【文章內(nèi)容簡介】 4001557015大巷201918150018總計方案經(jīng)濟比較表 表47項目方案掘進費用（萬元）提升費用（萬元）運輸費用（萬元）排水費用（萬元）維護費用（萬元）總 計（萬元）方案一464方案二510306由以上比較可看出，（）/=%，方案一的生產(chǎn)系統(tǒng)更為簡單，后期工程量較小。而且方案一比方案二的綜合費用低。綜合考慮，選擇方案一為最優(yōu)方案，本次設(shè)計即采用單水平分區(qū)上下山開采。 井筒位置的確定 井筒位置的確定在井田內(nèi)布置一對主副立井，在井田邊界西部布置一個風井，采用分區(qū)對角抽出式通風方式。遵循《設(shè)計規(guī)范》2—13條選擇井筒的依據(jù)，應(yīng)遵循以下原則：(1).本井田范圍內(nèi),地勢平坦,煤層埋藏深度較大,因為淺部采用立井開拓方式,為便于通風,減少漏風,早出煤，達到設(shè)計產(chǎn)量時,本礦井設(shè)計三個井筒,即主井、副井、西風井。(2).井筒位置的選擇牽涉井下、地面等一系列因素,關(guān)系重大,選擇時要對井下開采有利,又要便于井筒的開拓和維護,還要注意充分利用地形,使工業(yè)廣場便于布置,減少工業(yè)廣場土石量,減少運輸費用,《規(guī)范》2～13條,選擇井筒位置,應(yīng)遵循以下原則: ,縮短貫通時間,減少工程量。 。 ,井下運輸、通風合理。 ,少占地,少壓煤。 。 ,含水層,較厚的沖積層,有煤和瓦斯突出危險的煤層。 。 ,便于維護和開拓。根據(jù)以上原則確定井筒及工業(yè)廣場位置如圖所示：（2）副井副井井筒采用立井開拓，圓形斷面， m2。井筒內(nèi)裝設(shè)井筒裝備一對3噸雙層單車普通罐籠，井壁采用混凝土支護方式，另外敷設(shè)排水管兩路，風管一路，消防灑水管路一路。此外尚有動力信號及通訊電纜等。井筒主要用于運人、提料。提升設(shè)備、矸石等。副井井筒斷面和井筒特征表分別見圖41和表41。副井井筒特征表 表41圖41 副井井筒斷面(1:50)主井：（1）主井主井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為6 m。井筒內(nèi)裝設(shè)安裝兩對8噸底卸式箕斗，井壁采用混凝土支護方式。主井主要用于提煤。主井井筒斷面和井筒特征表分別見圖42和表42。井筒特征表 表42圖42 主井井筒斷面(1:50)風井：風井除用作通風外，一般又可作安全出口。因此，風井井筒內(nèi)應(yīng)設(shè)置梯子間（圖43），井口布置包括、安全出口及風硐等，本礦井采用風硐平行與安全出口的布置方式（圖44）。圖43 風井井筒斷面（1:50） 開采水平的設(shè)計 水平高度的確定應(yīng)考慮如下因素根據(jù)水平服務(wù)年限 根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，為使每個開采水平有足夠的儲量保證服務(wù)年限，可按下式計算必須的階段高度。H=AKTsinα/（SMγC） (431)式中：H階段垂高，A礦井年產(chǎn)量，T水平服務(wù)年限，α階段內(nèi)煤層平均傾角，K儲量備用系數(shù)，S井田走向長度，M階段內(nèi)煤層累計厚度，γ煤的容重，；C采區(qū)回采率，—；本井田參數(shù)如下：礦井設(shè)計年產(chǎn)量A取300萬噸，根據(jù)設(shè)計規(guī)范定水平服務(wù)年限T取25年，階段內(nèi)煤層平均傾角α取9度，S取7200米， ，；計算得，階段垂高H為150米，取H為150米。根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造 煤層傾角不同對階段高度影響較大。急傾斜煤層因受采動影響階段不能太高，否則底板會風道難于維持，采區(qū)上下行人、運料、溜煤都比較困難，因此急傾斜煤層階段垂高一般比緩傾斜和傾斜煤層較小。水平或近水平煤層，階段高度的計算已無實際意義，應(yīng)按水平運輸大巷兩側(cè)盤區(qū)上、下山長度決定水平開采范圍的大小，并要保證水平服務(wù)年限。盤區(qū)上、下山長度根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，采用盤區(qū)準備時盤區(qū)上山長度一般不超過1500米，盤區(qū)下山不宜超過1000米。用盤區(qū)石門溜煤眼開采時盤區(qū)斜長可按條件而定。根據(jù)生產(chǎn)成本合理的階段高度應(yīng)使噸煤成本低，勞動生產(chǎn)率高。我國大多數(shù)礦井過去的階段高度偏小，水平儲量不足，造成接替緊張，增大了后期總工程量，使管理復(fù)雜化。一般階段高度增大，全井水平數(shù)目減少，水平儲量增加，分攤到每噸煤的折舊費減少。但階段斜長過大又會使一部分生產(chǎn)經(jīng)營費增加。 確定開采設(shè)計的較優(yōu)方案結(jié)合本井田的實際情況，在斷層F12以上的煤層傾角較小，都在200以下，在斷層F12以下的煤層傾角較大，都在200以上。礦井瓦斯和礦井涌水量都不大，且煤層局部受斷層切割，落差較大，故本井田比較適合上山式走向長壁開采。根據(jù)《設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，礦井第一水平服務(wù)年限不應(yīng)低于25年,該井田分為一個水平，在100米。 設(shè)計水平的巷道布置㈠ 對大巷布置的一般要求 大巷的主要任務(wù)是擔負煤矸、物料和人員的運輸，以及通風，排水、敷設(shè)管線。對大巷的基本要求方便運輸，利于掘進和維護，能滿足礦井的通風和安全的需要。根據(jù)礦井生產(chǎn)能力和地質(zhì)條件的不同，大巷可選不同的運輸設(shè)備和運輸方式，而不同的運輸設(shè)備又對大巷提出了不同的要求。1. 開采水平大巷的布置方式開采水平布置的核心問題是運輸大巷的布置。運輸大巷可有單煤層布置（稱分煤層運輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運輸大巷），或全煤組集中布置(稱集中運輸大巷)，主要根據(jù)煤層的數(shù)目和間距來定。采用集中或分組集中的基本出發(fā)點都是為了合理集中生產(chǎn)。但根據(jù)煤層間距大小不同，集中的程度也不一樣，間距近可以全部集中，間距遠則易分組集中。我國一些礦區(qū)的實際情況是層間距小于50m的煤層一般采用集中布置。，2＃和6＃間距平均40m。經(jīng)初步比較集中分組布置須掘進石門約2千米，分組集中布置須開掘大巷5千米。所以本井田采用集中分組布置。2. 運輸大巷布置的選則確定運輸大巷在煤組中的具體位置是與選擇運輸大巷的布置方式密切聯(lián)系的。由于運輸大巷不僅要為上水平開采的各煤層服務(wù)，還將作為開采下水平各煤層的總回風道，其總的使用期限達十余年至數(shù)十年，為便于維護和使用，應(yīng)不受開采各煤層的采動影響，一般將運輸大巷設(shè)在煤組的底板巖層中，有條件時，也可設(shè)在煤組底部煤質(zhì)堅硬圍巖穩(wěn)固的薄及中厚煤層中。（1） 煤層大巷 通常分煤層運輸大巷為煤層內(nèi)大巷，條件適宜的集中大巷有時也在煤層內(nèi)。大巷設(shè)在煤層內(nèi)，掘進施工容易，掘進速度快，有利于采用綜掘，沿煤掘進能進一步探明煤層賦存情況。但是煤層大巷也有下列缺點：① 煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高。② 當煤層起伏，褶曲較多時，如大巷沿一定坡度沿煤層掘進，則巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機車運行速度受到限制，將減低運輸能力。③ 為便于巷道維護，須在煤層大巷上下兩側(cè)各留4050m的煤柱，煤柱回收困難，資源損失大。④ 當煤層有自然發(fā)火危險時，一旦發(fā)火就必須封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受采動影響破壞，密閉效果不好，處理火災(zāi)更困難。從世界各國技術(shù)發(fā)展來看，煤層大巷是發(fā)展趨勢。就我國目前情況而言，在某些條件適合的情況下，可考慮使用煤層大巷：① 煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的小型礦井，尤其地方小煤礦或生產(chǎn)勘探井，煤層大巷對探明地質(zhì)情況、及早布置和準備采區(qū)有重要意義；② 井田走向長度不大或煤組中距其它煤層甚遠的單個薄或中厚煤層，儲量有限，服務(wù)年限不長。③ 煤系基底有近距離富含溶洞水的巖層，不宜布置底板巖層大巷，而該煤層又有較堅硬的頂板，有設(shè)置大巷的條件。④ 煤組底部有煤質(zhì)堅硬、圍巖穩(wěn)固、無自然發(fā)火危險的薄或中厚煤層，也可在該煤層中布置運輸大巷。（2） 巖層大巷巖層大巷能適應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造的變化，便于保持一定的坡度和方向。可在較長距離 內(nèi)直線布置，彎曲轉(zhuǎn)折少，利于提高列車運行速度和通過能力；巷道維護條件好，維護費用底，并可少留或不留煤柱，對預(yù)防火災(zāi)及安全生產(chǎn)也是有利的；另外巖石大巷布置比較靈活，有利于設(shè)置采區(qū)煤倉。巖石大巷的主要問題是巖石掘進工程量大，要求的掘進設(shè)備多，掘進速度慢。 井底車場 確定井底車場的形式㈠ 井底車場的選擇原則：1. 車場的通過能力，應(yīng)比礦井生產(chǎn)能力有30%以上的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；2. 調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交叉點少；3. 操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求；4. 井巷工程量小，建設(shè)投資?。槐阌诰S護；生產(chǎn)成本低；5. 施工方便，各井筒間、井底車場巷道與主要巷道間能迅速貫通，縮短建設(shè)時間。㈡ 井底車場的設(shè)計依據(jù)：1. 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及工作制度。本礦的設(shè)計年生產(chǎn)能力為300萬噸，年工作日為300天，兩班生產(chǎn)，一班準備，每日凈提升時間為14小時。2. 開拓方式。本礦采用立井開拓，立井延伸。3. 井筒。,裝備一對8噸雙箕斗；，裝備雙層單車（3噸）罐籠提升。4. 各種硐室的有關(guān)資料。5. 礦井沼氣涌出量及通風系統(tǒng)。6. 井上、下生產(chǎn)系統(tǒng)。7. 井底車場所處位置的地質(zhì)、水文地質(zhì)及礦井涌水量。根據(jù)以上條件，本井田設(shè)計采用立井刀把式車場，水平大巷采用ZK106/250型單機10噸架線式電機車，15節(jié)/車。 車場內(nèi)各種存車線長度計算 存車線長度的確定：（1） 底卸式礦車運煤的井底車場主井空、重車線長度：掘進煤集中在井底車場用翻車機處理時，由掘進煤列車空、重車線長度確定底卸式礦車空、重車線長度。（2） 副井進、出線長度：~。（3） 副井材料線設(shè)在出車側(cè)，即在副井出車線旁增設(shè)一股道，其長度：中型礦井應(yīng)容納5~10個以上材料車。 存車線長度的確定：（1） 主、副井空、重車線：主井空、重車線長度：L=mnl1+Nl2+l3=米 （4－4－1）取整數(shù)為123米。副井空、重車線長度：L=mnl1+Nl2+l3=米取整數(shù)為64米。式中： m列車數(shù)，副井取1列； n每列車的礦車數(shù)，按車組成計算確定，15輛； l1一個礦車帶緩沖器的長度，； N電機車數(shù)，臺； l2每臺電機車的長度，米； l3列車制動距離。（2） 材料車線： L=nl1=米 （4－4－2）式中 ： L材料存車線長度，米； n容納的材料車，10輛； l1一個材料車帶緩沖器的長度。（3） 人車線： 一般為一列車加15～20米。（4） 調(diào)車線長度： L=mnl1+Nl2+l3=米 （4－4－3）為取整數(shù)72米。 鋼軌、道岔及曲線巷道參數(shù)的選擇：（1） 鋼軌：井下運輸機車軸重一般超過礦車軸重，依據(jù)機車軸重選擇鋼軌軌型，q=5+aP （4－4－4）式中 ： q鋼軌單重，公斤/米； P機車軸重，； a系數(shù)，井下a=。經(jīng)計算，鋼軌單重需要18公斤/米。（2） 彎道半徑：以上運輸設(shè)備均采用600毫米軌距選擇，因此點機車行駛的彎道半徑選用12～15米，非電機車行駛的彎道半徑選用9～12米。（3） 道岔：1噸礦車的井底車場，選用4號道岔。3噸礦車的井底車場，選用5號道岔（包括渡線道岔）。當采用甩車方式調(diào)車時，作為甩車的道岔（包括渡線道岔），可選用5號道岔；不通行電機車的，可采用4號道岔。根據(jù)彎道半徑可以選擇道岔型號（見表49）。 道岔特征表 表49道岔名稱轍岔號曲線半徑（米）主要尺寸參數(shù)（毫米）圖示轍岔角（α）abLSL0DK624515單開道岔515325841427400——DX62451216渡線道岔412349634041329216006300 井底車場的調(diào)車方式固定式礦車采用甩車調(diào)車：電機車牽引重列車行至分車道岔前10～20米進行減速，并在行進中電機車與重列車摘鉤，電機車加速駛過分車道岔后，將道岔搬回原位，重列車借助慣性駛向重車線。底卸式礦車采用折返式調(diào)車方式：機車摘鉤、頂列車過卸載站。井底車場坡度設(shè)計：井底車場坡度可按表410選用。井底車場線路坡度 表410礦車種類車線名稱礦車運行線段礦車載重（噸）坡度（）]]固定式礦車副井進車線復(fù)式阻車器至單式阻車器　118~20（下坡）副井出車線罐籠邊緣至第一個材料車線道岔止118~20（下坡）回車線過空、重車17（上坡）底卸式礦車重車線33（下坡）卸載線30（下坡）空車線30~3（機車摘鉤、頂列車過卸載站） 井底車場的通過能力計算（1） 區(qū)段劃分：首先將井底車場線路繪制在1：500的平面圖上，并在圖中標出主要線路長度、道岔位置及其編號等，然后按下列原則把整個線路劃分為若干區(qū)段。 凡一臺電機車（或列車）未駛出之前，另一臺電機車（或列車）不能駛?cè)氲木€路，應(yīng)劃分為一個區(qū)段。 區(qū)段劃分時，必須考慮設(shè)置信號的合理性和可能性。 對通過線和有跟蹤列車（或電機車）形式的線路，區(qū)段劃分不宜太多、太密。（2） 調(diào)度作業(yè)程序及時間；電機車（或列車），附加時間取10秒。（3） 調(diào)度圖表：機車運行時間統(tǒng)計結(jié)果如下：煤列車由入場到出場的運行時間為287秒?；旌狭熊囉扇雸龅匠鰣龅倪\行時間為314秒。（4） 通過能