【文章內(nèi)容簡介】 ；井筒直徑井深565m凈斷面積井筒支護混凝土砌碹厚550mm充填混凝土厚50㎜基巖段毛斷面積 m2表土段毛斷面積 m2圖4—6 風井井筒斷面布置圖表45 井筒特征井型180萬t/a凈斷面積㎡井筒直徑5m基巖段毛斷面積㎡井深600m 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證本礦井設(shè)計采用折返式井底車場。井底車場形式的布置必須保證礦井的生產(chǎn)能力有足夠的富裕系數(shù)，考慮增產(chǎn)的可能性；操作安全，調(diào)車方便，符合規(guī)程規(guī)定。井底車場的形勢也取決于礦車的選擇，本礦井采用3t底卸式礦車，綜合原則和規(guī)定以及本礦的實際情況采用了設(shè)計的車場。 井底車場的布置（1）底卸式礦車的井底車場設(shè)計要注意調(diào)頭問題；（2）線路布置要有利于通風，盡量減少工程量以及少布置道岔和交岔點；（3）為保證運行安全，應盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上；確定存車線長度是井底車場設(shè)計中的重要問題。根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度：（1）大中型礦井的主井空、～；（2）副井空、重車線長度， ～；（3）材料車線長度，大中型礦井應能容納15～20個材料車；（4）；(1) 主井空、重車線，副井進、出車線L=mnLk+NLj+Lf式中 m——列車數(shù)目,列。 n——每列車的礦車數(shù)，輛。 Lk——每輛礦車帶緩沖器的長度，m。 N——機車數(shù),臺。 Lj——每臺機車的長數(shù)，m。Lf——附加長度，取10m。經(jīng)過計算，得L=15+1+10=(2) 材料車線有效長度L=ncLc+nsLs式中 nc——材料車數(shù)，輛。Lc——每輛材料車帶緩沖器的長度，m。ns——設(shè)備車數(shù)，臺。Ls——每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度，m。L=20+1=根據(jù)實際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長60m。 井底車場通過能力計算 礦井日產(chǎn)原煤5454t，每日運矸石量為5454=818t，日產(chǎn)掘進煤為5454=327t，3t底卸式礦車日運煤量為5454=5217t。3t底卸式礦車列車數(shù)為5127/（315）=114列。根據(jù)礦井矸石量與掘進煤的比例（15%/6%=5/2），每列矸石車與煤車載重之比為（15）/（11）=17/11，故符合要求，每日混合列車數(shù)為（818+327）/（15+11）=28（列）按公式計算：N=TaQ/式中 N——井底車場年通過能力，Mt。Ta——每年運輸工作時間等于礦井設(shè)計年工作日數(shù)與日生產(chǎn)時間的乘積，min。Q——每一調(diào)度循環(huán)進入井底車場的所有列車的凈載煤重，t；T——每一調(diào)度循環(huán)時間,min；——運輸不均衡系數(shù)；計算得：N=3301660153/(30)=，滿足設(shè)計規(guī)范要求。附表46 調(diào)度圖表及圖47井底車場線路布置圖。 井底車場主要硐室主井硐室主要有3t卸載硐室。 副井硐室主要有中央變電所和中央水泵房，負責全礦井的電和水。 其他硐室有機電硐室和柴油機硐室等。表46 調(diào)度圖表圖47 井底車場線路布置圖第99頁 共118頁 開采順序 沿井田走向的開采順序開采順序是指礦井采掘工作應有計劃、有步驟地按一定順序進行，做到采掘并舉，掘進先行，因此，要研究采煤和掘進安排特點，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定、合理的開采順序應滿足下列要求：、帶區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)；，最大限度地開采煤炭資源；，充分發(fā)揮機械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動生產(chǎn)率，簡化巷道布置；4. 降低掘進率，減少井巷工程量和基建投資。 沿井田傾向的開采順序根據(jù)該設(shè)計礦井的煤層分布及帶區(qū)劃分的具體情況，井田一翼開采，另一翼掘進。在工業(yè)廣場煤柱兩邊一翼布置首采工作面，另一翼布置掘進工作面，向雙翼由近及遠開采，這樣有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，有利于生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風、運輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計礦井的帶區(qū)劃分的具體情況，采用傾斜長壁開采，這樣可以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。 帶區(qū)接續(xù)計劃根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，合理的帶區(qū)接續(xù)，應滿足如下要求：、帶區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)，保證持續(xù)的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)；，最大限度采出煤炭資源；，充分發(fā)揮機械設(shè)備的能力，減少巷道維護費用；，有利于巷道的維護。帶區(qū)接續(xù)詳見表47 帶區(qū)接續(xù)表。表47 帶區(qū)接續(xù)表 三量控制情況礦井生產(chǎn)的準備工作包括水平開拓、采區(qū)準備和開切工作面三個階段。通常用三量來反映礦井采掘工程效果、生產(chǎn)準備情況和采掘關(guān)系。所以，搞好三量管理是保證生產(chǎn)正常接續(xù)、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。計算公式為：Q開=(LDQ地損 –Q呆滯)K式中 Q開——開拓煤量，t；L——煤層兩翼已開拓的傾斜長度，m；——帶區(qū)平均走向長，m；——開拓區(qū)煤層平均厚度，m；D——煤的視密度，t/m3 ；Q地損——地質(zhì)及水文地質(zhì)損失，Mt；Q呆滯——呆滯煤量，t；K ——采區(qū)采出率。本設(shè)計礦井的開拓煤量計算：Q開＝(16002000)= 計算公式為：Q準=(LhDQ地損 –Q呆滯)K 式中 Q準——準備煤量，Mt；L—— 帶區(qū)傾斜長度，m；H—— 帶區(qū)走向長度，m；——采區(qū)煤層平均厚度，m；本設(shè)計礦井準備煤量：Q準＝(16002000)=計算公式為：Q回 =LhMDK式中 Q回 ——回采煤量，Mt ； L——工作面走向可采長度，m； h——工作面傾斜可采長度，m； M——設(shè)計采高或采厚，m； K——工作面回采率。 Q回 =1601600=根據(jù)有關(guān)規(guī)定，開拓煤量、準備煤量、回采煤量都應該有一定的可采期。設(shè)計礦井可采期的計算：（1）開拓煤量可采期=期末開拓煤量/當年計劃產(chǎn)量或設(shè)計生產(chǎn)能力=247。（）=5a，滿足要求；（2）準備煤量可采期=期未準備煤量/當年平均月計劃產(chǎn)量或平均月計劃能力=247。（）=1a，滿足要求；（3）回采煤量可采期=期末回采煤量/當年平均月計劃回采量=（）=，滿足要求。經(jīng)過以上計算可“三量”及可采期滿足設(shè)計規(guī)范要求，可以移交生產(chǎn)。5帶區(qū)巷道布置及帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 帶區(qū)概述 設(shè)計帶區(qū)的位置及帶區(qū)煤柱本設(shè)計帶區(qū)為北部帶區(qū)，位于井田中部偏東北，北部以煤層露頭標高為界，南部以煤層露頭標高為界，東部、西部均以人為劃定邊界。走向長2000m，南北傾向長1600m。帶區(qū)內(nèi)留設(shè)的煤柱寬度為：帶區(qū)邊界30m，巖石大巷40m。 帶區(qū)地質(zhì)及煤層情況北二帶區(qū)煤層發(fā)育穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單。煤層頂?shù)装逡约毶皫r為主，頂?shù)装鍡l件穩(wěn)定，帶區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單，地下水涌出量285m3/h,。 帶區(qū)生產(chǎn)能力儲量及服務年限帶區(qū)煤層全部可采，,。采用傾向長壁采煤法采煤。帶區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度，工作面長度和推進度。一個采煤工作面產(chǎn)量A0（Mt/a)可由下式計算：A0 = L V0 M r C0式中 L——采煤工作面的長度，m；V0——工作面推進度，km；M——煤層厚度或采高，m；r——煤的密度 ，t/m3；C0——采煤工作面采出率，中厚煤層取95%。設(shè)計回采工作工藝為綜采。所以V0=330=。因此，一個采煤工作面產(chǎn)量為A0=1601584= 。帶區(qū)生產(chǎn)能力為 AB=K1K2ΕAi 式中 n——同時生產(chǎn)的采煤工作面數(shù)，取1；K1——帶區(qū)掘進出煤系數(shù)，；K2——工作面之間出煤影響系數(shù)。 本帶區(qū)采用1個工作面，AB== 本帶區(qū)儲量豐富，可采儲量為 MtTn=Z/（AC） 式中 Tn——帶區(qū)服務年限，a。Z——帶區(qū)可采儲量，Mt；A——帶區(qū)生產(chǎn)能力，Mt；C——儲量備用系數(shù)。P=（）=7a 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計大綱的要求，只對首采帶區(qū)進行詳細設(shè)計。為了減少初期工程量及初期投資，使礦井盡快投產(chǎn)，首先開采井田中央井筒附近的帶區(qū)。 首采帶區(qū)概況首采帶區(qū)靠近工業(yè)廣場，位于階段大巷的兩側(cè)。帶區(qū)走向長度為2000m，傾斜長度不均。帶區(qū)內(nèi)劃分為11個傾斜分帶，組成一個統(tǒng)一的采準系統(tǒng)。根據(jù)邢臺礦現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗，各分帶之間留設(shè)20m窄小煤柱，設(shè)置區(qū)段保護煤柱。 采煤方法及工作面長度的確定，煤質(zhì)中硬，煤層內(nèi)裂隙發(fā)育，煤層傾角平緩，適宜采用綜合機械化一次采全高采煤法。因此，設(shè)計的采煤方法為傾斜長壁一次采全高綜合機械化采煤法。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：綜采面長度一般不小于150220m。結(jié)合本礦井的實際情況，確定綜采工作面的長度為160m。 巷道布置1．帶區(qū)巷道布置在東翼運輸大巷北側(cè)各40m處設(shè)停采線。首采帶區(qū)由11個傾斜分帶聯(lián)合布置。在大巷一側(cè)掘帶區(qū)車場與帶區(qū)煤層運料平巷溝通；在回風大巷一側(cè)掘帶區(qū)回風斜巷與帶區(qū)煤層運煤平巷貫通。帶區(qū)煤層運料平巷和帶區(qū)煤層運煤平巷與各分帶運輸斜巷和分帶軌道斜巷聯(lián)通（具體見帶區(qū)巷道布置圖）。2．工作面巷道布置首采工作面開切眼、分帶軌道斜巷和分帶運輸斜巷均沿煤頂板布置在煤層中，兩分帶斜巷相互平行且與切眼垂直（具體見帶區(qū)巷道布置圖）。1－運輸大巷 2－回風大巷 3－分帶進風巷4－聯(lián)絡巷 5－帶區(qū)煤倉6－分帶回風斜巷 7－分帶運輸斜巷8－帶區(qū)車場9－帶區(qū)變電所 10回風斜巷 圖5—2 帶區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)運煤系統(tǒng)綜采工作面→分帶運輸巷→帶區(qū)煤倉→東翼運輸大巷→井底煤倉→主井→地面。輔助運輸系統(tǒng)（1）分帶軌道斜巷側(cè)地面副井井底車場東翼軌道大巷帶區(qū)車場分帶軌道斜巷（2）分帶運輸斜巷側(cè)地面副井井底車場東翼軌道大巷帶區(qū)車場分帶運輸斜巷運矸系統(tǒng)巖石掘進工作面→小礦車→軌道大巷→井底車場→副井→地面行人地面副井井底車場東翼軌道大巷帶區(qū)車場帶區(qū)煤層運料平巷各個工作地點供電系統(tǒng)高壓電纜由井底中央變電所經(jīng)軌道大巷至帶區(qū)變電所，降壓后由低壓電纜分別送到回采和掘進工作面附近的配電站，以及膠帶運輸機和絞車房等用電地點。供水系統(tǒng)采掘工作面和運輸機巷及運輸機轉(zhuǎn)載點所需要的防塵噴霧用水，由副井的供水管下井，然后送至各個用水地點。 巷道掘進方法帶區(qū)內(nèi)巷道主要有三種：巖巷、煤巷和半煤巖巷。掘進帶區(qū)車場時，采用鉆爆法施工，掛腰線掘進；掘進煤巷和半煤巖巷時，采用配套綜掘設(shè)備進行落、裝煤巖，通過橋式膠帶轉(zhuǎn)載機和可伸縮帶式輸送機運輸煤巖。分帶軌道斜巷和分帶運輸斜巷設(shè)區(qū)段保護煤柱12m。本設(shè)計所選用的配套綜掘設(shè)備主要為：S150型掘進機，QZP―160A型轉(zhuǎn)載機，SSJ800/240I型可伸縮膠帶輸送機。各設(shè)備技術(shù)特征見表5—表5—2。表5—1 綜掘設(shè)備技術(shù)特征表（一）型號：S150J總體長度：9m總體寬度：總體高度：總重：40t臥底深度：260mm爬坡能力：177。18176。截割硬度：≤80MPa截割范圍高度：寬度：面積：23m2截割部截割頭形狀：圓錐臺形截割頭轉(zhuǎn)數(shù)：46/23rpm截割頭伸縮量：550mm電動機：150/80KW隔爆，雙速切換，水冷方式噴霧：內(nèi)外噴霧方式鏟板部裝載形式：三齒星輪式轉(zhuǎn)載寬度：耙抓轉(zhuǎn)數(shù)：27rpm裝載能力：原動機：液壓馬達18KW表5—2 綜掘設(shè)備技術(shù)特征表（二）可伸縮帶式輸送機型號SSJ800/240I輸送帶類型阻燃那輸送帶輸送能力（t/h）250寬度(mm)800輸送長度(m)1000機頭外形尺寸(長寬高 mm)57101961142帶速(m/s)2機尾外形尺寸(長寬高 mm)162921394655傳動滾筒直徑(mm)500質(zhì)量（t）托輥直徑(mm)108電動機型號JDSB—40貯帶長度(m)100功率(kW)40機尾搭接長度(m)12電壓（V）380/660機尾搭接處軌距(mm)1100制造廠家淮南煤機廠 確定帶區(qū)車場的形式、線路布置和調(diào)車方式根據(jù)裝車站所在的位置不同，大巷裝車站線路又分為通過式和盡頭式兩種。由于本帶區(qū)位于位于井田中央，因此裝車站線路選為大巷通過式。帶區(qū)下部車場因為本帶區(qū)傾角較小，所以采用頂板繞道。，通過雙速絞車提升；絞車房設(shè)在帶區(qū)回風系統(tǒng)中；分帶軌道斜巷內(nèi)采用無極繩絞車牽引礦車或采用絞車牽引進行輔助運輸。帶區(qū)下部車場長度為20m，上部車場為15m，斜坡水平投影為90m，坡度為18度，豎曲線半徑，因所選軌道軌距為600mm，則取R=12m，下部車場存車為7個礦車，上部存車為5個礦車。2 .帶區(qū)車場的調(diào)車方式裝滿設(shè)備和材料的小礦車或材料車由電機車牽引從軌道大巷進入帶區(qū)車場。在帶區(qū)車場下部停車線上，礦車與電機車脫鉤，小礦車和材料車通過提升絞車提至平車場的平臺摘鉤，然后沿著礦車行進方向進入帶區(qū)煤層運料平巷。 帶區(qū)煤倉形式容量及支護1. 煤倉形式由于本帶區(qū)采用溜煤眼溜煤，煤倉高度不會受到限制，所以煤倉形式采用垂直式。由于圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護，施工方便，施工速度快。因此，垂直煤倉為圓形斷面，自由降落式。2. 煤倉容量1．帶區(qū)選用的是垂直式煤倉，主要優(yōu)缺點是倉體受力性能好，較少發(fā)生填塞現(xiàn)