【導讀】兩個開拓方案進行比較。根據(jù)煤層地質(zhì)條件最后得出采用立井開拓，且該礦井為一井一。面，采煤方法為綜采放頂煤。通風方式采用中央并列式。輔助運輸為架線電機車，實現(xiàn)。井下的連續(xù)快速運輸。畢業(yè)設計是采礦工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中最后一個，也是最關鍵、最為重要的教學環(huán)節(jié)，是檢驗教學成果及學生綜合能力的重要環(huán)節(jié)，在專業(yè)教育中有著十分重要的地位。計是在余學義教授的指導下開展進行的，其地質(zhì)資料來源于兗礦集團趙樓煤礦。了解，并作出了本次開采設計。建設，生產(chǎn)及安全技術工作、技術管理工作做好更充分準備。，熟悉并能正確應用有關規(guī)定。計進行的過程中受到余學義老師的精心指導，結(jié)合我四年來所學的知識，立足于實際，在設計過程中，我系的其他老師亦給予了大力的支持和幫助，在此也向各位老。師表示衷心的感謝。在設計過程中，本人也學習了其他同學的許多經(jīng)驗、心得，在此對

　　

【正文】 厚55 0m m一對1. 5t 固定箱式礦車雙層四車罐籠；一個帶平衡錘的加寬雙層四車罐籠井 筒 特 征570 ㎡ ㎡ ㎡ 240 萬噸 340m 720 井 筒 支 護 提 升 容 器 39, 64D 7500井筒中心線12 0014 0019 5024575015 0012 8014 80400750井筒中心線12 0014 0016 0070075050550 550 34 1080300600D500050350井筒中心線50350井筒中心線65684684400100 副井巷道斷面圖 風井巷道斷面圖 35 井底車場 （ 1）井底車場內(nèi)布置主、副、風三個井筒，井筒、大巷之間的間距、方位及相對關系合理； （ 2）主井采用全上提，即主井清理撒煤硐室 位于井底車場水平，裝載硐室位于車場水平以上。副井車場水平位于 950m，風井井底臨時車場位于同一水平； （ 3）煤流運輸方式：中部大巷膠帶輸送機將煤運到井底煤倉，煤倉上口標高 960m。 （ 4）輔助運輸：采用 900mm規(guī)矩 ZK109/5503 型架線電機車牽引 礦車或者材料車。列車組成：牽引掘進煤、矸石車 810，材料車 9 輛。 序號 井筒名稱 井口坐標 標高（ m） 方位角 井筒傾角 井筒長度 井筒用途 井口 井底 X Y 1 主井 204010 391816 40 920 270 90 960 運煤 2 副井 204010 391816 40 920 180 90 960 運料運人 3 風井 204010 391816 40 908 270 90 948 回風 36 副井空、重車線及調(diào)車線均按 1 列車長度設計，空車線一側(cè)設有材料車線，可容納20 個材料車。 （ 5） 井底車場臟雜煤在井下處理；建井期間的矸石運到地面填工業(yè)場地，生產(chǎn)期間的局部矸石由副井提升 到地面處理。 （ 6） 井底車場巷道特別是主要硐室位于較好的巖石中。 根據(jù)以上原則，設計經(jīng)多方案技術經(jīng)濟分析比較以后，確定井底車場形式為臥式環(huán)形車場。本車場具有一下特點： （ 1）環(huán)形車場調(diào)車方便、通過能力大； （ 2）避免了有軌機車在副井重車線彎道上頂車，列車運行平穩(wěn)； （ 3）乘車方便。人員下井后，通過副井進車線、調(diào)車線即可到達乘人車場； （ 4）在保證硐室永久使用的前提下，兼顧建井期間臨時改絞的要求； （ 5）在滿足運輸、通風和杏仁要求的基礎上，盡量縮短斷面，以利用巷道施工和維護。 主要硐室 （ 1）主井系統(tǒng)硐室 主井裝載系統(tǒng)采用全上提方式布置。主要包括：主井井下裝載系統(tǒng)硐室、井底煤倉、清理撒煤系統(tǒng)硐室等。 主井井下裝卸載硐室系統(tǒng)：主要硐室有膠帶機頭硐室、井底煤倉、給煤機硐室、裝載膠帶機巷及箕斗裝載硐室。 井底清理撒煤系統(tǒng)硐室：該系統(tǒng)位于主井井底，水平標高 960m，井底布置有清理井底撒煤硐室、沉淀水窩。 機頭水平其他硐室：機頭變電所、尾繩換裝硐室等硐室 （ 2） 副井系統(tǒng)硐室 設有副井井筒與井底車場連接處、副井井底水窩及水泵硐室、電機車修理間、主排水系統(tǒng)硐室、井下主變電硐室及井下爆破材料庫等。 其他硐室：有井下制冷硐室、井下水處理硐室、井下消防材料列車庫、井下醫(yī)療室、 37 工具備品保管室等硐室。 本礦井采、掘、運均為機械化，井下巷道支護主要為錨網(wǎng)（索）及錨網(wǎng)噴方式，支護方式簡單，材料消耗量少；井下主要巷道和采區(qū)巷道基本上沿煤層布置，遇到斷層時，綜合機械化掘進工作面的矸石順膠帶輸送機混入煤流中。 本車場主要負擔礦井掘進矸石、材料、設備和人員的輔助運輸任務。每個調(diào)度循環(huán)時間為 。 井底車場通過能力按下式計算： TnGN ???? 式中： N井底車場通過能力，萬 t/a； t 換算系數(shù) 1 104 的乘積；按年工作日 330d，日工作 16h計算， min； ； G每列矸石車凈載重量， G= 10= N每循環(huán)列車數(shù)， n=1； T每循環(huán)的循環(huán)間隔時間， min；根據(jù)列 車運行圖表，每循環(huán)的循環(huán)間隔時間為 。 ?? ???N （萬 t） 矸石運輸量按礦井年產(chǎn)量的 8%考慮，材料及人員的輔助運輸量按礦井年產(chǎn)量的 12%計算，兩項合計約占礦井年產(chǎn)量的 20%。本礦井年產(chǎn)量生產(chǎn)能力為 180 萬 t 則車場的富裕系數(shù)分別為： %20180 ???K 由此可以看出井底車場的羅鍋能力富裕較大，完全能夠滿足礦井輔助運輸?shù)囊?，并有較大的富裕系數(shù)。 38 井底車場巷道斷面選擇和工程量計算 方案比較、確定開拓系統(tǒng) 方案一 基本建設費用表 序號 巷道、硐室名稱 斷面積（㎡） 長度（ m） 容積（ m3 ） 備注 凈 掘 凈 掘 1 車場巷道 15 7800 2 交岔點 28 3 硐室 15 4 排水系統(tǒng) 10 6836 5 供電系統(tǒng) 10 1970 合計 項目名稱 Q+N 表土層厚度 計算單位 單價（萬元 /m或元 m3 ） 工程數(shù)量 (m 或m3 ） 費用 （萬元） 一、井巷工程 主立井 473 m 960 13856 副立井 473 m 960 16360 回風井 473 m 948 12687 井巷工程合計 17581 m 2868 42903 二、主要設備 主井提升機 萬元 副井提升機 萬元 39 方案二 基本建設費用表 主要設備合計 萬元 總計 項目名稱 Q+N 表土層厚度 計算單位 單價（萬元 /m或元 m3 ） 工程數(shù)量 (m 或m3 ） 費用 （萬元） 一、井巷工程 主立井 585 m 980 17243 副立井 585 m 980 20349 回風井 585 m 968 15412 井巷工程合計 2855 m 2928 42903 二、主要設備 主井提升機 萬元 副井提升機 萬元 主要設備合計 萬元 總計 40 第 3 章 大巷運輸及設備 本礦井生產(chǎn)能力屬 于大型礦井，主井轉(zhuǎn)載系統(tǒng)采用全上提方式，不在井底車場水平。根據(jù)目前國內(nèi)大型現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)經(jīng)驗證明，膠帶輸送機具有運量大、效率高、成本低、事故少、管理維護簡單、易于實現(xiàn)集中控制和自動化等優(yōu)越性，能夠充分發(fā)揮綜采設備的效能，保證礦井持續(xù)、穩(wěn)定的高產(chǎn)高效。根據(jù)本礦井的條件，設計采用膠帶輸送機作為大巷煤流運輸方式。 大巷輔助運輸方式選擇 根據(jù)上述具體情況，結(jié)合近年來國內(nèi)外礦井輔助運輸設備的使用情況及發(fā)展趨勢，目前大型礦井主要有一下幾種輔助運輸方式可供選擇。 蓄電池電機車 無 軌膠輪運輸系統(tǒng) 有軌膠套輪齒軌機車運輸系統(tǒng) 單軌吊機車運輸系統(tǒng) 架線電機車 現(xiàn)在對以上幾種主要的輔助運輸方式做一下分下： 架線式電機車運輸 架線式電機車運輸是有軌運輸?shù)某Ｓ梅绞?，其運輸系統(tǒng)與膠套輪齒軌機車運輸基本是一樣的，而僅僅是機車驅(qū)動的動力方式不同，其優(yōu)點是運輸能力大，在水平的主要大巷中運輸能力大，有豐富的使用經(jīng)驗；其缺點是適應的坡度比膠套齒輪軌機車運輸要小，難以在起伏多變的煤層大巷中運行，因而需要的轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，效率低。 無軌膠輪運輸系統(tǒng) 41 目前世界上無軌膠輪機車運輸設備的動力主要兩種形式，一是柴油機車，二是蓄電池機車（或拖拽電纜）。因目前蓄電池容量有限的問題扔困擾著機車的長距離運輸。對于以柴油機為動力的無軌膠輪機車，在國內(nèi)外煤礦生產(chǎn)中已得到廣泛應用，國內(nèi)的大柳塔礦井、濟寧三號礦井等都已成功使用。 它的主要特點： （ 1） 機動靈活、方便快捷。 （ 2） 對采掘工作面的液壓指甲及大型設備的搬遷有獨特的優(yōu)勢，可以點對點操作，無需任何中間換裝等環(huán)節(jié)。 （ 3） 運輸效率高，人員占用少。 （ 4） 無軌膠輪機車對巷道底板的適應性強。運輸大巷因運輸?shù)缆烽L期使用，一般要對巷道底板硬化處理， 而在其他巷道內(nèi)，僅對巷道底板做平整或普通的壓實處理即可，無需做特殊處理。 但是無軌膠輪車也存在一些不足，限制了本礦井的使用，車體較寬車身長，自重太大，在立井開拓的礦井中，因井筒直徑對罐籠寬度的限制，多數(shù)車輛無法通過，而且需在井底車場設置組裝及材料換裝硐室。 （ 2） 柴油無軌膠輪機車排放的廢氣雖都經(jīng)過處理，但對井下環(huán)境仍有一定程度的污染，需要加大通風。 （ 3） 對井底巷道尺寸和巷道底板質(zhì)量有一定的要求，巷道既要有較寬的安全間隙又要設置必要的會讓點。 （ 4） 目前國內(nèi)無軌膠輪車的開發(fā)制造能力與世界先進水平相比，相對比較落后，遠不能滿足 實際使用要求，其主要設備及關鍵零部件仍依賴國外進口。 （ 5） 先期投資費用高。 （ 6） 車輛維修設施、設備復雜。 本礦井井下正常生產(chǎn)時主要滿足這些工作面的材料、人員、設備和矸石的運輸。在采掘工作面搬家時，輔助運輸設備要完成采掘設備的搬遷和轉(zhuǎn)移，其工作量是比較大的。例如，本礦一個綜放工作面的設備搬遷量約 4000t 左右，要求搬遷和安裝進度越快越好。 根據(jù)前面的分析比較，考慮建設單位提出的輔助運輸設備選型要貫徹低投入、多產(chǎn) 42 出、見效快的方針，在主要環(huán)節(jié)要留有余地。結(jié)合本礦井開拓系統(tǒng)和巷道布置的特點，本設計推薦初期水平大巷采用架線式 電機車運輸系統(tǒng)。 礦車 礦井車輛配備 該井田采用立井單水平開拓，主副立井和主要運輸巷道的位置距離適當，運輸方式采用固定式礦車運輸。 根據(jù)井下運輸方式、運輸能力等要求，運輸煤炭及矸石選用 (A)型翻斗礦車。運輸材料、設備選用 1t 材料車及平板車。斜井運送人員選用具有煤礦安全生產(chǎn)標志的 XRC86/6 型斜井人車，共 3 輛。 礦車需用量按生產(chǎn)能力確定，本礦井設計能力為 180 萬 t/a，全礦井礦車總數(shù)為 230 臺。 根據(jù)確定的運輸方式，礦車選型如下： (A)1t 翻斗礦車運矸石； MC16A 1t材料車運送材料； MP16A 1t平板車運送設備； 各類礦車規(guī)格特征及新增數(shù)量見表 礦車規(guī)格特征及數(shù)量表 名稱 型號 載重 t 外型尺寸 長寬高 (mm) 軌距 (mm) 自重 (t) 數(shù)量 (輛 ) 1t翻斗礦車 US(A) 2060 1500 1290 900 80 1t材料車 MC16A 20xx 1180 1150 900 50 1t平板車 MP16A 20xx 1180 410 900 0464 100 43 運輸設備選型 礦井投產(chǎn)時，根據(jù)輔助運輸工作量的大小及對不同材料和人員的運輸要求，輔助運輸設備的選型如下： ZK109/5503 架線式電機車 2 臺，其中一臺工作，一臺備用。 運輸車輛：選用 900mm 軌距 標準礦車、材料車、平板車，并配備運輸液壓支架用的重型平板車。選用 900mm 軌距 PRC18 型平巷人車，負責上、下班人員的接送。 大巷膠帶運輸機選用一條強力阻燃膠帶輸送機運煤，采 區(qū)煤炭經(jīng)工作面順槽輸送機運至下山膠帶輸送機再轉(zhuǎn)載至大巷膠帶輸送機，大巷膠帶輸送機將煤運入井底煤倉。 大巷膠帶輸送機經(jīng)選型，計算結(jié)果如下： 技術參數(shù) 帶寬 B=1400mm、帶速 V=、 ? =2176。 ~7176。 ~0176。、帶強 st2500、輸送量 Q=2700t/h、運距 L 水平 =1441m（水平運距 Lh=1436m）、提升高度 H=90m。 運輸能力 Im=SVkp=2766（ t/h） 2700t/h 能夠滿足設計輸送能力。 傳動滾筒選 ? 1400mm，速比 I=28， CS750KS 4 臺，最大傳遞功率 741kW。 選用低速逆止器 DSN