【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Mt/a） 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（ a） 第一開(kāi)采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限（ a） 煤層傾角＜25176。 煤層傾角25176?！?45176。 煤層傾角﹥45176。 及以上 70 35 —— —— ～ 60 30 —— —— ～ 50 25 20 15 ～ 40 20 15 15 本礦井服務(wù)年限為 78年按要求大于其規(guī)定值，所以服務(wù)年限合理。 3)礦井的一般工作制度 礦井的年工作日數(shù)為 330 天 。 礦井實(shí)施“三八”工作制，即每晝夜兩個(gè)半采煤工作班和半個(gè)檢班。采煤班內(nèi)進(jìn)行“落、裝、運(yùn)、支、移”工序工作，準(zhǔn)備班進(jìn)行回柱放頂，設(shè)備檢修，推移轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)等工作；檢修班內(nèi)進(jìn)行檢修設(shè)備，以提高生產(chǎn)率。出煤班為兩班半，三個(gè)班每班工作八個(gè)小時(shí)。每晝夜凈提升時(shí)數(shù)為 16 小時(shí)。 高?。鸿F能集團(tuán) 大興三礦施工組織設(shè)計(jì) 16 2 井田開(kāi)拓 開(kāi)拓方式及水平劃分 礦井開(kāi)拓 就井筒形式來(lái)說(shuō)，一般有以下幾種形式 :平硐、立井、斜井和混合式．下面就幾種形式進(jìn)行技術(shù)分析，然后進(jìn)行確定采用哪種開(kāi)拓方方案． 表 12礦井開(kāi)拓形式對(duì)比分析 Table 12Mine exploit form technical analysis 方案 平硐開(kāi)拓 斜井開(kāi)拓 立井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn) 是井下出煤不需要提升轉(zhuǎn)載即可由平硐直接外運(yùn)，因而運(yùn)輸環(huán)節(jié)和運(yùn)輸設(shè)備少、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低． 井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備比較簡(jiǎn)單，速度快、地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單．因而投資較少，建井期較短， 適用性很強(qiáng)， 一般不受煤 層 傾角 、厚 度、 瓦斯．水文等自然條件的限制，立井井筒短，通風(fēng)阻力小，對(duì)深井更為有利。 缺點(diǎn) 一般就適用與煤層埋藏較淺，平硐適合在較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)．很顯然，這種開(kāi)拓方式不適合本礦井． 斜井適用與煤層埋藏較淺，傾角較大的傾斜煤層．且按照皮帶斜井設(shè)計(jì)時(shí)，傾角不超過(guò) 17 度的話(huà)，此時(shí)斜井的長(zhǎng)度是非常大的， 主要缺點(diǎn)是井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，掘進(jìn)速度慢，基建投資大； 本井田的煤層埋藏較深，地表附近的沖積層又比較薄，它對(duì)井筒的開(kāi)鑿將不會(huì)造成影響。 而且立井開(kāi)拓的一大 好處就是，如果基巖賦存較穩(wěn)定時(shí)，開(kāi)鑿以后，其維護(hù)費(fèi)用幾乎為零， 本井田采用立井開(kāi)拓時(shí)，對(duì)于煤炭的提升也較為合適。 對(duì)于本礦井來(lái)說(shuō)．平硐和斜井都是不適合的，所以混合式就更不能采用。 本設(shè)計(jì)井田屬于大陸性氣候，一般風(fēng)多雨少，春冬兩季多西北風(fēng)，夏秋兩季多西南風(fēng)，最大風(fēng)力可達(dá) 7～ 8 級(jí)，一般 2～ 3 級(jí)。雨季集中在七、八、九三個(gè)月內(nèi)，最大年降遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 水量為 1009． 1mm，年平均氣溫 7℃左右，最高氣溫 33． 3℃，最低氣溫為 32． 1℃。本區(qū)凍結(jié)期為 5～ 6 個(gè)月，即 11 月至次年 4 月，凍結(jié)深度 1． 4 米，表土層一般為 25 米，該井田煤系形 成于侏羅晚系，屬中生陸相沉積，其煤層賦存深度為 650 米～ 1200 米，全井田共含五層可采煤層，分別是 4 7 1 1 152 煤層，煤層傾角約為 10?，屬于近水平煤層，本井田煤質(zhì)牌號(hào)主要為長(zhǎng)焰煤，煤層易自燃發(fā)火，發(fā)火期為 3～ 6 個(gè)月，經(jīng)瓦斯抽放后煤層瓦斯含量較低，為低瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量為 10 米 3/噸。本井田水文、地質(zhì)條件相對(duì)比較簡(jiǎn)單，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 300 萬(wàn)噸 /年，據(jù)預(yù)算其服務(wù)年限為 78 年，全井田共采五層煤，劃分為一個(gè)水平，即 850 水平。 根據(jù) 設(shè)計(jì)規(guī)范 [1]規(guī)定：煤層埋藏較深、表土層 較厚、水文地質(zhì)條件復(fù)雜及主要可采煤層賦存比較穩(wěn)定．儲(chǔ)量比較豐富等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用立井 單水平集中大巷 開(kāi)拓 （井筒位于井田中央） 。 ．井筒名稱(chēng)、數(shù)目及位置 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，生產(chǎn)礦井必須至少有兩個(gè)能行人的通到地面的安全出口，本設(shè)計(jì)礦井年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 300 萬(wàn)噸，采用立井開(kāi)拓，風(fēng)井內(nèi)設(shè)螺旋梯子間，與副井一起作為安全出口，故開(kāi)采水平時(shí)，井筒數(shù)目有三個(gè)，它們是主井、副井、風(fēng)井。 表 14井筒功能及位置 Table of economic parison 井筒 名稱(chēng) 井筒 用途 井筒長(zhǎng)度 /m 井口位置坐標(biāo) 經(jīng)緯坐標(biāo) 主 井 提煤進(jìn)風(fēng) 925 4244891458 副 井 運(yùn)料、運(yùn)矸 進(jìn)風(fēng)、行人 905 4254091342 風(fēng) 井 回風(fēng)兼作安全出口 885 4278191284 高?。鸿F能集團(tuán) 大興三礦施工組織設(shè)計(jì) 18 井筒斷面尺寸的確定 1）主井提升 a原始數(shù)據(jù) 1)礦井年產(chǎn)量 A=300 萬(wàn)噸 /年； 2)工作制度：年工作日數(shù) br=330 天，日工作小時(shí)數(shù) t=16h； 3)礦井設(shè)計(jì)水平深度 HS=850 米；即井口是 開(kāi)采水平的深度。 4)卸載水平至井口高度 Hx=20 米； 5)裝載水平至井下運(yùn)輸水平高度 Hz=15 米； 6)散煤密度γ =。 7)主提升方式為一對(duì) 25t 箕斗，井底設(shè)煤倉(cāng)，定量自動(dòng)裝載； 8)礦井電壓等級(jí) 6KV； b提升容器選擇 (1)經(jīng)驗(yàn)提升高度 H1=Hs+Hx=850+20=870（米 ) （ 31） 2)合理的經(jīng)濟(jì)提升速度 Vj= 1H =12(m/s) （ 32） 3)估算一次提升循環(huán)時(shí)間 Tx’=vj/a+H/Vj+u+θ =12/+885/12+10+12=111(秒 ) （ 33） 式中： a:初選提升加 速度， 。 U:提升爬行階段時(shí)間， 10s； θ：提升休止時(shí)間， 12s； 4)計(jì)算小時(shí)提升量 Qj=rjfn bt TaCA ?? ???360 0 =（ 3000000179。 179。 179。 111） /（ 3600179。 16179。 330） =24t/次（ 34） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 5)選擇箕斗 表 31 箕斗參數(shù)表 Table of Skip parameters 型號(hào) 名義載重 有效容積 / m3 自重 /噸 全高 /m 兩箕斗中心距 /m JD25/6Y 25 噸 80 Vr QZ Hr S (6)一次實(shí)際提升量 Q=r179。 Vr=179。 25=(噸 ) （ 35） 7)所需一次提升時(shí)間 T=fraAC tbQ?? ???36 00 （ 36） =（ 3600179。 179。 330179。 16） /（ 179。 3000000179。 ） =113（秒） (7)所需一次提升速度 ? ? 2 4)]([)( 121211 aHUcTaUTaV ??????? ?? （ 37） = 2 )]1210([)]1210([ 22 ???????? =(m/s) 2）副井提升 (1)確定合理經(jīng)濟(jì)速度： VJ=（ ～ ）H （ 38） 式中： H為提升高度 m, H=HZ+HS+HX （ 39） HZ為裝載高度 18～ 25m，取 20m； HS為礦井深度 735m； HX為卸載高度 15～ 25m，取 20m。 H=850+20=870m 高健：鐵能集團(tuán) 大興三礦施工組織設(shè)計(jì) 20 VJ= 870 =12m/s (2)估算一次提升循環(huán)時(shí)間 Tx=???? uaVjVjH （ 310） 式中：α為提升加速度，一般取 ； u為裝載低速爬行時(shí)間，一般取 80s； θ為箕斗裝卸載休止時(shí)間，一般取 180s； 39。 ?????xT（ m） (3)計(jì)算小時(shí)提升量 AS AS= srnf tb ACa? （ 311） 式中： C 為提升不均勻系數(shù)取 ； An為礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 300104 t/a ； ia為提升富裕系數(shù) ； tS為提升設(shè)備每天工作小時(shí)數(shù)，一般取 24 h； br為提升設(shè)備每年工作日數(shù)，一般取 360 d； 41624360 ??????? sr nfs tb ACaA（ t/h） (4)計(jì)算小時(shí)提升數(shù) ns= Tx3600 =21（次） （ 312） (5)計(jì)算一次合理提升量 Q’ Q’= snAs=20（ t） (313) 副井罐籠的選擇按如下規(guī)定確定： 1） 根據(jù)井下運(yùn)輸使用的礦車(chē)名義載重量確定噸位。 2）根據(jù)運(yùn)送最大班下井工人的時(shí) 間不超過(guò) 40min 或每班總作業(yè)時(shí)間是否超過(guò) 5h 來(lái)確定罐籠的層數(shù)。一般應(yīng)先考慮單層罐籠，不滿(mǎn)足要求時(shí)再選擇雙層罐籠。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 根據(jù)礦井實(shí)際需要，本設(shè)計(jì)副井提升容器選用雙層四車(chē)多繩罐籠，其技術(shù)特征及規(guī)格如下表： 表 32立井 多 繩雙層普通罐籠 參數(shù) Table 3 2multirope double shaft cage advantage of the ordinary 罐籠型號(hào) GDG1/6/2/4 罐道型式 鋼性 罐道 鋼 性 罐道 鋼絲繩 罐道 罐籠斷面尺寸（長(zhǎng) 179。 寬） /mm 4440179。1 024 4980179。1 204 4440179。 1024 罐籠總高（近似值） /mm 6100 6563 6100 罐籠質(zhì)量 / t 最大 終端載荷 kN 559 550 559 允許乘人數(shù) 46 60 46 適用礦車(chē) 型號(hào) 名義載重 /t 車(chē)數(shù) 4 4 4 阻車(chē)器型式 異側(cè)進(jìn)出車(chē) 異側(cè)進(jìn)出車(chē) 異側(cè)進(jìn)出車(chē) 礦車(chē)軌距 mm 600 600 600 根據(jù)經(jīng) 驗(yàn)及估算，本副井選擇 GDG1/6/2/4 型 多 繩雙層普通罐籠 。 本系列罐籠可用于礦山豎井升降人員，提升矸石，運(yùn)送材料和設(shè)備等。罐籠主要用于副井提升，也可以用于小型礦井的主井提升。由于此系列罐籠為雙層，因此具有罐籠斷面尺寸小，乘載人員多等優(yōu)點(diǎn)。 1）選擇井筒斷面形狀 斷面形狀選圓形。應(yīng)為圓形受力條件好，通風(fēng)阻力小，適用于井筒服務(wù)年限大于 15年的礦山，該礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)，故選用圓形井筒，穿過(guò)中等穩(wěn)定性巖層，選用整體澆注混凝土支護(hù)。 2）選擇罐道形式及材料 高健：鐵能集團(tuán) 大興三礦施工組織設(shè)計(jì) 22 選擇剛性罐道，采用 22 號(hào)槽鋼制成罐道 ，其長(zhǎng) X 寬 =220mmX176mm 罐道梁的材料為金屬梁，選用 28a 號(hào)工字鋼，其長(zhǎng) X 寬 =280mmX122mm 3）確定凈斷面尺寸： 箕斗型號(hào)： JD25/6Y 其最大外形尺寸：長(zhǎng)179。寬179。高 =3290mm179。 1640mm179。 15030。 剛性型鋼罐道罐耳：長(zhǎng)179。寬 =200mm179。 65mm，其間距為 1625mm 井筒各構(gòu)件平面尺寸計(jì)算： （ 1） 箕斗布置及其相應(yīng)尺寸： 00 2 bhmL ??? )(21 ALX ?? 式中： L—— 箕斗兩側(cè)罐耳中心線(xiàn)距離， mm —— 箕斗兩罐道間的間距， mm；一般情況下 m0=A+2c+2T A—— 箕斗的寬度， mm。取 A=1640mm； C—— 罐道寬度， mm； c=65mm； t—— 罐道卡與罐耳之間的間距， mm；一般取 10mm h—— 罐道的高度，根據(jù)型號(hào)取 h=2