【導(dǎo)讀】井田共劃分為1個水平開采，井田內(nèi)有3層可采煤。井田平均走向長5000m，平均傾斜長4064m，煤層平均傾角4°，屬近水。本設(shè)計中礦井開拓方式采用雙斜井方案，單水平開采，2個工作面達(dá)產(chǎn)。

　　

【正文】 主井空、重車線設(shè)于大巷內(nèi) 。 適用于多水平的箕斗斜井 或帶式輸送機(jī)斜井 。 甩車場 主井空、重車線設(shè) 于井筒的一側(cè) 。 適用于多水平的串車斜井 。 根據(jù)本設(shè)計礦井井筒形式及集中大巷的布置，結(jié)合上述井底車場型式的 24 選擇因素，該設(shè)計礦井選用環(huán)形立式井底車場。 煤層群的聯(lián)系 本設(shè)計井田煤層群開采時的聯(lián)系方式是聯(lián)合準(zhǔn)備，即 7號煤層組成一個統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)，準(zhǔn)備巷道為三個煤層共用，大巷采用集中布置方式 ， 煤層傾角一般在 4176。左右。 本設(shè)計帶區(qū)斜巷按逆傾向布置，由于帶區(qū)斜巷要與帶區(qū)下部車場相連，所以注定了帶區(qū)下部車場要向集中運輸大巷的下幫開掘，帶區(qū)下部車場方位與集中運輸大巷垂直 布置 ，然后 回頭 施工，與帶區(qū)斜 巷相連 構(gòu)成帶去下部車場，以達(dá)到運料、通風(fēng)、行人、排水的目的 。 上述帶區(qū)下部車場、帶區(qū)煤倉和帶區(qū)運輸斜巷的布置方式，是一種最佳組合，以最少的工程量實現(xiàn)了集中運輸大巷與各煤層的聯(lián)系并保障了各項功能的完善。 帶區(qū)運輸入風(fēng)斜巷和帶區(qū)運料回風(fēng)斜巷傾角相同、層位相同、各自的下部車場工程量相同，從而保證了每層煤仰、俯斜工作面采止線能順暢地貼近，避免了在采止線附近維護(hù)采空區(qū)巷道和 Z 形通風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生 ，提高了礦井生產(chǎn)產(chǎn)的安全系數(shù) 。 帶區(qū)斜巷的層位按穿過一水平煤層群剖面圖幾何中心點考慮。帶區(qū)斜巷傾角均取最佳角度 24176。 。帶區(qū)運輸入 風(fēng)斜巷中的設(shè)備選用鑄石刮板運輸機(jī)，投資少，運營費低。帶區(qū)運料回風(fēng)斜巷中的運輸設(shè)備可選用絞車硐室在斜巷上部的單鉤串車運輸方式，也可采用絞車硐室在斜巷下部的單軌吊車運輸方式，還可以采用內(nèi)燃機(jī)車牽引的單軌吊車 或者是絞車運輸材料 ，實現(xiàn)從帶區(qū)運料回風(fēng)斜巷輔助運輸?shù)?目的 。 帶區(qū)劃分 本設(shè)計井田走向長度較大，地質(zhì)構(gòu)造簡單，欲從井田邊界沿整個階段前進(jìn)開采，無論從時間、投資和實際開采技術(shù)條件上都要受到限制，勢必按技術(shù)要求將井田沿傾向劃分 為帶區(qū)，并按一定的順序回采，每個帶區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括運輸、通風(fēng)、排水等系統(tǒng) ， 以便獨立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。 由于本設(shè)計礦井采用傾斜長壁采煤法 ,各煤層的傾角均在 4176。左右，且煤層賦存穩(wěn)定、構(gòu)造簡單，頂?shù)装辶己?， 采用傾斜長壁采煤法比走向采煤法多很多優(yōu)點，可以節(jié)省大量開采費用。采用傾斜長壁采煤法的礦井劃分一般是條帶式、帶區(qū)式和盤區(qū)式。由于條帶式和盤區(qū)式巷道布置方式其工程良大， 25 所以采用帶區(qū)巷道布置。帶區(qū)是指能共用一個帶區(qū)煤倉的所有煤層的所有工作面所組成的區(qū)域。據(jù)此將整個井田劃分為 北翼、西翼、東翼、南翼四 個帶區(qū)，詳見帶區(qū)劃分示意圖 如 下 圖 圖 3— 6 所示 。 圖 3— 6 帶區(qū)的劃分示意圖 井筒布置和施工 井筒穿過的巖層性質(zhì)及井筒支護(hù) 26 井筒支護(hù)的要求： 井筒支護(hù)應(yīng)結(jié)合具體圍巖條件優(yōu)先考慮錨噴支護(hù)。按《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，當(dāng)井筒在 2 類圍巖中，宜采用噴射混凝土技術(shù)；在 4 類圍巖中，宜采用錨桿加噴射混凝土支護(hù)，在 5 類圍巖中，宜采用錨桿加鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)。采用噴射混凝土支護(hù)時，應(yīng)設(shè)墻角，其深度不得少于 100mm； 穿過軟巖或斷層帶的井筒， 宜采用錨噴，（或掛網(wǎng)錨噴）和混凝土（或鋼筋混凝土）砌碹聯(lián)合支護(hù)； 對不宜 錨噴支護(hù)，但服務(wù)年限長，且不受動壓影響的井筒，宜采用砌碹支護(hù)； 底板松軟、破碎或底鼓的井筒，宜采用錨桿、底深、注漿或底拱等支護(hù)形式進(jìn)行底板支護(hù)。 井筒布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)，運輸方式 和 通風(fēng)安全等因素 ，具體遵循原則如下： (符合 煤礦安全規(guī)程 ， 煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范 對運輸、通風(fēng)、管線等布置的要求，滿足施工需要； 有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全； 合理使用斷面空間，減少井筒工程量。 根據(jù)該設(shè)計礦井年產(chǎn)量、提升方式等實際情況，本設(shè)計礦井井筒按有關(guān)規(guī) 定布置運輸設(shè)施及輔助設(shè)施； 當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞應(yīng)減少到最低程度； 主斜井井筒斷面示意圖如 下 圖 圖 3— 7 所示，副井井筒斷面示意圖如下 圖圖 3— 8 所示。 主、副 斜井?dāng)嗝?支護(hù) 的有關(guān)參數(shù)： 斷面 面積 支護(hù)形式 錨桿長度 錨桿間距 噴層厚度 主斜井 錨噴支護(hù) 1600mm 800mm 150mm 副斜井 錨噴支護(hù) 1600mm 800mm 150mm 井筒延伸的初步意見 因為本井田采用的是單水平開采，所以不用考慮井筒的延伸問題，以及由此所產(chǎn)生的費用及人員問題。 27 1600800 圖 3— 7 主井井筒斷面圖 1600800 圖 3— 8副井井筒斷面圖 28 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。該礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： （ 1）該礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，實行 “ 四六 ” 工作制，每日凈提升 16小時； （ 2）礦井采用雙斜井開拓方式，一個開采水平，集中大巷布置 方式 ， 雙翼來煤量基本相 同 ； （ 3）主要運輸大巷采用 3t 底卸式礦車運輸，每列車由 25 輛礦車組成，由兩臺 10t 架線式電機(jī)車一前一后牽引。卸載時，機(jī)車通過卸載站。輔助運輸、掘進(jìn)煤和矸石列車采用 固定式礦車，由 40 輛 噸礦車組成，兩臺 10t 架線式電機(jī)車一前一后牽引 ； （ 4）本設(shè)計礦井屬于低瓦斯、低涌水量礦井。 綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計要求，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計礦井選用環(huán)形 立式井底車場。 井底車場的布置、儲 車 線路、行車線路布置長度 1 井底車場線路布置的要求 ： （ 1）井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井空、重車線和回車線組成，由于通過各個井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線 路的數(shù)目和長度亦相應(yīng)不同。 （ 2）井底車場線路布置時，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； （ 3）盡量減少道岔和交岔點； （ 4）線路布置要有利于通風(fēng)； （ 5）井底車場的線路工程量?。? （ 6）為保證運行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上； （ 7）底卸式礦車的井底車場設(shè)計要注意調(diào)頭問題。 2 存車線長度的確定 ： 確定存車線長度是井底車場設(shè)計中的重要問題，如果存 車線長度不足，將會使井下運輸和井筒提升彼此牽制，影響 正常的運輸，從而降低井底車場 29 的通過能力 ；反之，如果存車線過長，會使列車在車場內(nèi)的調(diào)車時間增加，同樣會 降低 井底 車場 的 通過能力，并增加車場工程量。根據(jù)我國煤礦多年的實踐經(jīng)驗，各類存車線可以選用下列長度： （ 1）大型礦井的主井空、重車線長度各為 ～ 2列車長； （ 2）副井空、重車線長度，大型礦井按 ～ 列車長； （ 3）材料車線長度，大型礦井應(yīng)能容納 15個材料車。 3 存車線長度的計算 ： ①主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線： L=m n Lk+N Lj+Lf 式中： L — 主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線有效長度， m； m — 列車數(shù)目，列； n — 每列車的礦車數(shù)，按列車組成計算確定； Lk — 每輛礦車帶緩沖器的長度， m。 N — 機(jī)車數(shù)； Lj — 每臺機(jī)車的長數(shù)； Lf — 附加長度，取 10m； 經(jīng)過計算，得主井 L=1 25（ +） +2 +10= 副井 L= 40（ +） +2 +10=175m ②材料車線有效長度 ： L=nc Lc+ns Ls 式中： L — 材料車線有效長度， m； nc — 材料車數(shù)，輛； Lc — 每輛材料車帶緩沖器的長度， m； ns — 設(shè)備車數(shù)，輛； Ls — 每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度， m； L= nc Lc + ns Ls =15 =39m 根據(jù)實際需要，開設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長 40m。 4 線路道岔的計算 ： ①單開道岔非平行線路聯(lián)接 ： ZDK630/6/25 α= 9176。 27′ 44 δ= 450 a=4972mm b=5128mm R=25000mm β=δ α= 35176。 32′ 16 T=8012mm M=25503mm m=15775mm n=11068mm f=5921mm ② 渡線道岔線路聯(lián)接 : ZDX630/6/2516 α= 9176。 27′ 44 δ= 45? a=4972mm b=5128mm 30 R=25000mm L0=9600mm L=19544mm N=9735mm D=18896mm C=2483mm ③ 垂直三角道岔線路聯(lián)接 : ZDC630/5/25 α= 18176。 25′ 16 a=3258mm b=4142mm R=25000mm α 1=18176。 55′ 30 β =69176。 06′ 59 a1=2064mm b1=2736mm b1′ =2774mm T=1729mm m=27483mm M=25325mm ④ 對稱道岔線路聯(lián)接 : ZDC630/3/15 α= 18176。 26′ 06 δ= 45? a=2560mm b=2852mm R=25000mm T=2020mm m=4994mm L=9505mm B=4929mm ⑤ 單開道岔平行線路聯(lián)接 ： ZDK630/6/25 α= 9176。 27′ 44 δ= 45? a=4972mm b=5128mm R=25000mm B=9604mm m=9732mm T=2069mm n=mT=7663mm D=13206mm 井底車場通過能力驗算 1 井底車場線路布置 : 如下圖 （圖 3— 9所示 ）。 2 礦井 通過 能力確定 : 礦井日產(chǎn)原煤 5455 噸，日產(chǎn)掘進(jìn)煤為 5455t =546t， 3t 底卸式礦車日運煤量為 5455t =4910t， 3t 底卸式礦車列車數(shù)為 4910/（ 3 25） =65列。每日運矸石量為 5455 =1091t， 固定式礦車列車數(shù)為 1091/（ 40） =18 列。 每日進(jìn)入井底車場的 3t底卸式礦車數(shù)與 65/18≈ 4:1，每一調(diào)度循環(huán)時間為 分，列車進(jìn)入井底車場平均間隔時間為，列車在井底車場平均運行時間為 分， 3t 底卸式礦車在井底車場平均運行時間為 分， 固定式列車在井底車場平均運行進(jìn)間為 分。 31 圖 3— 9 井底車場線路圖 32 表 3— 4列車運行時刻表 33 采用電機(jī)車運輸時，井底車場通過能力按下式計算 N=Ta Q/ T 式中 N — 井底車場年通過能 力， t； Q — 每一次調(diào)度循環(huán)進(jìn)入井底車場的所有列車的凈載煤重 ， t； T — 每一次調(diào)度循環(huán)時間 ， min； Ta — 每年運輸工作時間等于礦井設(shè)計年工作日數(shù)與日生產(chǎn)時間的乘 積， min； 井底車場通過能力應(yīng)考慮留有一定的備用儲備能力，一般應(yīng)大于 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的 30%。 N =Ta Q/ T =330 16 60 25 3 8/( ) =490 萬 t/a 通過能力富余系數(shù)為 490/180=，所以滿足設(shè)計規(guī)范要求。 設(shè)計采用 30kg/m 鋼軌， 600mm 軌距， 6 號 道岔，線路的曲線半徑 25m。 線路連接計算： 表 3— 5 道岔型號 序號 道岔型號 名稱 轍叉角α 主要尺 寸（ mm） 質(zhì)量/Kg a b L 1 ZDK630/6/25 單開 9176。 27′ 44 4972 5128 10100 2109 2 ZDC630/3/15 對稱 18176。 2606 2560 2852 5375 1253 3 ZDX630/6/2516 渡線 9176。 27′ 44 4972 5128 19544 4243 (1)單 開道岔非平行線路聯(lián)接 : 道岔 ZDK630/6/25 a=4862mm b=6838mm α =9176。 27180。44″ R=25000mm δ =45176。 L=11700 質(zhì)量 kg1798 允許 ≤ 5t礦車 ≤ 10t 機(jī)車，速度 ≤ 4 5 9 2 7 4 4 3 5 3 2 1 6? ? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 5 0 0 0 3 5 3 2 1 6 2 8 0 1 2T R tg tg m m? ? ??? ? ? ? ? s i n c o s 2 5 7 8 4M b R m m??? ? ? ? ? s i n s i n 1 7 0 6 9m a b T m m??? ? ? 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