第二部分礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)

第二部分礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)第一節(jié)井田開(kāi)拓方案第二節(jié)工業(yè)廣場(chǎng)位置設(shè)計(jì)第三節(jié)井筒（硐）設(shè)計(jì)第四節(jié)水平大巷設(shè)計(jì)第五節(jié)礦井開(kāi)拓方案比較第一節(jié)井田開(kāi)拓方案礦井開(kāi)拓方式分類(lèi)立井：直接與地面想通的直立巷道平硐：直接與地面相通的水平巷道斜井：與地面直接相通的傾斜巷道，有井底車(chē)場(chǎng)斜硐：與地面直接相通的傾斜巷道，沒(méi)有井底車(chē)場(chǎng)一、立井開(kāi)拓1、立井開(kāi)拓的井筒配置

立井開(kāi)拓，一般有一個(gè)主井和一個(gè)副井，也有多個(gè)副井的情況。

《煤礦安全規(guī)程》第18條規(guī)定：每個(gè)生產(chǎn)礦井必須至少有2個(gè)能行人的通達(dá)地面的安全出口，各個(gè)出口間的距離不得小于30m。

（1）主立井的要求①30萬(wàn)噸以下礦井，可用罐籠；其他井型的礦井采用箕斗。②主立井箕斗井兼作進(jìn)風(fēng)井時(shí)，井筒中的風(fēng)速不得大于6m/s；兼作回風(fēng)井時(shí)，必須有完善的封閉措施，漏風(fēng)率不得超過(guò)15%，并應(yīng)有可靠的降塵措施。

（2）副立井的要求①副立井一般為進(jìn)風(fēng)井。②現(xiàn)代化大型礦井裝備兩套提升設(shè)備，一套為雙車(chē)雙層罐籠，另一套為雙層單車(chē)罐籠帶重錘。③綜采礦井，在副井中要裝備一個(gè)寬罐籠，凈寬一般要達(dá)到1.5m。單層單車(chē)罐籠箕斗2、立井開(kāi)拓分類(lèi)二、斜井開(kāi)拓

斜井開(kāi)拓是利用直通地面的傾斜井巷作為主副井的開(kāi)拓方式。

按斜井與井田內(nèi)劃分方式的配合不同，可分為集中斜井和片盤(pán)斜井兩大類(lèi)。斜井多水平上山式開(kāi)拓井田劃分為階段開(kāi)采時(shí)，集中斜井也稱(chēng)為階段斜井，圖為階段斜井的基本形式，緩斜煤層，2層，劃分2個(gè)階段，設(shè)2個(gè)開(kāi)采水平，每個(gè)上山階段劃分為4個(gè)采區(qū)。片盤(pán)斜井開(kāi)拓片盤(pán)斜井開(kāi)拓是最簡(jiǎn)單的開(kāi)拓方式，井田沿煤層傾向按標(biāo)高劃分為數(shù)個(gè)分段，每段相當(dāng)于采區(qū)的一個(gè)區(qū)段，稱(chēng)為片盤(pán)。1、斜井開(kāi)拓的井筒配置（1）井筒的數(shù)目采用斜井開(kāi)拓時(shí)，一般開(kāi)掘的井筒數(shù)目較多。新建礦井一般在井田走向中部開(kāi)鑿一對(duì)斜井作為主井和副井新建的特大型或大型斜井，根據(jù)需要可以開(kāi)掘兩個(gè)副斜井。

用斜井開(kāi)拓的生產(chǎn)礦井，隨生產(chǎn)發(fā)展及開(kāi)采向深部擴(kuò)展，可以增開(kāi)副斜井或主斜井。

（2）井筒斷面斜井?dāng)嗝娑酁楣靶?，斷面大小?yīng)根據(jù)提運(yùn)設(shè)備類(lèi)型、下井設(shè)備外形最大尺寸、管纜布置、人行道寬度、操作維修要求及所需通過(guò)風(fēng)量確定。裝有帶式輸送機(jī)的斜井兼作回風(fēng)井時(shí)，風(fēng)速不得超過(guò)6m/s，兼作進(jìn)風(fēng)井時(shí)，風(fēng)速不得超過(guò)4m/s，并要采取必要的安全技術(shù)措施。（3）設(shè)備提升方式（設(shè)備）斜井傾角箕斗提升α=25°～35°串車(chē)提升α≤25°無(wú)極繩提升α≤10°膠帶輸送機(jī)提升α≦16°（新型大傾角皮帶：28°）主斜井提升設(shè)備適應(yīng)條件提升方式（設(shè)備）斜井傾角串車(chē)提升α≤25°無(wú)極繩提升α≤10°無(wú)軌膠輪車(chē)α=4-6°卡軌車(chē)、齒軌車(chē)、單軌吊車(chē)α≤12°副斜井提升設(shè)備適應(yīng)條件無(wú)軌膠輪車(chē)（4）井筒的方向①沿層斜井（α煤＝α井）②穿層斜井（α煤≠α井）③其他方向2、斜井開(kāi)拓方式分類(lèi)

斜井開(kāi)拓時(shí)，根據(jù)井田再劃分方式和階段內(nèi)布置形式可組合成多種開(kāi)拓方式：

斜井單水平分區(qū)式

斜井單水平分帶式

斜井多水平分區(qū)式

斜井多水平分段式

片盤(pán)斜井開(kāi)拓等。三、平硐開(kāi)拓

平硐開(kāi)拓是最簡(jiǎn)單最有利的開(kāi)拓方式；

就是從地表開(kāi)掘水平巷道進(jìn)入山體或丘陵內(nèi)的煤層；

以一條主平硐擔(dān)負(fù)運(yùn)煤、運(yùn)料、出矸、行人、排水、進(jìn)風(fēng)和敷設(shè)管線(xiàn)等任務(wù)。在井田上部回風(fēng)水平開(kāi)回風(fēng)平硐或回風(fēng)井擔(dān)負(fù)回風(fēng)任務(wù)；

平硐開(kāi)拓的突出特點(diǎn)是不設(shè)井底車(chē)場(chǎng)，井下出煤由平硐直接外運(yùn)1、走向平硐1-主平硐2-盤(pán)區(qū)上山

一般沿煤層走向開(kāi)掘在底板巖石中，也可以沿煤層掘進(jìn)。

從走向平硐掘石門(mén)進(jìn)入每個(gè)采區(qū)。

走向平硐工程量小、投資省、出煤快，但只能單翼開(kāi)采，限制了礦井生產(chǎn)能力2、垂直（斜交）平硐

從地面垂直（或傾斜）煤層走向掘進(jìn)平硐到達(dá)煤層或煤層底板，然后沿煤層或底板巖石向井田兩側(cè)掘運(yùn)輸大巷，并準(zhǔn)備采區(qū)。

3、階梯平硐

當(dāng)?shù)匦胃卟钶^大，主平硐以上煤層垂高過(guò)大時(shí)，可以把其分為幾個(gè)階段，分別用不同標(biāo)高的平硐開(kāi)拓，稱(chēng)為階梯平硐。四、斜硐開(kāi)拓

斜硐開(kāi)拓兼具斜井開(kāi)拓和平硐開(kāi)拓布置的特點(diǎn)。即用斜井開(kāi)掘、采用平硐式無(wú)井底車(chē)場(chǎng)連接大巷的布置方式。斜硐的傾角一般在6°以下。五、綜合開(kāi)拓綜合開(kāi)拓方式特點(diǎn)斜井-立井立井井筒短，提升速度快，比斜井串車(chē)提升能力大而擔(dān)負(fù)提煤任務(wù)。又利用斜井施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)快，井筒裝備簡(jiǎn)單、人員上下方便和安全等優(yōu)點(diǎn)，用斜井作副井擔(dān)負(fù)輔助提升和兼作安全出口。平硐-斜井平硐開(kāi)拓的礦井，可以在煤層露頭開(kāi)掘淺部斜井做安全出口和回風(fēng)井。平硐-立井平硐開(kāi)拓的礦井，立井作為專(zhuān)用進(jìn)風(fēng)井，縮短通風(fēng)線(xiàn)路長(zhǎng)度。且立井延深后還可擔(dān)負(fù)后期主平硐水平以下煤炭的提升任務(wù)。六、分區(qū)域開(kāi)拓1雙主斜井；2雙巖石運(yùn)輸大巷；3分區(qū)主要運(yùn)輸大巷；4分區(qū)煤倉(cāng)；5工作面；6煤層露頭；7分區(qū)境界；8井田境界；Noi分區(qū)副立井

分區(qū)域開(kāi)拓可以看作是綜合開(kāi)拓的特例

即將特大型礦井井田分成若干個(gè)具有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)的開(kāi)采區(qū)域，并共用主井的開(kāi)拓方式第二節(jié)工業(yè)廣場(chǎng)位置設(shè)計(jì)

合理選擇礦井工業(yè)廣場(chǎng)的位置，其實(shí)質(zhì)為礦井井筒（硐）位置的設(shè)計(jì)；

對(duì)于井下開(kāi)拓部署、地面設(shè)施布局及運(yùn)輸線(xiàn)路布置有著決定性的影響；

不僅能減少初期井巷工程量，縮短建井工期，減少工業(yè)場(chǎng)地占地面積和煤炭損失，降低運(yùn)輸費(fèi)用，節(jié)省投資，而且對(duì)礦井迅速達(dá)產(chǎn)和正常生產(chǎn)接替，提高礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益起著十分重要的作用。

充分利用荒山、坡地、劣地，盡可能不占良田、少占農(nóng)田，不妨礙農(nóng)田水利建設(shè)；

盡量避免拆遷村莊及改道河流，也不要占用重要文化古跡和園林。

盡量達(dá)到以下要求：少占田、少壓煤、少工程，易安全、易建設(shè)、易發(fā)展，顧及井下的開(kāi)采有利、顧及地面的布置合理安全、顧及井筒的開(kāi)鑿與維護(hù)。一、沿井田走向有利的位置

當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而含量分布均勻時(shí)，沿井田走向的有利位置是將工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田中央；

當(dāng)井田兩翼儲(chǔ)量分布不均勻時(shí)，宜布置在儲(chǔ)量分布的中央，使井田兩翼儲(chǔ)量分布比較均衡。

具有以下優(yōu)點(diǎn)：沿井田走向的運(yùn)輸工作量最小，運(yùn)輸費(fèi)用最少。

配風(fēng)量比較均衡，通風(fēng)線(xiàn)路較短，通風(fēng)阻力較小。

兩翼產(chǎn)量比較均衡，兩翼開(kāi)采的年限和結(jié)束的時(shí)間均接近，有利于水平接替。二、沿井田傾向有利的位置

對(duì)不同開(kāi)拓方式的礦井，沿井田傾向有利的工業(yè)廣場(chǎng)位置分不同的情況。（1）平硐開(kāi)拓主要取決于地形條件。（2）斜井開(kāi)拓時(shí)，工業(yè)廣場(chǎng)的位置主要是選擇合適的層位、傾角、井口和井底位置。（3）立井開(kāi)拓時(shí)，確定工業(yè)廣場(chǎng)沿井田傾向位置的原則是：石門(mén)工程量少、早出煤、少壓煤。三、考慮井筒（硐）穿層的合理位置

井筒沿垂直方向穿過(guò)地層時(shí)，應(yīng)盡可能滿(mǎn)足以下條件：

（1）使井筒通過(guò)的表土和巖層具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件，盡可能不通過(guò)流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。

（2）為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù)，井筒應(yīng)避開(kāi)受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及可能受采動(dòng)影響的地段。

（3）井筒位置應(yīng)使井底車(chē)場(chǎng)附近有較好的圍巖條件，有利于井底大斷面硐室的掘進(jìn)和維護(hù)。

（4）將井筒設(shè)在井田內(nèi)的薄煤帶、無(wú)煤帶或煤質(zhì)較差的地段，以減少保護(hù)井筒煤柱損失。四、多樣化考慮

（1）多樣性。礦井綜合開(kāi)拓，尤其是斜井-立井開(kāi)拓方式的優(yōu)勢(shì)，給工業(yè)廣場(chǎng)位置的選擇帶來(lái)了革新，體現(xiàn)在緊湊性、多個(gè)小型廣場(chǎng)、工業(yè)區(qū)分離等特點(diǎn)。

（2）靈活性。結(jié)合礦區(qū)井上、下地質(zhì)、地形重點(diǎn)，靈活選擇工業(yè)廣場(chǎng)位置，不僅僅局限于考慮儲(chǔ)量中心，要優(yōu)先重點(diǎn)考慮無(wú)煤區(qū)、煤層不可采區(qū)、煤柱區(qū)。第三節(jié)井筒（硐）設(shè)計(jì)一、立井井筒設(shè)計(jì)1、井筒斷面形狀

在我國(guó)煤礦中，井筒有矩形、圓形等形式，立井井筒一般都采用混凝土、鋼筋混凝土、噴射混凝土、料石或預(yù)制砌塊砌壁的圓形斷面。2、提升容器的選擇（1）箕斗容量和規(guī)格的確定箕斗的一次合理提升量q按下式計(jì)算：（2-1）（2-2）T―一次提升循環(huán)時(shí)間，s／次。一次提升循環(huán)時(shí)間T可按下式計(jì)算：（2-3）Vm―實(shí)際最大提升速度，m/s；實(shí)際最大提升速度不得超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的速度。立井提升物料時(shí)，提升容器的最大速度不得超過(guò)下式所求數(shù)值：（2-4）a―速度乘數(shù)，對(duì)一般交流電機(jī)拖動(dòng)的提升設(shè)備，可取速度乘數(shù)a=1.2。vp―提升平均速度，m/s：

根據(jù)求得的一次合理提升量q和松散煤的重力密度，即可選用相應(yīng)的箕斗。箕斗的有效載重量，現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)有4t、6t、8t、12t、16t、20t。在選用箕斗時(shí)，應(yīng)在不加大提升機(jī)功率和井筒直徑的前提下，盡量采用大容量的箕斗，以降低提升速度，節(jié)省電耗。（2）罐籠規(guī)格的確定

罐籠的規(guī)格應(yīng)先根據(jù)礦井選用的礦車(chē)規(guī)格進(jìn)行初選，然后再根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，按下列要求進(jìn)行驗(yàn)算。

①按最大班工人下井時(shí)間驗(yàn)算按40min內(nèi)將最大班的下井工人運(yùn)送完畢的要求進(jìn)行驗(yàn)算，即：T―提升人員時(shí)一次提升循環(huán)時(shí)間，按公式（2-2）計(jì)算。如最大速度Vm超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的提人最大速度12m/s時(shí)，T應(yīng)按Vm=12m/s，計(jì)算；n0―所選罐籠每罐提升人員數(shù)；n―最大作業(yè)班下井工人數(shù)。②按最大班凈作業(yè)時(shí)間不超過(guò)5h驗(yàn)算

對(duì)于提升任務(wù)較重，礦井深度較大的大型礦井的副井，除應(yīng)滿(mǎn)足升降人員的要求外，還要根據(jù)最大作業(yè)班提升總時(shí)間不應(yīng)超過(guò)5h進(jìn)行驗(yàn)算。

最大作業(yè)班提升總時(shí)間包括：最大班升降工人時(shí)間，按工人升降井時(shí)間的1.5倍計(jì)算；而升降其它人員時(shí)間，按20％計(jì)算；提升矸石，按日出矸量的50%；運(yùn)送坑木、支架，按日需要的50%；

（3）井筒斷面布置（4）通風(fēng)校核

由提升容器和井筒裝備確定的井筒凈直徑，必須按照《煤礦安全規(guī)程》的要求進(jìn)行通風(fēng)校核，使井筒內(nèi)的風(fēng)速不大于允許的最高風(fēng)速，即：二、立井硐室設(shè)計(jì)

一般首先根據(jù)硐室的用途，合理選擇硐室內(nèi)需要安設(shè)的機(jī)械和電器設(shè)備；然后根據(jù)已選定的機(jī)械和電氣設(shè)備的類(lèi)型和數(shù)量，確定硐室的形式及其布置；最后再根據(jù)這些設(shè)備安裝、檢修和安全運(yùn)行的間隙要求以及硐室所處圍巖穩(wěn)定情況，確定出硐室的規(guī)格尺寸和支護(hù)結(jié)構(gòu)。1、罐籠立井井筒與井底車(chē)場(chǎng)連接處（馬頭門(mén)）馬頭門(mén)實(shí)景圖豎井井筒與井底車(chē)場(chǎng)的聯(lián)接處。形狀似馬頭，是礦巖、設(shè)備、材料和人員的轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)。（1）有關(guān)規(guī)定

寬度應(yīng)不小于900mm。連接處巷道的高度和長(zhǎng)度，應(yīng)滿(mǎn)足通過(guò)最長(zhǎng)材料及罐籠同時(shí)進(jìn)出車(chē)層數(shù)的要求，并應(yīng)盡量減少通風(fēng)阻力，其凈高應(yīng)不小于4.5m，長(zhǎng)度應(yīng)不小于5m。連接處井筒兩側(cè)（進(jìn)出車(chē)側(cè)）應(yīng)設(shè)人行通道互相聯(lián)絡(luò)。（2）連接處形狀（3）連接處尺寸的確定①高度的確定

連接處高度，主要取決于下放材料的長(zhǎng)度和下放方式、罐籠層數(shù)、進(jìn)出車(chē)及上下人員方式等因素。

若長(zhǎng)材料下放采用吊在罐籠底的方式，連接處的有效高度Hm、（軌面至巷道頂?shù)膬舾撸┛砂词接?jì)算后，并考慮其它因素綜合確定，但凈高應(yīng)不小于4.5m

α-下放材料時(shí)，材料與水平面的夾角。若取a=45°，代入上式則得近似計(jì)算公式：②平面尺寸的確定

連接處平面尺寸包括長(zhǎng)度和寬度

長(zhǎng)度L是指井筒兩側(cè)道岔（對(duì)稱(chēng)道岔或單開(kāi)道岔）基本軌起點(diǎn)之間的距離，它主要取決于連接處的設(shè)備布置、進(jìn)出車(chē)方式及線(xiàn)路布置

寬度B取決于井筒裝備及斷面布置和兩側(cè)人行道的寬度馬頭門(mén)的長(zhǎng)度計(jì)算公式：馬頭門(mén)的寬度按下式計(jì)算：1-井筒中心線(xiàn)；2-提升中心線(xiàn)；3-罐籠；4-等候室通道；5-對(duì)稱(chēng)道岔與直線(xiàn)段連接的切線(xiàn)交點(diǎn)；6-搖臺(tái)臂活動(dòng)軌中心線(xiàn)；7-單式阻車(chē)器輪擋面；8-復(fù)式阻車(chē)器前輪擋面；9-復(fù)式阻車(chē)器后輪擋面；10-信號(hào)硐室

搖臺(tái)：為一段可擺動(dòng)軌道,一端繞固定軸擺動(dòng),另一端當(dāng)罐籠停好后搖尖搭接在罐籠邊緣的導(dǎo)軌襯上,搖臺(tái)邊接了罐內(nèi)與車(chē)場(chǎng)中的軌道,搖臺(tái)便于礦車(chē)進(jìn)出罐籠.對(duì)稱(chēng)道岔：是我國(guó)煤礦窄軌鐵路道岔的一種類(lèi)型，是窄軌道鐵路線(xiàn)路連接的基本設(shè)備，對(duì)稱(chēng)道岔由主線(xiàn)向兩側(cè)分為兩條線(xiàn)路。

阻車(chē)器：是在礦車(chē)自溜運(yùn)行軌道上阻止礦車(chē)運(yùn)行用的設(shè)備，它分單式阻車(chē)器和復(fù)式阻車(chē)器兩種。前者有一對(duì)阻爪，后者有兩對(duì)阻爪，兩對(duì)阻爪之間間隔一定距離。復(fù)式阻車(chē)器又叫限數(shù)阻車(chē)器，它能限制開(kāi)啟一次阻車(chē)器通過(guò)的礦車(chē)數(shù)量，以便放行一定數(shù)量的礦車(chē)。（4）連接處斷面形狀及支護(hù)

連接處斷面形狀，主要取決于圍巖性質(zhì)及壓力顯現(xiàn)形式，一般多采用半圓拱形斷面；

當(dāng)頂壓和側(cè)壓較大時(shí)，可采用馬蹄形斷面；

當(dāng)頂壓、側(cè)壓及底壓均較大時(shí)，可采用橢圓形、封閉形斷面。

通常采用料石或混凝土等不燃性材料支護(hù)，支護(hù)厚度為400～600mm。

當(dāng)圍巖穩(wěn)定、節(jié)理、裂隙不發(fā)育時(shí)，可考慮采用錨噴聯(lián)合支護(hù)

當(dāng)圍巖不穩(wěn)定、地壓大或連接處高度及寬度均較大時(shí)，可采用鋼筋混凝土支護(hù)

當(dāng)連接處位于膨脹性巖層中，可采用錨噴或加金屬網(wǎng)作臨時(shí)支護(hù)，然后再砌筑永久支護(hù)2、井底煤倉(cāng)及箕斗裝載硐室

井底煤倉(cāng)：井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)用于貯存煤炭的垂直或傾斜硐室。井底煤倉(cāng)主要起中轉(zhuǎn)作用，在主皮帶檢修等情況下不能往地面提煤時(shí)來(lái)自工作面的煤有個(gè)去處，井下可以繼續(xù)生產(chǎn)。也能在工作面檢修井下不出煤時(shí)主皮帶從煤倉(cāng)繼續(xù)往地面提煤。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、運(yùn)、銷(xiāo)相獨(dú)立，提高生產(chǎn)效率。

箕斗裝載硐室：連接井筒和井底煤倉(cāng)，裝有將煤炭、礦石或矸石自動(dòng)裝入提升箕斗的裝載設(shè)備的硐室。（1）有關(guān)規(guī)定

用箕斗提煤時(shí)，井底煤倉(cāng)有效容量，中型礦井一般按提升設(shè)備0.5～1小時(shí)提煤量計(jì)算，大型礦井一般按提升設(shè)備1～2小時(shí)提煤量計(jì)算。煤倉(cāng)位置一般設(shè)在運(yùn)輸水平的下部。當(dāng)大巷用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸或有其他特殊情況時(shí)，經(jīng)過(guò)比較也可設(shè)在運(yùn)輸水平的上部。當(dāng)用箕斗提升兩個(gè)以上煤種時(shí)，可設(shè)置不同煤種的專(zhuān)用煤倉(cāng)。（2）井底煤倉(cāng)及箕斗裝載硐室布置井底煤倉(cāng)形式（3）箕斗裝載硐室的設(shè)計(jì)

由于箕斗裝載硐室與井筒連接在一起且服務(wù)于生產(chǎn)全過(guò)程，施工時(shí)圍巖暴露面積較大，所以應(yīng)布置在沒(méi)有含水層、沒(méi)有地質(zhì)構(gòu)造、圍巖堅(jiān)固的地方，以便于施工和維護(hù)。

當(dāng)大巷采用礦車(chē)運(yùn)輸時(shí)，裝載硐室布置于井底車(chē)場(chǎng)生產(chǎn)水平之下；

當(dāng)采用輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí)，硐室位于井底車(chē)場(chǎng)生產(chǎn)水平以上。

根據(jù)箕斗在井下裝載和地面卸載的位置和方向，硐室有同側(cè)裝卸式（裝載與卸載的位置和方向在同一側(cè)進(jìn)行）和異側(cè)裝卸式（轉(zhuǎn)載與卸載的位置和方向在相反一側(cè)進(jìn)行）之區(qū)分。

每類(lèi)又分為通過(guò)式和非通過(guò)式兩種。當(dāng)硐室位于中間生產(chǎn)水平，同時(shí)在兩個(gè)水平出煤時(shí)，采用通過(guò)式；當(dāng)硐室位于礦井最終生產(chǎn)水平或固定水平時(shí)，采用非通過(guò)式。

主井內(nèi)僅有一套箕斗提升設(shè)備時(shí)，箕斗裝載硐室為單側(cè)式（硐室位于井筒一側(cè)）；若有兩套箕斗提升設(shè)備時(shí)，裝載硐室為雙側(cè)式（井筒兩側(cè)設(shè)箕斗裝載硐室）。

箕斗裝載硐室的斷面形狀多為矩形，當(dāng)巖性差、地壓大時(shí)亦可采用半圓拱形。

箕斗裝載硐室的尺寸，主要根據(jù)所選的裝載設(shè)備的型號(hào)、設(shè)備布置形式和各安全間隙要求來(lái)確定。

井筒中心線(xiàn)距離裝載硐室中心距離A值取決于翻車(chē)機(jī)硐室或卸載硐室與井筒間巖柱的穩(wěn)定性。若為傾斜煤倉(cāng)，則與煤倉(cāng)容積、煤倉(cāng)底板傾角（一般50～55°）有關(guān)，一般為A=9～16m。若為垂直煤倉(cāng)，A=15～40m。

箕斗裝載硐室的支護(hù)可用素混凝土和鋼筋混凝土，其支護(hù)厚度取決于硐室所處圍巖的穩(wěn)定性和地壓的大小。

一般圍巖較好、地壓較小的，僅布置一套裝載設(shè)備的箕斗裝載硐室，可采用C15～C20，300-500mm厚的素混凝土支護(hù)；

當(dāng)圍巖較松軟、地壓較大又布置有兩套裝載設(shè)備的箕斗裝載硐室，可采用C15～C20，厚400～500mm鋼筋混凝土支護(hù)。（4）井底煤倉(cāng)設(shè)計(jì)

井底煤倉(cāng)目前有傾斜煤倉(cāng)和垂直煤倉(cāng)兩種形式。

傾斜煤倉(cāng)的一側(cè)應(yīng)設(shè)人行通道，寬為1.0m左右，內(nèi)設(shè)臺(tái)階及扶手以便行人。在煤倉(cāng)與人行道間墻壁上設(shè)檢查孔，寬×高為500mm×200mm。檢查孔上設(shè)鐵門(mén)，以檢查煤倉(cāng)磨損和處理堵倉(cāng)事故。

垂直煤倉(cāng)底部收縮成圓錐形或雙曲面形，設(shè)計(jì)為錐形斷面時(shí)應(yīng)設(shè)壓氣破拱裝置，以免堵倉(cāng)。

并非煤倉(cāng)的容積越大越好，其合理容積可按下式計(jì)算：煤倉(cāng)的支護(hù)根據(jù)巖性不同有多種形式。煤倉(cāng)開(kāi)在中硬巖層內(nèi)時(shí)，傾斜煤倉(cāng)用C20素混凝土支護(hù)，厚度取250～350mm；垂直煤倉(cāng)可用錨噴支護(hù)或C20素混凝土支護(hù)，素混凝土支護(hù)時(shí)可取300～400mm，錨噴支護(hù)應(yīng)根據(jù)直徑的大小進(jìn)行設(shè)計(jì)。

當(dāng)井底煤倉(cāng)位于軟弱巖層中（或煤層中）時(shí)，一般采用鋼筋混凝土支護(hù)。

煤倉(cāng)底板應(yīng)采用耐沖擊、耐磨且光滑的材料鋪底。

直立煤倉(cāng)的鋪底材料可采用鐵屑混凝土和石英砂混凝土，標(biāo)號(hào)不小于C20，厚度80～150mm。

傾斜煤倉(cāng)鋪底材料多用鋼軌，一般用15～24kg/m鋼軌正反交底布置或軌頭向上布置，其間隙可充填普通混凝土或石英砂混凝土。三、斜井井筒設(shè)計(jì)1.斜井井筒斷面布置（1）礦車(chē)串車(chē)提升斜井井筒的斷面布置

中、小型斜井采用串車(chē)提升時(shí)，一般要設(shè)兩個(gè)井筒

階段斜井的主井一般布置雙軌。

階段斜井的副井一般布置單軌。

片盤(pán)斜井一般均按單軌設(shè)計(jì)。

井筒斷面布置包括軌道、人行道、水溝和管路等。（2）箕斗料井井筒斷面布置

箕斗提煤容量大、速度快、輔助工序較之斜井串車(chē)提升簡(jiǎn)單，一般在大、中型礦井采用，并且都為雙箕斗雙鉤提升，井筒內(nèi)不設(shè)管路（灑水管除外）和電纜?；沸本臄嗝娉叽缰饕曰返暮侠聿贾脼橐罁?jù)。斜井箕斗（3）膠帶輸送機(jī)斜井井筒斷面布置

膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸具有連續(xù)、可靠、運(yùn)量大的優(yōu)點(diǎn)，一般用于大型礦井。為了檢修膠帶機(jī)和井內(nèi)其他設(shè)施，斜井井筒內(nèi)除布置膠帶機(jī)外還應(yīng)鋪設(shè)檢修道和人行道。膠帶輸送機(jī)

歸納串車(chē)提升、箕斗提升和膠帶機(jī)運(yùn)輸三種斜井井筒斷面設(shè)計(jì)方法，決定斷面尺寸大小的主要因素：

1、設(shè)備尺寸的大小

2、提升設(shè)備之間的安全間隙

3、

提升設(shè)備與支架之間的安全間隙大小

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，兩提升設(shè)備間的最突出部分間隙不應(yīng)小于0.2m；鋼絲繩膠帶機(jī)（或普通托滾式膠帶機(jī)）與其他提升沒(méi)備最突出部分的間隙不應(yīng)小于0.7m。對(duì)于提升設(shè)備與支架，當(dāng)支護(hù)形式采用錨噴支護(hù)或料石、混凝土整體支架、木材或鋼筋混凝土構(gòu)件支架，其間隙均不應(yīng)小于0.3m；當(dāng)采用鋼絲繩膠帶機(jī)運(yùn)送人員時(shí)，膠帶的表面距支架頂部（垂直方向）一般不應(yīng)小于0.8m。2.斜井井內(nèi)設(shè)施（1）水溝

為避免井筒內(nèi)流水沖刷道床，保持道面干燥清潔，斜井井筒內(nèi)一般均需設(shè)水溝。

水溝應(yīng)以混凝土澆筑，除沿井筒軸向設(shè)置主水溝外，還應(yīng)在含水層下方、井筒與井底車(chē)場(chǎng)連接處附近以及膠帶機(jī)斜井接頭硐室等位置處設(shè)置橫向水溝。

斜井水溝斷面可參考平巷水溝斷面選取，坡度取井筒傾角。（2）人行道、行人臺(tái)階與扶手

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：

斜井人行道的寬度必須不小于700mm，同時(shí)修筑躲避硐室。

為安全起見(jiàn)，煤礦斜井標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)之人行道寬度一般按800mm考慮。

非人行道側(cè)的寬度，取300mm以上。提人車(chē)的斜井井筒，其井口上部和井筒下部乘車(chē)平臺(tái)處，人行道同時(shí)還兼做臺(tái)站用。

此處人車(chē)的最外邊緣至巷道壁面的距離應(yīng)不小于1000mm，上下站臺(tái)的長(zhǎng)度應(yīng)以不小于一組人車(chē)的總長(zhǎng)度的1.5～2.0倍為佳。

斜井標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，兩車(chē)輛之間的安全間隙均應(yīng)大于200mm。

如600mm軌距，采用斜井人車(chē)時(shí)，兩軌道中心距為1250mm，安全間隙為210mm；900mm軌距時(shí)，采用人車(chē)的兩軌道中心距為1600mm，安全間隙為260mm。

斜井井筒的人行道按規(guī)定還需設(shè)置人行臺(tái)階和扶手。合階可用料石或混凝土預(yù)制塊砌筑，也可以用混凝土整體澆筑而成。

斜井傾角在15～30°時(shí)，需設(shè)置欄桿或扶手；傾角為30～40°時(shí)，需設(shè)欄桿和扶手，當(dāng)傾角大于45°時(shí)，則需設(shè)置梯子間，以確保人員上下的安全。扶手一般用木材、塑料管或鐵管制作，其安設(shè)高度為90mm，距巷道側(cè)壁約為80～100mm。（3）井內(nèi)躲避硐室

斜井井筒內(nèi)每間隔一定距離必須設(shè)置躲避硐室。躲避硐室一般設(shè)在人行道的一側(cè)，并盡量和管路、電纜等避開(kāi)，以利于人員出入方便。

硐室尺寸一般為寬×高×深=1.0×（1.6~1.8）×（1.0~1.2）m，每間隔30～50m開(kāi)鑿一個(gè)。（4）管路和電纜

電纜和管路應(yīng)分設(shè)于井筒的兩幫，必須設(shè)在同側(cè)時(shí)，電纜應(yīng)架在管路的上方，并高出300mm以上。電纜懸掛高度應(yīng)大于提升容器的高度，以減少電纜被碰壞的可能。個(gè)別礦井在井壁上用槽鋼做成電纜槽，以保護(hù)電纜，但所需鋼材甚多，有待進(jìn)一步改進(jìn)。四、平硐和斜硐井筒及硐室設(shè)計(jì)1.平硐斷面

平硐斷面形狀和支護(hù)形式的選擇，基本上和平巷相同。

平硐斷面應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸設(shè)備的類(lèi)型、下井設(shè)備最大外形尺寸、管路和電纜布置、人行道寬度、操作維修要求及所需通過(guò)的風(fēng)量確定。平硐的坡度一般取0.3%～0.5%。2.斜硐斷面

斜硐布置即井筒具有一定的傾角（一般小于5°），而取消井底車(chē)場(chǎng)和礦井軌道線(xiàn)路，材料、設(shè)備和人員的運(yùn)輸像在平硐中運(yùn)輸一樣，實(shí)現(xiàn)無(wú)軌連續(xù)運(yùn)輸。無(wú)軌斜硐的設(shè)計(jì)按照有軌斜井的步驟和原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，適應(yīng)于坡度在5°以下（局部可達(dá)8°）頂板堅(jiān)硬，巷寬5m，高3m以上的礦井中，經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸坡度為5°以下。第四節(jié)水平大巷設(shè)計(jì)

主要運(yùn)輸大巷是溝通采區(qū)與井底車(chē)場(chǎng)的交通運(yùn)輸干線(xiàn)，擔(dān)負(fù)礦井運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、行人及布設(shè)管線(xiàn)等任務(wù)；

主要回風(fēng)大巷是聯(lián)通采區(qū)與回風(fēng)井的主要回風(fēng)巷道，擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)、行人，兼作安全出口通道。一、大巷布置的有關(guān)規(guī)定

（1）開(kāi)采近距離多煤層時(shí)，宜采用集中或分組運(yùn)輸大巷布置方式；煤層（組）間距大時(shí)，宜采用分層運(yùn)輸大巷布置方式。（2）要布置在穩(wěn)定區(qū)域。（3）近水平多煤層開(kāi)采，采用分層或分組布置運(yùn)輸大巷時(shí)，宜將開(kāi)采水平分層（組）運(yùn)輸大巷重迭布置。1、大巷布置方式（1）巖石巷道應(yīng)優(yōu)先選用錨噴、掛網(wǎng)錨噴或錨注等支護(hù)。（2）半煤巖及煤巷宜選用錨噴、掛網(wǎng)錨噴、錨索或型鋼支架等支護(hù)方式。2、大巷支護(hù)方式二、主要運(yùn)輸大巷布置1.煤層大巷（1）單獨(dú)開(kāi)拓的薄及中厚煤層。（2）煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個(gè)薄煤層和中厚煤層，走向不大，資源/儲(chǔ)量有限、服務(wù)年限短的。（3）煤層群（組）下部的薄及中厚煤層中開(kāi)集中大巷的。（4）煤層堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用不高（5）煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時(shí)，不宜布置底板大巷的。（6）煤層堅(jiān)硬而頂?shù)装逅绍浕蚺蛎洠y以維護(hù)2.巖石大巷

為避開(kāi)開(kāi)采形成支承壓力的不利影響，大巷應(yīng)與煤層保持一定距離。巖石大巷距煤層的距離一般為10～30m。

對(duì)于急傾斜煤層還要注意使大巷避免其下部開(kāi)采時(shí)底板滑動(dòng)的影響

應(yīng)將巷道布置在底板滑動(dòng)線(xiàn)外，并要留出適當(dāng)?shù)陌踩珟r柱，其寬度b可取10～20m（α為巖層底板滑動(dòng)角，β為巖層移動(dòng)角）

為了保護(hù)大巷不受破壞，一定要留有足夠的大巷保護(hù)煤柱。煤柱的寬度應(yīng)根據(jù)大巷的最大垂深、煤層傾角、煤層厚度、煤的單向抗壓強(qiáng)度、煤層至大巷的法線(xiàn)距離、其間的巖石性質(zhì)等進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算方法參見(jiàn)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》。3.主要巷道布置方式（1）單層布置自井底車(chē)場(chǎng)開(kāi)掘主要石門(mén)后，分煤層設(shè)置水平運(yùn)輸大巷，如上圖所示（2）分組集中布置

在煤層群中，相近的煤層為一組設(shè)集中大巷，由集中運(yùn)輸大巷開(kāi)采區(qū)石門(mén)與各層煤聯(lián)系。自井底車(chē)場(chǎng)開(kāi)掘主石門(mén)與各分組集中大巷貫通，如圖所示。（3）集中布置

在開(kāi)采近距離煤層群時(shí)，只開(kāi)掘一條水平集中運(yùn)輸大巷，用采區(qū)石門(mén)聯(lián)系各煤層，如圖所示。1-主井；2-副井；3-井底車(chē)場(chǎng)；4-主石門(mén)；5-集中運(yùn)輸大巷；6-采區(qū)石門(mén)；7-集中回風(fēng)大巷；8-回風(fēng)井三、總回風(fēng)巷布置1.第一水平總回風(fēng)巷

在井田開(kāi)拓中，第一水平總回風(fēng)道一般布置在第一水平上山采區(qū)的上部，沿井田走向的上部邊界。

下一水平的總回風(fēng)巷道?？衫蒙纤降倪\(yùn)輸大巷。在上、下水平交替期間仍可利用上一水平的總回風(fēng)巷。2.多水平開(kāi)拓

當(dāng)多水平同時(shí)生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)使上水平的進(jìn)風(fēng)與下水平的回風(fēng)互不干擾。

一般要在上下水平間布置一條與運(yùn)輸大巷平行的下水平總回風(fēng)巷道，也可利用掘進(jìn)運(yùn)輸時(shí)的配風(fēng)巷。平行的運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷的間距一般應(yīng)大于30m，并采取措施以減少漏風(fēng)。

在煤層埋藏淺、沖積層不厚、不含水、能用普通方法掘進(jìn)小風(fēng)井（斜或立井）時(shí)，可采用采區(qū)風(fēng)井或幾個(gè)采區(qū)共用風(fēng)井通風(fēng)，不設(shè)或只設(shè)一段總回風(fēng)巷。在煤層上覆有含水沖積層時(shí)，在井田淺部開(kāi)采邊界要留設(shè)防水煤柱。第一水平總回風(fēng)巷可設(shè)在防水巖柱內(nèi)。在避免工作面開(kāi)采動(dòng)壓影響的條件下，要靠近采區(qū)上部第一個(gè)工作面的回風(fēng)道。3.近水平及緩傾斜煤層近水平及緩傾斜煤層的總回風(fēng)道，常與運(yùn)輸大巷平行并列布置。當(dāng)開(kāi)拓煤層群時(shí)，根據(jù)開(kāi)拓方式，運(yùn)輸大巷與總回風(fēng)巷可放在同一層位，也可放在不同層位。在同一層位時(shí)，兩者應(yīng)有必要的間距（不小于30m）以減少漏風(fēng)。在不同層位時(shí)兩者可上下重迭布置以減少煤柱損失。4.緩傾斜煤層群

緩傾斜煤層群的總回風(fēng)巷一般可設(shè)在煤層群下部穩(wěn)定的煤層或底板中。

層間距較大，傾角較小時(shí)，也可把總回風(fēng)巷設(shè)在煤層群的上部。5.傾斜或急傾斜煤層

對(duì)于傾斜或急傾斜煤層，總回風(fēng)巷一般應(yīng)設(shè)在最下一個(gè)可采煤層底板不受開(kāi)采影響的穩(wěn)定巖層中。有條件的傾斜煤層也可將總回風(fēng)巷設(shè)在最下的可采煤層中。6.分區(qū)域開(kāi)拓

采用多井筒分區(qū)域開(kāi)拓的礦井，不設(shè)全礦井的總回風(fēng)巷。根據(jù)各分區(qū)的開(kāi)拓部署，設(shè)各自的總回風(fēng)巷。第五節(jié)礦井開(kāi)拓方案比較一、