【文章內(nèi)容簡介】 ........................................... 46 參考文獻 ................................................................................................................................................... 49 致 謝 .................................................................................................................................................... 50 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 1 1 井田概況 礦區(qū) 開發(fā)情況 大同煤礦集團 有限責(zé)任公司 店考 煤礦 位于左云縣境內(nèi) ，井田面積約 ,工業(yè)儲量 萬 噸 ， 預(yù)計 生產(chǎn)能力 ，煤炭資源豐富 ， 煤質(zhì)好、灰粉低， 非常 適合于 重工業(yè)使用 。 設(shè)計該礦以煤炭采掘為主，兼營煤機修造、建筑材料生產(chǎn) 、鑄造、機械加工 、 煤矸石發(fā)電 以及 高嶺土 煤矸石加工 等多 行業(yè)的 綜合 經(jīng)濟體系。 設(shè)計依據(jù) 主要技術(shù)資料 1.《采礦工業(yè)設(shè)計手冊》 2.《煤礦安全規(guī)程》 3.《采煤方法圖冊》 4.《液壓支護手冊》 5.《煤礦安全操作規(guī)程》 6.《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》 7.《山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》 8.《煤礦地質(zhì)學(xué)》 9.《礦山電工學(xué)》 10.《礦井通風(fēng)》 11.《礦井瓦斯災(zāi)害防治與技術(shù)》 12.《 礦井通風(fēng)設(shè)計及專項畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 》 13.《 礦井通風(fēng)系統(tǒng)及安全專項設(shè)計內(nèi)容編制大綱 》 主要原則 及有關(guān)的安 全規(guī)程、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)規(guī)定等； 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 2 、供水、運輸?shù)囊?guī)章制度 。 指導(dǎo)思想 本設(shè)計結(jié)合礦井現(xiàn)有開采條件， 采用國內(nèi)先進可靠的的技術(shù)和設(shè)備，在減少工程量的前提下，盡量用較小的投資獲得較大的收益。 本著最大限度的回收資源、 保障安全和 提高工效 的原則， 結(jié)合煤層賦存 的 特點，充分利用現(xiàn)有 的 開 采設(shè)備，最大限度地降低礦井建設(shè)投資，力求達到工程量小 、投資少、工期短、工藝新 的目的 。 進而 將本礦井設(shè)計 成 為相關(guān) 領(lǐng)域內(nèi) 技術(shù)領(lǐng)先、工藝先進、效率高、效益好的安全高效新型 的 現(xiàn)代化礦井。 設(shè)計概況 地理概況 地理位置 店考 煤礦 生產(chǎn)系統(tǒng)的工業(yè)廣場 位于左云縣境內(nèi)，東距同煤集團 28km， 公路里程約 48km； 西距左云縣 11km， 公路里程約 13km。 店考煤礦 井田 東距大同市約 58km， 西距左云縣縣城約 14km，其 西北邊界有 109國道通過；井田內(nèi)有店考 煤炭集運站，與京包線、大秦線 等鐵路干線相連；礦井工業(yè)廣場與各鄉(xiāng)村、各煤礦之間有簡易公路相連 ，交通 非常便利 。詳見圖 11 交通位置圖 。 店考煤礦井田地處山西黃土高原和 內(nèi)蒙古 高原的交匯地帶，屬于晉北低山丘陵區(qū)域黃土丘陵地貌，地形起 伏均一變化，沖溝發(fā)育。南高北低， 海拔標(biāo)高 變化 1340～1480m，最高海拔標(biāo)高 為 ，最低海拔標(biāo)高 為 ，最大相對高差 為 。 店考煤礦 井田內(nèi)水系 幾乎不 發(fā)育， 距離較近的 大 型 水系 發(fā)育位于 十里河上游段，在近井田邊界外由西向東 流過，只有一段流經(jīng)井田 范圍。 十里河常年有水，往東北流入御河，再匯入桑干河。 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 3 圖 11 店考煤礦井田 交通位置圖 比例： 1:1000000 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 4 店考煤礦 工業(yè)場地范圍 內(nèi)無經(jīng)濟 可靠 便于使用的地表水 利用，地下水 同樣缺 乏。項目初期水源可用店考 煤礦集運站已有的自備井一口，取用地下水，出水量 480m3/d。項目永久水源可自 臨近的 燕子山礦井輸水至本項目工業(yè)場地，輸水距離 約 11km，輸水能力要求達到 6000m3/d。 礦井建成后，井下正常排水量為 480 m3/h，最大涌水量為 680m3/h，生活污水量為 ，經(jīng)處理后可作為 地面生產(chǎn) 和 綠化 、 井上下 消防、 井下防塵灑水 等 的供水水源。生活污水經(jīng)處理后僅用于 選煤廠生產(chǎn)補充用水和工業(yè)場地防塵灑水、綠化等供 水水源。 店考煤礦礦 區(qū)屬半干旱大陸 性季風(fēng)氣候，冬季嚴(yán)寒、夏季炎熱， 氣候干燥，風(fēng)沙較多。全年平均氣溫低，年 均氣溫為 ℃ ， 一 月均溫 — ℃， 七 月均溫 ℃，以年溫差與日溫差 較大為特點，極度 最高溫度為 ℃ ，極度 最低溫度為 — ℃，平常 日溫差在 19℃左右。 年降雨量分配 非常不均，降水 多集中 于 9 三個月，約占全年降水量的 75％，終 年最大降水量為 ， 終 年最小降水量為 ， 終 年平均蒸發(fā)量為。 風(fēng)沙天氣占全年 天氣 的 35％左右，一般 集中在 春冬 兩 季。 凍土月份 一般 為 11 月至第二年 4 月份，最大凍土深度為 。 該 礦井田地 區(qū)內(nèi)地震基本烈度屬Ⅶ度區(qū)，地震動峰值加速度為 。區(qū)內(nèi)地震情況見表 11 工程建設(shè)性質(zhì) 店考煤礦為新建礦井。 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 5 表 11 近井田地區(qū)地震情況統(tǒng)計表 序號 地震日期 年 月 日 地震地點 震中位置 北緯 東經(jīng) 震級（ Ml） 震源 深度（ km） 備注 1 懷仁 39176。07′ 113176。01′ 部 分 地 震 日期、位置、震級及震源深度數(shù)據(jù)缺失或不準(zhǔn)確 。 2 懷仁 39176。08′ 113176。01′ 3 1307? 大同 4 13331368 應(yīng)縣 5 大同 40176。00′ 112176。06′ 6 1626 靈丘 39176。24′ 114176。12′ 7 7 朔州 8 康熙 22年 忻州 9 左云 40176。24′ 112176。06′ 10 陽高 40176。14′ 113176。30′ 3 11 右玉 40176。11′ 112176。15′ 5 12 盤道 39176。52′ 113176。33′ 13 盤道 39176。52′ 113176。33′ 24 14 大同 陽高 15 大同后郭家坡 40176。10′ 113176。04′ 16 大同新榮鎮(zhèn) 40176。17′ 113176。14′ 17 17 大同周家店 40176。04′ 113176。17′ 20 18 大同長勝店 40176。00′ 113176。30′ 15 井上下主 要運輸 系統(tǒng) 公路交通：礦區(qū)臨近 109 國道 ， 東側(cè)約 處有云西～店灣干線公路由北向南經(jīng)過 ，距 同煤集團 總公司約 30km， 公路里程約 50km。 鐵路交通：煤礦設(shè)計鐵路專用線 于東部和北部有大同 高山、大同 黑流水運煤鐵山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 6 路支線和大同市萬通煤炭集運站 與其相連， 運輸設(shè)計能力為 2021kt/a。 除此之外， 礦區(qū)和周邊各縣、鄉(xiāng)村之間均有不同等級的公路相通 ，交通非常便利。 本礦設(shè)計運輸以鐵路和公路 運輸 共同提供井上運輸 條件 ，可為礦區(qū)的開發(fā)、建設(shè)提供便利的外部運輸條件。 運 煤系統(tǒng) 線路 ：采煤工作面 — 運輸平巷 — 運輸大巷 — 主斜井膠帶輸送機 — 地面。 運料系統(tǒng) 線路 ： 將 各 個 帶區(qū)所需 要 的材料和設(shè)備，通過 副立 井 提升設(shè)備下放至井底車場，再由井底車場通過 軌道大巷、工作面材料平巷運 輸 至各 個 工作面。 1）井下主要運輸方式及設(shè)備 店考 煤礦 井下主要開拓巷道沿煤層 走向 布置 ，結(jié)合實際情況、生產(chǎn)規(guī)模、井田開拓部署、井筒 提升方式 以 及目前國內(nèi)外井下煤炭運輸技術(shù)裝備 的 發(fā)展情況，設(shè)計確定大巷煤炭運輸采用膠帶輸送機 運輸?shù)?方式， 其 優(yōu)點如下： (1)膠帶輸送機 作業(yè)， 運輸能力大、 連續(xù)性強、效率高、操作簡便 ，易于實現(xiàn)自動控制和集中管理 ，使 工作面至地面 的煤炭 運輸 連續(xù)高效； (2)膠帶輸送機 的 系統(tǒng)簡單、 生產(chǎn)環(huán)節(jié)少、使用生產(chǎn) 人員少、 維修工作量小，對輔助運輸 的 干擾小，對提高 礦井生產(chǎn) 效率和生產(chǎn) 安全系數(shù)有 極大的 促進作用 ； (3)膠帶輸送機運輸 時，適應(yīng)煤層變化能力強，初期工程量小，可多做煤巷少做巖巷 ，對礦井環(huán)境保護 和 快速采掘交替有良好影響 ； (4)從礦井規(guī)模 適應(yīng)性來看， 煤炭運輸采用膠帶輸送機運輸 易于與相應(yīng)的大型生產(chǎn)工作面的生產(chǎn)能力以及工作面運輸設(shè)備相匹配， 迎合著 我國煤炭工業(yè) 發(fā)展 的生產(chǎn) 快速 高效 趨勢。 根據(jù)礦井開拓布置，井下布置有 三 個 采區(qū)，大巷煤炭運輸采用帶式輸送機，大 巷帶式輸送機運量大且運距長 ， 其運輸線路為： 原煤 在工作面 經(jīng)破碎機破碎后 由轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)載至 運輸平巷 輸送機 ，經(jīng)運輸平巷膠帶輸送機運送至水平大巷，再經(jīng)轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)載至大巷 帶式 輸送機，由大巷帶式輸送機將 井下原煤由主斜井帶式輸送機提升至地面。 井下運輸大巷 主要運輸設(shè)備使 用 DX4GX1000 型號膠帶輸送機， 其 輸送能力 為山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 7 1000t/h， 輸送長度 2021m， 帶寬 1000mm， 配套電機功率 3 375kw。 2）井下輔助運輸方式及設(shè)備 井下軌道大巷 采用連續(xù)運輸車運輸， 鋪設(shè) 600mm 軌距的 30Kg/m 鋼軌；回風(fēng)順槽 內(nèi)輔助運輸采用 JD40 型調(diào)度絞車 ；運料選用 1t 材料車，型號 MC16B；一般設(shè)備運輸選用 1t 平板車，型號 MP16A；重型設(shè)備采用 載重量 10t 的重型平板車 。 提升系統(tǒng) 本 設(shè)計選用膠帶輸送機來擔(dān)負(fù) 本礦 主斜井的提升運輸任務(wù)，主斜井膠帶運輸機 選用 ST2500 型號膠帶機，帶寬 1200mm，帶速 ，運量每小時 227t，同時配備三臺 型號 為 YB400S24 電機。 供 排水系統(tǒng) 礦井工業(yè)廣場周圍居民主要飲用水為泉水和上層滯水， 煤礦 生產(chǎn) 需水量 很大，主要由 井田東部的向斜軸部太原組灰?guī)r K K3水 供應(yīng) ，此含 水層 水質(zhì) 差，但水量豐富，距離地表近，埋藏較淺，易開采。另 外 一供 給 水源是奧灰水， 且 該含水層水質(zhì)好，水量 同樣豐富，缺點是埋藏深且 不 容 易開采。 店考 煤礦開采煤層，無任何水害影響，礦坑涌水皆為頂板裂隙滲水 ，其礦井涌水量為 35m3/h； 主水泵房現(xiàn)安設(shè) D463010 型水泵 3 臺，電動機功率為 75kW，額定揚程 300m，額定流量 46 m3/h。正常涌水 時 為 1 臺工作， 1 臺備用， 1 臺檢修 ，利用坑下水倉貯水 同時 將坑下水 經(jīng)管道排出地面， 處理 后 可以供 應(yīng)居 民 使 用。 壓縮空氣系統(tǒng) 本設(shè)計按全礦井用風(fēng)量配備空壓機， 為井下風(fēng)動工具及制氮設(shè)備提供壓縮空氣。共選用 M3502S 型螺桿空氣壓縮機 6 臺， 5 臺工作， 1 臺備用。空壓機單臺排氣量，額定排氣壓力 ，配套電動機功率 350kW。 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 8 供電及通訊 店考煤礦工業(yè)場地四周電網(wǎng)密集，可以保證礦區(qū)正常生產(chǎn)的全部用電需要。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》 中的 要求：礦井應(yīng)有兩回電源供電，當(dāng)任一回路發(fā)生故障停止供電時，另一回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。故本礦井供電選用兩回獨立的電源線路，根據(jù)本礦井附近現(xiàn)有的電源條件，設(shè)計在本礦井工業(yè)場地內(nèi)建 110kV 變電所。 為加強 井下 通訊保障， 下 放 井 內(nèi) 兩條 礦用通 訊 電纜，由地面生產(chǎn)調(diào)度總機沿副 立井井筒 鋪設(shè) 引 線 至 井底車場 內(nèi)裝備的 礦用本安型交接箱。經(jīng)多個礦用本安型通信分線盒，分別引 線 至各煤層采掘工作面、主排泵房、主變電所、井底車場、大巷運輸皮帶及絞車硐室、消防器材庫、爆破材料庫等設(shè)有本安型電話機 的硐室 。 此 外，采煤工作面、井底煤倉上下處、井口房 和 井底車場設(shè)有專用直通 調(diào)度室的 電話。 地面設(shè)施 場區(qū)內(nèi)建、構(gòu)筑物按功能大致分為五大功能區(qū) ，其中包括： 主要生產(chǎn)區(qū)（主井場地及選煤廠）、輔助生產(chǎn)區(qū)、行政福利區(qū)（場前區(qū)）、通風(fēng)區(qū)（含黃泥灌漿防滅火 設(shè)施）、消防救護區(qū)。 技術(shù)經(jīng)濟 根據(jù)店考煤礦的地質(zhì)條件、開拓方式、采煤方法，各生產(chǎn)系統(tǒng)的主要技術(shù)方案、設(shè)備選型，采區(qū)、回采工作面以及工作人員的數(shù)量和主要參數(shù)等，繪制投資情況經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)表 12 如下。 該礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330 天， 設(shè)計日生產(chǎn)能力為 3636t/天，每天三班作業(yè)， 全員效率 為 ， 經(jīng)計算礦井在 崗 總?cè)藬?shù)為 570 人， 詳見 表 13。 山西大