【導(dǎo)讀】遷安礦新井設(shè)計是在陳志彬老師的指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)設(shè)計之前，我們到邯鄲礦業(yè)集團陶一礦進行畢業(yè)實習(xí)，在這期間我們搜集了畢業(yè)設(shè)計所需的資料。井筒位置及形式選擇、水平劃分、延伸方案確定、采區(qū)劃分、井底車場的確定及線路計算、硐室布置等內(nèi)容。包括提升、運輸、通風(fēng)、排水等系統(tǒng)的確定和設(shè)備選型及相關(guān)硐室的布置。遷安井田處于環(huán)渤海、環(huán)京津“兩環(huán)戰(zhàn)略”的前沿地帶。本礦井地處華北平原北部，燕山余脈。

　　

【正文】 取100mm，故L1=（+）=； N——電機車數(shù)，臺；取1； Lj——每臺電機車長度，； Lf——附加長度，一般取10m。經(jīng)計算，調(diào)車線長度為 L=19++10=62m 軌型、道岔及曲線巷道參數(shù)本設(shè)計采用ZK107/。軌距為600mm，軌型選用30kg/m，單開道岔選用4號、5號道岔，對稱道岔選用3號道岔。平曲線半徑1520m。 馬頭門線路的平面布置計算馬頭門的型式馬頭門的型式主要取決于選用罐籠的類型、進出車水平數(shù)目以及是否設(shè)有候罐平臺。1/1型單繩普通雙層罐籠為副井提升容器，一側(cè)進，一側(cè)出。不設(shè)候罐平臺。故馬頭門型式采用雙面斜頂式。馬頭門平面尺寸確定馬頭門線路是指副井重車線的末端，重車線阻車器輪檔至材料車線進口變正軌距的起點的一段線路，馬頭門線路的平面布置，主要取決于所采用的設(shè)備類型和礦車的自滑速度。副井采用雙罐籠提升，馬頭門線路的重車線的雙軌段上，需要裝設(shè)雙軌道單式阻車器，單式阻車器的作用是縮短重車進罐距離，以減少進罐時間，重車進罐借助搖臺，設(shè)置有單復(fù)式阻車器。副井馬頭門線路 L0=a+b+b′+c+d+e+2f （） = 式中：a——； b、b′——搖臺的搖臂長度。 c——從搖臂軸中心至單式阻車器輪擋面之間距離。一般取C=，； d——單式阻車器輪擋面與對稱道岔連接的切點交點之間的距離，因有提升機，取了6個礦車的長度，以便提升工作的連續(xù)進行，6=15m。 e——搖臺中心至對稱道岔連接的切線交點之間的距離，－。 f——基本軌起點至道岔連接的切線交點之間的距離，其大小取決于對稱道岔的型號。： 馬頭門 井底車場的調(diào)車方式井底車場采用頂推調(diào)車的調(diào)車方式，兩翼駛來的列車調(diào)車方式稍有不同，西翼電機車牽引重列車駛?cè)胲噲稣{(diào)車線，電機車摘鉤、駛過道岔N1，經(jīng)錯車線，過N2道岔繞至列車尾部，將列車頂入副井重車線。然后，電機車經(jīng)過道岔N1，由軌道繞道入副井空車線，牽引空列車駛向大巷。東翼來的重列車可直接頂推入副井重車線，調(diào)車比較方便。 井底車場各硐室布置井底煤倉及裝載硐室 煤倉選用立式煤倉，具有以下優(yōu)點：（1）可為橢圓形，倉底不用鋪鋼軌。（2）不拐彎，不易發(fā)生堵倉。（3）煤粉率低。煤倉容積：根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，大型礦井應(yīng)容納1～2小時提升量，煤倉直徑3～8m。本礦井設(shè)計煤倉容積為600 m3，煤倉直徑D=7m，煤倉高度：H=600/（D/2）2＝15m 煤倉下口漏斗斜面與水平面的夾角為60176。箕斗裝載硐室斷面采用矩形，采用鋼筋混凝土支護方式，混凝土強度等級為C厚度為400mm。水倉水倉入口位于井底車場或大巷最低點以下，布置在井底車場穩(wěn)定底板巖石中。由兩個獨立的巷道組成，即主水倉和副水倉,當(dāng)一個清理時另一個正常使用。其作用是將礦井涌水暫時儲存起來并予澄清,后由水泵排至地面。主副水倉之間的距離一般為1520m。 井底煤倉及裝載硐室示意圖水倉采用機械清理，射流泵清倉，沉淀漿排泥。本礦正常涌水量(Q)為280m3/h,小于1400m3/h,故水倉的有效容量應(yīng)能容納8小時的正常涌水量，應(yīng)為2240m3。設(shè)計水倉采用雙軌巷道，有效斷面(S)為10m2，水可以從水倉自行流出。水倉的總長度為: L=V/S=224m （）式中：V——主要水倉的有效容積， m3； S——水倉凈斷面，m2。水倉斷面形狀采用拱形，錨噴支護。中央水泵房中央水泵房設(shè)在井底車場副井附近的空車線側(cè)，并與中央變電所組成聯(lián)合硐室，中央水泵房由泵房主體硐室、配水井、吸水井、配水巷、管子道及通道組成。中央水泵房和水倉組成排水系統(tǒng)。水泵房形式采用臥式水泵吸入式。中央水泵房與中央變電所相通,即管子道，傾角25176。，管子道與副井井筒連接處高于主體硐室底板水平7m以上，連接處設(shè)一段3m2左右的平臺，供安設(shè)臨時提升絞車，以便發(fā)生水患時裝卸設(shè)備和上下人員。管子道內(nèi)鋪設(shè)軌道，敷設(shè)排水管及電纜。主體硐室與井底車場空車線側(cè)巷道直接相連的通道內(nèi)鋪設(shè)運輸軌道，安裝向外開的密閉門（既能防水又能防火），門上裝有便于關(guān)嚴(yán)的通風(fēng)孔，以便必要時隔絕通風(fēng)。（1）水泵房尺寸： （）式中：L——主體硐室的長度，m； N——水泵臺數(shù)，4臺； A1——每臺水泵和電動機的總長度，4m； A——相鄰兩臺水泵和電機基礎(chǔ)之間的凈空間距，； AA3——硐室端頭兩側(cè)的基礎(chǔ)距硐室端墻或門之間的距離，～。代入數(shù)值，得出水泵房長度為L=44+23+5=27m B=b0+b1+b2 （）式中：b0水泵機組寬度，； b1水泵基礎(chǔ)到墻壁的距離，； b2水泵基礎(chǔ)到吸水井一側(cè)的距離，1m。 B=b0+b1+b2= （）水泵房高度應(yīng)滿足檢修時起重要求?？筛鶕?jù)水泵葉輪直徑確定。所以本次設(shè)計取H=。中央變電所中央變電所由變壓器室、配電室及通道等組成。主變電所宜靠近鋪設(shè)電纜的井筒，與主排水泵硐室聯(lián)合布置。主變電所硐室長度超過6m時，必須在硐室兩端各設(shè)一個通道出口，當(dāng)與主排水泵硐室聯(lián)合布置時，一個出口應(yīng)通到井底車場或大巷，另一個出口應(yīng)通到主排水泵硐室。當(dāng)主變電所硐室長度大于30m時，應(yīng)在中間增設(shè)一個出口。通往井底車場通道中，應(yīng)設(shè)置向井底車場一側(cè)開啟、容易關(guān)閉的既能防火又能防水的密閉門，門內(nèi)設(shè)置不妨礙密閉門關(guān)閉的柵欄門，當(dāng)無被水淹沒可能時，應(yīng)只設(shè)防火柵欄兩用門。門外五米內(nèi)巷道應(yīng)砌碹或用其他不燃性材料支護。主變電所硐室與主排水泵硐室之間，應(yīng)設(shè)置防火柵欄兩用門，并向主排水泵硐室一側(cè)開啟。主變電所硐室應(yīng)通風(fēng)良好，空氣溫度不得超過300。寬度取4m，長度22m，硐室斷面為半圓拱形。為便于供電維護、管理，中央變電所與主排水泵房聯(lián)合布置。通往井底車場的通道中設(shè)置容易關(guān)閉的防水防火密閉門。急救站大型礦井應(yīng)在井下設(shè)置急救站，急救站的位置應(yīng)選在副井附近，交通方便、人流集中，通風(fēng)條件好、空氣新鮮的地方。一般設(shè)置在調(diào)度室附近，如平面布置與圍巖條件；允許時可與調(diào)度室和等候室聯(lián)合布置。急救站內(nèi)必須設(shè)有電話、急救藥品、止血設(shè)備等物品。硐室斷面及支護方式與調(diào)度室或等候室相同。硐室與外部巷道的連接處用隔墻分隔，隔墻一側(cè)設(shè)向內(nèi)開啟的單扇門，隔墻頂部設(shè)直徑為400mm通風(fēng)孔。硐室采用擴散通風(fēng)時。本礦井急救站與調(diào)度室采用聯(lián)合布置，采用擴散通風(fēng)，長度5米，寬度4米，高3米，鋪設(shè)厚的混凝土地板。井下火藥庫火藥庫應(yīng)布置在圍巖穩(wěn)定的巖層內(nèi)，避開含水層和破碎帶，并力求通風(fēng)距離短，盡量縮短罐籠與火藥庫之間的距離，盡量簡化機車調(diào)車方式。庫房與外部巷道之間，應(yīng)用三條互成直角的連接巷道相連。連同巷道的相交處必須延長2m，斷面積不得小于4m2，在盡頭巷道內(nèi)，還必須設(shè)置緩沖砂箱隔離，盡頭巷道不得兼作輔助硐室使用。每個火藥庫必須有兩個出口：一個出口作為發(fā)放爆炸材料及行人，出口的一端必須裝有一道自動關(guān)閉的抗沖擊波活門，門內(nèi)設(shè)柵欄門；另一出口布置在火藥庫回風(fēng)側(cè)，可鋪設(shè)軌道運送火藥，這個出口與庫房連接處，必須裝有一道自動關(guān)閉的抗沖擊波米閉門，另一端安設(shè)柵欄門。井下爆炸材料必須設(shè)有單獨的新鮮風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)道或主要回風(fēng)道。并必須保證火藥庫每小時有其總?cè)莘e4倍的風(fēng)量。空氣溫度不得超過300，火藥庫通向回風(fēng)道的出口應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門。井下火藥庫采用壁槽式，布置在一采區(qū)軌道上山下部車場繞道內(nèi)，有兩個便于運送火藥和行人的出口與軌道大巷相連，庫房規(guī)格為AB=5230,全混凝土支護，容積600公斤。調(diào)度室井下調(diào)度室是井下運輸?shù)目傉{(diào)度站，井下大巷采用礦車運輸?shù)拇笮偷V井或工作機車數(shù)在五臺以上的礦井，一般應(yīng)設(shè)井下調(diào)度室。調(diào)度室應(yīng)設(shè)在井底車場咽喉通道附近，并應(yīng)避開巖性松散破碎地段。調(diào)度室采用擴散通風(fēng)，長度不應(yīng)大于6000mm，否則應(yīng)設(shè)回風(fēng)通道。當(dāng)信號監(jiān)控設(shè)備室與調(diào)度室分開設(shè)置時，隔墻應(yīng)設(shè)直徑為400mm通風(fēng)孔并且預(yù)埋電纜管。調(diào)度室一般采用半圓拱，采用粗料石或混凝土砌碹。當(dāng)圍巖堅固穩(wěn)定時，也可采用錨噴支護。本礦井調(diào)度硐室形狀取直墻半圓拱，寬4m，高3m，長6m，信號監(jiān)控設(shè)備設(shè)在調(diào)度室內(nèi)。等候硐室采用機械升降人員的礦井，在井下應(yīng)設(shè)置等候室。布置等候室，應(yīng)滿足人員進出方便，不影響井下主要變電所、主排水硐室的布置，不妨礙井底車場的運輸和通風(fēng)的要求。立井井下等候室應(yīng)該有兩條通道分別于井筒兩側(cè)井底車場巷道相連接。等候室內(nèi)應(yīng)通風(fēng)良好，空氣新鮮，無滴水漏水現(xiàn)象。等候室與井筒間的巖柱尺寸應(yīng)根據(jù)巖石穩(wěn)定程度確定，一般為12—15m。等候室應(yīng)高于相連接的車場巷道。硐室和通道斷面形狀應(yīng)根據(jù)圍巖穩(wěn)定程度確定，支護方式宜采用砌碹或或者錨噴支護。本礦井等候硐室布置在副井井筒附近，長度15m，高2m。井下工具備品和保管室工具備品保管室的設(shè)置應(yīng)根據(jù)礦井生產(chǎn)的具體情況確定，大型礦井可設(shè)置井下工具備品保管室。硐室一般設(shè)置在井底車場等候室附近或與等候室聯(lián)合布置。也可設(shè)在礦井兩翼，距工作地點較近，工人上下班存取工具的地方。硐室斷面形狀和等候室相同，支護必須采用不燃性材料，硐室不應(yīng)有滲水漏水現(xiàn)象。底板鋪設(shè)100mm厚強度為c10的混凝土，%的下坡。硐室內(nèi)應(yīng)配備工具存放架或工具柜。本礦井在等候室附近設(shè)置井下工具室，長4m，高2m。 遷安礦一水平井底車場平面圖電機車庫及電機修理間本礦井軌道運輸大巷采用架線式電機車運輸，應(yīng)設(shè)架線式電機車修理間及變流室，架線式電機車修理間應(yīng)設(shè)在井底車場或其附近的運輸大巷一側(cè)，且進出車方便、圍巖穩(wěn)定的特點。變流室宜靠近主變電所或與主變電所聯(lián)合布置，不宜與機車庫和修理間聯(lián)合布置。變流室進出口應(yīng)設(shè)向外開啟的防火門。修理間設(shè)一個檢修坑，布置一個機車出口，但有人行通道作為第二出口。，并設(shè)置出人坑臺階，硐室斷面為半圓拱形，采用混凝土或粗石料砌碹。硐室長10m，寬5m，高4m。經(jīng)過計算。 開拓系統(tǒng)綜述 開拓系統(tǒng)經(jīng)比較，確定本井田為立井加暗斜井兩水平混合式開拓。井筒位于井田走向中央，采用中央邊界式通風(fēng)方式，礦井井型為180萬t。本井田共劃分為兩個水平，即180水平和330水平，180水平采用上山式開采，330水平采用上下山開采，井底車場為環(huán)型臥式井底車場，皮帶運煤、架線式電機車輔助運輸。生產(chǎn)巷道系統(tǒng)詳細見《開拓系統(tǒng)平面圖》、《開拓系統(tǒng)剖面圖》各生產(chǎn)系統(tǒng)如下： 運煤系統(tǒng) 工作面溜子——區(qū)段運輸平巷——運輸上山——采區(qū)煤倉——溜煤眼———膠帶運輸大巷——井底煤倉——主井箕斗——地面運料系統(tǒng)副井——井底車場——軌道運輸大巷——采區(qū)下部車場——軌道上山——上部車場——甩車道——區(qū)段回風(fēng)平巷——工作面排矸系統(tǒng)工作面——上部或中部車場——軌道上山——下部車場——軌道運輸大巷——井底車場——副井通風(fēng)系統(tǒng)主、副井——井底車場——運輸大巷——采區(qū)下部車場——軌道上山——甩車道——區(qū)段運輸平巷——工作面——回風(fēng)平巷——運輸上山——總回風(fēng)巷——風(fēng)井供電系統(tǒng)高壓電纜由井底中央變電所——軌道運輸大巷——下部車場——軌道上山——采區(qū)變電所——回采工作面、掘進工作面、上山和區(qū)段平行的運輸機、移動變電所等處。壓氣和供水系統(tǒng) 掘進巖巷的鑿巖機和錨桿打眼機所用的空氣，采掘工作面、平巷以及運輸上山皮帶機轉(zhuǎn)載點所需的防塵噴霧用水，分別由地面（或井下）壓氣泵房和地面貯水池（或井下小水泵）以專用管路送至各個需要的地點。 初期井巷工程量礦井達產(chǎn)時井巷工程量長度為其中：煤巷11500m，占79%； 巖巷3000m，占21%。 三量計算礦井達產(chǎn)時三個煤量及可采期為開拓煤量：6576萬t，可采期：；準(zhǔn)備煤量：3653萬t，可采期：；回采煤量：336萬t，可采期：。第五章 采煤方法和采區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征 采區(qū)概況采區(qū)位置和范圍：，將其分為兩個采區(qū)，分別為東翼采區(qū)和西翼采區(qū)。首先開采東翼。本采區(qū)走向長度約3400m，傾向斜長約1180m。 采區(qū)煤層特征大煤（2）為井田厚度大、分布穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單煤層，～，平均6m，傾角15176。左右。煤層結(jié)構(gòu)簡單，無夾矸。直接頂板多為一層0～，厚度變化大，不穩(wěn)定，開采時易冒落。間接頂板（老頂）為中細粉沙巖，～，平均厚度10m左右，質(zhì)地堅硬，不易垮落，在斷層帶附近節(jié)理裂隙發(fā)育。底板為深灰～黑色砂質(zhì)泥巖，厚度4～，平均6m左右，個別地段為砂頁巖互層，含植物根部化石。野青煤(4)為井田內(nèi)分布較穩(wěn)定煤層，～，傾角13176。左右。煤層結(jié)構(gòu)較簡單，無夾矸。頂板為石灰?guī)r，～，底板為砂質(zhì)泥巖或細粒砂巖。 采區(qū)瓦斯，為低瓦斯礦井 煤塵爆炸性和自然發(fā)火傾向2005年11月經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院鑒定：%，煤塵不具有爆炸性。2005年11月經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院鑒定為三類，不易自燃。 采煤方法與回采工藝 采煤方法的選擇按照煤層厚度和傾角，并結(jié)合工藝特點及裝備水平，我國目前地下開采實際采用的采煤方法主要分為長壁垮落采煤法，放頂煤采煤法，急傾斜采煤法，重填采煤法，水利采煤法以及連續(xù)采煤機房柱式采煤法等。采煤法的選擇，應(yīng)根據(jù)煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、地面保護要求、設(shè)備