【正文】 .............................49 第 八 章 技術(shù)經(jīng)濟 ...........................................69 參考文獻 ....................................................77 致 謝 .....................................................78 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 2 前 言 畢業(yè)設(shè)計是采礦工程專業(yè)最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是使本專業(yè)學(xué)生運用大學(xué)階段所學(xué)的知識聯(lián)系礦井生產(chǎn)實際進行礦井開采設(shè)計，并就本專業(yè)范圍的某一課題進行較深入的研究。 本次設(shè)計的指導(dǎo)老師在許多方面給予了寶貴意見，為了幫助我們順利、正確地完成畢業(yè)設(shè)計，經(jīng)常加班加點，犧牲了大量的工作時間和業(yè)余時間，在此表示衷心的感謝和深深的敬意！ 由于本人水平有限，設(shè)計中難免存在錯誤和不足，懇請各位老師不吝指正。年平均蒸發(fā)量 2020mm 以上，以五月份蒸發(fā)量為最大，十二月份最小，年平均蒸發(fā)量為年平均降雨量的 4— 5 倍。正在建設(shè)的選煤廠擬建 35kV 變電所，礦井改擴建后的電源可直接取自選煤廠，雙回路供電系統(tǒng)建成后，能滿足礦井生產(chǎn)的用電需求。本組厚 92m 左右。 上段（ P1x2）：厚 60m。 中統(tǒng)二馬營組 (T1er) 灰色、灰綠色厚層、中厚層狀中細粒、粗粒長石石英砂巖夾薄層紫紅、磚紅或灰綠色砂質(zhì)泥巖，下部常為巨厚層狀砂巖帶。 （二）井田及擴區(qū)構(gòu)造 本區(qū)總體呈一向斜構(gòu)造，即為北武家坡向斜的西北翼，該向斜軸由區(qū)內(nèi)東南角穿過，該向斜為區(qū)域性大向斜，兩翼基本對稱，局部略有起伏，井田內(nèi)地層比較平緩，傾角一般 3～ 8176。 含水層 據(jù)區(qū)域資料，本區(qū)可劃分為 4 個含水層組。 充水因素 本區(qū)充水因素主要有以下幾方面： （ 1）本區(qū)煤層裸露，風化裂隙發(fā)育，可將地表水體勾通，特別是雨季導(dǎo)致地表積水滲入工作面。 太原組為一套海陸交互相含煤建造，含海相灰?guī)r 3 層，共含煤 7 層，含煤地層總厚 92m，煤層總厚 ，含煤系數(shù) ％。其頂板為泥巖，底板為細砂巖。 低中灰 中灰、特低硫、特低磷、高熱值 特高熱值之焦煤，可作為煉焦用煤。 一、井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng) 對于生產(chǎn)能力較大的機械化現(xiàn)代化礦井，應(yīng)要求井田有足夠的儲量和合理的服務(wù)年限，生產(chǎn)能力較小的礦井，儲量可少些。 靛頭煤礦位于文水縣大風城鎮(zhèn)靛頭村東側(cè)。公式如下： Q＝ S H D/1000 式中： Q— 儲量（ kt） S— 井田計算面積（ m2） H— 煤層平均厚度（ m） D— 煤層平均容重（ t／ m3） 三、儲量計算參數(shù)的確定 （一） 煤層可采邊界 礦區(qū)內(nèi) 3 號煤層為大部可采煤層，以礦區(qū)邊界及煤層最低可采邊界線為可采邊界。 該礦井井田范圍內(nèi)沒有河流、鐵路、斷層，所以不作計算。工業(yè)廣場基本為一長 400m，寬 400m 的正方形。循環(huán)方式有一日單循環(huán)、多循環(huán)兩種。但這些工作量可以平行進 行。 2．開采能力因素：本礦井擬采的兩層煤層均為中厚煤層，根據(jù)本礦的生產(chǎn)技術(shù)水平和管理水平，工作面擬采用綜采工藝。我國各類井型的礦井及其服務(wù)年限見表 321 。 ，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。 對于煤層賦存較深或沖擊層厚時，水文地質(zhì)復(fù)雜，井筒需要特殊施工時，多水平開拓的急傾斜煤層，其他井筒形式無法開拓時，應(yīng)采用立井開拓。 ５、要使水平垂高在經(jīng)濟上有利。 （三）井底車場的確定 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 25 井底車場的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定： 大巷采用固定式礦車運輸時，宜采用環(huán)形式車場； 當井下煤炭和輔助運輸分別采用底卸式及固定式礦車運輸時，宜采用折返與環(huán)形相結(jié)合形式的車場，并應(yīng) 與采區(qū)裝車站形式相協(xié)調(diào)； 當大巷采用帶式輸送機運煤，輔助運輸采用無軌系統(tǒng)時，宜采用折返式或折返與環(huán)形相結(jié)合形式的車場；若輔助運輸采用有軌系統(tǒng)，則宜采用環(huán)形式車場； 采用綜合開拓方式的新建礦井或改擴建礦井，井下采用多種運輸方式運輸時，應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)方案比較后確定； 井底車場的位置應(yīng)選擇在穩(wěn)定堅硬巖層中，并應(yīng)避開較大斷層、構(gòu)造應(yīng)力區(qū)、強含水層；不得布置在煤與瓦斯突出危險煤層中和沖擊地壓煤層中。 （六）采區(qū)劃分應(yīng)符合下列規(guī)定 當井田內(nèi)有對采區(qū)巷道布置和工作面回采影響較大的斷層或褶曲區(qū)造時，應(yīng)以其斷層和褶曲軸部作為采區(qū)劃分的自然邊界； 當井田地面有重 要建（構(gòu)）筑物，按其保護等級劃分必須留設(shè)保護煤柱時，采區(qū)劃分應(yīng)以其保護煤柱為邊界； 當井田內(nèi)無影響工作面正?；夭傻臄鄬踊驍鄬訕?gòu)造較少時，應(yīng)按開采工藝、通風、運輸和巷道維護要求，合理劃分采區(qū)； 開采有煤與瓦斯突出危險和突水威脅的煤層時，應(yīng)按開采保護層、抽放瓦斯及單獨開采等技術(shù)措施要求，合理劃采區(qū)； 井田內(nèi)小斷層較多且對工作面回采有一定影響，當采區(qū)劃分避不開時，宜避免工作面回采方向和斷層走向呈小角度斜交； 開采煤層群時，應(yīng)按集中和分組布置開采方式的不同，劃分集中煤組采區(qū)和分煤組采區(qū)； 近水平 煤層開采，宜在開采水平運輸大巷兩側(cè)劃分盤區(qū)； 有條件時，應(yīng)在井筒附近劃分中央采區(qū)。礦井通風采用中央并列式?；仫L井井口標高為 +1234m,井底標高為 +480m，井筒深度為 754m。 由于礦井為近水平煤層，為減少巷道掘進工程量，在大巷兩側(cè)直接布置條帶。 根據(jù)采區(qū)工作面生產(chǎn)條件和生產(chǎn)能力，考慮到各采煤設(shè)備之間的配套關(guān)系，礦井主要采煤設(shè)備選型如下： 采煤機：選用西安煤礦機械廠的 MXB880 型采煤機，采高≦ ，裝機功率為 800（ 2 400+2 40） kv，供電電壓 1140v，滾筒直徑 1800mm， 牽引速度 0～ ～ 12m/min,截深 800mm，機面高 1685mm。 （一）主立井：擔負全礦井煤炭提升任務(wù)，兼作回風井和安全出口。 井筒特征見表 521。副立井凈直徑為 ，凈斷面積為 m2。表土層掘進直徑為 ,掘進斷面積為 m2，基巖段掘進直徑為 ，掘進斷面積為 。 軌道大巷和軌道煤門，設(shè)計總長度為 7219m，移交生產(chǎn)時的掘進長度為 1789m,采用半圓拱形斷面。 第二節(jié) 井底車場 該礦井主立井井底與副立井井底相距不遠，在主井旁運輸煤門的下方設(shè)置煤倉，煤倉與主井開溜煤眼，因此，主斜井井底不設(shè)井底車場，只布置一條清理撒煤斜巷，副立井負責材料、設(shè)備及矸石的運輸，運輸量不大 ，設(shè)置一環(huán)形式井底車場。 二、水倉 礦井在泵房北側(cè)布置主副水倉，布置在 3 號煤層底板巖層中。合理使用人力、財力、物力，提高礦井建設(shè)的經(jīng)濟效繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 34 益，地面生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)與礦井同步建設(shè)。 五、軌道大巷：采用 600mm 軌距和 噸礦車進行運輸 , 擔任礦井輔助運輸 任務(wù) ,軌道大巷采用錨噴支護，初期投產(chǎn)時長度為 1780m。 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 36 一、三類工程施工應(yīng)按照以下原則 （一）以井巷工程為主，機電安裝工程服從于井巷工程工期。 （六）根 據(jù)當?shù)氐木唧w條件，因地制宜、就地取材，積極采取措施，努力節(jié)約原材料，降低工程成本，節(jié)約建設(shè)資金。采空區(qū)可以采用全部垮落法處理，但直接頂為堅硬難垮落的巖層、可受其他條件限制時，可以考慮采用充填法處理采空區(qū)。根據(jù) 2 號煤層賦存情況、該礦井為近水平中厚煤層，開采技術(shù)條件和礦井管理水平，本著投資少、見效快、安全性好和回采率高的原則，經(jīng)技術(shù)比較后，確定采用長壁采煤法，條帶式布置。 首采區(qū)的布置原則： （一）采區(qū)和采煤工作面應(yīng)合理集中：當?shù)V井達到 ，礦井生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù)為 1 個， 采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的采煤工作面為一個綜采工作面。 第三節(jié) 回采工藝與勞動組織 一、回采工藝 該煤礦井田地質(zhì)條件較簡 單，煤層傾角平緩，該首采煤層平均厚度為，頂、底板較穩(wěn)定。 （三）綜采面工序配合方式 綜采面割煤、移架、推移輸送機采用及時支護的配合方式，即：采煤機割煤后，支架依次立即前移、支護頂板，輸送機隨移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機截深。據(jù)資料統(tǒng)計，國內(nèi)工作面的開機率平均先進水平在 45％－ 55％以上。 表 634 破碎機技術(shù)特征表 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 44 型號 破碎能力 (t/h) 最大給料尺寸 (mm) 最大排料尺寸 (mm) PEM980 815 650 980 815 90～ 370 電機功率（ kW） 電壓等級（ V） 配套轉(zhuǎn)載機型號 質(zhì)量 (t) 55 1140 SZZ730/132 14 （四）順槽可伸縮帶式輸送機 順槽膠帶機要與工作面推進長度相適應(yīng)，小時運量應(yīng)與工作面生產(chǎn)能力相匹配。 表 636 支撐掩護式液壓支架技術(shù)特征表 型號 支架型式 支撐高度 (m) 適用傾角 (176。設(shè)計選用重慶慶江機械械廠生產(chǎn)的 ZZS600017/37 型 支架。 ) 截深（ mm） MXB880 ≤ ≤ 3 ≤ 35 800 s滾筒直徑 (m) 牽引力(kN) 牽引速度(m/min) 電機功率 (kW) 重量 (t) 576～ 360 0～ ～ 12 400 2+40 2 50 （二）工作面可彎曲刮板輸送機 工作面刮板輸送機選型要滿足三個方面要求： 一是運輸能力與采煤機生產(chǎn)能力相適應(yīng)，二是外 形尺寸和牽引方式與采煤機相匹配，三是運輸機長度與工作面長度相一致。 二、機械配備 采煤工作面主要設(shè)備配備有采煤機、可彎曲刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、液壓支架、乳化液泵站、噴霧泵站、順槽膠帶機等組成。 工作面割煤方式為往返一次割兩刀，這種割煤方式效率高，適用于煤層賦存穩(wěn)定、傾角較緩的綜采工作面。一采區(qū)采用傾向長壁采煤法。工作面采用順序接替 。厚度 6m 以上的煤層也可以采用放頂煤采煤法開采。合理的采煤方法是建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的關(guān)鍵。 （二）合理安排施工順序，優(yōu)選施工方案和施工方法，認真組織井巷、土建和機電安裝三類工程平行交叉作業(yè)和均衡施工，抓緊主要矛盾線和重點工程施工。 七、工作面順槽：工作面順槽采用雙巷掘進，首采工作面掘進一條回風順槽，兩條運輸順槽及開切眼，采用錨噴支護，總計巷道長度 5472 米，月進 500m，工期 11 個月。 二、 副立井：表土層采用混凝土料石砌碹，基巖端采用錨噴支護，采用箕斗提升，擔負礦井輔助提升任務(wù)，并兼作進風井和安全出口，月進 60m，工期為 10 個月。由于該井底車場只運送材料和矸石，運輸量較小，因此車場比較簡單，調(diào)車方式也不復(fù)雜。配電室和泵房底板標高高出井底車場底板 ，配電室和泵房凈寬 ，總長 37m，其中配電室長 ，泵房長 ，中間利用防火門隔開，兩硐室各有一條通道與井底車場相連接。 回 風大巷和回風煤門，設(shè)計總長度為 5960m，移交生產(chǎn)時的掘進長度為 620m,采用半圓拱形斷面。 運輸大巷及運輸煤門，礦井設(shè)計總長度為 7129m，移交生產(chǎn)時的掘進長度為 1769m,采用半圓拱形斷面。 回風立井井深為 754m，采用圓形斷面。主立井內(nèi)采用混凝土砌碹，表土段砌碹厚度為 500mm，掘進高度為 585m，基巖段砌碹厚度為 450mm。裝備一對 16t 立井箕斗，鋼繩罐道，裝備普通梯子間。 順槽可伸縮膠帶輸送機：選用西北煤機廠生產(chǎn)的 SJJ1000/160 型可伸縮帶式輸送機，輸送量為 800t/h,帶寬 1000mm，速度為 長度為 1000m，主機功率為 160kw。礦井移交生產(chǎn)時，布置一個綜采工作面，位于一采區(qū)北部邊界。 該井田范圍內(nèi)的煤層傾角為 2～ 7176。主立井井口標高為 +1110m，井底標高為+565m，高程差為 545m，井深 545m，采用箕斗提升。充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場，以便使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理，便于與外界溝通，使運輸方便。 近水平多煤層開采，采用分層或分組布置運輸大巷時，宜將開采水平分層（組）運輸大巷重迭布置。 在開采水平以上的上山煤層斜長過大，用一個階段 開采技術(shù)上有困難，安全上又不可靠時，可考慮設(shè)置輔助水平。應(yīng)從以下幾方面 進行分析研究論證： １、具有合理的階段斜長，主要考慮煤的運輸、輔助運輸和行人條件等。 對于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單的緩傾斜、傾斜煤層，應(yīng)盡量采用斜井開拓。 ，減少煤炭損失。 二、礦井、 水平服務(wù)年限 2 0 0 0 4 5 9 2 ????? KA ZcT 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 22 式中： T──礦井設(shè)計服務(wù)年限， a； Zc──礦井設(shè)計可采儲量， kt； A──礦井設(shè)計生產(chǎn)能力， kt /a； K──儲量備用系數(shù)，取 。 該礦井采用“三八”工作制。兩采一準，是指兩個采煤班一個準備班，在采煤班內(nèi)進行 “落、裝、運、支、移”等工序，準備班進行回柱放頂、檢修設(shè)備、推移轉(zhuǎn)載機及伸（縮）運輸運輸巷膠帶輸送機等工作，一日完成一