中华人民共和国国家标准 煤炭工业矿井设计规范GB 50215—2005 2
4 井筒、井底车场及硐室
4.1 井 筒
4.1.1 立井井筒应采用圆形断面，其断面尺寸应根据提升容器类型、数量、最大外形尺寸，井筒的装备方式，梯子间、管路、电缆布置，安全间隙及所需通过风量确定。井筒净直径应按0.5m进级，净直径6.5m以上井筒和特殊工法施工的井筒，可不受此限。
4.1.2 立井井筒支护方式及支护材料，应根据井筒用途、服务年限、井筒所处围岩性质及水文状况、施工方法等因素确定，并应符合下列规定：
1 井筒穿过表土层、断层破碎带或含水基岩，应经过技术经济论证后，采用注浆、冻结、钻井、沉井、帷幕等特殊工法施工，其井壁结构可选用混凝土、钢筋混凝土或复合材料井壁；
2 含水丰富的厚表土地区，表土段井壁及表土与基岩结合处的井壁结构应加强。
4.1.3 立井井筒装备形式及构件材料，应符合下列规定：
1 提升井筒的罐道应采用型钢组合罐道、冷弯方型钢罐道或钢与玻璃钢复合罐道；井筒较浅、提升速度较低、绳端荷载不大的井筒，可采用钢轨罐道或钢丝绳罐道；
2 提升井筒的罐道梁，一般宜采用型钢罐道梁、冷弯矩型钢罐道梁和组合钢罐道梁。其梁的布置形式，可采用简支梁、连续梁或悬臂梁；在条件允许时，宜采用悬臂梁。罐道梁竖向间距，应根据所选用罐道长度及罐道受力大小确定，宜为4.O～6.0m；
3 立井井简装备中所有金属构件及连接件，必须采取防腐蚀处理措施；
4 立井井筒中各种梁与井壁的固定方式，除特殊要求需留梁窝固定外，均宜采用金属支座(牛腿)树脂锚杆固定。
4.1.4 立井井壁结构、井筒及装备设计除应符合本规范规定外，尚应符合《煤矿安全规程》和国家现行标准《煤矿矿井立井井筒及硐室设计规范》的有关规定。
4.1.5 平硐或斜井断面尺寸，应根据运输设备类型、井下设备最大件尺寸、管路及电缆布置、人行道宽度、操作维修要求、所需通过风量等因素确定。
4.1.6 平硐或斜井支护方式，应根据井筒穿过围岩性质、地压情况、井筒用途及服务年限等因素确定，并应符合下列规定：
1 井筒支护断面形状，一般宜选择拱形。当围岩松软易膨胀、井筒四周压力均较大时，经技术经济比较后，选用圆形、椭圆形、马蹄形等。围岩稳定、断面小、服务年限较短的风井，可选用梯形或矩形；
2 井筒支护材料及结构，基岩段应优先采用光爆锚喷；井筒穿过表土段、断层破碎带、含水基岩、软弱岩层时，宜采用混凝土、钢筋混凝土、锚喷和混凝土联合支护；
3 井筒穿过含水表土层、含水基岩、断层破碎带，用普通施工方法难以通过时，经技术经济比较后，采用冻结、注浆、帷幕等特殊施工方法。井筒穿过易自燃和自燃煤层时，井壁结构应能对煤壁严密隔离。
4.1.7 斜井井筒布置，应符合下列规定：
1 带式输送机提升的斜井井筒，带式输送机一侧最突出部分与井壁间距离不应小于500mm，另一侧应设检修道并设人行道，如有其他可靠的检修运输措施，可不设检修道，只设人行道；
2 双钩提升的斜井井筒，应按双道布置；
3 采用单轨吊车、无轨胶轮车作辅助运输的斜井井筒，人行道宽度不得小于1.0m；
4 采用人车运送人员的斜井，应在井口或井底适当位置设置人车存车线。
4.1.8 平硐或斜井井筒设计除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行标准《煤矿矿井断面及交岔点设计规范》MT／T 5024、《煤矿矿井斜井井筒及硐室设计规范》MT／T 5025和现行《煤矿安全规程》的有关规定。
4.2 井底车场
4.2.1 井底车场布置形式应根据大巷运输方式、通过井底车场的货载运量、井筒提升方式、井筒与主要运输大巷的相互位置、地面生产系统布置和井底车场巷道及主要硐室所处围岩条件等因素，经技术经济比较确定。并应符合下列规定：
1 大巷采用固定式矿车运输时，宜采用环形式车场；
2 当井下煤炭和辅助运输分别采用底卸式及固定式矿车运输时，宜采用折返与环形相结合形式的车场，并应与采区装车站形式相协调；
3 当大巷采用带式输送机运煤，辅助运输采用无轨系统时，宜采用折返式或折返与环形相结合形式的车场；若辅助运输采用有轨系统，则宜采用环形式车场；
4 采用综合开拓方式的新建矿井或改扩建矿井，井下采用多种运输方式运输时，应结合具体条件，经方案比较后确定。
4.2.2 井底车场巷道位置的选择，应符合下列规定：
1 应选择在稳定坚硬岩层中，并应避开较大断层、构造应力区、强含水层；
2 井底车场巷道不得布置在煤与瓦斯突出危险煤层中和冲击地压煤层中；
3 符合本规范第3.3.1条3款规定，条件适宜，可布置在煤层中。
4.2.3 井底车场设计通过能力，应满足矿井设计所需通过的货载运量要求，并应留有大于30％的富裕能力。
4.2.4 井底车场线路平面布置、车线长度、轨型、线路坡度、巷道断面及通过能力计算等，应符合国家现行标准《煤矿矿井井底车场设计规范》MT／T 5027的规定和现行《煤矿安全规程》的有关规定。
4.3 主要硐室
4.3.1 井下硐室应根据设备安装尺寸进行布置，并应便于操作、检修和设备更换，符合防水、防火等安全要求。
4.3.2 井下主要硐室位置的选择，应符合下列规定：
1 应选择在稳定坚硬岩层中，并应避开断层、破碎带、含水岩层；
2 井下硐室不得布置在煤与瓦斯突出危险煤层中和冲击地压煤层中。
4.3.3 井下设置的主排水泵房、管子道、水仓、主变电所、架线电机车修理间及变流室、蓄电池电机车修理间及充电变流室、防爆柴油机车修理及加油(水)站、推车机及翻车机硐室、自卸矿车卸载站、爆炸材料库及发放硐室、消防材料库、防水闸门硐室等各主要硐室，其平面和空间布置、安全设防及通风要求、支护方式及水仓有效容量等，必须符合现行《煤矿安全规程》的有关规定。具体技术要求尚应符合国家现行标准《煤矿矿井井底车场硐室设计规范》MT／T 5026的规定。
4.3.4 罐笼提升的立井井筒与井底车场连接处两侧巷道，均应设置双侧人行道，各边宽度不应小于1.Om。连接处巷道高度和长度，应满足设备布置和通过最长材料、最大件设备及罐笼同时进出车层数要求，其净高不应小于4.5m，长度不应小于5.Om。
4.3.5 箕斗装载硐室布置，应根据主井提升方式，装载设备布置，便于设备安装、检修、更换和行人安全等因素确定。
箕斗装载硐室位置，当大巷采用矿车运煤时，一般宜设在运输水平以下；当大巷采用带式输送机运煤时，围岩条件适宜，宜抬高设在运输水平以上。
4.3.6 井底煤仓位置应根据大巷运输方式、装载硐室位置、围岩条件及装载胶带机巷与装载硐室相互联接关系等因素经比较确定，并应符合下列规定：
1 井底煤仓宜选用圆形直仓；
2 布置两个及以上的井底煤仓时，煤仓间应留有岩柱，其大小由煤仓所处围岩的岩性确定，但净岩柱不应小于其中最大煤仓掘进直径的2.5倍；
3 井底煤仓的有效容量可按下式计算：
Qmc＝(0.15～0.25)Amc (4.3.6)
式中 Qmc--井底煤仓有效容量(t)；
Amc--矿井设计日产量(t)；
0.15～0.25--系数。中型矿井取大值，大型矿井取小值。
4 斜煤仓应采用耐磨材料铺底，其倾角不宜小于60°。
4.3.7 清理撒煤硐室及水窝泵房布置应根据井筒淋水量、撒煤量、井底与运输大巷相对关系和清理方式等因素确定，并应符合下列规定：
1 当主井底在运输水平以下时，应将撒煤、淋水引至井筒外侧，设置清理斜巷及清理、排水硐室；主井底在运输水平时，应在运输水平设清理硐室，不设排水硐室；
2 副立井井底清理方式，当主井底在运输水平以下时，可设泄水巷，将淋水引入主井底集中清理，或在副立井底水窝设水泵房单独进行清理，但应设置便于行人的通道；
3 撒煤清理应机械化清理。
5 井下开采
5.1 采区布置
5.1.1 矿井达到设计生产能力时的初期采区位置，应符合下列规定：
1 和井田内其他采区相比，煤层赋存条件好，地质构造和开采技术条件简单，地质勘查程度高；
2 资源可靠、可采储量丰富，探明的经济基础储量比例不应低于井田内其他采区；
3 采区生产能力大，服务年限长，能保证接替采区的正常接替；
4 地面一般应无影响开采的重要建(构)筑物，村庄少；
5 首采区应位于工业场地保护煤柱线附近，工程量省、贯通距离短；
6 当有中央采区时，中央采区应作为矿井首采采区。
5.1.2 采区设计生产能力，应根据采区内地质条件、煤层生产能力、采掘机械化程度、同时生产的采煤工作面个数及其接替关系等因素，经综合论证后确定。
采区内同时生产的采煤工作面个数，应体现工作面合理集中生产和保证工作面正常接替的原则，并符合下列规定：
1 综合机械化装备的采区，同时生产的综采工作面宜为1个，条件适宜的盘区可布置2个综采工作面；
2 普通机械化装备的采区，当开采单一煤层时，回采工作面不应超过2个；近距煤层群联合布置开采，经工作面接替排产适宜时，可布置3个普采工作面；
3 开采有煤与瓦斯突出的煤层和开采有冲击地压的煤层，采区内采掘工作面布置，必须符合现行《煤矿安全规程》的有关规定。
5.1.3 矿井同时生产的采区个数，应体现采区合理集中生产和保证采区正常接替的原则，一般不宜超过3个，条件适宜时可考虑一矿一区一面。
5.1.4 除保证矿井设计生产能力所需的初期采区和工作面个数外，不应配置备用采区和备用工作面。
5.2 采煤方法及工艺
5.2.1 采煤方法及工艺的选择，应符合下列规定：
1 选择采煤方法，应根据地质条件、煤层赋存条件、开采技术条件、设备状况及其发展趋势等因素，以安全、高效、低成本、高回收率为目的，经综合技术经济比较后确定；
2 大型矿井应以综合机械化采煤工艺为主，条件适宜的中型矿井，也宜采用综采工艺；
3 设计生产能力3.OMt／a及以上的矿井，条件适宜，应采用先进成套综采设备，设计高产高效采煤工作面。
5.2.2 缓倾斜、倾斜煤层采煤方法及工艺的选择，应符合下列规定：
1 缓倾斜、倾斜煤层一般应采用长壁采煤法。当煤层倾角大于12°时，宜采用走向长壁采煤法后退式开采；当煤层倾角小于12°且条件适宜时，可采用倾斜长壁采煤法后退式开采；
2 低瓦斯矿井，地质构造简单，煤层厚度小于2.5m，煤层不易自燃，可采用长壁采煤法前进式开采；
3 煤层倾角大于35°时，可采用伪斜走向长壁采煤法后退式开采；
4 地质条件、煤层赋存条件及开采技术条件适宜时，可采用连续采煤机开采的房柱式或短壁采煤法；
5 厚度5m以上的无煤与瓦斯突出危险煤层，符合现行《综合机械化放顶煤开采技术规定》条件的，宜采用综放开采工艺。不具备综放开采条件的，应采用分层综采或分层普采工艺；
6 厚度4.0～5.5m的煤层，地质构造较简单、煤层赋存稳定、煤层较硬，宜采用一次采全高综采工艺。不具备一次采全高综采工艺条件的，宜采用分层综采或普采工艺；
7 厚度1.5～4.Om的煤层，地质构造简单、煤层赋存稳定，应采用综采工艺。不具备综采条件的，宜采用普采工艺；
8 厚度1.5m以下的煤层，条件适宜，应积极推行薄煤层综采工艺。不具备综采条件的可采用普采工艺。
5.2.3 急倾斜煤层采煤方法及工艺的选择，应符合下列规定：
1 厚度大于15m的无煤与瓦斯突出煤层，条件适宜，应采用水平分段综采放顶煤工艺。不适宜综采放顶煤开采工艺时，可采用水平分层普采或爆破装煤开采工艺；
2 厚度7～15m的煤层，宜采用水平分层或斜切分层采煤方法；
3 厚度2～6m、倾角大于55°、赋存较稳定的煤层，宜采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法，其工作面伪倾斜角度以煤炭能自溜为宜；
4 当煤层赋存条件不适宜采用本条1～3款的采煤方法时，可根据具体条件采用伪俯斜走向分段密集采煤法、伪俯斜掩护支柱采煤法、正台阶采煤法等。
5.2.4 旱采机械化开采有一定困难的无煤与瓦斯突出危险煤层，可采用水力采煤方法及工艺，但需经技术经济比较，且和旱采相比在开拓、开采、安全、效率、效益等方面具有较明显优势。水力采煤方法及工艺应符合本规范附录D的规定。
5.2.5 初期采区地面有村庄或其他建(构)筑物，应按搬迁规划迁移，一般不宜实施建(构)筑物和村庄压煤开采。当村庄或建(构)筑物无法迁移，且经技术经济论证压煤开采可行、合理时，可实施压煤开采，但采煤方法和技术措施必须符合现行《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定。
5.3 采区巷道布置
5.3.1 采区巷道布置方式应根据煤层赋存条件、开采技术条件、采煤方法、采掘机械化装备水平、采区运输方式、采区设计生产能力等因素，经技术经济比较后确定。
5.3.2 无煤与瓦斯突出危险的矿井，采区准备巷道层位的选择，应体现煤巷布置为主、少布置岩巷的原则。凡煤层倾角及顶底板岩性条件适宜，采区上(下)山及分阶段平巷均应布置在煤层中。
有煤与瓦斯突出危险的矿井，采区巷道布置应符合现行《煤矿安全规程》的有关规定。
5.3.3 高瓦斯矿井、有煤与瓦斯突出危险的矿井的每个采区和开采容易自然煤层的采区，或低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采联合布置的采区，均必须按现行《煤矿安全规程》的有关规定设置专用回风巷；采区进、回风巷严禁一段进风、一段回风。
5.3.4 采煤工作面回采巷道(包括工作面运输巷和回风巷)，一般应采用单巷布置。当煤层瓦斯含量大、采区涌水量大，或因掘进、通风、运输等要求，单巷布置不能满足要求时，可采用双巷或多巷布置，但应明确巷间煤柱的回收措施。
5.3.5 缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层、厚煤层分层开采，条件适宜，回采巷道应采用无煤柱护巷工艺；厚度小于2.5m、不易自燃或自燃煤层，可采用沿空留巷。沿空掘巷和沿空留巷，应采取巷旁密闭或充填措施。
5.3.6 采区巷道断面，必须以支护最大允许变形后的断面能满足通风、运输、行人、管线及设备安装检修等需要为原则确定。净断面的选取，应符合现行《煤矿安全规程》和国家现行标准《煤矿矿井巷道断面及交岔点设计规范》MT／T 5024的有关规定。
5.3.7 采区巷道支护形式，应根据围岩性质、巷道用途及服务年限、巷道受采动影响程度等因素确定。岩石巷道宜采用光爆锚喷支护，煤及半煤岩巷道宜采用锚杆、锚带、锚网、锚索、金属支架等支护。
5．4 巷道掘进与掘进机械化
5．4．1 掘进工作面个数应根据采区及回采工作面数目及装备、回采工作面推进度、采区巷道工程量、所选掘进设备及单进指标等因素确定，配备的掘进工作面应能确保回采工作面和采区的正常接替。
5．4．2 设计应结合具体条件，选用与地质、采矿条件相适应的先进掘进设备。
5．4．3 矿井掘进机械配备应符合下列规定：
1 全煤巷道及半煤岩巷道掘进：
1)综合机械化采煤的矿井，应采用综合掘进机组或连续采煤机组掘进。配备掘进机及相应的后配套设备；
2)普通机械化采煤的矿井，应采用钻爆法掘进。配备电钻、装煤机及相应的后配套设备。
2 全岩巷道掘进：
1)大型矿井大断面岩石平巷掘进，宜配备液压钻车及相应的后配套设备；
2)中型矿井岩石巷道或大型矿井小断面岩巷掘进，应配备气腿式风动凿岩机及相应的后配套设备；
3)溜煤眼、煤仓、急倾斜中厚及厚煤层上、下山掘进，可配备反井钻机。
5．4．4 掘进速度应根据设备技术特征经计算后确定。不同机械化程度的平巷掘进速度不宜低于表5．4．4的规定。
表5.5.4 平巷掘进速度掘进机械化程度 巷道煤岩类别 月掘进速度(m)
综合机械化掘进机组 煤 500
半煤岩 350
钻爆法 煤 300
半煤岩 200
液压钻车作业线 岩 200
风动凿岩机 岩 120
连续采煤机 煤 1500
注：1 倾角大于8°的上、下山的掘进速度，其修正系数，上山O．9，下山O．8；
2 有煤与瓦斯突出危险的煤层巷道掘进速度应采用O．8进行修正。
6 井下运输
6.1 一般规定
6.1.1 井下运输设计应符合下列规定：
1 应综合分析井下煤炭、矸石、物料、设备及人员运输等因素，选择系统简单、环节少、运营费用低的运输方案；
2 大型矿井煤的运输，应进行煤流系统的优化设计；
3 井下煤炭运输系统，应减少运输、转载过程中煤的破碎及降低粉尘；
4 辅助运输方式的选择应与矿井地质条件、煤层赋存条件及井型相适应。
6.2 井下煤炭运输
6.2.1 主要运输大巷煤炭运输设备，应根据矿井开拓布置、运距、运量及运输费用等因素经方案比较确定，并应符合下列规定：
1 条件适宜的大、中型矿井，大巷煤炭运输应优先选用带式输送机；
2 大巷运输系统采用轨道运输时，应根据运距、运量选择机车和矿车。
大巷运煤矿车类型，宜按表6.2.1选取；当有运距、运量要求时，经技术经济论证，也可采用大于5t的矿车。
矿井设计生产能力 (Mt／a) 矿车类型 轨距 (mm)
2.4～3.0 5t底卸式 5t侧卸式 600，900
续表6.2.1
矿井设计生产能力 (Mt／a) 矿车类型 轨距 (mm)
0.9～1.8 3t底卸式 3t侧卸式 600，900
0.45～0.6 1t固定式 1.5t固定式 600
6.2.2 大巷运煤采用矿车时，运输大巷或石门和输送机上、下山之间应设采区煤仓；大巷采用带式输送机运煤，有条件时也应设采区煤仓；当输送机大巷和输送机上、下山均布置在煤层中，无条件利用高差布置采区煤仓时，应对带式输送机系统的设备能力选择进行优化，或经技术经济综合论证合理，可设置水平煤仓。
采区煤仓的设置及容量应符合国家现行标准《煤矿矿井采区车场及硐室设计规范》MT／T 5028的有关规定。
6.2.3 采区上、下山煤炭运输方式，应符合下列规定：
1 开采倾斜、急倾斜煤层时，采用大倾角带式输送机、上链式输送机、搪瓷或铸石溜槽、溜煤眼；
2 开采缓倾斜煤层，采用普通带式输送机向上运煤倾角不宜大于18°，向下运煤倾角不应大于16°。
6.2.4 采煤工作面及顺槽煤炭运输，应采用输送机，并应符合下列规定：
1 采煤工作面输送机小时运输能力，应大于回采工作面采煤机设计采用的小时生产能力；
2 采煤工作面顺槽输送机小时运输能力，不应小于回采工作面输送机的小时运输能力；
3 采区内只有一个采煤工作面时，采区上、下山输送机的小时运量，不应小于采煤工作面运输顺槽输送机的小时运量；当采区内有一个以上采煤工作面同时生产时，应根据具体条件计算上、下山输送机能力。有条件时，应在采煤工作面运输顺槽与上、下山之间设置缓冲煤仓。
6.3 井下辅助运输
6.3.1 井下辅助运输系统，应根据井下开拓部署、煤的运输方式、辅助运输物料和人员的运距、运量等因素综合比较确定，并应符合下列规定：
1 减少辅助运输环节及转载次数；
2 减少辅助运输人员，提高运输效率；
3 当大巷、采区上、下山沿煤层布置，且倾角适宜时，从井底车场至大巷，采区上、下山至回采工作面顺槽宜实行直达运输；
4 当矿井用平硐开拓或副井为斜井，采区上、下山沿煤层布置且倾角适宜时，宜从地面至井底车场、大巷、采区上、下山至回采工作面顺槽实行直达运输系统；
5 开采近水平煤层的大型矿井，煤的运输采用带式输送机，条件适宜时，辅助运输可优先选用无轨运输系统。
6.3.2 煤巷及半煤岩巷道掘进煤和矸石，有条件时，可汇入回采煤流系统；少量岩巷掘进矸石，有条件时可在井下处理，尽量不上井。
6.3.3 辅助运输设备宜按下列要求选择：
1 当采用无轨运输系统时，应采用矿用防爆型低污染无轨胶轮车；
2 当组成直达运输系统且倾角适宜时，可选用齿轨机车、卡轨机车、胶套轮机车；
3 当组成直达运输系统，而上、下山倾角较大或巷道底板底鼓严重时，可选用单轨吊车；
4 当不适合直达运输时，可选用绳牵引式轨道运输设备。
6.3.4 辅助运输车辆配置应根据运输方式、运送物料及设备种类确定，并应符合下列规定：
1 采用机车运输时，应符合下列规定：
1)运送矸石、材料选用1t和1.5t固定车箱式矿车及材料车；
2)运送大件重型设备应配备专用平板车；
3)拱型支架用量较大时，可配备专用车辆；
4)运送特种材料，根据具体要求选用相应车辆；
5)运送人员应配备人员专用车辆；
2 采用单轨吊车，应配备运输各种材料、设备的专用容器、集装箱及人车；
3 采用矿用防爆型无轨胶轮车，应配备液压支架搬运车、多功能车和人员专用车辆等。
6.4 矿井车辆配备数量
6.4.1 采用矿车运煤时，矿车配备数量应根据运输系统、运距、运量和列车组成数量等因素计算确定，并应符合下列规定：
1 采用固定式矿车运煤时，矿井所需矿车数量，应按使用地点，以排列法计算；
2 采用底卸式、侧卸式矿车运煤时，应根据列车运行图表，计算需用矿车数量；辅助运输用固定式矿车数量，应采用排列法计算；
3 大巷采用带式输送机运煤时，应根据掘进运输方式，按使用地点，以排列法计算固定式矿车数量；
4 运煤矿车备用数量，一般宜为使用数量的10％～15％；辅助运输车辆备用数量宜为使用数量的5％～10％。
6.4.2 矿井辅助运输车辆配备数量，应根据运输系统、巷道特征，采掘机械化水平等因素计算确定，并应符合下列规定：
1 平板车配备数量：综采矿井每个回采工作面配备放置设备用的平板车宜为25辆；全矿井可配备回采工作面搬迁时运送设备的平板车60辆，配备运送其他设备的平板车20辆。普采矿井，配备平板车宜为30辆；
2 矿井各类材料车应根据运距和运量计算确定；
3 大巷采用人车运送人员时，人车数量应按最大班下井人员在40～60min内运完计算；主要倾斜井巷采用人车运送人员时，其人车数量根据计算确定；
4 采用单轨吊车、卡轨机车、齿轨机车、胶套轮机车、无轨胶轮车等现代化辅助运输设备时，其辅助运输车辆及配套的运输设施等数量，应根据矿井运输系统、装卸地点、运距、运量等具体条件计算确定；
5 各类平板车、材料车和人员运送车辆等的备用量，一般宜为矿井使用量的5％～10％。