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礦區(qū)概述及地質(zhì)特礦區(qū)地理涼水井位于陜西省榆林市神木縣境內(nèi),地處榆神礦區(qū)東部,行政區(qū)劃隸屬神木縣西(安)—包(頭)鐵路和榆神府二級(jí)公路(204省道)均從南側(cè)通過(guò),新建的榆神高速公路并行S204省道北側(cè)緊鄰南部邊界通過(guò)。礦井北至神木縣城16km、大柳塔鎮(zhèn)40km、包頭304km,東經(jīng)神木到90km,南距榆林市94km、西安市770km。交通十分1-1礦區(qū)氣候本屬中溫帶半干旱大陸性氣候,冬季寒冷,夏季炎熱,晝夜溫差懸殊。當(dāng)年11月3146cm12cm5月初為季風(fēng)期,多為西北風(fēng),多年平均風(fēng)速2.5m/s,最大風(fēng)速25m/s,年平均氣溫8.5℃,最高氣溫38.9℃,最低氣溫28.5℃,年平均降雨量436.7mm,且多集中于7、8、9三個(gè)月;1907.2~2122.7mm4~5倍。礦區(qū)的水文情貌,西部為波狀地,地勢(shì)開(kāi)闊。南部、北部黃土沖溝發(fā)育,梁峁區(qū)及區(qū)植被低的特點(diǎn),最高處位于西部東小阿包,標(biāo)高.40m,最低處位于東南角堿房溝一帶,標(biāo)高.00m226.40m,一般標(biāo)高.00m左右。本區(qū)屬一級(jí)支流窟野河流域。西部邊界大致為窟野河與禿尾河之分水嶺。北部的528.75L/S,西溝流量一般為256.80L/S。內(nèi)其它溝流均屬季節(jié)性,流量隨季節(jié)變化明相鄰關(guān)位于陜北侏羅紀(jì)煤田榆神礦區(qū)二期規(guī)劃區(qū)東北部。西側(cè)毗鄰錦界,南側(cè)為香水河,東側(cè)為梁家村和薛家村小煤礦開(kāi)采區(qū),北側(cè)為神東礦區(qū)紅柳林和東灣黃河109國(guó)道蒙西內(nèi)路鐵朔神山陜黃鐵西西路永 交河省市省圖1- 礦井交通位置地質(zhì)特征。地層區(qū)劃屬華北區(qū)陜甘寧盆地分區(qū)基本被第四系覆蓋,地層由老至新依次。,涼水井位于榆神礦區(qū)東北部?jī)?nèi)地層平緩,傾角不足1°,構(gòu)造總體趨勢(shì)為傾未發(fā)現(xiàn)落差大于15m的斷層,本構(gòu)造屬簡(jiǎn)單類。,煤系地內(nèi)含煤地層為侏羅系中統(tǒng)組,共含可采及局部可采煤層4層,自上而下依次4-34-4煤層過(guò)薄,為不可采煤層,現(xiàn)分述如下:4.20m3.37m0-30.06-0.75m0.20m左右,巖性多為泥巖和粉砂巖。5-2煤層:為主采煤層之一,上距4-2煤間距49.69~100.32m,平均63.04m,煤容重為1.29t/m3,除東北角小范圍自燃外,全區(qū)可采。厚度1.00~4.23m,平均厚度1.41m,5-35-22.54~36.30m21.19m1.50~4.35m2.18m,1.30t/m3,0~31~20.07~0.45m,巖性為泥巖水文地質(zhì)特(一)為支流窟野河流域,西部邊界部位為窟野河與禿尾河分水嶺,北256.80L/s-156.96L/s。北部馬家塔河流量528.75L/s,較大溝流為王家石廟溝,流量為109200m3。(二)主要分布于西部,巖性為粉沙~中沙,厚度0~30.76m,平均厚度6.69m,透水性3.50m,泉流量一般在孔隙大,補(bǔ)給條件優(yōu)越,富水性較好,厚度1.5~5.0m,水位埋深0.2~9.0m,泉流量一般0.08~9.375L/s,屬弱到中等富水。(3)第四系上更新統(tǒng)烏蘇組孔隙潛水含水層查孔及松散沙層抽水孔資料顯示,烏蘇組厚度3.00~18.60m,平均厚度8.56m,巖性2.70m,泉的流量南部0.14~5.618L/s,屬弱到中等富水;北部泉流量較大(52號(hào)泉群)達(dá)32.22L/s,屬中等富水。松散沙層在先采地段為透水層,不含水,僅在西北部Lk20號(hào)鉆孔松散沙層抽水主,含分散狀鈣質(zhì)結(jié)核,厚度4.50~60.00m,平均厚度26.43m,孔隙度大,結(jié)構(gòu)疏松,垂2.9~74.50m31.61m,是本區(qū)主要隔水層。僅分布西部邊緣J105、J107號(hào)一帶,厚度9.5~12.25m,巖性為灰黃綠、灰白0.142m/d,富水性弱。侏羅系中統(tǒng)組基巖裂隙承壓含水4-20.094L/s·m1-2綜合柱狀僅在內(nèi)石板臺(tái)村北水庫(kù)東側(cè)出露,砂巖燒變后呈棕紅色,以片狀、塊狀等不規(guī)則條帶狀分布泉流量0.221L/s,水質(zhì)屬HCO3-CaMg型水0.254g/L,富水性弱。(三)補(bǔ)給、逕流與排泄本區(qū)沙層潛水以接受大氣降水直接補(bǔ)給為主,凝結(jié)水補(bǔ)給微弱。該含水層的水流補(bǔ)給和上部水的滲透補(bǔ)給,基巖出露區(qū)則直接接受大氣降水沿裂隙向巖層微弱滲透。(四)本煤層直接充水含水層為各煤層頂板砂巖裂隙水。由于地表無(wú)大的水體,其上有黃土與紅土覆蓋補(bǔ)給條件差L4LK5LK9號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)資料單位涌水量0.001~由于本煤層埋藏淺,基巖覆蓋層薄。煤層開(kāi)采后工作面的冒落帶或裂隙帶直接進(jìn)(五)2005年陜西匯森煤業(yè)公司委托煤田地質(zhì)局185隊(duì)對(duì)首采區(qū)和首采工作面水分布、富水性進(jìn)行勘測(cè),提交了《陜西匯森煤業(yè)開(kāi)發(fā)涼水井煤礦首采區(qū)水文地質(zhì)勘探報(bào)327m3/h,最大涌水量為510m3/h。礦井現(xiàn)有排水18510~15年開(kāi)采區(qū)域的水文地質(zhì)情況進(jìn)行了預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)未來(lái)礦井正常1100m3/h1800m3/h左右。表1- 各煤層煤質(zhì)情況一覽煤最小—平平平最小—平4—23.55—0.15—34.59—27.81—5—24.18—0.15—33.74—27.52—5—35.30—0.19—33.35—27.26—4-2煤層:頂板巖性以粉砂巖—26.72m5-2煤層:頂、底板均以粉砂巖、細(xì)粒砂巖為主,巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度小于30Mpa,5-3煤層:頂板主要為粉砂巖和細(xì)粒砂巖,局部為中粒砂巖和炭質(zhì)泥巖,偶見(jiàn)泥巖偽通過(guò)對(duì)4-2、5-2、5-3煤層21個(gè)瓦斯樣品進(jìn)試分析,各煤層自然瓦斯以N2斯分帶屬CO2-N2帶,故本礦井為低瓦斯礦井。精查報(bào)告通過(guò)對(duì)17個(gè)樣品表明:本區(qū)各煤層火焰長(zhǎng)度均大于400mm,巖粉添加量大于50%,煤塵指數(shù)遠(yuǎn)大于10%,各煤層均具有煤塵性。煤科總院重慶分院2007年5月對(duì)本礦井4-2煤層煤塵性鑒定結(jié)果為:有煤塵性。根據(jù)精查報(bào)告,各煤層還原樣燃點(diǎn)最高度374℃,氧化程度達(dá)87%,還原樣燃25850200764-2(Ge(U(V工業(yè)品位,故本內(nèi)沒(méi)有其它值得開(kāi)采的有益礦產(chǎn)。境界與儲(chǔ)境在煤田劃分為時(shí),要保證各有合理的尺寸和境界,使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)。煤田范圍劃分為的原則有:1)范圍內(nèi)的儲(chǔ)量,煤層賦存情況及開(kāi)采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)保證有合理尺寸充分利用自然條件進(jìn)行劃分,如地質(zhì)構(gòu)造(斷層)由于涼水井的在整個(gè)煤田的東北位置,為了處理好和周邊的關(guān)系,考慮到井田周圍無(wú)較大的斷層劃分均以人為為主。涼水井范圍由25個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)圍成。面積約為61km2。本次設(shè)計(jì)以資源部的邊界為準(zhǔn)。資源部的邊界各拐點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表2-1-1表2- 邊界各拐點(diǎn)坐標(biāo)拐緯距經(jīng)距緯距經(jīng)距S1-S8-S1-S8-S8-S8-S8-的開(kāi)采尺寸、資源/儲(chǔ)(一)的尺的東西長(zhǎng)度約6.8km,的南北長(zhǎng)度約9.8km,本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的1:10000煤層底板等高線圖上計(jì)算的,儲(chǔ)量計(jì)算可靠,面積為61.17km2。2-1涼水(二)礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指在范圍內(nèi),經(jīng)地質(zhì)勘探,煤層厚度和質(zhì)量均合乎開(kāi)采要求,地3.37米,1.41米,2.18米。容(t/m3:1.29,.29,.30ZzmFZz——m——煤層平均厚度F————煤容重,t/m3將各參數(shù)代入(2-1)2-2
Zz3.3761.171.291.4161.171.292.1861.171.30550.55ZZ111bZ122bZ2m11Z2m22Z——礦井工業(yè)資源/Z122b——Z2m11——探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量;Z2m22——控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量;Z333——推斷的資源量;
(2-k0.70.9。Z111bZz*60%*70%Z122bZz*30%*70%115.62(Mt)Z2m11Zz*60%*30%99.10(Mt)Z2m22Zz*30%*30%49.55(Mt)Z333kZz*10%*k49.55(Mt)2-2Zg根據(jù)計(jì)算,礦井工業(yè)資源/545.05Mt礦井可采儲(chǔ)礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式(2-3)Zs(ZgP1式 Zs——礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)P1——斷層煤柱、防水煤柱 3%則ZsZgP1545.05545.053礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量(2-Zk1(Zk2P2式 Zk1——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量,Zk2——礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量富水區(qū)P2——工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和,按礦井設(shè)計(jì)資源/2%算;C——75%80%;薄煤層不小于85%0.8540%。Zk(Zk1P2)C1(Zk2P2)C2(397.87397.872%)0.85(130.83130.832%)0.40安全煤本礦井工業(yè)場(chǎng)地部分在神延鐵路煤柱內(nèi)部分在范圍以內(nèi)井筒均在范圍以內(nèi),需留設(shè)安全煤柱;本范圍內(nèi)村莊稀,且大都分布在富水區(qū)及溝谷區(qū),設(shè)計(jì)留了安全煤柱榆神Ⅱ線330kV輸電線路沿南部邊界貫穿本該高壓線路需要留設(shè)安全煤柱。本煤層埋深較淺,煤層開(kāi)采形成的導(dǎo)水裂隙帶可能會(huì)溝通地表,因此煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》規(guī)定從保護(hù)面積邊界起以移動(dòng)角圈定。沙層及黃土層按45°確70°確定移動(dòng)角。?=45°δ、β、γ70°(煤層近水平)邊界角計(jì)算。境界煤柱按40m留設(shè),本境界一側(cè)留20m煤柱100m程》規(guī)定從保護(hù)面積邊界起以移動(dòng)角圈定。松散?=45°,基巖δ、β、γ均按70°(煤層工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱計(jì)算(補(bǔ)充根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》不同井型與其對(duì)應(yīng)的工業(yè)廣場(chǎng)面積見(jiàn)表2-2。第5-22條規(guī)定:工業(yè)廣場(chǎng)的面積為0.8-1.1平方公頃/10萬(wàn)噸。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為300萬(wàn)噸/年,所300m×400m1度,工業(yè)廣場(chǎng)的中心15m,主井、副井,地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留15m2-3。2-2工業(yè)場(chǎng)地占地面積指井型(萬(wàn)占地面積指標(biāo)(公頃/10萬(wàn)240120-45-9-2-3巖層移動(dòng)廣場(chǎng)中心深度沖擊層厚度фδγβ72-2工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為:Z工=S×M×R式中:Z 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量,萬(wàn)噸 煤的容重1.29t/m3經(jīng)計(jì)算:Z工=1.89修16因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)豐富,主采煤層賦存條件簡(jiǎn)單,內(nèi)部無(wú)較大斷層,比較合適布置300萬(wàn)噸/年。礦井交通十分方便,水源、電源條件可靠。鄰近的神東礦區(qū)大柳塔機(jī)電維修和設(shè)備租礦井的理想。礦井服務(wù)年限的為: 其中:T 1.4則:=91.12(年由本設(shè)計(jì)第四章開(kāi)拓可知,礦井是盤區(qū)開(kāi)采,第一水平主采煤層為4-2煤,水平在m43.3391.123-1(25°-600300-120-45-4開(kāi)4.1開(kāi)拓的基本問(wèn)、開(kāi)拓是指在范圍內(nèi),為了采煤,從地面向開(kāi)拓一系列巷道進(jìn)入煤體,建立礦井提升通風(fēng)排水和動(dòng)力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)這些用于開(kāi)拓的井下巷道的形式、確定礦井開(kāi)采程序,做好開(kāi)采水平的;合理確定礦井通風(fēng)、及供電系統(tǒng)。必須執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、、供電系統(tǒng),創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件,減少巷道量,使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。本開(kāi)拓方式的選擇,主要考慮到以下幾個(gè)因素,本區(qū)地處陜北黃土高原北部,毛烏素沙漠南緣東部為梁峁溝谷地貌,西部為波狀。,(2)4-240-180m,5-3100-276m。適宜于平硐、斜井 1.53km235.8L/S的泉水流出。(4)西南角邊界距離黃土廟車站約1.7km主采的4-2煤層由西向東變薄,盤墕、大清壕以東不可采,西北部278孔及東南L1孔被剝蝕,東北部石板臺(tái)、山榆樹(shù)圪嶗為露頭火燒區(qū),分布不連續(xù)。5-2278-L3號(hào)孔連線一帶有寬度為2.0km厚度為1.3km左右的薄煤帶向東西兩側(cè)煤層逐漸變厚,1.80~4.2m4.23m。5-3煤層主要分布于Ⅱ-Ⅱ′L7-,LK6為中心向東西兩側(cè)逐漸變薄,變化范圍為2.20~7.0m左右西北部及東部為不可,井筒形式的確1)4-1。本礦井煤層傾角小,平均1°,為近水平煤層;表土層厚約15m,幾乎無(wú)斷層;水文地4-123井巷工程量少,省去排水設(shè)備,大大減4期。5受地形影響有足夠儲(chǔ)量的山嶺1井筒施工工藝、設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單,2地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)簡(jiǎn)3主提升膠帶化有相當(dāng)大提升能力。能滿43斜井井筒通過(guò)內(nèi)煤層埋藏不深,厚,水文地單,井筒不需要特殊法施工的緩斜1地質(zhì)等自然條件限制。2井筒短,提升速度快,對(duì)輔助提升特別有利。3當(dāng)表土層易施工。4井筒通風(fēng)斷面大,能滿足高瓦1井筒施工技術(shù)對(duì)不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮輸費(fèi)用,節(jié)省投資;要有利于礦井的迅速達(dá)產(chǎn)和正常。因此,井筒位置的確定原則:沿的有利位當(dāng)形狀比較規(guī)則而且儲(chǔ)量分布均勻時(shí),井筒的有利位置應(yīng)在;當(dāng)井田儲(chǔ)量呈不均勻分布時(shí),應(yīng)布置在儲(chǔ)量的,以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼,可使沿的井下工作量最小,通風(fēng)網(wǎng)路較短,通風(fēng)阻力小。井筒沿傾斜方向的有利位井筒位于淺部時(shí),總石門工程量大,但第一水平及投資較少,建井工期短;井筒位于中部時(shí),石門較短,沿石門的工程量較?。痪参挥诘南虏繒r(shí),石門長(zhǎng)度和沿石門的工作量大,如果煤系基底有含水量大的巖層不允許井筒穿過(guò)時(shí),它可以延深井筒到深部,對(duì)開(kāi)采深部及向下擴(kuò)展有利。從井筒和工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱損失看,井筒愈靠近淺部,煤柱尺寸愈小,愈近深部,煤柱尺寸愈大。因此,一般井筒位于傾,井口附近要布置主,副井生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路線。為了便于地面系統(tǒng)間互相連接,以及修筑鐵路線與國(guó)家鐵路接軌,要求地面平坦,高差不能太大,盡量避免穿過(guò)村鎮(zhèn)居民區(qū)古跡保護(hù)區(qū)陷落區(qū)或采空區(qū)洪水浸入?yún)^(qū)盡量避免橋涵工程,附近有河流或水庫(kù)時(shí)要考慮避免一旦決堤的及防洪措施由于埋深較淺,采用斜井開(kāi)拓,將工業(yè)廣場(chǎng)置于南部邊界中間,用斜井打入為了滿足井下煤炭的提升需要一個(gè)主斜井和一個(gè)輔助的副斜井副斜井兼行人,運(yùn)料,通風(fēng)等。由于面積比較大,表土層厚度小,通風(fēng)線路長(zhǎng),所以需要再開(kāi)一個(gè)斜井筒位置的確定、盤區(qū)劃有利于第一水平的開(kāi)采,并兼顧其他水平,有利于主要大巷的布置,石門的
圖4-1盤曲,不受崖崩滑坡和洪水的;水源、電源較近,礦井鐵路線短,道路布置合理井口布置于工業(yè)廣場(chǎng)以內(nèi),工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)布置于距離神延鐵路比較近的南部中間4-1開(kāi)采水平的確本礦井的4-2、5-2和5-3煤層較厚,從煤層賦存來(lái)講,宜沿中部布置一組東西向5-35-2礦井開(kāi)拓方案4-2方案一:斜井兩水平暗斜井延伸,工業(yè)廣場(chǎng)位于邊界(煤層大巷主、副井均為斜井,井口布置在邊界,工業(yè)廣場(chǎng)以內(nèi)。利用暗斜井延伸開(kāi)采第二方案二:斜井兩水平暗斜井延伸,工業(yè)廣場(chǎng)位于邊界(巖石大巷主、副井均為斜井,井口布置在邊界,工業(yè)廣場(chǎng)以內(nèi)。利用暗立井延伸開(kāi)采第二方案三:斜井兩水平暗斜井延伸,工業(yè)廣場(chǎng)位于(煤層大巷方案四:斜井兩水平暗斜井延伸,工業(yè)廣場(chǎng)位于(巖石大巷比較,這兩組的不同在于工業(yè)廣場(chǎng)的位置選擇方案(二的工業(yè)廣場(chǎng)均位于邊界處,方案三(四)的工業(yè)廣場(chǎng)均位于的位置,方案一(二)中大巷要比方案三(四) ,方案一斜井兩水平暗斜井延伸,工業(yè)廣場(chǎng)位于邊界(煤層大巷方案二斜井兩水平暗斜井延伸,工業(yè)廣場(chǎng)位于邊界(巖石大巷方案三斜井兩水平暗斜井延伸,工業(yè)廣場(chǎng)位于(煤層大巷方案四斜井兩水平暗斜井延伸,工業(yè)廣場(chǎng)位于(巖石大巷4-2四種方案刨面4-2為四種開(kāi)拓方案的示意剖面圖,方案一與方案二中的區(qū)別在于大巷的位置,方使損失增加,通風(fēng)條件變差,費(fèi)用增加。但是煤層大巷相對(duì)于巖石大巷也是有很多優(yōu) 各方案粗略估算費(fèi)用6×17923.32×1299.9×10-6×17923.32×1574.8×10-費(fèi)1.2×17923.32×91.12×35×10-1.2×17923.32×91.12×20×10-總費(fèi)用/費(fèi)用/百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)6×14857.42×1299.9×10-6×14857.42×1574.8×10-費(fèi)1.2×14657.42×91.12×35×10-1.2×14657.42×91.12×20×10-總費(fèi)用/費(fèi)用/百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)方案一和方案三都是以煤層大巷為主,但是兩者的工業(yè)廣場(chǎng)位置不同,在提升和地面費(fèi)用上有所區(qū)別。方案一和方案三的井筒選擇上是一致的,支護(hù)方法也相同。以0.6%,但是方案一初期工程量比較大,后期生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)方便并且方案一的工業(yè)廣場(chǎng)位于邊界有神延鐵路位于工業(yè)廣場(chǎng)東南方僅800m,2400m,費(fèi)用及地 費(fèi)用較高,經(jīng)比較選擇方案一比較合適表 建井工程量(單位項(xiàng) 方主井井筒副井井筒大巷主井井筒副井井筒大巷表 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程提升/斜巷表4.4 元/65平0000956表4.5 元量元井筒井筒斜巷表 費(fèi)用匯總項(xiàng) 方費(fèi)用/百分率費(fèi)用/百分率井筒的位置及數(shù)3個(gè)井筒,分別是主斜井、副斜井及一號(hào)回風(fēng)斜井,主斜井、副斜井和一號(hào)2-4-1:表2-4- 井筒特征井筒特單井筒名1標(biāo)緯距m經(jīng)距m井口標(biāo)高(底板m2°3°54m5m6mmm7892井筒布置、裝備及用主斜井:承擔(dān)礦井提煤、進(jìn)風(fēng)兼作安全出口的任務(wù)。井口標(biāo)高.20m,井底標(biāo)高.5m14°393m4000mm,凈高3300mm,凈斷面積11.5m2。為方便撒煤清理,巷道底板需鋪設(shè)100mm厚的混凝土。礦井按滿足3.0Mt/a能力要求鋪設(shè)帶寬為1.4m的膠帶輸送機(jī)。由于井筒很短,故不設(shè)檢副斜井:擔(dān)負(fù)礦井的設(shè)備、材料、人員的提升及進(jìn)風(fēng),并兼作安全出口, .7m,井筒傾角5°,斜長(zhǎng)1089m。井筒斷面為直墻半圓拱形,凈寬5000mm,凈斷面積17.8m2。井下采用無(wú)軌系統(tǒng),即采用防爆柴油機(jī)車直接從井口入井的方式,底板鋪設(shè)300mm厚的混凝土?;仫L(fēng)斜井:擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù),并兼作安全出口,井口標(biāo)高.50m,井底標(biāo)高.2m265m4600mm14.7m2。2趟排水管路和一趟壓風(fēng)管路。為方便行人,在井筒設(shè)有行人臺(tái)階。礦井井筒見(jiàn)圖S凈=11.5 S掘=13.0圖4-3- 主斜井砌碹S凈=11.5 S掘=13.0圖4-3- 主斜井錨噴300300 400S凈=17.8 S掘=24.2圖4-3- 副斜井砌碹S凈=17.8 S掘=20.5圖4-3- 副斜井錨噴臺(tái)臺(tái)S凈=14.7 S掘=19.0圖4-3- 一號(hào)回風(fēng)斜井砌碹 S凈=11.5 S掘=13.0圖4-3- 一號(hào)回風(fēng)斜井錨噴井筒支護(hù)方4.52~8.30m8.45~20.2m、8.00~38.10m.0.03823l/·m0.1486~0.2127m/d為弱富水性含水層。充水層單位涌水量0.03598~0.04891l/s·m,透水系數(shù)0.1914~0.4234m/d,煤層組為3-1、4-2煤。中硬巖類:為粉砂巖、泥巖組和砂巖組。總厚度33.45~55.36m,粉砂巖、泥巖組12.4~37.8Mpa27.4~33.6Mpa350mm,同時(shí)井底車場(chǎng)及硐井底車礦井煤炭方式采用膠帶輸送機(jī),井下不設(shè)置緩沖煤倉(cāng)。輔助為無(wú)軌井下硐本采用斜井開(kāi)拓,煤炭直接由膠帶輸送機(jī)運(yùn)至地面,輔助從地面至井下工作面均采用無(wú)軌膠輪車連續(xù),將膠輪車及設(shè)備檢修設(shè)置在地面,井下設(shè)有主變電所、主排水泵房、水倉(cāng)、材料硐室、井下消防材料庫(kù)等。少量矸石直接在井各種硐室主要有:變電所、主排水泵房、水倉(cāng)、調(diào)度室、等候室、室、機(jī)頭硐室15-20m4-44-4水倉(cāng)斷為滿足井下涌水自流至井底水倉(cāng)內(nèi),變電所及水泵房、水倉(cāng)設(shè)在副斜井井底附近處,兩硐室各設(shè)置一條通道與4-2煤輔助大巷相連。主排水泵硐室管子道沿煤層平4-2煤輔助大巷布置,并與副斜井相連,且管子道平臺(tái)高出主水泵房底板7m以上。327m3/h510m3/h次數(shù),設(shè)計(jì)在水倉(cāng)處設(shè)有兩個(gè)沉淀池,在沉淀池的出水口設(shè)置鐵篦子。井下水倉(cāng)由8h2650m3FZL16型井下防爆裝載機(jī)清理。在副井邊設(shè)置變電所為大巷和副井提升供電,其斷面如圖4-5工作面設(shè)備額定功率的總和一般為5000kW左右,電壓等級(jí)為1140V和3300V。將主變電所設(shè)置在地面,先經(jīng)高壓線路,將電能送至與采區(qū)地面位置相應(yīng)的配電點(diǎn),并經(jīng)的線路節(jié)約了有色金屬和投資井下巷道中沒(méi)有高壓電纜使人員和設(shè)備更加安全;地面,就使防爆高壓配電箱和礦用變壓器的用量達(dá)到了最低限度。缺點(diǎn)是:需要進(jìn)行鉆孔、下套管工作,且套管不能回收;需要架設(shè)高壓線、修建變電亭;冬天施工和。4-為滿足有關(guān)規(guī)程要求,對(duì)經(jīng)由地面線路引入井下的供電線路,必須在入井處裝設(shè),。硐室設(shè)置在首采工作面附近,材料硐室采用獨(dú)立通風(fēng),直接引入回風(fēng)大巷,井下材料硐室采用壁龕式,庫(kù)房巷道內(nèi)設(shè)和存放間,中間用不小于240mm厚的磚墻或混凝土墻隔開(kāi)硐室設(shè)有單獨(dú)的間材料硐室量不得超過(guò)1天的供應(yīng)量,其中量不得超過(guò)400kg。,。硐室的支護(hù)方式及支護(hù)材、井下變電所水泵房及水倉(cāng)、井下材料硐室等均采用混凝土砌碹支、主要開(kāi)拓巷輔助大巷和主大巷基本沿煤層底板布置,巷道坡度隨煤層而起一般0°-1°。主大巷鋪設(shè)混凝土底板,厚度100mm,輔助大巷鋪設(shè)混凝土底板,厚度200mm。主、輔大巷均為錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)矩形斷面,掘進(jìn)寬度為6m,高為3.6m3.8m21.6m222.8m2。輔助大巷和主大巷斷面特征如圖4-6和圖4-錨網(wǎng)排距15m,2/1根Φ1524-8300mm 高強(qiáng)度鋼樹(shù)脂錨Φ20-M22-錨網(wǎng)排距15m,2/1根Φ1524-8300mm 高強(qiáng)度鋼樹(shù)脂錨Φ20-M22-圓鋼樹(shù)脂錨Φ18-M20-50×50mm-34×1錨網(wǎng)排距15m,2/1根布Φ1524- 高強(qiáng)度鋼樹(shù)脂錨Φ20-M22-頂金屬網(wǎng)1塊Φ20-M22-圓鋼樹(shù)脂錨Φ18-M20-幫金屬網(wǎng)2塊 50×50mm-34×14-7主運(yùn)大巷斷6m3.7m22.2m2,凈斷面為20.3m24-8。錨網(wǎng)排距15m,2/1Φ1524- 錨網(wǎng)排距15m,2/1Φ1524- 4-8回風(fēng)大巷斷面主大巷和輔助大巷的確定過(guò)程如下:1)主大巷此巷內(nèi)有鋼絲繩芯膠帶機(jī)煤炭,并預(yù)留了必要時(shí)開(kāi)入無(wú)軌膠輪車的寬度,斷面需要滿足一定的要求。不設(shè)人行道. (4-B1——煤炭大巷寬度b——車輛邊緣至巷道壁的最小距離,主要巷道一般取500mm,采300-500mm;d2——500mm800mm。2)輔助大 (4-B2——輔助大巷寬度b——車輛邊緣至巷道壁的最小距離,主要巷道一般取500mm;300-500mm;d1,d2——500mm。 200mm煤層的地質(zhì)特盤區(qū)煤層特42101工作面所在煤層為4-2煤,屬于涼水井的東一盤區(qū)3.37m,左右,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。煤層硬度較大,普氏系數(shù)(f值)2.0-3.25-1普氏系數(shù)0.5-0.8-1.5-3.0-4.0-煤層頂?shù)装鍘r層情通過(guò)鉆孔資料、平進(jìn)資料、掘進(jìn)及回采過(guò)程中冒頂出露狀況分析:頂?shù)装寰?-2。 煤層頂?shù)装逄仨數(shù)讕r石名稱 厚度 巖性特征 砂巖互 灰白色,堅(jiān)硬-半堅(jiān)硬,泥質(zhì)膠結(jié)直接 砂泥巖、細(xì)沙 28- 砂泥巖、細(xì)砂巖互層,泥質(zhì)膠結(jié),局部石英為主。波狀層理 <13m 富含植物根莖化石,具滑面,平行層理,賦存于運(yùn)順65聯(lián)巷-切眼。 砂巖互 深灰色,半堅(jiān)硬,水平層理,植物化石碎片底煤層瓦斯及煤塵情通過(guò)對(duì)4-2、5-2、5-3煤層21個(gè)瓦斯樣品進(jìn)試分析,各煤層自然瓦斯以N2為主,CO2次之,CH4少量甚至微弱,根據(jù)鄰近小煤礦,各礦瓦斯含量微弱;本區(qū)瓦斯分帶屬CO2-N2帶,故本礦井為低瓦斯礦井。精查報(bào)告通過(guò)對(duì)17個(gè)樣品表明:本層均具有煤塵性。煤科總院重慶分院2007年5月對(duì)本礦井4-2煤層煤塵性鑒定結(jié)果為:有煤塵性。根據(jù)精查報(bào)告,各煤層還原樣燃點(diǎn)最高溫度374℃,200764-2煤層自燃30d,采后應(yīng)及時(shí)密閉采空區(qū),水文地本煤層直接充水含水層為各煤層頂板砂巖裂隙水。由于地表無(wú)大的水體,其上有黃土與紅土覆蓋補(bǔ)給條件差L4LK5LK9號(hào)鉆孔抽水試驗(yàn)資料單位涌水量0.001~由于本煤層埋藏淺,基巖覆蓋層薄。煤層開(kāi)采后工作面的冒落帶或裂隙帶直接進(jìn)地質(zhì)構(gòu)地面情盤區(qū)對(duì)應(yīng)的地面幾乎沒(méi)有村莊、河流、湖泊、鐵路及高壓線,僅在邊界有幾處盤區(qū)準(zhǔn)備方式的確盤區(qū)準(zhǔn)備方式優(yōu)點(diǎn),不需要開(kāi)掘上山,大出后便可以掘順槽、開(kāi)切眼和必要的硐室車場(chǎng),因此巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單;系統(tǒng)環(huán)節(jié)少,費(fèi)用低,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,設(shè)備、數(shù)量和輔本設(shè)計(jì)礦井大巷布置在煤層中,輔助采用無(wú)軌膠輪車,從而很好的解決了盤區(qū)準(zhǔn)備方式存在的許多問(wèn)題,如輔助、行人比較的問(wèn)題。故采用盤區(qū)準(zhǔn)備方式,以下盤區(qū)巷道布首采盤區(qū)東一盤區(qū)位于東南部,長(zhǎng)平均約2510m,傾向長(zhǎng)平均約4990m。盤區(qū)內(nèi)共劃分14個(gè)區(qū)段,區(qū)段的平均長(zhǎng)度為2510m,寬330m,工作面長(zhǎng)300m,回風(fēng)平巷寬5m,高3.8m,平巷寬5m,高3.8m,兩平巷之間的保護(hù)煤柱20m,因此,各區(qū)300m+5m+5m+20m=330m5-1。涼水井煤礦開(kāi)拓平面5-1盤區(qū)巷道布置并位于同一個(gè)水平;回風(fēng)大巷、輔助大巷和主大巷直接和井筒相連接,不需要面的正常。在采空區(qū)上覆巖層移動(dòng)穩(wěn)定后,利用連采機(jī)采用房柱式采煤法回收煤盤區(qū)生產(chǎn)系由于煤層為近水平,平均傾角為1°;東一盤區(qū)南部邊界的埋深不深,只有十綜采工作面采出的原煤,經(jīng)刮板輸送機(jī),然后由機(jī)和破碎機(jī)破碎后,最后由綜采工作面——平巷——主大巷——主斜井——地面煤倉(cāng)輔助系工作面所需的設(shè)備材料由無(wú)軌膠輪車直接到工作面中途不需要具體路線如下:地面——輔運(yùn)斜井——輔助大巷——輔助平巷——工作面。首采工作面42101路線為地面——輔運(yùn)斜井——輔助大巷——42101輔助平巷——工作面——42101回風(fēng)平巷——回風(fēng)大巷——回風(fēng)斜井——5-2。地面箱式變電站——高壓線路——采區(qū)地面位置相應(yīng)的配電點(diǎn)——鉆孔高壓電纜42101在42101工作面平巷和42101工作面回風(fēng)平巷分別布置一趟4寸管路,在其旁邊聯(lián)絡(luò)26KW的水泵,使用一臺(tái),備用一臺(tái)。排水線路具體如下:工作面——42101工作面輔助平巷——42101工作面平巷——輔助大巷——5-2通風(fēng)系統(tǒng)盤區(qū)巷道掘進(jìn)盤區(qū)所有工作面平巷均沿底板掘進(jìn),采用連續(xù)采煤機(jī)及其配套設(shè)備實(shí)施雙進(jìn)。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的耙爪及中部輸送帶將煤裝入后面的運(yùn)煤車內(nèi);運(yùn)煤車將裝入的煤出井下;用支護(hù)平行作業(yè)。當(dāng)循環(huán)進(jìn)度達(dá)到15m時(shí),退機(jī)打錨桿,錨桿機(jī)可將錨桿徹底安裝10m。的全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)。局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)于全風(fēng)壓進(jìn)風(fēng)巷中,隨著聯(lián)絡(luò)巷密閉的跟進(jìn)而前方式為壓入式,用JBT62(28kW)風(fēng)機(jī)串聯(lián)JBT52(11kW)600mm。盤區(qū)生產(chǎn)能力及采出工作面即可滿足礦井產(chǎn)量的要求。ABA ABk1k2
(5-
AB — 進(jìn)工作面日產(chǎn)量 0.9; A ALV0MC0 (5-A—工作面生產(chǎn)能力,萬(wàn)L—M—V C 工作面回采率,0.93A30023103.37A1LV1H(5-—連采面生產(chǎn)能力,萬(wàn)L—H—V 連采面年推進(jìn)長(zhǎng)度,V1=330×60=19800(m/a 連采面回采率,取C1=0.93A15198003.371.29AB2801791.4451327.1300t/a325.31t/a盤區(qū)采出率=盤區(qū)實(shí)際采出煤量/盤區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量×100% (t,斷層8412(萬(wàn)t則:盤區(qū)采出率=8412/8879×100%=94.74%90%(盤0.750.80.85范》規(guī)定。盤去車場(chǎng)選型設(shè)采煤工藝方采煤工藝方式的確本共含有4-2,5-2,5-3煤三個(gè)煤層,這三個(gè)煤層基本全區(qū)可采,5-2為薄煤層。礦井首采421盤區(qū)位于東南部,該盤區(qū)開(kāi)采4-2煤,該煤層厚度為0.8~4.20m,平3.37m0-30.06-0.75m0.20m-1°1.29t/m。煤層瓦斯含量低瓦斯涌出量也較小為低瓦斯礦井煤層為強(qiáng)性和易自燃煤層。327m3/h510m3/h。內(nèi)初期開(kāi)采的4-2煤上覆的地層厚度一般為9.37-80.10m導(dǎo)水裂隙帶高度為34.50-50.99m,除靠近南部邊界的凸掃溝流域?qū)严稁У竭_(dá)地表外,其余各鉆孔導(dǎo)水裂隙4-2煤層賦存特點(diǎn)、礦井生產(chǎn)能力以及近年國(guó)內(nèi)外采掘設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)采1.3m的薄煤區(qū)域則采用薄煤層綜采或刨煤機(jī)回采工作面參2300m7×1=77m。采煤機(jī)的2m。進(jìn)刀方42101工作面生產(chǎn)工序?yàn)椴擅簷C(jī)破煤、裝煤→刮板輸送機(jī)運(yùn)煤→快速移架支護(hù)頂板→6-1??珊?jiǎn)述為端頭斜切進(jìn)刀→推移刮板輸送1.0m刮板輸送機(jī)最小彎曲段長(zhǎng)度為18m,采煤機(jī)全長(zhǎng)為8.9m,進(jìn)刀段距離算得18m+2×8.9=35.5m36m4- 圖4- 采煤機(jī)斜切進(jìn)刀及割煤示意點(diǎn),因此,結(jié)合本礦井具體條件,設(shè)計(jì)工作面采向割煤方式。移5m左右進(jìn)行。移架時(shí),推2~3個(gè)推溜千斤頂同時(shí)動(dòng)作。破煤、裝煤方流順利通過(guò)煤機(jī)底部;另一個(gè)破煤點(diǎn)是經(jīng)安設(shè)于橋式機(jī)內(nèi)的破碎機(jī)完成,破煤(矸)運(yùn)煤方工作面采下的煤炭,先由刮板機(jī)將其運(yùn)至機(jī)頭后側(cè)卸入橋式機(jī),經(jīng)破碎后運(yùn)至機(jī)頭卸入可伸縮帶式輸送機(jī)機(jī)尾。橋式機(jī)機(jī)尾與刮板機(jī)交叉?zhèn)刃稒C(jī)頭銷接,破碎機(jī)布置可沿導(dǎo)軌行走。橋式機(jī)及破碎機(jī)和刮板機(jī)機(jī)頭部由端頭支架(3架)整體向前推移。支護(hù)方工作面采用掩護(hù)式支架進(jìn)行支護(hù)。按回采工藝要求,選擇一定數(shù)量的支架作為支1.00-1.065m。移架33架;1.00m,且前方頂板平整時(shí)要超前移架。工作面平巷超前支護(hù)采用超前支架和單體支架支護(hù),其技術(shù)特征見(jiàn)表6-2。該支架安裝在機(jī)槽上方,與機(jī)互為支點(diǎn)進(jìn)行前移。刮板機(jī)機(jī)頭每推移一次,同時(shí)將超前支架前移一次。采用超前支護(hù)支架可實(shí)現(xiàn)工作面超前支護(hù)的自動(dòng)化,取消平巷超工,避免了端頭工程中的不安全隱患。最大控頂距:Lmax 最小控頂距:Lmin=其中:L1——頂梁長(zhǎng) L2——端面 S—截6-ZFDC3000/26.5/47超前支架技術(shù)特征技術(shù)指 技術(shù)參1支撐高度 2650-2初撐力 3工作阻力 4外形尺寸 5推移千斤頂行程 6支護(hù)長(zhǎng)度 7額定壓力 8支撐形 四柱支撐掩護(hù)本礦采用長(zhǎng)壁綜采開(kāi)采,采用電牽引采煤機(jī)割煤,可彎曲刮板機(jī)運(yùn)煤3.0Mt/a生產(chǎn)能力,采煤工作面主要裝備技術(shù)原1.4~3.5m1.0m工作面刮板機(jī)及機(jī)能力應(yīng)大于1500t/h還是產(chǎn)工作面,其其采煤機(jī)組的平均開(kāi)機(jī)率均在75%以上。本礦井為榆神礦區(qū)高產(chǎn)高采向割煤、端頭斜切進(jìn)刀的工作方式、設(shè)計(jì)暫按80%開(kāi)機(jī)率計(jì)算選取采煤機(jī)。Vc=n×(L-L1)/[T×K-n——15刀;L——工作面長(zhǎng)度m300m;L1——30m;T——18h;t1——25min;K——80%;=3.式中:N——采煤機(jī)裝機(jī)功率,kW。Hg——m2.5m;B——采煤機(jī)截深m1m;r——煤層容重Hw—0.24~0.94刮板輸送Qq——輸送機(jī)能力Kv——采煤機(jī)割煤速度不均勻系數(shù);Ky—2050t/hSGZ1000/2×700型刮型號(hào):SGZ1000/2×700機(jī)與工作面刮板輸送機(jī)相配套,機(jī)選用SZZ1200/400型,其主要參數(shù)為:型號(hào):SZZ1200/400型工作面選用PCM250型破碎機(jī),其主要參數(shù)為:工作面巷可伸縮膠帶輸送可伸縮膠帶輸送機(jī)選用SSJ1200/200/3×400型,其主要參數(shù)為:輸送長(zhǎng)度自移機(jī)尾裝設(shè)計(jì)配備了MY800型機(jī)快速推移裝置和DY1200型膠帶輸送機(jī)快速推移裝置。本裝置以液為動(dòng)力,與支架共用一套泵站供液系統(tǒng)。工作面巷機(jī)及膠帶工作面支架設(shè)備選型及頂板管理4-24-2煤的實(shí)際開(kāi)采礦壓資料,僅根據(jù)頂板巖性、層厚及巖石抗壓強(qiáng)度(30Mpa)4-22本區(qū)與神東公司的大柳塔、活雞兔、補(bǔ)連塔和木倫等礦煤層埋藏深度(100m左礦井所選用的支架結(jié)構(gòu)形式上看,均為兩柱掩護(hù)式支架,使用良好。因此本礦井設(shè)計(jì)選用兩柱掩護(hù)式支架,配備PM31型電液控制閥。本區(qū)目前尚無(wú)生產(chǎn)礦井,參考神東礦區(qū)經(jīng)驗(yàn),支架的工作阻力或支護(hù)強(qiáng)度根據(jù)煤層開(kāi)采厚度的12倍巖柱來(lái)估算,其計(jì)算如下:γ——巖柱,25kN/m3。12——12倍;結(jié)合首盤區(qū)實(shí)際采高及以上支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算,要求工作面支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)大0.75Mpa。為此選擇ZY8000/17.5/35型掩護(hù)式支架,其主要參數(shù)為:度0.85Mpa,以及木倫礦使用的ZY6000/25/43型支架,工作阻力為6000kN,支護(hù)強(qiáng)度0.83-0.86Mpa,在使用過(guò)程中均未出現(xiàn)過(guò)事故為此設(shè)計(jì)認(rèn)為所選ZY8000/17.5/35型掩護(hù)式支架是合理的。液泵與所選支架相適應(yīng),工作面配備BRW-400/31.5型液泵站,由兩臺(tái)BRW-400/31.5液泵和三個(gè)液箱組成,工作壓力31.5MPa,泵站流量2×400L/min,功噴霧泵設(shè)計(jì)選用WPZ320/6.3型(兩泵一箱),其主要參數(shù)為:其他主要設(shè)采煤工藝要采煤機(jī)的割煤以及運(yùn)煤技術(shù)要采煤機(jī)割至機(jī)頭機(jī)尾時(shí),工作面頂板到平巷頂板必須有一過(guò)渡段,以滿足支渡段的平緩,以利于支架接頂嚴(yán)密。緩過(guò)渡,三角煤割不透,容易發(fā)生機(jī)頭、機(jī)尾過(guò)渡槽事故。頂?shù)装逡钇剑荒芰粲信_(tái)階,底板留有臺(tái)階或不平會(huì)使推溜,同時(shí)頂?shù)装?.00m1.065m18m移架基本要工作面支架必須及時(shí)拉出,移架步距為1.00-1.065m,正常情況下滯后后滾321.00m350mm移架刮板輸送機(jī)基本要1.00m-15m循環(huán)進(jìn)度及循環(huán)產(chǎn)1m1m礦井首采工作面長(zhǎng)度300m,工作面采高3.37m,工作面回采率取0.95Q循環(huán)=L·h·B·γ·k式中:Q循環(huán)——k——工作面煤炭回收率,0.95Q循環(huán)=300×3.37×1×1.29×0.95=1238.98t/73.5330工作面年推進(jìn)度:L=330×7×0.95=2194.5m/a(95%考慮A=L·h·l·r·K×10-=2194.5×3.37×300×1.29×0.95×10-支護(hù)強(qiáng)度校支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)采用以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)計(jì)算P
1000(K1)P9.8Mrncos1000(K
(6-(6- P=0.68MPa0.68MPa支架載
TP(LC)(BJ
(6- 則計(jì)算結(jié)果表明,支架的工作阻力10800kN滿足支護(hù)載荷的要求支架高Hzmax=Mmax+Hzmax——支架最大支護(hù)高度,mmS——200mmHzmin=Mmin-S2-g- S——頂板下沉量,取200mme——100mm1650-4200mm循環(huán)圖表、勞動(dòng)組織、主要技術(shù)經(jīng)工作面實(shí)行三八作業(yè)制,即兩班生產(chǎn),一班檢修。采煤機(jī)雙向割煤,追機(jī)作業(yè),上所以最終確定本工作面采向割煤的多循環(huán)方式,每一循環(huán)進(jìn)尺1.0m(循環(huán)圖表見(jiàn)作面布置圖)124)1割 移 推 割煤2由于工作面的煤厚有所變化,所以為了使采出率提高應(yīng)隨煤厚的變?cè)掚S時(shí)增高或降低支架的高度。3.4±0.1m。5m追機(jī)作業(yè),并及時(shí)伸縮前1.0m。于30m,推移步距為1.0m,推前部輸送機(jī)時(shí)必須順序進(jìn)行,眼睛相向操作,推移后溜子必6-11工作面勞動(dòng)組織22228采煤機(jī)22228刮板機(jī)22228機(jī)111膠帶機(jī)8211端頭2821151111材料費(fèi)材料消耗費(fèi)用包括坑木費(fèi)用、費(fèi)用、費(fèi)用以及其他材料費(fèi)用,綜采面材料(C3)5元/噸(2工資費(fèi)120元/ (6-3工作面設(shè)備折舊費(fèi)原始價(jià)格殘值清理機(jī)電設(shè)備基本折舊費(fèi)噸煤成本 (6-服務(wù)年限330產(chǎn)a5%b3%c10d4924.8噸/天計(jì)算。6-12。6-12機(jī)電設(shè)備折舊折舊費(fèi)(元11順槽111111單體支 d.電費(fèi)噸煤動(dòng)力用電消耗=電機(jī)容量總和×開(kāi)動(dòng)臺(tái)數(shù)×循環(huán)開(kāi)動(dòng)小時(shí)×負(fù)荷系數(shù)/循環(huán)產(chǎn)量(6-循環(huán)產(chǎn)量 (6-M——煤層厚度,3.37m;R——煤層容重,1.29t/m3;d——循環(huán)進(jìn)尺,1.0m;K——0.95。每個(gè)工作面的循環(huán)產(chǎn)量=1238.98(噸1500kW2小時(shí)代入得:350KW,代入得: 式中,單價(jià)取1.0元/kWh則:噸煤電力費(fèi)=3.835(元/噸 =12.544(元/噸作面率
=95.69(噸/工
工(6-6-136-13主要經(jīng)濟(jì)指序名 指 1m23m4m5°16m7%8m9刀7m7萬(wàn)t人t/回采巷道布平巷之間每95.4m開(kāi)一個(gè)5m寬的聯(lián)巷。平巷和回風(fēng)平巷之間采用大煤柱護(hù)巷,煤柱20m50%。平巷承擔(dān)著運(yùn)煤和進(jìn)風(fēng)任務(wù),布置機(jī)、破碎機(jī)、膠帶機(jī),并布置有設(shè)備列車;回風(fēng)由回風(fēng)平巷承擔(dān);輔助由下一個(gè)工作面的回風(fēng)平巷承擔(dān)。;平巷斷面寬×高為5.4m×3.6m,頂板采用錨桿加錨索支護(hù)遇破碎處靠掛2.5m寬鉛絲網(wǎng),副幫側(cè)頂板掛1.5m寬鉛絲網(wǎng);副幫為錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)為塑料網(wǎng)加塑料錨桿6-3。;;回風(fēng)平巷斷面寬×高為5.4m×3.7m,頂板采用錨桿加錨索支護(hù),側(cè)頂板掛2.5m寬鉛絲網(wǎng),副幫側(cè)頂板掛1.5m寬鉛絲網(wǎng);副幫為錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)為塑料網(wǎng)加塑料錨桿聯(lián)6-4。;聯(lián)巷斷面寬×5m×3.8m6-5主切眼寬度×8.5×3.8m4根錨索回采時(shí)工作面上下平巷超前30m采用單體支柱支護(hù)風(fēng)風(fēng)圖6-5井下概井下分主和輔助。其中,主是從采煤工作面到礦井地面的煤炭系統(tǒng)主在礦山生產(chǎn)中十分重要因?yàn)椴删蛳聛?lái)的礦物只有出礦井才有使用價(jià)值。在礦物的同時(shí),還需要矸石、材料、設(shè)備和人員,即輔助。井下設(shè)計(jì)根據(jù)礦井的實(shí)際地質(zhì)條件和其實(shí)際的情況,對(duì)礦物和輔助系統(tǒng)做了設(shè)計(jì),并對(duì)井下的原始條件和數(shù)300萬(wàn)330d;1°1.29t/m32.7井下系統(tǒng)一、方式煤炭方根據(jù)礦井規(guī)模、井下裝備與生產(chǎn)集中化程度,確定大巷煤炭采用帶式輸送機(jī)輔助方輔助方式選礦井輔助主要擔(dān)負(fù)井下人員、矸石、材和設(shè)備的任務(wù)。本煤層埋藏淺,煤1°系統(tǒng),很難適應(yīng)高產(chǎn)高效礦井輔助的要求。無(wú)軌膠輪車系統(tǒng)能適應(yīng)煤層起伏變化無(wú)需鋪設(shè)軌道機(jī)動(dòng)靈活可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,可適應(yīng)多種輔助作業(yè)需要能實(shí)現(xiàn)從地面到井下工作面的連續(xù)效率高速度快、安全可靠。因此,設(shè)計(jì)采用無(wú)軌膠輪車作為礦井的輔助設(shè)備。煤炭421盤區(qū):4-2煤工作面生產(chǎn)的煤炭→工作面刮板輸送機(jī)→工作面巷膠帶輸送機(jī)→4-2掘進(jìn)煤:由綜掘機(jī)配套帶式輸送機(jī)將煤運(yùn)達(dá)4-2煤帶式輸送機(jī)大巷進(jìn)入主煤流系統(tǒng)大巷掘矸石及工作面巷道與大巷立交處開(kāi)鑿風(fēng)橋時(shí)產(chǎn)生的矸石采用無(wú)軌膠輪車,通過(guò)輔 材料需。人員井下系統(tǒng)見(jiàn)圖7-1圖7-1井下系統(tǒng)井主斜井帶式輸送機(jī)帶速為V=4.4m/s帶寬B=1400mm運(yùn)量Q=2300t/h滿足礦井3.0Mt/a2.盤區(qū)設(shè)備選井下設(shè)計(jì)規(guī)定少、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低的方案;大型礦井煤的,應(yīng)進(jìn)行煤流系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)井下煤炭系統(tǒng),應(yīng)減少、過(guò)程中煤的破碎及降低粉塵輔助方式的選擇應(yīng)與礦井地質(zhì)條件、煤層賦存條件及井型相適應(yīng)主設(shè)設(shè)計(jì)井下大巷采用膠帶輸送機(jī)膠帶輸送機(jī)大巷與主斜井合鋪一條膠帶機(jī)礦井3.0t/的能力按照井下采掘工作面設(shè)備生產(chǎn)能力的峰值疊加來(lái)確定根據(jù)礦井的開(kāi)拓部2300t/h。根據(jù)主斜井帶式輸送機(jī)的運(yùn)量確定主斜井帶式輸送機(jī)的帶寬為1400mm,速度不大于4.5m/s輸送機(jī)的能力與輸送機(jī)的帶寬和帶速成正比,能力一定時(shí),帶寬與帶速成反比。利,因帶速愈高,物料線密度愈小,所需膠帶強(qiáng)度愈低,系統(tǒng)傳動(dòng)比減小,整機(jī)費(fèi)用降低。但提高帶速必須有以下條件保證:①高質(zhì)量托輥;②輸送機(jī)安全保障,因速度愈增加煤塵的,成為礦井的安全隱患。帶速如果大于5m/s,托輥直徑相應(yīng)地必須大于Φ159mm,作為易損耗品的托輥配件供應(yīng)成本很高;同時(shí)帶速太高膠帶磨損加劇,物料對(duì)托輥的沖擊增大,從而降低了輸送機(jī)托輥、膠帶等部件的使用,同時(shí)輸送機(jī)產(chǎn)生共4.5m/s。斜井帶式輸送機(jī)帶速為V=4.4m/s,帶寬B=1400mm,運(yùn)量Q=2300t/h,滿足礦井3.0Mt/a生膠帶安全系數(shù)m的取值大小不僅與制造質(zhì)量有關(guān),而且與接頭質(zhì)量、數(shù)量及機(jī)械設(shè)計(jì)m=7~9。(1).圓周驅(qū)動(dòng)力FUFU=CL—ST3150,qB=65.8kg/m;(qG=Q/3.6v,qG=142kg/m;(2).驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算NkFUn—N=918kWN=900kW。(3).m=
電動(dòng)機(jī)+CSTCST軟起動(dòng)系統(tǒng),且中壓變頻電機(jī)++CST軟起動(dòng)系統(tǒng),可靠的解決了帶式輸送機(jī)啟動(dòng)、停車、功率平衡等問(wèn)題,并且結(jié)構(gòu)緊濟(jì)和社會(huì)效益,為礦井的安全可靠的生產(chǎn)提供了保障。因此設(shè)計(jì)以電動(dòng)機(jī)+CST軟起動(dòng)系16/5t電動(dòng)起重機(jī)。7-1-1表7-1- 主斜井帶式輸送機(jī)技術(shù)特征順序內(nèi)代單 備1運(yùn)Q2帶B3傾α°4帶v5Hm6機(jī)Lm7D8帶9NYKK5601-4臺(tái)CST1000K型三臺(tái)t-DSN200自動(dòng)拉緊YZL由于涼水井礦井主斜井井筒斜長(zhǎng)比較短,因此設(shè)計(jì)考慮在主斜井井筒內(nèi)不設(shè)的主斜井帶式輸送機(jī)不設(shè)置的檢修設(shè)備。傾斜的帶式輸送機(jī),運(yùn)行停止時(shí)產(chǎn)生很大的下滑力,設(shè)計(jì)在頭部卸載滾筒和傳動(dòng)滾筒裝設(shè)有逆止器和制動(dòng)器。逆止器型號(hào)DSN200,用作防逆轉(zhuǎn);制動(dòng)器選用Φ1600/4×100拉緊裝置采用頭部自動(dòng)拉緊裝置:型號(hào)ZYL-02-300,功率N=4kW(防爆位于頭部,1套。輔助設(shè)礦井輔助系為滿足本礦井生產(chǎn)能力需要,適應(yīng)礦井開(kāi)拓開(kāi)采巷道狀況,簡(jiǎn)化輔助環(huán)節(jié),保證礦井生產(chǎn)高效,礦井輔助采用國(guó)內(nèi)礦井廣泛應(yīng)用的防爆低污染柴油機(jī)無(wú)軌膠輪車從地面至井下直達(dá)系統(tǒng)。4-2煤層布置一個(gè)綜采工作面,兩個(gè)綜掘工作面。井下輔助系統(tǒng)由副斜井、4-2煤輔助大巷、各工作面輔助巷組成。其中副斜井傾角為1°礦井投產(chǎn)時(shí)井下輔助距離,副斜井井口至42101綜采工作面運(yùn)距約4.1km;至421022.7km2.8km。礦井輔助任務(wù)主要包括運(yùn)送下井人員、井下各工作面裝備、消耗材料以及各硐室設(shè)備、材料等。礦井生產(chǎn)期間綜采工作面輔助量為:人員26人/班,坑木2m3/d,其它材料2t/d;工作面巷道綜掘工作面輔助量為:人員12人/班,錨桿、托板6t/d,樹(shù)脂0.45t/d50t/d。支架重:25.5t/正常生產(chǎn)班下井人員數(shù):84330d井下輔助系統(tǒng)及量見(jiàn)插圖3-2-1井下輔助系統(tǒng)圖。根據(jù)本礦井輔助內(nèi)容和距離特點(diǎn),無(wú)軌膠輪車主要按國(guó)產(chǎn)設(shè)備選型,依據(jù)國(guó)司不同產(chǎn)品。支架及大型設(shè)備的拖運(yùn)、鏟裝車輛按進(jìn)口設(shè)備選型。上下班集中運(yùn)送人員、救護(hù)及送餐選用WCQ-3C型無(wú)軌膠輪人車。主要技術(shù)參數(shù)額定載人數(shù):21人運(yùn)送各種材料和中小型設(shè)備等選用WCQ-3C型平板式無(wú)軌膠輪材料車。主要技術(shù)運(yùn)送零散下井人員或零星貨物和設(shè)備、材料,選用WqC2J型平頭雙排平板式無(wú)軌動(dòng)力裝置:1104C-44FB防爆柴油機(jī)乘坐定員:5人:6000mm最大制動(dòng)距離:≯8m(20km/h在干硬路面上用FBZL16型防爆裝載機(jī)。主要技術(shù)參數(shù)如下:選用DBTFBL-10&CHT-50支架車,主要用于支架、采煤機(jī)、機(jī)等大型設(shè)備長(zhǎng)距離,也可搬運(yùn)其他大型設(shè)備和部件。主要技術(shù)參數(shù)如下:整車外形尺寸:FBL-轉(zhuǎn)彎半徑:外 內(nèi)選用EIMCOED40SH防爆型支架鏟運(yùn)車,主要用于工作面支架和大型設(shè)備轉(zhuǎn)彎半徑:外 內(nèi)根據(jù)礦井投產(chǎn)時(shí)輔助距離、正常生產(chǎn)班輔助量以及巷道不同傾角確定無(wú)軌膠輪車輛作業(yè)時(shí)間。5°坡運(yùn)送人員取平均車速10km/(2.8m/s其余巷道運(yùn)送人員取平均車14.4km/h(4m/s15km/h(4.2m/s44.1min4210232.6min32.9min;向其他工作地點(diǎn)運(yùn)260min2.83h。42101456.8min421025次,每次往返作業(yè)時(shí)間約45.8min;向大巷綜掘工作面運(yùn)送材料5次,每次往返作業(yè)時(shí)間約46.1min;向大巷掘工作面運(yùn)送水泥砂石4次,每次往返作業(yè)時(shí)間約46.1min。由大巷掘工作面向斜井井口運(yùn)送矸石6次,每次往返作業(yè)時(shí)間約46.1min。生產(chǎn)班運(yùn)送材料總計(jì)作業(yè)時(shí)間11.45h;運(yùn)送散狀貨物(矸石、水泥砂石)7.68h。2.18h186405.5h才能搬完。為滿足礦井生產(chǎn)規(guī)模3.0Mt/a井下輔助需要,設(shè)計(jì)確定投產(chǎn)時(shí)全礦井共配備各型22輛,其中:WCQ-3C5輛(1輛WCQ-3C5輛(1輛WCQ-3C4輛(1輛WqC2J2FBZL162DBTFBL-10&CHT-50支架車2輛(每輛車帶起重機(jī)1臺(tái)、卷帶器1臺(tái)、升降平1臺(tái);EIMCOED40SH2輛(帶鏟叉礦井投產(chǎn)后,每個(gè)生產(chǎn)班運(yùn)行的4輛WCQ-3C型無(wú)軌膠輪車,每輛車集中運(yùn)送人員并1.16h/班;4WCQ-3C型平板式無(wú)軌膠輪材料車由副斜2.86h/班;3WCQ-3C型自卸車2.56h/班。700L礦井提升概3Mt/a91.12礦井工作制度為“三八”163303m左右,煤層生產(chǎn)內(nèi)瓦斯含量普遍較低,煤塵具有性,自然發(fā)火期一般為一個(gè)月,為易自燃礦井開(kāi)拓方式為斜井兩水平開(kāi)拓,第一水平標(biāo)高為m,共三個(gè)井筒,主斜井凈寬度4m,凈斷面積11.5m2,井筒長(zhǎng)度393m,副斜井凈寬度5m,凈斷面積17.8m,井筒1089m,風(fēng)井無(wú)提升作業(yè)。300萬(wàn)330d16采用斜井兩水平(井口在邊界中間位置)開(kāi)拓方式14°1.29t/m31.32.7t/m3煤塵性指數(shù)為37.1,屬?gòu)?qiáng)性91.1234煤炭采用膠帶機(jī)連續(xù)提升到地面煤倉(cāng);巷道斷面和頂?shù)装鍡l件都能滿足要求,矸石、設(shè)備、材料用無(wú)軌膠輪車。主井提升選礦井年生產(chǎn)能力為300萬(wàn)t,斜井傾角為14°,采用膠帶機(jī)連續(xù)提升煤炭,其技術(shù)8-1內(nèi)代單 備1運(yùn)Q2內(nèi)代單 備1運(yùn)Q2帶B3傾α°4帶v5Hm6機(jī)Lm7D8帶9NYKK5601-4臺(tái)CST1000K型三臺(tái)t-DSN200自動(dòng)拉緊YZL膠帶機(jī)能力驗(yàn)輔助斜井提升石、設(shè)備、材料用無(wú)軌膠輪車。1.設(shè)備選上下班集中運(yùn)送人員、救護(hù)及送餐選用WCQ-3C運(yùn)送各種材料和中小型設(shè)備等選用WCQ-3C運(yùn)送散狀物料(矸石、砂石水泥等)選用WCQ-3C運(yùn)送零散下井人員或零星貨物和設(shè)備、材料,選用WqC2J業(yè),選用FBZL16型防爆裝載機(jī)。選用DBTFBL-10&CHT-50支架車,主要用于支架、采煤機(jī)、等大型設(shè)備長(zhǎng)距離,也可搬運(yùn)其他大型設(shè)備和部件選用EIMCOED40SH防爆型支架鏟運(yùn)車,主要用于工作面支架和大型設(shè)礦井概瓦通過(guò)對(duì)4-2、5-2、5-3煤層21個(gè)瓦斯樣進(jìn)行化驗(yàn)分析,各煤層鉆孔瓦斯含量見(jiàn)5-1-1。表5-1- 各煤層瓦斯含量及成分瓦斯含甲烷含瓦斯成分綜合表5-1-1中4-2、5-2、5-3煤層可得出,內(nèi)各煤層瓦斯含量為0.02~0.23ml/g·可燃質(zhì);平均0.085ml/g·可燃質(zhì),各煤層自然瓦斯以N2為主,CO2次之,CH4CO2-N2帶。本礦井為新建井,暫無(wú)實(shí)測(cè)瓦斯涌出量資料。本為低瓦斯礦井。煤于50%,煤塵指數(shù)遠(yuǎn)大于10%,各煤層煤塵均具有性。煤的自燃傾根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院煤炭自燃傾向性等級(jí)鑒定報(bào)告,4-2煤層為易自燃煤層,地開(kāi)拓方采用斜井兩水平開(kāi)拓,井口在邊界,由于本礦井為300萬(wàn)t/a,煤層埋深淺,地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,因此,采斜井滿足礦井提升,主井采用膠帶機(jī)連續(xù)提升煤炭系統(tǒng),副井采用無(wú)軌膠輪車直接到工作面的輔助系統(tǒng)。在內(nèi)劃分四個(gè)盤區(qū),東區(qū)北翼為東開(kāi)采方采巷布置,留大煤柱護(hù)巷,平巷之間留20m的大煤柱,工作面回采后采用連采機(jī)房柱9857.88t/d7m1.0m,7刀。為了保證生產(chǎn)正常,前期安排一個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層連采工作面,為工作面做準(zhǔn)備,后期安排三個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層連采工作面,為盤區(qū)做準(zhǔn)備。變電所、充電硐室、井邊設(shè)置一個(gè)變電所為各井筒和大巷供電。而且礦井采用無(wú)軌膠輪車輔助,靈活方便,因此,不需要下井下設(shè)置充電硐室和庫(kù),當(dāng)掘進(jìn)遇到巖層時(shí),需要的可由工作制度、人10034礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的規(guī)通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、易于管理、具有抗災(zāi)能力發(fā)生事故時(shí),易于控制、人員便于撤出有符合規(guī)定的井下環(huán)境及安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)礦井通風(fēng)方式的確通風(fēng)方式一般可分為式,對(duì)角式,混合式三種?,F(xiàn)分別分析如下,并從技術(shù)和經(jīng)式1)并列在地形條件時(shí),進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井大致并列在的風(fēng)井的井底必須和總進(jìn)隔開(kāi),出風(fēng)井的井口一般用防爆門緊閉;還要在巖石中做條回風(fēng)石門m—n,煤層傾角越大、總回風(fēng)石門越短,反之越長(zhǎng)。圖9- 并列注:用斜井開(kāi)拓時(shí),可以大致在的開(kāi)掘一對(duì)并列斜井2)并列式的適用條煤層傾角大、埋藏深,但長(zhǎng)度不大(≤4km),瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重,在此條件下,采用并列式是比較合理的。這種通風(fēng)方式(和其它方式相比),盡管存在著風(fēng)路較風(fēng)較大,箕斗井回風(fēng)時(shí)外部漏風(fēng)較大等,這些缺點(diǎn)對(duì)不大的礦井來(lái)說(shuō)也不是一個(gè)很大中,便于開(kāi)掘,開(kāi)掘費(fèi)也較少,便于貫通,建井期限較短,采用并列式通風(fēng)方式,具3)分列式(又名邊界式進(jìn)風(fēng)井大致位于的,出風(fēng)井大致位于淺部邊界沿的,在沿機(jī)設(shè)在出風(fēng)井口附近;在的開(kāi)鑿主井和副井。圖9- 分列4)分列式的適用條且瓦斯自然發(fā)火比較嚴(yán)重的新建礦井與并列式相比這種通風(fēng)方式的安全性要好,建井期限略長(zhǎng),有時(shí)初期投資稍大(多打一個(gè)出風(fēng)井,少掘一條總回風(fēng)石門),但相差不懸殊。如果有兩個(gè)井筒,以后在延深井筒、做深部通風(fēng)的準(zhǔn)備工作時(shí),也就不會(huì),進(jìn)風(fēng)井筒大致位于的,兩個(gè)出風(fēng)井筒分別位于兩翼邊界采采區(qū)的淺和沿的邊界附近。用斜井和平峒開(kāi)拓時(shí),可把下圖中的立井改為斜井和平峒9-3兩翼對(duì)角一般認(rèn)為,這種布置方式(指對(duì)角風(fēng)井位于淺部邊界附近者)適用于煤層較大(超4km)完全和并列式相反,比分列式的安性更好,但初期投資更大。如果能夠進(jìn)行相向掘進(jìn),就能適當(dāng)減輕建井期限長(zhǎng),投產(chǎn)較的缺點(diǎn)。有些瓦斯等級(jí)不高,但煤層較長(zhǎng)、產(chǎn)量較大的新礦井,也可采用這種通風(fēng)方式。進(jìn)風(fēng)井大致位于的,在每個(gè)采區(qū)各掘一個(gè)小回風(fēng)井,并分別安設(shè)抽出式直于(或平行于)的平峒,出風(fēng)用斜井;或者進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)都用平峒。圖9- 采區(qū)對(duì)角進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井由三個(gè)以上井筒按上述各種方式混合組成,其中有分列與兩翼對(duì)角混合式 并列 分列與兩翼對(duì)角混合式通風(fēng)系統(tǒng)為例簡(jiǎn)單1)分列與兩翼對(duì)角混合為了縮短基建時(shí)間,在初期采用分列式通風(fēng)系統(tǒng),隨著生產(chǎn)的發(fā)展,當(dāng)開(kāi)采到兩翼邊界時(shí),則用分列與兩翼對(duì)角混合式的通風(fēng)系統(tǒng)??傊诔跗谕L(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,圖9-5分列與兩翼對(duì)角混合2)這種通風(fēng)方式適用于范圍大,多煤層,多水平開(kāi)采的礦井。大多用于老礦井的改造和礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為300萬(wàn)t/a,長(zhǎng)度約為9.8km左右,傾向長(zhǎng)度均為6.8km左30d。結(jié)合礦井概況,初期考慮并列式和分區(qū)域通風(fēng)作比較:礦井和傾向長(zhǎng)度都不是很大,分區(qū)域式占地太多,保護(hù)煤柱太多,所以選用并列因采掘、部分所需費(fèi)用相差不大,主要考慮進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)部分的費(fèi)用1m30001m1050300萬(wàn)元,分200萬(wàn)元。綜上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,應(yīng)選用并列式通風(fēng)方式礦井通風(fēng)方法的確抽出式主要通風(fēng)機(jī)使井下處于負(fù)壓狀態(tài),當(dāng)一旦主要通風(fēng)機(jī)因故停上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),井下的壓力提高,有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少,比較安全;壓入式主要通風(fēng)機(jī)使井下處于正壓狀態(tài)當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)壓力降低,有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加,比較。 有效風(fēng)量都會(huì)減少。用壓入式通風(fēng),則能用一部分回把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地在由壓入式通風(fēng)過(guò)渡到深水平抽出式通風(fēng)時(shí),有一定,過(guò)渡時(shí)期是新舊水平同礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要由于工作面的采深淺,在回采過(guò)程中,采動(dòng)裂隙易于造成井下與地表之間的漏風(fēng)通道,因此,為了減少地表外部漏風(fēng),提高通風(fēng)效率,必須降低和控制礦井通風(fēng)的總阻力。盤區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)能夠有效地控制盤區(qū)內(nèi)方向、風(fēng)量大小和風(fēng)質(zhì)12°工作面回中沼氣濃度不得超過(guò)必須保證通風(fēng)設(shè)施(風(fēng)門、風(fēng)橋、風(fēng)筒)要保證風(fēng)量按需分配,盡量使通風(fēng)阻力小暢通機(jī)電硐室必須在進(jìn)度中盤區(qū)通風(fēng)方式,; 上山回 ,;軌道上山進(jìn)風(fēng):新 上山進(jìn)風(fēng):由于方向與運(yùn)煤方向相反,容易引起煤塵飛揚(yáng),煤炭在過(guò)中釋放的瓦斯,可使的瓦斯和煤塵濃度增大,影響工作面的安全衛(wèi)生條件,輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量,使進(jìn)溫度升高。此外,需在軌道上山的下部車場(chǎng)內(nèi)安設(shè)風(fēng)門,礦車來(lái)往頻繁,需要加強(qiáng)管理,防止短路。根據(jù)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)的主要特征,確定工作面平巷和下個(gè)工作面回風(fēng)平巷作為工采煤工作面通風(fēng)方式的確U型、E型、W型、ZUU系統(tǒng)簡(jiǎn)單。上、下順槽在煤體中,漏風(fēng)量小。這種通風(fēng)方式如果瓦斯不太大,工根據(jù)礦井的實(shí)際條件,U型通風(fēng)系統(tǒng)能滿足通風(fēng)要求,則采用U型通風(fēng)系統(tǒng),兩條巷綜采工作面需50%。1.
Qai100qai
,m3/
(9-qai——第im3Kai——第i5測(cè),得出5個(gè)比值,取其最大值。通常機(jī)采工作面可取Kai=1.2- 采工作面可取K=1.4-20.19m3/t,工作面瓦斯絕對(duì)涌出不均勻系1.4。450t
=450×0.19/60=1.425(m3/minQai=100×1.425×1.4=199.5(m3/min990t
=990.×0.19/60=3.1(m3/minQai=100×3.1×1.4=434(m3/min表9- 采煤工作面空氣與風(fēng)速對(duì)應(yīng)
采煤工作面風(fēng)速Vai0.3-15-0.5-18-0.8-20-1.0-23-1.5-26-2.0-1.5m/sSaiQai=60×1.5×30.24=2721.6(m3/min按人數(shù)計(jì)算實(shí)際需要風(fēng)量(Qai
Q4N,m3/
(9-Ni——第i34人,則Qai=4×34=136(m3/minQa1=2721.6(m3/min按最低風(fēng)速驗(yàn)算,各個(gè)采煤工作面的最低風(fēng)量(QaiQ15S,m3/
(9-Sai——第imQai≥15×30.24=453.6(m3/min按最高風(fēng)速驗(yàn)算,各個(gè)采煤工作面的最低風(fēng)量(QaiQ240S,m3/
(9-Sai——第imQai≤240×30.24=7257.6(m3/minQa1=2127.6(m3min)掘進(jìn)工作面需根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定,按工作面回風(fēng)中沼氣的濃度不得超過(guò)1%的要求計(jì)Qbi100qbi
,m3/
(9-Qbi——第im3minqbi——m3minKbi——該掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均衡系數(shù),1.5~20.19m3/t,工作面瓦斯絕對(duì)涌出不均勻系1.5。156.7t
=156.7×0.19/60=0.50(m3/minQai=100×0.50×1.5=75(m3/minQbi4
,m3/
(9-4——4m3m3/min;Ni——第i30人。Qbi=4×30=120(m3/min)Qbi=120(m3/min掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量,由長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)可得:煤巷的實(shí)際需要風(fēng)量為m3min硐室、無(wú)軌膠輪車需風(fēng)因?yàn)楸镜V只有變電所和庫(kù)故可以不用計(jì)算可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值所得變電所實(shí)際風(fēng)量80m3/min本礦井井下無(wú)軌膠輪車共計(jì)22輛,按照平均每輛需求風(fēng)量為4m3/min其他巷道需風(fēng)Qd600.25S
(9-S——其它巷道平均斷面面積,取S=20.5Qd=60×0.25×20.5×4=1230(m3/min則取Qd=1300(m3min礦井總風(fēng)Q4NKt,m3/
(9-N——N=100Kt——Kt=1.2-1.25。Q=4×100×1.25=500(m3/minQ(QaQbQcQd)Kt,m3/
(9-Qa——m3minQb——m3minQc——m3minQd——m3/minKt——1.15-1.25。Q +88)×1.25=4970(m3/min4970(m3min礦井風(fēng)量分通風(fēng)容易時(shí)期和時(shí)期的確1.2點(diǎn)實(shí)際風(fēng)量采煤工作面只配計(jì)算的風(fēng)量上下平巷的風(fēng)量乘以1.2順而下遇到配至確定進(jìn)風(fēng)井的風(fēng)量。1)一次采全高工作面,考慮到工作面的采空區(qū)漏風(fēng)占工作面風(fēng)量的20%,工作面進(jìn)風(fēng)Q=2128×1.2=2553.6(m3min1.2Q=2128×1.2=2553.6(m3min2)Q=380×1.2=456(m3min3)Q=80×1.2=96(m3min4)Q其他=1300×1.2=1560(m3min4665.6(m3min,則礦井總風(fēng)量能滿足要求。9-2。表9- 井巷風(fēng)速驗(yàn)算123輔助大4主大56789礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原10%15%計(jì)算;350mm礦井摩擦阻力和總阻力的計(jì)算方井下多數(shù)屬于完全紊流狀態(tài),h
, (9- 8
Ns2m4
Kg/Qm3s),V=Q/s,hfr S
(9-對(duì)于已定型的井巷,L、U和S等各項(xiàng)都為已知數(shù),αρ成正比。故把上式中的αLU/S3Rfr來(lái)表示,即R
S
,Ns2/
或Kg
(9-RfrαL、U、S的影響,對(duì)于已定型的井巷,只受Q的影響。 R
, (9-)
(9-
fd, (9-1.1-1.15——時(shí)期的局部阻力系數(shù)1.1-1.15——礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)400m2102314綜工 1617123通風(fēng)時(shí)期的最路2102314綜工 1617123(工作面位置不同表9- 井巷特征參
阻力系數(shù) 支護(hù)形
長(zhǎng)度(m)(m2)(m)Ns2/m主運(yùn)斜 混凝 輔運(yùn)大 錨 主大 錨 支架利用(9-12)可以的出摩擦風(fēng)阻9-4容易時(shí)期礦井摩擦總網(wǎng)絡(luò)編
Ns2/
Qm3/
hfr100.07×10^(-23100.07×10^(-230.074×10^(-14工5.25×10^(-160.31×10^(-170.50×10^(-1231.19×10^(-
h=1.15×hfr=1.15×578.57=665.36Pa Qf=
m3/k—1.11.15;回風(fēng)井兼作升1.2。QR=hfQ
f=666/78^2=0.1Ns
/A=1.1917×Qf
hf=1.1917×78/666^0.5=3.6mhf通風(fēng)時(shí)期礦井總阻力計(jì)算表9- 通風(fēng)礦井摩擦總阻R
Ns2/
Qm3/
hfr26.54×10^(-1026.54×10^(-106.87×10^(-236.28×10^(-140.53×10^(-167.63×10^(-123 7.68×10^(- 摩擦總阻 h=1.15×hfr hf= Qf
m3/R=hf
Qf
Ns
/A=1.1917×Qf
hf=1.1917×78/1631^0.5=2.4mhf表9- 通風(fēng)難易程度與等積孔的關(guān)系通風(fēng)阻力等 通風(fēng)難易程 等積孔礦礦<中阻力 中小阻力 容
1~2>可知:不論在通風(fēng)容易還是通風(fēng)時(shí)期,礦井均為小阻力礦,且滿足通風(fēng)要求9-69-7通風(fēng)立體圖,9-89-9通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖,具體圖9- 通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)立體圖9- 通風(fēng)時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)立體圖9- 通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖9- 通風(fēng)時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇的原5a;5°90%;考慮風(fēng)量調(diào)節(jié)時(shí),應(yīng)盡量避免使用風(fēng)硐調(diào)節(jié)10min內(nèi)啟動(dòng);硐和;設(shè)備選通風(fēng)容易時(shí)期和時(shí)期風(fēng)量:78(m3/s)表9- 主要通風(fēng)機(jī)工作參數(shù)一覽9-7所列出的礦井風(fēng)壓和風(fēng)量,并結(jié)合當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件,在供選擇的通風(fēng)選擇FBDZC(b)-12-NO27(n=600r/min)型礦用軸流式通風(fēng)機(jī),并在該型風(fēng)機(jī)9-10。FBDZC(b)-12-NO27(n=600r/min)9-9表9- 風(fēng)量不同時(shí)礦井阻力的變風(fēng)量阻力角角
9-10風(fēng)機(jī)特性曲線1、2是設(shè)計(jì)工況點(diǎn),3、4電機(jī)選按通風(fēng)容易時(shí)期和時(shí)期分別計(jì)算出通風(fēng)機(jī)的軸功率N,即電動(dòng)機(jī)的軸功率 QfH易 QfH NN
風(fēng)量Q=78m3/s,風(fēng)壓H=666Pa,=71%,由上 N易1通風(fēng)時(shí)期風(fēng)量Q=78m3/s,總風(fēng)壓H=1418Pa,=85%,由上 N難1N易N
0.61NNmin*N
ke—1.1-e—電動(dòng)機(jī)效率,取0.9-0.94(大型電動(dòng)機(jī)取較高值tr—10.95
1.2/(0.91)=142Ne=136*1.2/(0.9*1)=182YB450S-10根據(jù)礦井通風(fēng)容易時(shí)期和時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)的輸入功率Nfmin和Nfmax計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率。由Nfmin/Nfmax=125/180=0.70>0.6,即只需選一臺(tái)電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)的功率為:Ne=NfmaxNe——電動(dòng)機(jī)功率。Nfmax ke——電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù),取e——0.92。Ne配的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為TX9-10。表9- 電動(dòng)機(jī)的性能技術(shù)參型 TX-450S- 效率
1防止特殊的安全措火災(zāi)防1)6.0m之間;CO、CH4頂板防采煤機(jī)應(yīng)割平頂板,保證支架接頂良好來(lái)壓時(shí)工作面嚴(yán)格按支架操作規(guī)程操作,支架梁端距不應(yīng)大于300-500mm礦井突水潰沙合理留設(shè)防沙安全煤巖柱,防沙安全煤巖柱高度Hs按以下計(jì)HsHmHm——Hb——保護(hù)層厚度,mHs必要時(shí)可將塌陷區(qū)周圍的含水沙層進(jìn)行注漿固結(jié),泥沙潰入12層33m4°(1)萬(wàn)(2)萬(wàn)(1)d(2)班2(1)12層33m4°(1)萬(wàn)(2)萬(wàn)(1)d(2)班2(1)萬(wàn)7(2)8am傾斜長(zhǎng)度m569瓦斯等 瓦斯相對(duì)涌出 通風(fēng)方 分區(qū)域礦井正常涌水 礦井最大涌水 開(kāi)拓方式(指井筒形式 斜井兩水水平標(biāo) (1)個(gè)1(2)個(gè)0m(1)m(2)m個(gè)大巷方電機(jī)車類型(1)m(2)m/(3)m3/千(4)t/(5)元參考文[1].《采礦學(xué)》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)[2].《煤礦開(kāi)采學(xué)》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)林在康、左秀峰.《礦業(yè)信息及計(jì)算機(jī)應(yīng)用》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)戴紹城.《高產(chǎn)高效綜合機(jī)械化采煤技術(shù)與裝備》.:煤炭工業(yè)陳炎光、徐永祈.《中國(guó)采煤方法》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)高、.《礦山壓力及控制》.:煤炭工業(yè)葉青.《神東現(xiàn)代化礦區(qū)建設(shè)與生產(chǎn)技術(shù)》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué).《礦井防治理論與技術(shù)》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué).《煤礦施工設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》.太原:山西人民岑傳鴻.《采場(chǎng)頂板控制與檢測(cè)技術(shù)》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)蔣國(guó)安、呂家立.《采礦工程英語(yǔ)》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)李位民.《特大型現(xiàn)代化礦井建設(shè)與工程實(shí)踐》.:煤炭工業(yè)綜采設(shè)備管理手冊(cè)編委會(huì).《綜采設(shè)備管理手冊(cè)》.:煤炭工業(yè)能源部.《煤礦安全規(guī)程》.:煤炭工業(yè)中國(guó)煤礦設(shè)備成套服務(wù)公.煤炭工業(yè),1984
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煤炭工業(yè)設(shè)備手冊(cè).徐州中國(guó)礦業(yè)大學(xué)章玉華.《技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大 《綜采設(shè)備管理手冊(cè)》.:煤炭工 杜計(jì)平、.《煤礦特殊開(kāi)采方法》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué).《礦井通風(fēng)與安全》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)鄒喜正、劉長(zhǎng)友.《安全高效礦井開(kāi)采技術(shù)》.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)鐵道部.《中民鐵道部鐵路工程預(yù)算》.:人民鐵道:斷層;過(guò)斷層方法;綜采工作問(wèn)題的提煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜多變,未知因素多,巷道開(kāi)掘和工作面回采過(guò)程中經(jīng)常遇見(jiàn)斷層、破碎帶等構(gòu)造。由于地應(yīng)力影響,斷層附近煤體和巖體破碎,漏頂嚴(yán)重,施工,容易透水,安全大,產(chǎn)量低,采煤工作面能走正規(guī)循環(huán),直接影響安全與生產(chǎn)。尤其、采掘失調(diào).造成噸煤成本增加、降低由于斷層的類型和產(chǎn)狀復(fù)雜多樣,解決方式也不盡相同,針對(duì)這一情況,我們尋求快速、安全、高效、新的過(guò)斷層方法。斷斷層基本概總斷距(滑距):總斷距(滑距)是斷層兩盤相對(duì)錯(cuò)開(kāi)的真正距離H斷層的落差Ha:指在與斷層垂直的剖面上,斷層同一層面錯(cuò)開(kāi)的鉛直距離斷層的平錯(cuò)Hb:指在與斷層垂直的剖面上,斷層同一層面錯(cuò)開(kāi)的水平距離斷層的分45°平移斷層:斷層的兩盤沿?cái)鄬用娴陌l(fā)生移動(dòng)的斷層樞紐斷層:斷層兩盤沿?cái)鄬用嫔系哪骋稽c(diǎn)為樞紐中心發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)圖 正斷層的三種形圖 逆斷層的三種形按斷層的產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀的關(guān)系可劃分為:斷層、傾向斷層、斜交斷層、順按斷層的與褶皺軸跡方位的關(guān)系可劃分為:縱斷層、橫斷層、斜斷圖 地壘和地圖 疊瓦狀構(gòu)造和階梯狀構(gòu)井下遇斷層的研斷層的預(yù)測(cè)與利用斷層帶附近伴生的地質(zhì)現(xiàn)象——小斷層、牽引褶曲、擦痕包括:煤巖層的產(chǎn)狀發(fā)生變化、煤層厚度發(fā)生變化、出現(xiàn)牽引褶曲等包括:頂?shù)装逯辛严对龆啵?0-20m范圍;常伴生一系列小斷層;認(rèn)真總結(jié)一個(gè)礦遇斷層時(shí)的征兆,可以幫助總結(jié)礦井遇斷層的現(xiàn)象,并達(dá)巷道遇斷層時(shí)的處(1)或采區(qū)邊界的確①:大斷層作為邊界,如落差100m或50m,在兩側(cè)各留30-50m的煤柱,合②采區(qū):較大斷層作為邊界,如落差>20m50m為宜;大巷的布置:遇大斷層,可改向,但過(guò)斷層后應(yīng)盡快進(jìn)入原設(shè)計(jì)層位。圖 平巷斜穿煤層頂、底板過(guò)斷圖 平巷順斷層面掘進(jìn)過(guò)斷圖 斜巷過(guò)較大斷
(1)斷層的處理:當(dāng)斷層落差小于煤厚,挑頂、而過(guò);傾向斷層的處理:當(dāng)斷層落差小于煤厚,挑頂、而過(guò);斷層帶區(qū)域煤巖基本問(wèn)題斷層帶附近煤巖破壞狀況研斷層是由于地層的運(yùn)動(dòng)擠壓等形成的是地層運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的和釋放的結(jié)果。地層中的能量在釋放過(guò)程中,巖層要斷裂、擠壓、錯(cuò)動(dòng)、破碎等,并伴有大量裂隙的2.11所示。2.1l度較巖層嚴(yán)重,塊度小。當(dāng)回采工作面通過(guò)斷層時(shí),與保留巖頂相比,保留煤頂要得綜采面過(guò)斷層時(shí)附近煤巖破斷研2.122.12AA圍增大,破碎的頂板巖層可能會(huì)發(fā)生冒頂,從而影響生產(chǎn)。部分頂煤處在斷層破碎帶弱變區(qū)B2.132.142.152.132.142.15綜采工作面端面頂煤(板)冒落分端面頂板冒如不進(jìn)行勾頂而采取讓支架抬頭
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