【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)井田的可采儲(chǔ)量萬t，服務(wù)年限為54年。本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井開拓方式，劃分二個(gè)開采水平。工藝，采空區(qū)處理方法為全部垮落法。礦井的通風(fēng)方式為中央并列抽出式。井田境界確定的依據(jù)...

　　

【正文】 4 立井方案比較圖 經(jīng)過簡(jiǎn)單的技術(shù)比較后認(rèn)為： ，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最長(zhǎng)； ，煤 柱尺寸最大，壓煤 量最大，且初期工程量大，石門也較長(zhǎng)，但對(duì)于開采井田深部煤層及井筒 延伸有利； 田中部時(shí)，煤柱尺寸稍大，但石門長(zhǎng)度較短 ； ，井田走向長(zhǎng)度不大，但傾斜長(zhǎng)度較大，從有利井下運(yùn)輸和保證初水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，也應(yīng)該將井筒布置在井田中部或稍靠上方的位置，由此可初步確定本設(shè)計(jì)井田的井筒位置在井田的中部稍靠上方。 開采水平數(shù)目和標(biāo)高 煤層賦存為傾斜狀態(tài)時(shí)，一般由 淺部向深部開采，以達(dá)到工程量少、建設(shè)速度快、投資省、成本低的效果。根據(jù)煤層的賦存條件和傾斜 長(zhǎng)度，一個(gè)井田可以單水平開采，亦可以多水平開采（從上 往下逐水平開采）。每個(gè)開采水平設(shè)井底車場(chǎng)和運(yùn)輸大巷，供該水平各帶 區(qū)煤的外運(yùn)、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)用。 煤礦在高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高度集中化是主要的發(fā)展方向，高產(chǎn)高效礦井要求集中在一個(gè)水平， 1～ 2 個(gè)工作面生產(chǎn)。這就要求加大工作面、帶 區(qū)和水平的走向及傾斜尺寸，要求有豐富的資源 /儲(chǔ)量和較長(zhǎng)的服務(wù)年限。水平 仰、俯斜 開采方式是優(yōu)越的，可保證生產(chǎn)合理集中化，穩(wěn)定生產(chǎn)，節(jié)省總井巷工程量，經(jīng)濟(jì)效益好。因此使用 仰俯斜 開采的意義很大。在條件適宜時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用 仰俯斜 開采。 本 設(shè)計(jì)井田水平標(biāo)高的確定主要考慮了以下幾個(gè)因素： (1)合理的水平服務(wù)年限； 26 (2)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造； (3)生產(chǎn)成本； (4)水平接替 ； (5)井底車場(chǎng)及其主要硐室的位置應(yīng)盡量處于較好的巖層內(nèi)。 根據(jù)上述因素，本設(shè)計(jì)井田設(shè)計(jì)提出 如下 兩個(gè)水平標(biāo)高劃分方案： 方案一：井田劃分兩個(gè)開采水平；一水平標(biāo)高 250 m，二水平標(biāo)高為 450 m。一水平實(shí)行 仰俯斜 開采，二水平 仰俯斜 開采。 方案二： 井田劃分三個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高 200 m，二水平標(biāo)高 400 m，三水平標(biāo)高 550 m。各水平均實(shí)行 仰俯斜 開采 。 各方案水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限詳見表 32。 表 32 水平儲(chǔ)量及服務(wù)年限 表 儲(chǔ)量（萬噸） 服務(wù)年限（年） 方案一 一水平 二水平 方案二 一水平 二水平 三水平 從該表中可知，方案 二 的一水平服務(wù)年限達(dá)不到規(guī)范要求的服務(wù)年限，水平儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，而方案 一 的水平服務(wù)年限能夠滿足一水平服務(wù)年限不小于 25年的基本要求，儲(chǔ)量充足，且有利于 帶區(qū) 的接續(xù)，巷道利用率高，噸煤成本 相對(duì)較低。故而采用方案 一 的水平劃分方法，即劃分 二 個(gè)開采水平，一水平標(biāo)高分別為 250 m、二水平標(biāo)高 450 m， 一水平采用 仰俯斜 開采，二水平采用 仰俯斜 開采 。 開拓巷道的布置 開拓巷道是指為全礦井、一個(gè)水平或若干采 （帶） 區(qū)服務(wù)的巷道，如井筒、井底車場(chǎng)、主要石門、運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷（或總回風(fēng)道）、主要風(fēng)井等。 27 運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)開采水平的煤炭和輔助運(yùn)輸（人員、矸石、材料、設(shè)備等）以及通風(fēng)、排水和管線敷設(shè)，服務(wù)年限很長(zhǎng)。 根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層 運(yùn)輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運(yùn)輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運(yùn)輸大巷）．采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層 （組）間用帶 區(qū)石門聯(lián)系．當(dāng)煤層傾角太大時(shí)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷。 (1)分煤層大巷適用條件 ① 煤層數(shù)不多，層間距 比較 大，石門 比較 長(zhǎng)； ② 井田走向長(zhǎng)度短，服務(wù)年限不長(zhǎng)； ③ 井底車場(chǎng)或平硐在煤層頂板； ④ 煤質(zhì)牌號(hào)不同，要求分 別 采，分 別 運(yùn)； ⑤ 產(chǎn)量，風(fēng)量均大 ，需要疏解； ⑥ 各煤層底板．均有堅(jiān)硬巖層 。 (2)分組集中大巷適用條件 ① 煤層數(shù)多，層間距大小懸殊，多水平生產(chǎn)，容易解決運(yùn)輸，通風(fēng)的干擾； ② 按煤層的特點(diǎn)根據(jù)運(yùn)輸，通風(fēng)要求組合，經(jīng)濟(jì)上有利 。 (3)集中運(yùn)輸大巷適用條件 ① 下部煤層底板有堅(jiān)硬巖層，容易維護(hù)； ② 井田走向長(zhǎng)度長(zhǎng) ，服務(wù)年限長(zhǎng)； ③ 適于煤層層數(shù)多，層間距不大的礦井； ④ 煤質(zhì)牌號(hào)相同，要求分采分運(yùn)； ⑤ 自然發(fā)火嚴(yán)重，便于分區(qū)，分段處理事故； ⑥ 帶 區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)度短 。 現(xiàn)依據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及技術(shù)可行角度，特提出以下兩 種大巷布置方式： 28 集中運(yùn)輸大巷布置分組集中運(yùn)輸大巷布置 方案一 方案二 圖 35 大巷布置比較圖 兩種技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)詳見表 33所示。 表 33 大巷 布置方案比較表 特 點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu) 點(diǎn) ，工程量少 （帶）區(qū)巷道分組聯(lián)合布置 ， 大巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條件好 ， 大巷維護(hù)容易 ，運(yùn)輸條件好 （帶）區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大 29 缺 點(diǎn) 1．石門長(zhǎng)度較長(zhǎng) 2．掘進(jìn)工程量 相當(dāng) 大 很 大 ，建井周期 長(zhǎng) 適 應(yīng) 條 件 ，間距大小不同 （帶）區(qū)巷道為分組聯(lián)合布置煤層分組間距大 場(chǎng)在煤層群上部或中間時(shí)，初期工程少，工期大 ，服務(wù)年限長(zhǎng) ，帶 區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)度短 依據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況：本井田共有可采煤層 3層，即 22 42，其中 24與 25間距 20m, 25與 42煤層平均間距 70m。 針對(duì)上述情況，方案 一 分組 集中大巷布置，將 24和 25層分為一組， 集中開采， 42分為一組 ，單獨(dú)開采 ， 經(jīng)濟(jì)上較為合理 ， 故而采用方案一 。 選定開拓方安案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 本設(shè)計(jì)井田采 用一對(duì)立井開拓，即主井、副井。 主井回風(fēng)。 主井用 以提升煤炭兼回風(fēng)。 副井用以提矸、升降人員、下放材料和設(shè)備及兼作進(jìn)風(fēng)井。主井回風(fēng)抽出式 。 井硐位置及坐標(biāo) (1)井筒 地處井田儲(chǔ)量中央 ； 井筒距北部邊界 公里，南部邊界 公里，西部邊界 ，東部邊界 公里； (2)有較好的地形條件：井口處標(biāo)高 +50 m，地面坡度不足 2176。，平整 土方量小 ； (3)交通條件好：靠近 公路。 ` 確定井筒坐 標(biāo)：①主井井口坐標(biāo)： XA=424800， YA=5024500； ②副井井口坐標(biāo)： XB=424550， YB=5024550； 主井井口標(biāo)高為 +50 m，副井井口標(biāo)高為 +51 m，擬定 二 水平為井筒最終水平。主井井深 530 m，副井井深 531 m，兩井筒中心線間距為 50m， 主井井筒直徑 m，副井井筒直徑 m，均采用整體式混凝土井壁，井壁厚度 450 mm。 30 3. 表 5— 3 采煤機(jī)主要技術(shù)特征 采煤機(jī) MG375AM 滾筒中心距 mm 8370 采高 m — 機(jī)面高度 mm 950 適應(yīng)煤質(zhì)硬度 f=2～ 4 臥底量 mm 230． 305． 380． 480 煤層傾角 0≈ 35176。 型號(hào) DM2B－ 200s/200 截深 630800 功率 375 滾筒直徑 臺(tái)數(shù) 1 牽引方式 液壓，雙牽引 ，無鏈 電壓 v 1140 牽引力 (kN) 2*225 冷卻方式 定子水冷 牽引速度 0～ 滅塵方式 內(nèi)外噴霧 鏈條規(guī)格 齒銷 控頂距 2484 耗水量 /水壓 320/ 最大不可拆件尺寸 油馬達(dá)形式 725 軸向柱塞變量 重量 t 35 制造廠家 西安煤機(jī)廠 設(shè)計(jì)廠家 上海分院西安 煤機(jī)廠 31 表 5— 4 工作面刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征表 板輸送機(jī) SGE－ 630/150C 布置方式 平行布置 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 (m) 210 外型尺寸 (mm) 1500 730 222 出廠長(zhǎng)度 200 鏈破斷力 410 運(yùn)輸能力 (t/h) 300 型號(hào) DSB— 75 鏈速 (m/s) 刮板鏈形式 中雙鏈 功率 2 75 配套牽引方式 無鏈 /有鏈 電壓 (v) 380 660 總重 88 適用條件 綜采面 制造廠家 山西煤機(jī)廠 勞動(dòng)組織及工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 工作面勞動(dòng)組織及工作面經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表 5— 5，表 5— 6： 表 5— 5 勞動(dòng)組織表 序號(hào) 工種 班次 總計(jì) 1 2 3 1 班長(zhǎng) 2 2 2 6 2 煤機(jī)手 3 3 1 7 3 支架工 4 4 1 9 4 清理工 3 3 3 9 5 泵站工 1 1 1 3 6 溜子工 2 2 1 5 7 電工 1 1 3 5 32 8 防塵員 1 1 1 3 9 維修員 4 4 10 材料員 1 1 11 運(yùn)輸機(jī)司機(jī) 3 3 2 8 12 合計(jì) 20 20 20 60 表 5— 6 工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 序號(hào) 名稱 單位 數(shù)量 備注 1 工作面走向長(zhǎng)度 m 180 平均 2 工作面傾向長(zhǎng)度 m 1350 3 工作面傾角 (176。 ) 7 4 設(shè)計(jì)采高 m 2 5 煤層容重 t/m3 6 循環(huán)進(jìn)尺 m 7 日循環(huán)數(shù) 個(gè) 8 8 循環(huán)產(chǎn)量 t 341 9 日循環(huán)進(jìn)尺 m 10 日循環(huán)產(chǎn)量 t 2727 11 日出勤人數(shù) 個(gè) 58 12 工作面勞動(dòng)生產(chǎn)率 t/z 13 坑本消耗 M3/萬 t 5 14 截齒消耗 個(gè) /萬 t 40 15 乳化液消耗 Kg/萬 t 60 33 16 油脂消耗 Kg/萬 t 60 17 炸藥消耗 Kg/萬 t 10 18 電力消耗 Kwh/萬 t 27960 19 噸煤成本 元 /t 工作 制度 “三八”制，二班生產(chǎn)，一 班檢修 第 6 章 井下運(yùn)輸 和礦井提升 礦井井下運(yùn)輸 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 本礦設(shè)計(jì)能力為 90 萬 t/a，礦井實(shí)行“三八”工作制；二班生產(chǎn)，一 班檢修，每日進(jìn) 8 刀，本礦井煤層賦存簡(jiǎn)單，傾角平均 7176。，為低瓦斯礦井 。 井下運(yùn)輸采用 3t 底卸式礦車，輔運(yùn)采用 1t 固定式 礦車，架線電機(jī)車牽引，軌距 600mm。 本礦為 大型礦井，一礦一面，生產(chǎn)能力比較大，根據(jù)本礦實(shí)際條件，即井田傾 向 長(zhǎng)，走向短 ，宜選用礦車運(yùn)輸。 井下運(yùn)煤路線為： 工作面（刮板輸送機(jī)） —— （轉(zhuǎn)載機(jī)） — — 條帶運(yùn)輸巷（膠帶運(yùn)輸機(jī)） —— 帶區(qū)煤倉 —— 運(yùn)輸大巷（ 3t 底卸式礦車） —— 井底煤倉 —— 主井（箕斗） —— 地面 材料運(yùn)輸路線： 副井 —— 井底車場(chǎng)（ 1t 固定式 礦車） —— 軌道石門 —— 運(yùn)輸大巷 —— 運(yùn)料斜巷（齒軌 車） —— 條帶材料巷（絞車） —— 工作面 矸石和掘進(jìn)出煤的路線與材料運(yùn)輸路線相同，運(yùn)輸方面相反 礦車選型及數(shù)量 在以前已經(jīng)確定過礦車的數(shù)量， 3t 底卸式礦車為 15 輛， 1t 礦車為 28 輛 。 34 帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 設(shè)計(jì)回采工藝時(shí)已經(jīng)選是 MG375AM 采煤機(jī)， ZZS5600A/14/28 型液壓支架， SGE730/320 型刮板輸送機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī) SED730/90，皮帶輸送機(jī) SSJ1200/M齒軌車 CK66X6105FB，小絞車 HJ400， 它們的技術(shù)特征如表 6— 1，表 6— 2 表 6— 1 轉(zhuǎn) 載機(jī)技術(shù)特征表 35 型號(hào) 出廠長(zhǎng)度（ m） 輸送能力（ t/d） 速度 (m/s) 減速器速比 有效重疊長(zhǎng)度 (m) 爬坡角度（176。） 爬坡長(zhǎng)度 (m) 爬坡高度 (m) 偶合器型式 電機(jī)型號(hào) 功率（ KW） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 電壓（ V） 回環(huán)鏈規(guī)格 回環(huán)鏈破斷負(fù)荷（ KN） 中部槽尺寸 刮板鏈型式 刮板間距（ mm） 質(zhì)量（ t） 設(shè)計(jì)單 位 制造廠家 SZD730/40 25 400 1： 12 10 YL－ 450 DSB－ 40 40 90 660 φ 26 92－ C 350 1500 730 190 雙邊鏈 920 張家口煤機(jī)廠 張家口煤機(jī)廠 表 6－ 2 可伸縮 帶式輸送機(jī)技術(shù)特征表 36 型號(hào) 輸送量（ t/h） 輸送長(zhǎng)度 (m) 帶速（ m/s） 傳動(dòng)滾筒直徑 (mm) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率 (kw) 電動(dòng)機(jī)電壓 (V) 質(zhì)量（ t） 輸送帶類型 輸送帶寬度 (mm) 儲(chǔ)帶長(zhǎng)度（ m） 電 動(dòng)機(jī)功率 KW 電壓（ V） 機(jī)頭尺寸 (寬高 mm) 設(shè)計(jì)單位 制造廠家 SSD800/2 40SJ— 80 4