【導(dǎo)讀】計可采煤層，總厚度為。設(shè)計井田的可采儲量為。劃分兩個水平開采。井田平均走向長2600m，平均傾斜長5000m，煤層平均傾角。6°，屬于緩傾斜煤層。本設(shè)計礦井采用雙立井開拓方式，集中布置。共劃分6個帶區(qū)，其中首帶。區(qū)為1個，達產(chǎn)工作面1個。空區(qū)處理方法為全部垮落法。年工作日為330天，采用“三八”式工作制，工。作面長為200m，每刀進度為1m，每日割六刀。由于井田傾斜長度較大，且為緩傾斜煤層，以及煤層地質(zhì)條件等因素影響，提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。礦井的通風方式為中央并列抽出式。知識進行實實踐。的機會，在黑龍江省雞西市城子河礦的現(xiàn)場收集了大量真實可靠的數(shù)據(jù)與資料，為我的設(shè)計做好了準備。本設(shè)計包括通風安全方面、采煤工藝方面以及CAD制。本設(shè)計主要是以緩傾斜煤層群的開采為研究對象。到的資料結(jié)合自己所學的知識爭取把此次設(shè)計做到理論與實際都符合要求。作做了一個很好的鋪墊。

　　

【正文】 三八 工作制， 兩班半采煤半 班準備，日進 6刀。截深取 1m，年工作 330d，帶 區(qū)達產(chǎn)需要 1個工作面 。 帶區(qū) 巷道 布置 本設(shè)計帶區(qū)斜巷按逆傾向（反傾斜）布置，由于帶區(qū)斜巷要與帶區(qū)下部車場相連，所以帶區(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，然后施工一個回頭，與帶區(qū)斜巷相連。 帶區(qū)運輸入風斜巷和帶區(qū)運料回風斜巷傾角相同、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采空區(qū)巷道和 Z形通風現(xiàn)象的發(fā)生。 帶區(qū)斜巷傾角均取最佳角度 24176。帶區(qū)運輸入風斜巷中的設(shè)備選用 柱式 刮板運輸機，投資少，運營費低。帶區(qū)運料回風斜巷中 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 25 運輸方式，還可以采用內(nèi)燃機車牽引的單軌吊車，實現(xiàn)從帶區(qū)運料回風斜巷的輔助運輸?shù)倪B續(xù)化。 帶區(qū)運輸入風斜巷和帶區(qū)運料回風斜巷一般是平行交替布置，它們之間的間距是一個工作面的長度。 帶區(qū)運料回風斜巷與煤層群最下部煤層有一交點，自交點沿最下部煤層施工一回風聯(lián)絡(luò)巷與處在最下部煤層中的集中回風大巷相連，構(gòu)成回風回路，這條回風聯(lián)絡(luò)巷始終擔負回風的任務(wù)。同理帶區(qū)運輸入風斜巷在類似位置也有一回風聯(lián)絡(luò)巷，其功能是在帶區(qū)運輸入風斜巷僅擔負 掘進任務(wù)時為掘進工作面回風；當帶區(qū)運輸入風斜巷擔負運輸、入風和掘進任務(wù)時，回風聯(lián)絡(luò)巷中的風門關(guān)閉，分帶運輸巷的掘進工作面的回風與兩個回采工作面串聯(lián) 。 帶 區(qū)車場布置 帶 區(qū)下部車場基本形式： 帶 區(qū)下部車場由裝煤車場和輔助提升車場組成。根據(jù)煤炭裝車地點，設(shè)計 帶 區(qū)下部車場為大巷裝車式。 運輸大巷位于煤層底板巖石內(nèi)，大巷中心處軌道面水平至煤層底版垂直距離 8～ 10m,上山與大巷交角 90186。 大巷、軌道上山均采用 600mm(非注明，以下長度單位均為（ mm） 軌距。大巷用 10t架線式電機車牽引，運煤列車由 14個 3 噸底卸式礦車組成，矸石列車由 34個一噸固定式礦車組成。 帶區(qū) 煤倉形式 容量及支護 區(qū)煤倉 的 形式 按照煤倉倉體傾角的不同，煤倉可分為垂直式，傾斜式和垂直 — 傾斜混合式三種形式。在煤倉容量和斷面一定的情況下，當煤倉高度不受限制時，宜采用垂直式；當煤倉高度受到限制時，傾斜式和混合式可增加倉體的長度，由于本采區(qū)采用溜煤眼溜煤，煤倉高度不會受到限制，所以煤倉形式采用垂直式。由于圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護，施工方便，施工速度快。因此，垂直煤倉為圓形斷面，自由降落式。 帶區(qū)煤倉 的容量取決于帶區(qū)的生產(chǎn)能力、裝車站的通過能力及大巷運輸能力等因素。按《煤炭工業(yè) 礦井 設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，帶區(qū)煤倉容量一般應(yīng)為帶區(qū)上山輸送機 小時左右的運量。煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系可參考下表41 。 26 表 41 煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系表 帶區(qū)生產(chǎn)能力 Mt/a 煤倉容量（ t） 以下 50～ 100 ～ 100～ 200 ～ 200～ 300 合理的確定煤倉的容量，其方法是把 帶 區(qū)高峰時生產(chǎn)持續(xù)時間做業(yè)計算 帶區(qū)煤倉，即： Q＝（ AGAｔ ） TGKb （ 416） 式中 AG― 帶 區(qū)高 峰 時的生產(chǎn)能力 T/h，一般為平時產(chǎn)量的 ～ 倍； AT― 帶 區(qū)裝車站通過能力，一般按下式計算： AT＝ Hg60/tjKb(1+kG) （ 417） 式中 n― 列車個數(shù)； G― 礦車載重； tj― 列車進入車場的平均時間間隔 (min)， 一般取 5～ 6min； kb― 運輸不均衡系數(shù) ， 機采為 ～ ， 炮采為 ； Kg― 矸石系數(shù)取 ～ ，根據(jù)煤賦存情況、采煤方法及巷道布置等條件選取； tG― 帶 區(qū)高峰時持續(xù)時間，機采取 ～ ,炮采取 ～ 。 根據(jù)計算， 帶 區(qū)煤倉容量為 300 噸。 煤倉的結(jié)構(gòu)包括煤倉上部接口、倉身、下口漏斗及溜門基礎(chǔ)、溜口和閘門裝置，為了保護煤倉和改善煤倉上口的受力情況需要用混凝土收口注成圓臺體，煤倉上口應(yīng)高出倉道底板，防止水進入煤倉，一般采用錨噴支護，煤倉下口要用混凝土砌注圓臺體收口，四周鋪設(shè)鋼梁灌入混凝土并與大倉支護連為一體。 預(yù)防及處 理煤倉、防止人員和物料墜入的常用有效措 施 如下 ： (1)在煤倉上口設(shè) 300mm 300mm 孔眼的鐵 箅 子； (2)在煤倉下口收口側(cè)壁設(shè)壓風噴嘴，預(yù)留釬孔； (3)在煤倉內(nèi)設(shè)壓氣破拱裝置，空氣炮等； (4)在垂直煤倉中可采用螺旋溜槽，減少煤倉入口處煤的自由落體高度。 帶 區(qū)硐室簡介 帶 區(qū)硐室包括 帶區(qū) 變電所、 帶 區(qū)絞車房、 帶 區(qū)井下空氣壓縮機硐室等。 27 區(qū)變電所 帶 區(qū)變電所的位置應(yīng)選擇在底板穩(wěn)定，地壓小，通風好無淋水的地點，以便硐室維護和機器的正常運轉(zhuǎn)，在滿足設(shè)備布置的前提下，應(yīng)盡量減少硐室工程量，降低工 程費用，使 帶 區(qū)變電所的位置在 帶 區(qū)變電所負荷中心 ，保證該區(qū)內(nèi)最遠距離的機器設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。 高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備分別集中在一側(cè)布置，硐室寬度為 ～ 3m左右，硐室中主要人行道寬度為 。采區(qū)變電所的高度，是根據(jù)人行高度，設(shè)備高度及吊掛電燈來確定 。 帶 區(qū)變電所 采用錨噴支護 ， 底板用 100混凝土鋪底，須高出臨近巷道 300mm，具有一定的坡度，以防止礦井井水進入變電所，硐室內(nèi)不設(shè)電纜線，電纜線沿墻鋪設(shè)。 電纜穿過密閉門處，需要套管保護。硐室與通道的餓連接處，須設(shè)向外開的放火柵欄兩用門。 區(qū)絞車房 帶 區(qū)絞車 房主要依據(jù)絞車的型號及規(guī)格，基礎(chǔ)尺寸，絞車房的服務(wù)年限和所處圍巖性質(zhì)等進行設(shè)計。 根據(jù)絞車最大的運輸要求，寬度應(yīng)為 2020mm,長度不小于 5000mm,繩道斷面與連接的巷道斷面一致，便于施工。 絞車房的布置原則：在保證安全易于檢修的條件下盡可能布置緊湊，以減少硐室施工量。絞車房的平面尺寸一般根據(jù)絞車基礎(chǔ)尺寸和與四周硐壁的距離確定，絞車基礎(chǔ)前面和右側(cè)與硐壁的距離要考慮能進出電機，后面能布置部分電器設(shè)備后尚能適應(yīng)司機活動；并能從后面行人，左側(cè)只考慮行人方便與安全。 絞車房的高度的確定與絞車的規(guī)格型號及安裝要求有 關(guān)。絞車房的斷面設(shè)計成半圓拱形，用全料石拱料面砌筑，條件允許的地方用錨噴支護。 空氣壓縮機硐室設(shè)在維巖穩(wěn)定、無淋水、有新鮮風流通過的主要巷道內(nèi)。機電硐室的溫度不要超過 30。 C硐室斷面為半圓拱形，用全料、石拱料面砌筑，條件允許的地方用錨噴支護。 帶區(qū) 工作面接續(xù) 帶 區(qū)有 4 4 2 24 上 、 24五 層煤， 根據(jù)本 帶 區(qū)的實際情況，選用 傾斜 長壁采煤法。設(shè)計首 帶 區(qū)為 中上一帶 區(qū)，首先開采第一區(qū)段的 45煤層，詳見 帶 區(qū)工作面接續(xù)表 42。 28 表 42 帶 區(qū)工作面接續(xù) 表 生產(chǎn)采區(qū)工作面號儲量/Mt生產(chǎn)能力Mt/a服務(wù)年限/a中一上區(qū)10012 4 6 1 73 5100210031004100510061007100810091010 帶 區(qū)準備 帶 區(qū)巷道的準備順序 首先，在 帶 區(qū)沿走向的中部位置，由運輸大巷開掘 帶 區(qū) 施工 車場，并由此開掘帶區(qū)運輸進風斜巷，掘進到煤層后， 在煤層中開掘 條帶 運輸 進風 巷 ；在距帶區(qū) 施工 車場 200m 處開掘帶區(qū)材料車場，并由此開掘帶區(qū)運料回風斜巷，至煤層處，開掘條帶運料回風巷，并在帶區(qū)運料回風斜巷中開掘回風聯(lián)絡(luò)巷與回風大巷相連 。當 條帶運輸進風巷 掘 與條帶運料回風巷 至 帶 區(qū)的上部邊界， 兩條巷道連通 ， 開始布置工作面， 形成通風回路。 在掘進上述巷道的過 程中，要將 帶區(qū)煤倉、帶 區(qū)變電所、絞車房等硐室及相關(guān)聯(lián)絡(luò)巷道掘完，并完善車場。這樣第一區(qū)段的采煤工作面就準備完畢。 各巷道及硐室的規(guī)格質(zhì)量經(jīng)檢驗合格后，即可安裝機電設(shè)備移交生產(chǎn)。 29 帶區(qū)主 要巷道的斷面 示意圖 及支護方式 帶區(qū)運輸入風斜巷與帶區(qū)運料回風斜巷 30 600400170080016001000500 1400 300 1000120028004400條帶運輸進 風、 運料回風巷 31 第 5 章 采煤 工藝 采煤方法的選擇 選擇采煤方法應(yīng)當結(jié)合 具體的礦山地質(zhì)和技術(shù)條件，所選擇的采煤方法必須符合安全，經(jīng)濟，煤炭采出率高的基本原則。 它的選擇應(yīng)該結(jié)合具體地質(zhì)條件和技術(shù)條件，綜合考慮高產(chǎn)、高效、材料消耗少，成本低、便于管理等因素。設(shè)計時應(yīng)盡量采用行之有效 的 先進技術(shù)，提高機械化水平。 我國常用的幾種中厚煤層采煤方法有如下兩種： 表 51。 表 51 采煤方法技術(shù)特征表 序號 采煤方法 體系 整層與分層 推進方向 采空區(qū) 處理 采煤工藝 適應(yīng)煤層基本條件 1 單一走向 長壁采煤 壁式 整層 走向 垮落 綜、普、炮 薄及中厚 2 單一傾向 長壁采煤 壁式 整 層 傾向 垮落 綜、普、炮 薄及中厚 ① 采區(qū)儲量、生產(chǎn)能力及服務(wù)年限等； ②開采水平的劃分和采區(qū)巷道布置 ； ③現(xiàn)有技術(shù)及設(shè)備 ； ④ 采區(qū)煤層賦存狀況及地質(zhì)條件； 本設(shè)計帶區(qū)的煤層賦存狀況良好， 五 層煤厚分別為 、 、 、 ，平均傾角為 6176。，屬于中厚煤層，就目前的技術(shù)水平，經(jīng)過綜合分析比較，采用傾斜長壁采煤方法最為適宜。 回采工藝 選擇和決定回采工作面的工藝過程及使用的機械設(shè)備 本 設(shè)計 帶區(qū)生產(chǎn)能力為 ，日產(chǎn)量 2727t，掘進出煤占 6％即 240t，工作面出煤 2730t，采用綜合機械化采煤工藝，每天進 6 刀，截深是 1米，日進尺 6米， 1個 工作面達產(chǎn)，計算合理工作面長度 200 米。采用端頭斜切進刀，雙向割煤，往返一次割兩刀。 采煤工藝主要包括落煤、裝煤、運煤、工作面支護和采空區(qū)處理五個方面。 (1)落煤 使用雙滾筒采煤機割煤，雙向割煤往返兩刀，上行割煤、移架、 32 推移輸送機，下行重復(fù)上行時的工序，截深 1m。 (2)裝煤 采煤機落煤以后直接落入刮板輸送機中，浮煤由鏟煤板和人工 裝入刮板 輸送機中。 (3)運煤 由刮板輸?shù)罊C → 轉(zhuǎn)載機 → 分帶運輸入風巷的膠帶運輸機 → 帶區(qū)入風斜巷的刮板運輸機 → 帶區(qū)煤倉，然后由帶區(qū)大巷裝車站 → 井底車場。 (4)支護 工作面內(nèi)部用，工作面端頭支護用，并采用超前支護方式，超前２０米左右，主要原因則由于超前支護對地質(zhì)條件適應(yīng)性強，從而能更好的保證端頭工作人員的安全，而且有利于機頭與支柱的穩(wěn)定。 (5)采用全部垮落法處理采空區(qū)。 2．設(shè)備選擇 ： 采煤機的特征如表 51： 表 51 采煤機特征表 采煤機型號 MG200WX 牽引方式 電牽引 電動機 型號 JDM2B150S（ C） 采高 (m) ～ 牽引力 310KN 功率 150kw 硬度 ?≤ 3 牽引速度 0～煤層傾角 30 滾筒中心 距 10210mm 電壓 660/1140V 截深 (㎜ ) 1000 機面高度 1201mm 廠家 上海冶金礦山機械廠 滾筒直徑 1m 臥底量 533mm 表 52 刮板輸送機特征表： 型號 SGz— 630/200 電動機 型號 DSB— 90 長度 200m 功率 90 2KW 輸送量 400t/h 電壓 660V 外形尺寸 長寬高 1500 ㎜ 880 ㎜ 344 ㎜ 鏈速 選擇采煤循環(huán)方式和勞動組織形式 采用 三八工作制，兩 班生產(chǎn)， 一 班準備，采煤機日進 6刀。 1． 循環(huán)工藝流程 工作面采用分段追機作業(yè)，全工作面分為三段，具體流程為： 采煤機端頭進刀 ? 割煤 ? 移架 ? 推移 ? 移輸送機 ? 采 煤機在機尾進刀 ? 割 33 煤 ? 移架 ? 推移輸送機。 2．工作面采用傾斜長壁俯斜式開采。工作面總長度 200 米，工作面傾斜長度為2500米，工作面采高為 米。 工作面主要設(shè)備如表 53： 表 53 設(shè)備選型表 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 1 采煤機 MG200WX 臺 1 2 液壓支架 BY30011/28 個 133 3 刮板輸送機 SGz— 630/200 臺 1 4 轉(zhuǎn)載機 SZB— 730/75P 臺 1 5 膠帶輸送機 SSJ1000/125 部 1 6 乳化液泵 XRB80/35 臺 1 7 乳化液箱 RXT 臺 1 8 破碎機 LPS500 臺 1