【文章內(nèi)容簡介】 適應傾角≤35176。滾筒直徑m牽引力kN330牽引速度m/min0～驅動方式交流變頻電牽引總裝機功率kW420供電電壓V1140設計生產(chǎn)能力t/h6002）工作面可彎曲刮板輸送機選型計算工作面刮板輸送機生產(chǎn)能力的選擇原則是保證采煤機采落的煤被全部運出，并留有一定的備用能力。工作面刮板輸送機的運輸能力應滿足Qc=KcKmKyQm式中：Qc——刮板輸送機應具有的運輸能力，t/h；Kc——采煤機截割速度不均衡系數(shù)，；Qm——采煤機平均落煤能力，300t/h；Km——采煤機與刮板輸送機同向運動時的修正系數(shù)，；Ky——運輸方向及傾角系數(shù)。Qc=300= t/h考慮工作面運輸條件差。采煤工作面設計選用國產(chǎn)SGB730/320型刮板輸送機。 刮板輸送機技術參數(shù)表項目單位技術參數(shù)型號SGB730/320輸送能力t/h650裝機功率kW1602設計敷設長度m200刮板鏈型式雙鏈供電電壓V1140/6603）運輸巷轉載機選型計算運輸巷轉載輸送機生產(chǎn)能力的選擇原則是保證采面運輸機的煤被全部運出，并留有一定的備用能力，同時有利于運輸巷可伸縮膠帶機安裝及工作面破碎機安裝。根據(jù)以上原則選用國產(chǎn)SZZ730/160型轉載機。 轉載機主要技術參數(shù)項目單位技術參數(shù)型號SZZ730/160輸送能力t/h650裝機功率kW160設計長度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)過對礦井鉆孔資料、施工實際揭煤情況以及頂、底板巖石物理力學參數(shù)的統(tǒng)計分析，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（局部為Ⅲ級），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?，移得走，并滿足工作面采高、傾角及通風等要求的原則，根據(jù)不同類（級）的頂?shù)装逅m應的支設，結合國內(nèi)外尤其是普采實踐經(jīng)驗和發(fā)展趨勢，設計確定礦井首采區(qū)一次采全高工作面，采用國產(chǎn)高強度兩柱支撐式支柱?！?m，～2m。支柱支護強度按經(jīng)驗公式計算：P=7mrcosα103式中：P――支柱支護強度，MPa；M――采高，按2m計；r――巖石容重，取r=；α――煤層傾角，取α=22176。計算結果如下：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算工作阻力，結合國內(nèi)類似條件生產(chǎn)礦井的開采實踐，礦井回采工作面選擇DW2530/100型單體液壓支柱。采面機頭機尾采用DW2530/“四組八梁”交替邁步進行支護，采煤工作面上下出口20m范圍內(nèi)，設臨時超前支護，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，選用HDJA—1000型金屬鉸接頂梁。順槽可伸縮膠帶輸送機選用DSJ80/30/75型，該機小時能力700t/h，功率75kW。工作面、。 工作面及順槽主要設備配備表序號設備名稱型號及規(guī)格單位主要技術參數(shù)數(shù)量備注使用備用小計1液壓支柱DW2530/100臺額定工作助力95kN，,支護高度13002500mm，中心距800mm。8016962采煤機MG180/420WDK臺420 kW113工作面刮板輸送機SGB730/320臺 320 kW114工作面刮板轉載機SZZ730/160臺160kW115順槽可伸縮膠帶機DSJ80/30/75臺B＝800、 75kW116乳化液泵站XRB2B80/35臺壓力35MPa，流量80L/min117噴霧泵站XPWB200/臺37kW118探水鉆ZY750臺2139煤層注水鉆機MYZ100Z臺1110連續(xù)牽引絞車SQ55臺55kW1111單體液壓支柱DW2530/100根3802002022012頂梁HDJA1000根4502002022013回柱絞車JH214臺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度取711m，預計回采工作面生產(chǎn)能力可達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)采煤技術及設備現(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》，設計在+1537m+1549m標高布置的11031回采工作面為首采工作面。因此，礦井投產(chǎn)時期首采工作面為150m。結合井田煤層的開采條件，為便于生產(chǎn)管理，礦井后期設計確定普采工作面長度為150m左右。（3）工作面年推進度普采面一般采用“三班采煤，一班檢修”的作業(yè)方式，采煤機每天割煤9刀，；按年工作日330天，普采工作面年推進度為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－工作面推進度，m/a；r－煤的容量，t/m3；C－工作面回采率，%。根據(jù)測算結果，普采工作面生產(chǎn)能力預計可達15～30萬噸/a。礦井初期只要裝備1個普采工作面，即可實現(xiàn)礦井30萬t/a的生產(chǎn)能力。根據(jù)礦區(qū)實際情況，結合礦井的具體條件，且考慮到業(yè)主煤炭生產(chǎn)技術、管理水平尚待進一步提高，設計確定首采區(qū)初期一個普采工作面實現(xiàn)生產(chǎn)能力為45萬噸/a。礦井開采薄煤層時，可考慮薄煤層開采配產(chǎn)達產(chǎn)。本次設計按6個月預抽時間作為設計依據(jù)，礦井應根據(jù)實際情況調(diào)整抽、掘、采平衡時間，在滿足抽采效果達標的前提下進行采、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，也沒有風景區(qū)，井田北端邊界線附近有村莊，設計已留設工業(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) 概述喜樂慶煤礦設計生產(chǎn)能力為45萬t/a，采用平硐斜井開拓方式，一采區(qū)采用主斜井運輸，布置在3號煤層內(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)有設備情況，對井下煤炭運輸方式，采用了膠帶機和刮板輸送機兩種運輸方式，采用膠帶輸送機刮板輸送機運輸與運輸相比具有以下優(yōu)點：（一）膠帶機可實現(xiàn)連續(xù)運輸，運輸能力大，效率高、運行費用低，對充分發(fā)揮工作面設備能力和進一步提高礦井能力有利，而刮板運輸?shù)姆沁B續(xù)性對機械化開采的適應性較差。（二）膠帶機運輸系統(tǒng)簡單，易于實現(xiàn)集中控制和管理，設備故障率較低。（三）礦井主采煤層分布相對集中，采用膠帶機運輸時，工作面煤炭經(jīng)運輸順槽至區(qū)段石門膠帶機可直達井下煤倉，在經(jīng)過煤倉通過主斜井強力皮帶運至地面煤場。（四）礦井以普采為主，采煤工作面產(chǎn)量比較集中，利用膠帶機運煤對工作面產(chǎn)量有保障。經(jīng)以上綜合分析比較后認為，設計確定井下煤炭運輸采用膠帶機運輸方式。設計結合采區(qū)開拓系統(tǒng)及采區(qū)巷道布置，礦井1526水平及以上的運輸方式仍采用原有設備運輸（），一采區(qū)運輸巷、運輸石門、主斜井，行人斜井行人采用架空乘人裝置運輸。 一采區(qū)主運輸設備配備表第二節(jié) 輔助運輸系統(tǒng)輔助運輸分為矸石、材料、設備運輸和人員運送。主要運輸巷道鋪設22kg/m的軌道和砼軌枕，其它采用軌道運輸?shù)南锏冷佋O22kg/m的軌道和木軌枕，軌距均為600mm。煤、矸、物運輸流向（1）采區(qū)內(nèi)煤流方向：回采工作面→運輸順槽→區(qū)段運輸石門（1526聯(lián)絡巷）→1526運輸大巷→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運輸巷→1526聯(lián)絡巷→運輸巷→使用地點。（3）掘進工作面煤（矸）運輸：開拓期：掘進工作面→運輸石門→1526聯(lián)絡巷→1526運輸大巷→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、設計依據(jù)（1）（）。，（）。（2）排水垂高：16211526=95m。（3）排水路線：+1526m標高以上礦井水（自流）→主、副水倉→管子道→行人斜井→→地面凈化站（經(jīng)處理達標后返井下使用或外排）。三、選型計算（1）正常和最大涌水量時工作水泵的最小排水能力1）正常涌水量時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）計算水泵所需揚程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、排水管管路損失揚程，經(jīng)計算hw=12m；——管路於積系數(shù)；1排水口富裕高度，取1m。根據(jù)以上計算利用該礦現(xiàn)有MD155305型水泵3臺，正常涌水時1臺工作，1臺備用，1臺檢修，最大涌水時2臺工作，配套電動機YB315S4，功率為110kW，電壓660V。 MD155305型多級水泵技術參數(shù)表型號流量(m3/h)總揚程(m)轉速 (r/min)電機功率(kW)電機電壓(kV)效率%必須汽蝕余量(m)MD155305155150295011075（3）管路直徑計算：1）排水管直徑計算==(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——許用應力，kgf/cm2，對無縫鋼管為800 kgf/cm2；A——考慮管路受腐蝕及管路制造誤差時的附加厚度，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）管路流速計算1）排水管流速計算=式中：D排——排水管內(nèi)徑。2）吸水管流速計算=式中：D吸吸水管內(nèi)徑。（5）管路揚程損失計算=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——管路計算長度，等于實際長度加底閥、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90度彎頭，3個閘閥，1個逆止閥， 2個單流三通，2個120度彎頭，1個異形管接。 管路計算長度表（6）確定水泵行動參數(shù)1）建立管網(wǎng)阻力特性方程式根據(jù)排水系統(tǒng)運行理論，管網(wǎng)阻力特性方程式如下：式中：H——排水泵所需揚程，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）管路淤積時排水系統(tǒng)管道阻力系數(shù)按下式計算；=式中：符號意義同前。管網(wǎng)阻力特性方程式為：（2）管路不淤積時排水系統(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型多級水泵管路淤積時工況點運行參數(shù)型號流量(m3/h)總揚程(m)轉速 (r/min)電機功率(kW)電壓(KV)效率%必須汽蝕余量(m)MD15530529508465 MD155305型多級水泵管路不淤積時工況點運行參數(shù)型號流量(m3/h)總揚程(m)轉速 (r/min)電機功率(kW)電壓(KV)效率%必須汽蝕余量(m)MD1553051432950（7）水泵工況點運行參數(shù)校核1）經(jīng)濟性校驗：水泵的工作點位于工業(yè)利用區(qū)內(nèi)，符合經(jīng)濟要求。2）穩(wěn)定性校驗：由特性曲線可知水泵在零流量時的壓頭值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）排水時間驗算（1）正常涌水時實際排水時間=＜20h，符合要求式中：Q——設計礦井正常涌水量，60m3/h；Qe——水泵的工況點流量。（2）最大涌水時