【正文】 導老師（簽名） _____________ 時間： ______________ 教研室主任 (簽名 ) _____________ 時間： ______________ 系主任（簽名） _____________ 時間： __________ ___ [摘要 ] 本設計選型嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》的要求。礦井開采設計 ﹝ 5﹞ 湖南省湘潭理工職業(yè)技術學院178。馬技字﹝ 1970﹞ ﹝ 2﹞ 張榮立、何國緯、李鐸等178。 ⑹畢業(yè)設計（論文）必須符合“湖南理工職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 規(guī)范格式”的要求。 ⑵ 達到技術上可行，安全上可靠，經(jīng)濟上合理。 ⑶ 所選取的設備能滿足生產(chǎn)需要。 （ 7）畢業(yè)設計圖紙規(guī)范 。采礦工程設計手冊178。煤礦開固定機械 ﹝ 6﹞ 張國樞等178。本設計選型是從煤礦提升、排水、通風、壓氣及井下采區(qū)供電等五方面進行選用；提升機是選用中信 重型機械公司生產(chǎn)的 TKD 系列 PLC 電控系統(tǒng)；礦井排水是選用 200D65 型水泵；通風是選用 G47311 型抽風機；井下供電變壓器是選用KBSG 型、電氣開關是選用 QBZ 系列綜合保護設備；運輸是選用湘潭韶力電機車廠生產(chǎn)的 ZK76/250D（ I）型架線式變頻電機車等新設備；在每個設計階段中，堅持從實際出發(fā)，采用新技術、新工藝、新設備，不斷提高煤礦機械化和安全裝備水平；做到布局合理，生產(chǎn)集中，并貫徹安全生產(chǎn)的方針，結(jié)合本礦實際條件，考慮技術經(jīng)濟合理性，作出正確的選擇和安排，選用符合本礦的實際設備型號。本礦井設計具有投資少，見效快，收益好的優(yōu)點。居民區(qū)建 立在無煤地帶。 礦井設計的各個環(huán)節(jié)，均作了反復推敲的深入，作了細致地分析，充分考慮到了安全上可靠，技術上可行，經(jīng)濟上合理的問題。 57′ 00″～ 112176。 鐵路：自京廣鐵路馬田圩火車站有煤礦 專用鐵路至馬田煤業(yè)公司供銷科集中煤倉，全長約 2km；礦井有自營礦山專用 762 輕便鐵路通本井田，全長約 15km； 公路：井田內(nèi)有公路經(jīng)高泉塘、芝蘭沖井田及馬田煤業(yè)公司總部至馬田圩與107 國道和京珠高速公路相聯(lián)，故本井田交通尚屬較方便。池塘、水庫星羅棋布。平均相對濕度 80%，風向多為北北西向，最大風速 25m/s?，F(xiàn)分述如下： 新生界第四系（ Q）：分布在山坡，山麓，沖溝等低洼地帶，主要為一套坡積、洪積、沖積成因的灰黃色、 灰黃色亞粘土、粘土為主，其次為粉砂巖、砂巖碎塊，厚度為 0～ ，平均厚度為 。本井田出露厚度大于 100m，與下伏地層呈不整合接觸。地表風化后呈米黃色的疏松狀，間夾 1～ 4層泥巖。在 10909 孔取樣經(jīng)煤巖鑒定反射率 ～ %，平均 %,井田內(nèi)可見厚度為 0～ ，平均 ，與 下伏地層呈不整合接觸。風化后呈黃色、紫紅色，薄至厚層狀，水平層理。與下伏地層呈不整合接觸。菱形節(jié)理發(fā)育，風化后呈褐黃色的菱形碎塊。全組厚 ～ ,平均 ,與下伏龍?zhí)督M地層呈整合接觸。厚度 ，現(xiàn)分述如下： 1. 簿層砂巖組（ P2L26）：位于煤系的頂部，其上即為大隆組。薄層狀，水平至微波狀層理，含較多的不規(guī)則瘤狀黃鐵礦結(jié)核及黃鐵礦晶體，少量透鏡狀菱鐵質(zhì)結(jié)核。厚 0～ ,平均 。局部為粉砂巖，簿層狀，水平層理，含較多透鏡狀、似層狀菱鐵質(zhì)結(jié)核，煤系上段的中上部，總厚 8ｍ～ ｍ，平均厚約 。厚度 ～ ，平均厚為 。上部為細砂巖：灰色，簿層狀，緩波狀層理，層面具有形印模，具植物化石碎片，夾粉砂巖，其底部為 4煤層位。厚 0～ ，平均厚為 。厚 . 0～ ，平均厚為 。“動物化石泥巖”：一般為砂質(zhì)泥巖或泥巖，灰黑色，薄層狀，水平層理，質(zhì)軟易碎，產(chǎn)較多的小個體瓣鰓類和腹足類化石。平均 。經(jīng)前人人測定的龍?zhí)督M下段的厚度自 159～ ，平均厚 184m,含有植物及動物化石。地層走向北東 40176。 褶曲 在 F10 斷層之下穩(wěn)伏一組由北西向南東排列的褶曲，褶曲軸線近天真無邪平行，為北東 30176。按橫剖面上褶曲軸面位置及翼部巖層的產(chǎn)狀劃分，應屬斜歪褶曲。 （ 1） F5 走向逆斷層 該斷層地表位于高泉塘井田，原高泉塘井田精查報告中稱月形坪斷層。 （ 3） F7 走向逆斷層 在高泉塘井田精查報告中命名為沙盤背逆斷層。 (4） F8走向逆斷層 向北東延展過 99線之后被 F10 斷層切斷，長約 1km。斷層性質(zhì)、產(chǎn)狀、落差較可靠。 3. F15 走向逆斷層 位于 96～ 112 勘探線之間的大冶灰?guī)r之中，長 約 4km，走向北東 30～ 40 度，傾向南東，傾角 65～ 76 度，落差 80～ 130m。煤層總厚平均為 ，含煤系數(shù)為 %。煤厚 0～ 米 ,平均厚 。煤厚 0～ 米，平均厚 米。注銷儲量 萬噸。 煤厚 0～ 米，平均 米，可采 64 個點，可采率 71%。 綜合上述， 6 煤層全區(qū)大部分可采，具突然增厚、變薄現(xiàn)象 ，但有一定規(guī)律可尋，屬較穩(wěn)定至不穩(wěn)定，趨向不穩(wěn)定的煤層。煤層結(jié)構簡單。詳情見煤層分析資料表 232。煤巖結(jié)構以均一狀結(jié)構為主，礦物雜質(zhì)少 ，一般在 10%以下。 煤的化學性質(zhì) 本礦井主要可采的 6煤層及其它局部可采煤層，屬于特低硫、高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)無煙煤。根據(jù)瓦斯分析資料 ,各煤層均保存有一定數(shù)量的瓦斯。 本礦井屬低瓦斯礦井 ,相對瓦斯涌出量為 178。本井田內(nèi) 6煤 ?V 值一般小于 7%，煤質(zhì)與其基本相同，完全具有可比性，且揮發(fā)分對可燃物的百分比在 1%以下，故 6 煤層一般屬無煤塵爆炸危險性的煤層。 14 2． 4 水文地質(zhì) 2． 4． 1 地表水 本井田內(nèi)較大的地表水流有源頭沖溪、黃沙沖溪、梓木溪。 上述小溪的主要流徑大冶組地層，對煤層開采影響小。 2． 4． 2 巖層含水性 第四系（ Q）：一般是沖積、坡積的松散沉積物，主要由礫石、砂、亞砂土、亞粘土組成。 白堊系下統(tǒng)（ 1K ）：主要由褐紅色粉砂巖組成，厚度大于 100m。含孔隙裂隙水。水質(zhì)為低礦化度的 NaKHCO ?—3 型。 水質(zhì)為低礦化度的 NaKHCO ?—3 型。 水質(zhì)為低礦化度的 MgKHCO ?—3 型 , 或低礦化度的 MaKSOH C O ?? —43 型。含風化裂隙水。 2． 4． 3 斷層的導水性 本井田內(nèi)以平行地層走向的壓扭性斷層為主 ,其主要斷層有 10F 和 7F 、 6F 、 5F 。礫石長軸方向按擠壓褶皺軸向排列，最大礫徑 20cm 。 影響帶：裂隙較少。 2． 4． 4 老窯水 在本井田內(nèi) 出露有 4煤層露頭，沿煤層露頭分布了一些老窯。井田中的地下水（除風化裂隙水外），由于受到上述因素的影響，其補給、逕流、排泄條件極差。故未來礦井充水水源是淺部礦井水，井筒水，未封閉好的鉆孔等滲下來的水。 礦井涌水量的計算結(jié)果見下表 242。在幾次的中間性審查中，省局、礦務局等單位已同意新星井的飲用水由馬田礦業(yè)公司供水系統(tǒng)給予解決。 3． 1 計算邊界及水平的劃分 3． 1． 1 計算邊界 本井田參與儲量計算的 6 煤層 ,其計算邊界 :淺部和北東以 150ｍ水平為界 ,南西至 F11 斷層上盤 ,深部止于 F10 斷層下盤。 6煤層因深部被 F10 斷層破壞 ,故只計算到 F10 斷層下盤。另外考慮斷層上、下盤 ,背、向斜軸和煤層傾角的變化 ,有的小塊段越過了所劃定的勘探線。容重，算出儲量。 500m 線距圈定 C 級儲量。 第 4 章 礦井工作制度和井型、服務年限 4． 1 礦井工作制度 本礦設計每天三班工作，每班工作八小時制 ,每天工作 16 小時。 104t。 104t。 20 第 5 章 井田開拓 井筒形式（峒）形式、數(shù)目及位置 井筒（峒）形式 由于本井田煤層賦存較深，表土層較厚，受地形等地理條件的限制無平峒開拓條件，因此只能考慮選擇立井、斜井或其綜合方式開拓，在進行方案對比后將最終確定。 井下條件 按最小運輸功確定； 根據(jù)地質(zhì)條件； 煤柱量； 勘探程度和初期工程量。兩方案井筒（包括工業(yè)廣場）位置見圖 511，方案對比見表 511，井筒位置具體參數(shù)見表 512。 工業(yè)廣場所在地面積??；施工難度大。 通過以上對兩方案的綜合比較和分析，立井開拓方案技術 上可行、經(jīng)濟上合理，因此，立井開拓方案為最合理的方案，即將工業(yè)廣場設在井田中上部。 22 表 512 井筒位置位置表 井筒名稱 井口坐標 井口標高 (m) 方位角 井筒傾角 井筒長（深）度 （ m） 用 途 X Y 主井 （進風井） 2891474 38396325 行人 提升 進風 副井 （回風井） 2891504 38396354 行人 回風 開采水平的劃分及布置 井田水平劃分 本井田的煤層平均傾角為 40176。 表 521 礦井水平劃分表 階段名稱 階段范圍(m) 階段垂高(m) 可采儲量(萬 t) 服務年限(a) 一水平 150～ 250 100 二水平 250～ 350 100 430． 24 三水平 350～ 450 100 合計 采區(qū)劃分及開采順序 根據(jù)采區(qū)劃分的原則，結(jié)合我礦的實際情況。 由于井田內(nèi)無其他生產(chǎn)礦井和老窯，也無強含水巖層，因此井田內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單。 預提開拓方案 根據(jù)本礦井的實際情況，現(xiàn)提出三個可行的礦井開拓方案進行比較，對技術上可行的各方案進行初步分析比較，從中確定二個有價值的優(yōu)越方案，然后對這兩個方案進行詳盡的比較，并綜合考慮各種因素，最終確定一個技術上可行、經(jīng)濟上合理的最佳方案。 井上運輸距離短，地面營費最低。 沒有斜井安全出口。 井車場位于儲量中心，井下運輸運營費低。 工業(yè)場地壓大量的開采條件較好的煤柱。 300m）和暗斜井的上、下部車場。井筒裝備備簡單。 需多開暗斜井（ 18176。 方案 1 和方案 2 的區(qū) 別僅在于第二水平是用暗斜井還是立井直接延深立。詳見井下運輸系統(tǒng)示意 圖 61－ 1。 通過查表得型號為 BGWD 17? 型的輸送機，其每小時運輸量為 t40 ，大于工作面的小時生產(chǎn)能力，選 BGWD 17? 型輸送機可以滿足生產(chǎn)需要。 6． 2． 3 采區(qū)上山提升絞車的選擇 已知采區(qū)上山斜長 m300 ，傾角 ?25 ，上山上部設平車場，中、下部設甩車場。 運煤量分別為： tQ 3001 ? 、 tQ 2502 ? 。電機車軌距為 mm600 ，整備重量為t7 ，牽引電機功率為 KW221? ，小時制牽引力為 ，最大牽引力為 ，小時制速度為 hKm11 。 根據(jù)電機車牽引電動機的發(fā)熱條件對上述結(jié)果進行驗算 1. 分別計算電機車牽引重列車和空列車時的牽引力 重列車時的牽引力 : kgiggnPF ZhCZh2 3 4)39) ) ((207()) ) ((( 0?????????? ? (612) 空列車時的牽引力 : kgignPF KCK266)311()())(( 0????????? ? (613) 2. 每臺牽引電動機的牽引力 kgFF ZhZh 1 1 722 3 42 ???? (614) kgFF KK 13322662 ???? (615) 3. 用經(jīng)驗公式計算出相應的電流 I 值 當 kgF 200? 時，用下式求 I ： )400(9160 ???? FI (616) 當 kgF 200? 時，就用下式求 I ： FI ? (617) 根據(jù)上式計算出的 ZhF? 、 KF? 均小于 kg200 ，故應利用公式 (617)，求得： 重列車運行時的電動機電流 AFI Zh 1 ???? 空列車運行時的電動機電流 AFI K ???? 4. 用經(jīng)驗公式計算電機車的運行速度 當 AI 35? 時，可利用下式來計算： 31 ?? IV sm (618) 當 AIA 6035 ?? 時，可利用下式計算： )40( 8 0 ??? IIV sm (619) 當 AIA 8060 ?? 時，可利用下式計算得： )40( 8 0 ??? IIV sm (620) 根據(jù)以上計算出的 ZhI 、 KI 值