東泰礦業(yè)公司380采區(qū)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方

- 1 - 東泰礦業(yè)公司 380 采區(qū)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 第一章 采區(qū)范圍及地質(zhì)條件 一、位置與范圍 1、地面位置： 380采區(qū)位于 我公司一號(hào)礦 東風(fēng)井東北部 2910m， 淄王公路走向穿過(guò)。 2、地形地貌： 地形平坦，兩側(cè)為巖體裸露區(qū)和部分農(nóng)田，淄王公路北側(cè)為淄博市八中和農(nóng)田，次生黃土厚度約 17 3、地面建筑： 區(qū)域位置有淄王公路走向穿過(guò)、冶頭村及淄博市八中等。 3煤垂深 深較大。 4、井下位置： 位于 至 3煤層圈定儲(chǔ)量邊界，為 3煤層變薄區(qū)。南至 山東濱嶺礦業(yè)公司一號(hào)礦 1、 2煤層 開(kāi)采邊界，西至 3煤層圈定儲(chǔ)量邊界，為 3煤層變薄區(qū)。北至 3煤層 人為儲(chǔ)量邊界 。 5、采掘情況： 3 煤 層 東部為未開(kāi)采的變薄區(qū)、北部為 正在開(kāi)拓的 390 采區(qū) 、南部為 山東濱嶺礦業(yè)公司一號(hào)礦 1、 2 煤層開(kāi)采邊界，西部為未開(kāi)采的變薄區(qū)。鉛垂下方 25m 為 4 煤層的變薄區(qū)。 二、井上下標(biāo)高 井上標(biāo)高： +102m；井下標(biāo)高： 東泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 2 - 三、地質(zhì)條件 1、幾何尺寸：采區(qū)走向長(zhǎng) 370 870m，傾斜長(zhǎng) 780m，采區(qū)面積 2、地質(zhì)構(gòu)造：采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，斷層較少，根據(jù)以往 3煤層 開(kāi)采情況分析， 3煤層受斷層影響程度較小，斷層落差多在 2不多見(jiàn)。 3、采區(qū)煤柱：西邊界為石炭變薄區(qū)，不留設(shè)煤柱；南與 山東濱嶺礦業(yè)公司一號(hào)礦 1、2 煤層邊界留有 40m 隔離煤柱 ， 東邊界為變薄區(qū)，不留設(shè)煤柱；北為 人為邊界 。 采區(qū)三條上山之間各留有 30山與工作面之間留 50m。 四、水文地質(zhì)情況 1、地表：該區(qū)域內(nèi)地表有一條碾子山河，對(duì) 3煤層的回采不構(gòu)成影響。 2、井下： 3煤層老頂砂巖屬弱含水層，開(kāi)采過(guò)程中涌水量較小，對(duì)開(kāi)采影響不大，但局部裂隙發(fā)育地段，含水較豐富，是開(kāi)采過(guò)程中的主要涌水來(lái)源。采區(qū)傾斜上 方 1、 2煤層是 山東濱嶺礦業(yè)公司一號(hào)礦 的開(kāi)采范圍，對(duì)處在下方的 380采區(qū)有 潛在 威脅。 通過(guò)比擬法計(jì)算，采區(qū)內(nèi)正常涌水量為 h，最大涌水量為 h。 五、煤層的賦存情況及儲(chǔ)量情況 1、煤層的賦存情況：該區(qū)域煤層產(chǎn)狀較穩(wěn)定，呈走向近東西、傾向北的單斜構(gòu)造，煤層傾角 10 12，平均 11 。煤層原始沉積比較普遍，受巖漿侵蝕較輕，但煤層厚度不穩(wěn)定。通過(guò)鉆孔資料分析，區(qū)內(nèi) 3 煤 層 厚度在 間，平均 層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直接頂、底均為砂質(zhì)頁(yè)巖，厚度分別為 頂為 底為 2、儲(chǔ)量情況：根據(jù)儲(chǔ)量勘探，區(qū)內(nèi)共有地質(zhì)儲(chǔ) 量 采儲(chǔ)量 見(jiàn)“采區(qū)儲(chǔ)量情況表”。 380采區(qū)儲(chǔ)量表 煤層 塊段 分解 面積 （ 平均厚度傾角 （ ） 容重 t/質(zhì) 儲(chǔ)量 回采率 可采 儲(chǔ)量 備注 - 3 - （ m） 萬(wàn) t 萬(wàn) t 3 煤 1111 5 合 計(jì) 六、瓦斯、煤塵、 自燃發(fā)火、地溫及其它地質(zhì)情況 1、瓦斯：一號(hào)礦為高瓦斯礦井，該區(qū)域： 絕對(duì)涌出量為： 相對(duì)涌出量為： t， t。 （取自 2003年 330二節(jié)總回鑒定值） 2、煤塵： 3煤層煤塵不具有爆炸危險(xiǎn)性，其爆炸指數(shù)為 3、自燃發(fā)火傾向性： 類不易自燃。 4、地溫：區(qū)內(nèi)地溫梯度為 ，預(yù)計(jì)區(qū)內(nèi)地溫在 23左右。 5、地壓：根據(jù)同煤層 324 工作面礦壓觀測(cè)資料，工作面最大平均支護(hù)強(qiáng)度 大平均頂?shù)装逡平?68接頂初次垮落步距為 8 12m，初次來(lái)壓步距為 30m，周期來(lái)壓步距為 8m，底板容許比壓 作面超前影響范圍為 820m。 第二章 采區(qū)開(kāi)拓方案的選擇 一、采區(qū)可行性方案的提出： 按照采區(qū)儲(chǔ)量范圍，走向長(zhǎng) 370 870m，傾斜長(zhǎng) 780m， 該采區(qū)選擇單翼工作面布置方式 。采區(qū)東、西部均為 3煤層變薄區(qū) ， 同時(shí)考慮了 本 區(qū) 下部 390采區(qū)煤倉(cāng)與大巷等運(yùn)輸?shù)臈l件 ， 根據(jù)上級(jí)有關(guān)文件要求和采區(qū)儲(chǔ)量情況，提出兩個(gè) 設(shè)計(jì) 方案，作如下比較： 第方案 共用 390 采區(qū)煤倉(cāng)布置方案 380采區(qū)為 上 山 單 翼布置。 380采區(qū)軌道、 皮帶道、風(fēng)道三條 上 山均沿 3煤層布置。東泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 4 - 380軌道 上 山與 連接形成軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，并通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷與 380 皮帶道連接形成進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)； 380 風(fēng)道 上 山與 風(fēng)道 相連接形成回風(fēng)系統(tǒng)； 380 皮帶道通過(guò) 390煤倉(cāng) （共用） 與 大巷 相連接形成運(yùn)煤系統(tǒng)。 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)為“兩進(jìn)一回”，工作面為上行通風(fēng)方式。 第方案 380采區(qū)上山布置方案 380 采區(qū)軌道、皮帶道、風(fēng)道三條 上 山均沿 3 煤層布置。 380 軌道 上 山與 大巷 相連接形成軌道運(yùn) 輸系統(tǒng)，并通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷與 380 皮帶道連接形成進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)； 380 風(fēng)道上 山與 連接形成回風(fēng)系統(tǒng)； 380皮帶道通過(guò) 380采區(qū) 煤倉(cāng)與 大巷 相連接形成運(yùn)煤系統(tǒng)。 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)為“兩進(jìn)一回”，工作面為上行通風(fēng)方式。 二、采區(qū)設(shè)計(jì)方案的比較和選擇 （一）巷道掘進(jìn)工程量及工程費(fèi)用比較 第方案 共用 390采區(qū)煤倉(cāng)布置方案 1、采區(qū)皮帶道，長(zhǎng)度 440m，皮帶安裝長(zhǎng)度 420m。 選用 一部 巷道 主要用途為運(yùn)送煤炭、進(jìn)風(fēng)、行人、敷設(shè)風(fēng)水管路、電纜等。 2、采區(qū)軌道 上 山，長(zhǎng)度 585m，在其頂部選用一臺(tái) 要用途為提矸、運(yùn)料、進(jìn)風(fēng)、 運(yùn)送人員 等。 3、采區(qū)風(fēng)道 上 山，長(zhǎng)度 568m，為采區(qū)專用回風(fēng)道。 該方案主體巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度 2013m，巷道工程 道工程費(fèi)用 529萬(wàn)元， 詳見(jiàn)“ 380采區(qū)方案主體巷道工程量及 工程費(fèi)用 （概算） 明 細(xì)表”。 380采區(qū) 方案 主體巷道工程量及工程費(fèi)用 （ 概 算 )明細(xì)表 序號(hào) 巷道名稱 長(zhǎng)度（ m） 全巖 半煤巖 荒斷面（ 工程量（ m) 工程費(fèi)用（萬(wàn)元） 1 380軌道上山 585 124 461 - 5 - 2 380皮帶道 440 / 440 380風(fēng)道上山 568 105 463 采區(qū)底部車場(chǎng) 60 60 / 采區(qū)中部車場(chǎng) 12 5 60 / 抽放泵站 30 / 30 變電所 35+25 60 / 聯(lián)絡(luò)巷 210 / 210 合計(jì) 2013 409 1604 / 29 注：全巖巷道 按 360 元 /煤巖巷道按 300元 / 第方案 380采區(qū)上山布置方案 1、采區(qū)皮帶道，長(zhǎng)度 575m，皮帶安裝長(zhǎng)度 555m。選用一部 巷道主要用途為運(yùn)送煤炭、進(jìn)風(fēng)、行人、敷設(shè)風(fēng)水管路、電纜等。 2、采區(qū)軌道 上 山，長(zhǎng)度 645m，在其頂部選用一臺(tái) 主要用途為提矸、運(yùn)料、進(jìn)風(fēng)、 運(yùn)送人員 等。 3、采區(qū)風(fēng)道 上 山，長(zhǎng)度 640m，為采區(qū)專用回風(fēng)道。 該方案主體巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度 2262m，巷道工程量 道工程費(fèi)用 見(jiàn)“ 380采區(qū)方案 主體巷道工程量及工程費(fèi)用 （概算） 明細(xì)表” 380采區(qū) 方案 主體巷道工程量及工程費(fèi)用（ 概 算 )明細(xì)表 序號(hào) 巷道名稱 長(zhǎng)度（ m） 全巖 半煤巖 荒斷面（ 工程量（ m) 工程費(fèi)用（萬(wàn)元） 1 380軌道 上 山 645 105 540 泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 6 - 2 380皮帶道 575 142 433 380風(fēng)道 上 山 640 105 535 采區(qū)底部 車場(chǎng) 60 60 / 區(qū)中部 車場(chǎng) 12 5 60 / 采區(qū) 煤倉(cāng) 12 12 / 抽放泵站 30 / 30 變電所 35+25 60 / 聯(lián)絡(luò)巷 180 / 180 合計(jì) 2262 544 1718 / ：全巖 巷道 按 360 元 /煤巖巷道按 300元 / （二）采區(qū)主要機(jī)電設(shè)備安裝投資（估算）比較： 第方案較 第 方案所需設(shè)備多一部給煤機(jī)，且需延長(zhǎng) 皮帶 135m。 第 方案需要投資 元，第 （三）綜合比較（表 4） 綜 合 比 較 表 表 4 方案 長(zhǎng)度 （ m） 工程量 （ 工程費(fèi)用（萬(wàn)元） 可采儲(chǔ)量（萬(wàn)噸） 噸煤投資（元 /噸） 合計(jì) 主體巷道 機(jī)電 2013 29 2262 、比較 2254 四）兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較： 第方案 共用 390采區(qū)煤倉(cāng)布置方案 - 7 - 優(yōu)點(diǎn)： 1、能充分利用 390 采區(qū) 平推石門(mén)、 煤倉(cāng)，節(jié)省掘進(jìn)工程量，施工工期短，采區(qū)投產(chǎn)快，利于緩解礦井采掘接續(xù)緊張的局面。 2、采區(qū)主體巷道 較 第方案少掘進(jìn) 249m，較方案少投資 缺點(diǎn)： 1、占用 390采區(qū)排矸 、運(yùn)料 運(yùn)輸線，運(yùn)輸 線路 緊張。 第方案 380采區(qū)上山布置方案 優(yōu)點(diǎn)： 1、采區(qū) 運(yùn)輸線路獨(dú)立， 與 390采區(qū)運(yùn)輸線不存在運(yùn)輸緊張的局面 。 缺點(diǎn)： 1、 采區(qū)主體巷道較 第方案多掘進(jìn) 249m，掘進(jìn)工程量大。施工工期長(zhǎng)。 2、主體工程費(fèi)用高，較第方案多投資 元。 3、 施工 380采區(qū) 煤倉(cāng)， 需增加煤倉(cāng)下倉(cāng)口巷 道的開(kāi)寬擴(kuò)修量。 結(jié)論：鑒于上述比較，第方案 能夠充分利用 390采區(qū) 平推石門(mén)、 煤倉(cāng)， 具有工期短、投產(chǎn)早、投資少 等優(yōu)點(diǎn) 。通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選取方案 為主方案 ，即：共用 390采區(qū)煤倉(cāng)布置方案。 第三章 采區(qū)巷道布置 一、采區(qū)巷道布置 380采區(qū)為 上 山 單 翼 布置 。 380采區(qū)軌道、 皮帶道、風(fēng)道三條 上 山均沿 3煤層布置。380軌道 上 山與 連接形成軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，并通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷與 380 皮帶道連接形成進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)； 380 風(fēng)道 上 山與 風(fēng)道 相連接形成回風(fēng)系統(tǒng)； 380 皮帶道通過(guò) 采區(qū)煤倉(cāng)與 大巷 相連接形 成運(yùn)煤系統(tǒng)。 采區(qū)通風(fēng) 系統(tǒng) 為“兩進(jìn)一回”，工作面為上行通風(fēng)方式。 東泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 8 - 1、采區(qū)皮帶道，長(zhǎng)度 440m，皮帶安裝長(zhǎng)度 420m。 選用 一部 巷道主要用途為運(yùn)送煤炭、進(jìn)風(fēng)、行人、敷設(shè)風(fēng)水管路、電纜等。 2、采區(qū)軌道 上 山，長(zhǎng)度 585m，在其頂部選用一臺(tái) 調(diào)度絞車提升， 并 在 巷道內(nèi) 安設(shè)乘人器上下人員 ， 主要用途為提矸、運(yùn)料、進(jìn)風(fēng)、 運(yùn)送人員 等。 3、采區(qū)風(fēng)道 上 山，長(zhǎng)度 568m，為采區(qū)專用回風(fēng)道。 二、各巷道斷面及主要 硐 室的布置、斷面、支護(hù)形式 巷道掘進(jìn)全部采用錨噴支護(hù)，錨桿采用 16 1500螺紋 鋼錨 桿，配 桿支護(hù)間排距為 巷道及 硐 室噴漿厚度 30 50漿采用水泥與石粉按 1： 配比拌勻使用。當(dāng)施工中遇頂板破碎壓力大或施工巷道斷面較大時(shí)可采用 18 2000 錨桿，無(wú)法采用錨噴支護(hù)時(shí)，可編制補(bǔ)充措施改為架棚支護(hù)。 1、 380軌道上山：該巷道為本采區(qū)提矸、運(yùn)料、 運(yùn)送人員 、進(jìn)風(fēng)、敷設(shè)風(fēng)水管路、電纜等服務(wù)。巷道長(zhǎng)度 585m，從采區(qū)軌道底車場(chǎng)按方位 194 30 ，上坡 20掘進(jìn) 125煤后沿 3煤頂板起底掘進(jìn)，煤層平均坡 度 10 10。巷道全巖段采用三 心拱錨 噴支護(hù)，巷道凈寬： 墻高： 高： 高： 斷面： 層厚度 50半煤巖段采用矩形錨噴支護(hù)，凈寬 高 斷面 噴層厚度 ：兩幫 30板 20 2、 380皮帶 道 ：該巷道為本采區(qū)運(yùn)煤、進(jìn)風(fēng)、行人、敷設(shè)風(fēng)水管路、電纜等服務(wù)。巷道長(zhǎng)度 440m，在軌道上山東側(cè)平行布置，中 中相距 30m，平均坡度 10 10， 沿 3煤頂板起底掘進(jìn) ，與軌道上山掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)巷作為 采區(qū) 上山進(jìn)風(fēng)巷。巷道采用 矩形 錨噴支護(hù)，凈寬 高 斷面 層厚度 ：兩幫 30板 20 3、 380 風(fēng)道上山：該巷道為采區(qū)的專用回風(fēng)道，長(zhǎng)度 568m，與采區(qū)軌道上山、皮帶上山平行布置，布置在皮帶上山的東側(cè)，中 中相距 30m，平均坡度 10 10，巷 道從 一路橫貫 開(kāi)門(mén)掘進(jìn)，按 18 18下 坡 反 掘 105m 與 后沿 3煤頂板 - 9 - 起底正掘 。巷道全巖段采用三心拱錨噴支護(hù)， 巷道凈寬： 墻高： 高：高： 斷面： 層厚度 50半煤巖段采用矩形錨噴支護(hù)，凈寬： 高： 斷面： 層厚度 ：兩幫 30板 20 4、工作面皮帶道（下出口）：采煤工作面皮帶道，為采煤工作面運(yùn)煤、行人、進(jìn)風(fēng)、敷設(shè)管線等服務(wù)。此巷道與皮帶上山相接，形成工作面運(yùn)煤系統(tǒng)；與下一工作面的上出口平行布置，中 中相距 15m，用橫貫聯(lián)絡(luò)，沿煤層頂板起底掘進(jìn)。采用矩形錨噴支護(hù)，凈寬： 高： 斷面： 遇頂板破碎帶或斷層時(shí)，采用 11#工字鋼梯形架棚支護(hù)，棚梁里口： 寬： 高： 斷面： 5、工作面上 出口：采煤工作面出口，為工作面運(yùn)料、回風(fēng)、行人、敷設(shè)管線的安全出口，此巷道用中部車場(chǎng) 、聯(lián)絡(luò)巷分別 與軌道上山 、 風(fēng)道上山相 連 ，形成運(yùn)矸、通風(fēng)系統(tǒng)。此 巷道 斷面與 支護(hù)形式同工作面皮帶道。 6、采區(qū)車場(chǎng)： 軌道上山底車場(chǎng)：設(shè)在軌道上山底部與 390 采區(qū)平推石門(mén) 相連接 處 ，車場(chǎng)長(zhǎng)度60m。采用三心拱錨噴支護(hù)，凈寬： 平 墻高： 高： 高： 斷面： 層厚度 50 中部車場(chǎng)：設(shè)在工作面上出口 繞道 門(mén)口，車場(chǎng)為單側(cè)甩車場(chǎng)，長(zhǎng)度 20m。采用 三心拱 錨噴支護(hù)， 凈寬： 平 墻高： 高： 高： 斷面： 層厚度 50 7、采區(qū)變電所：布置在 380采區(qū)中部 軌道 上山 與風(fēng)道 上山 之間橫貫中 ，長(zhǎng)度 35m。采用 三心拱錨噴 支護(hù)，凈寬： 平墻高： 高： 高： 斷面： 漿厚度 50 8、 抽放泵站 ：布置在 380采區(qū) 三路 橫貫中，長(zhǎng)度 30m。采用三心拱錨噴支護(hù)，凈寬：墻高： 高： 高： 斷面： 漿厚度 50 9、 采區(qū)煤倉(cāng)：布置在 巷內(nèi)距大巷盡頭 100與 390采區(qū)共用 ，煤倉(cāng)長(zhǎng)東泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 10 - 度 15m。采用三心拱錨噴支護(hù)，凈寬： 墻高： 高： 高： 斷面： 漿厚度 50倉(cāng) 有效 容積 三、工作面和各類煤柱尺寸的確定 1、工作面尺寸為：工作面走向長(zhǎng) 370 790m，平均 580m，平均面長(zhǎng) 100m。 2、采 區(qū)各類煤柱尺寸的確定 采區(qū)三條上山之間各留有 30山與工作面之間留 50采區(qū)上部留 防水隔離 煤柱 40m。 第四章 采煤方法 一、 開(kāi)采順序 380采區(qū)共布置 5個(gè)工作面 ，均布置在采區(qū)上山東側(cè)。 開(kāi)采順序?yàn)椋?382、 383、 384、381、 385工作面。 二、采煤方法、回采工藝及頂板管理 工作面采煤方法為走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，回采工藝為高檔普采，采用 大控頂距離 小控頂距離 跑道寬度 排密集切頂，“見(jiàn)四回一”方式放頂，全面陷落法管理頂板。 三、支護(hù)形式的選擇與計(jì)算 1、礦壓觀測(cè)資料 根據(jù)同煤層 324工作面礦壓觀測(cè)資料綜合分析，該采 區(qū)工作面：老頂初次來(lái)壓步距確定為 30m；周期來(lái)壓步距確定為 8m； 2、支架型號(hào)選擇 根據(jù)我礦現(xiàn)有支護(hù)材料設(shè)備，確定使用 鉸接頂梁作為工作面支架。 - 11 - 本采區(qū)正常情況下平均采高 地質(zhì)影響，采高變化在 支柱最大高度 m） 中： 工作面最大采高（ m） b 頂梁厚度，取 b=支柱最小高度 m） 中： 工作面最小采高（ m） b 頂梁厚度，取 b=s 頂板在最大控頂距處平均最大下沉量，取 、支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算 采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： h r = 8 KN/ 式中： 工作面合理的支護(hù)強(qiáng)度（ KN/ h 采高 r 頂板巖石容重（ t/一般可取 2.5 t/ 選取同煤層相鄰采區(qū)工作面礦壓資料中最大平均支 護(hù)強(qiáng)度為 時(shí)與采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的工作面支護(hù)強(qiáng)度相比較，工作面支護(hù)強(qiáng)度。 支柱實(shí)際支撐能力計(jì)算 Rt=R= 式中： R 支柱額定工作阻力， KN 支柱工作系數(shù)， 支柱增阻系數(shù)， 泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 12 - 支柱不均勻系數(shù) 1.0 采高系數(shù)， 1.0 傾角系數(shù)， 工作面合理的支護(hù)密度計(jì)算： n=t= / 選擇合理的支護(hù)密度：根據(jù)采煤機(jī)截深及工作面合理的支護(hù)密度，確定工作面排距為 距為 選取實(shí)際支護(hù)密度為 /于工作面支護(hù)密度 選擇合理的控頂距為“見(jiàn)四回一”控頂方式。 柱鞋直徑的計(jì)算 200 Q =200 = 鐵鞋的直徑（ Q 底板比壓（ 根據(jù)計(jì)算，選用直徑 300 足要求。 四 、采掘機(jī)械設(shè)備的確定 1、采煤工 作面機(jī)械設(shè)備 采煤工作面選用 0出口選用 0型刮板輸送機(jī)、 2、掘進(jìn)工作面機(jī)械設(shè)備 掘進(jìn)工作面分別配 氣腿式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、錨桿鉆機(jī)打眼， 噴漿機(jī)噴漿， 調(diào)度絞車配合 1 噸）標(biāo)準(zhǔn)礦車運(yùn)輸， 斗 式裝巖機(jī) 。 - 13 - 五 、采區(qū)生產(chǎn)能力、采掘工作面?zhèn)€數(shù)、服務(wù)年限 、 工作制度及采掘比例關(guān)系 1、采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定： 工作面日產(chǎn)量計(jì)算： A=100 中： A 工作面日產(chǎn)量， t； L 工作面長(zhǎng)度， 100m； 工作面日進(jìn)度， d； M 煤層采高， 煤的視密度，取 C 工作面回采率，取 采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力計(jì)算： 330=131373（噸 /年） =噸 /年） 式中： 采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸 /年； 1 生產(chǎn)工作面?zhèn)€數(shù)， 1個(gè)； A 工作面日產(chǎn)量，噸； d 年生產(chǎn)日數(shù)，取 330天。 本采區(qū)安 排一個(gè)正規(guī)工作面生產(chǎn)，同時(shí)考慮有一定的掘進(jìn)煤，因此將采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力確定為 15萬(wàn)噸 /年。 2、該采區(qū)共布置工作面 5個(gè)工作面 ，均在采區(qū)上山東側(cè)布置。 3、采區(qū)共有地質(zhì)儲(chǔ)量 噸，可采儲(chǔ)量 噸，其服務(wù)年限由以下公式進(jìn)行計(jì)算： P = A K） 式中： P 服務(wù)年限 采區(qū)可采儲(chǔ)量 東泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 14 - A 年生產(chǎn)能力 15萬(wàn)噸 /年 K 生產(chǎn)能力富余系數(shù)，取 = 15 = ） 經(jīng)計(jì)算采區(qū)服務(wù)年限為 ，考慮到采區(qū) 3 煤 層 儲(chǔ)量有擴(kuò)大的可能，采區(qū)服務(wù)年限預(yù)計(jì)為 4、工作制度：實(shí)行三八 作業(yè) 制，單班正規(guī)循環(huán)作業(yè)。 5、采掘配比關(guān)系 安排一個(gè)正規(guī)工作面生產(chǎn)，一個(gè)準(zhǔn)備工作面，根據(jù)采掘配比，安排三個(gè)掘進(jìn) 工作面 。 第五章 提升、供電、排水、 通風(fēng)、防塵、安全監(jiān)測(cè)設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型和計(jì)算 一、 380 軌道上山提升絞車選型計(jì)算 巷道斜長(zhǎng) L=600m 傾角 =20（最 大 坡 度） 設(shè)計(jì)提升能力 矸石、物料 60車 /班 每鉤提升礦車數(shù) n=3 矸石容量 Q=1.8 t/6礦車自重 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，擬選用 55 型調(diào)度絞車，用于提升矸石、物料，該調(diào)度絞車參 - 15 - 數(shù)為：容量繩 850m，配用 19鋼絲繩，平均繩速 v=s，最大繩速s， 牽引力 F=絲繩重 m，破斷力總和為 9800N/ 驗(yàn)算最大靜張力 n(Q+PL( =3 (1800+600)(+)+600 (+) =3089 鋼絲繩安全系數(shù) m=9800/3089=絲繩的安全系數(shù)符合煤礦安全規(guī)程。 驗(yàn)算電機(jī)功率 P=102 )=3089 102 4607中為傳動(dòng)效率，取值為 機(jī)功率小于 55夠滿足提升要求。 驗(yàn)算提升能力 按平均速度計(jì)算一次提升所需循環(huán)時(shí)間 L/V+60） =(600/0) 2=1079S 式中： 60 摘掛鉤休止時(shí)間 每班按 6小時(shí)提升計(jì)算 每班提升勾數(shù)： 6 3600/1079=20勾 每班提升車數(shù)： 20 3=60車 結(jié)論：該采區(qū)軌道運(yùn)輸選擇 55型調(diào)度絞車能夠滿足提升要求。 二 、 380 皮帶道皮帶機(jī)選型計(jì)算 東泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 16 - 巷道斜長(zhǎng) 600m 巷道傾角 11 計(jì)劃生產(chǎn)能力 450噸 /日 運(yùn)輸方式 上山下運(yùn) 2. 運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì) （ 1）預(yù)選運(yùn)輸設(shè)備 根據(jù)采區(qū)皮帶道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，初步選用運(yùn)輸設(shè)備為 型膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù)： 帶寬： B=800 帶速： V=s， 膠帶：型號(hào) 自重（按 m 安全系數(shù) m 7； 傳動(dòng)滾筒：直徑 =800 鑄鋼表面鑄膠 傳動(dòng)方式：雙傳動(dòng)滾筒雙驅(qū)動(dòng)（或單驅(qū)動(dòng)），總圍包角 420。 電動(dòng)機(jī)：皮帶自帶 3017機(jī) 減速機(jī)：型號(hào) 速比 i=緊方式：鋼絲繩漲緊 輸送能力： Q = 487t/h （ 2）膠帶運(yùn)輸機(jī)技術(shù)性能參數(shù)計(jì)算及校驗(yàn) 輸送能力校驗(yàn)： 膠帶運(yùn)輸機(jī)輸送能力 Q= 487 t/h設(shè)計(jì)最大生產(chǎn)能力 A=150 t/h 滿足要求。 - 17 - 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 計(jì)算重段阻力 (q+qd+)(q+= ( 600 -( 600 =式中： q = A/ V = 150/ 3.8 kg/m 自重 m = 空段阻力計(jì)算 (qd+)= () 600 +600 = 2200中： =12/3= 4 kg/m 泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 18 - 膠帶漲力計(jì)算 由逐點(diǎn)計(jì)算法得： 2 5=k 6+ 9=要傳動(dòng)滾筒表面輸出的牽引力 91（ +動(dòng)滾筒所能傳遞的額定牽引力 1） /n 另 ： n（ 1-（ n =3465） / =中 n= =逐點(diǎn)張立法可得： 360 903156216561656檢驗(yàn)輸送帶垂度 重段輸送帶的最小張力 （ q+=5（ =180空段輸送帶最小張力 5 =130 - 19 - 故各點(diǎn)張力均滿足輸送帶的垂度條件。 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 傳動(dòng)滾筒主軸總牽引力： 9=60+60） =13610N 下運(yùn)屬于發(fā)電過(guò)程，發(fā)電功率為： 1000=13610 000 25設(shè)備電動(dòng)機(jī)（ 307可滿足要求。 減速機(jī)選型計(jì)算 傳動(dòng)比確定 :由 V=s,電機(jī)轉(zhuǎn)速 1480分 /轉(zhuǎn) ,則 i= i=動(dòng)滾筒輸入扭矩為 : 2=1361 =653減速機(jī)輸出扭矩 ) 減速機(jī)輸入功率為 i=653 1480/(= 33查設(shè)備手冊(cè)選用 圓錐圓柱齒輪減速機(jī) 膠帶強(qiáng)度計(jì)算確定 由 m=Gs=10 450/800=6kg/0N/膠帶資料選用 高強(qiáng)度膠帶，其強(qiáng)度 250 N/足要求。 皮帶機(jī)中間機(jī)架及托輥選型 : 選用 上下托輥直徑選用 108 （ 3）結(jié)論：該采區(qū)皮帶下山選擇一部 皮帶機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為：?jiǎn)悟?qū)動(dòng)傳動(dòng)方式，傳動(dòng)圍包角 =420，傳動(dòng)滾筒直徑 =800鋼表面鑄膠；電動(dòng)機(jī)為原配 307電壓為 660V;減速機(jī)型號(hào)： 比 i=帶型號(hào)： 度 250 N/帶運(yùn)行速度 :V=s； 輸送能力：Q=487t/h；能夠滿足要求。 東泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 20 - 三 、 380 軌道上山 架空乘人運(yùn)行 裝置 1、巷道技術(shù)參數(shù)為： 巷道總長(zhǎng) 600m。 坡度：最大坡度 20 2、設(shè)備選型驗(yàn)算 預(yù)選電動(dòng)機(jī)： 55 預(yù)選驅(qū)動(dòng)輪：直徑 = 預(yù)選鋼絲繩： 6m)(抗拉 a=1655 破斷拉力總和 :98 預(yù)選減速機(jī)速比 i=50 鋼絲繩運(yùn)行速度 ： V=K ( d/60) Ne/i=(0) 980/50=s 乘坐間距 1=20m， 則運(yùn)輸效率 600 V/ 1=3600 0=180人 /h 托輪間距： 2=20=17m 取 2=5m 驅(qū)動(dòng)輪繩槽與牽引鋼絲繩間的摩擦系數(shù) = 牽引繩在驅(qū)動(dòng)輪上包角 =180 最小張力的計(jì)算 : - 21 - g 000 6248N 式中 最小張力點(diǎn)的張力， N C=1000 m g= 各點(diǎn)張力的計(jì)算 當(dāng)下放側(cè)無(wú)人乘座而上升側(cè)滿員時(shí)（動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài)），線路運(yùn)行阻力： 2） / 1 （ + ） 70+10） /20（ 600 4139N 當(dāng)下放 側(cè)滿員時(shí)（動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài)）， 線路運(yùn)行阻力： 2/ 1）（ ） 0/20）（ - 600 4987N 各點(diǎn)張力 6248N 6410N 4+0549N 311261N 式中： 人體品質(zhì)，取 70 抱索器）取 10 力運(yùn)行時(shí)：取 =動(dòng)運(yùn)行時(shí)：取 = 驅(qū)動(dòng)輪防滑校驗(yàn)： 當(dāng)下放側(cè)無(wú)人乘座而上升側(cè)滿員時(shí)（動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài)） 且 0 2= 式中 ： = 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算： 動(dòng)力運(yùn)行時(shí)： n（ V/1000/ = 式中 取 東泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 22 - 考慮在特殊情況下運(yùn)載，需要增加乘坐人員密度。 因此選取電機(jī)： 30手冊(cè)選擇一臺(tái) 6型電動(dòng)機(jī)，其功率為 30速為 980轉(zhuǎn) /分，額定電壓 660V，額定電流 牽引鋼絲繩計(jì)算： SK=m 16248=97488N=298中： 取 m=6 因此，選擇鋼絲繩 6 19S+ 鋼絲繩破斷力總和： 298 繩輪直徑 2的確定 45 （ 故選取直徑為 D=1100驅(qū)動(dòng)輪和尾輪 拉緊行程： 2=6m 考慮富余系數(shù)，最終確定 重錘張力： 3+333 1/433用二滑輪四繩牽引重錘，拉緊重錘重量為： 833 最大扭矩的確定 減速機(jī)輸出最大扭矩： T=（ D/2=擇 1臺(tái) 3 結(jié)論： 420架空人車應(yīng)采用 電機(jī)型號(hào)為： 6 型電動(dòng)機(jī) 30- 23 - 減速箱型號(hào)為： 減速機(jī) ，速比 1:50 鋼絲繩型號(hào)為： 6 19S+ 驅(qū)動(dòng)輪和尾輪直徑為 、采煤工作面設(shè)備選型 1、采煤機(jī)組：選用 主要技術(shù)參數(shù)： 采高 層傾角 10 下，其主要技術(shù)參數(shù)：滾筒直徑 620采高H=620滾筒轉(zhuǎn)速 82轉(zhuǎn) /分；截深 J=定牽引力 7t;最大牽引速度 引鏈規(guī)格 18 64機(jī)功率 111產(chǎn)能力 Q=6060 04T/h；滿足要求 選用 0 其主要技術(shù)參數(shù) ： 運(yùn)輸長(zhǎng)度 100m， 輸送量 150t/h， 電機(jī)功率 55滿足要求 。 選用兩部 其主要技術(shù)參數(shù) 運(yùn)輸長(zhǎng)度 300m， 輸送量 300t/h， 電機(jī)功率 30+17=47滿足要求 ； 選用兩部 0 運(yùn)輸長(zhǎng)度 100m， 輸送量 150t/h， 電機(jī)功率 40滿足要求 。 選用兩臺(tái) 00 型乳化液泵 ,(其中一臺(tái)工作 ,一臺(tái)備用 )， 配用一臺(tái) 其額定輸出壓力 20電機(jī)功率 37滿足要求 。 五 、掘進(jìn)工作面設(shè)備選型 選用 6 臺(tái) 每個(gè)工作面用 2臺(tái)。 選 3 臺(tái) 耙斗式裝巖機(jī) ， 每個(gè)工作面用 1 臺(tái) ， 其生產(chǎn)能35h， 電機(jī)功率 17滿足要求 . 選用 臺(tái) ， 每個(gè)工作面用 1臺(tái) . 選用 9臺(tái) 調(diào)度 小絞車 ， 每個(gè)掘進(jìn)工作面用 3臺(tái) ， 滿足要求。 六 、供電設(shè)備的選型計(jì)算 在采區(qū)中下部設(shè)立 一個(gè)變電所，變電所電源來(lái)自 采區(qū)設(shè)計(jì)為 1東泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 24 - 個(gè)機(jī)采工作面， 3個(gè)掘進(jìn)工作面，主巷、軌道運(yùn)輸。 供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 主皮帶用電負(fù)荷： 5軌道用電負(fù)荷： 5采煤面用電負(fù)荷： 02掘進(jìn)面用電負(fù)荷： 通風(fēng)專線負(fù)荷： 6 類別 設(shè)備名稱 型號(hào) 數(shù)量 (臺(tái) ) 額定功率 (總?cè)萘?(需用系數(shù) 平均功率因數(shù) 備注 一 個(gè) 采 煤 工 作 面 采煤機(jī) 111 402 板機(jī) 0T 2 55 2 皮帶機(jī) 47 2 乳化液泵 37 1 調(diào)度絞車 25 2 三 個(gè) 掘 進(jìn) 面 耙裝機(jī) 17 3 噴漿機(jī) 3 調(diào)度絞車 3+6 25 3+ 6 提升 調(diào)度絞車 55 55 運(yùn)輸 皮帶機(jī) 75 75 通風(fēng) 通風(fēng)機(jī) 11 6 11 6 66 - 25 - 3 式中： 利用系數(shù) 計(jì)算功率 電網(wǎng)額電壓 平均功率因數(shù)，取 皮帶 : 75/( 3 6 道 : 55/( 3 6 煤面 : 402/( 3 6 進(jìn)面 : 3 6 風(fēng) : 66/( 3 6 g= 煤炭工業(yè)設(shè)備手冊(cè)主電纜選用 3 50 高壓鎧裝電纜，載流量為185A，滿足供電要求，為了供電的可靠性及通風(fēng)專線要求，敷設(shè)兩路同型號(hào)電纜。 容量計(jì)算公式： 主皮帶機(jī)： 5 4道： 55/0煤面： 02 01進(jìn)面： 風(fēng)： 66/7過(guò)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，選用礦變 6臺(tái)。其中 315/6 礦變 3臺(tái)，兩臺(tái)供采煤工作面 ,一臺(tái)供掘進(jìn)工作面和軌道上山絞車。選用 200/6礦變 3臺(tái)，一臺(tái)供主巷皮帶，兩臺(tái)供通風(fēng)專線用。選用 400/6 高防開(kāi)關(guān) 9 臺(tái)，滿足要求。 （ 附： 380 變電所供電系統(tǒng)圖 ） 七 、排水系統(tǒng) 東泰礦業(yè)公司一號(hào)礦 380采區(qū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 26 - 因 380采區(qū)屬于上山開(kāi)采，排水屬于自然流水， 經(jīng) 550 泵房水倉(cāng)。最終由泵房排 水管道 排至地面 。 平 水倉(cāng)泵房 正常涌水量 h，最大 涌水量 288m3/h，綜合排水能力2458m3/h， 滿足排水要求。 （ 見(jiàn)排水系統(tǒng)圖 ） 八 、壓風(fēng)系統(tǒng) 該采區(qū)的壓風(fēng)系統(tǒng)，由 390采區(qū) 壓風(fēng)機(jī)房供風(fēng)，經(jīng) 380軌道上山 ， 分路供 給 各個(gè)采掘工作面 。（ 見(jiàn)壓風(fēng)系統(tǒng)圖 ） 九 、通風(fēng)、防塵、安全監(jiān)控系統(tǒng)及風(fēng)量