【導(dǎo)讀】區(qū)內(nèi)交通十分方便。翼城縣鄉(xiāng)間公路(三級(jí))從選定的礦井工業(yè)場(chǎng)地南緣通過，進(jìn)。場(chǎng)公路直接與該公路相接。經(jīng)此公路往西南方向行約6km在北張村與晉（城）～韓（城）。公路相連，繼而可通向全國各地。農(nóng)作物有玉米、谷子、藥材、果品等。近年來林牧業(yè)有所發(fā)展。山包，標(biāo)高+，最低點(diǎn)位于井田西部邊界，標(biāo)高+，最大相對(duì)高差。多為新生界黃土所覆蓋，常見有黃土陡巖，黃土峭壁節(jié)理發(fā)育。一年內(nèi)四季分明，夏季午間較熱，早晚涼爽。純性脆，含網(wǎng)格狀及樹枝狀寬度不一的方解石脈。裂隙、節(jié)理均較發(fā)育，頂部風(fēng)化呈。泥巖等組成，其中以K3、K4上石灰?guī)r及9號(hào)煤層沉積穩(wěn)定。其中以K6灰?guī)r及其之下5m左右的薄層灰?guī)r沉積穩(wěn)定，泥巖及泥巖組成。地層多為紅色、淡紅色亞粘

　　

【正文】 礦煤層條件從技術(shù)上講是可以使用該設(shè)備的，但存在以下問題：①本礦為立井提升，無軌膠輪車下井需要較大井筒斷面，且井下必須設(shè)換裝站。②無軌膠輪車要求巷道斷面大，巖巷工程量大。③目前尚無國產(chǎn)的支架運(yùn)輸車，需進(jìn)口，每臺(tái)約為 120萬美元，初期投資大，設(shè)備使用率低，尚存在配件進(jìn)口、設(shè)備維修等問題。④國內(nèi)的無軌膠輪車也在進(jìn)一步完善中，使用效果尚待提高，綜合以上分析，本礦使用無軌膠輪車時(shí)機(jī)暫不成熟。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 46 防 爆柴油機(jī)卡軌車：特點(diǎn)是， ○1軌道鋪設(shè)于巷到底板上，承載力大；由于增加了卡規(guī)滾輪系，防止脫軌掉道，因而能以較高速度安全可靠地運(yùn)輸單重較大的設(shè)備。 ○2柴油機(jī)卡軌車具有機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，可靈活地進(jìn)入多條分支巷道運(yùn)送物料。 ○3 機(jī)身自重大，牽引力小，爬坡能力差，一般用于小于 8176。的斜巷中。本礦只開采一層煤，且為緩斜煤層，其傾角小于 8度，巷道底板穩(wěn)定，采用柴油機(jī)卡軌車能與調(diào)度絞車配合使用，但又存在運(yùn)輸環(huán)節(jié)多的問題。該設(shè)備要求軌道鋪設(shè)質(zhì) 量較高，初期投資低，但經(jīng)綜合分析，本礦宜使用。 柴油機(jī)齒軌車：適用于巷道起伏性強(qiáng)的近水平煤層巷道，除有柴油機(jī)卡軌車的缺點(diǎn)外，對(duì)鋪軌的質(zhì)量要求更高，另外，井下維護(hù)工程量大，用人多，初期投資較高，經(jīng)綜合分析，本礦不宜使用。 膠套輪機(jī)車：目前只有小功率的車或蓄電池機(jī)車，不能滿足運(yùn)輸支架、采煤機(jī)等重型設(shè)備運(yùn)輸要求，不予采用。 單軌吊：一般用于底鼓嚴(yán)重的巷道，要求頂板支承力大，軌道施工質(zhì)量要求高，不予采用。 連續(xù)運(yùn)輸車：采用無極繩運(yùn)輸原理，設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)量小，初期投資低，目前最大運(yùn)距可達(dá) 2500m，是順槽運(yùn)輸連續(xù)化的 首選設(shè)備。本礦開拓巷道長(zhǎng)度最長(zhǎng)在 4000m左右，采用連續(xù)運(yùn)輸車運(yùn)距達(dá)不到。本礦使用該車的缺點(diǎn)是：①不能完全連續(xù)運(yùn)輸，局部仍需調(diào)度絞車轉(zhuǎn)接。②用人稍多。 綜合以上各種新型輔運(yùn)設(shè)備分析，采用防爆柴油機(jī)卡軌車投資少、管理簡(jiǎn)單，維修量小，能滿足本礦初期生產(chǎn)要求，故初期采用該設(shè)備用于軌道大巷及回采巷道輔運(yùn)，后期可考慮使用大功率的膠套輪機(jī)車。 防爆柴油機(jī)卡軌車技術(shù)參數(shù)見表 第五章 井下運(yùn)輸 提升 排水 47 表 防爆柴油機(jī)卡軌車 技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 使用地點(diǎn) 柴油機(jī) 功率 (kW) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 最大爬坡 最大牽引力(KN) 最大速度 m/s） 轉(zhuǎn)彎半徑（ m） RL100/400 軌道大巷 2300 8176。 28 水平 4垂直 10 （一）礦車選型 本礦生產(chǎn)能力為 1500kt／ a，各類礦車均選用 600mm軌距一噸系列礦車即能滿足要求。 運(yùn)矸采用 ，型號(hào) ； 材料運(yùn)輸選用 ，型號(hào) ； 設(shè)備運(yùn)輸選用 3t平板車，型號(hào) MP36B； 運(yùn)人采用平巷人車，型號(hào) PRC18。 （二）礦車數(shù)量 礦車數(shù)量根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求和該礦實(shí)際情況，各類礦車數(shù)量見表 。 表 各類礦車數(shù)量表 單位：輛 礦車類型 礦車型號(hào) 礦車數(shù)量 備 注 30 15 3t平板車 MP36B 8 平巷人車 PRC18 2 大巷內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備的選型和計(jì)算 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，結(jié)合當(dāng)前最新的設(shè)計(jì)思想及理念，本礦井開拓巷道均采用煤巷或半煤巖巷。布置膠帶運(yùn)輸機(jī)大巷采用膠帶運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，連續(xù)性強(qiáng)，易河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 48 于增產(chǎn)，管理簡(jiǎn)單，是大中型礦井合理的大巷運(yùn)輸方式 ，根據(jù)運(yùn)量與運(yùn)距，運(yùn)輸大巷采用 DP1063/1000膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力 630噸 /時(shí) ,輸送長(zhǎng)度 1000米 ,帶寬 1000毫米 ,配套電機(jī)功率 125千瓦。 提升系統(tǒng)概況 本礦井年產(chǎn)量為 A=150wt/a，礦井工作制度為三八制，年提升時(shí)間按 br=330d/a，日凈提升時(shí)間按 t=14h計(jì)。礦井為斜井加立井聯(lián)合區(qū)段開采，運(yùn)輸方式為皮帶輸送機(jī)，主斜井最大斜長(zhǎng) 960m，散煤密度取 r=。 采用大傾角鋼繩芯膠帶機(jī)運(yùn)輸，負(fù)責(zé)全礦井的提煤任務(wù)；一邊采用 連續(xù)運(yùn)輸車 作輔助提升，負(fù)責(zé)全礦井提升矸石、升降人員、下放 設(shè)備和材料等任務(wù)。 混合提升斜井中運(yùn)煤配備 DP1063/1000膠帶輸送機(jī)，運(yùn)輸能力 630噸 /時(shí) ,輸送長(zhǎng)度1000米 ,帶寬 1000毫米 ； Y315M1— 4， N=132kW， V=380V， n=1480rpm電動(dòng)機(jī)一臺(tái)； SSXP132— 40減速器 1臺(tái)， i=40（帶有冷卻風(fēng)扇和逆止器）； YOTCK500調(diào)速型液力偶合器 1臺(tái)，n=1500rpm；并配置相應(yīng)的制動(dòng)器。輔助提升選用 JTP— ,16 NAT6 7+FC 1670 141 （直徑 16mm）， TSG— 1600/10型天輪， YR系列 6級(jí)電動(dòng)機(jī)一臺(tái)（功率 110kw、 電壓 380V）。 由于礦井深度和產(chǎn)量的不斷增加，纏繞式提升機(jī)的卷筒直徑和寬度也隨之加大，使得提升機(jī)卷筒體積龐大而笨重，給制造、運(yùn)輸、安裝等帶來很大的不便。摩擦提升與之相比，摩擦輪的寬度明顯減少而且不會(huì)因井深的增加而增大，同時(shí)由于主軸跨度的減小而使得主軸的直徑和長(zhǎng)度均有所降低，整機(jī)的質(zhì)量大為下降。而且由于提升機(jī)回轉(zhuǎn)力矩的減小，使得提升電動(dòng)機(jī)容量降低，能耗減少。單繩摩擦式提升機(jī)解決了提升機(jī)卷筒寬度過大的問題，而沒有解決卷筒直徑過大的問題，因?yàn)槿拷K端載荷 由一根鋼絲繩承擔(dān)，故鋼絲繩直徑很大，所以最終選用多繩摩擦提升機(jī)。 提升參數(shù)計(jì)算 H＝ HS＋ HZ＋ HX （ 51） 式中： H—— 提升高度， m； 第五章 井下運(yùn)輸 提升 排水 49 HS—— 礦井深度， 287 m； HZ—— 裝載高度， 20 m； HX—— 卸載高度， 20 m。 H＝ 287+20+20＝ 327m Vm＝ H （ 62） 式中： Vm—— 經(jīng)濟(jì)提升速度， m/s。 Vm＝ 327*＝ 10 m/s TX＝ Vm/a＋ H/ Vm＋ 30 （ 83） 式中： TX—— 一次提升循環(huán)估算時(shí)間， s； a—— 初估加速度取 m/s2； 30—— 裝卸載時(shí)間。 TX＝ 10 /+327/ 10+30＝ 105s Ns＝ 3600/TX （ 84） 式中： Ns—— 小時(shí)提升次數(shù)。 Ns＝ 3600/105＝ 34次 As＝ An c cr/（ Bn Tv） （ 85） 式中： As—— 小時(shí)提升量， t； An—— 設(shè)計(jì)年產(chǎn)量， ； c—— 提升不均衡系數(shù)， ； cr—— 提 升備用系數(shù)， ； Bn—— 年工作日， 330 d； Tv—— 日提升時(shí)間， 16 h。 As＝ 150 10000 （ 330 16）＝ 576 t 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 50 Q＝ As /（ 2 Ns） （ 86） 式中： Q—— 一次合理提升量， t； 2—— 兩套提升設(shè)備。 Q＝ 576/（ 2 34）＝ 設(shè)備選擇 主井井筒凈直徑 m，提升高度 324m，井塔高度 m，裝備兩套同型號(hào)的提升機(jī)，可同時(shí)使用，提升能力 1440 t/h。主井提升配有定重、定容、定時(shí) 聯(lián)合控制的自動(dòng)定量裝載和卸載系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了主井提升系統(tǒng)全自動(dòng)化運(yùn)行。 井筒裝備 m繩塔式摩擦輪提升機(jī)兩套，由德國 SIEMAG公司提供，主要電控設(shè)備由瑞典 ABB公司提供（主變壓器，勵(lì)磁變壓器及高壓開關(guān)柜），每臺(tái)電機(jī)功率 2600 kW，12脈動(dòng)交 交變頻供電，全數(shù)字計(jì)算控制體統(tǒng)。 裝備兩套 12t異卸載多繩雙箕斗，在井筒內(nèi)并列布置。 設(shè)有一個(gè)井底煤倉，容量為 4000 t。各煤倉下裝有兩臺(tái) KS18/15型防爆往復(fù)式定量倉結(jié)構(gòu)。兩套測(cè)重裝置隨同提升機(jī)、電 控設(shè)備同時(shí)引進(jìn)。煤炭通過給煤機(jī)及裝載膠帶輸送機(jī)（ 2臺(tái)）至裝載設(shè)備定量倉，經(jīng)稱重后，由氣動(dòng)操作閘門和分配溜槽翻板交替，向兩個(gè)箕斗內(nèi)裝煤。 箕斗卸載采用先進(jìn)的外動(dòng)力，底卸式扇形閘門結(jié)構(gòu)，具有改善井塔內(nèi)套架的受力，縮短提升循環(huán)時(shí)間，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。在主井井塔內(nèi)卸載位置對(duì)應(yīng) 4個(gè)箕斗分別安裝有 4套扇形閘開閉裝置和連接煤倉與箕斗閘門的活動(dòng)舌板，閘門的開閉及活動(dòng)舌板的動(dòng)作均采用氣動(dòng)控制，箕斗扇形閘門的每一個(gè)開閉氣缸均采用雙路井排氣系統(tǒng)，以盡可能提高第五章 井下運(yùn)輸 提升 排水 51 閘門開閉氣缸的動(dòng)作速度，減少卸載休止時(shí)間，同時(shí)也為礦井不停 產(chǎn)檢修提供方便。井塔內(nèi)箕斗受煤倉 容量 80 t，設(shè)有煤位及煤流訊號(hào)裝置，受煤倉下安裝有兩臺(tái)電動(dòng)給煤機(jī)。 主鋼絲繩選用三角股鍍鋅鋼絲繩六根，左右捻各三根。每根長(zhǎng)度 670 m，單位重量 kg/m，鋼絲直徑為 35 mm， 抗拉強(qiáng)度為 1670 N/mm2，每根主繩破斷力總和 845 kN。 尾繩選用 8 4 9155 26I鍍鋅扁鋼絲繩三根，每根長(zhǎng)度 670 m，單位重量 kg/m，抗拉強(qiáng)度 1375 N/mm2。 副井提升的鋼絲繩和絞車按提升矸石來選擇。礦井 工作制度為三八制，年提升時(shí)間按 br=330d/a，日凈提升時(shí)間按 t=14h計(jì)。礦井為斜井加立井聯(lián)合區(qū)段開采，提升方式為罐籠提升，礦車規(guī)格為 *2型。副立井最大垂深 267m，矸石密度取 r=。 提升鋼絲繩的選擇 繩端載荷 Qd： Qd=Qz+z(G+G0) 式中 : Qz—— 罐籠質(zhì)量， kg。 Q—— 一次提升量， kg； z—— 每次提升礦車數(shù)； G—— 礦車貨載質(zhì)量， kg； G0—— 礦車質(zhì)量， kg。 Qd=5800+2( 2 1000+600) =8600kg 鋼絲繩最大懸垂長(zhǎng)度 Hc： Hc = HH+Ht+Hk 式中： HH—— 尾繩環(huán)高度，為 12m； Ht—— 提升高度，為 267m； Hk—— 提升容器在卸載位置時(shí)，容器底部至主導(dǎo)輪軸線高度，為 11m. 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 52 Hc =12+465+11=488m 確定鋼絲繩每米質(zhì)量 p p≥ (Qz+z(G+G0))/n（ ） =（ 5800+2（ 2 1000+600）） /4( 17000/9488) =ma = Hc = 式中： n—— 鋼絲繩數(shù)。 選取 6 37股鋼絲繩，鋼絲繩直徑： d=。 鋼絲直徑為：δ =。 p=。 鋼絲破斷力 Qq=23950kg 驗(yàn)算鋼絲繩的安全系數(shù)： nQq/（ Qz+z(G+G0)+npHc)=4 23950/10249=＞ 9 ： 主導(dǎo)輪直徑： D/d≥ 80 D≥ 80 =1560mm 鋼絲繩作用在主導(dǎo)輪上的最大凈張力 Fj： Fj=（ Qz+z(G+G0)+np Hc)=10249kg 鋼絲繩作用在主導(dǎo)輪上的最大凈張力差 Fc： Fc=Zg=2 1000=3750kg 選擇提升機(jī)型號(hào)為： （Ⅱ） 其參數(shù)為： 主導(dǎo)輪直徑： ； 導(dǎo)向輪直徑為： ； 鋼絲繩最大靜張力為： 300KN； 鋼絲繩最大靜張力差為： 90 KN； 最大提升速度為： ； 減速器型號(hào)為： ZHD2R140； 電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速為： 750轉(zhuǎn) /分； 傳動(dòng)方式：?jiǎn)坞姍C(jī) /雙電機(jī) 外形尺寸： 7200 8500 2800 機(jī)器總重量為： 適用年產(chǎn)量為： 90150萬噸。 礦井平均涌水量為 2600m3/d，按 150m3/h計(jì)，采用分別排水系統(tǒng)。井筒最大垂深 267m。 第五章 井下運(yùn)輸 提升 排水 53 水泵所需的排水能力： Q≥ 150=180m3/h 水泵揚(yáng)程： H=(267+5)= m 水泵型號(hào)： D250— 150，葉輪級(jí)數(shù) 6級(jí)，流量 230m3/h ，揚(yáng)程 450m，電機(jī)功率 1000kW。水泵總臺(tái)數(shù) 3臺(tái)。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 54 第六章 礦井通風(fēng)與安全 55 第六章 礦井通風(fēng)與安全 礦井總風(fēng)量是井下各工作地點(diǎn)的有效風(fēng)量和各條風(fēng)路上漏風(fēng)量總和。礦井總風(fēng)量的分配要根據(jù)實(shí)際需要由里往外細(xì)致分配。分配給各用風(fēng)點(diǎn)的風(fēng)量，必須符合《煤礦安全規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定。 根據(jù)井田開拓布置，礦井通風(fēng)方式為中央并列式，主扇工作方式為機(jī)械抽出式。礦井采用 立井 開拓，井筒均位于井田中部，服務(wù)全井田。掘進(jìn)通風(fēng)采用獨(dú)立通風(fēng)，掘進(jìn)工作面配有局扇。井底裝載硐室、泵房、配電室等均采用串聯(lián)通風(fēng)。 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)