【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)內(nèi)容為七臺(tái)河精煤集團(tuán)富強(qiáng)煤礦。量Mt，礦井服務(wù)年限63年。將二采區(qū)作為設(shè)計(jì)采區(qū)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，單煤層開采，雙翼布置，單翼生產(chǎn)，布置一個(gè)采煤工作面，兩個(gè)掘進(jìn)工作面。綜合機(jī)械化采煤方法。礦井通風(fēng)方式為混合式通風(fēng)。面的計(jì)算和布置、礦井的通風(fēng)、運(yùn)輸和排水。通過這段時(shí)間的設(shè)計(jì)工作，我們鞏固了過去四年所學(xué)習(xí)的知識(shí)，更系統(tǒng)。備的專業(yè)知識(shí)和素質(zhì)。

　　

【正文】 富強(qiáng)煤礦 井硐巖層性質(zhì)包括粉砂巖，細(xì)砂巖，中砂巖，粗砂巖及粉細(xì)互層 26 等，具體詳見煤系地層綜合柱狀圖。 井硐支護(hù)類型為整體灌注式 。 ： ⑴ 防水性能 較 好 ； ⑵ 整體性好，強(qiáng)度較 其它支護(hù)方式 高 ； ⑶ 便于機(jī) 械化 能力提高 ，施工方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低 。 ：料石，混凝土預(yù) 制 塊，混凝土外加劑等 。 井硐布置及裝備 井筒平面布置設(shè)計(jì)依據(jù)和要求如下 ： ： ⑴ 要考慮 提升容器的種類數(shù)量，種類，量大的外形尺寸 是否合適 。 ⑵ 要配備的 井筒裝備的類型和規(guī)格 。 ⑶ 要考慮 提升容器與井筒裝備，井壁之間的安全間隙 。 ⑷ 通過風(fēng)量的計(jì)算 。 ： [ 5] ⑴ 用做 箕斗提升的井筒不 能 兼作風(fēng)井。 ⑵ 當(dāng) 立井井筒 作為安全出口的 ， 如 井深超過 300米， 應(yīng) 每隔 200米左右設(shè)置一 處 休息點(diǎn) 。 ⑶ 井筒平面內(nèi)布置提升 容器 時(shí)所允許的間隙 ，要嚴(yán)格附合有關(guān)規(guī)定 。 ⑷ 井筒 的 允許 最大風(fēng)速不得超過有關(guān)方面的 規(guī)定。 綜合以上依據(jù)和要求，兼顧 富強(qiáng) 礦井的實(shí)際條件 和 年產(chǎn)能力，確定井筒平面布置形式如井筒斷面圖所示： 立井井筒裝備包括：罐道，罐道梁，梯子間，管路，電纜，井口和井底金屬支撐結(jié)構(gòu)，及托管梁，電纜支架，過卷裝置等， 經(jīng)選型 本井的實(shí)際需要裝備說見井筒斷面圖。 附：井 硐 斷面圖（主 井 3 副井 37） 井筒延伸的初步意 見 開拓延深方案的原則及要求 保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力 ； 利用 礦井 現(xiàn)有 的井巷，設(shè)施 設(shè)備， 減少臨時(shí)輔助工程量，降低投資 ； 積極采用新技術(shù)，新工藝和新設(shè)備 ； 27 主井?dāng)嗝鎴D井筒直徑 井筒支護(hù) 混凝土井壁厚度45 0毫米充填混凝土50 毫米提升容器 兩套1噸單箕斗帶平衡錘罐道規(guī)格 球扁鋼組合罐道罐道梁規(guī)格 槽鋼（22 2b ）組合罐道梁罐道梁間距 40 00 毫米 圖 36 主井?dāng)嗝鎴D 28 副井?dāng)嗝鎴D井筒直徑 7. 0 米井筒支護(hù) 混凝土井壁厚度4 5 0 毫米充填混凝土5 0 毫米提升容器 一對(duì)1 噸礦車雙層雙車罐籠一個(gè)材料罐籠帶平衡錘罐道規(guī)格 2 16 b (臥放)罐道梁規(guī)格 槽鋼（ 3 2c ）組合罐道梁罐道梁間距 41 68 毫米 圖 37 副井?dāng)嗝鎴D ，要 加強(qiáng)延深的組織管理與技術(shù)管理， 使施工與生產(chǎn)緊密配合 ，盡量減少延深對(duì)生產(chǎn)的影響 ； 同時(shí)生產(chǎn) 的 時(shí)間。 經(jīng) 過 分析 富強(qiáng)新井 的煤層賦存情況及二水平采區(qū) 分布 情況，確定采用延深原有主副井方案。 29 主要優(yōu)點(diǎn)是可充分利用原 有設(shè)備和設(shè)施，提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)用低，管理較方便。 井底車場(chǎng)及硐室 井底車場(chǎng)形式的確定及論證 井底車場(chǎng)是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱， 通過井底車場(chǎng)連接井下運(yùn)輸和提升環(huán)節(jié) ，是礦井生產(chǎn) 的 關(guān)鍵因素，井下的 采出 煤 要通過井底車場(chǎng)經(jīng)井筒運(yùn)至地面， 同時(shí) 地面的材料和設(shè)備 也是通過井筒由井底車 場(chǎng)運(yùn)到各個(gè)工作面，同時(shí)礦井生產(chǎn)的其它環(huán)節(jié)如 排水、通風(fēng)，動(dòng)力供應(yīng)及人員上下等，也都必須 通過 井 底 車場(chǎng) 才能完成 。 由于 不同礦井的 井筒形式，提升方式，大巷運(yùn)輸方式及大巷距 井筒的水平距離等 都 不 相 同， 所以 井底車場(chǎng)的形式也各 不相同。 ： ⑴ 設(shè)計(jì) 車場(chǎng) 的通過能力應(yīng)保留一定的富裕系數(shù)，以便于礦井增產(chǎn)時(shí)該車場(chǎng) 仍能滿足 要求； ⑵ 要遵守 有關(guān)規(guī)程，規(guī)范要求 ，以保證 操作安全， ； ⑶ 盡量簡化調(diào)車系統(tǒng)； ⑷ 設(shè)計(jì)車場(chǎng)要使開拓量小，降低這部分的費(fèi)用； ⑸ 為了縮短建井工期，要使井底車場(chǎng)巷道與主要巷道間能夠迅速貫通。 形 式 選擇的 具體論證： ⑴ 礦井生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330天，兩 班半生產(chǎn)，半班準(zhǔn)備，每天凈提升時(shí)間 16小時(shí) ； ⑵ 根據(jù)確定的礦井開拓方式 ，兩翼采煤量基本相等 ； ⑶ 主井筒凈直徑為 ，裝備兩套 16t單箕斗；副井筒凈直徑 ，裝備1t雙層雙車罐籠 ； ⑷ 井下主要大巷采用 3t底卸式礦車運(yùn)煤， 10t架線式電機(jī)車牽引， 每列 礦車由 18輛礦 車組成，輔助運(yùn)輸采用 1t固定式礦車組成掘進(jìn)煤列車由 37輛礦車組成，煤矸列車由 7輛組成，其中煤列車 12輛，矸石列車 25輛，井底車場(chǎng)設(shè) 1t翻車機(jī)處理掘進(jìn)煤 ； ⑸ 矸石量占礦井產(chǎn)量的 15％，由副井提升掘進(jìn)出煤占 7％，由翻車機(jī)翻入井底煤倉，由主井提升 。 30 ： ⑴車場(chǎng)形式確定為 折返式 ，主副井中心線距離 ，南北相距 20米，東西相距 45米 ； ⑵車線有效長度，主井空，重車線有效長度原則上 按 一列礦車考慮，副井的空，重車線有效長度為 ； ⑶調(diào)車方式，兩翼來的煤列車， 左 翼 來的 煤矸混合列車均為折返式調(diào)車 的方式 ，右翼來的煤矸混合列車采用環(huán)式調(diào)車 ； ⑷設(shè)計(jì)采用 30kg/m的鋼軌，采用 600mm軌距， 5號(hào)道岔，線路的曲線半徑為25m。 井底車場(chǎng)的布置、存儲(chǔ)線路、行車線路布置長度 ⑴ 布置井底車場(chǎng)主要考慮主井的空、重車線，副井空、重車線，材料車線和調(diào)車線，具體計(jì)算要根據(jù)礦井運(yùn)輸?shù)膶?shí) 際情況； ⑵ 應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； ⑶ 應(yīng)使 井底車場(chǎng)的線路工程量小； ⑷ 盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上； ⑸ 盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； ⑹ 車場(chǎng) 線路布置要有利于通風(fēng)； ⑺ 選擇 底卸式礦車 運(yùn) 煤 的井底車場(chǎng)要注意調(diào)頭問題。 確定存車線長度是井底車場(chǎng)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，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過長，會(huì)使列車在車場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車時(shí)間增加，反而降低了車場(chǎng)通過能力，并增加車場(chǎng)工程量。 ，各類存車線可以選用下列長度： ⑴ 設(shè) 計(jì) 大 型礦井 時(shí)， 主井空、重車線長度各 取 ～ 列車長； ⑵ 副井空、重車線長度 各取 ～ ； ⑶ 大型礦井 的材料車線長度 應(yīng) 取 15～ 20 個(gè)材料車； ⑷ 大型礦井的 調(diào)車線長度 取 列車和電機(jī)車長度之和； ⑴主、副井存車線計(jì)算 ： L=m179。 n179。 L1+NL2+L3 L— 主井空、重車線，副井 空 、 重 車線有效長度 （ m） 31 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（輛） L1— 每輛礦車帶緩沖器的長度 （ m） N— 機(jī)車數(shù) （臺(tái)） L2— 每臺(tái)機(jī)車的長 度 （ m） L3— 附加長度（ 取 15 m） 主井： m= n=18 L1= N=1 L2= L3=15 L=179。 18179。 ＋ 1179。 ＋ 15= 取 119m 副井： m=1 n=37 L1=2 N=1 L2= L3=15 L=1179。 37179。 2＋ 1179。 ＋ 15= 取 94m ⑵調(diào)車線長度計(jì)算： L=n179。 L1＋ L2 L— 調(diào)車線有效長度 （ m） N— 每列車的礦車數(shù)，按列車組成計(jì)算確定 （輛） L1— 每輛礦車帶緩沖器的長度 （ m） L2— 每臺(tái)機(jī)車的長 度 （ m） 取運(yùn)煤列車做為標(biāo)準(zhǔn)可得： L=18179。 ＋ = 取 71m ⑶ 材料車線有效長度 ： L=n179。 l L— 材料車有效長度 （ m） n— 一個(gè)材料車帶緩沖器的長度 （ m） l— 容納材料車的個(gè)數(shù) （輛） n= l=15 L=179。 15=39m 加各種硐室長度共取 80m 井底車 場(chǎng)通過能力驗(yàn)算 設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn) ，日產(chǎn)煤 5455t，矸石量占 15％，則矸石的日運(yùn)量為 818t，掘進(jìn)煤占 7％，掘進(jìn)煤的日產(chǎn)量為 382噸， 3t底卸式礦車運(yùn)量占 93％，約 5073噸。 每日 3t底卸式礦車列數(shù)＝ 5073/（ 3179。 18）＝ 每日 1t煤矸列車數(shù)＝（ 818+382） /（ 12179。 1＋ 25179。 ）＝ 則列車數(shù)比為 32 N=TaQ/=179。 (179。 3179。 18＋ 1179。 12)= 富裕系數(shù) a=N/A=＞ 符合要求 。 附：井底車場(chǎng)線路布置圖 （ 38） 列車運(yùn)行圖表（ 35） 123456139。239。339。439。539。639。 圖 38 井底車場(chǎng)線路布置 圖 表 35 列車運(yùn)行圖表 序號(hào) 區(qū)段123456789時(shí)間（min ）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25122334454′3′3′2′2′1′65′5′4′ 33 井底車 場(chǎng)主要硐室 井系統(tǒng)硐室有推車機(jī)及翻車機(jī)硐空（自卸礦車卸載站硐室），井底煤倉及箕 斗 裝載硐室，清理井底灑煤硐室等。 ，主排水泵房，水倉及清理水倉硐室，變電所 、 等候室等。 ，醫(yī)療室，架線電機(jī)車庫及修理 室 ，防火門硐室，防水門硐室， 人 車站等。 開采順序 沿煤層走向的開采順序 考慮 富強(qiáng)煤礦 煤層的賦存情況，發(fā)育良好，地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單，走向長度等因素，最終確定采用雙翼單一走向長壁式開采 。 沿煤層傾斜方向的開采順序 該井田內(nèi)煤 層均為緩斜及傾斜煤層，角度在 ?19 左右，在第一水平內(nèi)將煤層分組，劃分采區(qū)，每個(gè)采區(qū)內(nèi)沿煤層傾向劃分若干區(qū)段，先開采上部區(qū)段，逐步向下區(qū)段開采，煤層組開采時(shí)，要考慮上下層間區(qū)段錯(cuò)距問題 。 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)煤層特征表和采區(qū)劃分表，可 知 每一個(gè)采區(qū)的可采儲(chǔ)量，在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)上一采區(qū)正常生產(chǎn)時(shí)，對(duì)下一區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)備，滿足前一采區(qū)減產(chǎn) 時(shí) ，下一采區(qū)開始生產(chǎn)，從而滿足礦井的正常生產(chǎn)。 合理的采區(qū)接續(xù)應(yīng)有如下要求： 開采水平、采區(qū)生產(chǎn) 的 正常接續(xù)，從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn) 、高產(chǎn)； 煤層 間的 采動(dòng)影響關(guān)系，最大限度采出煤炭資源； ，充分 發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力， 從而 減少巷道維護(hù)費(fèi)； 巷道維護(hù)。 考慮 以上要求和富強(qiáng)煤礦實(shí)際的地質(zhì)情況，擬定采區(qū)接續(xù)計(jì)劃如下表： 附：采區(qū) （一水平） 接續(xù)表 （ 36） 34 表 36 采區(qū) （一水平） 接續(xù)表 生產(chǎn)采區(qū)可采儲(chǔ)量 ( Mt)年產(chǎn)能力 ( Mt)可采年限 (a)時(shí)間（a）1234567118635010605266671516445110701107070110704 8 12 16 20 24 28 32 “三量控制”情況 KDmhLQ ??????? )( 呆滯地?fù)p開 開Q — 開拓煤量 （ Mt） L ―兩翼開拓走向長度（ m） h ― 采區(qū)平均傾斜長（ m） m — 開拓區(qū)煤層平均厚度（ m） D — 煤的視密度（ 3/mt ） 地?fù)pQ — 地質(zhì)及水文地質(zhì)損失 呆滯Q — 呆滯煤量 K―― 采區(qū)回采率（ ％ ） 開Q = ) 0 01 1 0 0( 6 ???????? ?Mt 35 確定列車組成考慮三個(gè)條件： ① 重列車上坡起動(dòng) ② 牽引電動(dòng)機(jī) 升 溫 ③ 重列車下坡制動(dòng) 經(jīng)計(jì)算后，取其中最小者為列車組成 。 井下主要大巷用 3t底卸式礦車運(yùn)煤由 10t架線式電機(jī)式牽引，每列礦車由 18輛礦車組成，輔助運(yùn)輸采用 1t固定式礦車組成，掘進(jìn)煤列車由 32輛礦車組成，煤矸混合列車由 37輛組成，其中煤列車 12輛，矸石弄車 25輛，井底車場(chǎng)設(shè) 1t翻車機(jī)處理掘進(jìn)出煤 。 采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 ： ⑴ 輸送機(jī)輸送能力應(yīng) 保留一定的富裕系數(shù)； ⑵ 煤質(zhì)不同所選擇的輸送機(jī)型號(hào)也不同，煤質(zhì)較硬塊度較大時(shí)可用雙邊鏈，煤質(zhì)較軟時(shí)， 應(yīng) 選用單鏈或雙中鏈 。 綜上考慮，該礦井刮板運(yùn)輸機(jī)選擇型號(hào)為： SGD630/180Z。 ： ⑴ 選擇 機(jī)型 時(shí)要考慮輸送機(jī)的能力，搭配使用； ⑵ 所選轉(zhuǎn)載機(jī)要保留一定的富裕系數(shù)； ⑶ 要保證轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭和輸送機(jī)機(jī)尾有一定的高差，大約在 600mm左右，防止底鏈回煤。 綜上考慮，該礦井選擇的轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)為： SGZC764/320。 ： 36 ⑴ 所選輸送機(jī)的能力 要大于工作面刮板輸送機(jī)的能力 ； ⑵ 膠帶輸送機(jī)的移動(dòng)尾裝置應(yīng)采用液壓式。 綜上考慮，該礦井選擇可伸縮式輸送機(jī)型號(hào)為 ： Sj－ 80型可伸縮式膠帶輸送機(jī)。 礦井提升系統(tǒng) 礦井主提升設(shè)備的選擇和計(jì)算 ： [17] 礦井提升的合理設(shè)計(jì)，主要取決 于確定合理的提升系統(tǒng)，即設(shè)計(jì)礦井采用幾套提升設(shè)備、提升設(shè)備的類型及提升方式。 一般情況下，年產(chǎn)量在 30萬噸 及 以上的大中型礦井提升任務(wù)重，可設(shè)兩套提升設(shè)備，主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。對(duì)于年產(chǎn)量超過 180 萬噸的大型礦井主井采用兩套箕斗提升設(shè)備，副井除配備一套