【導(dǎo)讀】?jī)蓚€(gè)開(kāi)拓方案進(jìn)行比較。根據(jù)煤層地質(zhì)條件最后得出采用立井開(kāi)拓，且該礦井為一井一。面，采煤方法為綜采放頂煤。通風(fēng)方式采用中央并列式。輔助運(yùn)輸為架線電機(jī)車，實(shí)現(xiàn)。井下的連續(xù)快速運(yùn)輸。畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中最后一個(gè)，也是最關(guān)鍵、最為重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是檢驗(yàn)教學(xué)成果及學(xué)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(jì)是在余學(xué)義教授的指導(dǎo)下開(kāi)展進(jìn)行的，其地質(zhì)資料來(lái)源于兗礦集團(tuán)趙樓煤礦。了解，并作出了本次開(kāi)采設(shè)計(jì)。建設(shè)，生產(chǎn)及安全技術(shù)工作、技術(shù)管理工作做好更充分準(zhǔn)備。，熟悉并能正確應(yīng)用有關(guān)規(guī)定。計(jì)進(jìn)行的過(guò)程中受到余學(xué)義老師的精心指導(dǎo)，結(jié)合我四年來(lái)所學(xué)的知識(shí)，立足于實(shí)際，在設(shè)計(jì)過(guò)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(shè)計(jì)過(guò)程中，本人也學(xué)習(xí)了其他同學(xué)的許多經(jīng)驗(yàn)、心得，在此對(duì)

　　

【正文】 厚55 0m m一對(duì)1. 5t 固定箱式礦車雙層四車罐籠；一個(gè)帶平衡錘的加寬雙層四車罐籠井 筒 特 征570 ㎡ ㎡ ㎡ 240 萬(wàn)噸 340m 720 井 筒 支 護(hù) 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(fēng)井巷道斷面圖 35 井底車場(chǎng) （ 1）井底車場(chǎng)內(nèi)布置主、副、風(fēng)三個(gè)井筒，井筒、大巷之間的間距、方位及相對(duì)關(guān)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(chǎng)水平，裝載硐室位于車場(chǎng)水平以上。副井車場(chǎng)水平位于 950m，風(fēng)井井底臨時(shí)車場(chǎng)位于同一水平； （ 3）煤流運(yùn)輸方式：中部大巷膠帶輸送機(jī)將煤運(yùn)到井底煤倉(cāng)，煤倉(cāng)上口標(biāo)高 960m。 （ 4）輔助運(yùn)輸：采用 900mm規(guī)矩 ZK109/5503 型架線電機(jī)車牽引 礦車或者材料車。列車組成：牽引掘進(jìn)煤、矸石車 810，材料車 9 輛。 序號(hào) 井筒名稱 井口坐標(biāo) 標(biāo)高（ m） 方位角 井筒傾角 井筒長(zhǎng)度 井筒用途 井口 井底 X Y 1 主井 204010 391816 40 920 270 90 960 運(yùn)煤 2 副井 204010 391816 40 920 180 90 960 運(yùn)料運(yùn)人 3 風(fēng)井 204010 391816 40 908 270 90 948 回風(fēng) 36 副井空、重車線及調(diào)車線均按 1 列車長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，空車線一側(cè)設(shè)有材料車線，可容納20 個(gè)材料車。 （ 5） 井底車場(chǎng)臟雜煤在井下處理；建井期間的矸石運(yùn)到地面填工業(yè)場(chǎng)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(chǎng)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(shè)計(jì)經(jīng)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較以后，確定井底車場(chǎng)形式為臥式環(huán)形車場(chǎng)。本車場(chǎng)具有一下特點(diǎn)： （ 1）環(huán)形車場(chǎng)調(diào)車方便、通過(guò)能力大； （ 2）避免了有軌機(jī)車在副井重車線彎道上頂車，列車運(yùn)行平穩(wěn)； （ 3）乘車方便。人員下井后，通過(guò)副井進(jìn)車線、調(diào)車線即可到達(dá)乘人車場(chǎng)； （ 4）在保證硐室永久使用的前提下，兼顧建井期間臨時(shí)改絞的要求； （ 5）在滿足運(yùn)輸、通風(fēng)和杏仁要求的基礎(chǔ)上，盡量縮短斷面，以利用巷道施工和維護(hù)。 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(cāng)、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(jī)頭硐室、井底煤倉(cāng)、給煤機(jī)硐室、裝載膠帶機(jī)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(biāo)高 960m，井底布置有清理井底撒煤硐室、沉淀水窩。 機(jī)頭水平其他硐室：機(jī)頭變電所、尾繩換裝硐室等硐室 （ 2） 副井系統(tǒng)硐室 設(shè)有副井井筒與井底車場(chǎng)連接處、副井井底水窩及水泵硐室、電機(jī)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(kù)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(kù)、井下醫(yī)療室、 37 工具備品保管室等硐室。 本礦井采、掘、運(yùn)均為機(jī)械化，井下巷道支護(hù)主要為錨網(wǎng)（索）及錨網(wǎng)噴方式，支護(hù)方式簡(jiǎn)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(shí)，綜合機(jī)械化掘進(jìn)工作面的矸石順膠帶輸送機(jī)混入煤流中。 本車場(chǎng)主要負(fù)擔(dān)礦井掘進(jìn)矸石、材料、設(shè)備和人員的輔助運(yùn)輸任務(wù)。每個(gè)調(diào)度循環(huán)時(shí)間為 。 井底車場(chǎng)通過(guò)能力按下式計(jì)算： TnGN ???? 式中： N井底車場(chǎng)通過(guò)能力，萬(wàn) t/a； t 換算系數(shù) 1 104 的乘積；按年工作日 330d，日工作 16h計(jì)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(shí)間， min；根據(jù)列 車運(yùn)行圖表，每循環(huán)的循環(huán)間隔時(shí)間為 。 ?? ???N （萬(wàn) t） 矸石運(yùn)輸量按礦井年產(chǎn)量的 8%考慮，材料及人員的輔助運(yùn)輸量按礦井年產(chǎn)量的 12%計(jì)算，兩項(xiàng)合計(jì)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(wàn) t 則車場(chǎng)的富裕系數(shù)分別為： %20180 ???K 由此可以看出井底車場(chǎng)的羅鍋能力富裕較大，完全能夠滿足礦井輔助運(yùn)輸?shù)囊螅⒂休^大的富裕系數(shù)。 38 井底車場(chǎng)巷道斷面選擇和工程量計(jì)算 方案比較、確定開(kāi)拓系統(tǒng) 方案一 基本建設(shè)費(fèi)用表 序號(hào) 巷道、硐室名稱 斷面積（㎡） 長(zhǎng)度（ m） 容積（ m3 ） 備注 凈 掘 凈 掘 1 車場(chǎng)巷道 15 7800 2 交岔點(diǎn) 28 3 硐室 15 4 排水系統(tǒng) 10 6836 5 供電系統(tǒng) 10 1970 合計(jì) 項(xiàng)目名稱 Q+N 表土層厚度 計(jì)算單位 單價(jià)（萬(wàn)元 /m或元 m3 ） 工程數(shù)量 (m 或m3 ） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 一、井巷工程 主立井 473 m 960 13856 副立井 473 m 960 16360 回風(fēng)井 473 m 948 12687 井巷工程合計(jì) 17581 m 2868 42903 二、主要設(shè)備 主井提升機(jī) 萬(wàn)元 副井提升機(jī) 萬(wàn)元 39 方案二 基本建設(shè)費(fèi)用表 主要設(shè)備合計(jì) 萬(wàn)元 總計(jì) 項(xiàng)目名稱 Q+N 表土層厚度 計(jì)算單位 單價(jià)（萬(wàn)元 /m或元 m3 ） 工程數(shù)量 (m 或m3 ） 費(fèi)用 （萬(wàn)元） 一、井巷工程 主立井 585 m 980 17243 副立井 585 m 980 20349 回風(fēng)井 585 m 968 15412 井巷工程合計(jì) 2855 m 2928 42903 二、主要設(shè)備 主井提升機(jī) 萬(wàn)元 副井提升機(jī) 萬(wàn)元 主要設(shè)備合計(jì) 萬(wàn)元 總計(jì) 40 第 3 章 大巷運(yùn)輸及設(shè)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(chǎng)水平。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)大型現(xiàn)代化礦井生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證明，膠帶輸送機(jī)具有運(yùn)量大、效率高、成本低、事故少、管理維護(hù)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)集中控制和自動(dòng)化等優(yōu)越性，能夠充分發(fā)揮綜采設(shè)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(shè)計(jì)采用膠帶輸送機(jī)作為大巷煤流運(yùn)輸方式。 大巷輔助運(yùn)輸方式選擇 根據(jù)上述具體情況，結(jié)合近年來(lái)國(guó)內(nèi)外礦井輔助運(yùn)輸設(shè)備的使用情況及發(fā)展趨勢(shì)，目前大型礦井主要有一下幾種輔助運(yùn)輸方式可供選擇。 蓄電池電機(jī)車 無(wú) 軌膠輪運(yùn)輸系統(tǒng) 有軌膠套輪齒軌機(jī)車運(yùn)輸系統(tǒng) 單軌吊機(jī)車運(yùn)輸系統(tǒng) 架線電機(jī)車 現(xiàn)在對(duì)以上幾種主要的輔助運(yùn)輸方式做一下分下： 架線式電機(jī)車運(yùn)輸 架線式電機(jī)車運(yùn)輸是有軌運(yùn)輸?shù)某Ｓ梅绞?，其運(yùn)輸系統(tǒng)與膠套輪齒軌機(jī)車運(yùn)輸基本是一樣的，而僅僅是機(jī)車驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力方式不同，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸能力大，在水平的主要大巷中運(yùn)輸能力大，有豐富的使用經(jīng)驗(yàn)；其缺點(diǎn)是適應(yīng)的坡度比膠套齒輪軌機(jī)車運(yùn)輸要小，難以在起伏多變的煤層大巷中運(yùn)行，因而需要的轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，效率低。 無(wú)軌膠輪運(yùn)輸系統(tǒng) 41 目前世界上無(wú)軌膠輪機(jī)車運(yùn)輸設(shè)備的動(dòng)力主要兩種形式，一是柴油機(jī)車，二是蓄電池機(jī)車（或拖拽電纜）。因目前蓄電池容量有限的問(wèn)題扔困擾著機(jī)車的長(zhǎng)距離運(yùn)輸。對(duì)于以柴油機(jī)為動(dòng)力的無(wú)軌膠輪機(jī)車，在國(guó)內(nèi)外煤礦生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)的大柳塔礦井、濟(jì)寧三號(hào)礦井等都已成功使用。 它的主要特點(diǎn)： （ 1） 機(jī)動(dòng)靈活、方便快捷。 （ 2） 對(duì)采掘工作面的液壓指甲及大型設(shè)備的搬遷有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)操作，無(wú)需任何中間換裝等環(huán)節(jié)。 （ 3） 運(yùn)輸效率高，人員占用少。 （ 4） 無(wú)軌膠輪機(jī)車對(duì)巷道底板的適應(yīng)性強(qiáng)。運(yùn)輸大巷因運(yùn)輸?shù)缆烽L(zhǎng)期使用，一般要對(duì)巷道底板硬化處理， 而在其他巷道內(nèi)，僅對(duì)巷道底板做平整或普通的壓實(shí)處理即可，無(wú)需做特殊處理。 但是無(wú)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(zhǎng)，自重太大，在立井開(kāi)拓的礦井中，因井筒直徑對(duì)罐籠寬度的限制，多數(shù)車輛無(wú)法通過(guò)，而且需在井底車場(chǎng)設(shè)置組裝及材料換裝硐室。 （ 2） 柴油無(wú)軌膠輪機(jī)車排放的廢氣雖都經(jīng)過(guò)處理，但對(duì)井下環(huán)境仍有一定程度的污染，需要加大通風(fēng)。 （ 3） 對(duì)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(shè)置必要的會(huì)讓點(diǎn)。 （ 4） 目前國(guó)內(nèi)無(wú)軌膠輪車的開(kāi)發(fā)制造能力與世界先進(jìn)水平相比，相對(duì)比較落后，遠(yuǎn)不能滿足 實(shí)際使用要求，其主要設(shè)備及關(guān)鍵零部件仍依賴國(guó)外進(jìn)口。 （ 5） 先期投資費(fèi)用高。 （ 6） 車輛維修設(shè)施、設(shè)備復(fù)雜。 本礦井井下正常生產(chǎn)時(shí)主要滿足這些工作面的材料、人員、設(shè)備和矸石的運(yùn)輸。在采掘工作面搬家時(shí)，輔助運(yùn)輸設(shè)備要完成采掘設(shè)備的搬遷和轉(zhuǎn)移，其工作量是比較大的。例如，本礦一個(gè)綜放工作面的設(shè)備搬遷量約 4000t 左右，要求搬遷和安裝進(jìn)度越快越好。 根據(jù)前面的分析比較，考慮建設(shè)單位提出的輔助運(yùn)輸設(shè)備選型要貫徹低投入、多產(chǎn) 42 出、見(jiàn)效快的方針，在主要環(huán)節(jié)要留有余地。結(jié)合本礦井開(kāi)拓系統(tǒng)和巷道布置的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)推薦初期水平大巷采用架線式 電機(jī)車運(yùn)輸系統(tǒng)。 礦車 礦井車輛配備 該井田采用立井單水平開(kāi)拓，主副立井和主要運(yùn)輸巷道的位置距離適當(dāng)，運(yùn)輸方式采用固定式礦車運(yùn)輸。 根據(jù)井下運(yùn)輸方式、運(yùn)輸能力等要求，運(yùn)輸煤炭及矸石選用 (A)型翻斗礦車。運(yùn)輸材料、設(shè)備選用 1t 材料車及平板車。斜井運(yùn)送人員選用具有煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)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(shè)計(jì)能力為 180 萬(wàn) t/a，全礦井礦車總數(shù)為 230 臺(tái)。 根據(jù)確定的運(yùn)輸方式，礦車選型如下： (A)1t 翻斗礦車運(yùn)矸石； MC16A 1t材料車運(yùn)送材料； MP16A 1t平板車運(yùn)送設(shè)備； 各類礦車規(guī)格特征及新增數(shù)量見(jiàn)表 礦車規(guī)格特征及數(shù)量表 名稱 型號(hào) 載重 t 外型尺寸 長(zhǎng)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(yùn)輸設(shè)備選型 礦井投產(chǎn)時(shí)，根據(jù)輔助運(yùn)輸工作量的大小及對(duì)不同材料和人員的運(yùn)輸要求，輔助運(yùn)輸設(shè)備的選型如下： ZK109/5503 架線式電機(jī)車 2 臺(tái)，其中一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。 運(yùn)輸車輛：選用 900mm 軌距 標(biāo)準(zhǔn)礦車、材料車、平板車，并配備運(yùn)輸液壓支架用的重型平板車。選用 900mm 軌距 PRC18 型平巷人車，負(fù)責(zé)上、下班人員的接送。 大巷膠帶運(yùn)輸機(jī)選用一條強(qiáng)力阻燃膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，采 區(qū)煤炭經(jīng)工作面順槽輸送機(jī)運(yùn)至下山膠帶輸送機(jī)再轉(zhuǎn)載至大巷膠帶輸送機(jī)，大巷膠帶輸送機(jī)將煤運(yùn)入井底煤倉(cāng)。 大巷膠帶輸送機(jī)經(jīng)選型，計(jì)算結(jié)果如下： 技術(shù)參數(shù) 帶寬 B=1400mm、帶速 V=、 ? =2176。 ~7176。 ~0176。、帶強(qiáng) st2500、輸送量 Q=2700t/h、運(yùn)距 L 水平 =1441m（水平運(yùn)距 Lh=1436m）、提升高度 H=90m。 運(yùn)輸能力 Im=SVkp=2766（ t/h） 2700t/h 能夠滿足設(shè)計(jì)輸送能力。 傳動(dòng)滾筒選 ? 1400mm，速比 I=28， CS750KS 4 臺(tái)，最大傳遞功率 741kW。 選用低速逆止器 DSN