【文章內(nèi)容簡介】 適應(yīng)傾角≤35176。滾筒直徑m牽引力kN330牽引速度m/min0～驅(qū)動(dòng)方式交流變頻電牽引總裝機(jī)功率kW420供電電壓V1140設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力t/h6002）工作面可彎曲刮板輸送機(jī)選型計(jì)算工作面刮板輸送機(jī)生產(chǎn)能力的選擇原則是保證采煤機(jī)采落的煤被全部運(yùn)出，并留有一定的備用能力。工作面刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)滿足Qc=KcKmKyQm式中：Qc——刮板輸送機(jī)應(yīng)具有的運(yùn)輸能力，t/h；Kc——采煤機(jī)截割速度不均衡系數(shù)，；Qm——采煤機(jī)平均落煤能力，300t/h；Km——采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)同向運(yùn)動(dòng)時(shí)的修正系數(shù)，；Ky——運(yùn)輸方向及傾角系數(shù)。Qc=300= t/h考慮工作面運(yùn)輸條件差。采煤工作面設(shè)計(jì)選用國產(chǎn)SGB730/320型刮板輸送機(jī)。 刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表項(xiàng)目單位技術(shù)參數(shù)型號(hào)SGB730/320輸送能力t/h650裝機(jī)功率kW1602設(shè)計(jì)敷設(shè)長度m200刮板鏈型式雙鏈供電電壓V1140/6603）運(yùn)輸巷轉(zhuǎn)載機(jī)選型計(jì)算運(yùn)輸巷轉(zhuǎn)載輸送機(jī)生產(chǎn)能力的選擇原則是保證采面運(yùn)輸機(jī)的煤被全部運(yùn)出，并留有一定的備用能力，同時(shí)有利于運(yùn)輸巷可伸縮膠帶機(jī)安裝及工作面破碎機(jī)安裝。根據(jù)以上原則選用國產(chǎn)SZZ730/160型轉(zhuǎn)載機(jī)。 轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目單位技術(shù)參數(shù)型號(hào)SZZ730/160輸送能力t/h650裝機(jī)功率kW160設(shè)計(jì)長度m25供電電壓V1140/6604）液壓支柱選型按照我國現(xiàn)行“緩傾斜煤層工作面頂板分類方案”及“緩傾斜煤層工作面底板分類方案”，經(jīng)過對(duì)礦井鉆孔資料、施工實(shí)際揭煤情況以及頂、底板巖石物理力學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，礦井煤層頂板底板均以泥巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，直接頂多為Ⅱ類（局部Ⅱ類），老頂多為Ⅱ級(jí)（局部為Ⅲ級(jí)），煤層屬中硬煤層，因此采場基本屬“三軟”環(huán)境。本著支柱要能頂?shù)米。频米?，并滿足工作面采高、傾角及通風(fēng)等要求的原則，根據(jù)不同類（級(jí)）的頂?shù)装逅m應(yīng)的支設(shè)，結(jié)合國內(nèi)外尤其是普采實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)確定礦井首采區(qū)一次采全高工作面，采用國產(chǎn)高強(qiáng)度兩柱支撐式支柱?！?m，～2m。支柱支護(hù)強(qiáng)度按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：P=7mrcosα103式中：P――支柱支護(hù)強(qiáng)度，MPa；M――采高，按2m計(jì)；r――巖石容重，取r=；α――煤層傾角，取α=22176。計(jì)算結(jié)果如下：P＝72cos22176。103＝，液壓支柱工作阻力為95kN。根據(jù)煤層厚度，采高、頂?shù)装鍘r性類別、頂板管理方式以及液壓支柱計(jì)算工作阻力，結(jié)合國內(nèi)類似條件生產(chǎn)礦井的開采實(shí)踐，礦井回采工作面選擇DW2530/100型單體液壓支柱。采面機(jī)頭機(jī)尾采用DW2530/“四組八梁”交替邁步進(jìn)行支護(hù)，采煤工作面上下出口20m范圍內(nèi)，設(shè)臨時(shí)超前支護(hù)，其中距采煤工作面前20m采用雙排DW2530/100型外注式單體液壓支柱支護(hù)，選用HDJA—1000型金屬鉸接頂梁。順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)選用DSJ80/30/75型，該機(jī)小時(shí)能力700t/h，功率75kW。工作面、。 工作面及順槽主要設(shè)備配備表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格單位主要技術(shù)參數(shù)數(shù)量備注使用備用小計(jì)1液壓支柱DW2530/100臺(tái)額定工作助力95kN，,支護(hù)高度13002500mm，中心距800mm。8016962采煤機(jī)MG180/420WDK臺(tái)420 kW113工作面刮板輸送機(jī)SGB730/320臺(tái) 320 kW114工作面刮板轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ730/160臺(tái)160kW115順槽可伸縮膠帶機(jī)DSJ80/30/75臺(tái)B＝800、 75kW116乳化液泵站XRB2B80/35臺(tái)壓力35MPa，流量80L/min117噴霧泵站XPWB200/臺(tái)37kW118探水鉆ZY750臺(tái)2139煤層注水鉆機(jī)MYZ100Z臺(tái)1110連續(xù)牽引絞車SQ55臺(tái)55kW1111單體液壓支柱DW2530/100根3802002022012頂梁HDJA1000根4502002022013回柱絞車JH214臺(tái)17 kW11第三節(jié) 回采工作面生產(chǎn)能力一、回采工作面生產(chǎn)能力論證根據(jù)資源勘探報(bào)告，礦井可采煤層有8層，礦井中厚煤層有111126，礦井普采工作面年進(jìn)度取711m，預(yù)計(jì)回采工作面生產(chǎn)能力可達(dá)15～30萬噸/a，是可以滿足礦井生產(chǎn)能力要求的。二、回采工作面生產(chǎn)能力計(jì)算（1）工作面采高根據(jù)已確定的采煤工藝和目前國內(nèi)采煤技術(shù)及設(shè)備現(xiàn)狀，采用一次采全高方式回采，其平均采高與煤層平均厚度相一致。（2）工作面長度根據(jù)《盤縣石橋喜樂慶煤礦采掘工程平面圖》，設(shè)計(jì)在+1537m+1549m標(biāo)高布置的11031回采工作面為首采工作面。因此，礦井投產(chǎn)時(shí)期首采工作面為150m。結(jié)合井田煤層的開采條件，為便于生產(chǎn)管理，礦井后期設(shè)計(jì)確定普采工作面長度為150m左右。（3）工作面年推進(jìn)度普采面一般采用“三班采煤，一班檢修”的作業(yè)方式，采煤機(jī)每天割煤9刀，；按年工作日330天，普采工作面年推進(jìn)度為1782m。（4）工作面單產(chǎn)根據(jù)上述確定的回采工作面參數(shù)，按年推進(jìn)度測算首采工作面單產(chǎn)。A=103IhLrC式中：A－工作面單產(chǎn)，萬t/a；I－工作面長度，m；h－采高，m。L－工作面推進(jìn)度，m/a；r－煤的容量，t/m3；C－工作面回采率，%。根據(jù)測算結(jié)果，普采工作面生產(chǎn)能力預(yù)計(jì)可達(dá)15～30萬噸/a。礦井初期只要裝備1個(gè)普采工作面，即可實(shí)現(xiàn)礦井30萬t/a的生產(chǎn)能力。根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況，結(jié)合礦井的具體條件，且考慮到業(yè)主煤炭生產(chǎn)技術(shù)、管理水平尚待進(jìn)一步提高，設(shè)計(jì)確定首采區(qū)初期一個(gè)普采工作面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力為45萬噸/a。礦井開采薄煤層時(shí)，可考慮薄煤層開采配產(chǎn)達(dá)產(chǎn)。本次設(shè)計(jì)按6個(gè)月預(yù)抽時(shí)間作為設(shè)計(jì)依據(jù)，礦井應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整抽、掘、采平衡時(shí)間，在滿足抽采效果達(dá)標(biāo)的前提下進(jìn)行采、掘作業(yè)。第四節(jié) 三下采煤及村莊搬遷規(guī)劃開采范圍內(nèi)無大型建筑、鐵路、水庫，也沒有風(fēng)景區(qū)，井田北端邊界線附近有村莊，設(shè)計(jì)已留設(shè)工業(yè)場地煤柱和村莊煤柱。第七章 礦井生產(chǎn)系統(tǒng)第一節(jié) 概述喜樂慶煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為45萬t/a，采用平硐斜井開拓方式，一采區(qū)采用主斜井運(yùn)輸，布置在3號(hào)煤層內(nèi)，采區(qū)生產(chǎn)能力為30萬t/a。根據(jù)一采巷道布置及礦井現(xiàn)有設(shè)備情況，對(duì)井下煤炭運(yùn)輸方式，采用了膠帶機(jī)和刮板輸送機(jī)兩種運(yùn)輸方式，采用膠帶輸送機(jī)刮板輸送機(jī)運(yùn)輸與運(yùn)輸相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：（一）膠帶機(jī)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，效率高、運(yùn)行費(fèi)用低，對(duì)充分發(fā)揮工作面設(shè)備能力和進(jìn)一步提高礦井能力有利，而刮板運(yùn)輸?shù)姆沁B續(xù)性對(duì)機(jī)械化開采的適應(yīng)性較差。（二）膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)簡單，易于實(shí)現(xiàn)集中控制和管理，設(shè)備故障率較低。（三）礦井主采煤層分布相對(duì)集中，采用膠帶機(jī)運(yùn)輸時(shí)，工作面煤炭經(jīng)運(yùn)輸順槽至區(qū)段石門膠帶機(jī)可直達(dá)井下煤倉，在經(jīng)過煤倉通過主斜井強(qiáng)力皮帶運(yùn)至地面煤場。（四）礦井以普采為主，采煤工作面產(chǎn)量比較集中，利用膠帶機(jī)運(yùn)煤對(duì)工作面產(chǎn)量有保障。經(jīng)以上綜合分析比較后認(rèn)為，設(shè)計(jì)確定井下煤炭運(yùn)輸采用膠帶機(jī)運(yùn)輸方式。設(shè)計(jì)結(jié)合采區(qū)開拓系統(tǒng)及采區(qū)巷道布置，礦井1526水平及以上的運(yùn)輸方式仍采用原有設(shè)備運(yùn)輸（），一采區(qū)運(yùn)輸巷、運(yùn)輸石門、主斜井，行人斜井行人采用架空乘人裝置運(yùn)輸。 一采區(qū)主運(yùn)輸設(shè)備配備表第二節(jié) 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)輔助運(yùn)輸分為矸石、材料、設(shè)備運(yùn)輸和人員運(yùn)送。主要運(yùn)輸巷道鋪設(shè)22kg/m的軌道和砼軌枕，其它采用軌道運(yùn)輸?shù)南锏冷佋O(shè)22kg/m的軌道和木軌枕，軌距均為600mm。煤、矸、物運(yùn)輸流向（1）采區(qū)內(nèi)煤流方向：回采工作面→運(yùn)輸順槽→區(qū)段運(yùn)輸石門（1526聯(lián)絡(luò)巷）→1526運(yùn)輸大巷→井下煤倉→主斜井→地面煤場。（2）材料流向：地面→副斜井→一采區(qū)軌道上山→1526軌道石門→1526運(yùn)輸巷→1526聯(lián)絡(luò)巷→運(yùn)輸巷→使用地點(diǎn)。（3）掘進(jìn)工作面煤（矸）運(yùn)輸：開拓期：掘進(jìn)工作面→運(yùn)輸石門→1526聯(lián)絡(luò)巷→1526運(yùn)輸大巷→煤倉→主斜井→地面→排矸場。第三節(jié) 排水系統(tǒng)一、排水方式該采區(qū)為綜合開拓，在+1526m水平布置主、副水倉，并建水泵房集中排水系統(tǒng)，井下涌水經(jīng)行人斜井管道直接排至地面+1612m井下水處理站。二、設(shè)計(jì)依據(jù)（1）（）。，（）。（2）排水垂高：16211526=95m。（3）排水路線：+1526m標(biāo)高以上礦井水（自流）→主、副水倉→管子道→行人斜井→→地面凈化站（經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后返井下使用或外排）。三、選型計(jì)算（1）正常和最大涌水量時(shí)工作水泵的最小排水能力1）正常涌水量時(shí)工作水泵的最小排水能力＝72（m3/h）式中：Qr——礦井正常涌水量，60m3/h。2）最大涌水量時(shí)工作水泵的最小排水能力＝168（m3/h）式中：Qrm——礦井最大涌水量，140m3/h。（2）計(jì)算水泵所需揚(yáng)程HB＝Hp+H吸+＋1＝86+5+＋1＝(m)式中：Hp——排水高度，86m；H吸——吸水高度，5m；hw——吸、排水管管路損失揚(yáng)程，經(jīng)計(jì)算hw=12m；——管路於積系數(shù)；1排水口富裕高度，取1m。根據(jù)以上計(jì)算利用該礦現(xiàn)有MD155305型水泵3臺(tái)，正常涌水時(shí)1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，1臺(tái)檢修，最大涌水時(shí)2臺(tái)工作，配套電動(dòng)機(jī)YB315S4，功率為110kW，電壓660V。 MD155305型多級(jí)水泵技術(shù)參數(shù)表型號(hào)流量(m3/h)總揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速 (r/min)電機(jī)功率(kW)電機(jī)電壓(kV)效率%必須汽蝕余量(m)MD155305155150295011075（3）管路直徑計(jì)算：1）排水管直徑計(jì)算==(m)式中：Q額——所選水泵的額定流量，155m3/h；V排——最有利管徑的流速，；2）排水管壁厚計(jì)算=，式中：P——管子內(nèi)部水的壓力kgf/cm2，15kgf/cm2；Dg——管子內(nèi)徑cm，15cm；Rk——許用應(yīng)力，kgf/cm2，對(duì)無縫鋼管為800 kgf/cm2；A——考慮管路受腐蝕及管路制造誤差時(shí)的附加厚度，cm，；；利用煤礦現(xiàn)安裝的φ159，外徑159mm。3）吸水管直徑計(jì)算D吸=D排+25=159+25=184mm，利用煤礦現(xiàn)安裝的φ2006mm的無縫鋼管，外徑200mm，壁厚6mm。（4）管路流速計(jì)算1）排水管流速計(jì)算=式中：D排——排水管內(nèi)徑。2）吸水管流速計(jì)算=式中：D吸吸水管內(nèi)徑。（5）管路揚(yáng)程損失計(jì)算=式中：λ——水與管壁摩擦阻力系數(shù)，查表λ=；d排——排水管直徑，d排=；v排——排水管流速，v排=；g——重力加速度，g= m/s2；Lj——管路計(jì)算長度，等于實(shí)際長度加底閥、逆止閥、閘閥、彎頭、異形管、三通等附件的等值長度，m；。根據(jù)排水系統(tǒng)，管路附件有2個(gè)90度彎頭，3個(gè)閘閥，1個(gè)逆止閥， 2個(gè)單流三通，2個(gè)120度彎頭，1個(gè)異形管接。 管路計(jì)算長度表（6）確定水泵行動(dòng)參數(shù)1）建立管網(wǎng)阻力特性方程式根據(jù)排水系統(tǒng)運(yùn)行理論，管網(wǎng)阻力特性方程式如下：式中：H——排水泵所需揚(yáng)程，m；Hs——水泵吸水管吸水面與排水管出水口高差，m；HS＝86＋5＝91m；R——排水系統(tǒng)管道阻力系數(shù)，Q——水泵額定流量，m3/h，Q=155m3/h（1）管路淤積時(shí)排水系統(tǒng)管道阻力系數(shù)按下式計(jì)算；=式中：符號(hào)意義同前。管網(wǎng)阻力特性方程式為：（2）管路不淤積時(shí)排水系統(tǒng)管道阻力系數(shù)：管網(wǎng)阻力特性方程式為：2）作管網(wǎng)阻力特性曲線 根據(jù)及方程式，在MD155305型水泵的性能曲線上按同一比例畫作Q－H圖得管網(wǎng)阻力特性曲線。 管網(wǎng)特性曲線圖 MD155305型多級(jí)水泵管路淤積時(shí)工況點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)型號(hào)流量(m3/h)總揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速 (r/min)電機(jī)功率(kW)電壓(KV)效率%必須汽蝕余量(m)MD15530529508465 MD155305型多級(jí)水泵管路不淤積時(shí)工況點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)型號(hào)流量(m3/h)總揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速 (r/min)電機(jī)功率(kW)電壓(KV)效率%必須汽蝕余量(m)MD1553051432950（7）水泵工況點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)校核1）經(jīng)濟(jì)性校驗(yàn)：水泵的工作點(diǎn)位于工業(yè)利用區(qū)內(nèi)，符合經(jīng)濟(jì)要求。2）穩(wěn)定性校驗(yàn)：由特性曲線可知水泵在零流量時(shí)的壓頭值H0＝168m，排水系統(tǒng)測地高度HS＝91m。由于Hs＜，168＝＞HS＝91m，故水泵能穩(wěn)定工作。3）吸上真空度校核由廠家提供的資MD15530。吸上真空度符合要求。4）排水時(shí)間驗(yàn)算（1）正常涌水時(shí)實(shí)際排水時(shí)間=＜20h，符合要求式中：Q——設(shè)計(jì)礦井正常涌水量，60m3/h；Qe——水泵的工況點(diǎn)流量。（2）最大涌水時(shí)