【正文】 央（儲量分布的中央），可使沿井田走向的井下運輸工作量小，而井田偏于一翼邊界的相應(yīng)井下工作量要較前者大； （2）井筒設(shè)在井田中央時，兩翼產(chǎn)量分配，風量分配比較均勻，通風網(wǎng)絡(luò)較短，通風阻力較小。當產(chǎn)量集中于一翼時，風量成倍增加，風壓按二次方關(guān)系增加。（3）井筒設(shè)在井田中央時，兩翼分擔比較均勻，各水平兩翼開采結(jié)束的時間比較接近。（4）實際工作中，由于井田地質(zhì)條件和其他因素的影響，只要盡可能使兩翼均衡，同時可將井筒布置在靠近高級儲量地段，使初期投產(chǎn)的采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，儲量可靠。井筒沿煤層傾向的位置立井開拓時井筒沿煤層傾向位置的幾個原則。從保護井筒和工業(yè)場地煤柱損失看，愈靠近淺部，煤柱的尺寸愈小，愈近深部，則煤柱損失愈大。雖然用特殊鑿井法可以在水文地質(zhì)情況復(fù)雜的條件下掘砌井筒，但所需的施工設(shè)備較多，掘進速度慢，掘進費用高。為便于井筒的掘進和維護，井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及采動影響的地區(qū)。綜上所述，在走向方向上：布置在井田儲量中央有利于礦井的兩翼開采，有利于通風、運輸、工作面的接替，故井筒位置選在井田走向中央。故井筒位置選在井田傾向儲量中央。同時根據(jù)本井田具體的條件，兩個立井可以滿足井田運輸?shù)囊螅诒镜V井設(shè)計中，將兩個南部邊界風井和主、副井作為礦井的初期工程。井筒特征見表。工業(yè)場地的形狀和面積：根據(jù)表22所列工業(yè)場地占地面積指標，形狀為矩形，長邊平行于井田走向，長為480m，寬為450m。~16186。為緩斜煤層且斜長較大，故設(shè)計為多水平采區(qū)式開采。 主要開拓巷道，賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，為緩斜煤層，煤層厚度變化不大，且煤質(zhì)硬度不大。為便于在巷道交叉時架設(shè)風橋等構(gòu)筑物，輔助運輸大巷垂高比主運輸大巷低位掘進，主運輸大巷比輔助運輸大巷高10m掘進。 開拓方案的確定開拓方案的提出科比礦地形平坦，地面標高為+250m，不適宜采用平硐開拓；井田范圍內(nèi)煤層處于50—600m層位，開采深度較大，不適宜斜井開拓。由于本井田位于平原地帶，地勢平坦，可采煤層埋深大，且傾角不大，在井田各部分的埋深不同，差別比較大，又考慮到本礦井為大型礦井，為適應(yīng)相應(yīng)的提升能力，和機械化程度,早投產(chǎn)的要求, 顯然，采用平硐開拓不現(xiàn)實，所以，所有方案均采用立井開拓。主井布置在井田中央，主井副井首先打到140水平，通過石門找到煤層，布置第一水平大巷。主副井延伸至580水平，通過石門找到煤層，布置第三水平大巷。加主井布置在井田中央。通過暗斜井找到煤層，布置第二水平大巷。 方案二方案3：立井延伸加暗斜井三水平開拓方案。主井副井首先打到150水平，通過石門找到煤層，布置第一水平大巷。通過暗斜井找到580水平煤層，布置第三水平大巷。三個方案相同的不需參與比較的項目，包括礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力、水平劃分。 三種開拓方案技術(shù)比較表優(yōu)缺點方案優(yōu) 點缺 點方案一避免了首采區(qū)下山采區(qū)的形成，使開采較為容易。水平較多，開鑿井底車場工程量大。提升環(huán)節(jié)多。井下運輸距離要短的多。開采580水平時，煤炭、材料都要經(jīng)過暗斜井，提升環(huán)節(jié)多。方案三較方案一基本相同，只是井筒延伸改稱暗斜井延伸，開拓工程量小。避免了下山采區(qū)的形成，使開采較為容易。技術(shù)綜合分析：方案一有效避免了首采區(qū)下山采區(qū)的形成，使開采較為容易。方案二減少水平數(shù)量，提升環(huán)節(jié)減少，主要問題在于對于形成了采區(qū)下山，不利于通風和排水。方案三和方案三基本相同，只是在水平延伸有區(qū)別，方案三是利用暗斜井延伸，方案一是采用立井延伸，在技術(shù)上都合理。兩者區(qū)別在于對于第三水平延伸方式不同，分別是主副井井筒延伸采用石門揭露煤層和采用暗斜井配合石門開拓。（2） 開拓方案經(jīng)濟比較方案一和方案三有差別的工程量在于第二水平的基建費和工程量，計算匯總 二水平基建費及工程量長度（m）斷面（m2）工程量（m3）單價（元/10m）費用（元）方案一主井延伸21774547副井延伸21774547石門379431552總計方案三主暗斜井108235772副暗斜井10821893535772總計結(jié)論：經(jīng)以上比較項目中可得。由以上比較可看出，方案三比方案一的綜合費用低，（選擇方案三為最優(yōu)方案，）兩方案中井底車場的形式和建設(shè)費用雖稍有差別，但相對較小，故也未予以比較，本次設(shè)計即采用方案三。主立井位于礦井工業(yè)場地。②主井提升采用箕斗，用q=(ocaT)/(3600Nt1)求出一次提升量，再按松散煤的容重計算出松散體積，選擇一對16t箕斗提升。井筒支護采用混凝土厚度450mm，充填混凝土50mm罐道梁中心線間距，可用下式求得：H＝a＋2h＋S0 =3328mm （）式中：a——兩側(cè)罐道之間間距，取a=2900mm；h——組合鋼罐道高度，取h=158mm。①副井井筒裝備采用剛性裝備（剛性罐道）,罐道梁采用工字鋼、通梁式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接。②副井提升設(shè)備采用三噸單層雙車多繩摩擦提升罐籠，根據(jù)礦車規(guī)格和《設(shè)計規(guī)范》有關(guān)要求驗算，選用GDGY12/754型多繩提升罐籠。③副井井筒斷面選用圓形斷面3號罐道梁中心線間距可按下式求出：L1＝a+2h+S0=1674mm （）L2＝B+f2+b2/2 =1584mm （）式中：L1 —— 1～2號梁中心線，mm；L2 —— 罐道中心線與2號罐道梁中心線間距，mm；a —— 兩側(cè)罐道之間的距離，1114mm；h —— 木罐道厚度，200 mm；S0 ——罐道與罐道梁連接處墊板凹槽處寬度，取S0=160mm；b2 ——2號罐梁寬度，取168mm。, m178。井深560m，內(nèi)設(shè)玻璃鋼梯子間作為安全出口，M、S、T與罐籠井筒一樣，取決于梯子間的布置和結(jié)構(gòu)尺寸。（2） 北東回風立井位于礦井東部井田北面邊界中央，擔負礦井東區(qū)的全部回風任務(wù)。 井底車場及硐室（一）確定井底車場的形式井底車場是井筒附近聯(lián)結(jié)井筒和主要運輸大巷的一組巷道和硐室的總稱，是聯(lián)結(jié)礦井提升和井下運輸?shù)臉屑~，井下的煤炭和矸石通過井底車場運到地面，地面的材料和設(shè)備通過井底車場運到井下用料場所。設(shè)計依據(jù)（1）礦井生產(chǎn)能力為180萬t/a，年工作日數(shù)為330天，全礦采用“四六”制作業(yè)，三班生產(chǎn)一班準檢修，每日凈提升時間為16小時。（3）主井凈直徑6500mm，準備一對16t雙箕斗；副井凈直徑6500mm，裝備一對3t單層雙車罐籠。（5）矸石量占礦井產(chǎn)量的15%，由副井提升。礦井開采首采區(qū)時采用對角式式通風，由主、副井進風，風井回風。由副井、主井進風，由風井回風。（2）影響選擇井底車場形式的因素① 井田開拓方式；② 大巷運輸方式及礦井生產(chǎn)能力； ③ 地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)；④ 不同煤種需分運分提的礦井；本礦井設(shè)計運輸大巷采用膠帶輸送機運煤，輔助運輸采用固定廂式礦車。其作用是將礦井涌水暫時儲存起來并予澄清,然后供給水泵排至地面。本礦正常涌水量192m3/h＜1000m3/h，所以水倉容量為8小時正常涌水量，即為1928=1536m3。水倉斷面為半圓拱形。初步定為主水倉62m，副水倉62m，支護方式為混凝土砌碹支護。水泵房和變電所之間有防火門。，硐室斷面為三心拱形，硐室的最大凈高距底板面3m。井底煤倉煤倉選用立式煤倉，具有以下優(yōu)點：（1）可為橢圓形，倉底不用鋪鋼軌。（3）煤粉率低。煤倉容積：Q=[（247。調(diào)度室和保健站調(diào)度室和保健站采用聯(lián)合布置，采用擴散通風，長度5m，鋪設(shè)厚的混凝土地板或木地板。井下火藥庫根據(jù)《設(shè)計規(guī)范》，火藥庫距主要井巷及硐室死亡距離符合規(guī)定要求。等候硐室布置在副井井筒附近，有兩個通路與井底車場相連。 主要開拓巷道輔助運輸大巷和主運輸大巷基本沿2號煤層底板巖層布置，巷道坡度隨基本不變，一般2186。輔助運輸大巷局部5 186。主運輸大巷鋪設(shè)混凝土底板，厚度100mm，輔助運輸大巷鋪設(shè)混凝土底板，厚度200mm。和 m178。 m178。通風方式采用兩翼對角式，在井田開采后期由于通風線路較長，可以考慮在井田第二水平附近另開鑿后期風井，為第三水平服務(wù)。礦井的生產(chǎn)系統(tǒng)如下：運煤系統(tǒng) 采煤工作面——區(qū)段運輸平巷——采區(qū)煤倉——運輸大巷——運輸石門——井底煤倉——主井提升至地面煤巷掘進面掘出的煤直接經(jīng)皮帶運輸?shù)讲蓞^(qū)煤倉。運料系統(tǒng)副井——井底車場——輔助運輸大巷——采區(qū)下部車場——軌道上山——區(qū)段運料平巷——采煤工作面副井——井底車場——輔助運輸大巷——大巷掘進工作面排矸系統(tǒng)采煤工作面——區(qū)段運料平巷——軌道上山——采區(qū)下部車場——輔助運輸大巷——井底車場——副井提至地面運輸大巷掘出的矸石直接到井底車場由副井提出。運輸大巷掘進工作面需要的風用局部扇風機提供，經(jīng)回風上山至回風大巷經(jīng)風井排出地面。第五章 開采方法和采區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征 采區(qū)位置設(shè)計首采區(qū)（101采區(qū)）位于井田西翼，大巷北部。煤層傾角9186。平均傾角12186。燃燒時難燃、無煙，無火焰或火焰短，不熔不膨脹。179。2號煤層主要是無煙煤，僅個別小塊段因與火成巖接觸出現(xiàn)天然焦。 煤質(zhì)情況表煤種工業(yè)牌號硬度發(fā)熱量灰份揮發(fā)分活性炭硫份貧煤PM35MJ/kg19%7~12%70%% 開采煤層的瓦斯及煤塵情況瓦斯涌出量統(tǒng)計經(jīng)地質(zhì)分析及預(yù)測，2煤相對瓦斯涌出量大于10m3/t，煤層最大相對瓦斯涌出量為11m3/t，為高瓦斯礦井。 煤層頂?shù)装鍘r石構(gòu)造情況煤層圍巖特征如下表： 煤層圍巖特征表煤層圍巖類型巖石名稱巖層厚度（m）類別巖性特征2號煤基本頂中砂巖2~5Ⅱ級灰黑色至深灰色，中下部含硅質(zhì)結(jié)核，具斜波狀層理，含少量泥巖包裹體直接頂粉砂巖4~11Ⅱ級深灰色，塊狀，質(zhì)不均，夾薄層泥巖，可見植物化石碎片偽頂泥巖0~1Ⅱ級灰黑色，質(zhì)軟，隨采掘脫落，含植物化石碎片，含碳質(zhì)直接底粉砂巖Ⅱ級灰黑色，質(zhì)軟，均勻?qū)永?，局部炭化老底細砂巖Ⅱ級深灰色，薄之中厚層狀，水平層理發(fā)育，可見貝殼狀斷口 水文地質(zhì)井田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強含水層，厚度大，富水性較強；大青灰?guī)r含水層厚度5~6m，為較強含水層；，為較強含水層；野青灰?guī)r含水層含水性差，一般不含水；，含水性弱到中等；上石盒子組細砂巖以上含水層厚度大于100m，雖含水性不強，但靜儲量比較大；第四系砂礫石層最厚94m，一般50~60m，富水性較強。/h，最大211m3/h。斷層基本為高角度正斷層，斷層面傾角一般55～65186。北部構(gòu)造相對簡單，大中型斷層一般相互交叉或切割，落差大的切割落差小的。采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層整體呈東西部高，中部低的向斜構(gòu)造，造成煤層底板有較小的波動，但變化不大煤層傾角一般在6186。平均傾角12186。；F2正斷層：位于井田南部，科比村以西，走向北56176。東，落差30m，,與F2斷層交叉；F4正斷層：位于井田北部，走向南北，落差46m,。地表無大的地表水系和水體。煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，火成巖對煤層干擾不大，全區(qū)穩(wěn)定可采。煤層傾角9186。平均傾角12186。采煤方法全區(qū)基本選用走向長壁采煤法，全部跨落法管理頂板，采用采區(qū)式開采；礦井全區(qū)均采用采區(qū)式開采，少數(shù)特殊區(qū)域采用分帶開采。~25 186。（2）當對采煤工作面設(shè)備采取有效的技術(shù)措施后，可適用于大于25176。（3）巷道沿煤層掘進，可提前探測煤層構(gòu)造及厚度變化情況；走向長壁采煤法的優(yōu)缺點：走向長壁采煤法比傾斜長壁采煤法具有以下優(yōu)點：（1）采區(qū)巷道近水平，掘進，運輸，行人方便；（2）巷道沿煤層掘進，可提前探測煤層構(gòu)造及厚度變化情況；（3）通風、排水方便，可避免仰斜開采的瓦斯積聚，俯斜開采的涌水問題；（4）現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)成熟，設(shè)備適應(yīng)能力強，選型方便。具體有下列幾個方面：（1） 按目前的設(shè)備條件，傾斜長壁采煤法主要適用于傾角在12186。應(yīng)做為推廣應(yīng)用的重點；（2） 當對采煤工作面設(shè)備采取有效的技術(shù)措施后，可應(yīng)用于12186。的煤層。左右時，現(xiàn)只有少數(shù)礦井應(yīng)用，總的也有待于改進；（3） 對于傾斜和斜交斷層較多的區(qū)域，能大致劃分成較為規(guī)則分帶的情況下，可采用傾斜長壁采煤法或偽斜長壁采煤法。與走向長壁采區(qū)巷道布置相比，這種方法減少了一些準備巷道，相應(yīng)地可以縮短礦井建設(shè)期。（2） 運輸系統(tǒng)簡單，占用設(shè)備少，運輸費用低。（3） 由于傾斜長壁工作面的回采巷道既可以沿煤層掘進，又可以保持固定方向，故可使采煤工作面長度保持等長，從而減少了因工作面長度的變化給生產(chǎn)帶來的不利影響，對綜合機械化采煤非常有利。（5） 對傾斜方向發(fā)育的斷層的井田適應(yīng)性較強。存在的問題是：長距離的傾斜巷道，使掘進機輔助運輸、行人比較困難；現(xiàn)有設(shè)備都是按走向長壁工作面的回采條件設(shè)計和制造的，不能完全適應(yīng)傾斜長壁工作面生產(chǎn)的要求；大巷裝車點較多，特別是當工作面單產(chǎn)低，同采工作面?zhèn)€數(shù)較多時，這一問題更加突出；有時存在污風下行的問題。 回采工藝本井田2號煤層采用綜合機械化放頂煤采煤工藝。根據(jù)我