【導(dǎo)讀】能力，服務(wù)年限。井田平均走向長4km，平均傾斜長3km，煤。層平均傾角5°，屬近水平煤層。設(shè)計(jì)的可采煤層共有3層，平均厚度。設(shè)計(jì)中采用雙立井開拓、單水平劃分、集中大巷布置的開拓方。大巷采用10噸電機(jī)車牽引3噸底卸式礦車運(yùn)輸。采用“四六”工作制，14＃煤層工作面長150m,截深,日進(jìn)6刀。

　　

【正文】 筒，宜采用錨桿、砌碹、注漿或底拱等支護(hù)形式進(jìn)行 復(fù) 合支護(hù)。 ，宜采用錨噴，（或掛網(wǎng)錨噴）和混凝土（或鋼筋混凝土）砌碹等聯(lián)合支護(hù)或復(fù)合支護(hù)。 井筒布置及裝備 井筒斷面布置應(yīng)綜合考慮井筒 所在 圍巖 的 性質(zhì)， 提升方式 ，通風(fēng)安全等因素 。 具體遵循原則如下： 、維護(hù)、清掃和人員 的 安全 通行； ，減少井筒 的 工程量； 的 管線加以考慮，防止對管線的損 壞。 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置 提升 設(shè)施及輔助設(shè)施。 根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)計(jì)礦井 的 井筒 在不同的地段采用不同的支護(hù)方式，表土層及破碎帶或有含水層采用 砌碹支護(hù) ,完好的巖石地段采用錨噴 支護(hù) ，其支護(hù) 參數(shù)見下表 37： 表 37 井筒斷面支護(hù)參數(shù)表 支護(hù)形式 砌壁厚度 (mm) 充填厚度 (mm) 罐道規(guī)格型號(hào) 罐道梁類型 砌碹 500 50 38 Ⅰ 20b 球扁鋼組合 支護(hù)形式 錨噴厚度 (mm) 錨桿型號(hào) 錨桿形式 規(guī)格 (mm) 錨噴支護(hù) 300 Z3537 樹脂 248。35 370 斷面見圖 35： 及 圖 36： 26 1850239021501160 12905605505500550 圖 35 主井井筒斷面圖 185 0120 03720430055 0 133 035025 0 175 0750055 0 圖 36 副井井筒斷面圖 井筒延伸的初步意見 由于 設(shè)計(jì) 礦井 采用單水平開采 ,所以 不考慮井筒的延伸 。 27 井底車場及硐室 井底車場形式確定及論證 井底車場是連接井筒提升和井 下運(yùn)輸?shù)?重要環(huán)節(jié) ，井下的煤 炭 通過井底車場經(jīng)井筒 提升到 地面，地面的材料和設(shè)備通過井筒、井底車場運(yùn)到各個(gè) 采區(qū)再轉(zhuǎn)至工 作面 。排水、通風(fēng) 等生產(chǎn)環(huán)節(jié) 也必須通過井底車場。而井底車場的形式，必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求， 因此井底車場形式的確定與井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式的 形式有關(guān)。 井底車場形式必須滿足下列要求： 設(shè)計(jì) 生產(chǎn)能力有 30%以上的富余系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性； ， 井巷工程量少，建設(shè)投資省 管理方便 ； ，管道及交叉點(diǎn)少 ，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低； 現(xiàn) 綜合考慮 設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況及其 地質(zhì)情況： ，年工作日 330d，實(shí)行 “ 四六 ” 工作制，每日凈 提升 16h； 立 井開拓方式，一 個(gè)開采水平，集中大巷布置； 3t底卸式礦車運(yùn)輸，每列車由 23 輛礦車組成，由一 臺(tái) 10t架線式電機(jī)車 牽引。卸載時(shí)，機(jī)車通過卸載站。輔助運(yùn)輸、掘進(jìn)煤和矸石列車采用 1t固定式礦車，由 25 輛 1噸礦車組成，一 臺(tái)10t架線式電機(jī)車 牽引 ； 、 高 涌水量礦井 ； 通過以上條件的分析，本設(shè)計(jì)采 用 刀式 車場。 井底井場的布置、存車線路、行車線路長度 井底車場線路布置的要求： 副井空、重車線 組成，由于井底車場的 通過能力 不同，其各線路的長度 也 不 相 同； 用 底卸式礦車 運(yùn)輸 的井底車場要 求 ：列車的裝載與卸載方向 必須 一致，即注意調(diào)頭問題 ； 降低 井底車場的線路工程量 ， 減少 不必要的 道岔和 巷道 交岔點(diǎn) ； ；線路上盡量不設(shè)風(fēng)門，尤其是主副井 行車 線 28 路上 應(yīng)禁設(shè) 風(fēng)門； 行車的 安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車 ； 存車線長度的確定：確定存車線長度是井底車場設(shè)計(jì)中的重要問題，如果存車線長度不足，將會(huì)使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制， 相互 影響 ，導(dǎo)致礦井生產(chǎn)能力 降低 ； 相反 ，如果存車線 太長 ， 將 會(huì) 增加 列車在車場內(nèi)的調(diào) 車時(shí)間， 從 而降低了車場通過能力，并增加 了 車場 的 工程量。根據(jù)煤礦的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，各類存車線可以選用下列長度： 型礦井的主井空、重車線長度各為 列車長； ， 大 型礦井應(yīng)能容納 15 個(gè)材料車； 列車和電機(jī)車長度之和； 主 副 井空、重車線： L=mnLk+NLj (31) 式中 L—— 主井空、重車線，副井 空 、 重 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(jì)算確定； Lk—— 每輛礦車 的長度， m； N—— 機(jī)車數(shù)； Lj—— 每臺(tái)機(jī)車的長數(shù)； 經(jīng)過計(jì)算得： 主井 L= (23 +1 )=126m 考慮 到有一定的富裕，取 130m 副井 L= (23 +1 )=84m 考慮到有一定的富裕，取 90m 附井底車場線路圖 如圖 37： 29 30 00350001206010000012060130000240001202024000R=15000 Kp=8050 ?=45176。R=15000 Kp=8050?=45176。R=15000 Kp=19831?=90176。?=45176。R=15000 L=690012020120204000900076701240003500070000264605000150001 82354677156189812345Ⅱ ②⑥Ⅲ ⑥⑦⑧Ⅳ ③④⑤⑥Ⅰ ①②62s 15 圖 37 井底車場線路圖 30 1—— 主井重車線； 2—— 主井空車 線； 3—— 副井 空 車線； 4—— 調(diào)車線 車線； 5—— 副井重車線； 設(shè)計(jì)采用 24kg/m 鋼 軌 ， 600mm 軌距 。 道岔型號(hào)見表 38： 表 38 道岔型號(hào)表 序號(hào) 道岔型號(hào) 名稱 轍叉角 主要尺寸 質(zhì)量 a b L 1 ZDK624515 單開 11176。 25180。16″ 3258 4142 7400 1133 2 ZDX62441213 渡線 14176。 15180。 3496 3404 1392 1871 3 ZDC24312 對稱 18176。 55180。30″ 2064 2736 4800 793 調(diào)度圖表 按運(yùn)量和凈重計(jì)算：礦井日產(chǎn)煤量約 5000t，矸石量占 15﹪， 掘進(jìn)煤占6﹪， 約為 5﹕ 2， 日運(yùn)量分別為 750t 和 300t， 3t 底卸式列車日運(yùn)量占 94﹪ ，為 4700t，由于每列車由 23 輛礦車組成， (詳細(xì)計(jì)算 及列車的組成計(jì)算 )故需列車數(shù) 68 列； 根據(jù)礦井矸石量與掘進(jìn)煤量的比例 (5﹕ 2)確定 1t煤矸混合列車由 12輛矸石車和 13輛煤車組成， 每列矸石車與煤車的載重之比為 12﹕ 1 13=5﹕ 2，符合要求。 每日需用 煤矸混合列車數(shù) 750+30013 1+12 ??=。所需煤列車的數(shù)目和煤矸混合列車的數(shù)目之比約為 3﹕ 1。由調(diào)度圖 表 38可知，每一調(diào)度的循環(huán)時(shí)間為 ： 3+ 1=， 列車進(jìn)入車場的平均時(shí)間間隔為 ? =。 31 ⅣⅢⅡⅠ時(shí)間 (min)區(qū)段25242322212019181716151413121110987654321圖38 井底車場調(diào)度圖表煤車混合列車0626262 32 井底車場通過能力 的 驗(yàn)算 采用電機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，井底車場通過能力按下式計(jì)算 N= (32) 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(shí)間 min； Ta—— 每年運(yùn)輸工作時(shí)間 ， 等于礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)與日生產(chǎn)時(shí)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(chǔ)備能力，一般應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%。 Ta=330 16 60= 105 T= min 53 . 1 7 1 0 ( 3 3 2 3 + 1 . 0 1 3 + 1 2 2 . 7 )= 1 . 1 5 2 4 . 0 4N ? ? ? ? ??= ／ a 通過能力系數(shù)為 = 滿足設(shè)計(jì)的要求。 井底車場主要硐室 原則：符合《煤礦安全規(guī)程 》 及 《 煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；硐室布置一般隨井底車場型式的不同而 有所 變化。 、井底煤倉及箕斗裝載硐室及水窩泵房等，這些硐室的布置主要取決于地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。 包括主排水系統(tǒng)的硐室 、 水倉 、 煤水提升硐室 、 主變電所 、 運(yùn)輸硐室 、 井下火藥庫及火藥發(fā)放硐室 、 安全設(shè)施硐室 、 井下保健站等。 (馬頭門 )、主排水泵房 (中央水泵房 )、水倉及清理水倉硐室 、 主變電所 (中央變電所 )及等候室 。主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使 主變電所向排水泵房的供電距離最短，為防止井下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板應(yīng)高出井筒與井底車場聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 ，水泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)置閉門。 ：其它硐室有調(diào)度式 、 醫(yī)療室、架線電機(jī)車及修理間、蓄電池 室 及車庫及充電硐室、防火門硐室、井下火藥庫、消防材料庫 等， 33 其位置應(yīng) 視具體情況而 確定。 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作有計(jì)劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，做到采掘并舉，掘進(jìn)先行 的原則 ，因此，合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求： 、 采 區(qū) 、采煤工作面的生產(chǎn)正 常接替，以保證礦井 的 持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； 間的 采動(dòng)影響關(guān)系，最大限度地開采 、利用 煤炭資源； ， 降低掘進(jìn)率， 簡化巷道布置， 提高礦井的勞動(dòng)生產(chǎn)率 ； 沿煤層走向的開采順序 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井的煤層 分布及 采 區(qū) 劃分的具體情況，井田一翼開采， 另一翼掘進(jìn)。 在 南一采區(qū) 布置首采工作面， 并在其上山的一側(cè) 布置掘進(jìn)工作面，由 遠(yuǎn) 及 近 開采，這樣有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采 ，有利于生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理 。 但是考慮 14＃ 煤層的厚度較大， 采用沿空掘巷，這時(shí)對于其回采順序有區(qū)段 跳采和區(qū)段依次接替兩種方式，設(shè)計(jì)中僅對區(qū)段依次回采列出了接續(xù)計(jì)劃， 如有必要 在實(shí)際中可根據(jù)頂板獲得穩(wěn)定的實(shí)際情況進(jìn)行區(qū)段間的跳采。 沿煤層傾斜方向的開采順序 開采煤層群時(shí)，可分為上行式和下行式開采。先采 上煤層后采下煤層稱下行式開采順序。反之，則稱為上行式開采順序。 根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬近水平煤層，考慮到本設(shè)計(jì)井田內(nèi)共有 三個(gè)可采煤層，即 1 1 17＃ 煤層。其中 在 17＃ 煤層 下部適當(dāng)?shù)奈恢?布置集中運(yùn)輸巷道，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，采用下行 式 開采順序。 采 區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)井田的地 質(zhì)條件，以 相鄰的礦井、大的斷裂構(gòu)造及高速公路等為 界，合理的 采 區(qū)接續(xù)，應(yīng)滿足如下要求： 開采水平、 采 區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)并且在接續(xù)期間保證礦井的 持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； 間 采動(dòng) 影響的 關(guān)系，最大限度 的開采利用 煤炭資源； ，盡量減少巷道的掘進(jìn)工程量 。 34 設(shè)計(jì) 礦井可采煤層為 14＃ 、 15＃ 、 17＃ ， 由于在采區(qū)劃分時(shí)考慮到采區(qū)接續(xù)的問題 ，首先開采南一采區(qū)的 14＃ 煤層， 首采工作面是南一采區(qū)的第 0001個(gè)工作面， 采用后退式沿空 掘 巷的回采方式。 針對礦井年產(chǎn)量、功效、煤質(zhì)及材料消耗等方面 的要求，為統(tǒng)籌安排礦井開采及工作面的接替，應(yīng)進(jìn)行采區(qū)接替計(jì)劃，以采區(qū)為單位，按可采儲(chǔ)量及采區(qū)生產(chǎn)能力計(jì)算開采年限，然后依據(jù)礦井年產(chǎn)量即礦井服務(wù)年限來進(jìn)行采區(qū)接替 。 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 見表 39： 表 39 采區(qū)接續(xù)表 采區(qū)名稱工業(yè)儲(chǔ)量Mt生產(chǎn)能力 Mt服務(wù)年限 a可采儲(chǔ)量 Mt風(fēng)井南一南二東一北一北二合計(jì) 1020 30 40 50 60 70 80北二北一東一南二南一 35 第 4 章 采 區(qū)巷道布置及 采 區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 采 區(qū)概述 設(shè)計(jì) 采 區(qū)的位置、邊界、范圍、 采 區(qū)煤柱 設(shè)計(jì) 采 區(qū) 為南一 采 區(qū)， 其走向長度為 2020m,傾向長度為 邊界，其上 部 是 14＃ 煤層 +200 底 板等高線，下 部 為 +100 底板