【正文】 ，投資較低。 可實現(xiàn)井下煤炭連續(xù)運輸，能力大，適合機械化開采。 對巷道斷面適應能力強。 系統(tǒng)簡單，易實現(xiàn)集中管理和自動控制。 事故少、運行安全可靠。 人員少、生產效率高。缺點 運輸不連續(xù)，不易實現(xiàn)集中管理和自動控制。 大巷往返列車頻繁，調度困難，容易發(fā)生交通事故。 采區(qū)裝車站、車場、硐室工程量大。 需掘560m的皮帶運輸大巷及4臺帶式輸送機，其投資經計算較方案一多500多萬元。綜合兩運輸方案的技術經濟分析，方案一礦車運輸雖然投資較方案二省500多萬元，經濟上較優(yōu)越，但在技術上存在的問題較多，主要是大巷車流密度大、占用人員多，效率低，事故率相對較高，其初期投資雖省，但在生產過程中裝車站、車場、硐室工程量大，增加生產成本。除此之外，本井田煤層項底板巖層多為砂質泥巖或泥巖，具有膨脹性，巷道承受的地壓力大，存在一定變形；方案二膠帶運輸便于生產管理及集中控制，效率高、環(huán)節(jié)少，有利于機械化開采。根據(jù)本礦井實際情況及鄰近礦井生產經驗，設計推薦大巷運輸采用帶式輸送機運輸方式。㈡ 輔助運輸目前國內礦井的工作面巷道輔助運輸方式有蓄電池機車、防爆柴油機車、調度絞車、無軌膠輪車、單軌吊、卡軌車、齒軌車、無極繩連續(xù)牽引車等。其中無軌膠輪車、防爆柴油機單軌吊、繩牽引卡軌車及柴油機齒軌卡軌車主要適宜于中型~大型礦井使用，根據(jù)石籠箱煤礦的建設規(guī)模、煤層賦存條件和巷道布置情況，上述輔助運輸方式可能采用的有蓄電池機車、防爆柴油機車、調度絞車、無極繩連續(xù)牽引車等運輸方式，其特點比較如下：蓄電池機車蓄電池機車牽引礦車運輸方式主要優(yōu)點是運行穩(wěn)定、經濟、環(huán)保無污染；但是牽引力小，需要設充電變流室。柴油機車柴油機車牽引礦車具有機動靈活、經濟、安全、檢修方便、牽引力大等優(yōu)點。缺點是具有廢氣污染，對礦井通風有較高的要求。調度絞車調度絞車牽引礦車運輸?shù)耐怀鰞?yōu)點是牽引力大，無須克服機車的自身重量，能量利用率高，井下污染小，運用易于掌握；缺點是不能滿足多點直達運輸?shù)囊?，運距受限。無極繩連續(xù)牽引礦車無極繩連續(xù)牽引礦車具備調度絞車的所有優(yōu)點，同時運輸距離最大可達2000m，克服了調度絞車運距短的缺點。缺點同樣是不能滿足多點直達運輸?shù)囊?。綜合以上分析，根據(jù)礦井巷道布置，為了節(jié)省初期投資，降低輔助運輸系統(tǒng)的運行成本，提高經濟效益，設計考慮井下大巷輔助運輸方式采用蓄電池機車牽引礦車的運輸方式；本礦井可采煤層傾角小，設計投產采區(qū)采用傾斜長壁采煤方法，工作面軌道巷考慮采用無極繩連續(xù)牽引礦車的運輸方式；掘進工作面考慮采用調度絞車牽引礦車的運輸方式。二、主要運輸巷道斷面、支護方式、坡度及鋼軌型號㈠ 礦井巷道斷面及支護方式＋1980m水平集中軌道大巷、+1982m水平集中運輸大巷為均半園拱形斷面，采用錨噴支護。㈡ 坡度礦井主要運輸巷道的軌道運輸坡度，全部考慮在5‰以下的坡度。㈢ 鋼軌型號礦井主要軌道巷敷設22kg/m鋼軌，600mm軌距，鋼筋混凝土軌枕。第二節(jié) 礦 車一、礦車選型根據(jù)井下大巷布置及運距與運輸方式，礦井原煤、矸石的運載選用MF—，井下的支護設備及一般設備運輸選用MPC36A型礦用平板車運輸，材料選用MLC36A型礦用材料車運輸。通過排列計算，需MF—， MLC36A型礦用材料車10輛， MPC36A型礦用平板車5輛。數(shù)量詳見表3—2—1表3－2－1 各類車輛規(guī)格特征表序號礦車型號使用地點礦車數(shù)量(輛)備注1礦車MF—地面矸石系統(tǒng)15　副平硐15一串車消防材料庫8半列車軌道運輸巷151列車掘進工作面152個掘進頭小計68　備用數(shù)7使用輛的10%合計75　2材料車MLC36　10　3　54PR126/3型平巷人車副平硐及集中軌道大巷2　二、礦車主要技術性能各種礦車規(guī)格型號特征見下表322。表322 各類車輛規(guī)格特征表車輛型號容 積(m3)載 重(kg)外形尺寸長寬高(mm)軌 距(mm)軸 距(mm)自 重(kg)礦 車65018508801150600445材料車MLC363000240010501200600750564平板車MPC363000240010504156001100530電機車CDXT5297099615506005000第三節(jié) 大巷運輸設備選型一、大巷煤炭運輸本礦井生產能力為21萬t/a，采用平硐、斜井綜合開拓，主斜井設膠帶機擔負運煤任務。通過計算井下大巷采用選用DTL80/25/75型帶式輸送機，大巷帶式輸送機計算式詳見第六章第一節(jié)提升設備中的主斜井運輸設備選型，該計算過程與井下大巷帶式輸送機計算式相同。二、大巷輔助運輸設備選型本礦井副平硐、+1980水平集中軌道大巷鋪設600mm軌距軌道運輸系統(tǒng)，采用機車運輸方式擔負礦井的矸石、人員、設備和材料等輔助運輸任務，運輸量較小，設計選用CDXT–5（KBT）防爆特殊型蓄電池機車，機車自重5t，列車運行速度7km/h。㈠ 選型依據(jù)1．礦井年產量21萬t/a。2．礦井瓦斯等級：低瓦斯礦井。3．井下大巷運輸用蓄電池機車運矸、運人和運送材料。運距L=730m。4．工作制度：年工作日為330d，每日運行時間不超過16h。5．井下大巷平均坡度i=3‰，重列車下坡運行。6．—6A型翻斗式礦車，軌距600mm，自身重量445kg，礦車裝煤質量900kg，裝矸石質量1350kg。7．調車時間：包括采區(qū)裝車和井底車場時間合計=20min。㈡ 其他計算參數(shù)1．列車往返一次運行時間：式中，按機車長時速度7km/h。2．每臺電機車每天可能運輸次數(shù)：次㈢ 選型計算列車組成計算根據(jù)《簡明建井工程手冊》查表可知，5t蓄電池機車可牽引的車組重量為：① （線路坡度為3‰）；② （）；③ （線路坡度為3‰）。根據(jù)上述三種條件，5t蓄電池機車牽引車組重量按下坡制動條件選取，為Q=。當不設置制動礦車時，—6A型翻斗式礦車（裝滿矸石）數(shù)為：輛，故5t蓄電池機車牽引礦車數(shù)取整14輛。㈣ 蓄電池機車制動距離不設置制動礦車時，蓄電池機車下坡制動距離按下式計算：式中：——機車制動開始前列車運行速度，m/s，取機車長時運行速度，；——；——列車重車運行基本阻力，查表取88 N/t；——列車的單位坡道阻力，；——機車的單位制動力：則制動距離為：m，小于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的允許制動距離40m，符合要求。㈣ 礦井開采初期時所需蓄電池機車臺數(shù)1．每天運矸需要的列車數(shù)2．每天運人需要的列車數(shù)礦井每天每翼用蓄電池機車牽引平巷人車運人按4次考慮，即次。3．每天運材料、設備等需要的列車運輸次數(shù)設計按照礦井每天用蓄電池機車運材料、設備等運輸12次，即次。4．礦井所需蓄電池機車總臺數(shù)因此，礦井配備1臺蓄電池機車工作即能滿足要求。㈤ 機車選型通過以上計算，礦井開采期間，設計選擇CDXT–5（KBT）防爆特殊型蓄電池機車2臺，其中一臺備用。㈥ 機車充電設備礦井在地面設置充電變流室一個，裝備ZBC10～90/190（280）型防爆充電機2臺，1臺運行，1臺備用。采礦工程畢業(yè)設計 2011年9月編制 鎮(zhèn)雄縣石籠箱煤礦有限責任公司石籠箱煤礦擴建初步設計 第四章 采區(qū)布置及裝備第四章 采區(qū)布置及裝備第一節(jié) 采煤方法一、開采技術條件㈠ 本礦井可采煤層為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M上段（P2l 3）地層的上部煤層群，煤類為WY03，煤層呈似層狀產出，結構較簡單，一般夾矸0~3層，~，夾矸均為灰黑色炭質泥巖。煤層底板為淺灰－灰黑、灰褐色薄－中厚層狀泥巖，煤的硬度中等（普氏硬度系數(shù)f值約2～4）。㈡ 井田內地質構造簡單，水文地質條件屬以裂隙弱含水層充水為主的簡單類型，首采區(qū)煤層傾角平緩，一般6左右。㈢ ～?？刹擅簩訃鷰r主要為泥巖及粉砂質泥巖，節(jié)理較發(fā)育，圍巖層理較發(fā)育，層間結合較致密，無明顯的破碎帶。但泥巖具軟化性及弱膨脹性，可采煤層直接頂、底板多以泥巖為主；間接頂板為泥質灰?guī)r，間接底板為粉砂巖。㈣ 石籠箱煤礦屬于低瓦斯礦井，可采煤層均屬于不易自燃煤層，可采煤層均無煤塵爆炸性危險。二、采煤方法及采煤工藝㈠ 采煤方法的選擇根據(jù)煤層賦存條件及國內目前技術裝備水平和省內類似條件的生產礦井經驗，石籠箱煤礦可采用單一走向長壁采煤法及傾斜長壁采煤法，而傾斜長壁采煤法較走向長壁采煤法相比，具有以下優(yōu)點：巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低，投產快。據(jù)有關資料表示，在相同的礦山地質條件下，傾斜長壁開采比走向長壁開采的巷道長度減少10～20％。運輸系統(tǒng)和通風系統(tǒng)均較簡單，回采工作面技術經濟效果好。易于實現(xiàn)等長工作面，減少了由于工作面長度變化而增加拆裝自移式液壓支架和接長或縮短輸送機的工序。綜上所述，石籠箱煤礦屬于低瓦斯礦井，礦井正常涌水量為66m3/h，而工作面的涌水量更小，煤礦可采煤層傾角小，平均為6176。，屬近水平煤層，因此根據(jù)石籠箱煤礦的煤層賦存條件，設計推薦首采區(qū)采用傾斜長壁采煤方法，由于二采區(qū)不規(guī)則，設計考慮采用走向長壁采煤方法，頂板管理均采用全部陷落法。㈡ 采煤工藝本礦井設計生產能力為21萬t/a，屬小型礦井，煤層賦存及開采條件較好，應提高采面的單產水平，合理集中生產，確保礦井安全、穩(wěn)產，設計考慮采用一個采區(qū)一個采煤工作面達產。結合礦井生產能力、井田地質及開采條件，設計考慮采煤工作面采用普通機械化采煤工藝：工作面采用采煤機騎溜滑行割煤，同時移動液壓支柱，采煤機滾筒裝煤，刮板輸送機運煤，液壓推溜器推移刮板輸送機；采煤工作面采用液壓支柱支護頂板，全部跨落法管理頂板；工作面用雙滾筒采煤機單向割煤，往返一次進一刀，雙滾筒采煤機自開缺口，中部斜切法進刀方式。三、工作面設備選型～，～，設備選型考慮所選設備性能匹配、生產能力配套的原則，工作面機械設備的選型和配備如下：㈠ 采煤機選型選型原則⑴ 適合特定的煤層地質條件，采煤機采高、截深、功率、牽引方式等主要參數(shù)選取合理，有較大的適合范圍； ⑵ 滿足工作面生產能力的需要，采煤機實際生產能力要大于工作面的設計生產能力；⑶ 采煤機技術性能良好，工作可靠性高，各種保護功能完善；⑷ 采煤機檢修、維護等方便。選型根據(jù)經驗，設計采用無鏈牽引雙滾筒采煤機。采煤機參數(shù)的確定：⑴ 設計考慮在C5b煤層布置一個采煤工作面達到設計生產能力，采煤機應具有的生產能力按下式計算：Qh=Qy/(DTK)式中：Qh——設備小時生產能力，t/h；Qy——要求的工作面年產量，210000t；D——年工作天數(shù)，330d；T——每日生產小時數(shù)，“”制選16h；K——總時間利用系數(shù)。 則 Qh=210000/(33016) ≈100t/h⑵ 為滿足Qh所需的采煤機工作牽引速度按下式計算：Vc=Qh/(60BHγC)式中：Vc——采煤機割煤速度，m/min；B——截深，；H——采高，；γ——煤的密度，；C——工作面回采率。則 Vc=100/(60) ≈ m/min⑶ 采煤機的滾筒直徑D一般按煤層平均采高（H）的一半確定：D=H/2=則根據(jù)采煤機的選型標準，C5b煤層選取滾筒直徑為D=1400mm，C6a煤層可選取滾筒直徑為D=1250mm。⑷ 截深B：根據(jù)煤層頂?shù)装鍡l件、瓦斯含量及生產能力等方面因素，并參考現(xiàn)有采煤機標準截深，確定B=。⑸ 采煤機實際生產率Q=60MBVγK式中：Q——采煤機生產率，t/h；M——采高，；B——截深，；V——給定條件下采煤機最大可能的牽引速度，考慮到國內機采工作面采煤機的實際使用經驗，取5m/min；γ——煤的密度，；K——總時間利用系數(shù)。則Q7=605 ≈240t/h⑹ 采煤機裝機功率P裝機功率包括割煤電動機、牽引電動機、液壓泵電動機、機載增壓噴霧泵電動機等所有電動機功率。a、用單齒比能耗法計算P=QmaxHw式中：Qmax——采煤機理論生產率，248t/h；Hw——切割比耗能， kWh/t。則P=248 =162kWb、根據(jù)截割阻抗選取本礦井煤層普氏系數(shù)在2～4之間，～，按照《高產高效綜采工作面設備選型與配套》中裝機功率推薦值，采煤機裝機功率P應為300kW～400kW。根據(jù)上述參數(shù)計算，考慮到礦井開采技術條件的復雜性以及采煤機的通用性，并與現(xiàn)有采煤機類比，達產時工作面選用MG132/320W型雙滾筒無鏈牽引采煤機，該采煤機主要技術特征詳見表4—1—1。㈡ 支架選型支柱的最大高度Hmax按下式計算：Hmax=Mmax－b+c，mm；式中：Mmax——工作面最大采高，取2600mm； 表4—1—1 MG132/320W型采煤機主要技術特征表采煤機型號MG132/320W機面高度1069mm牽引力330kN開采高度～牽引速度滾筒直徑m、牽引方式銷軌式無鏈牽引臥底量306mm電機功率1322+55kW截深600mm質量21t最大不可拆卸件2530940650mm電壓1140V搖臂長度1700mm滅塵方式內外噴霧適應傾角≤35176。 b——頂梁高度，取90mm； c——為避免支柱在完全抽出狀態(tài)