采煤畢業(yè)設(shè)計(jì)

I摘要本設(shè)計(jì)礦井為雙鴨山礦務(wù)局東榮三礦0.6Mt/a新礦井設(shè)計(jì)，一共有3層可采煤層，分別為24#、25#、26#,煤層總厚度為6米。煤層工業(yè)牌號為氣煤，設(shè)計(jì)井田的可采儲量65.54Mt,設(shè)計(jì)服務(wù)年限為78年，本礦井設(shè)計(jì)采用以立井為主的綜合開拓方式，劃分為三個水平，六個采區(qū)。一個工作面達(dá)產(chǎn)，采用分層布置，24#、25#、26#層集中開采。大巷運(yùn)輸采用10噸架線式電機(jī)車牽引3噸底卸式礦車運(yùn)輸，采用普通機(jī)械化開采。頂板處理方法為全部跨落法。65.54Mtofdeal,designservicsynthesizetoexpandthewaymainly,dividiI目錄錯誤!未找到引用源。 I 11.1井田概況 1 21.1.3氣象和地震 21.1.4本礦區(qū)及鄰近區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況 2 21.2地質(zhì)特征 3 3 41.2.4井田內(nèi)的巖石性質(zhì)、厚度 6 71.2.6沼氣、煤塵及煤的自燃性 8 8 9 2.1.2井田境界確定的依據(jù) 2.2井田儲量 2.2.1井田儲量的計(jì)算 2.2.3儲量計(jì)算方法 2.2.4儲量計(jì)算的評價 2.3礦井工作制度生產(chǎn)能力服務(wù)年限 2.3.1礦井工作制度 2.3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 3.1概述 3.1.1井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 3.1.2影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況 3.2礦井開拓方案的選擇 3.2.1井硐形式和井口位置 3.2.2開采數(shù)目及水平標(biāo)高 3.2.3開拓巷道的布置 3.3選定開拓方案的系統(tǒng)描述 3.3.1井硐形式和數(shù)目 3.3.1井硐位置及坐標(biāo) 3.3.3水平數(shù)目及標(biāo)高 3.3.4石門、大巷數(shù)目及布置 3.3.5井底車場形式的選擇 3.3.6煤層群的關(guān)系 3.4.1井硐穿過的巖石性質(zhì)及井硐支護(hù) 3.4.2井硐布置及裝備 3.4.3井硐延伸的初步意見 V3.5井底車場及硐室 3.5.1井底車場形式的確定及論證 3.5.2井底車場的布置儲車線路行車線路布置長度 3.5.3井底車場通過能力驗(yàn)算 3.5.4井底車場主要硐室 3.6開采順序 3.6.1沿井田走向的開采順序 3.6.2沿井田傾向的開采順序 3.6.3采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 4.1.1采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 4.1.3采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲量及服務(wù)年限 4.2采區(qū)巷道布置 4.2.4采區(qū)煤倉形式、容量及支護(hù) 4.2.5采區(qū)硐室簡介 4.2.6采區(qū)工作面接續(xù) 4.3采區(qū)準(zhǔn)備 4.3.1采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 4.3.2采區(qū)巷道的斷面圖及支護(hù)方式 第5章采煤方法 5.1.1采煤方法的選擇原則： 5.1.2直接影響采煤方法選擇的主要因素有以下五個方面 5.1.3采煤方法的選擇 5.2回采工藝 5.2.1選擇和決定回采工作面的工藝過程及使用的機(jī)械設(shè)備 5.2.2選擇采煤工作面循環(huán)方式和勞動組織形式 6.1礦井井下運(yùn)輸 6.1.2礦車的選型和數(shù)量 6.1.3采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 6.2礦井提升系統(tǒng) 6.2.1礦井主提升設(shè)備的選擇 7.2風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 7.2.3風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施 7.2.4風(fēng)速的驗(yàn)算 7.3礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 7.3.1確定全礦最大通風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力的確定 7.5礦井安全技術(shù)措施 7.5.5其他事故的預(yù)防 7.5.6避災(zāi)路線及自救 8.1概述 8.1.1礦井水來源及涌水量 8.1.2對排水設(shè)備的要求 8.2.1排水系統(tǒng)和排水方式簡介 8.2.2主排水設(shè)備及管路選擇計(jì)算 9.2采區(qū)電器設(shè)備的型號及數(shù)目 9.4電纜選擇計(jì)算 9.4.1關(guān)于采區(qū)低壓電網(wǎng)的有關(guān)規(guī)定 9.4.2規(guī)定電纜的長度 9.4.3確定電纜的芯線數(shù)目 9.4.4選擇電纜截面 第10章礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 附錄2 1第1章井田概況及地質(zhì)特征1.1井田概況東榮二礦位于黑龍江省集賢煤田東南端。行政區(qū)劃屬集賢縣腰屯公社、升昌公社和二九一國營場管轄。西南距福利屯32km。經(jīng)福利屯到礦物局所在地一雙鴨山市為40km。福利屯至富錦縣公路穿過本井田中部，福前鐵路在東榮礦區(qū)南部邊緣外約3km處通過，交通比較方便。詳見圖1-1。圖1-1交通示意圖21.1.2地勢和河流本井田處于三江平原的西南部，屬高河漫灘，地勢低平，地面標(biāo)高-170～-150m,井田東部有雙山子，標(biāo)高+154.7m,西依索利崗山，標(biāo)高+207.9m,南鄰?fù)赀_(dá)山北髡，北面廣闊平坦。本井田內(nèi)沒有大的河流，只有二道訶子等季節(jié)性河流，從西，南兩個方向流過本區(qū)邊緣，雨季二道河子流量為5.9m3/s,近年來，隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在井田內(nèi)修筑了一些排水渠道，致使?jié)竦孛娣e有所減小，并且對本井田開采影響甚微可以忽略。松花江位于本礦區(qū)北部，距井田較遠(yuǎn)，距離為38km。1.1.3氣象和地震本地區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季寒冷，夏季氣溫較高，年平均最高氣溫為20.1?！?3.7。c年平均最低氣溫-17.4?！?3.9。最低氣溫可達(dá)-35。。年降水量325.7～692.3mm,年蒸發(fā)量1095.5~1430.6mm,年平均風(fēng)速4.1～4.7m/s,風(fēng)向多偏西風(fēng)，每年十月至次年五月為凍結(jié)期。最大凍深度1.55～2.08m。根據(jù)國家地震局資料，集賢及其鄰區(qū)裂度在6°以下，過去無強(qiáng)1.1.4本礦區(qū)及鄰近區(qū)煤炭生產(chǎn)建設(shè)及規(guī)劃情況本礦區(qū)東西寬4～5km,南北長4km,面積20km2,且規(guī)劃用二對井進(jìn)行開發(fā)，總規(guī)模為60萬t/a,雙鴨山礦物局距本區(qū)約42km,雙鴨山現(xiàn)有生產(chǎn)礦井8對，1984年生產(chǎn)能力已達(dá)到611萬t/a,全局共有職工68171人。處有正生產(chǎn)的雙鴨山礦物局集賢煤礦，兩面約18km處有集賢縣升平小煤礦，集賢煤礦采用立井開拓，設(shè)計(jì)能力60萬t/a,一水平標(biāo)高-150m,目前正開采16.17.18.23號煤層，共布置四個采區(qū)，礦井正常涌水量88.88m3/h,最大涌水量278.8m3/h,礦井瓦斯不大，屬低1.1.5礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況3本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱，但是雙鴨山礦物局距本區(qū)較近，可借助老區(qū)力量建設(shè)新區(qū)，人力資源及材料供應(yīng)條件都是良好的。雙鴨山地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座及正在興建的大型火力發(fā)電廠一座，在礦區(qū)總體設(shè)計(jì)階段，供電電源方案已達(dá)成協(xié)議，所以，供本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，水源充足。本井田的可采煤層均賦存在上侏羅系雞西群城子河組，雞西群穆棱組，在穆棱組上覆有巨厚的第三，第四地層晚侏羅系煤系地層不整合于元古界一古生界基底之上，基底由元生界麻山群泥盆系青龍山組及侵入的花崗巖組成。見下面地層系統(tǒng)表1-1。表1-1地層系統(tǒng)表界系統(tǒng)(群)組厚度(米)全新統(tǒng)10~20新第全新統(tǒng)溫全河組20~40生四上更新統(tǒng)顧?quán)l(xiāng)屯組10~40界系中更新統(tǒng)40~80下更新統(tǒng)白土山組15~50第三系上新統(tǒng)富錦組121中侏上統(tǒng)穆棱組>750生羅(雞西群)成子河組930古生界中統(tǒng)青龍山組不清元古界麻山群不清本井田位于三江盆地的西部。三江盆地是中生代以來的一個斷層的一凹陷地。區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系第二隆起帶，北段由一些北展布的次一級隆起帶和凹陷帶組成。本井田構(gòu)造屬盆地內(nèi)的綏化一集賢凹陷帶。4由于本井田處于區(qū)域性三種構(gòu)造應(yīng)力場的復(fù)合部位，應(yīng)力集中較為復(fù)雜，特別是北部背向斜處，構(gòu)造對煤層的破壞較大，煤的變質(zhì)程度也有所增高，斷層多為壓扭曲性斷層，導(dǎo)水性差。井田內(nèi)共有斷層六條，其中東西向三條，北東向兩條，南北向一表1-2序號名稱性質(zhì)產(chǎn)狀斷層可靠程度1逆南北不詳2正東西可靠3正東西不詳4逆北東可靠5逆東西可靠6逆北東可靠2.巖漿活動本井田內(nèi)的巖漿以侵入為主，大多數(shù)呈巖脈及巖床侵入于晚侏羅紀(jì)煤系地層中，為燕山期產(chǎn)物，以中性石英閃長巖、基性輝綠巖玄武巖為主。巖漿巖主要分布在F9斷層與精查17線之間，成巖床侵入煤層中，使煤層局部變質(zhì)。本井田具有經(jīng)濟(jì)價值的可采煤層均集中在雞西城子河組，該組地層總厚度為930m,含煤30余層，煤層平均厚度26.29m。其中大部26號共三個煤層，平均總厚度6m。各煤層的傾角一般為15～30°。表1-3各煤層特征見表：煤層最大一最小可采厚度(m)最大一最小結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可采類型平均平均5單一煤層穩(wěn)定全部可采單一煤層穩(wěn)定全部可采2單一煤層穩(wěn)定全部可采1.主要可采煤層24號煤層，基本全井田發(fā)育，可采范圍內(nèi)厚度穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)簡單。煤層厚度一般為1.8~~2.4m。頂板為粉砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖；底板為為粉砂巖和細(xì)砂巖。25號和26號煤層間距為25m,24號與25號煤層間距為15m,25號和26號層地質(zhì)情況與24號相同。圖1-2煤層柱狀圖6地層系統(tǒng)nn也山云自子允2T肥氣煤，肥氣煤，粉細(xì)砂石0肥氣煤，細(xì)一租砂石細(xì)砂石，灰一火日巴租一中砂石1.2.4井田內(nèi)的巖石性質(zhì)、厚度有關(guān)巖石性質(zhì)及厚度特征詳見下表1-4表1-4巖石主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表名稱容重孔隙度%度3抗拉強(qiáng)度量3模量砂巖70.2～1.50.6～2.02.2～2.70.5～2.00.2～1.00.12～0.51.2.5水文地質(zhì)1、井田內(nèi)各地段的水文地質(zhì)特征各有不同，現(xiàn)分述如下：第四系孔隙含水層，全井田廣泛發(fā)育，除山坡地區(qū)較薄外，其余均很厚，由南向北逐漸增厚，水的主要補(bǔ)給來源是大氣降水和山區(qū)地下水，涌水量0.705～7L/sm。第三系孔隙含水層在井田內(nèi)廣泛分布，其厚度發(fā)育規(guī)律為由東南向西北逐漸增厚，向東便薄，涌水量為0.001～0.83L/sm。煤系裂隙含水帶，本含水帶是直接充水含水層，它與第三系有基底巖層裂隙水：分布與低山和丘陵地帶，由花崗巖安山巖，及變質(zhì)巖組成，對煤系裂隙水帶補(bǔ)給量甚微，而且對礦床水無影響。亞黏土層和第三系泥巖，砂巖層。3、地面水及各含水層之間的關(guān)系本井田煤系裂隙水補(bǔ)給條件不好，富水性較小，礦井在開采過程中，排水將以疏干煤系風(fēng)化裂隙帶的儲水量為主，開采初期，礦井涌水量增大，隨著開采的不斷進(jìn)行，水的靜儲量逐漸消耗，礦井的涌水量會逐漸減小，并趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)。本井田最大涌水量450m3/h,正常涌水量88.88m3/h。8本井田瓦斯取樣的控制濃度在340.5～933.2m,在737.5m以上，甲烷成分為0.85～36.75%,在800.4～933.2m深為28.18~45.26%,平均為34.31～37.05%,二氧化硫一般為6.44～8.95%,瓦斯成分及含量均很低，由于地質(zhì)報(bào)告沒有明確提出礦井的瓦斯等級所以，本設(shè)計(jì)只能根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時參考集賢礦井的煤塵瓦斯情況，初步確定本礦井瓦斯等級為低沼氣礦井，并有煤塵爆炸危險和自然發(fā)火傾向。溫為19.5。C,-700m水平為25.3。C,-900m水平為30.9。C煤層頂?shù)装鍘r石主要為粉沙巖和細(xì)砂巖，抗壓強(qiáng)度一般在500~1100kg/cm2左右。根據(jù)資料，預(yù)計(jì)本礦井各煤層頂板類型均在一級1、煤種及其變化本礦井煤的揮發(fā)分一般大于40%,屬低變質(zhì)煤，個煤層Y值平均為5～9m/m,粘結(jié)性較低，煤種主要為氣候，長焰煤次之，煤種2、煤的有害成分灰分：本井田煤的灰分含量(Ag)為10.96～24.45%,多屬中低灰煤層，其中幾個主要可采煤層均為低灰煤層。硫：各煤層硫的含量很低，原煤全硫(S?Q)為0.1～0.41%磷：各煤層原煤磷的平均含量為0.003～0.061%屬特低-低3、發(fā)熱量各煤層煤的平均發(fā)熱量(QfD)為6306～6849大卡/kg。4、元素分析各煤層碳(Cr)的平均含量為80.84～82.66%(Hr)的910.61-12.62%,說明咩的元素組成穩(wěn)定，屬低變質(zhì)煤。5、工業(yè)用途評述本井田原煤按現(xiàn)行煤炭應(yīng)用分類法屬于I~Ⅱ氣煤，由于本區(qū)氣煤低灰低磷，低硫，具有一定的膠質(zhì)層厚度，所以，本礦井原煤經(jīng)洗選加工后可做為優(yōu)良的配焦和化工精練，副產(chǎn)品可供動本礦井所在地區(qū)先后經(jīng)過普查，祥查，精查階段，采用了鉆探，測井和地震，相互結(jié)合的綜合勘探手段，精查地質(zhì)報(bào)告提供的資料比較齊全，精查階段查明了主要斷層和構(gòu)造及煤層厚度，結(jié)構(gòu)和分布范圍，比較可靠地提供了煤層層位的對比資料和測井成果。東煤公司1984年6月對本區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告批復(fù)認(rèn)為：《黑龍江省集賢煤田東榮勘探一區(qū)精查地質(zhì)報(bào)告》基本達(dá)到《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)。2.1.1井田周邊狀況本井田內(nèi)煤層均可采，在本井田西面有生產(chǎn)中的集賢煤礦，南面是一礦井田，其余無大的井田、小煤窯等，本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，但距雙鴨山礦物局較近，可借助老區(qū)力量建設(shè)本區(qū)，人力資源及材料比較充足，井田周邊的其它情況對本井田的建設(shè)均很有利，有利于本區(qū)的發(fā)展。2.1.2井田境界確定的依據(jù)1.以地理地形、地質(zhì)條件作為劃分井田境界的依據(jù)；2.要適于選擇井筒位置，合理安排地面生產(chǎn)系統(tǒng)和各建筑物；3.劃分的井田范圍要為礦井發(fā)展留有空間；4.井田要有合理的走向長度，以利于機(jī)械化程度的不斷提高。根據(jù)礦區(qū)總體設(shè)計(jì)，本井田境界南起F71斷層，北至各煤層露頭，西以F23斷層為界，動以各煤層露頭為界。本井田煤層發(fā)育較好，可采性極高，且媒質(zhì)較好，儲量豐富，一水平開采后，接續(xù)也極為容易，發(fā)展極為穩(wěn)定，隨著技術(shù)的進(jìn)步和勘探水平的全面提高，井田范圍內(nèi)的儲量會越來越精確，可能在更深部發(fā)現(xiàn)可采煤層。開采前景十分可佳。2.2.1井田儲量的計(jì)算礦井儲量是指礦井內(nèi)所埋藏的數(shù)量，具有工業(yè)價值的煤炭數(shù)量。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量、礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。礦井工業(yè)儲量是指平衡表內(nèi)A+B+C級儲量的總和。礦井設(shè)計(jì)儲量是礦井工業(yè)儲量減去設(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)煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。礦井可采儲量是指礦井設(shè)計(jì)儲量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲量。本井田共有三個可采煤層24#、25#、26#,煤層的平均厚度分別為2.1m、1.9m、2.0m,煤層總厚度6m,各煤層傾角均在15～30度左右，容重為1.4t/m3,因此根據(jù)井田面積可得出本井田的工業(yè)儲量為8738.5萬噸。保護(hù)煤柱的設(shè)計(jì)原則如下：(1)在一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動角值進(jìn)(2)地面受護(hù)面積包括受護(hù)對象及周圍的受護(hù)帶(3)當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時，根據(jù)基巖移動角求得垂直與受護(hù)邊界方向的上山方向移動角和下山方向移動角，然后再確定保(4)立井保護(hù)煤柱應(yīng)按其深度，用途，煤層賦存條件和地形特點(diǎn)留設(shè)，立井深度大于或等于400m的以邊界角圈定，小于400m的以為了安全生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)礦井依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》,留設(shè)保安煤柱如1.各煤層在露頭處留設(shè)20m保安煤柱；2.邊界斷層留設(shè)20m保安煤柱；3.井田內(nèi)部斷層留設(shè)20m保安煤柱；4.河流兩側(cè)各留設(shè)20m保安煤柱；5.地面建筑物留設(shè)50m保安煤柱。設(shè)計(jì)時要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行留設(shè)，但是不能低于以上數(shù)據(jù)，在本設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)情況及地質(zhì)構(gòu)造，邊界斷層留設(shè)50m保安煤柱；井田內(nèi)部斷層留設(shè)20m保安煤柱；因此，經(jīng)計(jì)算得：工業(yè)廣場煤柱損失：592萬噸；保安煤柱損失：1453.8萬噸。2.2.3儲量計(jì)算方法塊段儲量=塊段面積×平均傾角余割×塊段平均厚度×容重.根據(jù)原東榮三礦立井初步設(shè)計(jì)儲量諸圖，通過等高線塊段法計(jì)算本井田工業(yè)儲量為8738.5萬噸，各煤層工業(yè)儲量見表2-1可采煤回采要求：中厚煤層不應(yīng)小于80%,薄煤層不應(yīng)小于85%。經(jīng)各煤層可采儲量計(jì)算，匯總計(jì)算出本設(shè)計(jì)井田可采儲量為6553.9萬噸。各水平煤層儲量及損失如表2-2所示。表2-1可采煤層儲量總表單位：萬噸24#26#總計(jì)A822.34924.95B790.85846.74工業(yè)儲量(萬t)C備注6553.92.2.4儲量計(jì)算的評價本設(shè)計(jì)井田的各類儲量計(jì)算嚴(yán)格執(zhí)照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。由于技術(shù)水平所限，儲量計(jì)算設(shè)計(jì)所得到的各種儲量與實(shí)際可能有一定的誤2.3礦井工作制度生產(chǎn)能力服務(wù)年限2.3.1礦井工作制度該設(shè)計(jì)礦井年工作日確定為300d,礦井每日凈提升14h,采用2.3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限(一)、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定原則應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，國民發(fā)展需要和國內(nèi)外市場需求，技術(shù)裝備和管理水平，充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步等因素，依據(jù)投資少，出煤快，經(jīng)濟(jì)效益好的原則合理確定。(二)、確定礦井生產(chǎn)能力的重要因素a.儲量是指基礎(chǔ)儲量中經(jīng)濟(jì)可采部分；b.地質(zhì)和開采條件技術(shù)裝備和管理水平。根據(jù)本井田的地質(zhì)資料條件，煤層儲量和賦存狀況等因素，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬t/a。(三)服務(wù)年限礦井服務(wù)年限=礦井可采儲量/設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力×備用系數(shù)(1.4)=4681.35×1.4萬t/60萬t/a×1.4一水平服務(wù)年限=3616.2萬t÷(0.6Mt/a×1.4)=43.05a;第3章井田開拓3.1概述3.1.1井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述本井田內(nèi)沒有生產(chǎn)、在建及停閉礦井，也沒有小煤窯。但在井田外的西南方約15km處有正在生產(chǎn)的雙鴨山礦務(wù)局集賢煤礦，西面約18km處有集賢縣升平小煤礦。集賢煤礦采用立井開拓，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬t/a,一水平標(biāo)高為一150m,目前正開采9號，15號和16三個煤層，共布置四個采區(qū)。本區(qū)為農(nóng)業(yè)區(qū)，工業(yè)基礎(chǔ)較薄弱。但是雙鴨山礦務(wù)局距本區(qū)較近，可以借助老區(qū)力量建設(shè)新區(qū)，人力來源及材料供應(yīng)條件都是良好的。雙鴨山地區(qū)現(xiàn)有區(qū)域變電站兩座及正在興建的大型火所以供電電源容易解決。本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，供水水源充足。3.1.2影響本設(shè)計(jì)礦井開拓方式的因素及具體情況井田開拓方式的選擇應(yīng)全面考慮各種因素，主要因素包括：(1)井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件(特別是表土層情況);對以上各種因素要綜合研究，通過系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。影響本設(shè)計(jì)井田開拓方式的具體因素如下：a.煤層賦存情況整個井田的煤層上部標(biāo)高在-150m,下部標(biāo)高在-900m,整個礦區(qū)共有3層可采煤層，即24#、25#、26#全區(qū)發(fā)育。煤層走向長度23左右。3.2礦井開拓方案的選擇3.2.1井硐形式和井口位置在一定的井田地質(zhì)條件、開采技術(shù)條件下，礦井開拓巷道有多種布置方式，開拓巷道的布置方式通稱為開拓方式。合理的開拓方式，一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，才能確定。開拓方式按照井筒的傾角不同(水平、傾斜、垂直)分為平硐開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓方式(平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合進(jìn)行開拓)等四種方式。開拓方式依據(jù)井筒(或平硐)與煤層位置的①平硐開拓：在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開鑿?fù)ㄏ蛎簩拥钠巾?，可利用平硐開拓煤田的全部或一部分。②斜井開拓：對于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡單的煤田，一般都可以采用斜井開拓。斜井開拓在各種傾角煤層③立井開拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時在技術(shù)上平硐開拓是最簡單的開拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。首先我們應(yīng)該考慮平硐開拓方式是否可行。參照平硐開拓方式適用條件，結(jié)合本設(shè)計(jì)井田的地形地質(zhì)及煤層賦存特征可知：平硐開拓方式的條件不具備。因此，平硐開拓方式對本設(shè)計(jì)井田不適用，排除表3-1斜井與立井的經(jīng)濟(jì)比較：立井斜井主井(5m)副井(6.5m)斷面積m2長度(m)10269(中深由以上粗略比較可得出斜井建井費(fèi)用較大，故舍棄，采用立方案一：井筒位于井田淺部方案二：井筒位于井田中部方案三：井筒位于井田深部0--95)9-5經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后認(rèn)為：①井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長；②井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利；③井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿④本井田煤層均為中厚煤層，井田走向長度不大，但受斷層的影響以及井筒布置的條件限制，且傾斜長度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在3.2.2開采數(shù)目及水平標(biāo)高開采水平的劃分受很多因素的影響，不僅受地址條件的約束，同時也要考慮到現(xiàn)有的機(jī)械水平和開采技術(shù)水平，綜合考煤層賦存為傾斜狀態(tài)時，一般由淺部向深部開采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、早達(dá)產(chǎn)、投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜長度，一個井田可以單水平開采，亦可以多水平開采(從上往下逐水平開采)。每個開采水平設(shè)井底車場和運(yùn)輸大巷，供該水平各采區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。煤礦科技迅猛發(fā)展，在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個水平，1~2個工作面生產(chǎn)。這就要求加大工作面、采區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的資源/儲量和較長的服務(wù)年限。水平上、下山開采方式是優(yōu)越的，可保證生產(chǎn)合理集中化，穩(wěn)定生產(chǎn)，節(jié)省總井巷工程量，經(jīng)濟(jì)效益好。因此使用上下山開采的意義很大。在條件適宜時，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用上下山開采。本設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個因素：(5)井底車場及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出如下兩個水平標(biāo)高劃-500m,垂高330m,采用上山開采；二水平標(biāo)高為-700m,采方案二：井田劃分三個開采水平，一水平標(biāo)高-400m,二水平標(biāo)高-600m,三水平標(biāo)高-900m。各水平均采用上山開采。如果將來探明-900m以下還有可采儲量，可一并考慮開采。兩個方案一方案優(yōu)點(diǎn)：各階段斜長和垂高比較合適，除個別采區(qū)偏長或偏短外，大部分都比較合理。缺點(diǎn)：對二水平的開采需要較大的準(zhǔn)備工程量。且比方案二上山斜長增加270—320m,需要對二水平的接續(xù)提早準(zhǔn)備，以免影響接續(xù)。井筒多延伸100m,增大了前期建井投資和工期。二方案優(yōu)點(diǎn)：一水平的開采同一方案沒有大的差別，三個水平的開采，對每個水平的準(zhǔn)備工程量較平均，接續(xù)簡單。建井周期短，基建費(fèi)用少。缺點(diǎn)：二水平和三水平的開采雖然準(zhǔn)備時期工程量較平均，但總的工程量較大，投資大。大部分采區(qū)上山的斜長偏小，不能充分發(fā)揮上山設(shè)備的作用。序號采區(qū)名稱可采煤層采區(qū)斜長(m)采區(qū)可采儲量(萬一方案二方案1北一2東一3南一表3-2綜上所述，本設(shè)計(jì)推薦第一方案。3.2.3開拓巷道的布置開拓巷道是指為全礦井、一個水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷(或總回風(fēng)運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個開采水平的煤炭和輔助運(yùn)輸(人員、矸石、材料、設(shè)備等)以及通風(fēng)、排水和管線敷設(shè)，服務(wù)年限很長。根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置(稱分煤層運(yùn)輸大巷),分煤組布置(稱分組集中運(yùn)輸大巷)和全煤組集中布置(稱集中運(yùn)輸大巷).采用集中運(yùn)輸大巷時，各煤層(組)間用采區(qū)石門聯(lián)系，當(dāng)煤層傾角太大時，層間聯(lián)①煤層數(shù)不多，層間距大，石門長；②井田走向長度短，服務(wù)年限不長；③井底車場或平硐在煤層頂板；④煤質(zhì)牌號不同，要求分采，分運(yùn)；⑤產(chǎn)量，風(fēng)量均大，需要疏解；⑥各煤層底板.均有堅(jiān)硬巖層.①煤層數(shù)多，層間距大小懸殊；②按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利；③多水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾；①適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井；②井田走向長度大，服務(wù)年限長；③下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)；④煤質(zhì)牌號相同，要求分采分運(yùn)；⑤自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故；⑥采區(qū)尺寸大，石門長度短.依據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層3層，24#、25#、26#,其中24#與25#平均間距25m,25#與26#煤層平均間距15m。針對上述情況，采用集中大巷布置，將三層分為一對井硐形式和數(shù)目等的選擇已在前面敘述中做了比較，對整個礦井的開拓和回采等工作是否合理需進(jìn)一步進(jìn)行比較，本井田地形平坦，表土較厚，確定采用立井開拓，根據(jù)井田條件和設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，本井田劃分為二個水平，階段內(nèi)才用采區(qū)式準(zhǔn)備，綜合考慮煤層情況選用集中大巷布置在26#煤層下方厚巖層內(nèi)，一水平開采用做運(yùn)輸大巷，二水平開采用做為回風(fēng)大巷。因此提出以下三個方案：一方案：井硐布置在(519300,44459000)附近，儲量中心，各方采區(qū)運(yùn)輸距離較合理，雖有少量煤柱損失，但相對于整礦來說二方案：將井筒布置在(519400,44457500)附近，沒有煤柱損失，施工條件好，地質(zhì)條件穩(wěn)定；但其距離南一采區(qū)較遠(yuǎn)，運(yùn)輸費(fèi)用大，不是儲量中心，不利于后續(xù)的發(fā)展。經(jīng)以上論述可知一方案較合理。3.3選定開拓方案的系統(tǒng)描述3.3.1井硐形式和數(shù)目主井用以提升煤炭，副井用以提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井專門用于回風(fēng)。3.3.1井硐位置及坐標(biāo)(2)有較好的地形條件：井口處標(biāo)高-170m,地面坡度不足2°,主井井口標(biāo)高為-170m,副井井口標(biāo)高為-170m,擬定二水平為井筒最終水平。主井井深530m,副井井深530m,兩井筒中心線間距為55m,主井井筒直徑5m,副井井筒直徑6.5m,均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度450mm。本井田采用多水平開拓，擬定第一標(biāo)高為-500m,實(shí)行上山開采.第二水平擬定標(biāo)高為-700m,實(shí)行上山開采。第三水平擬定標(biāo)高當(dāng)煤層頂?shù)装遢^穩(wěn)定，煤層較堅(jiān)硬，易維護(hù)，煤層起伏和斷層、褶皺小時，可保證巷道較為平直，保證運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行；沒有瓦斯與煤的突出，無嚴(yán)重自燃發(fā)火等情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用煤層大巷。對于新建礦井，在煤層中布置巷道，在建設(shè)期間，還有早出煤，早投產(chǎn)，節(jié)省投資以及探明地質(zhì)情況的優(yōu)點(diǎn)。下列情況宜布置煤層大巷：①單獨(dú)開拓的薄煤層或中厚煤層；②煤層群中相距較遠(yuǎn)的單個薄煤層或中厚煤層，走向不大，資源/儲量有限、服務(wù)年限短的；③煤層群(組)下部的薄及中厚煤層中開集中大巷的；④煤質(zhì)堅(jiān)硬，圍巖穩(wěn)定，維護(hù)簡單，費(fèi)用不高的煤層；⑤煤系底部有強(qiáng)含水層或富含水的巖溶時，不宜布置底板大巷⑥煤層堅(jiān)硬而頂板松軟或膨脹，難以維護(hù)的。優(yōu)點(diǎn)很多，如維護(hù)條件好，費(fèi)用低。大巷方向、坡度可根據(jù)運(yùn)輸?shù)裙δ芤筮x定，而較少受地質(zhì)構(gòu)造的影響?？刹涣艋蛏倭糇o(hù)巷煤柱，煤的損失少，安全條件好，受煤和瓦斯突出以及自燃發(fā)火影響較小。缺點(diǎn)主要為巖石工程量大，掘進(jìn)速度慢，投資費(fèi)用高，建設(shè)工期長。在具體條件下是采用巖石大巷還是煤層大巷需要做全面細(xì)致的方案比較才能合理的確定。本設(shè)計(jì)井田對大巷布置提出兩種方案：方案一：煤層大巷布置煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點(diǎn)：①煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高；②當(dāng)煤層起伏褶曲較多時，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車運(yùn)行速度受到③為了便于巷道維護(hù)，巷道維護(hù)留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困④煤層有自燃發(fā)火危險時，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災(zāi)困難。綜上所述，煤層大巷與巖石大巷相比缺點(diǎn)大于優(yōu)點(diǎn)，巖層大巷的優(yōu)越性還是主要的。在本設(shè)計(jì)井田中，由于24#、25#、26#煤層間距較小，應(yīng)布置巖石集中大巷。有關(guān)大巷及石門斷面特征詳見圖3-4,3-5所示。表3-3石門斷面特征表巷道支護(hù)斷面積(m2)凈周長噴厚形狀方式凈掘頂高底寬半圓形錨噴表3-4大巷斷面特征表巷道支護(hù)斷面積(m2)噴厚形狀方式凈掘頂高底寬長(m)半圓形錨噴圖3-4石門斷面特征3.3.5井底車場形式的選擇井底車場是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉，因此井底車場設(shè)計(jì)是否合理直接影響礦井的安全和(1)井底車場富裕通過能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的30%;(3)盡可能提高井底車場的機(jī)械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高井管理使用方便，布局合理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)；(6)為了保護(hù)井底車場的巷道和硐室，在其所在范圍內(nèi)應(yīng)該留設(shè)3.立井井底車場的基本類型(1)環(huán)形式：立式、斜式、臥式；(1)保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；(4)井巷工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低；(5)施工方便，各井筒間、井底車場與主要運(yùn)輸巷道間能迅速貫(6)當(dāng)大巷或石門與井筒的距離較大時，能夠布置下存車線和調(diào)(7)井底車場形式也取決于礦車的類型，當(dāng)采用定向卸載的底縱卸式、底側(cè)卸式礦車時，其卸載站(即主井車線)可布置折返式，亦可布置環(huán)形式。但其裝車站的線路布置必須與其相對應(yīng)。綜上所述，根據(jù)井底車場所處的地質(zhì)構(gòu)造，井筒與大巷的相對位置及地面生產(chǎn)系統(tǒng)的布置，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過對各種形式井底車場的適條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計(jì)井田井底車場形式為環(huán)行臥式車。3.3.6煤層群的關(guān)系本設(shè)計(jì)井田煤層群開采時的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，打三條上山，3.3.7采區(qū)劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升、運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。將井田劃分為若干采區(qū)時應(yīng)該考慮如下原則：(1)根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》,采區(qū)宜雙面限制時或安全上有特殊要求時，可單面布置；(2)采區(qū)走向長度不大，兩翼均不超過1500m,可以不劃分采區(qū)，(3)采區(qū)走向長度根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開采機(jī)械化水平、采區(qū)儲量、生產(chǎn)能力及巷道維護(hù)等因素綜合考慮；(4)初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分一水平采區(qū)，需要沿走向全長統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，全井合理，更有利于初期生產(chǎn)；(5)采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，使其適應(yīng)各翼儲量及產(chǎn)量分(6)采區(qū)劃分要有意識地縮短大巷，又要充分注意人為境界外延(7)煤層穩(wěn)定、開采條件好、生產(chǎn)能力大的采區(qū)，走向長度要適(8)開采多煤層井田，應(yīng)盡量聯(lián)合布置采區(qū)，搞集中生產(chǎn)；(9)初期采區(qū)尺寸要適應(yīng)目前輸送機(jī)長度及電壓降的控制范圍，后期采區(qū)尺寸可適當(dāng)加大。結(jié)合上述原則，本設(shè)計(jì)井田以井田境界內(nèi)的斷層為界，將整個井田劃分為3個采區(qū)，詳見采區(qū)劃分示意圖。圖3-6采區(qū)劃分示意圖3.4井硐布置及施工3.4.1井硐穿過的巖石性質(zhì)及井硐支護(hù)本設(shè)計(jì)井田采用雙立井開拓方式，布置兩個井筒，井筒穿過的巖石大部分為粉砂巖，有少部分的細(xì)砂巖和中砂巖，詳見綜合柱狀圖。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，對本設(shè)計(jì)礦井井硐支護(hù)形式提出以下兩種技術(shù)可行方案：方案一：砌筑式(砂漿砌體)經(jīng)比較，方案二較方案一相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：所以本設(shè)計(jì)井筒支護(hù)形式為混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為450毫米。3.4.2井硐布置及裝備井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)、運(yùn)輸方式、通風(fēng)安全等(2)有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全；(3)當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對井筒中各種管線或其他根據(jù)設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸設(shè)施及輔助設(shè)施，采用斷面尺寸如下圖3-7所示。副井井筒斷面1:50圖3-7主副井?dāng)嗝鎴D主井：井筒直徑5m,附有一對6t底卸式箕斗，鋼絲繩罐道。副井：井筒直徑6.5m,凈斷面面積33.2m2,掘進(jìn)斷面積43m2。井筒深度380m,井筒裝備一對1t固定式礦車600mm軌距，雙層四車剛性立井多繩罐籠，擔(dān)負(fù)礦井輔助提升任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井筒。采用180×180×10mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹脂錨桿固定拖架。罐道和井粱，罐道導(dǎo)向?qū)娱g距均按6.0m設(shè)計(jì)。井筒內(nèi)設(shè)有鋼-玻璃鋼復(fù)合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟(一趟預(yù)備),井下消防灑水管路。另外，井筒還敷設(shè)有動力電纜、通訊訊號電纜。3.4.3井硐延伸的初步意見為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將延伸原主副井，從-500水平延伸至-700水平。井筒延伸方案主要有以下兩種：1)方案一；直接延伸原有主副井；優(yōu)點(diǎn)：可以充分利用原有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)接井技術(shù)難度大，礦井將短期停產(chǎn)；延伸兩個井筒的施工組織復(fù)雜，延伸后提升長度增加，提升能力下降；2)方案二：暗斜井延伸(即利用暗斜井或暗立井開拓下一水平，原有主副井不延伸)優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井做主井，系統(tǒng)簡單，提升缺點(diǎn)：增加了提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和設(shè)備；通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。通過上述兩種方案比較，并參照井筒延伸原則及本井田煤層賦存特征，初步?jīng)Q定采用立井延伸方案。3.5井底車場及硐室3.5.1井底車場形式的確定及論證井底車場形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井(1)該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.6Mt/a,年工作日300d,實(shí)行四六工作制，每日凈提升14小時；(2)礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平，集中大巷布置，(3)主要運(yùn)輸大巷采用10t架線式電機(jī)車牽引3.0t底卸式礦車，輔助運(yùn)輸采用1.0t固定式礦車；輔助運(yùn)輸采用1.0t固定式礦車；掘進(jìn)煤列車由37輛礦車組成，煤矸混合列車由28輛礦車組成，其中煤車9輛，矸石車19輛；井底車場設(shè)有卸載坑，1.0t翻車機(jī)處理(4)本設(shè)計(jì)礦井屬于低瓦斯、低等涌水量礦井；綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用3底卸式礦車環(huán)形臥式井底車場。3.5.2井底車場的布置儲車線路行車線路布置長度1.井底車場線路布置的要求(1)井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線和回車線組成，由于通過各個井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路(2)井底車場線路布置時，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性；(4)為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需(7)底卸式礦車的井底車場設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問題。2.存車線長度的確定確定存車線長度是井底車場設(shè)計(jì)中的重要問題，如果存車線長度不足，將會使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時間增加，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。根據(jù)我國煤礦多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車線可以選用下列長度：(1)中小型礦井的主井空、重車線長度各為1.0～1.5列車長；(2)副井空、重車線長度，中小型礦井按0.5～1.0列車長；(3)材料車線長度，中小型礦井應(yīng)能容納5～10個材料車；(4)調(diào)車線長度通常為1.0列車和電機(jī)車長度之和；3.存車線長度的計(jì)算①主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線長度為式中L—主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線有效長度，m;m—列車數(shù)目，列；L一附加長度，取10m。a.主井L?=4.5m,L?=10m;b.副井L?=4.5m,L?=15m;②材料車線有效長度為式中L—材料車線有效長度，m;Lc—每輛材料車帶緩沖器的長度，m;n?—設(shè)備車數(shù)，輛；L?—每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度，m;依據(jù)公式(3-2)得L=n?！罫c+n?×L=10×2.4=24m;根據(jù)實(shí)際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長60m。4.線路道岔的計(jì)算表3-6道岔技術(shù)特征表道岔型號轍叉角α質(zhì)量abLT148”2210”003①單開道岔非平行線路聯(lián)接ZDK930-7-40:α=8°07m=5156+16399×sinβ/sinδ=13957H=M-R×cosδ=5682mm;n=Kp=παR/180②單開道岔平行線路聯(lián)接③渡線道岔線路聯(lián)接由公式(3-3)得C=S/sina-S0/tan0.5α=3145mm;由公式(3-4)得S=L×tanα=16684×tan14°02'10"=4159mm;5.調(diào)車方式3.0t底卸式列車廂采用通過式調(diào)車，1.0t固定式列車采用頂推調(diào)車。各列車運(yùn)行詳見井底車場運(yùn)行圖表3-7。表3-7井底車場運(yùn)行圖表1234683.5.3井底車場通過能力驗(yàn)算1)按運(yùn)量和凈載重計(jì)算本設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.6Mt/a,日產(chǎn)煤2000t,矸石量占20%,日運(yùn)量為2000×20%=400t;掘進(jìn)煤占5%,日運(yùn)量為2000×5%=100t;井底車場線路布置采用3.0t底卸礦車運(yùn)煤，10t蓄電池電機(jī)車牽引，每列車內(nèi)由17輛礦車組成；輔助運(yùn)輸采用1.0t固定式礦車，每日3.0t底卸式列車數(shù)=1900/(3×17)=37.3列；每日煤矸混合列車數(shù)(400+100)/(1.7×19+9×1)=12.1則列車數(shù)為37.3:12.1=3:1。每一調(diào)度循環(huán)內(nèi)有3列3.0t底卸式礦車和1列1.0t固定式礦車組成，每一調(diào)度循環(huán)時間=2.88+2.90+2.90+15=23.68min;列車進(jìn)入井底車場的平均間隔時間=23.68/4=5.92min;列車在井底車場平均運(yùn)行時間=(3×467.4+1170.9)/4=643s=10.72min。2)井底車場通過能力計(jì)算N=25.2×(17×3×3+1×9)/(1.15×23.68)=149.9Mt/車場通過能力富裕系數(shù)為K=149.9/90=1.67>1.3井底車場通過能力滿足<<規(guī)范>>要求。見圖3-8圖3-8井底車場線路布置圖1.主井系統(tǒng)硐室主井設(shè)有3t底卸式礦車卸載站硐室、翻車機(jī)硐室、井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。主井井底散煤采用礦車處理，用絞車提升至車場水平。2.副井系統(tǒng)硐室副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處(馬頭門)、主排水泵房(中央水泵房)、水倉及清理水倉硐室、主變電所(中央變電所)及等候室等。主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。為防止進(jìn)下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、電機(jī)車車庫及修理間、以及充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、井下火藥庫、消防材料庫、人車站等。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。3.6開采順序開采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計(jì)劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，做到采掘并舉，掘進(jìn)先行，因此，要研究采煤和掘進(jìn)安排特點(diǎn)，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定、合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求：(1)保證開采水平、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦(2)符合煤層采動影響關(guān)系，最大限度地開采煤炭資源；(3)合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動(4)降低掘進(jìn)率，減少井巷工程量和基建投資。3.6.1沿井田走向的開采順序根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，采用井田雙翼布置單翼開采，開采順序是采用后退式，由靠近井筒的采區(qū)向井田邊界推進(jìn)，采區(qū)內(nèi)的工作面推進(jìn)是后退式，由采區(qū)邊界向采區(qū)上下山推進(jìn)。這樣投資省、出煤快、效益好；有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，確定生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣以減少初期工程量和基建投資，并3.6.2沿井田傾向的開采順序在同一煤層內(nèi)，沿傾斜煤層的開采順序，可分為上行式和下行式開采。除近水平煤層外，對于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬于傾斜煤層，25#和26#煤層分一組，采用下行開采順序，煤層聯(lián)合開采開采。3.6.3采區(qū)接續(xù)計(jì)劃根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該井田劃分為6個采區(qū)，詳見采區(qū)分布示意圖3-6。合理的采區(qū)接續(xù)應(yīng)有如下要1.開采水平、采區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)，從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高2.符合煤層采動影響關(guān)系，最大限度采出煤炭資源；3.合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，減少巷道維護(hù)費(fèi)；4.便于災(zāi)害防治，有利于巷道維護(hù)。表3-6采區(qū)接續(xù)表可采儲量Mt第4章采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)4.1.1采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱設(shè)計(jì)收采區(qū)為北一采區(qū)，位于井田西北部，西部以井田邊界為界，南以F9斷層為界(—500m等高線)。淺部以-150m標(biāo)高為界，深部以-500m標(biāo)高為界。走向長1852m,南北傾斜長1064m,采區(qū)面積為1.97km2。采區(qū)煤柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱以及采區(qū)邊界煤柱、斷層煤柱、隔水煤柱等。按其作用和性質(zhì)可分為護(hù)巷煤柱和隔離煤柱兩大類。本采區(qū)采用集中上山聯(lián)合開采，采區(qū)煤柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱、采區(qū)邊界煤柱、斷層煤柱和隔水煤柱等，采區(qū)煤柱留設(shè)如下：各煤層在采區(qū)邊界留設(shè)20m煤柱，井田境界處留設(shè)20m保護(hù)煤柱。4.1.2采區(qū)內(nèi)的地質(zhì)和煤層情況本區(qū)地質(zhì)條件相對簡單，儲量大，煤層賦存條件好，適合作為首采區(qū)。即24#、25#、26#。各煤層特征詳見井田可采煤層特征表1-3。4.1.3采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲量及服務(wù)年限采區(qū)煤層全部可采，根據(jù)幾何法求得工業(yè)儲量為18.51Mt,可采儲量為13.22Mt,本采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.6Mt/a,則本采區(qū)服務(wù)年限Tn=Z/(A×k),經(jīng)計(jì)算得服務(wù)年限為22.03a。4.2采區(qū)巷道布置本采區(qū)采走向長壁采煤法，劃分則以工作面長度為標(biāo)志。工作面長度為180m,采區(qū)傾斜長度為1064m左右，則采區(qū)共劃分為6個區(qū)段進(jìn)行開采。初期投產(chǎn)采用中央并列抽出式通風(fēng)，綜合機(jī)械化工藝開采，達(dá)產(chǎn)需要一個工作面開采。式中A0—工作面年生產(chǎn)能力，t;L一工作面年推進(jìn)度，m;c一回采率，取0.93～0.97;本設(shè)計(jì)采區(qū)采用下行式開采順序，即先采上部煤層，后采下部采煤一班準(zhǔn)備，日進(jìn)6刀。截深取0.6m,年工作300d,采區(qū)達(dá)產(chǎn)需要一個工作面600000=1260×1×2.1×1.4×0.93,則1=174.2m。因此，工作面長度定為180m.4.2.2采區(qū)上山布置采區(qū)上山布置，受煤層厚度、采區(qū)服務(wù)年限及產(chǎn)量、瓦斯涌出量、煤層頂?shù)装鍘r性等因素的影響，應(yīng)綜合考慮上述因素，使上山布置方案在技術(shù)上可行，在經(jīng)濟(jì)上合理。采區(qū)上山的位置，有布置在煤層中或底板巖石中的問題以及相對于煤層群的上部、中部或下部的問題。1)煤層上山優(yōu)點(diǎn)：掘進(jìn)容易、費(fèi)用低、速度快、聯(lián)絡(luò)巷道工程量少。缺點(diǎn)：煤層上山受工作面采動影響較大，生產(chǎn)期間上山的維護(hù)困難，需要金屬可伸縮支架，煤柱留設(shè)多。a.開采薄或中厚煤層的單一煤層采區(qū)，采區(qū)服務(wù)年限短。b.煤層頂?shù)装鍘r石比較穩(wěn)定，煤質(zhì)在中硬以上，上山不難維護(hù)。c.為部分煤層服務(wù)的，維護(hù)期限不長的專用通風(fēng)或運(yùn)煤上山。2)巖石上山優(yōu)點(diǎn)：維護(hù)狀況良好，維護(hù)費(fèi)用低，煤柱留設(shè)少。缺點(diǎn)：掘進(jìn)困難，聯(lián)絡(luò)巷道工程量大。適用條件：對單一厚煤層采區(qū)和聯(lián)合準(zhǔn)備采區(qū)，在未采用可伸縮金屬支架的情況下，為改善維護(hù)條件，將上山布置在煤層底板巖根據(jù)本設(shè)計(jì)采區(qū)煤層及頂?shù)装鍘r性等實(shí)際情況，結(jié)合上述煤層上山和巖石上山的情況，以及考慮巷道的服務(wù)年限較長，如打煤層上山，維護(hù)費(fèi)用較高，因此，采用巖石上山，不采用煤層上山。本設(shè)計(jì)采區(qū)選用三條巖石上山布置在26#煤層底板巖石中。軌道上山與通風(fēng)上山傾角都為30°,在煤層底板起坡。軌道上山內(nèi)用串車提升，運(yùn)輸上山內(nèi)鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，通風(fēng)上山通達(dá)回風(fēng)大巷，抽出式通風(fēng)方式。4.2.3采區(qū)車場布置采區(qū)上、中部車場均采用平車場。優(yōu)點(diǎn)：摘掛鉤操作方便安全；缺點(diǎn)：車輛需反向運(yùn)行，調(diào)車時間長，運(yùn)輸能力小。1.采區(qū)車場設(shè)計(jì)依據(jù)與要求(1)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定①在雙軌運(yùn)輸巷道中2列列車車場的最突出部分之間的距離采區(qū)裝車點(diǎn)不得小于0.7m,礦車摘掛鉤地點(diǎn)不得小于1m。②使用絞車提升的傾斜井巷上端，必須有足夠的過卷距離。③串車提升的各車場必須設(shè)有信號硐室及躲避硐。④信號硐和躲避硐的尺寸為：凈寬1.4-1.2m,凈高2.0-2.2m,凈深1.4-2.0m。(2)采區(qū)車場安設(shè)風(fēng)門的規(guī)定①根據(jù)通風(fēng)要求，采區(qū)上部車場可在存車線進(jìn)車側(cè)道岔外安設(shè)風(fēng)門，兩道風(fēng)門的間距按需要確定。②中部車場內(nèi)設(shè)有風(fēng)門時，應(yīng)設(shè)在存車線末段道岔以外的單道上，兩道風(fēng)門間的最小距離應(yīng)符合下列要求：a.單輛礦車運(yùn)行時，1.0t礦車取6m。b.小型機(jī)車牽引時，一列車長加3m。c.其他機(jī)械牽引時，一串車長加3m。設(shè)計(jì)采區(qū)下部車場采用石門裝車、頂板繞道甩車場。運(yùn)輸大巷位于煤層底板巖石內(nèi)，大巷中心線至煤層底板垂直距離20m,上山與大巷交角90°。大巷、軌道上山均采用600mm軌距，大巷用10t架線式電機(jī)車牽引，列車由17個礦車組成。上山輔助運(yùn)輸由絞車牽引1.0t固定式礦車完成。車場與大巷鋪設(shè)24kg/m鋼軌。2.設(shè)計(jì)步驟(一)裝煤車場設(shè)計(jì)根據(jù)給定條件，裝煤車場為石門裝車式。(二)輔助提升車場設(shè)計(jì)輔助提升車場在豎曲線以后25°坡度跨越大巷見煤。斜面線路采用DC630/3/15對稱道岔，α=18°26′06”,a=2560,b=2852。車場雙道中心線間距為1600,對稱道岔線路聯(lián)接長度為：(聯(lián)接半徑取12000)豎曲線計(jì)算：根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，豎曲線半徑定為：Rg=15000(高道，重車線)Rp=9000(低道，空車線)存車線取半列車，即AO=n×Lm+L?由公式(4-8)得AO=n×Lm+L,=17×2020+則高道豎曲線回轉(zhuǎn)角圖4-2豎曲線計(jì)算圖低道豎曲線回轉(zhuǎn)角βp=β'+γp=25°+34'23"EO=AO+Tp=38840+2042BO=FO-Tg=42483-3262=39221豎曲線投影長度：②起坡點(diǎn)位置確定繞道車場起坡后跨越大巷，需保持一定巖柱。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取運(yùn)輸大巷中心軌道面水平至軌道上山軌面垂直距離15m。圖4-3頂板繞道式車場起坡點(diǎn)位置計(jì)算圖1一大巷、2一繞道、3一煤層底板、4—車場至上山斜巷、e一大巷中心線至大巷在上山一側(cè)軌道中心線間距h.一軌道上山軌面距煤層底板垂直距離為160③繞道線路計(jì)算圖4-4頂板繞道式車場線路計(jì)算圖1一煤倉、2一上山皮帶中心線、3一軌道上山軌道中心線、4—取12000,彎道部分軌道中心距為1600,c'值(高道):c'?=AO-c+lAB-K?=38840線半徑為12000。取12000。)聯(lián)接曲線半徑為15000。確定繞道車場的開口位置：④高低道高差閉合計(jì)算設(shè)1、1′相對標(biāo)高為±0.000m,h?=-AOsinypcOSYp=-3.8840sin34'23"cos34'23"=-0.3h?=h?-T,sinyp+T,sinθ=-0.388-2.042sin3423"+2.042sin4、4′點(diǎn)標(biāo)高為：h?=h?,=h?+lcpsinθ=0.455+2.990sin25°=1.719m2′點(diǎn)標(biāo)高為：h?,=h?-(T?sinθ+Tgsinyg)=1.719-(3.2以高道計(jì)算2′點(diǎn)標(biāo)高：h?.=BOsinygcOSyg=39.221sin2730高低道閉合無誤。4.2.4采區(qū)煤倉形式、容量及支護(hù)1.采區(qū)煤倉的形式采區(qū)煤倉的形式按傾角分為：垂直式、傾斜式和混合式三種。垂直式煤倉一般為圓形斷面，圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護(hù)，施工方便，速度快；傾斜式煤倉可分為拱形斷面或圓形斷面，其傾角應(yīng)在60°以上，如果煤倉下口設(shè)計(jì)合理，也較少發(fā)生堵塞現(xiàn)象；混合式煤倉由于曲折多，施工不方便較少采用。通過比較，本設(shè)計(jì)采區(qū)煤倉采用垂直式圓形斷面。2.煤倉容量采區(qū)煤倉的容量取決于采區(qū)的生產(chǎn)能力、裝車站的通過能力及大巷運(yùn)輸能力等因素。按《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，采區(qū)煤倉容量一般應(yīng)為采區(qū)上山輸送機(jī)0.5小時左右的運(yùn)量。煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系可參考下表4-2。表4-2煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系表采區(qū)生產(chǎn)能力萬t/a30以下60以上采區(qū)煤倉容量t合理的確定煤倉的容量，其方法是把采區(qū)高峰時生產(chǎn)持續(xù)時間做業(yè)計(jì)算采區(qū)煤倉，即：式中Ag一采區(qū)高鋒時的生產(chǎn)能力T/h,一般為平時產(chǎn)量的1.5~2.0倍；式中n—列車個數(shù)；G一礦車載重；t;一列車進(jìn)入車場的平均時間間隔(min),一般取5～6min;k?一運(yùn)輸不均衡系數(shù)，機(jī)采為1.15～1.2,炮采為1.5;K.一矸石系數(shù)取0.1～0.25,根據(jù)煤賦存情況、采煤方法及巷tg一采區(qū)高峰時持續(xù)時間，機(jī)采取1.0～1.5h,炮采取1.5~根據(jù)計(jì)算，采區(qū)煤倉容量250噸。3.煤倉的支護(hù)煤倉的結(jié)構(gòu)包括煤倉上部接口、倉身、下口漏斗及溜門基礎(chǔ)、溜口和閘門裝置，為了保護(hù)煤倉和改善煤倉上口的受力情況需要用混凝土收口注成圓臺體，煤倉上口應(yīng)高出倉道底板，防止水進(jìn)入煤倉，一般采用錨噴支護(hù)，煤倉下口要用混凝土砌注圓臺體收口，四周鋪設(shè)鋼梁灌入混凝土并與大倉支護(hù)連為一體。預(yù)防及處理煤倉、防止人員和物料墜入的常用有效措施如下：(1)在煤倉上口設(shè)300mm×300mm孔眼的鐵算子；(2)在煤倉下口收口側(cè)壁設(shè)壓風(fēng)噴嘴，預(yù)留釬孔；(4)在垂直煤倉中可采用螺旋溜槽，減少煤倉入口處煤的自由落體高度。4.2.5采區(qū)硐室簡介采區(qū)硐室包括煤倉、變電所、采區(qū)絞車房、采區(qū)井下空氣壓縮機(jī)本采區(qū)煤倉形式為圓形斷面，斷面直徑為2m,煤倉高為20m,容積為250t。采區(qū)變電所的位置應(yīng)選擇在底板穩(wěn)定，地壓小，通風(fēng)好無淋水的地點(diǎn)，以便硐室維護(hù)和機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在滿足設(shè)備布置的前提下，應(yīng)盡量減少硐室工程量，降低工程費(fèi)用，使采區(qū)變電所的位置在采區(qū)變電所負(fù)荷中心，使各翼供電距離相等，保證該區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)距離的機(jī)器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。采區(qū)變電所所采用噴支護(hù)，底板用100#混凝土鋪底，須高出臨近巷道300mm,具有一定的坡度，以3.采區(qū)絞車房根據(jù)絞車最大的運(yùn)輸要求，寬度應(yīng)為2000mm,長度不小于5000mm,繩道斷面與連接的巷道斷面一致，便于施工。絞車房的布置原則：在保證安全易于檢修的條件下盡可能布置緊湊，以減少硐室施工量。絞車房的平面尺寸一般根據(jù)絞車基礎(chǔ)尺寸和與四周硐壁的距離確定，絞車基礎(chǔ)前面和右側(cè)與硐壁的距離要考慮能進(jìn)出電機(jī)，后面能布置部分電器設(shè)備后尚能適應(yīng)司機(jī)活動；并能從后面行人，左側(cè)只考慮行人方便與安全。絞車房的高度確定與絞車的規(guī)格、型號及安裝要求有關(guān)，其高度為4m,絞車房的斷面設(shè)計(jì)成半圓拱形，用石拱料面來砌筑。條件允許的地方用錨噴支護(hù)。4.空氣壓縮機(jī)硐室4.2.6采區(qū)工作面接續(xù)采區(qū)有24#、25#、26#三層煤，根據(jù)本采區(qū)的實(shí)際情況，選用走向長壁采煤法，設(shè)聯(lián)絡(luò)巷。設(shè)計(jì)首采區(qū)為北一采區(qū)，首先開采第一區(qū)段左翼的24#煤層，同時掘進(jìn)24#煤層右翼巷道，采完第一區(qū)段左翼部分，然后開采該區(qū)段右翼部分，同時掘進(jìn)同一區(qū)段下一層的左翼采區(qū)巷道。表4—3采區(qū)工作面接續(xù)表：編號采區(qū)名稱走向長度(m)日推進(jìn)度3.6m/d服務(wù)年限(a)1一區(qū)上左2一區(qū)中左3一區(qū)下左4-區(qū)下右5一區(qū)中右6一區(qū)下右7上區(qū)上左8二區(qū)中左9二區(qū)下左二區(qū)上右二區(qū)中右二區(qū)下右三區(qū)上左區(qū)中左區(qū)下左三區(qū)上右區(qū)中右三區(qū)下右四區(qū)上左四區(qū)中左四區(qū)下左四區(qū)上右四區(qū)中右四區(qū)下右五區(qū)上左五區(qū)中左五區(qū)上右五區(qū)中右4.3采區(qū)準(zhǔn)備4.3.1采區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序當(dāng)運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷的掘進(jìn)工作面超過采區(qū)沿走向的中央位置一定距離(100m左右)后，即可開始采區(qū)的準(zhǔn)備工作。并由此在距離煤層底板15～20m的巖石中開掘軌道上山、行人回風(fēng)上山及運(yùn)輸上山。當(dāng)上山掘至采區(qū)的上部邊界，軌道上山的上部車場與回風(fēng)大巷相通，運(yùn)輸上山直接與行人回風(fēng)上山連接，形成通風(fēng)回路。然后，在第一區(qū)段下部掘進(jìn)中部車場，并由此向采區(qū)邊界掘進(jìn)區(qū)段運(yùn)輸平巷，與運(yùn)輸上山之間開掘溜煤眼，與此同時，在第一區(qū)段的上部掘進(jìn)回風(fēng)平巷，掘進(jìn)回風(fēng)石門與回風(fēng)大巷在掘進(jìn)上述巷道的過程中，要將下部的采區(qū)煤倉、采區(qū)變電所、上部的絞車房等硐室及相關(guān)聯(lián)絡(luò)巷道掘完，并完善車場。這樣第一區(qū)段的采煤工作面就準(zhǔn)備完畢。各巷道及硐室的規(guī)格質(zhì)量經(jīng)檢驗(yàn)合格后，即可安裝機(jī)電設(shè)備移交生產(chǎn)。4.3.2采區(qū)巷道的斷面圖及支護(hù)方式采區(qū)的主要巷道包括運(yùn)輸上山、軌道上山、通風(fēng)上山及上下區(qū)段平巷。,具體各巷道斷面及技術(shù)特征詳見圖4-5、4-6、4-7及各上山斷面特征表4-4、4-5、4-6。圖4-5運(yùn)輸上山斷面圖表4-3運(yùn)輸上山斷面特征表巷道形狀支護(hù)方式斷面積(m2)噴厚(mm)凈掘頂高底寬半圓錨噴圖4-6軌道上山斷面圖表4-4軌道上山斷面特征表巷道形狀支護(hù)方式斷面積(m2)設(shè)計(jì)尺寸(m)凈周長(m)凈掘頂高底寬半圓錨噴圖4-7回風(fēng)上山斷面圖巷道支護(hù)斷面積(m2)形狀方式凈掘頂高底寬半圓錨噴為了保證采區(qū)的安全，節(jié)省巷道維護(hù)費(fèi)用，本設(shè)計(jì)采區(qū)主要巷道采用錨噴支護(hù)，并隨時進(jìn)行錨噴支護(hù)監(jiān)測，確保巷道安全。第5章采煤方法5.1.1采煤方法的選擇原則：采煤工作是煤礦井下生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)。選擇采煤方法應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的礦山地質(zhì)和技術(shù)條件，所選擇的采煤方法必須符合安全，經(jīng)濟(jì)，煤炭采出率高的基本原則。對于所選擇的采煤方法，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)檢查采煤工藝的各個工序以及采煤系統(tǒng)的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，務(wù)使其符合煤礦安全規(guī)程的各項(xiàng)規(guī)定，(1)合理布置巷道，保證巷道維護(hù)狀態(tài)良好，滿足采掘接續(xù)要求，建立妥善的通風(fēng)，運(yùn)煤，行人，及防火，防塵，防瓦斯積累，防水和處理各種災(zāi)害的系統(tǒng)和措施，并盡量創(chuàng)造良好的工作條件。(2)正確確定和安排采煤工藝過程，切實(shí)防止冒頂，片幫，支架傾倒機(jī)械事故以及避免其他可能危及人身安全和正常生產(chǎn)的各種(2)勞動效率高3煤炭采出率高減少煤炭損失，是防止煤的自燃，減少井下火災(zāi)，保證和延長采煤工作面和采區(qū)的開采期限，降低掘進(jìn)率，保證正常生產(chǎn)的重要5.1.2直接影響采煤方法選擇的主要因素有以下五個方面1.煤層傾角：煤層傾角是影響采煤方法選擇的重要因素。傾角的變化不僅直接影響采煤工作面的落煤方法，運(yùn)煤方法，采場支護(hù)和長空區(qū)處理等的選擇。而且也直接影響巷道布置，運(yùn)輸，通風(fēng)和采煤方法各種參數(shù)的選擇2.煤層厚度3.煤層的地質(zhì)構(gòu)造情況4.煤層及圍巖特征5.煤層的含水性，瓦斯涌出量及煤的自燃情況5.1.3采煤方法的選擇本采區(qū)共有3層煤，,煤層傾角20度，煤層地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層穩(wěn)定，采區(qū)正常涌水量為88.88m3/h,瓦斯涌出量不大，屬地瓦斯礦井。煤層有煤塵爆炸的危險及自燃發(fā)火傾向，但是發(fā)火現(xiàn)象不嚴(yán)根據(jù)以上條件及采煤方法的選擇原則，現(xiàn)決定采用綜合機(jī)械化放頂煤進(jìn)行開采。這種采煤方法具有產(chǎn)量大，效率高，材料消耗少5.2.1選擇和決定回采工作面的工藝過程及使用的機(jī)械設(shè)備1.采工藝主要包括落煤、裝煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)和采空區(qū)處理五個方面。根椐本采區(qū)地質(zhì)情況，結(jié)果礦井生產(chǎn)系統(tǒng)安排回采(1)落煤，采用傾斜長壁采煤法，使用雙滾筒采煤機(jī)割煤，工作面端頭割三角煤斜切進(jìn)刀方式，雙向割煤往返一次割兩刀，截深0.6米。(2)裝煤，采煤機(jī)落煤以后直接落入刮板輸送機(jī)中，浮煤由鏟煤板和人工裝入刮板輸送機(jī)中。(3)運(yùn)煤，由刮板輸?shù)罊C(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)膠帶輸送機(jī)運(yùn)到采區(qū)煤倉，然后由市石門或大巷裝車站運(yùn)于井底車場。(4)工作面支護(hù)，工作面內(nèi)部用端頭支護(hù)，并采用超前支護(hù)方式，超前20米左右，主要原因則由于其對地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，而且有利于機(jī)頭與架子的穩(wěn)定。(5)采空區(qū)外理方法有全部垮落法、緩沖法、刀柱法和充填法。本采區(qū)井田范圍內(nèi)沒有鐵路、良田及需要保護(hù)的特殊建筑物，無須對頂板進(jìn)行二次處理，故采用全部垮落法處理采空區(qū)。2.回采工藝中使用的機(jī)械設(shè)備?；夭晒ぷ髅嬷惺褂脵C(jī)械設(shè)備主要有采煤機(jī)，刮板輸送機(jī)，液壓支架，膠帶輸送機(jī)等，主要設(shè)備型號見下表。表5-1主要設(shè)備型號表序號設(shè)備名稱量安設(shè)備名稱采煤機(jī)臺破碎機(jī)臺2液壓支柱架轉(zhuǎn)載機(jī)臺3司板輸送機(jī)臺2膠帶輸送機(jī)臺4乳化液泵合20移動變電站臺25乳化液箱臺2l照明設(shè)備套6噴霧泵XPB250/5.5臺22掖壓推溜器臺5.2.2選擇采煤工作面循環(huán)方式和勞動組織形式采煤工作面循環(huán)方式和工作面勞動組織分別見工作面循環(huán)方式圖表和工作面勞動組織表。表5-2工作面勞動組織表 工作面勞動組織表序號一班二班三班四班合計(jì)1111252班長11126322264222654446鏟車司機(jī)2226722268膠帶司機(jī)22269111輔助工11158驗(yàn)收員2材料員3運(yùn)料工3支架工6663小計(jì)4表5-3工作面循環(huán)方式圖表4 班別時間一班二班三班四班134567890圖例割煤移輸送機(jī)工支柱檢修回柱放頂—×第6章井下運(yùn)輸和礦井提升6.1礦井井下運(yùn)輸6.1.1運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定大巷煤炭運(yùn)輸方式目前有帶式輸送機(jī)運(yùn)輸、軌道運(yùn)輸和水力運(yùn)輸3種。根據(jù)本礦井的地質(zhì)情況和井型，宜采用軌道運(yùn)輸方式。1.采煤工作面運(yùn)輸方式：刮板輸送機(jī)2.工作面運(yùn)輸巷道運(yùn)輸方式：皮帶運(yùn)輸3.軌道上山的運(yùn)輸方式：軌道運(yùn)輸4.運(yùn)輸上山的運(yùn)輸方式：軌道運(yùn)輸5.運(yùn)輸大巷的運(yùn)輸方式：軌道運(yùn)輸6.1.2礦車的選型和數(shù)量ZK10-9/550型。選擇單機(jī)牽引。2.大巷運(yùn)輸及輔助運(yùn)輸?shù)V車型號確定大巷運(yùn)輸選用3t底卸式礦車運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸選用1固定箱式礦車運(yùn)輸。列車組成計(jì)算就是確定列車由多少輛礦車組成。通常按三個條件進(jìn)行計(jì)算，即：按重列車上坡起動，牽引電動機(jī)溫升和重列車下坡制動。取其中最小者為列車組成。Q≤2P?×g×4。/[1.075a+(w+i)×g]-2p重力加速度，取9.8m/s2;4?——電機(jī)車撒沙起動的粘著系數(shù)，取0.24;a——列車起動加速度，取0.04m/s2;wa——重列車起動阻力系數(shù)，取0.0090;Q≤2×10×9.8×0.24/[1.075×0.04+(0表6-1礦車運(yùn)行阻力系數(shù)表礦車名義裝列車起動列車運(yùn)行(2)按牽引電動機(jī)允許溫升條件a——電機(jī)車調(diào)車時電能消耗系數(shù)，α=1.25;——相對運(yùn)行時間，廠=T,/(T,+Q)=13.1/(13.1+20)=0.3958;表6-2調(diào)車電能消耗系數(shù)表運(yùn)輸距離<1.01.0～1.51.5～2.0>2.0(3)按重列車下坡制動條件在列車組成計(jì)算時，只按運(yùn)送物料下坡制動不超過40m計(jì)算。列車制動時的速度按機(jī)車長時運(yùn)行速度，則制動減速度為：1——允許的制動距離，m,運(yùn)送物料時，取1=40m;b=0.03858×17.72/40=0.302168m/s2;按重列車下坡制動條件，求重車組的質(zhì)量式中：P?——電機(jī)車的制動質(zhì)量，t,等于電機(jī)車的全部質(zhì)量；p——電機(jī)車的質(zhì)量，t;4,——制動時的粘著系數(shù)，ψ。=0.17;一重列車運(yùn)行阻力系數(shù)，取0.006;