【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ,管子道與井筒的傾角通常為25176?！?0176。,可保證水泵房與副井運(yùn)輸巷道之間有10米以上巖柱,管子道的斷面大小,應(yīng)保證敷設(shè)排水管路后,還能通過水泵、電機(jī)等設(shè)備,以便礦井發(fā)生水災(zāi)時(shí),關(guān)閉水泵房的防水門后,仍可通過管子道增添排水設(shè)備,保證水泵房正常排水。水倉入口,一般設(shè)在空車線,井底車場(chǎng)標(biāo)高最低點(diǎn)處,確定水倉入口時(shí),應(yīng)注意水倉裝滿水,一般副井井底較深時(shí),采用泄水巷至主井清理井底灑煤斜巷排水；當(dāng)副井井底較淺時(shí),可設(shè)水窯泵房單獨(dú)排水。c火藥庫1)庫房位置a庫房距井筒、井底車場(chǎng)、主要運(yùn)輸巷道、主要硐室以及影響全礦井或部分采區(qū)通風(fēng)的風(fēng)門直線距離,硐室式的不得小于100米；b庫房距地面或上下巷道的直線距離,硐室式不得小于30米；c庫房應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖石中,避開含水層與巖石破碎帶及遠(yuǎn)離采動(dòng)影響的范圍；c應(yīng)選擇在干燥,通風(fēng)良好,運(yùn)輸方便和容易布置回風(fēng)道的地點(diǎn),距井筒、井底車場(chǎng)的重要巷道及硐室應(yīng)有必要的安全距離；d用有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流,其回風(fēng)道用直接與風(fēng)口相連,以保證獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。2)火藥庫形式在相等的井巷工程量時(shí),硐室后貯存容重比壁槽式大許多,且使用方便,有利于搬裝運(yùn)輸,管理集中,井巷施工簡(jiǎn)單在同等火藥貯量時(shí)硐室式井巷工程量減少20%～30%故采用硐室式火藥庫。圖4—7 火藥庫 Fig. 井底車場(chǎng)工程量井底車場(chǎng)的工程量是井底車場(chǎng)各不同硐室和線路的掘進(jìn)體積的總和。但是在井底車場(chǎng)中,由于立井采用礦車運(yùn)輸很難分段計(jì)算,因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算如下： （4—2)式中： V井底車場(chǎng)工程量,m3 A年產(chǎn)量,t/a。則： = 22954 m179。 開拓系統(tǒng)綜述 開拓系統(tǒng)本礦井共有三個(gè)掘進(jìn)隊(duì),主井和風(fēng)井同時(shí)掘進(jìn),另一掘進(jìn)隊(duì)準(zhǔn)備,一個(gè)月后,副井開始掘進(jìn),分別掘至開采水平和回風(fēng)水平后掘進(jìn)井底車場(chǎng)及各硐室、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、火藥庫,然后掘進(jìn)采區(qū)下部車場(chǎng)、軌道上山、運(yùn)輸上山以及石門、還有工作面的運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽及開切眼,貫通回風(fēng)系統(tǒng)布置工作面回采。 通風(fēng)系統(tǒng)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)為中央分列式。通風(fēng)線路： 副井進(jìn)風(fēng)→井底車場(chǎng)→主要石門→運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→軌道上山→采區(qū)軌道石門→運(yùn)輸平巷→工作面→回風(fēng)平巷→回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→風(fēng)井 運(yùn)煤系統(tǒng)工作面出煤→運(yùn)輸順槽→采區(qū)運(yùn)輸石門→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉→運(yùn)輸大巷→主要石門→井底煤倉→主井提升→地面 運(yùn)料系統(tǒng)副井進(jìn)料→井底車場(chǎng)→主要石門→運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→軌道上山→采區(qū)中部車場(chǎng)→回風(fēng)順槽→工作面 排矸系統(tǒng)掘進(jìn)工作面→掘進(jìn)巷道→軌道上山→采區(qū)下部車場(chǎng)→運(yùn)輸大巷→主要石門→副井 人員副井→主要石門→運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→運(yùn)輸上山→采區(qū)運(yùn)輸石門→運(yùn)輸順槽→工作面5 采區(qū)巷道布置 設(shè)計(jì)采區(qū)的地質(zhì)概況 采區(qū)在礦井中的位置及界限 本設(shè)計(jì)的采區(qū)為南1采區(qū),其位置位于大興礦井南部,為本礦投產(chǎn)采區(qū),呈矩形。上邊和左邊以井田邊界為采區(qū)邊界,下邊以水平大巷為界,右邊以工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱和北1采區(qū)邊界煤柱為界,采區(qū)長(zhǎng)2500米,寬907米。 煤質(zhì)與煤層南1采區(qū)可采煤層為三層,煤層傾角16176。,煤層均穩(wěn)定,無斷層,無夾石,無火山巖侵入。煤層瓦斯較高,屬高瓦斯礦井,自然發(fā)火期3～6個(gè)月,有煤塵爆炸危險(xiǎn),爆炸指數(shù) 。煤層含水較少,對(duì)開采基本無影響,煤質(zhì)較硬,煤層頂?shù)装遒x存穩(wěn)定,其頂?shù)装鍒?jiān)硬。 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120噸/年,設(shè)計(jì)采用一個(gè)綜采工作面達(dá)產(chǎn),即一個(gè)工作面生產(chǎn)能力120噸/年。采煤工作面采用兩采一準(zhǔn)的作業(yè)形式,每班每天進(jìn)4刀。一個(gè)回采工作面產(chǎn)量：AD=LV0MRC0 (5—1)式中：L—回采工作面長(zhǎng)度,200米 V0—工作面年推進(jìn)度,工作面每天進(jìn)8刀, M— R—煤的容重, C0—工作面回采率,中厚煤層取95%則AD=200395%=122萬噸采區(qū)實(shí)際產(chǎn)量：A=AD（1+10%）=134萬噸 式中：10%—掘進(jìn)出煤率采區(qū)服務(wù)年限：T=ZC/AK (5—2) 式中：ZC—采區(qū)可采儲(chǔ)量,2590MtA— 采區(qū)生產(chǎn)能力,120Mt/aK—儲(chǔ)量備用系數(shù), T=16年符合《規(guī)范》關(guān)于采區(qū)生產(chǎn)能力服務(wù)年限的規(guī)定。 采區(qū)形式、采區(qū)上、下山數(shù)目、位置及用途 采區(qū)形式整個(gè)采區(qū)均為上山開采,煤層賦存條件好,傾角16176。,涌水小,采用走向長(zhǎng)壁采煤法。 采區(qū)上、下山數(shù)目、位置及用途本采區(qū)為走向長(zhǎng)壁采煤,兩條上山由采區(qū)中間將采區(qū)分為南北兩翼,兩條上山由500水平到250水平。分別為軌道上山和運(yùn)輸上山,用于回風(fēng)、運(yùn)料、行人及運(yùn)煤。具體位置見開拓圖。 采區(qū)區(qū)段的劃分、區(qū)段平巷的布置 區(qū)段的劃分區(qū)段的劃分要合理,確定區(qū)段的寬度及長(zhǎng)度和區(qū)段的數(shù)目,區(qū)段的寬度等于工作面長(zhǎng)度加上兩側(cè)運(yùn)輸巷寬；合理的工作面長(zhǎng)度不僅取決于礦井的產(chǎn)量,而且要考慮其內(nèi)部生產(chǎn)技術(shù)條件,以免因地質(zhì)構(gòu)造影響回采工作面的生產(chǎn)?！兑?guī)范》規(guī)定,綜采工作面長(zhǎng)度不小于160米,年推進(jìn)度不小于1200米,為了使一個(gè)工作面就達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量,考慮到地質(zhì)條件及全礦的生產(chǎn)能力、管理水平等因素,工作面確定為200米,采區(qū)劃分為4個(gè)區(qū)段,采區(qū)內(nèi)設(shè)上山開采。 區(qū)段的開采順序采用先采一翼區(qū)段,再采與之對(duì)稱的另一翼區(qū)段。 采區(qū)車場(chǎng)及硐室 采區(qū)車場(chǎng)采區(qū)上、下山與區(qū)段平巷或階段大巷連接處的一組巷道和硐室的總稱。采區(qū)車場(chǎng)的主要作用是在采區(qū)內(nèi)運(yùn)輸方式改變或過渡的地方完成轉(zhuǎn)載工作。采區(qū)上部車場(chǎng)的形式采用逆向平車場(chǎng)。由于通過能力要求不大,同時(shí)絞車房布置在與回風(fēng)巷同一標(biāo)高且煤層群聯(lián)合布置,采區(qū)石門與各煤層回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷相聯(lián)系,故采用逆向平車場(chǎng)。采區(qū)中部車場(chǎng)采用石門甩車場(chǎng),同時(shí)采用單道起坡,采區(qū)下部車場(chǎng)大巷裝車式。 采區(qū)硐室a 采區(qū)溜煤眼本區(qū)工作面采下的煤都用溜煤眼溜到運(yùn)輸上山,溜煤眼為三層煤服務(wù)。區(qū)段的左右兩翼工作面使用一個(gè)溜煤眼,采區(qū)共需4個(gè)溜煤眼。1)溜煤眼容量計(jì)算Q=Q+LmbrCK (5—3)式中:Q—防空倉漏風(fēng)量,10t L—工作面長(zhǎng)度,200m m—采高,. b—進(jìn)刀深度, r—煤的容重, C—工作面回采率, K—同采工作面數(shù),綜采取1Q=10+20031=2)本區(qū)溜煤眼采用傾斜式圓形斷面,傾角70176。,直徑4m,斜長(zhǎng)50m。溜煤眼有效容積：Q=250 =763t＞所選溜煤眼合理。b 變電所它是采區(qū)供電的樞紐,由于低壓供電壓降較大,故合理確定采區(qū)變電所的位置和尺寸是保證采區(qū)正常生產(chǎn),減少用電費(fèi)用的重要措施。變電所采用錨噴支護(hù),底板采用混凝土鋪底,連接處高于鄰近巷道,具有一定坡度,以防止水流入變電所,硐室與巷道聯(lián)接處,設(shè)置向外開的防火柵檢兩用門。圖5—2采區(qū)變電所 Figure 52 exploiting field substations 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 運(yùn)輸系統(tǒng)1)運(yùn)煤：工作面運(yùn)煤→ 區(qū)段平巷→運(yùn)輸石門→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉→運(yùn)輸大巷→井底煤倉→主井提至地面2)運(yùn)料：副井下料→井底車場(chǎng)→運(yùn)輸大巷→軌道上山→軌道石門→區(qū)段平巷→工作面3)排矸：掘進(jìn)工作面→掘進(jìn)巷道→軌道上山→采區(qū)下部車場(chǎng)→運(yùn)輸大巷→主要石門→副井4)人員：副井→井底車場(chǎng)→運(yùn)輸大巷→軌道上山→軌道石門→區(qū)段平巷→工作面 通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)線路：副井進(jìn)風(fēng)→井底車場(chǎng)→主要石門→運(yùn)輸大巷→采區(qū)下部車場(chǎng)→軌道上山→采區(qū)軌道石門→運(yùn)輸平巷→工作面→回風(fēng)平巷→回風(fēng)石門→回風(fēng)大巷→風(fēng)井 排水系統(tǒng)本采區(qū)只有上山開采,水由區(qū)段平巷到軌道上山,再到運(yùn)輸大巷,最后流入井底車廠水倉中,由水泵排到地表。 采區(qū)開采順序本采區(qū)長(zhǎng)2500米,寬907米,共三層煤,；層間距為25米、15米,采區(qū)巷道布置為聯(lián)合布置。本采區(qū)三層煤開采順序由上而下,即下行式開采,這樣開采可減少每層煤間采動(dòng)影響,安全生產(chǎn)。每層煤的各采區(qū)都采用后退式開采,即先采離上山遠(yuǎn)的部分,依次向上山推進(jìn)。該采區(qū)只有上山開采,先采一區(qū)段的一翼,再采此區(qū)段的另一翼。 采區(qū)巷道掘進(jìn)率和回采率采區(qū)萬噸掘進(jìn)率和采區(qū)回采率,是反映采區(qū)巷道布置的合理的主要參數(shù)。 采區(qū)萬噸掘進(jìn)率采區(qū)萬噸掘進(jìn)率= (5—4)1)巖巷采區(qū)上下山：2907=1814米；主要石門： 550米；運(yùn)輸石門： 4400=1600米；回風(fēng)石門： 4400=1600米； 運(yùn)輸大巷： 1000米；井底車場(chǎng)： 1000米；回風(fēng)大巷： 1200米；則： L1 =1814+550+1600+1600+1000+1000+1200=8764米2) 煤巷區(qū)段平巷：50008=4000米；因此根據(jù)： A=L/Z式中： A——采區(qū)巷道掘進(jìn)率，m/萬t；L——巷道掘進(jìn)總長(zhǎng)度，m；Z——采區(qū)可采儲(chǔ)量，萬t則巖層掘進(jìn)率為：A = 8764/2590 = 煤層掘進(jìn)率為： A=4000/2590 = 采區(qū)回采率采區(qū)回采率：C=（Zc P）/Zc100 (5—5)式中： C——采區(qū)回采率 Zc——采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量 P——采區(qū)開采損失本采區(qū)大致走向2500米，傾向大約寬907米，所以采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量約為：Zc = 2500907= 3887萬t采區(qū)工業(yè)煤柱損失約為：Zp=532萬t工作面落煤損失取5%則： P =Zp+（Zc－Zp）5% =532+（3887－532）5% =700萬t因此：C =（3887－700）247。3887 =82%﹥80%故采區(qū)是合理的。6 采煤方法《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,選擇采煤方法,應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件,開采技術(shù)條件,地面保持要求,設(shè)備狀況及其發(fā)展趨勢(shì),以及安全,產(chǎn)量,效率,成本和煤的回收率等因素,經(jīng)綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。大型礦井應(yīng)以綜合機(jī)械化采煤工藝為主。 采煤方法的選擇 選擇的依據(jù)1)礦井地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、煤層傾角、層數(shù)、層間距、硬度和有無矸石等,以及頂?shù)装鍘r性、瓦斯、煤塵、水文地質(zhì)、自然發(fā)火等情況,煤層的開采關(guān)系以及地面井下開采關(guān)系等；2)國(guó)家關(guān)于煤炭生產(chǎn)的方針政策；3)采煤機(jī)械化程度、設(shè)備適應(yīng)條件；4)鄰礦或相似礦井的采煤實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 選擇的要求1)煤炭資源損失少,采用正規(guī)采煤方法。2)安全及勞動(dòng)條件好。3)便于生產(chǎn)管理。4)材料消耗少。5)盡可能采用機(jī)械化采煤,達(dá)到工作面高產(chǎn)高效。[6] 采煤方法本區(qū)煤層傾角為16176。左右,地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單,煤質(zhì)較硬,賦存條件較好,、。《規(guī)范》規(guī)定：當(dāng)煤層傾角為16176。,且條件適合時(shí),宜采用走向長(zhǎng)壁采煤法。,賦存條件較好,采用綜采設(shè)備一次采全高。 設(shè)計(jì)層的礦層賦存條件、礦層結(jié)構(gòu)及圍巖狀況設(shè)計(jì)采區(qū)煤層埋藏深度為－250～－500米之間,采區(qū)呈南北長(zhǎng)東西短的矩形采區(qū),采區(qū)內(nèi)有三個(gè)可采煤層,、。煤層賦存條件簡(jiǎn)單,無斷層,無火成巖侵入,煤層傾角為16176。,煤種單一,煤質(zhì)較好,煤塵有爆炸危險(xiǎn),%,煤層自燃發(fā)火期為3～6個(gè)月,區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,不含煤層水,采區(qū)預(yù)測(cè)涌水量：正常涌水量500 m3/t,區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。 工作面長(zhǎng)度的確定合理的工作面長(zhǎng)度能為工作面高產(chǎn)高效提供有利的條件,從工作面內(nèi)部條件來說,在一定范圍內(nèi)加長(zhǎng)工作面長(zhǎng)度能獲得較高的產(chǎn)量,提高效率和效益,降低成本,但工作面長(zhǎng)度增長(zhǎng),生產(chǎn)技術(shù)管理難度也會(huì)隨之增大,因此,單產(chǎn)、效率、效益以及安全生產(chǎn)條件等都會(huì)下降。根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,綜合機(jī)械化采煤工作面的長(zhǎng)度不宜小于160米,不宜大于250米。本采區(qū)斜長(zhǎng)907米,走向長(zhǎng)2500米,下部留階段煤柱30米,左側(cè)留30米的井田邊界煤柱,本設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)備能力決定工作面長(zhǎng)度為200米。 按通風(fēng)能力條件校驗(yàn)L=60VMScF/(QbBPN) (6—1)式中：L—依工作面通風(fēng)能力確定工作面的最大長(zhǎng)度,m V—工作面允許的最大風(fēng)速,4m/s M—工作面采高,3m S—最小控頂距, cF—風(fēng)流收縮系數(shù),～ Qb—晝夜產(chǎn)一噸煤所需風(fēng)量 B—滾筒截深, N—晝夜循環(huán)進(jìn)刀數(shù),8刀 P—煤炭生產(chǎn)率