采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)-新陽(yáng)煤礦5Mta新井設(shè)計(jì)

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(2013屆)題目山西省汾西礦業(yè)集團(tuán)新陽(yáng)煤礦專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師畢業(yè)設(shè)計(jì)共147頁(yè)圖紙共2張說(shuō)明書(shū)共143頁(yè)完成日期：2013年5月9日答辯日期：2013年5月13日萬(wàn)噸。設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層為9-10-11#,煤層平均厚度為12m,煤層頂?shù)装宸€(wěn)定，相對(duì)瓦斯涌出量為2.6m3/t,正常涌水量為250m3/h,最大涌水量為300m3/h,煤炭的自燃等級(jí)為Ⅱ級(jí)，目錄1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 1.2井田地質(zhì)特征 41.3煤層特征 2.1井田境界 2.2井田儲(chǔ)量 3井田開(kāi)拓 3.3井底車場(chǎng) 4采煤方法 5.4扇風(fēng)機(jī)選型 5.5防止特殊災(zāi)害的安全措施 6礦井運(yùn)輸、提升及排水 6.1礦井運(yùn)輸 6.2礦井提升 7盤(pán)區(qū)供電設(shè)計(jì) 7.1盤(pán)區(qū)變電所位置的選擇 7.2確定供電電壓及供電方案 7.3負(fù)荷分析與統(tǒng)計(jì) 7.5采區(qū)供電系統(tǒng)擬定及負(fù)荷計(jì)算 7.6采區(qū)動(dòng)力變壓器及移動(dòng)變電站的選擇 7.8低壓開(kāi)關(guān)及保護(hù)裝置選擇 7.10低壓電纜選擇 8技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 參考文獻(xiàn) 附錄A 1.1礦區(qū)概述1.1.1地理位置義市城西14km的新陽(yáng)鎮(zhèn)，屬呂梁市孝義市行政管轄區(qū)。本1.1.2地形、地貌露，新陽(yáng)河谷地面標(biāo)高+800m～+880m,丘陵地標(biāo)高+900m～+1100m,相對(duì)高差在300m高速公路即307國(guó)道從礦區(qū)北邊通過(guò)，340省道從礦區(qū)中心通過(guò)，至汾陽(yáng)城18km,汾陽(yáng)至太原106km,礦區(qū)交通位置見(jiàn)圖1-1。當(dāng)?shù)鼐用窬陀行∶焊G開(kāi)采的歷史。根據(jù)楊家莊村元朝延佑四年(1314年)的碑文記載，當(dāng)2圖1-1交通位置圖31.1.5供電供水壓110KV,輸電距離4Km;一回引自華北電網(wǎng)兌鎮(zhèn)變電站，電壓110KV,輸電距離2Km,1.1.6氣候條件南侵，天高氣爽多為晴朗天氣。年氣溫6—8每年1-2月份最冷，一般為-7℃—-15℃,最低為-23℃,凍土深度一般為0.42m～0.69m,年降水量5mm左右，雨季集中于7-8月份，年蒸發(fā)量一般為1800mm～1900mm,遠(yuǎn)大于1.1.7水文情況41.1.8地震根據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖(1990)》劃分：本井田屬地震烈度區(qū)7度區(qū)；根據(jù)《中1.2井田地質(zhì)特征新陽(yáng)井田于1956年—1958年由山西省地質(zhì)廳燃料地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行勘探，1958年8月提交《山西省孝義、汾陽(yáng)縣新陽(yáng)井田煤田地質(zhì)勘探報(bào)告》,同年8月經(jīng)省儲(chǔ)委以第25號(hào)決議書(shū)批準(zhǔn)。后經(jīng)1962年、1964年省儲(chǔ)委先后兩次復(fù)審結(jié)果為不合格報(bào)告，撤銷原批準(zhǔn)儲(chǔ)量，作了幾次調(diào)整變更。于1965年6月初結(jié)束施工，同時(shí)提交了《山西省霍西煤田汾孝礦區(qū)新陽(yáng)井田地質(zhì)勘探最終報(bào)告》,山西省儲(chǔ)委1965年7月以第18號(hào)決議書(shū)批準(zhǔn)。1991年7月22日中國(guó)統(tǒng)配煤礦總公司關(guān)于印發(fā)統(tǒng)配煤礦《礦井地質(zhì)條件分類》結(jié)果的通知(中煤總生字[1991]第338號(hào))把新陽(yáng)煤礦地質(zhì)條件類別評(píng)定為二類礦井，代號(hào)為“Ⅱ—IaIdIeg”。1992年2月11日中國(guó)統(tǒng)配煤礦總公司關(guān)于印發(fā)統(tǒng)配煤礦《礦井水文地質(zhì)條件分類》的通知(中煤總生字[1992]第57號(hào))把新陽(yáng)煤礦水文地質(zhì)條件類型評(píng)定為5工33個(gè)鉆孔。其中30個(gè)孔按規(guī)定探清了3號(hào)煤，有3個(gè)孔未見(jiàn)煤。2003年10月11日至2003年11月30日，汾西礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司新陽(yáng)煤礦通過(guò)石膏1～2層。4、二疊系(P)(1)下統(tǒng)山西組(P1s)6中砂巖及煤層組成。煤層編號(hào)由上而下有1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)煤層，其(2)下統(tǒng)下石盒子組(P1x)b.下石盒子組一段(P1xl)(3)上統(tǒng)上石盒子組(P2s)出露于井田西南部賢者村、神福村及東南部韓家灘、桑灣一帶，與下石盒子組為整合接觸。下部主要以黃綠、杏黃色砂巖，灰綠色中粗長(zhǎng)石石英砂巖為主，偶夾粘土泥巖。上部主要以黃、綠、灰白及紫色細(xì)中粒長(zhǎng)石石英砂巖及灰紫、暗紫、黃綠色泥巖為主，并夾灰黃色及灰色鋁土泥巖、巖性變化較大，大都受侵蝕，厚度不一，不易對(duì)比。分布于低山丘陵半坡及沖溝兩壁，其厚度不一。最厚在桑灣村南達(dá)51.65m。主要為半膠結(jié)之砂礫層，棕黃、淺棕紅色亞粘土、土黃色亞粘土、鈣質(zhì)土等組成。有三層鈣質(zhì)膠結(jié)礫石成分以石灰?guī)r為主，砂巖及泥巖次之，分選差，滾圓度中等，砂石大小不一，本統(tǒng)沉7(1)下更新統(tǒng)(Q)(2)中更新統(tǒng)(Q2)(3)上更新統(tǒng)(Q3)且具垂直節(jié)理，孔狀結(jié)構(gòu)發(fā)育，厚度不一，最厚約30m,一般厚為0m～30m,平均厚為(4)全新統(tǒng)(Q4)礫為主，厚0m～20m,一般為5m。8新陽(yáng)煤礦位于山西臺(tái)背斜沁水坳陷的西緣，呂梁隆起的東翼，汾孝凹陷的東北部，其斷裂構(gòu)造區(qū)，斷層落差大，短軸褶曲較發(fā)育。新陽(yáng)井田未發(fā)現(xiàn)巖漿活動(dòng)，具體情況敘述如1、褶曲新陽(yáng)井田發(fā)育較大的褶曲有11個(gè)，詳見(jiàn)褶曲綜合成果表1-1?，F(xiàn)對(duì)影響較大的褶曲特表1-1褶曲綜合成果表編號(hào)名稱褶曲要素控制鉆孔性質(zhì)軸向兩翼傾角1賢者向斜賢者村北向斜北東10°~17°高-31、17-72新陽(yáng)向斜穿過(guò)新陽(yáng)村向斜北東～北西8°~14°高-11、22-93神福背斜神福村西背斜北東8°~10°20-7、高-254西辛壁向斜西辛壁南向斜北東5°~9°高-1、高-35東曹村向斜穿過(guò)東曹村向斜北東～北西6°~9°6臨水背斜穿過(guò)臨水村背斜北東～北西高-4、高-10、97韓家灘背斜韓家灘西北背斜北東5°~6°8偏城向斜穿過(guò)偏城村向斜北東6°~7°22-9、賢-5、9角帶向斜穿過(guò)角帶村向斜北西3°~8°南頭向斜穿過(guò)南頭村向斜東西3°~6°神安背斜神安村東及東北背斜北西～北東5°~9°高-12、1-9般被破碎的上覆巖體所充填。陷落柱長(zhǎng)軸22m～502m,短軸17m～150m,面積為346m2~1.2.5井田的水文地質(zhì)特征山(2100.7m)～井溝梁(1690.5m)～中陽(yáng)縣上頂山(1739.8m)～荒草山東(1779.1m)~(三)孔隙承壓水含水層量0.31L/s.m～4.60L/s.m,滲透系數(shù)2.39m/d～27.90m/d,補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，地下水運(yùn)主要為第四系河床沖積層，由砂、卵石組成，分布于新陽(yáng)河、兌鎮(zhèn)河、孝河及各支流河谷之中，厚度為10m～20m,富水性變化較大，其水位埋深小于8m,補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，水流運(yùn)動(dòng)方向與河流溝谷延伸方向一致，基本上全為由西向東，成為當(dāng)?shù)鼐用耧嬘盟稗r(nóng)業(yè)澆灌用水之主要水源2、巖層透水據(jù)地質(zhì)勘查資料和礦井地質(zhì)報(bào)告資料，現(xiàn)將井田內(nèi)水文地質(zhì)特征敘述如下：(一)主要含水層(組)根據(jù)含水層的性質(zhì)可分為以下四種：孔隙潛水含水層、孔隙承壓含水層、層間裂隙含1、中奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層奧陶系石灰?guī)r是煤系地層的基底，井田內(nèi)沒(méi)有出露，埋藏深度西淺東深，中部一般在300m以下。根據(jù)鉆孔揭露資料，奧灰裂隙及巖溶現(xiàn)象比較發(fā)育，由東向西，從北部到中部地區(qū)，巖溶裂隙發(fā)育程度越來(lái)越高，因而奧灰含水層的富水性具有各向異性，新陽(yáng)井田屬郭莊泉域奧灰水的徑流區(qū)，屬?gòu)?qiáng)含水層。據(jù)1995年10月由新陽(yáng)煤礦地測(cè)科提交的《汾西礦務(wù)局新陽(yáng)煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告》知：奧灰水水位標(biāo)高在+510m～+525m之間，單位涌水奧灰?guī)r溶裂隙含水層的補(bǔ)給來(lái)源以大氣降水及部分山澗溝谷潛水經(jīng)由郭莊泉西部奧灰出露區(qū)的入滲補(bǔ)給，其地下水的流向由西北到東南。2、太原組灰?guī)r(K2)含水層含水層屬于溶洞--裂隙水，在淺部或斷層帶處裂隙溶洞發(fā)育。高-37號(hào)孔在K2灰?guī)r中見(jiàn)標(biāo)高+820.61m～+922.37m,為弱～中等富水性含水層。鄰區(qū)水峪礦1983年在三采擴(kuò)區(qū)放K4灰?guī)r厚0.40m～1.00m,平均3.45m,單位涌水量0.003L/s.m～0.091L/s.m,為弱~以石灰?guī)r為主，次為砂巖，礫石直徑大部分在50mm以上，層厚3.51m,由灰黃、棕黃色中砂組成，局部膠結(jié)或半膠結(jié)。出露于臨水村以西及曹村等溝谷中，向北東方向傾斜，B2含水層厚1.00m～8.05m,平均厚2m～3m,埋深0～13.0m,從抽水結(jié)果知，單位涌水量q=0.036L/s.m～0.038L/s.m,滲透系數(shù)K=0.0116m/d～0.532m/d,為弱富水性含水層，B3、B4含水層，二者相距較近，位于上新統(tǒng)下部，二者共有2～3以至8個(gè)分層。厚度自0.9m～76.84m,平均厚20m～30m,頂板埋深116.0m以內(nèi)，底板埋深可達(dá)265.07m。R=1600米，為中等～極強(qiáng)富水性，B3與B4有互補(bǔ)現(xiàn)象。名為B1含水層),與亞粘土組成，厚度可達(dá)80m。其寬度在新陽(yáng)河與兌鎮(zhèn)河匯合處善吉村，有5m～800m,水位標(biāo)高在830m～756m,抽水試驗(yàn)結(jié)果q=0.60L/s.m～12.87L/s.m,K=5.80m/d～43.49m/d,R上新統(tǒng)的孔隙水等多方面的，大部分時(shí)間呈細(xì)水長(zhǎng)流，各含水層(組)綜合成果見(jiàn)表1-2。表1-2各含水層(組)特征綜合成果表地下水兩極厚度平均厚度單位涌水量(L/m.s)水位標(biāo)高滲透系數(shù)奧陶系石灰?guī)r裂隙-溶洞水裂隙-溶洞水g裂隙-溶洞水g裂隙-溶洞水g山西組砂巖組層間裂隙水g石盒子組砂巖組層間裂隙水第三系砂礫巖承壓孔隙水g第四系沖積層g(二)隔水層：(三)井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造的水文地質(zhì)特征即1990年開(kāi)拓七采大巷時(shí)遇一斷層發(fā)生涌水，涌水量為7.89m3/h～98.28m3/h,平均63.7由于井田中心地帶(賢者向斜部位)和井田東部(新陽(yáng)向斜部位)9-10-11號(hào)煤層底板1.3煤層特征1.3.1煤層的埋藏特征1.3.2煤層號(hào)，煤層總厚4.87m,含煤系數(shù)10.6%,其中3-1號(hào)煤層為全區(qū)不可采煤層，1號(hào)、2號(hào)、31.3.3煤層及圍巖性質(zhì)表1-3可采煤層情況一覽表地層單位可采含煤層煤厚(m)最小—最間距結(jié)構(gòu)厚度變異穩(wěn)定可采統(tǒng)組煤系數(shù)號(hào)大平均厚(點(diǎn)數(shù))系數(shù)r性指數(shù)性性下二疊統(tǒng)山西組1簡(jiǎn)單較穩(wěn)定大部可采2較復(fù)雜穩(wěn)定全區(qū)可采3簡(jiǎn)單不穩(wěn)定局部可采上石炭統(tǒng)太原組6雜雜復(fù)穩(wěn)定全區(qū)可采(一)1號(hào)煤層位于山西組中上部，上距K8砂巖約17m左右，下距K7砂巖約25m左右，下距2號(hào)數(shù)(γ)為32%,可采性指數(shù)(km)為0.91,屬較穩(wěn)定的大部可采的薄煤層。在井田西部與2(二)2號(hào)煤層位于山西組中下部，上距K8砂巖約24m左右上距1號(hào)煤層約5約16m左右，下距3號(hào)煤層約10.29m。煤厚1.23m～4.64m,平均2.58m,層位穩(wěn)定含夾矸1～3層，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，煤厚變異系數(shù)(γ)為23%,可采性指數(shù)(km)為1,為全區(qū)穩(wěn)(三)3號(hào)煤層厚為6.40m～15.10m,含有泥質(zhì)結(jié)核，其中有一層穩(wěn)定的3-1號(hào)煤線，在3號(hào)煤層上部(四)9-10-11號(hào)煤層位于太原組下部，上距K7砂巖約66m左右，上距3號(hào)煤層約72.約21m左右；煤厚10.58m～15.36m,平均12m,含夾石2～4層，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，層位穩(wěn)定。其厚度變異系數(shù)(γ)為21%,可采性指數(shù)(km)為1,屬全區(qū)穩(wěn)定可采的厚煤層。其控(五)煤巖層對(duì)比1.3.4煤質(zhì)3號(hào)煤層平均為1.40t/m3,為光亮型煤。表1-4煤的工業(yè)分析表煤煤層號(hào)種1231(一)1號(hào)煤層水分(Mad):原煤0.38%～3.92%,平均1.29%,為特低全水分煤；灰分(Ad):原煤8.28%~灰煤為主，經(jīng)洗選后原煤灰分平均降低了11.39%,灰分降低率達(dá)52.2%,硫分(St·d):原之間、GR·I為90>65、y為22.48<25.0mm,故1號(hào)煤層為焦煤。(二)2號(hào)煤層水分(Mad):原煤0.37%～2.20%,平均0.94%,為特低全水分煤；灰分(Ad):原6.86%~灰煤為主，經(jīng)洗選后原煤灰分平均降低了6.0%分(St·d):原煤0.28%～2.16%,平均0.45%,浮煤0.33%～1.04%,平均0.42%,為低硫分煤，經(jīng)洗選后原煤硫分平均降低了0.03%,降低率為0.67%,效果不明顯；浮煤揮發(fā)分(Vdaf):21.53%～27.37%,平均23.47%,為中等揮發(fā)分煤；原煤磷(Pd)含量為0.0032%~0.0847%,平均0.0108%,為特低磷～中磷分以低磷分煤為主；2號(hào)煤層發(fā)熱量(Qgr·d):(三)3號(hào)煤層水分(Mad):原煤0.30%～2.28%,平均0.83%,為特低全水分煤，浮煤1.06%,也為特低全水分煤；灰分(Ad):原煤8.07%～48.22%,平均21.29%,浮煤6.29%～33.80%,平灰分降低率達(dá)52.2%,灰分降低效果比較明顯；硫分(St·d):原煤0.30%～2.57%,平均1.72%,浮煤0.41%～1.26%,平均0.82%,為中低硫煤，經(jīng)洗選后，原煤硫分平均降低了1.32%,硫分降低率達(dá)76.7%,經(jīng)洗選后脫硫效果非常明顯，同時(shí)也說(shuō)明3號(hào)煤層中硫的成份主要來(lái)自無(wú)機(jī)硫，無(wú)機(jī)硫經(jīng)洗選后極易脫掉；浮煤揮發(fā)分(Vdaf):20.98%～28.10%,平均25.32%,為中等揮發(fā)分煤；原煤磷(Pd)含量為0.0032%～0.0179%,平均0.0084%,為特為特高熱值煤。膠質(zhì)層最大厚度為21mm;粘結(jié)指數(shù)為89,為焦煤。(四)9-10-11號(hào)煤層水分(Mad):原煤0.10%～6.21%,平均1.08%,為特低全水分煤；灰分(Ad):原煤9.86%~平均降低了6.16%,灰分降低率達(dá)43.4%,效果明顯；硫分(St·d):原煤1.82%～3.72%,了0.46%,降低率僅為16.9%,脫硫效果不明顯，說(shuō)明9-10-11號(hào)煤層中硫的成分主要來(lái)自有機(jī)硫，有機(jī)硫占全硫含量的46%～99%故洗后仍高達(dá)0.26%～3.58%,平均2.26%,說(shuō)明有機(jī)硫經(jīng)洗選后很難脫掉；精煤揮發(fā)分(Vdaf):14.88%～19.82%,平均18.95%,為低揮發(fā)分煤；原煤磷(Pd)含量為0.0006%～0.0291%,平均為0.0095%,為特低磷～低磷分以特低特高熱值煤。膠質(zhì)層最大厚度為5mm;粘結(jié)性指數(shù)為41;曲線型為平滑下降型，根據(jù)中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751-86)的要求，9-10-11號(hào)煤層煤類為瘦煤。本區(qū)煤質(zhì)總的變化規(guī)律為從上到下煤層變質(zhì)程度逐漸增高，在橫向上北部變質(zhì)程度比南部深。從1號(hào)煤層到9-10-11號(hào)煤層全硫含量有變大的趨勢(shì)。1.3.5瓦斯、煤塵和煤的自燃1、瓦斯瓦斯在煤層中或巖層中常以游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在。在煤礦生產(chǎn)中是一重大事故隱患。加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握瓦斯在井下各工作面及空巷中的濃度和分布情況是確保礦井經(jīng)多年的觀測(cè)和測(cè)試，本礦未發(fā)生過(guò)瓦斯突出和噴出，但隨著深部煤層的不斷開(kāi)拓，據(jù)2003年11月25日山西省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局《關(guān)于對(duì)山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司定為低瓦斯礦井(2003年礦井相對(duì)瓦斯涌出量0.73m3/td,絕對(duì)瓦斯涌出量1.96m3/min)。2004年礦井相對(duì)瓦斯涌出量為0.19m3/t,絕對(duì)瓦斯涌出量為0.77m3/min,從2004年礦井相對(duì)瓦斯涌出量(q沼)≤10m3/t,絕對(duì)瓦斯涌出量(Q沼)≤30m3/min知礦井為低瓦斯礦井。新陽(yáng)煤礦從2000年—2004年瓦斯涌出量情況見(jiàn)表1-5。表1-5新陽(yáng)礦近年來(lái)瓦斯涌出量統(tǒng)計(jì)表年份相對(duì)涌出量絕對(duì)涌出量相對(duì)涌出量絕對(duì)涌出量2000年2001年2002年2003年2004年從表1-5知，新陽(yáng)區(qū)礦井2000年瓦斯相對(duì)涌出量最大為3.40m3/t,2004年最小為較小。本礦從建成投產(chǎn)至2004年底只出現(xiàn)過(guò)一次瓦斯積聚，即在開(kāi)采6105工作面煤層過(guò)大于1、2、3號(hào)煤層，其瓦斯含量和相對(duì)涌出量亦會(huì)在1、2、3號(hào)煤層的基礎(chǔ)上有所整體講，新陽(yáng)井田山西組煤層(1、2、3號(hào))埋藏淺，瓦斯含量小，瓦斯壓力小，瓦1239爆炸特性煤塵云最大爆炸壓力最大爆炸壓力上升速率煤塵云最低著火溫度℃煤塵層最低著火溫度℃煤塵云最低點(diǎn)火能量J0.000~0.000~0.000~0.000~0.000~0.000~煤塵云爆炸下限濃度煤塵云最大爆炸指數(shù)有無(wú)爆炸性1、2、3、9-10-11號(hào)煤層煤塵均具有爆炸性地層等山西組123較大，與下伏太原群成整合接觸。太原組要479U之一。本溪組圖1-2煤層綜合柱狀圖2礦井儲(chǔ)量、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.1井田境界井田西南與水峪井田毗鄰；井田西部與羊寨勘探區(qū)為鄰，即以南馬莊正斷層為界；東與白壁關(guān)井田(目前已規(guī)劃為新陽(yáng)煤礦白壁關(guān)區(qū))相鄰，頭；南到兌鎮(zhèn)介西鐵路北。南北長(zhǎng)約為7.2km,東西寬約7km,總度由970m至500m(標(biāo)高)。井田內(nèi)主要含煤地層為山西組和太原組，總厚144.0m,含煤12層，煤層總厚16.2m,號(hào)，煤層總厚4.87m,含煤系數(shù)10.6%,其中3-1號(hào)煤層為全區(qū)不可采煤層，1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)煤層為主要可采煤層，平均厚4.63m,可采含煤系數(shù)為10.1%。開(kāi)采深度由970m至500m(標(biāo)高)。井田的走向方向約為7.2km,傾斜方向約為7.0km,井田的平均水平寬度為5.5km,煤則井田的水平面積為：S=5.5×7.2=39.1(km2),如井田的賦存狀況示意圖2-1所示。井田面積是很不好用算式來(lái)計(jì)算的，因此采用數(shù)網(wǎng)格的方法來(lái)求面積：2.2井田儲(chǔ)量2、依據(jù)《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程》:煤厚能利用儲(chǔ)量最低份指標(biāo)能利用儲(chǔ)量灰份最高不大于40%(含40%),暫不能利用儲(chǔ)量灰份最高不大于50% (含50%)超過(guò)51%則不計(jì)儲(chǔ)量，暫不能利用儲(chǔ)量厚0.6m;3、依據(jù)國(guó)務(wù)院過(guò)函(1985)5號(hào)文《關(guān)于酸雨控制區(qū)及二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問(wèn)題的批復(fù)》內(nèi)容要求：禁止新建煤層含硫份大于3%的礦井。硫份大于3%的煤層儲(chǔ)量列入平界一部分屬于111b-2級(jí)儲(chǔ)量，其余區(qū)域?yàn)?11b-2級(jí)儲(chǔ)量。高級(jí)儲(chǔ)量占80%,符合煤炭工圖2-2地質(zhì)塊段劃分圖r——表示煤的容重，取1.37t/m3;a——煤層平均傾角，°;所以礦井的工業(yè)儲(chǔ)量為Zg=646.4×10?t表2-1礦井儲(chǔ)量匯總表工業(yè)儲(chǔ)量(Mt)ABC9合計(jì)2.2.5礦井永久保護(hù)煤柱損失量(1)井田邊界保護(hù)煤柱井田邊界保護(hù)煤柱留設(shè)30m寬，則井田邊界保護(hù)煤柱損失量為：(2)工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱表土平均厚度為30m;表2-2工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井型(萬(wàn)t/a)占地面積指標(biāo)(公頃/10萬(wàn)t)240及以上工業(yè)場(chǎng)地按Ⅱ級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶寬度15m,工業(yè)場(chǎng)地面積由表2-2確定，故本礦井工業(yè)即長(zhǎng)方形長(zhǎng)邊為1000m,短邊為500m。本礦井地質(zhì)條件及沖擊層和基巖移動(dòng)角見(jiàn)表2-3。廣場(chǎng)中心深度煤層傾角煤層厚度沖積層厚度ΦδYM0MMooo0S=梯形面積=(上寬+下寬)×高/(2×cos6.4°)S=(776.8+694)×1246/(2×cos6.4°圖2-3工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圖(3)大巷保護(hù)煤柱(4)井筒保護(hù)煤柱主、副井井筒保護(hù)煤柱在工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，而風(fēng)井井筒保護(hù)煤柱大部分位于井田邊界保護(hù)煤柱范圍內(nèi)，故井筒保護(hù)煤柱損失量為0。各種保護(hù)煤柱損失量見(jiàn)表2-3。礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失量后的儲(chǔ)量。礦井可采儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)的可以采出的儲(chǔ)量，可按下式計(jì)算：P——工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、井筒、井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱等留設(shè)的表2-4礦井儲(chǔ)量匯總表煤層工業(yè)儲(chǔ)量(Mt)礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量(Mt)礦井可采儲(chǔ)量(Mt)ABCC永久煤柱損失設(shè)計(jì)儲(chǔ)量設(shè)計(jì)煤柱損失可采儲(chǔ)量境界煤柱工業(yè)場(chǎng)地煤柱井下巷道煤柱井筒煤柱900計(jì)合計(jì)002.3礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.3.1確定依據(jù)2.3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力由于新陽(yáng)礦井田范圍大，煤炭?jī)?chǔ)量豐富，地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，煤層生產(chǎn)能力大，開(kāi)采技術(shù)條件好，應(yīng)建設(shè)大型礦井，初步確定礦井生產(chǎn)能力為5Mt/a。礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4;符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。按礦井的實(shí)際煤層開(kāi)采能力，輔助生產(chǎn)能力，儲(chǔ)量條件及安全條件因素對(duì)井型進(jìn)行校1、煤層開(kāi)采能力井田內(nèi)9、10、11號(hào)煤層平均12m,為特厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。根據(jù)現(xiàn)2、輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核礦井設(shè)計(jì)為特大型礦井，開(kāi)拓方式為主斜、井副立井單水平聯(lián)合開(kāi)拓，主斜井采用膠帶運(yùn)煤，副立井采用罐籠輔助提升、下放物料，輔助電機(jī)車的運(yùn)輸能力和大型設(shè)備的下放可以達(dá)到設(shè)計(jì)井型的要求。工作面生產(chǎn)的原煤經(jīng)順槽膠帶輸送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng)，再經(jīng)主斜井膠帶運(yùn)輸至地面，提升能力大，自動(dòng)化程度高。3、通風(fēng)安全條件的校核礦井煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，瓦斯涌出量不大，屬低瓦斯礦井，礦井初期采用中央并列式表2-5我國(guó)各類井型的礦井和第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(Mt/a)礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限(a)第一開(kāi)采水平服務(wù)年限(a)煤層傾角煤層傾角15°~45°煤層傾角6及以上— —(1)井筒形式的確定(2)井筒位置的確定(3)井筒標(biāo)高的確定主井口、副井口標(biāo)高(877m～880m),高于新陽(yáng)河床標(biāo)高(840m)37m～40m,且井3.1.2工業(yè)場(chǎng)地的位置地面積為50公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊平行于井田走向，長(zhǎng)為1000m,寬為500m。3.1.3主要開(kāi)拓巷道方案二：斜井單水平開(kāi)拓(井筒位于井田中央)圖4-1方案一主斜副立單水平開(kāi)拓圖4-2方案二斜井單水平開(kāi)拓略估算費(fèi)用結(jié)果(見(jiàn)表4-1)。表3-1建井工程量(單位：m)方案一主斜副立單水平開(kāi)拓方案二斜井單水平開(kāi)拓工程項(xiàng)目名每項(xiàng)項(xiàng)總工程工程項(xiàng)目名每項(xiàng)工項(xiàng)總工程量工程程量稱數(shù)稱數(shù)量(m)初期副井井筒1副井井筒1井底車場(chǎng)1井底車場(chǎng)1主井井筒1主井井筒1風(fēng)井1風(fēng)井1后主井井筒00主井井筒00期副井井筒00副井井筒000風(fēng)井1風(fēng)井1大巷2大巷2表3-2生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量方案一主斜副立單水平開(kāi)拓方案二斜井單水平開(kāi)拓運(yùn)輸提升萬(wàn)t.km工程量運(yùn)輸提升萬(wàn)t.km工程量順槽運(yùn)輸順槽運(yùn)輸大巷運(yùn)輸大巷運(yùn)輸斜井提升斜井提升大巷維護(hù)大巷維護(hù)方案方案一主斜副立單水平開(kāi)拓方案二斜井單水平開(kāi)拓工程量單價(jià)(元/m)費(fèi)用(萬(wàn)元)工程量單價(jià)(元/m)費(fèi)用(萬(wàn)元)初期主井井筒副井井筒井底車場(chǎng)運(yùn)輸大巷小計(jì)后期運(yùn)輸大巷合計(jì)表3-4生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)方案一主斜副立單水平開(kāi)拓方案二斜井單水平開(kāi)拓工程量萬(wàn)t/km單價(jià)元/t-km費(fèi)用萬(wàn)元工程量萬(wàn)t/km單價(jià)元/t-km費(fèi)用(萬(wàn)元)順槽運(yùn)輸大巷運(yùn)輸西區(qū)大巷運(yùn)輸東區(qū)斜井提升合計(jì)大巷維護(hù)費(fèi)排水費(fèi)方案二主斜副立單水平開(kāi)拓方案三斜井單水平開(kāi)拓費(fèi)用(萬(wàn)元)百分率(%)費(fèi)用(萬(wàn)元)百分率(%)初期建井費(fèi)基建工程費(fèi)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)總費(fèi)用3.2井筒特征(1)主斜井主斜井井筒位于礦井工業(yè)場(chǎng)地外，擔(dān)負(fù)全礦井5Mt/a年的煤炭運(yùn)輸井筒特征表見(jiàn)表3-3,井筒斷面布置見(jiàn)圖3-6。(2)副立井位于礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，根據(jù)礦井輔助運(yùn)輸量(提升量)、不可拆件最大外形尺寸和重量及井筒最大允許風(fēng)速，確定副井井筒直徑為7.5m,凈斷面面積為44.18m2,井深260m,基巖段不加厚井壁。其內(nèi)裝備一寬一窄雙層2車多繩(四繩)罐籠和玻璃鋼梯子間，組合(3)風(fēng)井風(fēng)井擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，并作為緊急情況下得安vvv?-wwvyvv7yv亞7yv又v▽vv立v7vYvv-x文x77vv表3-6主井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表基巖段毛斷面積表土段毛斷面積混凝土砌碹圖3-5風(fēng)井井筒斷面布置圖表3-8風(fēng)井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表基巖段毛斷面積表土段毛斷面積混凝土砌碹表3-9井筒特征井筒名稱主井副井東部風(fēng)井西部風(fēng)井井口坐標(biāo)用途運(yùn)輸輔助運(yùn)輸通風(fēng)通風(fēng)提升設(shè)備膠帶輸送機(jī)罐籠井筒傾角斷面形狀半圓拱形圓形圓形圓形支護(hù)方式噴射混凝土混凝土砌碹混凝土砌碹混凝土砌碹井筒壁厚(mm)提升方位角井筒深度斷面積凈(m2)掘(m2)3.3井底車場(chǎng)1、井底車場(chǎng)的型式和布置形式井底車場(chǎng)是連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提礦石、下料、通風(fēng)、排水、供電、升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)，它是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。井底車場(chǎng)的設(shè)計(jì)選型原則：(1)要留有一定的富余通過(guò)能力，一般大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30%;(2)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮礦井增產(chǎn)的可能；P-從礦車在井底車場(chǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)看，井底車場(chǎng)有兩大類，即環(huán)形式和折返式。本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為5Mt/a。大巷運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)，直接運(yùn)煤入井底煤倉(cāng)再到主井的形式。硐室的布置見(jiàn)圖3-6。設(shè)備的運(yùn)輸過(guò)渡，長(zhǎng)約70m,可同時(shí)換裝兩套膠輪平板車，硐室內(nèi)布置2臺(tái)40m行程的10t在井底車場(chǎng)內(nèi)鋪設(shè)2臺(tái)蓄電池軌道電機(jī)車，車場(chǎng)(1)井底煤倉(cāng)煤倉(cāng)容量為1800t。膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力為2500t/h,主斜井輸送機(jī)運(yùn)輸能力為1600t/h,兩者之差為900t/h,所以主斜井井底煤倉(cāng)的設(shè)置有利于主(2)水倉(cāng)250m3/h,最大涌水量為300m3/h,故水倉(cāng)的容量應(yīng)按能容納8h的正常涌水計(jì)算礦井的水倉(cāng)分主倉(cāng)與副倉(cāng)，根據(jù)水倉(cāng)的布置要求，水倉(cāng)的容量為：Q>Qo,所以設(shè)計(jì)的水倉(cāng)滿足要求。水倉(cāng)采用水倉(cāng)清理機(jī)清理。車場(chǎng)巷道及硐室除煤倉(cāng)、裝卸硐室等用混凝土支護(hù)外，其余采用錨噴支護(hù)，遇到本礦井井底車場(chǎng)由礦車運(yùn)輸，大巷采用膠輪車運(yùn)輸。在井底車場(chǎng)中，礦車與膠輪車通行的巷道應(yīng)鋪設(shè)30kg/m的軌道和200mm厚的混凝土底板，且應(yīng)使底板地面與軌面齊平。井底車場(chǎng)平面布置圖見(jiàn)圖3-6。立井百車并底拍革站中典水蒙房并底增出中央變電用圖3-6井底車場(chǎng)平面布置圖3.4主要開(kāi)拓巷道凝土底板，厚度200mm。主、輔運(yùn)輸大巷均為錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)矩形斷面，掘進(jìn)寬度為6m,oo1高為3.6m與3.8m設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面為21.6m2和22.8m2。錨網(wǎng)排距1.5m,2/1根布置中15.24-8300mm高強(qiáng)度鋼樹(shù)脂錨桿高強(qiáng)度鋼樹(shù)脂錨桿頂金屬網(wǎng)1塊/1m幫金屬網(wǎng)2塊/2m幫金屬網(wǎng)2塊/2m圓鋼樹(shù)脂錨桿圓鋼樹(shù)脂錨桿錨網(wǎng)排距1.5m,2/1根布置高強(qiáng)度鋼樹(shù)脂錨桿高強(qiáng)度鋼樹(shù)脂錨桿圓鋼樹(shù)脂錨桿恒圖3-8輔助運(yùn)輸大巷斷面錨網(wǎng)排距1.5m,2/1根布置高強(qiáng)度鋼樹(shù)脂錨桿幫金屬網(wǎng)2塊/2m圓鋼樹(shù)脂錨桿圖3-9回風(fēng)大巷斷面3.5開(kāi)采順序及采區(qū)、煤礦工作面的配置盤(pán)區(qū)內(nèi)煤層開(kāi)采順序：根據(jù)煤層的賦存條件，適宜建設(shè)高產(chǎn)高效礦井，因此本設(shè)計(jì)采用一礦一面達(dá)產(chǎn)?？紤]到井田中央布置采區(qū)投產(chǎn)快，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，所以先采靠近井筒附近的盤(pán)區(qū)，這樣準(zhǔn)備時(shí)間短，出煤快，在第1個(gè)大盤(pán)區(qū)內(nèi)采用順序開(kāi)采來(lái)進(jìn)行接替，各盤(pán)區(qū)順次接替。本設(shè)計(jì)先采一盤(pán)區(qū)煤層，沿邊界向井田大巷回采，即后退式開(kāi)采。(1)確定達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)工作面?zhèn)€數(shù)A——礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，5mt/a;x——回采出煤率，0.9;K?工作面采出率，95%;L——年推進(jìn)度，L=330-n·I·φ式中：330——礦井年工作日，天；n——日循環(huán)數(shù)，個(gè)；采煤工作面總線長(zhǎng)B=(5000000×0.9)/(12×1.37×1584×0.95)=182m(2)確定同采工作面?zhèn)€數(shù)n——同采煤層數(shù)(或分層數(shù)),1層； 3.5.3礦井產(chǎn)量的驗(yàn)算則工作面年產(chǎn)量A,=12×200×(330×6×0.8)×1.37×1×95%=49477824t年總產(chǎn)量A,+A,=4947782.4+494778.2=5442560.6t3.6礦井工程量和建井工期3-10礦井投產(chǎn)前應(yīng)完成的井巷工程量表序號(hào)巷道及硐室名稱斷面形狀支護(hù)材料巷道斷面(m2)巷道長(zhǎng)度(m)掘進(jìn)工程量備注凈掘1開(kāi)拓巷道主斜井半圓拱形混凝土砌碹2副立井圓形混凝土砌碹3井底車場(chǎng)矩形錨噴支護(hù)4輔助大巷矩形錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)5回風(fēng)大巷矩形錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)6回風(fēng)石門(mén)半圓拱形錨噴支護(hù)7風(fēng)井圓形混凝土砌碹8井底煤倉(cāng)圓形混凝土砌碹9行人進(jìn)風(fēng)巷矩形錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)二準(zhǔn)備巷道1運(yùn)輸上山矩形錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)2輔助上山矩形錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)3上部車場(chǎng)矩形錨梁網(wǎng)索噴支護(hù)三回采巷道1區(qū)段運(yùn)輸巷矩形錨網(wǎng)索支護(hù)2區(qū)段輔助巷矩形錨網(wǎng)索支護(hù)3聯(lián)絡(luò)巷矩形錨網(wǎng)索支護(hù)4工作面液壓支架8序?p工程名稱掘進(jìn)速速(m/月)掘進(jìn)時(shí)間(月)第一個(gè)第二個(gè)1234367891234367891副井2井底車場(chǎng)3輔助大巷4輔助上山5主井6行人進(jìn)風(fēng)巷7井底煤倉(cāng)8運(yùn)輸上山9回風(fēng)大巷回風(fēng)石門(mén)風(fēng)井下區(qū)段回風(fēng)斜巷區(qū)段運(yùn)輸巷上部車場(chǎng)區(qū)段輔助巷T作向建井工朋4采煤方法4.1采煤方法的選擇煤質(zhì)硬度為2～3,煤的容重為1.37t/m3。煤層直接頂為粉砂巖，厚度4～11m;老頂為中砂巖，厚度2～5m;直接底為粉砂質(zhì)正常用水量為250m3/h,最大用水量為300m3/h?？蛇_(dá)到93-97%以上。4.2盤(pán)區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)根據(jù)工作面長(zhǎng)度為200m,留設(shè)護(hù)巷煤柱為20m,確定第一盤(pán)曲區(qū)段個(gè)數(shù)為19個(gè)。4.2.3煤柱尺寸巷道類別煤柱尺寸(m)輔助運(yùn)輸大巷回風(fēng)大巷輔助運(yùn)輸上山區(qū)段平巷如圖4-1。輔助運(yùn)輸上山運(yùn)輸上山4.2.5區(qū)段巷道的布置1)尺寸2)支護(hù)方式為3.3m,設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面為和17.5m2,凈斷面為15m2。區(qū)段運(yùn)輸巷道和區(qū)段輔助巷道及區(qū)段巷道布置如圖4-2,圖4-3,圖4-4所示。圖4-2區(qū)段輔助巷道斷面圖聯(lián)絡(luò)卷運(yùn)輸上山國(guó)段虛生世地坯四圖4-4區(qū)段運(yùn)輸巷道和區(qū)段輔助巷道與盤(pán)區(qū)上山聯(lián)系剖面圖1)盤(pán)區(qū)溜煤眼厚300mm,其容量為：Q?——防空倉(cāng)漏風(fēng)留煤量，取10t;M——采高，12m;C——工作面的采出率，0.85;K——同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù)目，K,取1;溜煤眼的斷面積：2246/(20×3.14×1.37)=26m2。所以溜煤眼斷面直徑取10m,溜煤眼高度20m,容量2246t。2)盤(pán)區(qū)變電所考慮到井下大巷采用無(wú)軌膠輪車輔助運(yùn)輸，僅井底車場(chǎng)采用電機(jī)車運(yùn)輸，井底車場(chǎng)設(shè)變電所、充電硐室，盤(pán)區(qū)內(nèi)不設(shè)變電所。在工作面兩巷內(nèi)設(shè)有移動(dòng)變電站。4.2.8確定盤(pán)區(qū)巷道掘進(jìn)方法、設(shè)備數(shù)量及掘進(jìn)工作面數(shù)目盤(pán)區(qū)巷道掘進(jìn)方法選用綜合機(jī)械化掘進(jìn)，采掘工作面的比例關(guān)系計(jì)算如下：式中：N——掘進(jìn)工作面，采煤工作面頭面比；t,——掘進(jìn)工作面所需時(shí)間，月；N=5.12/(19.4-1-0.5)=0.29根據(jù)所設(shè)計(jì)的采區(qū)巷道布置，按表4-2、4-3格式統(tǒng)計(jì)煤、巖巷道總長(zhǎng)度，計(jì)算盤(pán)區(qū)千噸掘進(jìn)率、盤(pán)曲掘進(jìn)出煤率及采區(qū)采出率。表4-2采區(qū)掘進(jìn)巷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)巷道名稱圍巖形式支護(hù)形式巷道斷面(m2)巷道長(zhǎng)度(m)同類巷道總長(zhǎng)度(m)凈掘1區(qū)段運(yùn)輸平巷煤錨網(wǎng)2工作面開(kāi)切眼煤支架3工作面回風(fēng)平巷煤錨網(wǎng)4輔助運(yùn)輸上山煤錨噴5運(yùn)輸上山巖錨噴表4-3采區(qū)煤巷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)巷道名稱巷道斷面積(m2)每米出煤量(t/m)盤(pán)曲總出煤量盤(pán)區(qū)掘進(jìn)出煤率盤(pán)區(qū)千噸掘進(jìn)率(m/kt)備注1區(qū)段運(yùn)輸平巷2工作面開(kāi)切眼3工作面回風(fēng)平巷4輔助運(yùn)輸上山1、采區(qū)千噸掘進(jìn)率2、采區(qū)掘進(jìn)出煤率3、盤(pán)曲采出率盤(pán)區(qū)內(nèi)實(shí)際采出煤量與盤(pán)區(qū)內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量的百分比稱為盤(pán)區(qū)采出率。按下式計(jì)算：盤(pán)區(qū)采出率=盤(pán)區(qū)實(shí)際采出煤量/盤(pán)區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量×100%盤(pán)區(qū)開(kāi)采損失主要有：工作面落煤損失，約占3%;;放頂煤無(wú)法全部放出損失；工作面頂煤煤皮損失；盤(pán)區(qū)內(nèi)條帶煤柱不可回收損失；盤(pán)區(qū)損失如下：邊界煤柱損失：Q=6200×30×12×1.37一盤(pán)區(qū)護(hù)巷煤柱：Q=4800×12×40×5×1.37盤(pán)區(qū)的落煤損失：Q=Q工業(yè)×3%4.2.10盤(pán)區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)盤(pán)區(qū)內(nèi)的開(kāi)采采用后退式開(kāi)采(面向大巷),通風(fēng)方式采用U型通風(fēng)方式。這種通風(fēng)運(yùn)煤系統(tǒng)為：回采工作面—→區(qū)段運(yùn)輸巷—→溜煤眼—→運(yùn)輸上山—→井底煤倉(cāng)—→運(yùn)料系統(tǒng)為：副井—→井底車場(chǎng)—→換裝站—→輔助大巷—→輔助上山—→區(qū)段輔助200m,區(qū)段長(zhǎng)平均2200m;煤厚12m,采高3.0m,放頂煤9.0m。4.3.2綜采放頂煤的采煤工藝4.8m,進(jìn)6刀，設(shè)計(jì)生產(chǎn)面年產(chǎn)量5Mt,為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，用一個(gè)工作面保產(chǎn)，選用大功o截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)功率滾筒直徑滾筒數(shù)量2截深牽引機(jī)構(gòu)牽引形式牽引力牽引速度電動(dòng)機(jī)型號(hào)總功率電壓Vt無(wú)錫煤礦機(jī)械廠圖4-5采煤機(jī)斜切進(jìn)刀示意圖S——采煤機(jī)的截深，0.8m;則Qc=750t/h(2)刮板輸送機(jī)的輸送能力Qs則Qr=200×1.6×9.0×1.37×0.85/4(4)裝機(jī)功率的選擇中雙鏈西北一場(chǎng)制造與帶式輸送機(jī)重疊長(zhǎng)度12.4m傳動(dòng)滾筒直徑mm800張家口煤機(jī)廠4.3.3回采工作面支護(hù)方式S?——支架后柱的最大下沉量，取0.3m;A——液壓支架卸載高度，取0.05m;Mmax——煤層的最大采高，(因煤層太厚從安全角度考慮)取3.5m;S?——支架后柱的最小下沉量，取0.2m;H——支架支撐高度富裕量，取200mm;根據(jù)以上原則，選用ZTF6200/18/35型放頂煤支架，其技術(shù)特征見(jiàn)表4-9。表4-9ZTF6200/18/35型放頂煤支架技術(shù)特征表四柱支撐式四連桿雙輸送機(jī)擺動(dòng)后尾梁插板北京煤機(jī)廠高度寬度支護(hù)強(qiáng)度適應(yīng)煤層傾角支撐掩護(hù)式雙伸縮北京煤機(jī)廠北京煤機(jī)廠2)膠帶運(yùn)輸巷的超前支護(hù)工作面的采高為3.0m,放出頂煤厚度為9.0m,即采放比為1:3。故放煤方法為：隔一架支架，打開(kāi)放煤口，單數(shù)的放煤口放完后，再放雙數(shù)，直至放完，最后放完以后，再順序打開(kāi)重放一遍，以便最大限度的提高回采率。(1)勞動(dòng)組織1)作業(yè)方式為了使采煤與檢修的均衡，同時(shí)能夠滿足工作面生產(chǎn)能力的要求，工作面采用三班采2)工序安排綜采面割煤、移架、推移輸送機(jī)三個(gè)主要工序，按照不同工序有以下兩種搭配方式，即及時(shí)支護(hù)和滯后支護(hù)。工作面的勞動(dòng)組織采用追機(jī)作業(yè)方式。勞動(dòng)組織表見(jiàn)表4-9。(2)工作面循環(huán)產(chǎn)量工作面一個(gè)為“一刀一放”所以循環(huán)產(chǎn)量Q為：式中：Q?——工作面機(jī)采的產(chǎn)量，t;L——工作面長(zhǎng)度，200m;C——工作面機(jī)采回采率，95%;L——工作面長(zhǎng)度，200m;M——煤厚，9.0m。C——工作面放頂煤的回采率，85%;綜采放頂煤工作面日產(chǎn)量為綜采放頂煤工作面年產(chǎn)量為在冊(cè)人數(shù)=出勤人數(shù)×(7/6)/出勤率在冊(cè)人數(shù)=106×(7/6)/95%=130工作面全員工率=工作面日產(chǎn)量/在冊(cè)人數(shù)一班二班三班檢修班合計(jì)11114采煤機(jī)司機(jī)22228刮板機(jī)司機(jī)11114轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)11125膠帶機(jī)司機(jī)1111433332226111411125浮煤清理工33309巷道修理工222281111411158油脂管理員11125111141111411114質(zhì)量驗(yàn)收員1111411114I5.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇(1)抽出式的風(fēng)流運(yùn)動(dòng)過(guò)程(2)壓入式的風(fēng)流運(yùn)動(dòng)過(guò)程表5-1抽出式和壓入式的優(yōu)缺點(diǎn)工作方式抽出式整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主扇應(yīng)故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下，用抽出式通風(fēng)，會(huì)把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)使通過(guò)主扇的一部分風(fēng)流短路?？傔M(jìn)風(fēng)量用壓入式通風(fēng)，能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面，在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下使用比較安全。如果能夠嚴(yán)防總風(fēng)路上的漏風(fēng)，則壓入式主扇的規(guī)格尺寸和通風(fēng)電力費(fèi)用都較抽出式小。采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較難，漏風(fēng)較大。在由壓入式通風(fēng)過(guò)因?yàn)檫^(guò)渡時(shí)期是新舊水平同時(shí)產(chǎn)生，戰(zhàn)線較長(zhǎng)。當(dāng)主扇停轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。5.1.2選擇礦井通風(fēng)方式表5-2通風(fēng)方式比較通風(fēng)方式中央并列式中央邊界式兩翼對(duì)角式分區(qū)對(duì)角式優(yōu)點(diǎn)出煤較多通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，增加了一個(gè)安全出口，工業(yè)廣場(chǎng)沒(méi)有主扇的噪音影響；從回風(fēng)風(fēng)路較短，阻力較小，采空區(qū)的漏風(fēng)較小，比中央并列式安全通風(fēng)路線短，阻力小系統(tǒng)鋪設(shè)防塵灑水管路性更好缺點(diǎn)風(fēng)路較長(zhǎng)，風(fēng)阻較大，采空區(qū)漏風(fēng)較大建井期限略長(zhǎng)，有時(shí)初期投資稍大有時(shí)初期投資稍大井筒數(shù)目多基建費(fèi)用多適用條件煤層傾角大、埋藏深，但走向長(zhǎng)度并不大，而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長(zhǎng)度不大，而且瓦斯、自然發(fā)火比較嚴(yán)重煤層走向較大(超過(guò)4km),井型較大，煤層上部距地表較淺，瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的新礦井煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大，無(wú)法開(kāi)掘淺部的總回風(fēng)道置兩個(gè)盤(pán)區(qū)，共四個(gè)盤(pán)區(qū)。礦井年產(chǎn)量5Mt,為大型礦井，井田走向長(zhǎng)度大于4km,煤層5.2礦井風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配5.2.1采煤工作面所需風(fēng)量的計(jì)算n——各種開(kāi)采法工作面的個(gè)數(shù)。根據(jù)瓦斯涌出量和開(kāi)采方法不同對(duì)綜采工作面按沼氣涌出量計(jì)算：本設(shè)計(jì)單一工作面開(kāi)采，采用綜采放頂煤的采煤工藝。所以上式可簡(jiǎn)化為綜采工作面所需風(fēng)量計(jì)算：=1×2517.5+2517.5×0.5=35.2.2掘進(jìn)工作面需風(fēng)量的計(jì)算n——需要獨(dú)立通風(fēng)的煤巷、巖巷數(shù)；當(dāng)施工準(zhǔn)備時(shí)，可按允許的沼氣濃度和二氧化碳濃度、炸藥用量、局扇實(shí)際吸風(fēng)量、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定要求分別計(jì)算，并取最大值。因此，掘進(jìn)工作面供風(fēng)Q,=440m3/min,能夠滿足要求。硐室實(shí)際需要風(fēng)量應(yīng)按礦井各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)峒室實(shí)際需風(fēng)量的總和計(jì)算，即：V——包括聯(lián)絡(luò)巷道在內(nèi)的火藥庫(kù)的空間總體積(m3)或者按經(jīng)驗(yàn)值給定風(fēng)量，此處取150m3/min;O充電硐室實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按回風(fēng)風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算，但不得小于100m3/min?；虬唇?jīng)驗(yàn)值給定100～200m3/min;取200m3/min;W機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)電總功率，kw;空氣壓縮機(jī)房取0.20～0.23,水泵房取0.02～0.04;860——1kw/h的熱當(dāng)量數(shù)，卡；u機(jī)電設(shè)備效率；A——機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的氣溫差，℃;Q采采區(qū)絞車房或變電硐室實(shí)際需要風(fēng)量，按經(jīng)驗(yàn)供給風(fēng)量60～80m3/min;由以上計(jì)算所得出礦井總風(fēng)量：表5-1各巷道風(fēng)速、斷面、風(fēng)量一覽表巷道名稱風(fēng)量斷面風(fēng)速允許風(fēng)速副井井底車場(chǎng)輔助大巷盤(pán)區(qū)輔助上山掘進(jìn)巷道區(qū)段運(yùn)輸巷工作面區(qū)段回風(fēng)巷聯(lián)絡(luò)巷盤(pán)區(qū)運(yùn)輸上山回風(fēng)大巷回風(fēng)石門(mén)風(fēng)井5.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算5.3.1礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則通風(fēng)容易時(shí)期(如圖5-2)通風(fēng)困難時(shí)期(如圖5-3)圖5-2通風(fēng)容易時(shí)期立體圖圖5-3通風(fēng)困難時(shí)期立體圖5.3.2計(jì)算方法支護(hù)LUSRQhV序號(hào)巷道名稱形式mm副井混凝土井底車場(chǎng)錨噴輔助大巷錨噴輔助上山錨噴區(qū)段運(yùn)輸巷錨網(wǎng)工作面支架區(qū)段回風(fēng)巷錨網(wǎng)回風(fēng)大巷錨噴回風(fēng)石門(mén)錨噴風(fēng)井混凝土表5-3困難時(shí)期井巷通風(fēng)摩擦阻力計(jì)算表支護(hù)LUSRQhV形式mm副井混凝土井底車場(chǎng)錨噴輔助大巷錨噴輔助上山錨噴區(qū)段運(yùn)輸巷錨網(wǎng)工作面支架區(qū)段回風(fēng)巷錨網(wǎng)聯(lián)絡(luò)航錨網(wǎng)運(yùn)輸上山錨噴回風(fēng)大巷錨噴回風(fēng)石門(mén)錨噴風(fēng)井混凝土總計(jì)h其總和為總摩擦阻力(1)通風(fēng)容易時(shí)期的總阻力(2)通風(fēng)困難時(shí)期的總阻力5.3.3計(jì)算礦井的總風(fēng)阻及總等積孔則5.4扇風(fēng)機(jī)選型5.4.1選擇主扇通常用扇風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線來(lái)選擇主扇。要保證主扇在容易時(shí)期的工作效率不致太低，又能保證主扇在困難時(shí)期風(fēng)壓夠用且能有足夠的風(fēng)量，同時(shí)還要考慮自然風(fēng)壓的影響。1、確定主扇的風(fēng)壓對(duì)抽出式通風(fēng)，分別求出兩個(gè)時(shí)期的扇風(fēng)機(jī)靜壓：容易時(shí)期：困難時(shí)期：2、選擇主扇根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在扇風(fēng)機(jī)個(gè)體特性圖表上選定風(fēng)機(jī)，該礦井前后期風(fēng)機(jī)型號(hào)均為2K60-No.28,n=600r/min,見(jiàn)圖5-4。由圖5-1的扇風(fēng)機(jī)特性曲線可以看出扇風(fēng)機(jī)在通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的工作表5—4容易時(shí)期和困難時(shí)期的工作點(diǎn)風(fēng)量(m3/s)全壓(pa)效率(%)裝角(°)功率(kW)容易時(shí)期圖5-4風(fēng)機(jī)特性曲線圖根據(jù)本礦通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(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)的輸出功率Neo。本礦通風(fēng)容易時(shí)期輸入功率為263Kw,通風(fēng)困難時(shí)期為297Kw,根據(jù)目前電動(dòng)機(jī)的使用情況，在兩個(gè)時(shí)期均使用297Kw功率以上的異步電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)的輸出功率Neo和輸入功率Nei分別用下式計(jì)算：Nei=1.10×Neo/ηe=1.10×330/0.9=403.3(Kw)時(shí)期型號(hào)功率kw電壓電流容易困難可全壓直接啟動(dòng)可全壓直接啟動(dòng)5.5防止特殊災(zāi)害的安全措施得小于80m,不的設(shè)在進(jìn)風(fēng)井的主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。6礦井運(yùn)輸、提升及排水(1)運(yùn)煤系統(tǒng)：(2)運(yùn)料系統(tǒng)：(4)運(yùn)矸系統(tǒng)：站用起吊設(shè)備集裝到大巷運(yùn)輸膠輪平板車(載重量15t)上，由膠輪牽引車運(yùn)到各使用點(diǎn)；破碎機(jī)型號(hào)為PEM1000×1000;區(qū)段皮帶型號(hào)為SST,SSJ1200/2×200型帶式輸送機(jī)。工作面采用SGZ-764/320D型刮板(1)轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于工作面刮板運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)輸能力(一般為1.5～3.0倍),(2)轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)型，應(yīng)盡量與工作面運(yùn)輸機(jī)的機(jī)型(3)轉(zhuǎn)載機(jī)尾部與工作面運(yùn)輸機(jī)的連接處要配(2)破碎機(jī)出口至卸載端采用全封閉結(jié)構(gòu)。(3)中部槽為箱式整體組焊結(jié)構(gòu)，采用高強(qiáng)度中板和封底(2)破碎機(jī)采用皮帶傳動(dòng)，錘式破碎。(4)破碎輸出塊度可按需要調(diào)整。6.1.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇裝備一臺(tái)B=1400mm,V=4m/s的鋼繩芯帶式輸送機(jī)，輸送能力3500t/h,采用CST可控啟動(dòng)技術(shù)特征單位m傳動(dòng)滾筒直徑托輥直徑輸送帶PVG1800S型阻燃整芯輸送帶電動(dòng)機(jī)一平均坡度(提升高度)一——V—N開(kāi)放式結(jié)構(gòu)+自動(dòng)定位小車一采用分立式和固定式2種電機(jī)+軟啟動(dòng)+減速器2、輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇表6-2井下運(yùn)輸車輛特征及用量名稱載重量t外形尺寸(mm)數(shù)量(輛)功率(馬使用地點(diǎn)長(zhǎng)寬高井下拖拉鏟2大巷運(yùn)輸牽引車蓄電池電機(jī)車2車場(chǎng)調(diào)度牽引車支架搬運(yùn)鏟2支架短途運(yùn)輸就位井下裝載鏟62材料短途運(yùn)輸就位井下人16人4工人運(yùn)輸力運(yùn)輸機(jī)輕便貨車44送吊車22輕貨快送長(zhǎng)材車21送維修車21管線檢修材料平板拖車6材料運(yùn)送支架拖車2支架運(yùn)送采煤機(jī)拖車1采煤機(jī)運(yùn)送梭車拖車1運(yùn)送工具拖車4工具運(yùn)送6.2礦井提升礦井設(shè)計(jì)井型為5Mt/a,服務(wù)年限64a。煤層的埋藏淺，厚度大，儲(chǔ)量豐富。礦井屬低瓦斯礦井，煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)，煤塵礦井工作制度為“四六”制，三班采煤，一班檢修，每天凈提升時(shí)間為16h,礦井設(shè)計(jì)年工作日330d。礦井開(kāi)拓方式為主斜副立單水平開(kāi)拓，水平標(biāo)高+620m。主斜井傾角16°,凈斷面15.5m2,凈寬4.8m,斜長(zhǎng)1020m;副立井凈斷面44.18m2,凈直徑7.5m,井深260m。主斜井采用膠帶輸送機(jī)提升，專用于提煤；副立井采用罐籠提升絞車提升，用于升降人員、材料和提升矸石。井下主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車。6.2.1主斜井設(shè)備選型計(jì)算主斜井輸送長(zhǎng)度L為1020m、斜井傾角β為15”,設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率為A為，貨載的散集Y——貨載散集容重，t/m3;C——輸送機(jī)傾角系數(shù)，見(jiàn)表6-3;K——貨載斷面系數(shù)，見(jiàn)表6-4;V——帶速m/s,4m/s。表6-3輸送機(jī)傾角系數(shù)βC1表6-4貨載斷面系數(shù)堆積角p槽型平行煤的堆積角為30°帶寬除滿足運(yùn)輸能力要求外，還按物料的塊度進(jìn)行校核。則故，將寬度提升一級(jí)為1400mm。2、膠帶運(yùn)行阻力計(jì)算圖6-1為膠帶輸送機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算示意圖。圖中未標(biāo)明輸送機(jī)的傾角，可以是水平，也可以是傾斜的。圖中3-4段為運(yùn)貨載段，膠帶在這一段托輥上鎖遇到的阻力位重段運(yùn)行阻力，用W?,表示；1-2段為回空段，膠帶在這段的阻力位孔端運(yùn)行阻力，用Wk表示。圖6-1膠帶輸送機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算示意圖二者表示如下：式中：β——輸送機(jī)的傾角，在該段運(yùn)行方向向上取正，反之取負(fù)；L——輸送機(jī)長(zhǎng)度，m;w'、w"——分別為槽型、平行托輥?zhàn)枇ο禂?shù)，見(jiàn)表6-5;q——單位長(zhǎng)度的膠帶上的貨載重量，kg/m,可由q=A/3.6V求出；qa——每米長(zhǎng)的膠帶自重，kg/m;qg'、q?"——分別為折算到每米長(zhǎng)度上、下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量，kg/m;其中：上下托輥的重量，見(jiàn)表6-6,上托輥間距為1m,下托輥間距為2m,表6-5托輥?zhàn)枇ο禂?shù)工作條件)清潔、干燥滾動(dòng)軸承含油軸承滾動(dòng)軸承含油軸承少量塵埃、正常溫度大量塵埃、濕度大大量塵埃、濕度大表6-6托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量表托輥形式槽型鑄鐵座沖壓座89平行鑄鐵座8沖壓座79則W?=(111.1+2+27)1020×0.002cos15°±(111.1+2)1020×sinWk=(2+13.5)1020×0.018×cos15°干2×1020×sin15°=274.9千527.9滾筒表面材料及空氣干濕度以度和弧度為單位的圍包角相應(yīng)e“鑄鐵或鋼滾筒空氣非常潮濕鑄鐵或鋼滾筒空氣潮濕4、牽引力及功率的計(jì)算對(duì)于圖6-2所示的膠帶輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒的圓周率牽引力為：W'。=Sγ-S=S?-S?考慮主軸承摩擦阻力及膠帶在傳動(dòng)滾筒上的彎曲阻力，主軸的牽引力為：Wo=Sγ-S+(0.03～0.05)(Sγ+Sz)=S?-S?+(0.03～0因此，電動(dòng)機(jī)的功率為礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為5Mt/a,屬特大型礦井，全部煤炭由主斜井帶式輸送機(jī)，提運(yùn)至地面，主斜井井筒斜長(zhǎng)1020m,裝備一臺(tái)B=1400mm,V=4m/s,a=16°的鋼繩芯帶式輸送機(jī)，輸送能力3500t/h,采用CST可控啟動(dòng)裝置2套，實(shí)現(xiàn)頭部雙滾筒驅(qū)動(dòng)，配YJS5-4型電動(dòng)機(jī)2臺(tái)，采用尾部重載車式拉緊方式。主斜井帶式輸送機(jī)選型計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表表8-1主斜井帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)單位參數(shù)ST25阻燃4數(shù)數(shù)頭部雙滾筒驅(qū)動(dòng)滾筒直徑驅(qū)動(dòng)控制方式CST加鼠籠電動(dòng)機(jī)電機(jī)臺(tái)數(shù)及功率2×800(防暴)2臺(tái)尾部重載車式拉緊2.運(yùn)輸能力驗(yàn)算礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量為13809.6t,設(shè)計(jì)凈提升時(shí)間為16h,平均每小時(shí)提升量為865t,小于主斜井膠帶輸送機(jī)提升能力。設(shè)計(jì)長(zhǎng)壁大采高回采工作面采煤機(jī)和連續(xù)采煤機(jī)的同時(shí)最大瞬時(shí)出煤能力為2000t/h,主斜井輸送機(jī)運(yùn)輸能力為3500t/h,,在主斜井井底設(shè)置一垂直圓斷面井底煤倉(cāng)，坐落于主斜井底段，煤倉(cāng)直徑為8.0m,有效裝煤高度為24.8m,容量為1800t。各工作面瞬時(shí)出煤經(jīng)過(guò)井底煤倉(cāng)的緩沖，主斜井輸送機(jī)可以滿足瞬時(shí)最大出煤的運(yùn)輸任務(wù)。6.2.2副立井提升容器的確定副立井主要擔(dān)負(fù)提升人員、材料、設(shè)備、矸石的任務(wù)。根據(jù)輔助運(yùn)輸設(shè)備和井下矸石量，初步選擇罐籠型號(hào)為GDS-1.5K×4/195×4型1.5t礦車雙層四車罐籠，其自重為17t。要求最大班工人下井時(shí)間一般不超過(guò)40min,最大班凈作業(yè)時(shí)間，一般不超過(guò)6h(包括提人、材料、矸石…),其中升降工人時(shí)間，綜采礦井按工人下井時(shí)間的1.6～1.8倍，升降其它人員時(shí)間，按升降工人的20%,提升矸石按日出矸量的50%;升降坑木、支架按日需量的50%。(1)下井人數(shù)的確定根據(jù)第四章表4-9,可知井下工作人原數(shù)為106人。式中：n,——每罐提升人數(shù)，70人；所以：(3)以最大班凈作業(yè)時(shí)間6小時(shí)驗(yàn)算①提矸石每班作業(yè)時(shí)間(小時(shí))Q?——每日矸石提升量，t;9?——每次矸石提升量，t;0.2×t人=0.2×4③下坑木、支架按日需量的50%計(jì)算；取0.3h=18min④保健車2~4次，取3次；運(yùn)送設(shè)備5~10次，取7次；其他5~10次，取7次；則：總計(jì)3+7+7=17次所以：滿足要求。3、提升鋼絲繩的選擇計(jì)算第397條表6規(guī)定，取v=6m/s時(shí)，過(guò)卷高度取10m,即Hg=10m。(3)確定鋼絲繩每米質(zhì)量P箕斗提升：罐籠提升：式中：og——鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度，Pa;r?——鋼絲繩密度，Kg/m3;n——鋼絲繩數(shù)目；g——重力加速度，m/s2;ma——提升鋼絲繩的安全系數(shù)；人員和物料混合提升時(shí)：ma=9.2-0.0005H同時(shí)鑒于我國(guó)立井多采用抗拉強(qiáng)度為1550N/mm2和1700N/mm2兩種鋼絲繩，不妨取鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度σp=1700N/mm2=1700×106Pa。查表并計(jì)算可得鋼絲繩密度為對(duì)于副井(罐籠井)ma=9.2-0.0005H根據(jù)計(jì)算出的P值，主井提升鋼絲繩決定選用繩6×7股(1+6+12)繩纖維芯，直徑為37mm的鋼絲繩，其參考質(zhì)量為487.10Kg/100m,鋼絲破斷拉力總和為876000N。副井提升鋼絲繩決定選用繩6×19股(1+6+12)繩纖維芯，直徑為45.0mm的鋼絲繩，其參考質(zhì)量為571.70Kg/100m,鋼絲破斷拉力總和為1025000N。罐籠提升時(shí)：所以鋼絲繩的安全系數(shù)均能滿足《煤礦安全規(guī)程》的要求。4、多繩摩擦式提升機(jī)的選擇提升機(jī)的選擇是在確定主導(dǎo)輪直徑口和鋼絲繩最大凈張力差Fe后，查提升機(jī)特征表確定的。根據(jù)《安全規(guī)程》規(guī)定，摩擦式提升機(jī)的主導(dǎo)輪直徑D與鋼絲繩直徑d之比應(yīng)符合下有導(dǎo)向輪時(shí)：D≥90d對(duì)箕斗井：D/d=4000/37=108>90所以主導(dǎo)輪直徑選D=4.0m,主、副井均能滿足《安全規(guī)程》的要求。鋼絲繩最大靜張力Ff的計(jì)算，對(duì)于等重尾繩及輕尾繩提升系統(tǒng)的Ff。箕斗提升時(shí)：Ff=(Q2+Q+np(Hk′+Ht)+nqHH)×gN=(20600+15000+4×4.5×(33.1+690)+4Ff=(Q2+2(G+G0)+np(Hk′+Ht)+nlqHH)gN=(17000+2×(6000+947)+4×5.6×(22.805+690)+4×5.6×14.5)×9.8(3)鋼絲繩作用在主導(dǎo)輪上的最大靜張力差Fc△——提升鋼絲繩與平衡尾繩總單位質(zhì)量之差，對(duì)于等重尾繩的提升系統(tǒng)△=0,上式中△取其絕對(duì)值；5、電動(dòng)機(jī)容量選擇本部分內(nèi)容，不進(jìn)行運(yùn)的學(xué)和動(dòng)力學(xué)的計(jì)算，只進(jìn)行近似計(jì)算：K——礦井提升阻力系數(shù)，箕斗井取1.15,罐籠井取1.2;μ——減速器傳動(dòng)效率，取0.92;根據(jù)以上選型依據(jù)以及其它礦井的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，參考相關(guān)資料，決定選用GDG1/6/1/2K罐籠作為副井提升容器；選用JKM-2.8×4(I)A型多繩塔式摩擦輪提升機(jī)作為副井提升機(jī)，其技術(shù)特征如表8-2所示和表8-3所示。表8-2GDG1/6/1/2K型立井多繩罐籠技術(shù)特征表技術(shù)特征單位—個(gè)罐籠裝載量t最大終端載荷提升首繩數(shù)量4根直徑尾繩數(shù)2根表8-3JKM-2.8×4(I)A型多繩摩擦輪提升機(jī)技術(shù)參數(shù)表技術(shù)特征單位主導(dǎo)輪直徑m導(dǎo)向輪直徑m鋼絲繩最大靜張力最大靜張力差有導(dǎo)向輪時(shí)最大直徑根數(shù)4根間距最大提升速度減速器 旋轉(zhuǎn)部分變位重力(除電機(jī)與導(dǎo)向輪)導(dǎo)向輪變位重力外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)6.5×9×2.7m機(jī)器質(zhì)量t最大不可拆件t外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)m洛陽(yáng)礦山機(jī)械廠6.3礦井排水6.3.1概述6.3.2排水設(shè)備選型計(jì)算3)水泵揚(yáng)程估算4)水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù)的確定分段式離心水泵，其技術(shù)參數(shù)如下：流量600m3/h,揚(yáng)程756m,吸程5000mm,吐出口徑300mm,轉(zhuǎn)速2980rpm;效率71%;電動(dòng)機(jī)JKZ-2000,容量2000kW。應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量(包括充填水及其他用水)。備用水泵不小于工作水泵能力的70%。工作和備用水泵的最大涌水量水泵工作臺(tái)數(shù)：N?=Q最大/Qn=360/600=0.6取整數(shù)為1臺(tái)；滿足N?≤N?+N?即：1≤1+1=2檢修水泵臺(tái)數(shù)：N?=25%N1=0.25×1=0.25取整數(shù)為1臺(tái)；用水泵在20小時(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)的最大涌水量，因此，設(shè)計(jì)中主排水管敷設(shè)兩趟，一趟工作，一趟備用。v——排水管流速，v=1.5—2.2m/s取v=2m/s;Qn——水泵排水量，600m3/h;選用排水管參數(shù)：熱軌無(wú)縫鋼管外徑351mm,壁厚12mm,內(nèi)徑327mm,理論重量選用吸水管參數(shù)：熱軌無(wú)縫鋼管外徑377mm,壁厚12mm,內(nèi)徑353mm,理論重量(3)管壁厚度的驗(yàn)算(井深大于400m要驗(yàn)算)因?yàn)樵摰V井抽水高度為260,故不需要此步驟。3、管道特性曲線，確定工況點(diǎn)(1)最大吸水高度的計(jì)算式中：Hg——產(chǎn)品樣本上給出的允許吸上真空度，5m;dx——所選標(biāo)準(zhǔn)吸水管實(shí)際內(nèi)徑，0.345m;式中：λx——吸水管沿程阻力系數(shù)，查《礦山固定機(jī)械手冊(cè)》得：λx=0.0258;Lx——吸水管長(zhǎng)，一般取Lx=10m;∑5——吸水管上各局部裝置得阻力系數(shù)之和，取11.95;(2)求管道特性方程，繪制管道特性曲線Hwp:排水管阻力損失，m;dp——所選標(biāo)準(zhǔn)排水管內(nèi)徑，0.319m;Zξp——排水管上各管件的局部阻力系數(shù)之和；20.06l?——泵房?jī)?nèi)最遠(yuǎn)一臺(tái)泵算起泵房?jī)?nèi)排水管長(zhǎng)，一般為20～30m;取30m;