【文章內(nèi)容簡介】 板或皮帶機(jī)使用臺數(shù)較多，需布置采區(qū)煤層煤倉和區(qū)段溜煤眼，無法實(shí)現(xiàn)分采分運(yùn)，不利于提高煤質(zhì)。方案二 兩上山布置在巖層中，無巷道煤柱損失；圍巖堅硬穩(wěn)定，維護(hù)簡單，服務(wù)時間長，安全系數(shù)高，巷道相對光滑、平整，通風(fēng)阻力小，可為下水平通風(fēng)服務(wù)。生產(chǎn)系統(tǒng)可靠，通風(fēng)條件好，易封閉采空區(qū)，防自燃有利,不受煤層傾角影響，可定向按坡度取直掘進(jìn),能合理處理上山與平巷的平面或立面相交工程，繞道工程量小。 巖巷掘進(jìn)費(fèi)用高，投產(chǎn)慢，采煤面投產(chǎn)前掘進(jìn)工程量大；且不可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。方案三雙上山布置在煤層中，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低，投產(chǎn)快，軌道上山作為排矸、運(yùn)料、運(yùn)煤的上山可實(shí)現(xiàn)集中運(yùn)輸，便于管理，回風(fēng)上山作為專用回風(fēng)通道設(shè)備少，風(fēng)阻小等優(yōu)點(diǎn)。由于軌道上山可下放煤炭，實(shí)現(xiàn)間隔運(yùn)輸系統(tǒng)，因而不用另設(shè)區(qū)段溜煤眼和采區(qū)煤倉。使用雙煤上山時，軌道上山和與區(qū)段運(yùn)輸平巷均采用礦車運(yùn)輸，可減少刮板運(yùn)輸機(jī)使用數(shù)量，易于分采分裝分運(yùn)，有利于提高煤質(zhì)。適應(yīng)性強(qiáng)，區(qū)段運(yùn)輸平巷也可分段掘。受周邊采動影響，煤巷維護(hù)頻繁。間隔運(yùn)輸使用礦車較多，軌道上山的中下部車場長度較長，保安煤柱留設(shè)較多。軌道上山下煤排矸行人任務(wù)繁重，事故率較高，操車復(fù)雜。圖5：雙巖上山示意圖 圖6：雙煤上山示意圖現(xiàn)只考慮采區(qū)上山支護(hù)有三種支護(hù)方式。第一種為煤層錨網(wǎng)，第二種為煤層鋼支架，第三種為巖層噴錨。通過171。有色礦山井巷工程預(yù)算定額187。，查閱使用直接費(fèi)用部分，得出各三個方案上山成本。比較了各上山的通風(fēng)、服務(wù)年限、巷道定向掘進(jìn)、維護(hù)、原煤運(yùn)輸、煤柱損失、等，最后確定采用雙巖上山布置方式。及運(yùn)輸上山、軌道上山均布置在煤層底板。見表8：表8:采區(qū)上山巷道每米直接費(fèi)用比較支護(hù)形式婁別單價（元）斷面（m2）煤層上山錨網(wǎng)支護(hù)(m)巖層上山噴錨支護(hù)(m)煤層上山鋼支架支護(hù)(m)煤層掘進(jìn)（m3）511—511巖層掘進(jìn)（m3）——鋼筋混凝土噴射（m3）——倒楔式錨桿(根)——錨網(wǎng)（m2）21——梯形鋼支架（架）———合計表9：采區(qū)上山三條方案巷道直接費(fèi)成本比較支護(hù)形式婁別工程量（m）煤層上山錨網(wǎng)支護(hù)(m)巖層上山噴錨支護(hù)(m)煤層上山鋼支架支護(hù)(m)合計(萬元）備注單價（元）—一煤一巖上山720407066667065—煤巷錨網(wǎng)，巖巷噴錨一煤一巖上山720—667065619351煤巷鋼支架，巖巷噴錨雙巖上山720—1334131—巖巷噴錨雙煤上山720817012——煤巷錨網(wǎng)雙煤上山720——1238702煤巷鋼支架 采區(qū)上山的布置根據(jù)采區(qū)行人、運(yùn)煤、排矸、運(yùn)料、通風(fēng)的要求確定采區(qū)上山的條數(shù)為2條，即運(yùn)輸上山、軌道上山。2條上山都布置在煤層底板巖石中，運(yùn)輸上山距煤層底板法線距不小于5m。軌道上山距煤層底板法線距不小于10 m。運(yùn)輸上山采用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸方式，以20176。布置，主要用于采區(qū)運(yùn)煤、行人、通風(fēng)。軌道上山主要用于采區(qū)的回風(fēng)、排矸、運(yùn)料。以20176。布置。考慮采區(qū)工作面推進(jìn)產(chǎn)生的采動影響和應(yīng)力疊加，造成巷道破壞或巷道維護(hù)困難等問題，根據(jù)本煤層的地質(zhì)條件確定兩上山水平間距為20米，由巷道圍巖情況確定兩上山支護(hù)方式為錨噴支護(hù)。根據(jù)巷道凈斷面必須滿足行人、通風(fēng)、安全設(shè)施、檢修和施工的需要，確定運(yùn)輸上山和軌道上山的斷面見圖7：運(yùn)輸上山斷面圖與斷面特征表。圖8：軌道上山斷面圖與特征表。本采區(qū)只有三個區(qū)段，首采第一區(qū)段回風(fēng)平巷布置在標(biāo)高為177。00米，區(qū)段運(yùn)輸平巷布置在標(biāo)高為40米處，軌道平巷布置在標(biāo)高為45米處，軌道平巷和運(yùn)輸巷設(shè)計為梯形，采用錨桿和錨網(wǎng)支護(hù)頂板，同時在壓力大時抬雙邊摟加固。其他采區(qū)區(qū)段平巷的凈高、凈寬、斷面、支護(hù)形式都與本采區(qū)區(qū)段平巷一樣。圖9：區(qū)段回風(fēng)巷與軌道平巷斷面圖與特征表圖10：區(qū)段運(yùn)輸隊巷斷面圖與特征表圖7：運(yùn)輸上山斷面圖與斷面特征表圖8：軌道上山斷面圖與斷面特征表圖9：區(qū)段回風(fēng)巷與軌道平巷斷面圖圖10： 區(qū)段運(yùn)輸巷斷面圖 采區(qū)車場設(shè)計1）上部車場： ,礦車反向運(yùn)行,調(diào)車時間長,運(yùn)輸能力小。見圖11。圖11：上部車場平面圖2）中部車場：采用單鉤單側(cè)石門式甩車場。起坡類型為：單道起坡。布置方式：采用斜面路線二次回轉(zhuǎn)方式，其優(yōu)點(diǎn)是：交岔點(diǎn)短，工程量小，易于維護(hù)。缺點(diǎn)：提升牽引角大，不利于操車，調(diào)車時間長，推車勞動量大。見圖12:圖12：中部車場平面圖 3）下部車場：采用大巷裝車式，輔助提升采用頂板繞道車場。見圖13:圖13：下部車場平面圖 1. 煤倉容量計算：按一個班產(chǎn)量計算 Q = Q+ LMbrC0kt （41） = 5 +60 = 121 噸 式中：Q —— 煤倉的容量，t； QO—— 防空倉漏風(fēng)留煤量，取5 t； L —— 一個班采的斜長，m； M —— 采高m； b —— 一次循環(huán)進(jìn)度，m r———煤的容量，t/m3 CO—— 工作面采出率； kt——同時生產(chǎn)工作面系數(shù)， kt=1+ n0 ——采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面數(shù)目 煤倉體積 （42） 式中： Q —— 煤倉的容量，t； r —— 松散煤的容重，； c —— 有效系數(shù)。 2. 煤倉設(shè)計為自由降落式垂直煤倉，設(shè)在第一采區(qū)運(yùn)輸在巷與運(yùn)輸上山相交處。該處標(biāo)高117，大巷標(biāo)高130，有13m的垂高，斷面形狀為圓形，直徑4m。 設(shè)計煤倉體積V =底面積高 = 13=163m3168m3基本滿足要求 3. 支護(hù)方式采用噴射混凝土支護(hù)，噴厚150mm左右。 采區(qū)硐室的布置及位置的選擇采區(qū)絞車房布置在177。00m標(biāo)高的巖層中。絞車房各參數(shù)如下見圖14：圖14絞車房布置圖 ①—鋼絲繩通道 ②—電動機(jī)壁倉 ③—風(fēng)道采區(qū)變電所考慮機(jī)電設(shè)備的安裝和運(yùn)輸。1采區(qū)變電所位于113m 標(biāo)高的軌道上山和運(yùn)輸上山之間的聯(lián)絡(luò)巷中，用“╗”式布置。長20m。見圖15：變電所斷面圖與特征表 圖15： 采區(qū)變電所斷面圖與特征表 開采順序 水平：本礦井為多水平開采，開采順序：一水平→二水平 區(qū)段：本礦井以東翼采區(qū)為首采區(qū)，區(qū)段開采順序是由上至下的下行式開采順序。區(qū)段兩翼工作面，每翼工作面用后退式開采，靠近軌道上山一側(cè)的工作面先投產(chǎn)。 采區(qū)開采順序：1采區(qū)→2采區(qū)。 區(qū)段開采順序：一區(qū)段→二區(qū)段→三區(qū)段。 工作面開采順序?yàn)椋?121工作面→1122工作面→1123工作面→1224工作面→1125工作面→1126工作面采掘工作面工程排隊①確定掘進(jìn)率：采區(qū)掘進(jìn)率=采區(qū)巷道掘進(jìn)總米∕采區(qū)采出煤量 ②確定采掘比：掘進(jìn)組數(shù)的確定：即確定采掘工作面的比例關(guān)系，計算方法如下： N= = （43） 式中： N——采掘工作面數(shù)目比例——回采工作面采煤時間（月）；——掘進(jìn)工作面所需時間（月）； V1——煤巷掘進(jìn)速度； 米/月L1——區(qū)段運(yùn)輸巷長度；米L2——區(qū)段軌道巷長度；米L3——區(qū)段回風(fēng)巷長度；米L4——聯(lián)絡(luò)巷、切眼與其它臨時巷之和；取350米根據(jù)計算煤掘隊需2個掘進(jìn)隊可以滿足要求。第五章采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)本采區(qū)只有軌道上山需要提升系統(tǒng)，故只對軌道上山進(jìn)行設(shè)備選型。軌道上山運(yùn)輸系統(tǒng)采用單鉤串車提升，主要設(shè)備有：礦車、鋼絲繩、絞車、減速器、電動機(jī)等。因?yàn)椴蓞^(qū)工作面內(nèi)所有的煤都是通過運(yùn)輸上山的皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸煤。而軌道上山提升系統(tǒng)只是用于工作面、各掘進(jìn)頭的材料提升，同時也為掘進(jìn)軌道平巷的煤與矸石和運(yùn)輸平巷的矸石提升。所以不需要太大的型號。采區(qū)情況：設(shè)計年產(chǎn)量：15萬t/a軌道上山斜長Ls：360m軌道上山傾角α=20176。采區(qū)矸石運(yùn)輸量：按年產(chǎn)量的20％確定=1520％=3萬t年運(yùn)輸量：600=(只計算軌道平巷的煤)+3萬=按礦井生產(chǎn)能力選用1噸固定式礦車，名義貨載量M=1t，自身質(zhì)量M=592公斤。初步選用提升速度Vm=，計算一次提升循環(huán)時間Tx=2（+++++22+5+20）=，計算過程如圖16：圖16:提升時間計算按礦井年產(chǎn)量的要求，計算一次提升的串車數(shù)。N= ==（輛）式中： N—— 一次提升的串車數(shù) C——提升工作不均衡系數(shù)； αf——設(shè)備富裕系數(shù) br—— 一年工作日 bh——日凈提升時間；10h m1—— 每個礦車載重；取1噸。 Tx—— 一次提升礦車數(shù)Z1===(輛)式中:f—裝載系數(shù)，； y—矸石的散集密度（t/m3），； VC—礦車容積（m3）。 一次提升礦車數(shù)：取2輛。一次提升量（t）由于軌道下山絞車作輔助提升，提升量很小，取每次提二輛矸石車。b、按連接器強(qiáng)度計算車數(shù)：Z2≤≤≤(個)故確定每次提n=2個礦車合適。每米鋼絲繩質(zhì)量為：mp= ==其中Lo=20+360+72+7+1=401m選用鋼絲繩為：繩67股（1+6）繩纖維芯鋼絲繩。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)為：鋼絲繩每米質(zhì)量mp=鋼絲繩直徑d=12mm鋼絲直徑б=鋼絲繩抗拉強(qiáng)度бB=1700MPa全部鋼絲破斷力的總和：Qp=94700N 驗(yàn)算鋼絲繩安全系數(shù)： ma= = =＞ 以上所選鋼絲繩符合要求。提升機(jī)的選擇：按《安全規(guī)程》規(guī)定，斜井井上提升機(jī)的滾茼直徑為：D≥60d=6020=。滾筒寬度B：B=（+n+n′）(d+ε)=( +3+4)(12+3)=521(mm)式中：L= LD+Ls=360+25=395m K——滾筒纏繞層數(shù)；4 Dp——平均纏繞直徑；Dp=D+（K1）d=+（21）=n′——多層纏繞鋼絲繩，動過渡層次用的備用圈為4層ε——鋼絲繩之間的間隙3mm提升機(jī)強(qiáng)度校核：最大靜拉力：Fjmax=n(m1+m2) g (sina+f1cosa)+mpLg(sina+f2cosa) =2(1000+592)10(sin20176。+176。)+41010(sin20176。+176。) =1249030000N1型提升機(jī)合適。提升機(jī)與井筒的相對位置：《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井上提升機(jī)，圍抱角不小于90176。的天輪直徑D≥60d=6012=720mm。選擇天輪為：，名義直徑Dt=800mm。總質(zhì)量310kg.井架高度：Hj=Lsinβ，設(shè)β=5176。，L取20m則：Hj=20sin5176。=選Hj=，則用β驗(yàn)證：β=tg1=6176。5′（符合要求）井下鋼絲繩弦長Lx：井下游動天輪單鉤提升最小弦長：Lxmin==提升機(jī)滾筒中心至天輪中心水平距離：Ls Ls===提升電機(jī)估算電動機(jī)功率 p== =提升能力校驗(yàn)礦井完成產(chǎn)量 ： ==2=52305(t/a) 礦井富