【文章內容簡介】 　　　　　　一帶區(qū)二帶區(qū)三帶區(qū)四帶區(qū)小計　　　　提升　　　　　　一水平6120954　　　二水平6018012　　8803維護巷道　　　　總計　　　　 表46 費用匯總表 費用方案一方案三項目費用/萬元百分率費用/萬元百分率初期建井費288 %100 %基建工程費130 %100 %生產經營費 %100 %總費用135 %100 %由以上比較結果可以看出方案三的總費用比方案一少35 %，且該方案只有一個水平，生產系統(tǒng)更為簡單可靠。而方案一有兩個水平，當進行第二水平開拓的時候會影響第一水平的開采，所以方案一在后期更能體現其優(yōu)勢。綜合考慮經濟、技術及安全等多方面因素，選取最優(yōu)方案方案一——立井單水平開拓。礦井開拓平面圖及剖面圖見畢業(yè)設計大圖《礦井開拓平面圖》和《礦井開拓剖面圖》。 礦井基本巷道 井筒1. 主井本礦井設計年生產能力150萬t，為保證提升，決定采用兩對12 t的箕斗提煤。如圖45和表47。 圖4—5 主井斷面圖 表47 主井斷面技術特征表井型150萬t井筒直徑井深340m凈斷面積基巖段毛斷面積表土段毛斷面積提升容器兩對12t箕斗 多繩摩擦輪提升機井筒支護混凝土砌碹厚450mm 充填混凝土厚50mm2. 副井 t雙層四車罐籠提升。副井內設梯子間，可作為安全出口。如圖46和表48。3. 風井風井內也設一梯子間，可作為另一安全出口。如圖47和表49。 井底車場1. 井底車場的型式和布置形式本井底車場不經過石門和大巷直接相連，減少了工程量。由于該車場采用了膠帶輸送機運煤系統(tǒng)，使車場形式大為簡化，實際上它只是一個帶有機車繞道的單環(huán)行車場。采用這種車場，形式簡單，通過能力大，有較多富余。2. 空重車線長度驗算～。，其尺寸為240010501200。電機車選用ZK106/550支流架線式電機車，其尺寸為450010601550。每列車15節(jié)車廂。一列車的長度：L列車=4500+240015=40500 mm= m。= m。所選用的車場的空重車線長度L為105 m＞ m，符合要求。3. 調車方式運輸大巷的煤直接由皮帶運入井底煤倉。矸石車副井重車線機車分離后，電機車經機車繞道至空車線牽引空車經繞道出井底車場。材料車的運行路線與矸石空車相同。 圖46 副井斷面圖 表48 副井斷面技術特征表井型井筒直徑井深凈斷面積基巖段斷面積表土段斷面積150萬t m272 m m2 m2 m2井筒支護提升容器混凝土井壁厚500 mm凍結段井壁厚1000 mm充填混凝土厚50 mm一對1t礦車雙層四車加寬多繩罐籠 圖47 風井斷面圖 表49 風井斷面技術特征表井型150萬t井筒直徑5 m井深320 m凈斷面積 m2基巖段毛斷面積 m2表土段毛斷面積 m2井筒支護混凝土砌碹厚350 mm 充填混凝土厚50 mm 圖410 井底車場1—主井；2—副井； 3—煤倉；4—箕斗裝載硐室；5—中央變電所；6—水泵房；7—等候室；8—調度室；9—工具室；10—調車線 4. 車場硐室布置 車場硐室的布置如圖410。 主要開拓巷道1. 支護方式根據本礦井的地質條件和煤層埋藏條件，經過開拓方案的經濟技術比較，將運輸大巷和軌道大巷均布置在底板的巖層中。運輸大巷采用膠帶輸送機運輸， t固定廂式礦車運輸。主要巷道均采用錨噴支護，其支護效果好，經濟合理。2. 主要開拓巷道的特征主要開拓巷道的斷面形式、斷面大小、支護方式及參數如圖41圖412和表4表411。3. 各主要開拓巷道的風速驗算各主要開拓巷道的風速驗算見第九章《礦井通風及安全技術》中的有關內容。 圖411 運輸大巷斷面圖 表410 運輸大巷斷面特征表圍巖 類別斷面/m2掘進尺寸/m2噴射厚度/mm錨桿/mm凈周長/m凈掘寬高外露長度排列方式間排距錨深直徑巖石10050矩形800160014 圖412 軌道大巷斷面圖 圖411 軌道大巷斷面特征表圍巖 類別斷面/m2掘進尺寸/m2噴射厚度/mm錨桿/mm凈周長/m凈掘寬高外露長度排列方式間排距錨深直徑巖石1310050矩形8001600145 準備方式——帶區(qū)巷道布置 煤層的地質特征本區(qū)主采3煤層，硬度中硬，普氏硬度為2~3，屬中變質氣煤，為高硫低灰分。 t/m3。 m，煤層傾角3176?！?176。，平均6176。，屬于緩傾斜煤層。礦井屬低沼氣礦井，煤塵有爆炸危險，煤層均有自然發(fā)火傾向。自然發(fā)火周期為3~6個月。煤層頂底板情況見表52。煤種煤質情況見表53。 表51 3煤地質特征表3煤煤層厚度煤塵硫分穩(wěn)定性灰分自燃傾向容重t/m3瓦斯爆炸傾向穩(wěn)定36個月低 表52 煤層頂底板情況一覽表頂底板名稱巖石名稱厚度（m） 特性描述老頂中砂巖灰白色，少量燧石及菱鐵質點，粒度相下漸粗，底部以粗粒為主，微層狀緩波狀層理為主，少量斜層理。粉、中砂巖互層深灰、淺灰色，成分石英為主，下部以細粒為主，粉砂粒細，中層狀具緩波狀層理發(fā)育，中部斜層理為主。下部呈渾濁狀層理。直接頂粉砂巖深灰色，含苛達樹等葉化石，顯隱伏微波狀水平層理。直接底粉砂巖深灰色，具水平層理。頂部含根化石以下含細羊齒及苛達樹化石。老底中砂巖灰～灰白色，致密堅硬，以石英長石為主，鈣泥質膠結，斜層理為主。 表53 煤種煤質一覽表煤質情況(%)Ad(%)Vadf(%)(Mj/kg)Cdaf(%)(%)Y(mm)工業(yè)牌號10QM43 煤巖成分以暗煤為主、亮煤次之，煤巖類型為亮暗煤，煤質牌號為氣煤43，屬低硫、低磷、低灰分、高發(fā)熱量之煤種，是良好的動力用煤和煉焦配煤。 帶區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng) m，屬緩傾斜煤層。由于煤層較厚，采用綜采放頂煤采煤法，一次采全厚。根據《規(guī)范》規(guī)定：綜采面長度一般不小于150 m。 3煤地質特征表實際情況，帶區(qū)工作面的長度為200 m可以滿足產量的要求，確定帶區(qū)工作面的長度為200 m。 帶區(qū)巷道的聯絡方式由于礦井采用兩翼對角式通風，副井進風，風井回風。開拓巷道布置兩條大巷，一條運煤，另一條輔助運輸和進風行人，通過帶區(qū)下部車場和帶區(qū)工作面相連接。在帶區(qū)內部，大巷兩側兩個條帶共用一個帶區(qū)煤倉和下部車場。 煤層的開采順序和帶區(qū)接替順序礦井主采3煤，由于井筒打在井田中央，把整個井田分成了東西兩翼。我們設計先采上部右翼，沿大巷向井田邊界回采，即前進式開采。由于采空區(qū)上覆巖層尚未垮落穩(wěn)定之前不能進行沿空掘巷，因此工作面接替要采用跳采方式。在保證一個工作面達產的同時，注意另一分帶的準備，保證工作面的正常接替。 生產系統(tǒng)帶區(qū)內的開采采用后退式開采（面向集中大巷），通風方式采用U型通風方式。這種通風方式有風流系統(tǒng)簡單，漏風小的優(yōu)點。風流線路為：副井→帶區(qū)下部車場→軌道順槽→工作面→運煤順槽→運輸大巷→風井運料系統(tǒng)為：副井→井底車場→軌道大巷→帶區(qū)下部車場→軌道順槽→工作面運矸系統(tǒng)為：工作面→軌道順槽→帶區(qū)下部車場→井底車場→副井供電系統(tǒng)：高壓電經由井底中央變電所經由軌道大巷、帶區(qū)變電所，降壓后的低壓電由低壓電纜送到回采和掘進工作面附近的配電點。供水系統(tǒng)：采掘工作面和軌道運輸轉載機點所要的防塵噴霧水由副井下井然后供給各地點。 確定帶區(qū)各種巷道的尺寸、支護方式和通風方式1. 尺寸順槽的尺寸應能滿足綜放工作面運煤、輔助運輸和通風的需要，由此確定順槽的尺寸為4600 mm3000 mm。2. 支護方式采用錨網支護，錨索補強，這種支護方式經濟效益好，且掘進速度快。3. 掘進通風采用壓入式局扇進行通風，局扇應在新鮮風流處。為了防止回風短路，在順槽設置風門，具體位置見畢業(yè)設計大圖《帶區(qū)巷道布置圖》。 確定帶區(qū)生產能力和采出率 本礦井初期采用一個工作面回采，因此這個工作面的生產能力即為礦井的生產能力150萬t /年。工作面布置為綜放面。工作面工作制度采用“三八”工作制，即為兩班采煤，一班檢修。雙向割煤，往返一次割兩刀， m。 1. 綜放面生產能力 （1）每割一刀煤所需的時間 [1] 純割煤的時間T割： T割=（L+L1）/ V割式中：L— 工作面長度，200 m L1— 斜切段長度，25 m V割— 采煤機合理的牽引速度，取4 m/分鐘。 [2] 割煤作業(yè)中必需的輔助作業(yè)時間T空 T空= L1 / V空=25 / =4 （分）式中：V空—采煤機空刀運行時的牽引速度， m/分。 [3] 必需的間歇時間T停 必需的間歇時間包括每割完一刀煤檢查機器更換截齒時間、正常的停開機時間、采煤機改變牽引方向時的翻擋板時間及滾筒調位時間等。根據實際情況，T停取15分鐘。所以，每割一刀煤所需的時間為： T割+T空+T停=56+4+15=75（分鐘） （2）端頭作業(yè)時間T端 本綜采工作面端頭支護采用端頭液壓支架，端頭作業(yè)時間取30分鐘。 （3）故障時間 T故 根據大量調查，國產綜采設備機電事故影響時間占總工時的8 %~15 %，每割一刀煤影響時間為15~30分鐘。在此取30分鐘。 由以上分析，每割一刀煤的循環(huán)時間T循為： T循=T+T端+T故=75 + 30 + 30=135（分鐘）所以，綜放面每班進兩刀是能夠實現的。 綜放工作面生產能力Q綜 Q綜=NLSMRCKc300 =4200300 =式中：N—工作面日循環(huán)數，4個。L—工作面長度，200 m。S—截深， m。M—采高， m。R—煤的容重， t/m3。C—工作面回采率。Kc—循環(huán)率。 2. 掘進出煤量Q掘 按規(guī)定，掘進出煤量按工作面出煤量的5 %～10 %計算，取5 %。 Q掘 = 5 %=3. 帶區(qū)生產能力Q區(qū) Q區(qū)= + =163萬t 4. 計算帶區(qū)回采率 首采條帶工作面推進長度1000 m，順槽為沿空掘巷，留3 m的小保護煤柱，停采線距離大巷30 m。 帶區(qū)實際出煤量： （ + + 32 + ）100 220 = 帶區(qū)煤柱損失： （4）100200= 帶區(qū)回采率： 符合規(guī)范要求。 帶區(qū)車場選型設計 確定帶區(qū)車場的形式 由裝煤車場和輔助提升車場組合而成。本設計帶區(qū)車場的裝煤車場采用大巷裝車式車場，輔助提升車場采用底版繞道式車場。 工作面生產的煤由運輸順槽到帶區(qū)煤倉后，直接在運輸大巷裝車，經皮帶輸送機送至井底煤倉。 底板繞道式井底車場先由軌道大巷做一段平的斜巷，然后用25176。的斜巷向上，直到與軌道順槽同一標高，然后再通過一段平巷與軌道順槽向接。車場采用絞車提升。絞車房獨立通風，從絞車房打一條斜巷與運輸大巷直接相連，為避免通風短路，在絞車房的回風斜巷上打一個風窗，調節(jié)風量，滿足絞車房的通風要求即可。帶區(qū)下部輔助運輸車場圖如圖51。 圖51 帶區(qū)下部車場1運輸大巷 2軌道大巷 3行人運料進風斜巷 4絞車房 5絞車房回風巷 6回風斜巷 7軌道順槽 帶區(qū)主要硐室布置 ⒈ 根據《煤礦設計指南》關于采區(qū)煤倉容量的計算，可以按照工作面半小時的最大產量來確定。帶區(qū)煤倉采用垂直煤倉，