CN103485793A

CN103485793A - 煤矿深立井连接硐室群结构及其布置方法

Info

Publication number: CN103485793A
Application number: CN201310450446.XA
Authority: CN
Inventors: 程桦; 荣传新; 姚直书; 王晓健; 蔡海兵; 宋海清; 汪春芹; 秦勇; 郑腾龙
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-28
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-09-28
Also published as: CN203476346U; CN103485793B

Abstract

本发明提供一种煤矿深立井连接硐室群结构及其布置方法，在该方法中，所述深立井连接硐室群包括副井、管子道、中央变电所、中央水泵房、信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道、炸药库，所述管子道连接于所述副井和所述中央变电所、中央水泵房之间，所述副井的两侧设有马头门，所述马头门与所述中央变电所、中央水泵房的距离为第一距离，所述信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道位于所述马头门两侧，其中，调整所述管子道入口平巷走向与所述马头门出车方向垂直。本发明可以使煤矿深井连接硐室群结构优化，减少位于深部岩层中的深井连接硐室群在围岩压力作用下发生破坏的几率。

Description

煤矿深立井连接硐室群结构及其布置方法

技术领域

本发明涉及煤矿井巷建设技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于煤矿深部开采的煤矿深立井连接硐室群结构及其布置方法。

背景技术

在煤矿中，立井连接硐室群是指位于开采水平，连接矿井主要提升井筒和井下主要运输、通风巷道的若干井巷和硐室的总称。立井连接硐室群也是连接井筒提升和大巷运输的枢纽，负担对煤炭、矸石、设备、器材和人员的运转，为矿井通风、排水、动力供应、通信、安全设施等服务。

随着开采深度的增加，深井大型连接硐室群的围岩控制与支护越来越困难。例如，2008年，盛泉煤矿在红土地层布置硐室群基本都出现破坏；朱集西煤矿千米深井马头门建成后半年不到即严重变形，造成矿车出矸困难，影响后续的开拓开采；夹河煤矿-800水平泵房硐室群出现了严重的变形破坏，影响矿井的正常生产活动；其它如唐口煤矿连接硐室群、板集煤矿连接硐室群和滕东煤矿连接硐室群等均实施了反复维修。

深井连接硐室群屡屡产生严重变形破坏，除了和地压大、岩性差等原因有关，与硐室群中各种功能结构体的密集布置，相互影响亦有很大关系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿深立井连接硐室群结构及其布置方法，以解决现有技术存在的硐室群中各种功能结构体密集布置、硐室群相互扰动影响等问题，从而提高硐室群整体稳定性。

为了解决上述问题，本发明提供一种煤矿深立井连接硐室群结构布置方法，所述深立井连接硐室群包括副井、管子道、中央变电所、中央水泵房、信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道、炸药库，所述管子道连接于所述副井和所述中央变电所、中央水泵房之间，所述副井的两侧设有马头门，所述马头门与所述中央变电所、中央水泵房的距离为第一距离，所述信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道位于所述马头门两侧，其中，调整所述管子道的入口平巷走向与所述马头门出车方向垂直。

根据上述煤矿深立井连接硐室群结构布置方法的一种优选实施方式，其中，所述管子道与所述副井连接处底板标高高出硐室底板标高7m以上，且所述管子道的倾角为20°-45°。

根据上述煤矿深立井连接硐室群结构布置方法的一种优选实施方式，其中，所述管子道的倾角为30°。

根据上述煤矿深立井连接硐室群结构布置方法的一种优选实施方式，其中，将所述中央变电所、中央水泵房与所述马头门的第一距离增大10～15m。

根据上述煤矿深立井连接硐室群结构布置方法的一种优选实施方式，其中，移走炸药库，将所述信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道整体向远离所述副井的方向偏移至少3m。

根据上述煤矿深立井连接硐室群结构布置方法的一种优选实施方式，其中，将所述信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道整体向远离所述副井的方向偏移5m。

为了解决上述问题，本发明提供一种煤矿深立井连接硐室群结构，包括副井、管子道、中央变电所、中央水泵房、信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道、炸药库，所述管子道连接于所述副井和所述中央变电所、中央水泵房之间，所述副井的两侧设有马头门，所述马头门与所述中央变电所、中央水泵房的距离为第一距离，所述信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道位于所述马头门两侧，其中，所述管子道的入口平巷走向与所述马头门出车方向垂直。

根据上述煤矿深立井连接硐室群结构的一种优选实施方式，其中，所述管子道的入口平巷的底板标高高出硐室底板标高7m以上。

根据上述煤矿深立井连接硐室群结构的一种优选实施方式，其中，所述管子道的倾角为20°-45°，优选30°。

根据上述煤矿深立井连接硐室群结构的一种优选实施方式，其中，所述中央变电所、中央水泵房与所述马头门之间的距离为50～55m。

本发明可以使煤矿深井连接硐室群结构优化，减少位于深部岩层中的深井连接硐室群在围岩压力作用下发生破坏的几率。

附图说明

图1为本发明实施例的管子道与副井的主视结构示意图；

图2为本发明实施例的管子道与副井的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例的各功能结构与偏移之前的对比结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1和图2揭示了本发明实施例的管子道与副井井筒的结构、位置关系等，图3则揭示了经由本发明实施例建设的深立井连接硐室群结构与经由现有技术建设的深立井连接硐室群结构的区别。需要特别说明的是，附图标记若以0结尾，则该功能结构为经由本发明实施例建设，否则，且用虚线图示的功能结构为经由现有技术建设，如此，以清楚的展示本发明实施例的效果。

如图3所示，在本发明实施例建设的一深立井连接硐室群中，其包括副井1、管子道20、中央水泵房30、中央变电所40、信号控制硐室60、操控硐室80、液压站硐室70、配电硐室90、等候室通道50、炸药库（已移开），管子道20连接于副井1和中央变电所40、中央水泵房30之间。副井1的两侧设有马头门12，马头门12或者说副井1与中央变电所40、中央水泵房30的距离为52515mm。信号控制硐室60、操控硐室80、液压站硐室70、配电硐室90、等候室通道50位于马头门12的两侧。如图2所示，俯视观之，现有技术的管子道2与副井1转折连通，而在本发明实施例中，将现有技术的管子道2的入口平巷21调整为现有技术的管子道20的入口平巷210的走向与马头门12出车方向垂直。

管子道20隶属于副井系统硐室，是副井1的井筒与中央水泵房30的连接硐室，内安设排水管道。通过管子道20与连接大巷垂直布置，可以减少马头门12与副井1连接上口段的应力集中，减少管子道20与副井1井底连接大巷的相互扰动。

优选地，如图1，管子道20与副井1连接处，也即入口平巷210，的底板标高（底板标高为巷道或硐室的底板的海拔高度）高出硐室底板标高7m以上，且管子道20的倾角（管子道的倾角是指管子道的轴线与水平面的夹角）为20°-45°，在图1所示的具体矿井中，优选为30°。

本发明实施例还将中央变电所40、中央水泵房30与马头门12的第一距离增大10～15m。如图2和图3所示，在一具体矿井中，利用现有方法计算并建设的中央变电所4、中央水泵房3与马头门12的距离为42515mm，而在本发明实施例中，中央变电所40、中央水泵房30与马头门12的距离增加10000mm，达到52515mm。通过增加上述距离，可以减少硐室群之间相互影响，降低大硐室围岩的应力再分布次数，保证中央变电所40、中央水泵房30等大型复杂硐室结构相对完整独立，减少马头门12与副井1井筒上下连接段后期的累计变形量。

更详细而言，马头门12为副井1井筒与水平巷道相交部位。图3中原中央变电所4与中央水泵房3的位置距离马头门12较近。本发明实施例则增加了马头门12与中央变电所40、中央水泵房30的距离。副井井底大断面、大空间硐室开挖后，其围岩的应力重分布范围远大于一般小空间硐室，深部软岩地层大断面硐室开挖后的应力重分布影响范围为5倍开挖半径，因此扩大马头门12与中央水泵房30、中央变电所40的距离，可以降低马头门12围岩的应力重分布次数，减少马头门硐室断面的累计收敛变形量，提高副井井底连接处复杂结构的安全可靠程度。

更优选地，本发明实施例还移走炸药库，并修改现有技术确定的信号控制硐室6、操控硐室8、液压站硐室7、配电硐室9、等候室通道5的位置，与现有技术相比，信号控制硐室60、操控硐室80、液压站硐室70、配电硐室90、等候室通道50整体向远离副井1的方向偏移至少3m，优选为5m。副井1井底连接大硐室及其内部功能硐室主要是完成通信、储物、休息等功能，扩大大硐室内部各功能硐室间距，利于控制功能硐室的变形量和大硐室的整体安全性。将相互影响的大硐室向远离副井1井筒方向布置，可以减少相关功能硐室施工对井筒和马头门的扰动影响。

综上，本发明与已有技术相比，有益效果较多，例如：

（1）减少深立井连接硐室群结构的相互扰动，减少围岩变形收敛的程度和底臌治理的工作量，降低结构开裂的几率，延长硐室群正常工作的时间。

（2）移走炸药库，拉远中央变电所和中央水泵房的距离，减少连接硐室群的前期工作量。

（3）减少位于深部岩层的深井连接硐室群发生破坏的几率，节省后期硐室群返修的费用，从而降低矿井建设总造价。

（4）具有广泛的实用性和易操作性。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims

1.一种煤矿深立井连接硐室群结构布置方法，所述深立井连接硐室群包括副井、管子道、中央变电所、中央水泵房、信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道、炸药库，所述管子道连接于所述副井和所述中央变电所、中央水泵房之间，所述副井的两侧设有马头门，所述马头门与所述中央变电所、中央水泵房的距离为第一距离，所述信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道位于所述马头门两侧，其特征在于，调整所述管子道的入口平巷走向与所述马头门出车方向垂直。

2.根据权利要求1所述的煤矿深立井连接硐室群结构布置方法，其特征在于，所述管子道的入口平巷的底板标高高出硐室底板标高7m以上，且所述管子道的倾角为20°-45°。

3.根据权利要求2所述的煤矿深立井连接硐室群结构布置方法，其特征在于，所述管子道的倾角为30°。

4.根据权利要求1所述的煤矿深立井连接硐室群结构布置方法，其特征在于，将所述中央变电所、中央水泵房与所述马头门的第一距离增大10～15m。

5.根据权利要求1所述的煤矿深立井连接硐室群结构布置方法，其特征在于，移走炸药库，将所述信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道整体向远离所述副井的方向偏移至少3m。

6.根据权利要求1所述的煤矿深立井连接硐室群结构布置方法，其特征在于，将所述信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道整体向远离所述副井的方向偏移5m。

7.一种煤矿深立井连接硐室群结构，包括副井、管子道、中央变电所、中央水泵房、信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道、炸药库，所述管子道连接于所述副井和所述中央变电所、中央水泵房之间，所述副井的两侧设有马头门，所述马头门与所述中央变电所、中央水泵房的距离为第一距离，所述信号控制硐室、操控硐室、液压站硐室、配电硐室、等候室通道位于所述马头门两侧，其特征在于，所述管子道的入口平巷走向与所述马头门出车方向垂直。

8.根据权利要求7所述的煤矿深立井连接硐室群结构，其特征在于，所述管子道的入口平巷的底板标高高出硐室底板标高7m以上。

9.根据权利要求7所述的煤矿深立井连接硐室群结构，其特征在于，所述管子道的倾角为20°-45°，优选为30°。

10.根据权利要求7所述的煤矿深立井连接硐室群结构布置方法，其特征在于，所述中央变电所、中央水泵房与所述马头门之间的距离为50～55m。