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城郊煤礦12mta新井設(shè)計畢業(yè)論文(留存版)

2025-08-11 13:30上一頁面

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【正文】 注:第三章詳細(xì)說明)、井筒留設(shè)保護(hù)煤柱,對較大的村莊留設(shè)保護(hù)煤柱,對零星分布的村莊不留設(shè)保護(hù)煤柱;。℃/100m,從地溫梯度看,淺部地溫梯度較高,深部地溫梯度較低。煤層頂板砂巖裂隙水是礦床主要直接充水的水源,但由于井田內(nèi)砂巖富水性很弱,滲透性差,徑流滯緩,補給源不足,故對將來的礦床開采一般不會造成太大的威脅。大氣降水量多集中在7~8月份,可占全年降水量的50%以上,㎜。工業(yè)廣場西距永城市新城5km,北距隴海鐵路夏邑車站77km;東距青(青龍山)阜(阜陽)鐵路百善站15km;東南距礦區(qū)鐵路接軌點青町站35km(直線距離);??傮w構(gòu)造特征是以寬緩褶皺為主,伴隨一定數(shù)量的斷裂構(gòu)造,且多集中在表現(xiàn)明顯的背、向斜兩側(cè)。綜上所述,本井田是一個與外部水力聯(lián)系微弱,補給不足的較完整的獨立水文地質(zhì)單元,開采煤層遠(yuǎn)離地表水體,無流水影響,間接充水巖層“灰?guī)r”雖然單位涌水量較大,局部在斷層處有與煤層對接的可能性,如留好煤柱,遠(yuǎn)離斷層,一般是不會突水的,本礦井水文地質(zhì),工程地質(zhì)條件屬中等類型。 。本礦井井田內(nèi)的兩條大斷層的落差均大于50m,因此在兩側(cè)各留40m 的保護(hù)煤柱。礦區(qū)規(guī)??梢罁?jù)以下條件確定::煤田地質(zhì)條件簡單,儲量豐富,應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模,建設(shè)大型礦井。3)通風(fēng)安全條件的校核本礦井煤塵不具有爆炸性瓦斯含量低,屬于低瓦斯礦井,水文地質(zhì)條件較簡單礦井通風(fēng)采用中內(nèi)邊界式通風(fēng),有專門的風(fēng)井回風(fēng),可以滿足通風(fēng)的要求。工業(yè)場地的形狀和面積:根據(jù)表21工業(yè)場地占地面積指標(biāo),形狀為矩形,長邊垂直于井田走向, 長為400m,寬為360m。礦井巷道掘進(jìn)多,生產(chǎn)費用高。第一水平標(biāo)高850m,煤田西部主要采用帶區(qū)開采,采用俯斜和仰斜開采,煤田東部角度較大,不適合采用帶區(qū)開采,所以采用采區(qū)式開采,由于工業(yè)廣場占中央采區(qū),可采面積較小,所以作為后期開采,最后回收保護(hù)煤柱。4)風(fēng)速驗算所選定的副井作為進(jìn)風(fēng)井,主井作為回風(fēng)井,其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。圖44 井底車場2)井底車場硐室立井系統(tǒng)硐室由東西兩面上倉皮帶機(jī)頭驅(qū)動硐室、井底煤倉、裝載膠帶巷、清理井底撒煤硐室及水泵房等組成,是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐。D ——膠帶機(jī)寬度,d1=1200+430 mm;1800mmB2=1500+900+1800=4200 mm膠帶機(jī)運輸大巷的斷面和特征見圖45。)錨桿重量 (kg)注眼樹脂(kg)托板鋼筋(kg)鐵(kg)木(個)煤13 5帶區(qū)巷道布置礦井首采區(qū)位于井田西部第一水平俯斜帶區(qū),南、西、北以井田邊界為界,東臨F1斷層保護(hù)煤柱。本設(shè)計為120萬t的大型礦井,用一個工作面可以滿足設(shè)計產(chǎn)量的要求,結(jié)合礦井設(shè)計的需要和工作面產(chǎn)量及設(shè)備能力,工作面長度設(shè)為220 m。1)帶區(qū)生產(chǎn)能力工作面長度220 m, m, m,每日9個循環(huán)組織生產(chǎn)。絞車完全可以適應(yīng)。179。我國生產(chǎn)的工作面刮板輸送機(jī)大都按150~220m的鋪設(shè)長度設(shè)計的。本礦井所采煤層為中厚~厚煤層,依照投資合理、效益最大化的開發(fā)建設(shè)原則,其工作面裝備需在充分技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的情況下,選擇國內(nèi)先進(jìn)的高產(chǎn)高效、性價比高、安全可靠的采、掘、裝、運、支設(shè)備。(3)滾筒的轉(zhuǎn)速類似滾筒直徑一樣,現(xiàn)代滾筒采煤機(jī)的每種型號都有幾種滾筒轉(zhuǎn)速供選擇。2)技術(shù)生產(chǎn)率考慮根據(jù)循環(huán)圖表而進(jìn)行的輔助工作,如更換截齒、開切口、檢查機(jī)器和排除故障所花費時間后的生產(chǎn)率稱為技術(shù)生產(chǎn)率,技術(shù)生產(chǎn)率Q的計算公式為:式中: ——技術(shù)生產(chǎn)率,; ——采煤機(jī)技術(shù)上可能達(dá)到的連續(xù)工作系數(shù),一般 =則: Qt==3)實際生產(chǎn)率實際使用中,考慮了工作中發(fā)生的所有類型的停機(jī)狀況,如處理輸送機(jī)和支架的故障、處理頂?shù)装迨鹿实?。牽引力與牽引機(jī)構(gòu)的剛度系數(shù)、采煤機(jī)的質(zhì)量、摩擦系數(shù)、牽引速度、截割阻力及載荷的不均衡性、機(jī)道形狀等因素有關(guān),很難精確計算,一般用經(jīng)驗公式確定。工作面機(jī)頭、機(jī)尾分別布置端頭架3架,中間架149架,共計152架。上下斜巷受回采影響,壓力增大,不易支護(hù)。當(dāng)在拉動端頭架、推動轉(zhuǎn)載機(jī)、拖拉液壓管及電纜時嚴(yán)禁在兩頭作業(yè)并撤出人員,以防撞倒柱傷人或其它意外傷人。若推移困難時,不應(yīng)強(qiáng)推硬過,必須查明原因并處理后再推移刮板輸送機(jī)。相鄰支架間不能有明顯錯差(不超過頂梁側(cè)護(hù)板高的1/3),支架不擠不咬,架間空隙不大于200mm。所有支柱必須戴帽,必須使用規(guī)格柱帽。工作面頂板不好時,可采用帶壓移架方式,工作面頂板嚴(yán)重破碎時,必須割一架,停機(jī)伸伸縮梁或拉架管理好頂板,然后開機(jī)割另一架處的煤。綜上所述,工作面前后刮板輸送機(jī)可選擇SGZ600/600型刮板輸送機(jī),其設(shè)計長度為250m,出廠長度為220m,功率為2200kW,輸送量為500t/h,可以滿足生產(chǎn)的需要。國外一些采煤機(jī)的生產(chǎn)能力已達(dá)到1500~2000 t/h,其裝機(jī)容量也高達(dá)1100~1500 kW。因此采煤機(jī)的生產(chǎn)率分別以理論、技術(shù)和使用生產(chǎn)率表示。為了頂板管理和勞動組織的方便,截深應(yīng)略小于液壓支架推移千斤頂?shù)男谐?,這樣便于調(diào)整支架。③回刀:再次調(diào)換兩個滾筒的上下位置,向機(jī)頭(機(jī)尾)方向割三角煤直至輸送機(jī)機(jī)頭(機(jī)尾)。 m,煤層厚度變化不大,煤層傾角小,首采帶區(qū)內(nèi)沒有斷層,有利于綜合機(jī)械化采煤,因此確定本礦的主要采煤工藝為綜合機(jī)械化開采。 6 采煤方法帶區(qū)所采煤層為二三2煤層,二三2煤層以亮煤、鏡煤為主,暗煤次之,絲炭少量。本礦井輔助運輸采用電機(jī)車,176。2)通風(fēng)方法掘進(jìn)通風(fēng)的基本要求:掘進(jìn)巷道應(yīng)采用礦井全壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng),不得采用擴(kuò)散通風(fēng);局部通風(fēng)采用壓入式,通風(fēng)機(jī)和啟動裝置必須安裝再進(jìn)風(fēng)巷中,距離回風(fēng)口不得小于10 m。首采帶區(qū)為一帶區(qū), km,區(qū)內(nèi)未揭露較大斷層,帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)見圖51。表414 軌道大巷斷面特征表斷 面/m2設(shè)計掘進(jìn)尺寸噴射錨 桿凈周長/m凈設(shè)計掘進(jìn)寬度/mm高度/mm厚度/mm形式外露長度/mm排 列方 式排間距/mm長度/mm直徑/mm52004400100樹脂100三花800250020圖46 輔助運輸大巷表415 每米工程量及材料消耗量表圍巖類別掘進(jìn)工程量(m178。適合電機(jī)車輔助運輸條件。由于輔助運輸需要解決電機(jī)車下井組裝以及部分材料和矸石井下?lián)Q裝問題,井底車場設(shè)有軌道和組裝換裝系統(tǒng)。裝備兩套提升設(shè)備。方案2為立井兩水平暗斜井延伸;方案3為立井一水平共用一個井底車場。其缺點是增加了提升運輸環(huán)節(jié)和設(shè)備,通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜。對不利于平硐和斜井的地形地質(zhì)條件都可考慮立井。在解決開拓問題時,應(yīng)遵循下列原則:,為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。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)通過主要運輸石門運到井底煤倉,再經(jīng)主井箕斗提升至地面,運輸能力能滿足設(shè)計井型的需求。表23 保護(hù)煤柱損失量煤柱類型儲量(萬噸)井田邊界保護(hù)煤柱F1斷層保護(hù)煤柱F2斷層保護(hù)煤柱工業(yè)廣場保護(hù)煤柱礦井可采儲量可按下式計算: 式23式中:Zk——礦井的可采儲量,萬t; Zg——礦井的工業(yè)儲量,萬t; P——保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留設(shè)的永久煤柱損失量,萬t; C ——采區(qū)采出率,本礦井為中厚煤層。;估算可采儲量 (1)設(shè)計150萬t/a礦井服務(wù)年限(2)設(shè)計120萬t/a礦井服務(wù)年限所以取120萬t/a。(3)地溫井田內(nèi)地溫僅隨深度的增加而增加。各主采煤層的煤質(zhì)特征見下表12:新生界松散層劃分為四個含水層組及四個隔水層組,由于新生界底部砂層少,富水性又弱,對礦床一般無充水影響。℃ ,℃,℃。通往徐州及宿州的兩條主干公路,分別經(jīng)過井田的北部和南部;由永城至淮北的公路從工業(yè)廣場門前穿過,交通非常方便。井田內(nèi)褶皺構(gòu)造除柏窯背斜與蔣閣向斜比較緊密外,其余均屬褶幅不大的隆起和凹陷。礦井正常涌水量180~250m179。煤層最小傾角6186。,根據(jù)《煤礦設(shè)計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條,工業(yè)場地占地面積指標(biāo)見表21。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜,儲量有限,則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大;:包括礦區(qū)所處地理位置(是否靠近老礦區(qū)及大城市),交通(鐵路、公路、水運),用戶,供電,供水,建筑材料及勞動力來源等。4)儲量條件校核本礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力與整個礦井的工業(yè)儲量相適應(yīng),保證有足夠的服務(wù)年限,滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》要求,見表31。要建立完善的通風(fēng)、運輸、供電系統(tǒng),創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件,減少巷道維護(hù)量,使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。本礦井煤層埋藏最淺部為470m,煤層埋藏最深部為860m,垂直高度達(dá)390m。1)方案說明根據(jù)前述各項決定,本井田在技術(shù)上可行的開拓方案有下列四種。表43 方案3與方案4比較方案3方案4基建費/萬元立井開鑿28503000104=510立井開鑿28503000104=510井底車場掘進(jìn)1300900104=117井底車場掘進(jìn)21300900104=234主斜巷延伸250900104=主斜井開鑿580900104=副斜巷延伸250900104=副斜井開鑿580900104=小計672生產(chǎn)費/萬元立井提升4818=大巷運輸4818=主斜巷延伸4818=222暗斜井提升0立井排水22024365104=排水(斜立井)22024365104=小計總計百分率100%%表44 建井工程量建井工程量項目方案2方案3初期立井井筒/m750+20850+20副井井筒/m750+5850+5井底車場/m13001300運輸大巷/m12001340軌道大巷/m12001340后期立井井筒/m1700副井井筒/m1700井底車場/m13000主斜巷延伸/m10501478副斜巷延伸/m10501478運輸大巷/m89062412軌道大巷/m89062412表45 生產(chǎn)經(jīng)營工程量生產(chǎn)經(jīng)營工程量項目方案2項目方案3運輸提升/萬t由第九章《礦井通風(fēng)與安全》的風(fēng)速驗算可知,所選擇的井筒符合風(fēng)速要求。箕斗裝載硐室布置在堅硬穩(wěn)定的巖層中,其它硐室的布置由線路布置決定。膠帶大巷斷面特征見表412,運輸大巷每米材料消耗量見表413。本采區(qū)主采煤層為三2煤和二2煤,其煤質(zhì)特征見表51:表51 主采煤層煤質(zhì)特征表煤層煤厚傾角結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性容重硬度牌號三2單一較穩(wěn)定WY二2單一穩(wěn)定WY179。由影響工作面長度的因素得知220 m既能滿足設(shè)備的要求也適合本礦煤層的賦存條件。工作面回采率95%;每年生產(chǎn)330天。在斜巷和大巷連接處需抹角,抹角大小為33 m,與大巷成45176。179。另外,煤層地質(zhì)條件是影響工作面長度的又一重要因素,地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、傾角、頂板條件都會影響工作面長度的選擇。根據(jù)目前國內(nèi)外高產(chǎn)高效礦井發(fā)展趨勢看,采煤工藝和技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的分析,結(jié)合本礦井煤層開采技術(shù)條件及礦井規(guī)模,設(shè)計對礦井設(shè)備選型考慮全部采用國產(chǎn)設(shè)備。采煤機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速的選擇要兼顧截煤及裝煤兩種工藝,以適應(yīng)不同的煤質(zhì)情況,目前大部分廠家的采煤機(jī)基本都已匹配好的。使用生產(chǎn)率可由下列公式計算:式中:——實際生產(chǎn)率,; ——采煤機(jī)在實際工作中的連續(xù)工作系數(shù),一般 =。P=(~)N式中:P——牽引力,kN;N——采煤機(jī)裝機(jī)容量,kW。放頂煤液壓支架技術(shù)特征見表64。因此,決定采用端頭液壓支架進(jìn)行支護(hù)。超前支護(hù)工作不能與同一地點其它工作平行作業(yè)。清煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)工作面沒有超過100mm的炭塊。支架頂梁與頂板平行支設(shè),最大仰俯角7176。(2)超前支護(hù)管理①超前支護(hù)必須嚴(yán)格按照要求打好、打牢,支柱一定要成一直線;回柱時必須四人以上配合作業(yè),嚴(yán)禁單人進(jìn)行操作,回柱時必須有專人看護(hù)好頂板、煤幫情況,發(fā)現(xiàn)有活煤、矸及時處理后方可作業(yè),嚴(yán)格執(zhí)行先支后回的原則。支架要成直線,頂梁要平,必須嚴(yán)密接頂并達(dá)到初撐力,操作完畢,將各種手把打回零位。③刮板輸送機(jī)設(shè)計長度工作面的長度為220m,故刮板輸送機(jī)的設(shè)計長度應(yīng)大于220m。則采煤機(jī)實際裝機(jī)功率:N= Nj+ Nq+ Nf=++=采煤機(jī)的裝機(jī)容量是由生產(chǎn)能力決定的,生產(chǎn)能力為500~700 t/h時,裝機(jī)容量約600~750 kW。采煤機(jī)的生產(chǎn)率取決于礦山地質(zhì)和礦山技術(shù)條件、機(jī)器工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)以及時間利用率等因素。截深過小,采煤機(jī)生產(chǎn)率受到影響,但加大截深,會使支架的步距加大,頂梁長度和千斤頂行程也要加大;同時也使采煤機(jī)電機(jī)功率及運輸機(jī)的輸送能力加大。②推移輸送機(jī)機(jī)頭(機(jī)尾):將輸送機(jī)機(jī)頭(機(jī)尾)推近煤壁。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,采煤方法及工藝的選擇,應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)選擇采煤方法,應(yīng)根據(jù)地址條件、煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、地面保護(hù)要求、設(shè)備狀況及其發(fā)展趨勢等因素,以安全、高率、低成本、高回收率為目的,經(jīng)綜合技術(shù)
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