置在中硬或堅硬的巖層中。由對比結(jié)果可知：①方案三的費用比方案一的費用多了點，費用近似相同，但綜合考慮到方案三的井筒位于煤層的中下部，煤柱損失比較大；②方案三石門長度較長，初期工程量較大，不利于早期投產(chǎn)；③方案三的初期建井費用比方案一多8%，初期投資較大。該設(shè)計選用立井開拓一水平，暗斜井延伸二水平的開拓方案。水平垂高為365m，采用上下山開采；第二階段為490～800m，階段斜長1900m，水平標高620m，采用上下山開采。 礦井基本巷道1）井筒(1)主井主井井筒內(nèi)布置兩對16t長形箕斗，提升機采用多繩摩擦提升機，組合鋼罐道。井筒特征表見表217，井筒平面布置見圖29。井筒凈斷面積基巖段荒斷面積 m2表土段荒斷面積(2)副井根據(jù)礦井輔助運輸量（提升量）及不可拆件最大外形尺寸和重量，其內(nèi)裝備一寬一窄雙層2車多繩（四繩）罐籠和玻璃鋼梯子間，組合鋼罐道。井筒特征表見表218，井筒平面布置見圖210。井筒凈斷面積基巖段荒斷面積表土段荒斷面積～ (3)風井根據(jù)礦井開拓方案，在礦井邊緣布置兩個風井，其內(nèi)裝備玻璃鋼梯子間。井筒特征表見表219，井筒平面布置見圖211。井筒凈斷面積(4)風速驗算所選定的副井做為進風井口，風井做為出風井口，其斷面的大小必須符合風速要求。2）井底車場(1)井底車場的型式和布置形式從礦車在井底車場內(nèi)的運行特點看，井底車場有兩大類，即環(huán)形式和折返式。根據(jù)底卸式礦車的運行特點及要求，選用折返式井底車場。井底車場線路及調(diào)車方式見圖213。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。(3)各種峒室的布置①主排水泵房及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。水倉容量按容納8h礦井正常涌水量考慮，總?cè)萘繛?80m3/h。③井底煤倉為提高塊煤率，井底煤倉采用螺旋煤倉，因此設(shè)計確定采用圓形立倉，直徑7m，容量1800t。⑤主井井底清理撒煤硐室根據(jù)箕斗硐室的布置形式，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輔助運輸大巷聯(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。(1)巷道凈寬度的確定：考慮一定的富裕，另外為滿足通風的需要，設(shè)計運輸大巷凈寬度為4600mm，主副暗斜井凈寬度為3200mm。表220 巷道特征掘進斷面 m2錨桿間距800 mm噴層厚度100 mm凈斷面 m2錨深1600 mm巷道坡度3‰水溝S掘 m2錨桿排距800 mm巖石硬度F=4~6水溝S凈 m2錨桿排數(shù)12根凈周長 m每m錨桿數(shù)15根(3)巷道凈斷面積：運輸大巷、采區(qū)石門的凈斷面積分別為：。暗斜井見圖214和表221。 圖29 主井井筒斷面布置圖圖圖 圖210 副井井筒斷面布置圖圖211 風井井筒斷面布置圖圖212 井底車場布置圖 圖213 運輸大巷斷面圖圖214 暗斜井斷面圖 大巷運輸設(shè)備選擇考慮到礦井的地質(zhì)條件，根據(jù)我國煤礦裝備標準化、系列化的要求，運輸大巷選用礦車運煤。架線電機車型號為ZK106/2504，其技術(shù)特征見表222，其技術(shù)特征表見223，—6A型，其技術(shù)特征見表224。60緩沖器型式雙列彈簧式最大牽引力KN60外形尺寸(長寬高)mm345012001400質(zhì)量Kg1800生產(chǎn)廠家吉林市礦山機械廠表224 —6A型固定式礦車型號及技術(shù)參數(shù)特征表項目單位技術(shù)特征名稱固定箱式礦車型號—6A容積m3名義載重量t軌距mm600軸距mm750牽引高度mm320緩沖器型式單列彈簧式最大牽引力KN60外形尺寸(長寬高)mm240010501200質(zhì)量kg718 礦井提升 1）概述礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為400萬t/a，礦井提升工作制度為“三八”制，主副井都為立井開拓，主井井筒特征：，井深350m，支護方式為混凝土砌碹。本設(shè)計礦井有二個開采水平，第一水平標高為125m～490m，第二水平標高為490m～800m，主井采用箕斗提升方式，而副井采用罐籠提升方式。根據(jù)以上考慮以及礦井的基本情況，決定主井選用JDG16/1104箕斗，其技術(shù)特征見表225。副井罐籠主要技術(shù)特征見表227，副井多繩摩擦式提升機主要技術(shù)特征見表228。9煤厚層塊狀，內(nèi)生裂隙發(fā)育，煤層賦存穩(wěn)定，～。煤層大致是南北走向，東西傾向。傾角平均在12176。%。煤層傾角為12～16176。采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡單。預計工作面最大涌水量為60m3/h，正常涌水量為30m3/h。表31 其它地質(zhì)情況表瓦斯～，屬低瓦斯面。二氧化碳～煤的自燃易自燃傾向，但未發(fā)生過自燃現(xiàn)象。C地壓～ MPa普氏硬度煤層直接頂直接底1～2～～4）各煤層頂?shù)装迩闆r(1)9煤層頂、底板①偽頂：無偽頂。北三石門以北相變?yōu)榧毶皫r。,炭質(zhì)薄膜，分布穩(wěn)定。頂部含大量植物根化石。⑤間接底板：灰色細砂巖，微發(fā)褐，成分以石英為主，含少量長石；堅硬，巖性不均勻，多為深灰色粉砂巖和灰色細砂巖互層的條帶狀結(jié)構(gòu)，平行層理。⑥開采技術(shù)條件：9煤層少量偽頂分布較普遍，在掘進和回采過程中隨煤體一起垮落，使原煤灰分增大。在老頂發(fā)育區(qū)，采后不易冒落。南四以南炭質(zhì)成分逐漸減少成致密泥巖。一般無偽頂。含結(jié)核，順層呈串珠狀分布③直接底板：南二石門以北較薄，松軟含化石。下為12半煤層。④間接底板：為灰色細砂巖，成分以石英為主，其次為暗色巖屑，厚層狀，斜層理，有時呈條帶狀的平行層理。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)數(shù)目及位置根據(jù)礦井開拓布置，范各莊井田共劃分為兩個開采水平，其中一水平沿走向上山布置2個采區(qū)、下山部分布置2個采區(qū)。礦井首采區(qū)位于井田東北部第一水平上山部分，東以呂范邊界為界，北以呂林邊界為界，西與西翼四采區(qū)相鄰，南以一水平運輸大巷與下山部分相望。采區(qū)走向長3400～3600m，平均3500m，傾斜平均長850m，采區(qū)垂高180m。煤層厚度及傾角變化不大，因此，采區(qū)的劃分受地質(zhì)條件的限制不大。本礦采區(qū)走向長3500m左右，第一水平沿走向上山部分下山部分各布置兩個采區(qū)。 確定區(qū)段和區(qū)段數(shù)目采區(qū)傾斜長度為690m，區(qū)段平巷可以采用單巷掘進，在回采下區(qū)段時，采用留煤柱護巷。確定工作面長度：區(qū)段斜長=工作面長度+區(qū)段煤柱寬度+區(qū)段進回風平巷寬度即：L=M+N+2B （31）式中：L—區(qū)段斜長；N—工作面長度M—區(qū)段煤柱寬度；B—區(qū)段進回風平巷寬度為減少搬家的次數(shù)，發(fā)揮綜合機械化采煤工作面的優(yōu)勢，確定工作面長度大約為200m，一個采區(qū)大約有3個區(qū)段。該采區(qū)上部為第四系沖積層含水層，為了防止該含水層對采區(qū)開采造成威脅，留設(shè)垂高為50m的防水煤柱，并可將回風石門布置在該防水煤柱的底板巖石中，不必再留設(shè)回風井的保護煤柱。水平運輸大巷布置在煤層底板20～70m下的穩(wěn)定巖石中，考慮跨大巷開采，不必留設(shè)大巷保護煤柱。采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，無大斷層、大陷落柱等影響回采的復雜地質(zhì)構(gòu)造，所以采區(qū)內(nèi)不留設(shè)此類煤柱。采區(qū)煤柱留設(shè)方法見表32。為了減少上山的維護費用，因此將上山布置在9煤層底板巖石中，確定采區(qū)上山的數(shù)目為兩條，即一條運輸上山，一條軌道上山。采區(qū)上山布置如圖31所示。由于采區(qū)的涌水量不大，煤層賦存穩(wěn)定，而且煤層采用綜合機械化開采，工作面需要等長布置，因此，區(qū)段平巷采用單巷布置。區(qū)段平巷均采用梯形斷面，錨網(wǎng)支護。214365圖32 工作面接替順序 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)運煤系統(tǒng)工作面→運輸平巷→溜煤眼→運輸上山→采區(qū)煤倉→運輸大巷→井底煤倉→主井→地面工業(yè)廣場運料系統(tǒng)地面工業(yè)廣場→副井井底車場→運輸大巷→采區(qū)下部車場→采區(qū)軌道上山→采區(qū)上部（中部）車場→區(qū)段回風平巷→工作面通風系統(tǒng)新鮮風流：地面工業(yè)廣場→副井井底車場→運輸大巷→采區(qū)下部車場→采區(qū)軌道上山→采區(qū)中部車場→區(qū)段運輸平巷→工作面污風風流：工作面→區(qū)段回風平巷→運輸上山→回風石門→風井→地面出矸系統(tǒng)掘進工作面→回風運料平巷→采區(qū)中部車場→軌道上山→采區(qū)下部車場→運輸大巷→井底車場→副井→地面供電及排水系統(tǒng)供電系統(tǒng)：地面變電所→副井→井下中央變電所→采區(qū)變電所→移動變電站→工作面排水系統(tǒng)：工作面（掘進頭）→區(qū)段運輸平巷→采區(qū)中部車場→軌道上山→采區(qū)下部車場→運輸大巷→井底水倉→副井→地面如工作面內(nèi)涌出的積水或區(qū)段平巷內(nèi)的積水不能自流到中部車場時，應安設(shè)局部小水泵進行抽排。掘進時轉(zhuǎn)載機接刮板輸送機和可伸縮膠帶輸送機。 采區(qū)生產(chǎn)能力1）工作面生產(chǎn)能力本采區(qū)為一個工作面生產(chǎn)。A=LMRC （32）式中：A—工作面日產(chǎn)量，噸/天L—工作面長度，200m；—工作面日進度，*7=；M—煤層厚度，；R—煤的容重，；C—工作面采出率，（厚煤層不應小于93%）則： A=200=(t/d)工作面的年生產(chǎn)能力為：330==（萬t/a）2）采區(qū)生產(chǎn)能力 采區(qū)生產(chǎn)能力由公式33計算：A=∑A (33)式中：AB—采區(qū)生產(chǎn)能力，萬t/年；—工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，由于同采工作面?zhèn)€數(shù)為1個，故=1；—采區(qū)內(nèi)掘進出煤系數(shù)，一般選取5%～10%的工作面生產(chǎn)能力來估計掘進工作面的生產(chǎn)能力；∑A—采區(qū)內(nèi)同時回采工作面日產(chǎn)量之和。 采區(qū)采出率采區(qū)工業(yè)儲量由下式計算：Q=SMR （34）式中：Q—采區(qū)工業(yè)儲量，萬t；S—采區(qū)面積，m2；M—煤層厚度，R—煤的容重，；； 則： Q9煤層=23800000 =Q12煤層=23800000 =Q= Q9煤層+ Q12煤層 =采區(qū)煤柱損失為：P=( P1+ P2+ P3+ P4+ P5) （+） P1=110010—為采區(qū)邊界煤柱損失；P2=1380302—采區(qū)上下山保護煤柱損失；P3=138020—采區(qū)上下山間距煤柱損失；P4=138050—井田邊界煤柱損失；P5=1023500—區(qū)段護巷煤柱損失。首區(qū)采出率由下公式計算得出： 采區(qū)開采過程中的煤柱損失主要有：工作面的采出率為95%，落煤損失為5%。為緩傾斜煤層，絞車房總回風石門的距離較近，故采區(qū)上部車場采用順向平車場。軌道上山以水平的巷道與區(qū)段回風平巷相聯(lián)，絞車房布置與回風巷同一水平的巖石中，采區(qū)上部車場如圖33所示。左右，軌道上山布置在距煤層底板20m的巖石中，故選用中部車場的形式為雙道起坡不設(shè)高低道甩入石門的中部車場，其斜面線采用一次回轉(zhuǎn)方式。采區(qū)中部車場如圖34所示。起坡點落在大巷的頂板，且頂板圍巖條件比較好，因此選用大巷裝車底板繞道式下部車場，其優(yōu)點是調(diào)車方便，線路方便，線路布置緊湊，工程量小。采區(qū)下部車場如圖35所示。結(jié)合本采區(qū)煤層底板巖性綜合考慮，本采區(qū)采用圓形斷面煤倉。但由于本采區(qū)生產(chǎn)能力比較大，尺寸為圓形斷面直徑5m，煤倉高度26m，凈斷面19m2。應避開較大的地質(zhì)構(gòu)造、含水層、并不受開采影響。所選用的絞車為JKY2/。3）采區(qū)變電所采區(qū)變電所應布置在圍巖穩(wěn)定、地壓小、無淋水、通風條件良好且采區(qū)用電負荷處。該變電所服務整個采區(qū)。%。煤層傾角為12176。平均為12176。因此采用走向長壁后退式采煤法，采用全部垮落法管理頂板。采區(qū)只有9和12煤層具有開采價值，本設(shè)計只對9煤進行設(shè)計。煤層傾角為12176。頂板為粉砂巖和中砂巖，煤層中無夾