【文章內容簡介】 礦井可采儲量，Mt；A—礦井設計年產量，Mt/a；K—儲量備用系數(shù)，K＝。即得：T＝ ＝ ＝52a 50 a 符合礦井服務年限要求若設計生產能力為120萬t/a。則礦井服務年限：T＝ ＝ ＝3960 a不符合礦井服務年限要求。所以此礦井設計生產能力為90萬t/a，設計服務年限為52年。 第三章 井田開拓第一節(jié) 概述該井田可采煤層為112煤。112煤層瓦斯含量高，且有煤與瓦斯突出危險。井田地質條件簡單，煤層傾角平均4176。礦井正常涌水量為850m3/h，屬1/3焦煤。,。第二節(jié) 井田開拓一、提出方案根據(jù)以上地質條件以及現(xiàn)有的生產開采技術。提出以下三種開拓方案。方案一：立井兩水平開采；其剖面圖如圖所示：1—主井 2—副井圖321 方案一剖面圖方案二：立井單水平加暗斜井開采，其剖面圖如下：1—主井 2—副井圖322 方案二剖面圖方案三：斜井兩水平開采；其剖面圖如圖所示：1—主井 2—副井圖323 方案三剖面圖 二、方案比較1〉技術比較方案一與方案三區(qū)別在于井筒形式不同。兩方案的生產系統(tǒng)度比較簡單可靠，但由于采用斜井開拓時需要預留的斜井保護煤柱將要比立井多，同時斜井井筒長度長于立井，由此，將增加排水費用。而且也比立井難于支護，將增加后期維護費用。所以方案一優(yōu)于方案三。余下的方案一與方案二均在技術上可行，且不易區(qū)別，故需要進行經(jīng)濟比較。2〉經(jīng)濟比較對于方案一與方案二進行經(jīng)濟比較，詳見以下各表表321 基建工程量方案項目方案1方案2工程量 /m工程量 /m初期主井井筒744744副井井筒719719風井井筒714714井底車場700700后期主井井筒1602200（暗斜井）副井井筒1602200（暗斜井）風井井筒1602400（暗斜井）井底車場700100石 門2100表322 基建費方案項目方案1方案2工程量/m單價元/米費用/萬元工程量/m單價元/米費用/萬元初期主井井筒744744副井井筒719719風井井筒714714井底車場700700后期主井井筒16022002951副井井筒16022002951風井井筒16024002951井底車場700100石 門2100總計表323 生產經(jīng)營工程量方案項目方案1方案2工程量工程量立井提升/萬tkm二水平石門運輸/萬tkm二水平排水/萬立方米二水平8502436585024365表324 生產經(jīng)營費方案項目方案1方案2工程量/萬tkm單價/元/（tkm）費用/萬元工程量/萬tkm單價/元/（tkm）費用/萬元立井提升石門運輸 排水費總計表325 綜合比較方案項目方案一方案二費用（萬元）百分率（﹪）費用（萬元）百分率（﹪）基建工程費100生產經(jīng)營費100總費用1003〉綜合比較從以上列表可以看出。在技術可行的情況下，就經(jīng)濟方面來考慮，方案二優(yōu)于方案一。因此，通過技術和經(jīng)濟比較，本設計礦井擬采用立井單水平加暗斜井開拓方案。第三節(jié) 井筒特征一、井筒斷面尺寸主井主井主要用于提煤。，采用1對9t提煤箕斗，井筒采用混凝土支護，井筒壁厚400mm。主井井筒斷面布置如下：圖331 主井井筒斷面布置圖副井 副井主要用于升降人員、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。井筒凈直徑5米，采用混凝土支護，井筒壁厚400mm，采用1噸礦車雙層單車普通罐籠。井筒內還設有玻璃鋼梯子間，并敷設有排水管、消防灑水管、壓風管、動力電纜和信號電纜。井筒斷面布置如下：圖332 副井井筒斷面布置圖風速校核：驗算式： V＝Q/MS≤Vmax式中：V—通過井筒的風速，m/s；Q—通過井筒的風量，m3/s；S—井筒的凈斷面積，m2；M—井筒的有效斷面系數(shù)，；Vmax—《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風速。計算得： V副 ＝Q/MS＝116/＝ ＜8m/sV風＝Q/MS＝110/＝7 ＜15m/s經(jīng)驗算，所選井筒直徑能夠滿足規(guī)程規(guī)定，符合要求。風井風井主要用于回風或兼作礦井安全出口。配備有玻璃鋼梯子間及管路、電纜等。采用混凝土砌碹壁，井壁厚度400mm。風井斷面圖如下：圖333風井井筒斷面圖二、井壁的支護材料及井壁厚度為了防止井筒圍巖風化及承受地壓，保證井筒的形狀，必需對井筒進行支護。根據(jù)井壁厚度經(jīng)驗數(shù)據(jù)選擇井壁的支護材料為混凝土支護，以節(jié)約原材料、降低成本、保證安全生產、加快建井速度為依據(jù)，結合本礦井筒斷面尺寸。設計本礦主井井壁厚度為400mm，副井井壁厚度為400mm，風井井壁厚度為400mm。三、井筒深度井筒深度除自井口至開采水平的井筒長度外，還需要加井窩的深度。井窩深度：箕斗井為清理井底撒煤，平臺下再設≥4m井底水窩。故一般井筒需要開挖到井底車場水平以下3040m。如井底裝載硐室設于開采水平以上時，可以不設水窩，編制井筒特征表如下表331所示：表331 井筒特征表井筒名稱主 井副 井風 井井口標高X（m）373295337329883734976Y（m）574513455745132557451295Z（m）＋24＋24＋23用 途提煤、回風升降人員、下放物料、設備以及進風回風提升設備一對9噸箕斗雙層單車罐籠——井筒傾角（176。）909090斷面形狀圓形圓形圓形支護方式混凝土混凝土混凝土井壁厚度（mm）400400400提升方位角（176。）9090井筒深度714＋30714＋5714斷面積凈（m2）掘（m2）第四節(jié) 井底車場一、井底車場形式的選擇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。根據(jù)本礦實際情況選用立井刀式環(huán)行井底車場。井底車場設計示意圖如下:圖341 井底車場示意圖二、線路總平面布置井筒相互位置的確定本礦井所在地地形平坦，井筒位置不受地面限制，主井中心坐標為（3732953，57451345），副井中心坐標為（3732988，57451325），兩井筒垂直于存車線方向的距離H為35m，平行于存車線方向的距離L為20m。如下圖所示：1— 主井中心線；2—副井中心線；3—副井儲車線圖341 井筒相互位置圖兩井筒中心點間的直線距離C為： C＝＝井底車場各存車線長度的確定井底車場線路包括存車線和行車線。存車線為存放空、重車輛的線路，它由主井重車線、主井空車線、副井重車線、副井空車線及材料車線組成。行車線為調度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、重車線的繞道和調車線。副井馬頭門線路也用于行車線。除上述主要線路外，在井底車場內還有一些輔助線路，如通往各硐室的專用線路和硐室內鋪設的線路。當運輸大巷采用列車運行時，主、副井空重車線長度應符合《設計規(guī)范》規(guī)定：主井空、～2列車，副井進、出車線長度，應能夠容納1～。材料車線應能夠容納10個以上材料車到一列車。井底車場線路由直線線路和連接部分所組成，連接部分包括曲線線路和道岔。直線線路就是指存車線和行車線以及調車線。本礦井運煤直接由膠帶輸送機運往煤倉，故無需計算主井空、重車線長度。1） 副井空、重車線長度L＝mnL1＋L2＋L3式中：L—副井空、重車線長度，mm—列車數(shù)目，列數(shù)，取1列； n—每列礦車數(shù)，輛，取22輛；L1—一個礦車長度，m，2000mm；L2—電機車長度，m，4490；L3—電機車制動距離，m，取15m；副井輔助運輸采用1t固定礦車，型號為MG－－6A，外形尺寸20008801150mm，自重618kg。電機車選用XK8－6/140KBT,外形尺寸449010441600 mm。 L＝mnL1＋L2＋L3＝1222000＋4490＋15000＝63490m，取L＝65m；2） 材料車線長度L＝10L材式中：L—材料車線長度，m；L材—一輛材料車長度，m，2000mm；本礦井選用1t材料車，型號為MC1－6B，外形尺寸20008801150mm。 L＝10L材＝152000＝30000mm 取L＝30m馬頭門線路長度馬頭門線路指副井重車線的末端至材料車線進口變正常軌距的一段線路，線路布置圖如下所示： 圖342 馬頭門線路布置馬頭門線路Lm可有下式進行計算確定：L0＝a＋2b＋c＋d＋e＋f＋e′＋g＋h＋i＝Ls＋Ln式中：L0—馬頭門線長度，m；Ls—馬頭門重車線長度，m；Ln—馬頭門空車線長度，m；a—從復式阻車器的前輪擋到對稱道岔基本軌起點之間的距離，；b—基本軌起點至對稱道岔連接系統(tǒng)末端之間的距離，其長度取決于對稱道岔的型號。本對稱道岔選型為DC618412，b＝；c—對稱道岔連接系統(tǒng)的末端與單式阻車器輪擋面之間的距離。取兩輛礦車長，；d—單式阻車器輪擋面至搖臂中心線間距離?！?；e、 e′—搖臺的搖臂長度。600mm軌距搖臂長度。e＝，e′＝；f—罐籠長度，；g—出車方向搖臺搖臂軸中心線至對稱道岔連接系統(tǒng)的末端之間的距離，；h—緩和線長度，；i—基本軌起點到單開道岔平行線路連接系統(tǒng)終點的長度，從《窄軌道岔線路連接手冊》中查得i＝。計算得：L0＝ 道岔及彎道的連接尺寸計算： 1）線路概述井底車場線路包括存車線和行車線。存車線為存放空、重車輛的線路，它由主井重車線、主井空車線、副井重車線、副井空車線及材料車線組成。行車線為調度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、重車線的繞道和調車線。副井馬頭門線路也用于行車線。除上述主要線路外，在井底車場內還有一些輔助線路，如通往各硐室的專用線路和硐室內鋪設的線路。井底車場線路由直線線路和連接部分所組成，連接部分包括曲線線路和道岔。直線部分為存車線和行車線，以及其他輔助線路。2）曲線線路曲線線路亦稱彎道，在礦井軌道線路中，所采用的曲線都是圓曲線。在線路連接計算中，曲線半徑R是一個主要的參數(shù)。600毫米軌距的電機車運行線路，其R不小于12米，一般取15—20米。在本設計中，1噸系列礦車采用12米。在井底車場施工圖中，曲線線路由下列參數(shù)確定：曲線半徑R及曲線線路的轉角δ，曲線的切線長度T和曲線的長度K。本設計中① R＝12000mm，δ＝45176。，T＝4971，K＝9424mm；② R＝12000mm，δ＝53176。，T＝5983mm，K＝11099mm；③ R＝12000mm，δ＝90176。，T＝12000mm，K＝18848mm；圖343 彎道線路連接3）道岔礦井窄軌道岔是線路連接系統(tǒng)中的基本元件，其作用是使車輛由一條線路駛向另一條線路。根據(jù)所確定的車場形式、線路布置方式以及運行的車輛類型，選擇鋼軌型號為18kg/m，軌距600mm，彎道曲率半徑12m，4號道岔。表341 道岔一覽表 項 目名 稱αa（mm）b（mm）L（mm）V速度（m/s）DK61841214015’347233287400～DX6184121314015’3472332812063～DC61831218055’30”207727234800～① 單開道岔平行線路的連接計算己知：道岔DK618412，a＝3472，b＝3328，α＝14015’，R＝12000mm，S＝1300mm；求：L，c，n, D查表得：L＝＝13222mm，c＝2922mm，n＝6250mm，D＝13075mm。 圖344 單開道岔平行線路的連接② 單開道岔非平行線路連接計算