【導讀】可采煤層，分別為3#下、6#A、17#、34#，總厚度為m，煤層傾角平均11?設計服務年限為60a。劃分兩個水平開采。噸架線式電機車牽引3噸底卸式礦車運輸，采煤方法為傾斜長壁采煤法。首采區(qū)為1個，投產(chǎn)工作面1個，建井工期43個月。大巷裝車式下部車場，中。央兩翼式通風，綜合機械化采煤。年工作日為330d，采用“四，六”式工作制，工作面長為200m，每刀進度為，每日割15刀。提升，副井采用罐籠提升。由于本人知識有限，缺乏一定的現(xiàn)場經(jīng)驗。因此，本設計中難免會出現(xiàn)一。些問題，請各位專家老師不吝指正。

　　

【正文】 砼，表土層為 1000~1150mm 砼，立井斷面為圓形，斷面 （ 如圖 3— 8） ： 副井井筒凈直徑為 ，井筒裝備一對雙層四車加寬多繩罐籠，井筒支護方式：基巖段 500mm 砼，表土層 1000~1400mm 砼，副井斷面為圓形，32 斷面形狀 （ 如圖 3— 9） 圖 3— 8 主井井筒斷面 33 圖 3— 9副 井井筒斷面 井筒延伸的初步意見 東山 井田 煤層底版離奧陶系灰?guī)r很遠， 延伸不到灰?guī)r上，因此，延伸方案有三個：雙暗斜井延伸；雙立井延伸；一立一斜延伸。用雙暗斜井延伸時，運人，運料，提矸等組織比較復雜，故提出雙立井延伸；一立一斜延伸兩種方案。 34 方案 Ｉ ： 圖 3— 10 雙立井延伸 方案 Ｉ 需多開力井井筒 300 米，并相應增加了井筒和石門的運輸，提升，排水費用 。施工條件差，速度慢，開拓維護費用高。優(yōu)點是提升能力大，在條件允許時，增加的設備 較 少。 35 方案 Ⅱ ： 圖 3— 11 一立一斜延伸 方案 Ⅱ 多開主暗斜井 200 多米，副立井 150米，并相應增加了斜井的提升和排水費用，施工速度比方案 Ｉ 要快些，但與暗斜井配套的設備，人員和材料等的運輸需轉(zhuǎn)載。 考慮到方案 Ｉ 的提升，提水工作環(huán)節(jié)少，人員上下較方便，而且在通風方面要優(yōu)于方案 Ⅱ ，決定選用雙立井延伸。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 井底車場是連接 井口和運輸大巷 的樞紐，井下的煤通過井底車場經(jīng)井筒運至地面，地面的材料和設備通過井筒、井 底車場運到各個工作面。排水、通風、動力供應及人員上下等，也必須通過井底車場。而井底車場的形式必須適應井下運輸和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷運輸方的不同，井底車場的形式也各異。 井底車場形式的確定，應根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小和大巷布置 提升方式及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素確定。本礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： (1)礦井設計能力為 ，年工作日 330d，實行 四六 工作制，每日凈提升為 16h。矸石量占煤產(chǎn)量的 15%；掘進煤占煤產(chǎn)量的 10％。 (2)礦井采用雙立井、兩個水平、分組集中運輸大巷的開拓方式。 (3)矸石量占煤產(chǎn)量的 15%，由副井提升。掘進煤占煤產(chǎn)量的 10％，由翻車機翻入井底煤倉。 36 (4)主井裝備一對 16T 箕斗，副井凈直徑 米，裝備一對雙層四車加寬多繩罐籠。 (5)井下主要運輸大巷采用 3t底卸式礦車運煤，由 10噸架線式電機車牽引，每列車由 17輛礦車組成。輔助運輸采用 固定式礦車，掘進煤列車由 30輛礦車組成。 綜上所述，結(jié)合本設計礦井的有關(guān)設計參數(shù)，確定本設計井田井底車場形式為 立式環(huán)型 車場。 主副井距運輸大巷較近，工程量小。 井底車場的布置、儲車路線、行車路線布置長 度 （ 1）井底車場的線路主要由主井空、重車線，副井進、出車線和回車線組成，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)目和長度亦相應不同。 （ 2）井底車場線路布置時，應充分考慮各硐室布置的合理性； （ 3）井底車場的線路工程量??； （ 4）為保證運行安全，應盡量避免在曲線巷道頂車，機械推車需布置在直線段上； （ 5）盡量減少道岔和交岔點； （ 6）線路布置要有利于通風； （ 7）底卸式礦車的井底車場設計要注意調(diào)頭問題。 確定存車線長度是井底車場設計中的重要問題，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，影響礦井生產(chǎn)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，反而降低了車場通過能力，并增加車場工程量。根據(jù) 美國 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 － 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 礦井應能容納 15－ 20個材料車； （ 4）調(diào)車線長度通常為 列車和電機車長度之和； （ 1）主副井空、重車線 計算公式如 下： L=mn L1+N L2+ L3 式中： L――空重車線長度， m n――每列車的礦車數(shù)，輛 37 m――列車 系 數(shù)， 主井取 ，副井取 L1―― 一個列車帶緩沖器的長度， m L2――每臺電機車長度， m L3 ――列車制動距離， 一般取 815m N――電機車數(shù)量，臺 a、主井： n＝ 17 輛， L1＝ ， N=1 臺， L2＝ ， L3＝ 10m 則： L＝ 2 17 +1+ 10＝ 118 m b、副井； n＝ 30 輛， L1＝ 2m， N=1 臺， L2＝ ， L3＝ 10m 則： L＝ 30 2+1+ 10＝ （ 2）材料車線長度 L＝ n L1 式中： n――容納材料的車數(shù)，取 15 臺 L1――材料車長度，為 2m L＝ 15 2＝ 30m 井底車場通過能力驗算 本設計生產(chǎn)能力為 ，井底車場線路布置采用 3t 底卸礦車運煤， 10t架線式 電機車牽引，每列車內(nèi)由 17輛礦車組成。輔助運輸采用 車，掘進出煤由主井運至井外，每列車由 30輛車組成。列車在車場平均運行時間 s＝ 4 分鐘，日產(chǎn)煤 5500 t,矸石 5500 15％＝ 825t，掘進煤 5500 10%＝550t。 3t 底卸式礦車運煤量 55009 0%＝ 4950t，每日需 3t 底卸式礦車列數(shù)4950/（ 3 17）＝ 98。煤矸混合車數(shù)：（ 825＋ 550）／（ 30）＝ 31 則列車數(shù)為 98： 31≈ 3： 1 每一調(diào)度循環(huán)內(nèi)有 3列 3t 底卸式礦車和 1 列 式礦車組成，每一調(diào)度循環(huán)時間 分鐘 ，進車間隔 4分。 車場通過能力計算： N＝（ 3 17 330 60 14） /( 4 )＝ 車場通過能力富裕系數(shù)： K＝ 井底車場通過能力滿足 規(guī)范 要求。 38 13 2461主井N 12副井3主井重車線4主井空車線5繞道回車線6主要運輸巷道α = 4 5 oR = 2 5 0 0 0K p = 1 9 6 3 5511840118408500240015000640030001324010440N 16400 3000ⅠⅡⅢⅣⅢVVIⅠⅡⅢⅣVVI 圖 3— 12 井底車場線路圖 ⅤⅣⅢⅡⅠ總計區(qū)段時間min煤列車煤矸混合列車Ⅵ 表 3— 1 井底車場運行圖表 39 井底車場主要硐室 主井設有 3t 底卸式礦車 、井底煤倉裝載硐室、清理散煤硐室。 副井與井底車場連接處設有中央水泵房，中央變電所，水倉及清理水倉硐室。中央水泵房與中央變電 所聯(lián)合布置，使供電距離縮短，水倉用人工清理，采用 ，用罐籠提升外運。 其它硐室設有調(diào)車室、醫(yī)療室、機車維修房、消防材料室、等候室、工具室等。 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作應有計劃、有步驟地按一定順序進行，做到采掘并舉，掘進先行，因此，要研究采煤和掘進安排特點，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定、合理的開采順序應滿足下列要求： 、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； ，最大限度地開采煤炭資源； ， 充分發(fā)揮機械設備的能力，提高礦井的勞動生產(chǎn)率，簡化巷道布置； ，減少井巷工程量和基建投資。 沿井田走向的開采順序 本礦井 將煤層劃分為帶區(qū)，每個帶區(qū)劃分為兩個條帶開采。采用傾斜長壁采煤法，帶區(qū)按井田走向劃分。 沿井田走向由中央向兩邊開采 。 沿井田傾向的開 采 順序 在同一煤層內(nèi)，沿傾斜煤層的開采順序，可分為上行式和下行式開采。除近水平煤層外，對于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬于緩傾斜煤層，故沿煤層傾斜方向上采用 仰俯斜 式開采順序 ， 采 用后退式開采。 40 帶區(qū)接續(xù)計劃 按照開采順序，進行后退式采煤詳情 （ 見表 3— 2） 帶區(qū) 接續(xù)表： 表 3— 2帶區(qū) 接續(xù)表 “三量”控制情況 開拓煤量是指井田范圍內(nèi)掘進的開拓巷道所圈定的尚未開采的可采煤量，可按下式計算： Ｚ K=(Ｚ m－ Ｚ s－ Pk) c 式中： Ｚ K――開拓煤量， Mt Ｚ m――計算范圍內(nèi)的地質(zhì)儲 量， Mt Ｚ s――地質(zhì)損失，是因為地質(zhì)及水文地質(zhì)條件不利所造成的損失，包括含水大、煤層厚度小、斷層多等原因不能采出的儲量， Mt Pk―― 永久煤柱損失， Mt C―― 采區(qū)回采率，％ 本設計礦井的開拓煤量計算： Ｚ K＝ 41 第七章 礦井通風與安全 礦井通風系統(tǒng)的確定 選擇通風系統(tǒng)的原則 總的原則應貫徹“安全第一，預防為主”的方針，并有利于加快礦井的建設速度，技術(shù)經(jīng)濟合理，同時必須遵守《煤礦安全規(guī)程》中第 113 條，第 114條，第 115 條，第 116 條，第 117 條的有關(guān)規(guī)定。 選擇通風系統(tǒng)時應主要考慮，礦井的開采技術(shù)中的條件和開拓開采設計，同時應考慮，盡可能地減少井巷工程量和通風經(jīng)營費用，設備運輸及修理費用等經(jīng)濟因素，另外，還要根據(jù)上述因素考慮是否需要灌漿，煤層注水和抽放瓦斯等。 礦井的通風系統(tǒng) 礦井通風系統(tǒng)包括通風方式（即進風井和加風井的布置方式）通風方法（即礦井通風機的工作方法）以及由若干通風巷和交匯點構(gòu)成的通風網(wǎng)絡。 ①中央并列式 通風井和回風井大致并列于井田中央，由主井兼作回風井或?qū)ＴO中央風井，這種方式具有初期工程量少，建井期短，便于管理等優(yōu)點，缺點是進回風井之間漏風大，礦井的中后期通風線路長，通風阻力大，工業(yè)場地噪音大，這種方式適用于煤層傾角較大，走向長度小于 4km的低瓦斯礦井 ②中央分列式 進風井位于井田中央，回風井位于井田上部邊界中央，這種方式具有通 風阻力小，漏風小，安全性好，工業(yè)場地噪音小，且便于從回風井鋪設防塵灑水管路等優(yōu)點，適用于煤層傾角較小，埋深較淺，瓦斯和自燃發(fā)為比較嚴重的礦井，走向長度較大的中型礦井，投產(chǎn)初期多用這種通風方式。 42 ③ 兩 翼對角式 進風井位于井田中央，回風井布置在 東 西翼各一個，分別為井田的一翼服務，適用于高瓦斯礦井，自然發(fā)火及熱害比較嚴重或有煤和瓦斯突出的礦井。 ④分區(qū)對角式 進風井位于井田中央，兩翼各有兩個或兩個以上的回風井為所在采區(qū)的或附近采區(qū)的生產(chǎn)服務，這種方式也稱分區(qū)通風，它適用于煤層距地表較淺，且高低起伏較大，第一水平無 法開鑿總回風巷的情況，也適用于煤和瓦斯有突出危險的礦井或高瓦斯礦井，此外各分區(qū)有獨立的進回風系統(tǒng)，這種方式具有建井期短，安全性好，便于管理等優(yōu)點，但因風井多，占地面積大和風機管理分散原則，多適用于分區(qū)分期開拓，分期投產(chǎn)的特大礦井。 ⑤混合式 上述幾種方式的組合稱為混合式，如中央分列式與對角式混合，中央并列式與對角式混合，以及中央并列式與中央分列式混合，這種方式適用于井田走向長度大，礦井改擴建和開拓延伸礦井或多煤層多井筒礦井，或井田面積較大，產(chǎn)量大而且是分區(qū)開拓礦井。 主要通風機的工 作方法有抽出式，壓入式及混合式，一般礦井多采用抽出式通風 ，只有在低瓦斯礦井（地面塌陷區(qū)分布較廣泛且與礦井溝通）或地形復雜且煤層埋藏較深，開采第一水平時無法設置主通風機，總回風通無法聯(lián)通或維護困難，煤層發(fā)火不嚴重的中小型礦井，才采用壓入式通風。 混合式工作方法由于管理復雜，很少使用。 帶區(qū)通風系統(tǒng)的確定 選擇采區(qū)或帶區(qū)通風系統(tǒng)必須遵守《煤礦安全規(guī)程》第 118 條與第 112 條中的有關(guān)規(guī)定。 采區(qū)通風應滿足：分區(qū)通風，采掘工作應采用獨立通風，采區(qū)內(nèi)所有的巷道，回采工作面，備用工作面，掘進工作面和硐室等 都應有足夠的風量，采區(qū)或帶區(qū)內(nèi)風流穩(wěn)定，有利于采區(qū)或帶區(qū)的采空區(qū)瓦斯排放和防止浮煤自燃，通風系統(tǒng)具有一定的抗災能力和滿足一些特殊的要求的能力（如抽放瓦斯，防火灌漿，煤層注水，區(qū)域反風和降溫等）使新鮮風流在其流動的線路上被加熱與污染程序最小。 條帶采煤工作面通風方式同樣分為運輸巷進風，軌道巷回風或軌道巷進風運輸巷回風，對于運輸巷仍然存在有上行風和下行風的問題，對工作面沒什么影響，該布置方式具有系統(tǒng)簡單，風路短，轉(zhuǎn)折變化少通風建筑物少，漏風少，有效風量率高等優(yōu)點 通過上述通風方式的選擇，結(jié)合本礦的情況，最后確定 礦井的通風方式為：43 礦井容易時期即礦井建井初期由于通風回路短，投產(chǎn)快投資少，決定采用中央