【正文】 22表322提升設(shè)備，提升容器及速度（在礦井人員救護(hù)時(shí)）每次提升XRB159/6 （2頭2掛） v=鋼絲繩及纏繩寬度38NAT6V37S+FC1670ZS 894 602 B=2753mm電動(dòng)機(jī)直流電機(jī)630r/min 660V 710kW 機(jī)房大小長寬高＝提升時(shí)間投資比較井巷投資： 1800萬元設(shè)備投資：提升機(jī)及液壓站+電機(jī)=400+60=460萬元土建費(fèi)用：245萬元總計(jì)：2505萬元缺點(diǎn)提升時(shí)間富裕度少，鋼絲繩彎曲應(yīng)力大，使用壽命短。提升能力小。優(yōu)點(diǎn)總投資低，土建工程量少，井巷工程量少，輔助設(shè)備投資低。12脈動(dòng)SCRD供電系統(tǒng)，屬于比較成熟的電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)主要是四象限運(yùn)行調(diào)速性能好，運(yùn)行穩(wěn)定性高，調(diào)速范圍大，電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性硬，設(shè)備初始投資低等。但是直流電機(jī)SCRD供電系統(tǒng)功率因數(shù)低、效率低、直流電機(jī)整流子保養(yǎng)要求高、維護(hù)工作量大，諧波較大，對(duì)礦井供電質(zhì)量造成一定影響。結(jié)合本礦井實(shí)際情況及業(yè)主意見，設(shè)計(jì)推薦采用12脈動(dòng)直流SCRD供電調(diào)速系統(tǒng)。鋼絲繩選型本礦采用傳車提升采用交互捻鋼絲繩Lg= Lc鋼絲繩懸垂長度mLg過卷長度m L井筒長度mLb從井口至橋尾車停車點(diǎn)距離取30Lkp下部甩車場(chǎng)長度取30m β1井架橋梁傾角 Lc=76m提升主鋼絲繩參數(shù)表表323名 稱單位參 數(shù)鋼絲繩型號(hào)38NAT6V37S+FC1670SS 894 602鋼絲繩根數(shù) n1根1鋼絲繩直徑 d1mm38公稱抗拉強(qiáng)度 σB1MPa1670最小鋼絲破斷拉力總和 Qd1kN/根894單位長度質(zhì)量 Pkkg/m注：新鋼絲繩的韌性指標(biāo)必須達(dá)到MT716標(biāo)準(zhǔn)中鋼絲韌性指標(biāo)。天輪選用TSG3000/20型井上固定式天輪，其主要技術(shù)參數(shù)如下：天輪直徑 Dt=3000 mm天輪變位質(zhì)量Gt=781kg表324名 稱單位參 數(shù)提升機(jī)型號(hào)滾筒直徑 Dgmm3500滾筒個(gè)數(shù)個(gè)1滾筒寬度 Bmm2800天輪直徑 Dtmm3000允許最大靜張力 FjkN170傳動(dòng)形式，速比 i行星齒輪減速器傳動(dòng)，速比為30提升機(jī)變位質(zhì)量 Gjkg37000天輪變位質(zhì)量 QD（＝QE）kg781備注：提升機(jī)配套制動(dòng)系統(tǒng)液壓站為恒減速液壓站，天輪繩槽需非標(biāo)加工。4電機(jī)選擇副井主電動(dòng)機(jī)參數(shù)表表325名 稱單位參 數(shù)額定功率 PNkW710額定電壓 VV660效率 η%額定轉(zhuǎn)速 nr/min630轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 GD2kgm2100過載能力 λ本礦井在副斜井井下+900m水平設(shè)置主排水泵房。本礦井正常涌水量350m3/h，最大涌水量495m3/h。排水管沿副斜井敷設(shè)，斜長1560m，傾角15176?？偞垢?20m。（礦井排水地面水處理需增加10m），總排水高度430m。主排水管路布置：排水管路由主排水泵房→管子道→副井井筒敷設(shè)至地面→水處理站。、水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù)1）水泵最小排水量的確定正常涌水量時(shí)：QB＇= 24Q/20 = ，m3/h式中：QB＇——水泵最小排水量Q —— 礦井正常涌水量所以：QB＇= 390 = 420m3/h最大涌出量時(shí)：QBr＇= 24Qr/20 = ，m3/h式中：Qr—— 礦井最大涌水量則：QBr＇= 495= 594m3/h2）.水泵揚(yáng)程估算式中：Hp—— 排水高度，取井筒垂深Hx—— 吸水高度，取5米—— 管道效果，＝3）.水泵型式及臺(tái)數(shù)的確定《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：主排水泵的選擇，必須能使水泵總能力在20小時(shí)，內(nèi)排出礦井24小時(shí)的正常涌出量，備用水泵不少于工作水泵的70%，并且工作水泵和備用水泵的總能，能在20小時(shí)排出24小時(shí)最大涌出量，檢修水泵臺(tái)數(shù)按工作水泵臺(tái)數(shù)25%設(shè)置（取偏上整數(shù)）。對(duì)于正常涌水量為50m3/h及以下的礦井，可選用兩臺(tái)水泵，其中一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。水泵型號(hào)的確定本礦井正常涌出量為350m3/h，水泵最小排水量為595m3/h，礦井水的PH=7，由《礦山固定機(jī)械》查得，本礦井可選用水泵型號(hào)為DS450—1007。見水泵特征表DS450—1007水泵特征表型號(hào)流量（m3/h）揚(yáng)程轉(zhuǎn)速（rpm）吸程（m）放率（%）配帶電動(dòng)機(jī)口徑（mm）重量型號(hào)功率吸入吐出DS45010076005882980573JKZ16001600300503700①正常涌水量工作水泵臺(tái)數(shù)：n1 = QBˊ/Qn，臺(tái)式中：Qn—— 所選水泵額定流量，m3/h則：n1 = QBˊ/Qn = 420/600 = 故正常涌水量工作水泵工作臺(tái)數(shù)1臺(tái)。②備用水泵臺(tái)數(shù)：n2 = 70%n1 = 70%1= 則備用水泵臺(tái)數(shù)為1臺(tái)。③最大涌水量水泵工作臺(tái)數(shù)： n1ˊ= QBrˊ/Qn =594/600= 則最大涌水量水泵工作臺(tái)數(shù)為1臺(tái)④檢修水泵臺(tái)數(shù)：n3 = 25%n1 = 25%21= ，取1臺(tái)⑤水泵總臺(tái)數(shù)：n = n1+n2+n3 = 1+1+1 = 3(臺(tái))、管路的確定1）.《安全規(guī)程》上規(guī)定：主排水管至少鋪設(shè)兩趟：必須有工作和備用的水管。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20小時(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應(yīng)能配合工作和備用水泵在20小時(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)的最大涌水量。2）.管徑的計(jì)算①排水管直徑式中：V —— 排水管流速，取2m/s②吸水管直徑：dxˊ= dpˊ+ = + = 根據(jù)dpˊ、dxˊ及管材，按產(chǎn)品規(guī)格表選標(biāo)準(zhǔn)管徑，參考《固定機(jī)械》教材選擇。排水管選用：外徑：351mm，內(nèi)徑：336mm，壁厚：15 mm吸水管選用：外徑：377mm，內(nèi)徑：362 mm，壁厚：15 mm③管壁厚度驗(yàn)算：式中：—— 排水管壁厚度，mmP —— 水管內(nèi)部工作壓力，kg/cm3, p = = Hp—— 排水高度，取井筒垂深430mdp—— 排水管內(nèi)徑，取336mmC —— 附加厚度，取1mmKz—— 鋼材許用應(yīng)力，kg/mm2Kz—— ,бB—— 鋼材抗拉強(qiáng)度kg/mm2當(dāng)不知鋼號(hào)時(shí)：無縫鋼管：Kz= 8～10，kg/mm2焊接鋼管：Kz=6kg/mm2所以p = 15mm，符合要求。x = 15mm，符合要求。，確定工況1）.最大吸水高度計(jì)算Hx允= Hs允 – Hwx – Vx2/2g ，m式中：Hs允——產(chǎn)品樣本上給出的允許吸上真空度，m(取額定工況時(shí)的Hs允)Vx—— 吸水管中流速，Vx=Qn/900πdx2=，m/sdx —— 所選標(biāo)準(zhǔn)吸水管實(shí)際內(nèi)徑，mHwx——吸水管阻力損失，m式中：—— 吸水管沿程阻力系數(shù)，查《固定機(jī)械》Lx —— 吸水管長，一般取Lx =8～10mΣ——吸水管上各局部裝置的阻力系數(shù)之和，則：Hx允= Hs允 – Hwx – Vx2/2g = 2）.求管道特性方程，繪制管道特性曲線H = Hg+(Hwx+Hwp+1)，m式中：Hg = Hp+Hx = 430+5 =435 mHwp——排水管阻力損失，m——排水管沿程阻力系數(shù)，Vp——排水管中流速，Vp=Qn/900πdp2=dp—— 所選標(biāo)準(zhǔn)排水管內(nèi)徑，Σ——排水管上各管件局部阻力系數(shù)之和L—— 排水管長度，m；lp =l1 +l2 +l3 +l4=475m泵房?jī)?nèi)最遠(yuǎn)一臺(tái)泵排水管長，取25斜巷內(nèi)排水管長，取20 m井筒內(nèi)管長，取井筒深420m地面上排水管長，取10 m名稱轉(zhuǎn)臺(tái)或規(guī)格局部阻力系數(shù)數(shù)量小計(jì)閘閥逆止閥彎管（30）彎管（90）分支三通管支流三通管ε4，ε7ε5ε6，ε8ε11，ε14，ε15ε12，ε13122123221123則：Σ=∴Hwp=(575/+) (2)= m則：H=Hg+(Hwx+Hwp+1)=510+(++1) =管道的阻力系數(shù)：R=(HHg)/Qn2=104式中：Qn——所選泵的額定流量，600m3/h則管道特性方程：H=Hg+RQ2即：H=435+104Q2繪制管道特性曲線數(shù)據(jù)如下表Q（m/h）0100200300400500H(m)4353）.確定水泵級(jí)數(shù)及工況點(diǎn)①.水泵級(jí)數(shù)：確定水泵級(jí)數(shù)及工況點(diǎn)i=H/Hk=, 取i=5式中：Hk——所選水泵一級(jí)額定揚(yáng)程，m②.水泵工況點(diǎn)： 由圖可知：Q=135(l/s)。 N=1380kw。 η=72%，H=495m.3）.式中：Hk——所選水泵一級(jí)額定揚(yáng)程，m：Q=135(l/s)。 N=1380kw。 η=72%，H=459m.、校驗(yàn)計(jì)算1）.驗(yàn)算排水時(shí)間及排水管中流速①正常涌水時(shí)：Tn=24Q/(n1QM)≤20hTn=(24350)/(1600)=14小時(shí)20小時(shí)②最大涌出量：Tm=24Qr/(n1′Qm)Tm=(24495)/(1600)=20小時(shí)③排水管實(shí)際流速：Vp=Qm/900πdp2=600/(900)= Vp，故滿足要求。2）.校驗(yàn)水泵經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性①經(jīng)濟(jì)性：ηm=式中：ηn——水泵額定工況時(shí)的效率ηm=72%73%=%②穩(wěn)定性：Hg≤式中：H0——水泵流量為零時(shí)的一級(jí)揚(yáng)程Hg=4306125=6753）.驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)功率：式中：ηn——傳動(dòng)效率～——富裕系數(shù)當(dāng)Q≤300m3/h，；當(dāng)Q300m3/h，故選用水泵型號(hào)為DS4501006符合要求。第四章采區(qū)布置及裝備隨著我國煤炭開采機(jī)械化水平的不斷提高，目前已經(jīng)有高產(chǎn)高效大型礦井上百個(gè)，年產(chǎn)百萬噸以上的綜采工作面已有50多個(gè)，工作面長度一般為200m左右，工作面走向長一般為2000～3000m，采煤設(shè)備趨向于大功率、電牽引采煤機(jī)，小時(shí)生產(chǎn)能力1000t以上，大大提高了生產(chǎn)的可靠性，采煤方法大部分為單一走向長壁綜采，也有分層綜采及綜采放頂煤開采方法。本井田內(nèi)主采煤層均屬厚煤層，煤層的平均傾角15176。左右；各煤層自然瓦斯含量較低,~，按低瓦斯礦井設(shè)計(jì)。結(jié)合井田內(nèi)具體條件，設(shè)計(jì)認(rèn)為，十五煤具備采用綜采開采的基本自然條件，因此，設(shè)計(jì)確定采用單一走向長壁垮落式采煤法，綜采開采，一次采全高。為了選擇合理的采煤方法，必須詳細(xì)研究煤層的賦存條件和地質(zhì)特征，并考慮實(shí)習(xí)礦井實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)。本井田煤層賦存穩(wěn)定、塊段完整、開采面積大、傾角較小，適合綜采，故應(yīng)優(yōu)先考慮采用綜合機(jī)械化開采。近年來，隨著世界煤炭技術(shù)的不斷發(fā)展，我國綜合機(jī)械化采煤技術(shù)提高很生產(chǎn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)日趨成熟，%%。我國潞安、晉城礦務(wù)局及兗州礦業(yè)（集團(tuán)）的南屯、興隆莊、鮑店、東灘、濟(jì)寧二號(hào)井、濟(jì)寧三號(hào)井等6對(duì)礦井綜采機(jī)械化程度均達(dá)到100%。綜合以上分析，根據(jù)本井田的煤層開采條件，并結(jié)合當(dāng)前煤炭生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和積家井綜采實(shí)踐經(jīng)。建設(shè)安全高效礦井是煤炭工業(yè)的發(fā)展方向，提高礦井機(jī)械化水平是發(fā)展安全高效的有效途徑，要建設(shè)安全高效礦井，采用綜合機(jī)械化采煤工藝是必需的，也是可行的。采煤方法為滾筒采煤機(jī)綜采。,，,。煤層傾角約為15176。，宜采用傾斜長壁式開采；綜上分析，本設(shè)計(jì)礦井采用走向長壁采煤方法。為了合理布置工作面，確定11采區(qū)走向長度為4150m，傾向長度為1100m采區(qū)巷道布置礦井初期利用主、副、回風(fēng)斜井井筒兼做采區(qū)上山開采。根據(jù)采區(qū)巷道布置，工作面順槽布置考慮了以下幾種方式：Ⅰ、單巷布置，沿空掘巷服務(wù)下區(qū)段；Ⅱ、雙巷布置，留寬煤柱，單巷服務(wù)下區(qū)段；Ⅲ、三巷布置，留寬煤柱，雙巷服務(wù)下區(qū)段。第一種方式屬于無煤柱開采方式，間隔開采沿空掘巷。每個(gè)工作面布置一條膠帶輸送機(jī)順槽，兼進(jìn)風(fēng)巷，一條輔助運(yùn)輸順槽，兼回風(fēng)巷。本方式主要優(yōu)點(diǎn)是：可以提高煤炭回收率，有利于防止煤層自然發(fā)火，而且采區(qū)內(nèi)的采掘工作互不影響，有利于沿空巷道的掘進(jìn)和維護(hù)，所有順槽都是隨采隨廢，巷道維護(hù)工作量小。第二種布置方式為留設(shè)區(qū)段煤柱方式，其主要特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)，滿足安全高效綜采工作面回采接續(xù)的要求，其中一條順槽可以疏排采空區(qū)積水和向采空區(qū)實(shí)施防火措施并作為下區(qū)段的上順槽二次使用，有利于人員通行和順槽事故的搶救，另外有利于接替緊張的采區(qū)的開采，但煤柱損失稍多。第三種方式與第二種屬同一類型，是目前國外和國內(nèi)部分安全高效綜采工作面多采用的布置方式，該方式有利于大型高產(chǎn)綜采和設(shè)備運(yùn)輸、安裝、維護(hù)、更換和移動(dòng)。端頭便于管理，占用輔助工時(shí)少，安全狀況得到改善，有利于長距離煤巷掘進(jìn)和人員通行及順槽事故搶修，但井巷工程量太大，煤柱損失多，位于中間的順槽受深部集中壓力影響，難以維護(hù)。根據(jù)瓦斯、通風(fēng)及運(yùn)輸?shù)纫螅Y(jié)合本礦井實(shí)際情況綜合分析并兼顧礦井建設(shè)期間的實(shí)際情況，采用第二種布置方式。工作面長度及推進(jìn)方向長度確定綜采工作面長度應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件與工作面技術(shù)裝備水平。工作面長度的選擇直接影響生產(chǎn)效益，工作面長度的增加，有利于減少端頭進(jìn)刀