【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)裝備一個(gè)單層 4 繩非標(biāo)罐籠和一個(gè)平衡錘，鋪設(shè)兩一趟壓風(fēng)管、動(dòng)力電纜及通訊電纜，預(yù)留一趟瓦斯抽放管位置。罐道采用 200180 整體軋制冷彎方罐道，通過托架固定在井壁上。井筒斷面布置見圖 45。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書14圖 45 副立井井筒端面圖（4）回風(fēng)立井回風(fēng)立井凈斷面 ,深度 。用于全礦井的回風(fēng)。井筒斷面見圖 46。圖 46 回風(fēng)立井?dāng)嗝鎴D河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書15副立井、回風(fēng)立井為混凝土井壁，采用普通法施工。副斜井、主斜井所穿的第四系表土層厚度 ，為黃土。采用普通法施工。表土段明槽開挖部分采用現(xiàn)澆混凝土施工，基巖段均采用錨噴支護(hù)。主斜井表土段支護(hù)厚度為 500mm，基巖段噴射混凝土厚度為 150mm；副斜井表土段支護(hù)厚度為 354mm，基巖段噴射混凝土厚度為 150mm；副立井、回風(fēng)立井表土段及基巖風(fēng)化帶支護(hù)厚度為 550mm，基巖段支護(hù)厚度為 450mm。 井底車場(chǎng)和硐室礦井為斜井、立井混合開拓，煤炭由主斜井膠帶輸送機(jī)運(yùn)至地面；大型設(shè)備和管道等長材經(jīng)副斜井運(yùn)至井底，在副斜井井底車場(chǎng)換裝，由無軌膠輪車運(yùn)至盤區(qū)；3t 以下設(shè)備、材料和人員由副立井下井直接由膠輪車運(yùn)至盤區(qū)；少量矸石由鏟斗車卸入矸石倉由副斜井提升至地面。根據(jù)礦井開拓方式，主斜井、副斜井、副立井、回風(fēng)立井和大巷的相對(duì)位置關(guān)系，結(jié)合井底見煤標(biāo)高，確定副斜井井底車場(chǎng)標(biāo)高為+560m。為實(shí)現(xiàn)換裝和膠輪車調(diào)運(yùn)靈活的需要，在車場(chǎng)的端部設(shè)換裝站，并在換裝站兩端設(shè)通道通往輔助運(yùn)輸大巷。井底車場(chǎng)進(jìn)、出車線長度確定為 40m，矸石車存車線長度確定為 40m，調(diào)車線長度確定為 50m。副斜井井底車場(chǎng)內(nèi)設(shè) 1 臺(tái)蓄電池機(jī)車（軌道）進(jìn)行調(diào)車。車場(chǎng)內(nèi)的材料、設(shè)備、集裝箱平板車由蓄電池機(jī)車牽引駛?cè)胝{(diào)車線，摘掛鉤頂推重車進(jìn)入換裝站，大巷來的膠輪車直接進(jìn)入換裝站換裝。由于副斜井井底車場(chǎng)僅承擔(dān)礦井輔助運(yùn)輸?shù)牟糠止δ?，車?chǎng)通過能力富裕較大。副立井通過馬頭門直接與輔助運(yùn)輸大巷聯(lián)系，其井底標(biāo)高按井筒見煤標(biāo)高+545m 考慮，副立井井底車場(chǎng)設(shè)膠輪車行車通道。回風(fēng)立井通過馬頭門直接與總回風(fēng)大巷聯(lián)系，井底標(biāo)高按井筒見煤標(biāo)高+ 考慮，不設(shè)車場(chǎng)。副斜井井底車場(chǎng)附近硐室主要有：井底換裝站、膠帶機(jī)頭硐室及聯(lián)絡(luò)巷、機(jī)頭變電所、爆破材料庫、主變電所、主排水泵房、中央水倉、膠輪車檢修、加油硐室、河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書16消防材料庫等；主斜井井底有井底煤倉及裝載硐室；副立井井底車場(chǎng)附近設(shè)有調(diào)度室、等候室等。（1）井底煤倉主斜井井底設(shè)一個(gè)煤倉，為圓形斜倉，凈直徑 ，煤倉上口標(biāo)高為+，裝載硐室底板標(biāo)高為+ ，經(jīng)計(jì)算煤倉有效容量為 1900t。大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力為 3200t/h，主斜井輸送機(jī)運(yùn)輸能力為 2500t/h，兩者之差為700t/h，故主斜井井底煤倉的設(shè)置有利于主斜井運(yùn)力的緩解。必要時(shí)可增設(shè)一個(gè)井底煤倉。主斜井井底煤倉的布置均采用上裝式，通過主斜井井底繞道清理撒煤。（2）水倉布置及清理井底水倉布置在主斜井井底繞道東側(cè)，入口與繞道相連。礦井的正常涌水量為1130m3/h，最大涌水量為 1808m3/h，按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定，所需水倉有效容量應(yīng)為：Qo＝2(1130+3000)=8260m 3設(shè)計(jì)水倉長度 936m，凈斷面積 。故設(shè)計(jì)水倉容量有足夠一定的富裕，滿足規(guī)程要求。水倉采用水倉清理機(jī)進(jìn)行清理，煤泥裝入礦車，由副斜井提至地面處理。（3）井下爆破材料庫井下爆破材料庫設(shè)在副斜井井底大巷西側(cè)，距離大巷間距符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。庫房形式設(shè)計(jì)為壁槽式。由于井下絕大部分巷道沿煤層布置，并由連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)，火藥用量較少，設(shè)計(jì)容量為 900kg。爆破材料庫采用混凝土砌碹支護(hù)，設(shè)專用回風(fēng)道與總回風(fēng)大巷相通。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書175 準(zhǔn)備方式 盤區(qū)布置 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)的盤區(qū)數(shù)目、位置及工作面生產(chǎn)能力本礦井初期開采的 3 號(hào)煤層，平均厚度 ，賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層傾角一般 5176。左右，頂?shù)装鍘r性好，開采技術(shù)條件優(yōu)越。為充分發(fā)揮礦區(qū)厚煤層的資源優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)推薦礦井移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)共布置 1 個(gè)盤區(qū) 1 個(gè)綜采長壁工作面另配備 2 個(gè)連續(xù)采煤機(jī)來保證礦井產(chǎn)量。本著早出煤早見效的原則，確定初期盤區(qū)布置在西一盤區(qū)，裝備兩個(gè)大采高綜采長壁工作面，見平面圖 51 以及剖面圖 52。 按推進(jìn)度（或日循環(huán)數(shù)）計(jì)算產(chǎn)量礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，共布置 1 個(gè)盤區(qū)，1 個(gè)大采高綜采工作面，回采工作面長度為 。工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算： Q＝300LBNMrC 式中：Q 工作面的生產(chǎn)能力， t/a； 300年工作日，d； L工作面長度，取 ； B采煤機(jī)截深，取 ； N日循環(huán)數(shù) 14，個(gè)； M采高，取 ； r煤的實(shí)體容重，；C回采率，取 93％。達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)工作面特征見表 51。表 51 達(dá)產(chǎn)時(shí)工作面特征表盤區(qū) 煤層工作面 平均采高(m) 長度(m) 年推進(jìn)度(m) 生產(chǎn)能力（Mt/a）西一 3 號(hào)煤層 3633 5．28連續(xù)采煤機(jī)（2 套）2合計(jì) 3633 河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書18 開采順序礦井初期只開采 3 號(hào)煤層，實(shí)行“大剝皮”回采；待將來隨著煤炭洗加工技術(shù)的提高，15 號(hào)煤層符合國家煤炭開采政策時(shí)另行布置開拓系統(tǒng)進(jìn)行回采。礦井盤區(qū)內(nèi)各工作面開采順序，根據(jù)巷道布置形式及開采方法，工作面均采用長壁后退式開采法，工作面由盤區(qū)邊界向大巷方向推進(jìn)，不分層一次性回采，采用區(qū)段順采方式。 盤區(qū)尺寸及巷道布置 盤區(qū)尺寸盤區(qū)尺寸的確定取決于地質(zhì)構(gòu)造條件，煤層開采技術(shù)條件及盤區(qū)內(nèi)采煤和運(yùn)輸?shù)妊b備。一般來說，盤區(qū)尺寸大，則盤區(qū)巷道掘進(jìn)率低；工作面搬家次數(shù)少，工作面單產(chǎn)和綜采設(shè)備利用率高，開采經(jīng)濟(jì)；盤區(qū)服務(wù)年限也較長，有利于盤區(qū)接替；煤炭損失少，回采率高。但盤區(qū)尺寸加大又使盤區(qū)煤炭及輔助運(yùn)輸、通風(fēng)等費(fèi)用增加，巷道維護(hù)時(shí)間延長，維修費(fèi)用增加，同時(shí)供電距離增加，電壓降增大，影響工作面機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。確定盤區(qū)尺寸為 4000～5000m 。 巷道布置盤區(qū)巷道布置的主要原則是簡化巷道系統(tǒng)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)并為無軌膠輪車運(yùn)輸創(chuàng)造條件。充分利用本井田煤層硬度較大，頂?shù)装鍡l件好的優(yōu)勢(shì)，盡可能多做煤巷少掘巖巷。根據(jù)井田的開拓部署均采用大巷直接布置工作面即分帶式開采。由于大采高長壁綜采面單產(chǎn)高需要風(fēng)量大，而膠帶輸送機(jī)巷風(fēng)速有限制；連續(xù)采煤機(jī)快速掘進(jìn)的要求；自行式錨桿機(jī)和多臺(tái)內(nèi)燃無軌膠輪車應(yīng)滿足快速運(yùn)輸以及安裝工作面設(shè)備應(yīng)減少搬家停工時(shí)間等要求，大采高綜采長壁工作面采用雙巷布置方式。首采工作面布置 4 條順槽，一側(cè)各 2 條，采用“U ”型通風(fēng)方式，形成 2 條進(jìn)風(fēng) 2 條回風(fēng)。初期在低瓦斯區(qū)上區(qū)段的進(jìn)風(fēng)順槽留一條作為下區(qū)段的回風(fēng)順槽。為了避免向已采完的長壁工作面通風(fēng)，在每個(gè)工作面開采完畢后應(yīng)迅速將其密封隔離。構(gòu)筑密封，并且安裝有從密封區(qū)域進(jìn)行空氣抽樣的儀器。在膠帶輸送機(jī)順槽內(nèi)鋪設(shè)臨時(shí)軌道，用來放置移動(dòng)變電站、噴霧泵站、乳化液泵站、開關(guān)柜、電纜等設(shè)備列車。各盤區(qū)順槽均直接（或通過風(fēng)橋）與大巷（或上下山）相搭接。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書19 巷道條數(shù)及煤柱尺寸考慮到裝備的機(jī)動(dòng)性，特別是梭車運(yùn)行的靈活性，采用連續(xù)采煤機(jī)開拓區(qū)域巷道的設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度選擇如下：主要巷道為 ，盤區(qū)巷道為 5～ 。由于首采盤區(qū)瓦斯較低，所需風(fēng)量較小，大巷布置 3 條，大巷和橫貫間距為30m，大巷護(hù)巷煤柱寬（巷中至停采線）50m。初期在低瓦斯區(qū)工作面順槽布置 2 條，順槽間距巷道中心距 25m。 盤區(qū)車場(chǎng)及硐室本井田煤層賦存平緩，輔助運(yùn)輸采用內(nèi)燃無軌膠輪車連續(xù)運(yùn)輸，人員、材料、設(shè)備等從＋560m 水平井底車場(chǎng)（或副立井井底）直接運(yùn)往工作面等各使用地點(diǎn)。盤區(qū)內(nèi)設(shè)有盤區(qū)變電所、盤區(qū)水泵房及水倉， 在副斜井井底附近設(shè)換裝站、膠輪車檢修硐室、加油硐室。 盤區(qū)主要設(shè)備選型及生產(chǎn)系統(tǒng) 主要設(shè)備選型工作面煤炭由順槽膠帶直接轉(zhuǎn)運(yùn)至大巷膠帶輸送機(jī)上，無中間環(huán)節(jié)，大巷用固定式膠帶輸送機(jī)。內(nèi)燃無軌膠輪車機(jī)動(dòng)靈活，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，可一機(jī)多用，設(shè)備利用率高。用人少，使得礦井輔助系統(tǒng)十分簡單和有效。也是礦井實(shí)現(xiàn)高效率的重要保證。本礦井開拓、盤區(qū)巷道布置及巷道掘進(jìn)采用連續(xù)采煤機(jī)，采用進(jìn)口內(nèi)燃無軌膠輪車作為輔助運(yùn)輸設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)是能適應(yīng)底板起伏不平的巷道；由大巷到盤區(qū)無需轉(zhuǎn)載，簡化了井下運(yùn)輸系統(tǒng)。井下運(yùn)輸?shù)淖畲蠹檫B續(xù)采煤機(jī)。 盤區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)煤炭由工作面可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)至順槽轉(zhuǎn)載機(jī)上，經(jīng)破碎機(jī)破碎大塊后由順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)運(yùn)至大巷膠帶輸送機(jī)，經(jīng)井底煤倉至主斜井膠帶輸送機(jī)運(yùn)至地河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書20面。人員、材料及設(shè)備運(yùn)輸：重型設(shè)備、材料及長管材由平板車經(jīng)副斜井軌道運(yùn)至井下+560m 水平井底車場(chǎng)，在井底換裝站換裝后由內(nèi)燃無軌膠輪車運(yùn)至各使用地點(diǎn)；3t 以下設(shè)備、材料裝入 880 型膠輪車由副立井下井，出罐籠直接運(yùn)至各使用地點(diǎn)；人員由副立井下到井底后換乘人員運(yùn)輸車至工作地點(diǎn)。井下矸石由鏟斗車運(yùn)至矸石倉，裝入礦車由副斜井提至地面處理。新鮮風(fēng)流由副立井→北翼輔助運(yùn)輸大巷、進(jìn)風(fēng)大巷→西翼輔助運(yùn)輸大巷、膠帶輸送機(jī)大巷→膠帶輸送機(jī)順槽、輔助運(yùn)輸順槽→工作面。乏風(fēng)由回風(fēng)順槽→西翼回風(fēng)大巷→總回風(fēng)大巷→回風(fēng)立井排至地面。掘進(jìn)工作面的通風(fēng)采用局扇，每個(gè)連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面配備 2 臺(tái)局扇和 2 臺(tái)抽出式濕式除塵風(fēng)機(jī)；巖普掘工作面采用 1臺(tái)局扇和 1 臺(tái)抽出式濕式除塵風(fēng)機(jī)。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書216 采煤方法 采煤工藝方式 采煤方法選擇礦井初期開采 3 號(hào)煤層，煤層賦存及開采技術(shù)條件如下：從全區(qū)看，煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，厚度 0～ ，平均厚度 ；傾角一般為 5176。左右，屬近水平煤層，僅局部撓曲帶傾角達(dá) 10176。以上；頂?shù)装宥酁樯百|(zhì)泥巖或泥巖，穩(wěn)定性好；煤層瓦斯含量分布不均，為高瓦斯礦井，不自燃，但有煤塵爆炸危險(xiǎn)；地質(zhì)構(gòu)造簡單，水文地質(zhì)條件簡單～中等。首采盤區(qū)的煤層厚度為 ～，平均 ；結(jié)構(gòu)簡單，夾矸一般為一層，位于煤層下部，平均厚度 ；傾角一般為 4～ 5176。；頂?shù)装宥酁樯百|(zhì)泥巖或泥巖；瓦斯含量 ～，平均 ml/，呈現(xiàn)東部低，西～西北部隨煤層埋深大而增高，對(duì)于全礦井而言，首采盤區(qū)屬于瓦斯含量較低的區(qū)域。該煤層既可采用放頂煤綜采，也可采用厚煤層大采高一次采全厚綜采。 通過大采高綜采與放頂煤綜采的分析比較生產(chǎn)能力方面均在低瓦斯礦井，當(dāng)頂板條件、煤層條件及瓦斯條件合適時(shí)，雖然輕型支架放頂煤技術(shù)在開采較薄厚煤層（～）時(shí)取得了成功，但普遍工作面單產(chǎn)不高。在采用大采高綜采的工作面中，大采高綜采的生產(chǎn)能力主要由設(shè)備的能力及其可靠性所決定。趙莊礦井地質(zhì)及開采條件下放頂煤綜采工作面生產(chǎn)能力大采高綜采設(shè)備年產(chǎn)量達(dá)到 。生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)管理方面采煤方法的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)決定了工作面生產(chǎn)管理的難易程度，放頂煤綜采回采工藝相對(duì)復(fù)雜，既有前方采煤機(jī)割煤，又有支架后方放煤。割煤與放煤兩道工序如不能有效協(xié)調(diào)將影響工作面效率，生產(chǎn)管理復(fù)雜。而大采高綜采由于回采工藝單一，管理簡單。通風(fēng)安全方面在瓦斯管理、通風(fēng)安全方面，由于大采高工作面過風(fēng)斷面大，可采用 H 型通風(fēng)方式，從而優(yōu)越于放頂煤綜采。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書22回采率方面放頂煤綜采工藝：據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，工作面回采率平均為 70～80%，盤區(qū)回采率為：71%。大采高綜采工藝：礦井平均煤厚 ,采高 計(jì)算，工作面回采率為93%。按回采后連采機(jī)最終回收順槽煤柱考慮，計(jì)算盤區(qū)回采率為：85%。見表 61。表 61 回采率對(duì)比表比較內(nèi)容 大采高綜采 放頂煤綜采 煤炭工業(yè)技術(shù)政策規(guī)定采高 （m） 工作面回采率 93% 80% 93%盤區(qū)回采率 85% 71% 75%綜上所述，采用長壁大采高綜采，以實(shí)現(xiàn)工作面單產(chǎn) 。 工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型綜采工作面的采、裝、運(yùn)、支工序全部機(jī)械化。加大工作面長度，加大截深，選用能切割硬煤的特大功率采煤機(jī)，提高采煤的切割速度，提高移架速度，與大運(yùn)量的重型可彎曲刮板輸送機(jī)相匹配，搞好端頭支護(hù)，采用長距離順槽膠帶輸送機(jī)。工作面主要采煤設(shè)備選擇分述如下：（1）采煤機(jī)礦井以一個(gè)長壁綜采工作面及兩個(gè)連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面保證年產(chǎn) 的生產(chǎn)能力，長壁綜采工作面日產(chǎn)量應(yīng)在 16000t 左右。按采高 、日產(chǎn) 2 萬 t 以上選擇設(shè)備。綜采機(jī)組每班開機(jī)率為 70%。采高達(dá)到 時(shí)，采煤機(jī)的截割速度降低，功率基本不變。采煤機(jī)小時(shí)割煤能力應(yīng)達(dá)到 2200t 以上，故采煤機(jī)總功率最低應(yīng)不小于 1500kW，而本礦煤層堅(jiān)硬，采煤機(jī)總功率應(yīng)更大。裝機(jī)功率 1700KW 以上，截深 ，牽引速度0～31m/min，采高 ～，額定生產(chǎn)能力為 2500t/h 以上，牽引方式為鏈軌式或銷排式無鏈電牽引，額定電壓 3300V，頻率 50Hz。所以選擇 SL500 型采煤機(jī)。（2）工作面可彎曲刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)工作面刮板輸送機(jī)選型需滿足三個(gè)方面要求：1）是運(yùn)輸能力與采煤機(jī)生產(chǎn)能力相適應(yīng)。采煤機(jī)生產(chǎn)能力為：河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書23Q=60VMBrη＝=2780（t/h）式中：Q采煤機(jī)小時(shí)割煤量，t/h；V采煤機(jī)牽引速度，取 ；M煤