确定依据:
倾斜方向的位置:
从保护井筒和工业场地繁荣煤柱损失看 愈靠近浅部
煤柱的尺寸愈小;愈靠近深部 煤柱的损失愈大 因此
井筒沿倾斜方向位于井田中上
走向的位置
a) 井筒沿井田走向的位置应在井田中央 当井田储量不均匀分布时 应在储量分布的中央
以次形成两翼储量比较均衡的双翼井田
应该避免井筒偏于一侧造成单翼开采的不利局面
b) 井筒设在井田中央时 可以使沿井田走向运输工作量小
而井田偏于一侧的相应井下运输工作量比前者要大
c) 井筒设在井田中央时 两翼分配产量比较均衡
两翼开采结束的时间比较接近
d) 井筒设在井田中央时 两翼风量分配比较均衡 通风线路短 通风阻力小
综合考虑
主副井筒位置选在井田走向中央位置 位于倾向中上部
风井井口位置的选择: 风井井口位置的选择 应在满足通风要求的前提下 与提升井筒的贯通距离较短 并应利用各种煤柱
有条件时风井的井口也可以布置在煤层露头以后
综合考虑
本矿井的风井沿走向布置在井田的边界中部
图4-1主井断面图
Fig.4-1 Main shaft cross-section fig
主井净直径5.5m 提升容器为9t箕斗一对
采用Jkm4×4(Ⅱ)型多绳磨擦轮提升机 配JRZ170/49-16型绕线式异步电动机两台 每台1000KW
最大提升速度为7.38m/s
该提升设备担负本矿全部煤炭提升
图 4-2副井断面图
Fig.4-2 Auxiliary shaft cross-section fig 副井净直径7.0m
提升容器为一吨双层四车多绳罐笼一对(一宽一窄) 采用Jk.25×4(Ⅱ)型多磨擦轮提升机 配JRZ500-12型绕线异步电动机两台 每台500KW
最大提升速度8.02m/s
副井每次提升或下放四辆重车时 另一侧必须配四辆空车
下放液压支架时其重量限制在10.5t以内(包括平板车重) 另一侧必须配两辆重车
图4-3风井断面图
Fig.4-3Air shaft cross-section fig 风井位于井田上部边界中部 净直径6.0m用于排风 同时做为安全出口
4.2 开采水平的设计 4.2.1 水平划分的原则 确定原则:
1) 根据《煤炭工业设计规范》规定:
(1)90万t的矿井第一水平服务年限不得小于20年 缓倾斜煤层的阶段垂高为200-350m; (2)条件适宜的缓倾斜煤层 宜采用上下山开采相结合的方式; (3)近水平多煤层开采 当层间距不大时
宜采用单一水平开拓
2)根据煤层赋存条件及地质构造 煤层的倾角不同对阶段高度的影响较大 本井田的属于缓倾斜煤层 其平均倾角为14°
煤层标高从-750m标高到-300m标高
根据《煤炭工业设计规范》规定缓倾斜煤层的阶段垂高为200~350m 故划分为两个阶段
再结合本井田的煤层标高差较小 阶段斜长较短的实际情况 宜采用单水平上下山开采
3)根据生产成本 阶段高度增大 全矿井水平数目减少 水平储量增加
分配到每t煤的折旧费减少
但阶段长度大会使一部分经营费相应增加
其中随着阶段增大而减少的费用有:井底车场及硐室、运输大巷、回风大巷、石门及采区车场掘进费、设备购置及安装费用等;相应增加的费用有:沿上山的运输费、通风费、提升费、倾斜巷道的维修费
此外还延长生产时间、增加初期投资
因此要针对矿井的具体条件提出几个方案进行经济技术比较 选择经济上合理的方案
4)根据水平接替关系 在上一水平减产前 新水平即作好准备
因此一个水平从投产到减产为止的时间 必须大于新水平的准备时间 正常情况下
大型矿井的准备时间要1.5~2年
井底车场、石门及主要运输大巷亦需要1.5~2年 延伸井筒需要1年
合计需要4~5年的时间
开拓延伸加上水平过渡需要7~9年 所以每个矿井在确定水平高度时
必须使开采时间大于开拓延伸加上水平过渡所需要的时间
根据《煤炭工业矿井设计规范》:当煤层倾角大于12度时 宜采用走向长壁采煤法
本矿井煤层倾角平均为14度 故采用走向长壁采煤法
4.2.2 开采水平的划分 根据本井田的实际情况 以及煤层赋存的条件
提出两个在技术上可行的方案 :
方案一:采用立井单水平上下山开采 总的来说
两个方案再在技术术上均可行 各有优缺点
需要通过经济比较 才能确定其优劣
首先对下阶段的巷道布置在技术上比较两方案的优缺点 详见表4-2
表4-2两种开拓方案的技术分析表
Tab.4-2 two kind of development plan technical analytical table 方案
方案一:采用立井单水平上下山开采
方案二:采用立井双水平加暗斜井上山开采 优 点
(1)开拓巷道工程量小 两阶段共用一组大巷和平巷 掘进率较低
(2)提升运输距离较短 (3)保护煤柱损失少 可以提高回采率
(4) 下山阶段辅助运输容易 (1) 采准巷道施工容易 工艺简单
(2) 对工作面通风有利 可以避免下行风带来的缺点 通风费用较少
(3) 对于煤炭的回采有利 (4) 延伸井筒的施工比较方便
缺 点
(1) 施工技术复杂 设备要求多
(2) 掘进速度慢 掘进费用高 (3) 下山开采
工作面生产难度增加 排水困难
(4)顺槽内运输费用较高 生产费用较高
(5)两顺槽间风压差别较大 通风困难
(1)开拓巷道工程量大 增加准备时间
(2)提升能力小 动力消耗大 提升费用高 (3)风路长 风阻大 通风费用高
(4)暗斜井的维护较为困难 维护费用高
对于两个方案进行经济比较: 因两个方案划分的采区基本相同 所以采区上山的经济比较可以忽略不计 具体比较如下:
图4-4立井开拓方案一
Fig. 4-4 vertical shaft development planNo.1
图4-5立井开拓方案二
Fig.4-5 Vertical shaft development plan No.2
表4-3案一 单水平上下山开采
Table 4-3 pioneering single-level downhill 项目 工程量 单价 费用
运输提升 万t