【百灵煤矿180万吨/年矿井初步设计·说明书】 【第二章】
本方案立足于全部利用已施工的井筒，开拓全井田，不再新设井筒。但由于原立井的断面比较小，装备一对16t箕和梯子间以及管道间空间有限，满足不了安全间隔的要求，因此不能作主提升利用。如作为副井，工业场地就会形成二个独立的场地，势必要有比较多的工程需要重复建设（供电、采暖、供水、仓库、办公室等设施），增加矿井建设的投资，而且二个场地相距约1.5km，给矿井生产管理带来许多困难。因此原立井只有作为回风井利用比较合理可行。
第一方案为全部利用原有的三条井筒开拓全井田。但由于原主立井提升量的限制，将立井改为回风井，原副斜井改为胶带主运输井（已施工，平均倾角为24°），原斜风井作为辅助提升的副井（已施工段平均倾角为23°17″）。
本方案主要优点是：
1、可充分利用原有工程，节省工程量和建设费用。
2、立井作为风井，节省了立井井架和井筒装备的费用，并缩短了施工工期。
方案一的主要缺点和存在的问题：
1、原副斜井净宽为4.0m，作为皮带主井后需安装B=1200mm，大倾角强力胶带和胶带检修设备，井筒设备布置间距富余量很小，设备检修时比较困难，而且也不利于提升安全。
2、原斜风井在已施工段上、下起伏太大(倾角度20°～25°之间)，如果作为辅助提升井（串车），需要挑顶卧底，否则井筒内需要多处设置地滚和顶轮，钢丝绳在井筒内上、下跳动，很不利提升
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作业。如果采用改直办法，最高挑顶处需向上掘5.3m，最大卧底处需向下卧底4.7m，从而形成多处大高度，大空间的地方，使井筒支护十分困难，而且回填底板部分也需要加固处理。这样既增加了施工的难度，又延长了工期。
3、原副井已掘至+1200m水平，直接与井底平车场相接。如果将该井筒作为主皮带井就得需延深至+1160m处，留出井底煤仓的高度（40m），还需要掘100m井筒。
但由于井筒延深需要从+1200m井底车场与井筒联接处开口，而且原车场起头处上、下巷道需要特殊加固处理，施工难度大。而且需要从改造为副井的斜风井底打绕道进入车场。
（二）第二方案
在全部利用已施工井筒和车场基础上，再于原副井南侧新开拓一条斜井，作为主提升胶带井，原副斜井作为材料副井，原斜风井作为人员升降副井，原主立井作为回风井。
主要优点是：
1、新开主井从施工和使用上不受原工程的制约，也没有井筒改造施工的困难。而且可根据井筒的作用以及与井下现有巷道的关系，合理布置。
2、庆华公司要求百灵煤炭公司对于百灵矿井的建设要加大力度，尽快建成投产，而制约矿井建设进度的关键是井巷工程的施工进度。目前施工只有副井一条井筒出矸，严重影响井下多头同时施工的出矸提升，因此新主井的设置可兼顾井下3～4个掘进工作面的开掘和出矸，为加快井巷工程施工进度创造了有利条件。
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3、主井设为胶带提升斜井后，可使矿井主运输实现胶带化，减少了运输环节。运输方式单一对于运输的管理、维修更为集中和方便。
4、将原斜风井作为单一的人员提升副井后，减少为材料副井担负混合提升井的提升量，材料副井的提升设备可小型化，节省投资，也比较安全。另外，原斜风井施工不太正规带来的井筒坡度变化大，作为串车提升井需要作大的调整维修（方案一的缺点），但作为提人井，装备架空乘人器可不受坡度变化的限制，不用进行大规模的改造，稍作维修即可利用，节省了时间和改造费用。参见开拓方案比较表2-3-1（只列技术和经济的可比部分）。
经表2-3-1比较分析，第二方案（新井方案）虽然在投资方面多200万元左右，但施工难度比较小、工期短、生产安全性比较高，因此设计推荐第二方案。
五、工业场地的选择
本方案中的矿井开拓是利用已施工井筒，因此工业广场也是利用原有场地。经实际调研和总平面布置，原场地面积和防洪完全可满足新井的工业广场布置要求，不需要再扩大范围。
风井场地为原主立井场地（已形成），作为风井场地完全满足要求，也不存在防洪问题。
六、推荐方案的开拓布置
经过以上的技术经济比较后设计推荐第二方案（新开主斜井方案）。该方案的开拓布置主要特点分述如下：
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矿井开拓方案主要内容比较表
表2-3-1 序号 1 开 拓 方 案 比较内容 ①第一方案（原井筒） 施工技 术条件 施工难度 ①提升井筒少，出矸困难； ②施工头少，工期长。 ②第二方案（新主井） ①提升量大，可多头同时施工，工期相对短。 优点少 ①比② 2 原井筒（尤其是作为副井的按新施工图正规施工，原风井）需要调坡、扩巷，相对容易。 施工很困难。 ①作为主斜井的原副井筒需向下延深128m，并调坡880。（209万元）； 需要重新打一条斜井②作为副井的原风井需调1020m，（610万元）。 坡、挑顶、重新支护607m，（218万元）。 原风井重新维修需8个月，新井施工需10个月，但但提升井筒少，出矸困难，掘进头多，整体时间短整体工程施工时间长（20个（15个月）。 月）。 困难多 3 工程量 及费用 -183.0万元 4 建设工期 +5个月 5 6 生产安全 辅助提升 安全出口为三个，一条副井，安全出口为四个，材料、安全性不如第人员材料混合提升。 人员分井筒提升。 二方案 一条副井混合提升 材料、设备、出矸与人员升降分井筒提升。 提升量小，受到限制。 （一）开拓方式中的井筒布置
鉴于矿井已施工井巷工程的情况，经过分析研究后本方案中利用原副斜井作为本次改扩建工程中的材料副井,装备串车提升设备。
原斜风井经过改造后作为专门的人员升、降井筒，装备连续式架空乘人器。原主立井改造为回风井，井筒内只装备行人梯子间和部分管路。井下+1200m石门车场经过改造后作为辅助运输的井底
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车场（加宽、加长）。这些均为已有工程的改造和利用项目。
由于井型大，产量高，而原主立井井筒作为主提升井利用有困难（前面已有分析叙述），因此根据井下布置和场地条件于原副斜井的南侧补掘一条新的胶带提升的主斜井，装备大倾角强力胶带。斜井均沿煤9层（下层薄煤层，顶、底板完整、坚硬）开掘。（井筒特征后面有叙述）。
（二）井下开发方案总体布置
井田内为多煤层联合布置，并实行多阶段石门——片盘式开采（利用主、副井筒作为上山道，通过阶段石门直接进入顺槽实行片盘式回采）。
1、主提升布置
由于矿井最终开采水平（+900m）距地面垂深较大（656m），因此主井井筒一次到底胶带辅设长度过大（约1700m），后期主运输要求胶带强度过大（需ST4700以上，国内产品达不到要求），而且电机功率也太大，因此主井胶带运输分为前、后期二段。前期主井筒只掘至+1200m水平，设井底煤仓。后期通过+1200m副井井底车场和临时措施工程开掘主运输暗斜井（约长780m）至+900m最终开采水平，设井底煤仓。胶带暗斜井的上口与主斜井井底煤仓上口同水平，然后通过运输巷（短巷）中的转载机将煤转运至+1200m井底煤仓中，由主井胶带二次提出地面。暗斜井开拓延深是通过材料副斜井出矸，因此在施工期间不会影响到矿井+1200m水平以上的正常生产。后期井下主运输为胶带二段提升。
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