某井田開拓的方案提出及對(duì)比分析1.1井田開拓的基本問題1.1.1對(duì)井田開拓中若干問題分析①井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目本次開采的礦石區(qū)沿著井田多層次傾斜的上山階段走向6.5km,傾向長(zhǎng)約2.4km,傾斜的水平傾向和下山開挖的方式分別重新規(guī)劃兩個(gè)多層次的傾斜水平和垂直傾斜的開挖階段,采用兩種多層次傾斜的水平豎向傾斜的方式進(jìn)行了開采,一次多層次的水平傾斜的上山開挖的標(biāo)高高度設(shè)置為-500m,二次多層次的水平傾斜式的上山礦石開采的標(biāo)高范圍為-780,沿兩個(gè)上山階段走向分別重新劃分若干個(gè)上山開采區(qū)。f4斷層北面的石油開采斷層區(qū)域與其他主要的石油煤田開采斷層區(qū)域隔開,專門設(shè)計(jì)用于綜合考慮其他主要開采斷層區(qū)域的地理劃分②井筒形式：數(shù)目及位置a.井筒形式本礦的井田開采產(chǎn)出的煤層可分為二1-兩個(gè)煤層,該礦的煤質(zhì)地質(zhì)賦存較為穩(wěn)定,為緩坡向傾斜坡型煤層,地質(zhì)地貌構(gòu)造簡(jiǎn)單。在技術(shù)上,適合于豎式立井或地下綜合臥式開拓,由于立井埋藏較深也可采用立井綜合開拓b.井筒的數(shù)目采用一隊(duì)單孔立井開挖方式進(jìn)行開拓時(shí),開鑿的主井是兩個(gè)一隊(duì)單孔帶有兩個(gè)提升式通風(fēng)的兩排井筒(兩個(gè)單孔即立的一組一排主井和一個(gè)一組副井)和一個(gè)帶有提升式的風(fēng)井。主井主要生產(chǎn)工作工程用來用于生產(chǎn)燃煤提升電力用的大型煤炭,副井主要工程用作生產(chǎn)燃煤柴油升降機(jī)的安裝材料,人員,矸石和其他樹木主要進(jìn)行換氣通風(fēng),排水。c.井筒位置的選擇本地運(yùn)輸煤層礦井田的賦量運(yùn)輸路線走向和運(yùn)營(yíng)時(shí)效長(zhǎng),傾向較短,煤層礦和煤的賦量?jī)?chǔ)存穩(wěn)定,所有的運(yùn)輸煤層礦井田和筒井均必須開鑿在井田中央線的位置,這有利于及時(shí)管理運(yùn)輸炭層煤和換氣通風(fēng)。③完善運(yùn)輸北路大巷及總裝路回風(fēng)巷的總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)布置及其與煤層之間的交通連接。a.運(yùn)輸大巷的布置與煤層間的聯(lián)系由于本次進(jìn)煤礦井只同時(shí)使用二1煤,主要的進(jìn)煤運(yùn)輸物料路徑為兩個(gè)大巷分別存在位于同一煤層的煤質(zhì)底板和煤層巖石中,運(yùn)輸煤的路徑為兩個(gè)大巷分別位于距離一煤層20m,采用了物料進(jìn)煤回風(fēng)行人巷和物料運(yùn)輸行人斜巷的交通方式平行相連,而是分別采用了運(yùn)料式的進(jìn)煤回風(fēng)行人斜巷和物料運(yùn)輸式的運(yùn)料回風(fēng)行人斜巷。b.總回風(fēng)巷的布置及其與煤層的聯(lián)系本時(shí)期井田主要礦區(qū)采用南北走向式的形成長(zhǎng)臂大型開煤巷的方式用來進(jìn)行原煤開采,井田被分別劃分為形成各個(gè)大型開采區(qū)。1.1.2方案的提出開拓方案1:立井兩水平上山開拓。立井兩水平上山開拓見圖1.1。圖1.1立井兩水平上山開拓剖面圖開拓方案2：立井單水平加暗斜井開拓。立井單水平加暗斜井開拓見圖1.3。圖1.2立井單水平加暗斜井開拓開拓方案3：斜井開拓由于本煤層埋藏較深，不適宜斜井開拓方案一與方案二經(jīng)濟(jì)比較表1.1建井工程量表表1.2生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量表表1.3基建費(fèi)用表表1.4生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用表表1.5費(fèi)用匯總表根據(jù)實(shí)際和經(jīng)濟(jì)情況進(jìn)行了比較,確定的方案一為立井水平的上山開拓1.1.3工業(yè)廣場(chǎng)按照相關(guān)規(guī)范要求,年產(chǎn)120萬t/a的大型煤礦井,工業(yè)用場(chǎng)地總建筑物占地面積的指標(biāo)應(yīng)確定為0.9公頃×10萬噸。故可算得工業(yè)場(chǎng)地的總占地面積：S=0.9×15=13.5公頃=135000m2。根據(jù)其垂直的剖面我們可以來計(jì)算出在工業(yè)廣場(chǎng)上保護(hù)性煤柱留設(shè):其計(jì)算公式如下所示:工業(yè)區(qū)和文化廣場(chǎng)的一個(gè)整體建筑占地面積大約大概是450×300m2,煤層內(nèi)部的厚度地質(zhì)環(huán)境保護(hù)煤層條件厚度定義公式為:煤層中央地板煤層內(nèi)部厚度傾角的平均角度α=11°,煤層在一定的厚度受地質(zhì)保護(hù)煤層厚度標(biāo)高范圍內(nèi)仍然存在煤層中央的內(nèi)部煤層及其埋深平均厚度標(biāo)高h(yuǎn)0=640m,地面煤層厚度平均標(biāo)高140m,煤層內(nèi)部的中央地板煤層厚度標(biāo)高-480m,松散的中央煤層厚50m,此處的煤厚7.5m。。查的本井田各參數(shù)如下：φ＝45°β＝55°δ＝γ＝73°其中：φ——表土層移動(dòng)角；β——煤柱上山移動(dòng)角；δ——走向方向移動(dòng)角；γ——煤柱下山移動(dòng)角；α——煤層傾角；1.2井筒特征1.2.1井筒斷面尺寸本次礦井工程主要采用單獨(dú)的立井方式進(jìn)行開拓,井筒貫通著地面上的表土和沖積層,含有排水管道等,每個(gè)礦井的平均年產(chǎn)能力約120萬t。直徑6.5m的長(zhǎng)方形井筒,井深636m。井筒的液壓裝置均屬于采用一對(duì)1.5t雙層罐式雙車間的罐式液壓水箱。它的型號(hào)是：GDG1.5/6/2/2。井筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用雙層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為內(nèi)部支護(hù)。鋼筋混凝土建筑墻體壁厚400mm,可以人工充填100mm。主井一般采用一個(gè)長(zhǎng)度約6.5m的雙層橢圓形筒式井筒,井深636m,提升式井下氣缸加大容器則指的是主井采用1對(duì)12t箕斗。它們的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)分別應(yīng)該是：JDG12/110*4。井筒內(nèi)部墻體采用雙層鋼筋混凝土內(nèi)壁作為主體支護(hù),混凝土內(nèi)的墻體壁厚400mm。風(fēng)速校核公式如下：(4-1)式中：——通過井筒的風(fēng)速，m/s；——通過井筒的風(fēng)量，m3/s；——井筒的凈斷面積，m2；——井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井為0.8；——《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速。副井：＝6.788m/s風(fēng)井：＝10.5315m/s表1.6井筒特征1.3井底車場(chǎng)1.3.1確定井底車場(chǎng)的形式本次鉆井開掘的煤礦各井均全部采用大型煤層塔式立井開掘的方式對(duì)煤層進(jìn)行了開拓,煤層的立井性質(zhì)主要是屬于緩沖或橫向傾斜的平面硬質(zhì)煤層,本次鉆井開掘的煤炭運(yùn)輸能力設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力約為120萬t,所以此次本礦主要考慮選用1.5t作為煤炭固定運(yùn)輸?shù)拿禾拷煌ㄟ\(yùn)輸機(jī),其軌型設(shè)計(jì)為24kg/m,主要的運(yùn)煤業(yè)途就是專門用于本礦煤炭的輔助處理和煤炭煤的運(yùn)送,而且這種運(yùn)煤的輸送裝置設(shè)備主要是采用大型的運(yùn)煤皮帶攜帶式的運(yùn)煤機(jī)和輸送電動(dòng)機(jī)。電機(jī)車型號(hào)為XK8-6/11OKBT.1.3.2驗(yàn)算主、副井空、重車線長(zhǎng)度①井筒相互位置的確定井筒的所在位置一般來說不受任何特殊地面地形條件的影響限制,主井的口筒及其中心中點(diǎn)坐標(biāo)分別固定為(517814,3974821),副井筒及其中心中點(diǎn)坐標(biāo)分別固定為(517786,3975290),兩個(gè)圓形井筒之間的若垂直于礦井存車線兩側(cè)方向的井筒距離h則h為35m,平行于礦井存車線兩側(cè)方向的井筒距離l則l為55m。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下框框圖1.3所示:圖1.3井筒相互位置圖1—主井中心線；2—副井中心線；3—副井儲(chǔ)車線兩井筒中心點(diǎn)間的直線距離C為：C＝(4-2)＝70.3m井底車場(chǎng)平面設(shè)計(jì)及平面示意圖如1.2因采用皮帶輸送機(jī)運(yùn)煤，所以主井的重車線可簡(jiǎn)化。a.(4-3)式中：L——空重車線長(zhǎng)，mm——列車數(shù)m=1.5n——每列礦車數(shù)，輛20輛——輛礦車長(zhǎng)，m＝2.4m——電機(jī)車長(zhǎng)m=1.49m——機(jī)車制動(dòng)距離，一般取12～15m，＝15mL空＝L重＝1.5×20×2.4+1.49+13＝91.49mb.材料車線長(zhǎng)度式中：——材料車線長(zhǎng)mm——材料車列車數(shù)m=1n——材料車數(shù)，輛10輛——材料車長(zhǎng)，m=2.4=1×10×2.4=24m井底車場(chǎng)平面示意圖見圖1.1。圖1.4井底車場(chǎng)平面示意圖c.調(diào)車線長(zhǎng)度式中：L——調(diào)車線長(zhǎng)度mm——列車數(shù)m=1n——礦車車數(shù)，輛n=20輛——輛礦車長(zhǎng)度，m=2.4——電機(jī)車長(zhǎng)m=1.49m=1×20×2.4+1.49=52.79m?。篖=53m1.3.3井底車場(chǎng)硐室①中央變電所硐室支護(hù)采用多種形式和材質(zhì)沒有任何特殊要求;各級(jí)電力變電所必須完全保證采用不含可燃性鋼筋砌筑所用材料材質(zhì)作墻體作錨噴支護(hù),如特殊需要?jiǎng)t可選用塑性鋼筋混凝土或者鋼筋塑料石等材質(zhì)作塑性砌筑材料支碹,條件綜合情況如果允許也許即可公開公示考慮是否采用鋼筋塑料石作錨噴支護(hù)。②中央水泵房硐室水泵站機(jī)房硐室擺放位置的結(jié)構(gòu)選擇主要應(yīng)充分考慮以下幾個(gè)因素:a.管線內(nèi)部電纜周期敷設(shè)最短,不僅不但可以有效節(jié)約整條運(yùn)輸管線上的多條電纜,而且可使電線上與管道間的空氣阻力和水對(duì)管線內(nèi)部電壓的影響下降最小,b.一旦井下設(shè)備火災(zāi)或水患;工作人員,設(shè)備損壞后便于及時(shí)撤離,或使用工具便于及時(shí)下放采用井下排水保護(hù)裝置,增加井下的排水保護(hù)能力,迅速有效地排除井下火災(zāi)事故,恢復(fù)正常生產(chǎn)c.具有良好的通風(fēng)條件③井底水倉(cāng)a.水倉(cāng)的容量與數(shù)量水倉(cāng)的日涌水量通常是按每一個(gè)礦井的正常日涌出水量來計(jì)算?！睹旱V安全規(guī)程》這個(gè)規(guī)定,當(dāng)然也就是礦井正常利用的涌水。同時(shí),主要倉(cāng)庫(kù)和水倉(cāng)有效涌出的容積必須不超過小于4h的施工和礦井正常利用涌出的數(shù)量;施工的礦井主要倉(cāng)庫(kù)和水儲(chǔ)存物倉(cāng)內(nèi)部必須包含有施工主要倉(cāng)庫(kù)和礦井副倉(cāng)。例如,當(dāng)一個(gè)被清理的水倉(cāng)正常進(jìn)行清理時(shí),另一個(gè)被清理的水倉(cāng)可以正常地投入使用,特殊的緊急情況下還應(yīng)多次重新開設(shè)一個(gè)被清理的水倉(cāng)。由上述資料可知,本礦的正常涌出量約為180m3/h,且最高涌出量約230m3/h均小于1000m3/h。故其容易：V=8Q=180×8=1440m3式中：V――水倉(cāng)容積。m3Q――礦井正常涌水量，m3/hL=1440/8.5=160mb.水倉(cāng)的支護(hù)形式和特殊