【文章內容簡介】 支承壓力的不利影響?？紤]到 3 號煤層不具有自燃發(fā)火傾向，且煤質為比較堅硬的無煙煤，將巷道布置在煤層中維護并不困難。所以在采用條帶式開采時，將運煤平巷和運料平巷布置在煤層中。河南理工大學本科畢業(yè)設計1 20 方案的提出及技術比較根據(jù)前述各項決定，本井田在技術上可行的開拓方案有下列三種：⑴斜井開拓兩水平，見圖 3－2－1；圖 3－2－1 斜井二水平開拓⑵主斜井、副立井單水平開拓，見圖 3－2－2；圖 3－2－2 主斜井、副立井單水平開拓⑶雙立井開拓，見下頁圖 3－2－3。河南理工大學本科畢業(yè)設計1 21圖 3－2－3 立井一水平加暗斜井二水平延伸方案一采用雙斜井開拓，由于表土層薄，地質水文條件簡單，施工也比較方便，井筒的維護量也不大。主斜井長 1016m,副斜井長 825m,采用膠帶輸送機運煤，運量大，因此，從技術上，該方案是可行的。方案二采用主斜井、副立井的開拓方式，就技術而言，該方案也是可行的，井筒的維護量也不大。副井采用罐籠運料、出矸、上下人也能滿足要求，只是，該方案采用兩個工業(yè)廣場的形式，形式上比較分散，廣場的有效利用率就會降低，廣場壓煤與采用一個工業(yè)廣場的形式相比就會增加，管理上也比較分散。因此，初步淘汰該方案，設計中也不再考慮該方案。方案三采用雙立井開拓，較之雙斜井而言，井筒的維護工程量就會更小，另外，井筒的長度也較小。主井采用箕斗提煤，副井采用一對 噸雙層礦車四車多繩罐籠，另外還有一個材料罐籠，用于運料、出矸、上下人。從技術上分析，該方案也是可行的。 方案經(jīng)濟比較 由于方案Ⅰ和方案Ⅲ在水平劃分上是相同的，在各水平內均采用相同的采煤方法，因此，方案比較法在對不同的開拓方案進行比較時，一些相同的部分可以不進行比較，于是我們在對方案Ⅰ和方案Ⅲ兩個方案進行比較時，可以只將兩個方案中有差別的建井工程量、生產經(jīng)營工程量、基建費用及生產經(jīng)營費用分別計算，并匯總于下頁表 3－2－表3－2－表 3－2－3 和表 3－2－4。最后，將費用匯總列于表 325。通過費用匯總表從經(jīng)濟上來比較兩方案的優(yōu)越。河南理工大學本科畢業(yè)設計1 22表 3－2－1 建井工程量項目 方案一 方案三主井井筒 1016 +20付井井筒 825 365+5井底車場 562 711主石門 127 160初期運輸大巷 7100 7100主井井筒付井井筒井底車場 200 200主石門后期運輸大巷 980+7100 795+7100河南理工大學本科畢業(yè)設計1 23表 3－2－2 生產經(jīng)營工程量 項目 方案一 項目 方案三運輸提升萬t/km工程量 運輸提升（萬t/km）工程量大巷及石門運輸一水平二水平斜井提升13270=11306019692（+）=19093332962=40187大巷及石門運輸一水平二水平立井提升15135=12895017827(+)=16889232962=15327維護萬ma2401800110175。4=維護（萬ma）2401800110175。4=排水/萬 m179。一水平二水平2436510175。4=2436510175。4=排水/萬 m179。一水平二水平2436510175。4=24365 10175。4=河南理工大學本科畢業(yè)設計1 24表 3－2－3 基建費用方案一 方案三方案項目工程量/m單價(元/m)費用/萬元工程量/m單價(元/m)費用/萬元主井井筒付井井筒井底車場主石門運輸大巷101682556212771003707111607100初期小計 主井井筒付井井筒井底車場主石門運輸大巷20080802007895后期小計 共計 河南理工大學本科畢業(yè)設計1 25表 32－4 生產經(jīng)營費用方案一 方案三項目工程量萬 t/km單價元 /t?km費用/萬元工程量萬 t/km單價元 /t?km費用/萬元大巷及石門運輸一水平 113060 128950 二水平 190933 168892 斜井/立井40187 15327 運提費合計 維護帶區(qū)上山費萬 ma35元 /年米 （萬ma）35元 /年米排水費一水平 8 二水平 10878.55 小計 合計 河南理工大學本科畢業(yè)設計1 26表 3—2—5 費用匯總表方案一 方案三費用 /萬元 百分率﹪ 費用/萬元 百分率﹪初期建井費 100 基建工程費 100 生產經(jīng)營費 100 總費用 100 從前面表格中的比較中可以看出，方案Ⅲ的總費用要比方案Ⅰ的高出 ％，在兩個方案技術上均可行的情況下，采用比較經(jīng)濟的方案，故決定采用方案Ⅰ。 確定方案綜上比較可知，方案Ⅲ的總費用超過了方案Ⅰ的 ％，故決定采用方案Ⅰ。即采用雙斜井開拓。第一水平位于+460m，采取上山開采；第二水平位于+440m，采取上下山開采。整個礦井劃分為三個階段。 井筒特征在礦井開拓方式確定以后，還應對礦井主要井筒（包括主斜井、副斜井和風井）的橫斷面布置形式、井筒裝備、井筒斷面尺寸、井筒支護材料等特征進行說明。 主斜井主斜井主要用于提煤。井筒斷面為半圓拱型，斷面壁高 ,寬度為,半圓拱的半徑 ,凈斷面積為 ,掘進斷面積為 m2。井筒采用混凝土支護，支護厚度 120mm,充填 50mm。井筒斜長 1016m,河南理工大學本科畢業(yè)設計1 27傾角為 16176。井筒內裝備鋼繩芯膠帶輸送機。主斜井井筒斷面布置如下：圖 3－3－1 主斜井斷面布置圖 副斜井副斜井主要用于上下人員、運送設備、材料及提升矸石等，并兼作通風、排水。為防止斷繩事故，設有防墜器。副斜井井筒斷面為半圓拱型，井壁高 ,道渣高度 200mm,道渣面至軌道面高 160mm。井筒寬度河南理工大學本科畢業(yè)設計1 28,井筒凈斷面積 ，井筒掘進斷面積 m2。井筒采用混凝土支護，支護厚度 120mm,充填 50mm。井筒斜長 825m,傾角為 18176。副斜井井筒斷面布置如下：圖 3－3－2 副斜井斷面布置圖副斜井風速校核： max60QVS??式中：——通過井筒的風速，m/s；河南理工大學本科畢業(yè)設計1 29——通過井筒的風量，m 3/min；Q——井筒凈斷面積，m 2；S——《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風速；axV由此： ?? ＝8m/s所以井筒選擇符合要求。 風井風井主要用于回風兼作礦井的安全出口。配備有梯子間及管路、電纜等。采用砼支護，井壁厚度為 300mm，井深 260m，井筒直徑 .。風井井筒斷面布置如下頁圖：河南理工大學本科畢業(yè)設計1 30風 井 斷 面 圖河南理工大學本科畢業(yè)設計1 31表 3－3－1 井筒特征井筒名稱 主斜井 副斜井 風井X（m） 513956 513776 512328Y（m） 3943083 3943204 3941816井口坐標 Z（m ） 720 720 720用途 提煤 提料、矸、人、進風 回風提升設備 膠帶機 礦車、人車、材料車 ——井筒傾角（176。） 16 18 90斷面形狀 半圓拱 半圓拱 半圓拱支護方式 噴射混凝土 噴射混凝土 噴射混凝土井筒壁厚（mm ） 120 120 120提升方位角（176。） 64 64 ——井筒斜長（m ） 1016 825 260凈（ ） 面積 掘（ ） 井底車場井底車場是連接礦井主要提升井筒和井下主要運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井筒提升和井下運輸兩大生產環(huán)節(jié)，為提煤、提矸、下料、供電和升降人員等各項工作服務。井底車場首先必須保證礦井生產所需要的運輸能力，并應滿足礦井不斷持續(xù)增產的需要。為此，井底車場的設計通過能力應大于礦井生產能力 30～50﹪。其次，在滿足井底車場通過能力的前提下應盡量減少其掘砌體積，而且井底車場應便于管理和安全操車。井底車場設計示意圖如下:河南理工大學本科畢業(yè)設計1 32圖 3－4－1 井底車場布置圖 設計基本參數(shù)主斜井凈寬度 ，壁高 ,裝備有膠帶輸送機；副斜井凈寬度，壁高 ,內設雙軌，用于運料、提矸、上下人員。井下主要運輸大巷采用膠帶輸送機運煤。輔助運輸采用 固定式礦車（礦車型號為 6A） ，由于該設計礦井為高瓦斯礦井，因此，牽引機車采用 8t 蓄電池式（牽引機車型號采用 XK86/1001A） ，每列車牽引 15 輛礦車。井底車場設有井底清理斜巷，用于清理煤倉向膠帶輸送機裝煤時落下的煤，井底清理斜巷單獨回風。矸石輛按礦井產量的 20％計算，由礦車直接運輸?shù)降孛妗５V井為高沼氣礦井，絕對瓦斯涌出量，相對瓦斯涌出量 m3/min。礦井總進風量，副井進風，風井回風。 一些基本問題的確定⑴車場形式，初步設計已確定為折返式車場，空重列車可以在井底車場同一巷道的兩股線路上折返運行，從而簡化井底車場的線路結構，河南理工大學本科畢業(yè)設計1 33減少巷道開拓工程量。⑵車線長度，副井進、出車線長原則上按 1 列車長考慮，材料車線按 15 輛 材料車考慮。各車線長度計算如下：副井進出線有效長度 L：L=mnLk+NLJ+Lf=式中：m—列車數(shù)目，取 m=1。 n—每列車的礦車數(shù)，取 n=14。 Lk—每輛礦車帶緩沖器的長度，取 。 N—機車數(shù)目，取 1 臺； LJ—每臺機車的長度。 Lf—附加長度，取 10m。調車線長度：L=mnLk+NLJ+Lf=式中各字母意義、取值均同前。材料車線有效長度：L=nclc+nsls=式中：n c—材料車數(shù)，15 輛； lc—每輛材料車帶緩沖器的長度。 ns—設備車數(shù)，取 ns=2； ls—每輛設備車帶緩沖器的長度。人車線有效長度：L=mnRLR+ LJ +Lf=45m式中：L—人車線有效長度； m—列車數(shù)目，取 列； nR—每列車的人車數(shù)，取 6 輛； LR—每輛人車帶緩沖器的長度，5m。 LJ—每臺機車的長度。 Lf—附加長度，10m。⑶主、副井中心線間距離，南北 31m，東西 214m。⑷設計采用 22Kg/m 的鋼軌。主副井系統(tǒng)均采用 4 號道岔，曲線半徑為 15m。河南理工大學本科畢業(yè)設計1 34⑸副斜井和井底車場斷面 ，運輸大巷及回風大巷斷面 m2，巷道采用錨噴支護，主要硐室及交岔點采用混凝土或料石砌碹。 線路聯(lián)接計算 單開道岔非平行線路聯(lián)接計算設計選用道岔型號為 ZDK622412，a＝3462mm，b＝3588mm，取δ＝45176。則:β=δа=45176。14176。02′10″=30176。57′50″ T===3324mm m= a+(b+T)sinβ/sinδ=8491mm M=bsin a +Rcos a=12512mm H=MRcosδ=4027mm n=H/sin a =16604mm δ= a+bcos aRsin a=4032mm Kp=πа176。R/180176。=2940mm單開道岔非平行線路聯(lián)接如下頁圖 3－4－2。河南理工大學本科畢業(yè)設計1 35圖 3－4－2 單開道岔非平行線路聯(lián)接 單開道岔平行線路聯(lián)接設計選用道岔型號 ZDK622412，a＝3462mm，b＝3588mm,α＝14176。02′10″,軌道中心距 S=1600mm。則：B=S/tgα=6400mm m=S/sinα=6597mm T===1477mm n=mT=5120mm L= a+B+T=11339mm河南理工大學本科畢業(yè)設計1 36 C=nb=1532mm Kp=πа176。R/180176。=2940mm單開道岔平行線路聯(lián)接如圖 3－4－3。圖 3－4－3 單開道岔平行線路聯(lián)接 渡線道岔線路聯(lián)接設計選用道岔型號為 ZDX622/4/1214，a＝3462mm，α＝14176。02′10″,S＝1600mm。則：L 0=S/tgα=6400mm L=2 a+ L0=13324mm河南理工大學本科畢業(yè)設計1 37 N=S/sinα=6597mm C=NS/tg()=1723mm渡線道岔線路聯(lián)接如圖 3－4－4。圖 3－4－4 渡線道岔線路聯(lián)接 井底車場通過能力計算 區(qū)段劃分見下頁圖圖 3－4－6 區(qū)段劃分 調車作業(yè)程序及時間見下