【正文】 副井 700179。 3000179。 104=210 700179。 3000179。 104=210 風井 150179。 3000179。 104=45 150179。 3000179。 104=45 井底車場 1000179。 900179。 104=90 1000179。 900179。 104=90 石門開鑿 780179。 800179。 104= 271179。 800179。 104= 延伸 開鑿 700179。 1150179。 104= 1292179。 1150179。 104= 總計 從表中可以看出，這兩種方案的費用相差不大。 另外， 方案 2 和方案 3的區(qū)別僅在于第二水平式用暗斜井還是直接延伸立井。兩方案的生產系統較簡單可靠。兩方案對比，第一方案多開立井井筒（ 2179。 350m），階段石門（ 780m）和立井井底車場。而第 3方案則多開暗斜井井筒（傾角 17。 ， 2179。 1292 m） 、階段石門（ 271m）和 暗斜井上、下部車場。 如果采用暗斜井，那么還要相應留設更多的保安煤柱，這就大大的浪費了煤炭資源。 同時 在方案 3 中 還 未計入暗斜井上、下部車場的石門運輸費用，以及方案 2 在通風方面優(yōu)于方案 3，所以決定采用方案 2。 井口位置 要 與開拓方式相互協調，經綜合比選后擇優(yōu)確定，特別是提、運煤炭的主井位置還要與 工業(yè)廣場布置、 地面生產系統相匹配，需要綜合考慮的主要因素和原則如下： 1)井下條件 ① 盡量布置在 井田走向 的 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勘探程度及初期工程量。 ③ 井筒應盡量避開或少穿地質及水文復雜的地層或地段； 2)地面條件 ①井筒位置應選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設計標準； 24 ②工業(yè)場地不占或少占用良田； ③井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運輸、供電、水源、 居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協調，使之有利生產、方便生活。 ④ 井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護的要求； 在 該設計 井田中，提出三種井筒位置方案： 方案一：井筒位于井田深部 ； 方案二：井筒位于井田中部 。 方案三：井筒位于井田淺部 ； 方案 1 25 方案 2 方案 3 圖 33 井筒位置方案比較 經過簡單的技術比較后認為： ①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； ②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 26 運輸工程量也??； ③ 井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長 。 同時本 井田煤層均為 傾斜中厚煤層，從有利井下運輸和保證初水平合理的服務年限出發(fā)，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 該設計 井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 開采水平數目和標高 隨著 煤礦科技迅猛發(fā)展，高度機械化 和 集中化是 煤炭行業(yè) 的 主要 發(fā)展方向，高產高效礦井要求集中在一個水平， 1～ 2 個工作面生產。這就要求加大工作面、采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸 。 才 可保證生產合理集中化，穩(wěn)定生產，節(jié)省總井巷工程量，經濟效益好。 該設計 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)水平接替； 3)煤層賦存條件及地質構造； 4)井底車場及其主要硐室的位置應盡量處于較好的巖層內。 根據上述因素， 該設計 井田設計提出如下兩個水平標高劃分方案： 方案一：井田劃分兩個開采水平；一水平標高 150 m，水平垂高 350 m，二水平標高為 500 m。一 、 二 水平 均 實行上山開采。 方案二：井田劃分三個開采水平，一水平標高 50 m，二水平標高 300 m，三水平標高 500 m。各水平均實行上山開采。 各方案水平儲量及服務年限詳見表 32。 表 32 水平儲量及服務年限表 儲量（萬噸） 服務年限（年） 方案一 一水平 30 二水平 30 方案二 一水平 21 二水平 21 三水平 18 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不小 27 于 30 年的基本要求，儲量充足，且有利于采區(qū)的接續(xù)，巷道利用率高。故而采用方案一的水平劃分方法，即劃分兩個開采水平，一水平標高分別為 150 m和 500 m，一水平垂高為 350 m，二水平垂高為 350 m。一水平采用上山開采，二水平采用上山開采。 開拓巷道的布置 開拓巷道 主要包括 井筒、井底車場、主要石門、運輸大巷和回風大巷（或總回風道）、主要風井等。 ： 由于 運輸大巷 是 服務于整個開采水平的煤炭和輔助運輸， 所以 服務年限較 長 ，應布 置在巖層中 。根據 本井田的實際情況，運輸大巷可采用兩條大巷加石門連接，也可采用一條大巷加石門連接。 現依據礦井設計生產能力及技術可行角度，特提出以 上 兩種大巷布置方式 。具體如圖 34所示： 方 案一 分 組集中大巷布置 28 方 案二 集中大巷布置 圖 34 大巷布置方案比較 兩種技術方案的優(yōu)缺點詳見表 33所示。 表 33 大巷布置方案比較表 特 點 分組集中大巷布置 集中大巷布置 加石門連接 優(yōu) 點 聯合布置 ，運輸條件好 缺 點 1．掘進工程量大 2．石門長度較長 ，建井時間長 29 適 應 條 件 置，煤層分組間距大 ，間距大小不同 ，采區(qū)尺寸大，石門長度短 ，服務年限長 依據本井田的地質條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 5 層，即6 6 8 9 99，其中 6 6 8 98間距分別為 40m、 42m、 41m,98與 99煤層平均間距 135m。 針對上述情況，方案二集中大巷布置 加石門連接 ，將 6 6 8 98分為一組， 99單獨開采， 經濟上較為合理。方案一采區(qū)大巷長度很大，工程量增加，費用高，經濟上不合理。故而采用方案二。 選定開拓方案的系統描述 井硐形式和數目 該設計 井田采用一對立井開拓，即主井、副井。另外還設有回風井。 主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設備及兼作進風井，回風井專門用于回風。 井硐位置及坐標 井筒確定在鉆孔附近，理由是： (1)地處井田儲量中央 ，符合有關規(guī)定，在經濟上也較為合理； (2)有較好的地形條件：井口處標高 +215 m，地面坡度不足 2176。， 既符合建立工業(yè)廣場的條件，又滿足洪水位的要求。 依據以上條件，最終 確定井筒坐標： ①主井井口坐標： XA=， YA=； ②副井井口坐標： XB=， YB=。 30 水平數目及高度 本井田采用 兩 水平開拓 ,擬定第一 水平 標高為 150m,實行上山開采 。 第二水平擬定標高為 500m，實行上山開采。 大巷數目及布置 ：一條運輸大巷、一條回風大巷。 ：大巷布置 為 巖石大巷。 有關大巷及石門斷面技術特征詳見 下 圖所示。 圖3 5 大 巷斷面圖 表 34 大巷斷面特征表 巷道 形狀 支護 方式 斷面積（ m2） 設計尺寸（ m） 凈周長 (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 1950 4100 150 31 石門斷面圖 圖 36 石門斷面圖 表 35 石門斷面特征表 巷道 形狀 支護 方式 斷面積（ m2） 設計尺寸（ m） 凈周長 (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半圓形 錨噴 1950 4100 150 井底車場的形式選擇 井底車場是連接井下運輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產的咽喉，因此井底車場設計是否合理直接影響礦井的安全和生產。 井底車場的確定有以下幾個方面： 1)礦井開拓方式； 2)礦井設計生 產能力及工作制度； 32 3)礦井瓦斯等級及通風方式 。 1)井底車場設計時，應該考慮到增產的可能性； 2)井底車場線路不止應該結構簡單，運行及操作系統安全可靠，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； 3)井底車場富裕通過能力，應大于礦井設計生產能力的 30%； 4)應該考慮主、副井之間施工時便于貫通 。 1)環(huán)形式：立式、斜式、臥式； 2)折返式：梭式、盡頭式 。 1)保證礦井生產能力，有足夠的富裕系數，有增產的可能性； 2)調車簡單，管 理方便，彎道及交岔點少； 3)操作安全，符合有關規(guī)程、規(guī)范 。 綜 合以上幾點 ， 通過對各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點做簡單比較后， 再 結合 該設計 礦井的有關設計參數，初步擬定 該設計 井田井底車場形式為環(huán)形臥式車場。 煤層群的聯系 該設計 井田煤層群開采時的聯系方式是聯合準備， 6 6 8 98煤層相距分別為 42m、 40 m、 41m， 98與 99煤層相距約 135m，故將煤層分為 2個層組， 6 6 8 98煤層分為一個層組， 99單獨開采，用石門聯系。 采區(qū)劃分 將 井田劃分為若干采區(qū)時應該考慮如下原則： 1)根據 有關規(guī)定 ，采區(qū)宜雙面布置，當受地質條件限制時或安全上有特殊要求時，可單面布置； 2)采區(qū)走向長度根據 采區(qū)儲量、 煤層地質條件、開采機械化水平、生產能力及巷道維護等因素綜合考慮； 3)開采多煤層井田，應盡量聯合布置采區(qū)，搞集中生產 。 33 4)初步設計一般負責劃分一水平采區(qū)，需要沿走向全長統一考慮，作到初后期統籌兼顧，全井合理，更有利于初期生產 。 結合上述原則，該設計井田以井田境界內的斷層為界，將整個井田劃分為 6 個采區(qū)，該設計井田 井筒位于井田的走向儲量中央，左側較長， 并有兩個斷層，這樣可以以斷層為界劃分為兩個采區(qū)。右側剛好可以設計一個采區(qū)。 詳見采區(qū)劃分示意圖 31。 東一采區(qū)東二采區(qū)中一采區(qū)中二采區(qū)西一采區(qū)西二采區(qū) 圖 37 采區(qū)劃分示意圖 井筒布置及施工 井硐穿過的巖層性質及井硐支護 參見綜合柱狀圖和井筒開拓剖面圖。 該設計 礦井井筒穿過的巖層性質如下： 基巖段：細砂巖 、 砂礫巖 根據主副井圍巖性質，并按 相關 規(guī)定，確定主副井筒支護方式如下： 主井井筒 副井井筒 煤層段 采用 料 石砌碹 煤層段 采用 料石砌碹 基巖段 采用 錨噴支護 基巖段 采用 錨噴支護 表土段 采用 混凝土砌碹 表土段 采用 混凝土砌碹 井硐穿過巖層主要為細砂巖。井硐支護見表 36。 34 表 36 立井井筒支護類型 井筒布置及裝備 井筒 布置應滿足以下 的依據和要求 1）提升容器的種類、數量、度火的外形尺寸； 2）桶子間的平面尺寸、管路及電纜的規(guī)格、數量和布置； 3）井筒裝備的類型和規(guī)格； 4）提升容器與井筒裝備、井壁之間的安全間隙； 5）井筒通過的風量 。 類型名稱 采用材料 適用情況 優(yōu)缺點 砌筑式 砂漿、料石、混凝土、預制塊 凍結法井筒在膨脹粘土層做臨時支護， 取材方便的普通法造井 整體受力及防水性差 砌筑后能立即承受壓力 砌 體強度較低 整 體 式 整體灌注 混凝土 井筒各種施工方法包括基巖井壁應用 防水性能好 整體性好，強度較高 便于機械化，施工方便，勞動強度低 混凝土錨噴 混凝土 （錨桿、金屬脹 ） 在巖層較穩(wěn)定，淋水小且井筒裝配少或鋼絲繩罐道的井筒中采用 掘進工程量小，施工快，效率高 噴射過程中，回強率高，粉末多 整體預制式 預制裝配式 大型配筋砌塊丘賓筒機地面整體、澆注，預制鋼筋混凝土井筒 使用鉆井法，沉井法施工時，需地面預制的井筒 。在地壓大的滌井井筒中，常采用丘賓筒、組合鋼板等住戶結 構。 丘賓筒、地面預制混凝土構件強度高 丘賓筒、混凝土右切塊在深砂層中，必須與防水材料配套使用 35 1）箕斗提升的井筒不應兼作風井； 2）井筒平面內布置提升容器時，所允許的間隙不應過??； 3）合理利用井筒斷面，力求做到緊湊 、投資少、施工方便、生產安全可靠。 4）井筒允許最大風速不超過下表的要求 ； 表