【導(dǎo)讀】河南理工大學(xué)2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計。2礦井儲量、年產(chǎn)量與服務(wù)年限................11. 本次畢業(yè)設(shè)計是根據(jù)在湖北省黃石工礦集團袁倉煤業(yè)分公司進行的。方紅、紅旗煤礦地質(zhì)勘探報告》。號印發(fā)的關(guān)于《湖北省黃石市紅星、東方紅、紅旗煤礦2020年度資源儲。量檢測地質(zhì)報告》核查意見書。本方案設(shè)計文件包括文字和附圖部分。在本次設(shè)計過程中，認真貫徹《礦產(chǎn)資源法》、《煤炭法煤炭工業(yè)技術(shù)。政策》、《煤炭安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》以及國家其它發(fā)展煤。炭工業(yè)的方針政策，把握當(dāng)前當(dāng)?shù)貙嶋H情況而進行設(shè)計。本設(shè)計以《實踐學(xué)大綱及指導(dǎo)書》為依據(jù)，嚴格按照《安全規(guī)程》的要。求，采用工程技術(shù)語

　　

【正文】 區(qū)段內(nèi)回采工作面沿走向全長， m； 1200m Vh— 回采工作面月速度， m/月； 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 頁 40 tj— 掘進工作面所需時間，月； njjtIV＝ 其中： In— 接替工作面的巷道 長度， m； Vj— 巷道的掘進速度， m/月； 所以： j 1 2 0 0 2 1 0 0t 8 .3 3300?? ?＝ 月 h 1200t 1 02 2 3 0 ???＝ 月 又因為 t1＝ ， t2＝ 。 所以： 8 .3 3 0 .9 2 61 0 0 .5 0 .5N ???＝ 采 區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)包括帶區(qū)內(nèi)的煤、矸石、材料和設(shè)備的運輸路線。 ① 煤炭運輸系統(tǒng) 采煤工作面采下的煤炭 —— 采區(qū)運輸平巷 —— 采區(qū)上部車場 —— 運輸上山 —— 采區(qū)下部車場煤倉 —— 運 輸大巷 —— 井底中央煤倉 —— 主斜井提升至地面 ② 排矸運料系統(tǒng) 采煤工作面所需材料和設(shè)備，用礦車由副斜井下放到井底車場，經(jīng)運輸大巷、采區(qū)運輸石門、采區(qū)下部車場，由采區(qū)軌道上山，提升到采區(qū)上部車場經(jīng)甩車道甩到區(qū)段回風(fēng)平巷內(nèi)再運到采煤工作面；采煤工作面及掘進巷道所產(chǎn)生的矸石，回收的材料設(shè)備，用礦車運出，其運輸方向與 運料系統(tǒng)相反 。 ③ 通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)流從地面經(jīng)主 、副井進入井底車場、經(jīng)運輸大巷采區(qū)下部材料車場采區(qū)軌道上山、中部車場，區(qū)段運輸平巷進入工作面，清洗 工作面后經(jīng)區(qū)段回風(fēng)巷、回風(fēng)石門、回風(fēng)大巷由風(fēng)井排入大氣。 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 頁 41 采煤工藝設(shè)計 在確定采煤方法及回采工藝的類型的基礎(chǔ)上，對首采區(qū)首先投產(chǎn)工作面回采工藝設(shè)計，回采工藝設(shè)計主要包括機械設(shè)備選型、確定作業(yè)方式、確定支護方式和采空區(qū)處理方法、繪制機械配備平剖面圖、編制循環(huán)圖表及工作面技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表。 設(shè)計根據(jù)該地區(qū)地質(zhì)條及煤層的賦存情況，經(jīng)濟技術(shù)條件等綜合考慮，選擇采煤工藝為炮采。其主要包括打眼、放炮落煤、裝煤人工裝煤、刮板輸送機運煤等工序。 工作面設(shè)備選型 工作面長度為 100米，頂板底版為砂巖泥砂巖，較穩(wěn) 定，煤層傾角為18 25 度，其設(shè)備選型情況見表 43。 表 43 炮采工作面主要設(shè)備表 序號 設(shè)備名稱 型號 數(shù)量 1 可彎曲刮板輸送機 SGW40T 1 2 轉(zhuǎn)載機 SZB730/40 2 3 乳化液泵 抬液壓支柱 DZ2825/110 140 4 絞結(jié)頂梁 HDJA800 100 5 潰電開關(guān) DW80350 2 6 發(fā)爆器 MFB50 4 7 煤電鉆 6 8 煤電鉆綜合保護裝置 BZZ41V 80 9 回 柱絞車 2 工作面支護 及采空區(qū)處理 工作面支護 采用單體液壓支柱，布置形式為過懸臂齊梁直線柱，最小河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 頁 42 控頂距時 3 排支柱，最大控頂距時 5排支柱。每推進兩排放一次頂，回柱時按由上而下、由采空區(qū)向煤壁方向的順序進行，并應(yīng)遵循安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定 ，以保證安全。 全部跨落法處理采空區(qū)，即當(dāng)工作面從開切眼推進一定距離后，人工撤除采煤工作面空間以 外 的支架，使直接頂自然跨落。 當(dāng)遇到不跨落，或難跨落的頂板時 ，將采用強制放頂 的方法 ， 使 頂板跨落。 工作面循環(huán)方式及循環(huán)圖表 的編制 對炮采工作面， 一個循 環(huán)即 為完成落煤、裝煤 、運煤、支柱、放頂?shù)裙ば虻娜^程 為一個循環(huán)。 根據(jù)以上的敘述，編制循環(huán)作業(yè)圖表如下： 表 44 勞動組織表 序號 工種 班 次 小計 一班 二班 三班 1 采支工 34 34 20 88 2 機電工 2 2 2 6 3 打眼放炮工 2 2 2 6 4 看工具工 1 1 1 3 5 運料工 4 4 4 12 6 維修工 4 4 4 8 7 灑水工 1 1 1 3 8 班長 1 1 1 3 9 紀錄員 1 1 1 3 10 隊長 1 1 1 3 11 井下保管 1 1 1 1 合 計 52 52 38 142 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 頁 43 裝煤設(shè)備檢修回柱放頂移輸送機打眼放炮圖例232221201918171514131211109765432180604020三二一m工作面長班時 圖 45 炮采工作面循環(huán)作業(yè)圖河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 頁 44 5 礦井運輸、提升及排水 礦井運輸 井下運輸系統(tǒng) 和運輸方式的確定 ① 煤炭運輸系統(tǒng)：工作面→區(qū)段運輸巷→運輸上山→ 采 區(qū)煤倉→水平運輸大巷→井底煤倉 ② 材料運輸系統(tǒng)：副井→井底車場→ 采區(qū)軌道上山→采區(qū)上部車場（采 區(qū)中部車場）→區(qū)段 回風(fēng) 平巷→工作面 ③ 矸石運輸系統(tǒng)：工作面（掘進工作面）→區(qū)段 回風(fēng) 平巷→上部車場（中部車場）→軌道上山→水平運輸大巷→ 井底車場→ 副井 →地面 ④ 人員運送：人員由 副 井 用人車， 下到水平 井底車場 ， 經(jīng)主石門到達水平運輸大巷，采區(qū)下部車場。然后用 人車將人員 經(jīng)軌道上山 送到 工作面順槽 ，步行到工作面 。 運輸設(shè)備 的選型 采區(qū)主要設(shè)備主要包括回采工作面、區(qū)段 斜 平 巷的主要運煤設(shè)備、矸石、運料運輸設(shè)備。其設(shè)備類型主要由地質(zhì)特征、開 拓系統(tǒng)、開采方法、運輸傾角、運距、運量和瓦斯等條件來決定，對 于采 區(qū)運輸設(shè)備，原則上不必進行設(shè)計計算，直接從有關(guān)設(shè)備技術(shù)特征表中選用即可。 采區(qū)設(shè)備選型時，運輸設(shè)備的小時生產(chǎn)能力的確定依據(jù)是回采工作面可彎曲刮板輸送機小時運輸能力，應(yīng)大于回采工作面生產(chǎn)能力，同時不應(yīng)小于回采工作面的小時運輸能力，各設(shè)備選型特征見表： 表 51 可彎曲刮板輸送機 特征表 型號 運輸能力t/h 電機型號 功率（ kw） 電壓 (v) 出廠長度 m SGW40T 150 BS2B40 40 380/660 100m 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 頁 45 表 52 轉(zhuǎn)載機特征表 型號 小時運量（ t） 鏈速 電動機型號 功率 kw 電壓 v SZD630/75P 450 DSB75 75 660 表 53 可伸縮帶式輸送機 型號 運輸能力t/h 運距 m 運速 電動機功率kw 電壓 v SSJ650/40 400 1000 (m/s) 40 660 大巷運輸設(shè)備 大巷一般采用軌道運輸，并選用標(biāo)準(zhǔn)礦車，牽引設(shè)備一般采用電機車，小型礦井亦可采用無機繩運輸。大型礦井，采區(qū)生產(chǎn)集中礦井一翼走向長度小于 3Km，條件適合，技術(shù)經(jīng)濟比較優(yōu)越時，可采用膠帶輸送機。 礦車類型應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力選擇。年生產(chǎn) 能力大于 90 萬噸的礦井，應(yīng)選用底卸式礦車，輔助運輸可選用 噸固定礦車和平板車，材料車和人車等輔助車輛。年生產(chǎn)能力小于 90 萬噸的礦井，選用一噸固定式礦車和與之相一致的輔助車輛。根據(jù)以上原則，同時參考《礦山固定機械》有關(guān)內(nèi)容 .,以及本礦井的實際條件考慮。 本礦井設(shè)計年產(chǎn)量為 60 萬噸，屬于中小型礦井，加上該礦井資料 顯示， 礦井曾有過瓦斯突出事件，所以 在設(shè)計中按瓦斯突出礦井考慮。大巷運輸選用礦用蓄池式電機車牽引一噸固定箱式礦車運輸各選型設(shè)備特征見表 5 55 所示。 表 54 蓄電池式電機車特征表 型號 粘 著質(zhì)量 （ t） 軌距 mm 軸 距 mm 牽引力 牽引電動機 長時 小時 型號 臺數(shù) 電 壓 功率 XK861001A 8 600 1100 ZQ11B 2 100 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 頁 46 表 55 礦車主要技術(shù)特征表 名稱 型號 名義載重 m 軌距 mm 軸距 mm 自重 kg 車輪直徑 mm 最大牽引力 KN 1t 固定箱式礦車 1 600 550 592 300 60 1 平板車 MP16A 1 600 550 464 300 60 1t 材料車 MC16A 1 600 550 494 300 60 列車組成 的 計算 ① 按電動機的粘著力條件計算 在確定電機車粘著質(zhì)量及礦車形式之后，可以根據(jù)運輸條件計算列車組成。列車組成的計算按三個條件來確定，分別為：⑴按電機車的粘著質(zhì)量。⑵按牽引電動機的允許溫升。⑶按列車的制動條件。分別計算如下： 按電機車的粘著力條件計算 以電機車在最困難的啟動條件下啟動時，車輪不打滑為計算依據(jù)。 Qzh ≤i P pWa? ???｀ 式中： P—— 機車粘著重量， t； Qzh—— 重車組質(zhì)量， t； ψ —— 機車粘著系數(shù)，啟動ψ = ； Wzh—— 重列車起動時的阻力系數(shù)，取 ； I—— 軌道線路平均坡度 ， i = 3?； a —— 列車起動時的加速度 ， a = ； 所以： 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 頁 47 zh 8 0 . 2 4 80 . 0 1 0 5 0 . 0 0 3 0 . 1 1 0 . 0 4Q ? ?? ? ?＝ =126t ② 按牽引電動機允許溫升條件 計算 chzhz h d1 0 0 0 i gFQPT WT? ????＝（） 式中： Fch—— 電機車長時牽引力， N； P —— 機車重量 α —— 電機車調(diào)車時的電能消耗系數(shù)，取 ； T—— 機車往返一次的運行時間， min； θ —— 列車往返一次的運行時間， min； Wzh—— 重列車運行阻力系數(shù)，取 ； id—— 等阻力坡度 一般為 2? ~ 3?，取 2?； g—— 重力加速度，取 m/s2； 所以： zh2940 81 0 0 0 1 . 2 5 0 . 0 0 7 0 . 0 0 2 9 . 8Q TT ??? ? ??＝（ ） 其中： zh kttT?? ppzh k60 ?＝ 式中： T —— 列車往返一次的運行時間， min； pL —— 加權(quán)平均運距， Km，取 1Km； zhV —— 重列車的運行速度， Km/h，取 6 Km/h； kV —— 空列車的運行速度， Km/h，取 8 Km/h； 所以： 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 頁 48 6 0 1 6 0 10 . 7 5 6 0 . 7 5 8T ???＝ ＝ 23min θ —— 列車往返一個循環(huán)中的休止時 間， min，取 θ ＝ 5min； 所以： zh2940 8231 0 0 0 1 . 2 5 0 . 0 0 7 0 . 0 0 2 9 . 82 3 5Q ?? ? ??＝（ ）＝ （ t） 按列車制動條件計算 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，列車制動距離，制動時不得超過 40m。在車組重量計算時，一般只按運送物料下坡制動不超過 40m計算。 列車開始制動時速度等于長時速度，則制動時的減速度為： 2ch 1b 2TV L＝（ ） 式中： chV —— 機車長時制運行速度，取 chV =； TL —— 制動距 離 ，運送物料時取 40m； 所以： 21 0 1b 3 .6 2 4 0?＝（ ） 按制動條件計算車組重量的最大值是： zh zh0 .1 1b iPQPW? ???＝ 式中： zhQ —— 重車組質(zhì)量， t； P—— 機車 重量， t； ψ —— 機車制動時粘著系數(shù) ,取ψ = 。 zhW —— 重列車運行的阻力 系數(shù)，取 ； I—— 軌道的平均坡度，取 i＝ 3?； b—— 列車制動時的加速度 m/s2 河南理工大學(xué) 2020 屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 第 頁 49 由此： zh 8 0 . 1 7 80 . 1 1 0 . 1 4 8 0 . 0 0 7 0 . 0 0 3Q ? ?? ? ?＝ ＝ 列車中礦車數(shù)量的確定 zhmin0QZ GG?＝ 式中： zhminQ —— 距三個約束條件確定的車組質(zhì)量中最小者， t； G、 G0—— 分別為礦車的載重或自重， t； 所以： ?＝ ＝ 28 臺 取 28 臺 電機車臺數(shù)的計算 ① 機車的加權(quán)平均周期運行時間