【導(dǎo)讀】本次畢業(yè)設(shè)計，我們組所做的是河北邯鄲礦務(wù)局下屬的云駕嶺礦礦井初步設(shè)計。在畢業(yè)設(shè)計之前，我們設(shè)計組在崔景昆老師帶領(lǐng)下到云駕嶺進(jìn)行為期一個月的畢業(yè)實習(xí)，在此期間我們搜集了畢業(yè)設(shè)計所需的資料，同時在生產(chǎn)一線積累了實際生產(chǎn)的經(jīng)驗。在實習(xí)過程中我們更加深刻的了解了我們以后的工作，并且，更重要的是學(xué)到了重要的設(shè)計思想及設(shè)計中所涉及的現(xiàn)場工作經(jīng)驗，為畢業(yè)設(shè)計及以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計是我們設(shè)計小組的共同成果。是同學(xué)們經(jīng)過共同討論及指導(dǎo)老師經(jīng)過多次指導(dǎo)的結(jié)晶、經(jīng)過大家反復(fù)比較后確定的，是我們大學(xué)四年采礦專業(yè)學(xué)習(xí)的總結(jié)。

　　

【正文】 LR+ Lj+ Lf （43） =18++10 = 取43米 L人車線有效長度，m； m列車數(shù)目，取1列； nR每列車的人車數(shù)，輛； Lj每臺機車的長度，m； Lf=附加長度，一般取10m。 軌型、道岔及曲線巷道參數(shù)本設(shè)計采用ZK107/。軌距為600mm，軌型選用30kg/m，單開道岔選用4號、5號道岔，對稱道岔選用3號道岔，度線道岔選用4號道岔。平曲線半徑1520m。 馬頭門線路的平面布置計算馬頭門線路是指副井重車線的末端，重車線阻車器輪檔至材料車線進(jìn)口變正軌距的起點的一段線路，馬頭門線路的平面布置，主要取決于所采用的設(shè)備類型和礦車的自滑速度。 副井采用單罐籠提升，馬頭門線路的重車線的雙軌段上，需要裝設(shè)雙軌道單式阻車器，單式阻車器的作用是縮短重車進(jìn)罐距離，以減少進(jìn)罐時間，重車進(jìn)罐借助搖臺，設(shè)置有單復(fù)式阻車器。副井馬頭門線路計算L0=a+b+b′+c+d+e+2f=。 (44)取46m式中 a: ； b、b′: 搖臺的搖臂長度。，； c: 從搖臂軸中心至單式阻車器輪擋面之間距離。一般取C=，； d: 單式阻車器輪擋面與對稱道岔連接的切點交點之間的距離，這里取4個礦車長度，即4=，以便提升工作的連續(xù)進(jìn)行。 e：搖臺中心至對稱道岔連接的切線交點之間的距離，－。f: 基本軌起點至道岔連接的切線交點之間的距離，其大小取決于對稱道岔的型號DC630315。圖48 副井馬頭門圖 井底車場的調(diào)車方式井底車場采用頂推調(diào)車的調(diào)車方式，兩翼駛來的列車調(diào)車方式稍有不同，南翼電機車牽引重列車駛?cè)胲噲稣{(diào)車線，電機車摘鉤、駛過道岔N1，經(jīng)錯車線，過N2道岔繞至列車尾部，將列車頂入副井重車線。然后，電機車經(jīng)過道岔N1，由軌道大巷（繞道）入副井空車線，牽引空列車駛向采區(qū)。北翼來的重列車可直接頂推入副井重車線，調(diào)車比較方便。 井底車場各硐室的布置井底煤倉及裝載硐室煤倉選用立式煤倉，具有以下優(yōu)點：（1）可為橢圓形，倉底不用鋪鋼軌。（2）不拐彎，不易發(fā)生堵倉。（3）煤粉率低。煤倉容積：根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，大型礦井應(yīng)容納1～2小時提升量，煤倉直徑3～8m。本礦井設(shè)計煤倉容積為600 m3，煤倉直徑D=7m，煤倉高度：H=600/（D/2）2＝15m (45)煤倉下口漏斗斜面與水平面的夾角為60176?；费b載硐室斷面采用矩形，采用鋼筋混凝土支護方式，混凝土強度等級為C厚度為400mm。箕斗裝載硐室和井底煤倉布置形式見下圖49：水倉水倉位于井底車場水平以下，布置在井底車場穩(wěn)定底板巖石中。由兩個獨立的巷道組成，即主水倉和副水倉,當(dāng)一個清理時另一個正常使用。其作用是將礦井涌水暫時儲存起來并予澄清,后由水泵排至地面。水倉采用機械清理，射流泵清倉，沉淀漿排泥。本礦正常涌水量(Q),小于1000m3/h,故水倉的有效容量應(yīng)能容納8小時的正常涌水量，應(yīng)為5165m3。設(shè)計水倉采用雙軌巷道，有效斷面(S)為15m2，水可以從水倉自行流出。水倉的總長度為: L=V/S=345m (46)式中 V主要水倉的有效容積， m3； S水倉凈斷面，m2。水倉斷面形狀采用拱形，錨噴支護。中央水泵房中央水泵房設(shè)在井底車場副井附近的空車線側(cè)，并與中央變電所組成聯(lián)合硐室，中央水泵房由泵房主體硐室、配水井、吸水井、配水巷、管子道及通道組成。中央水泵房和水倉組成排水系統(tǒng)。水泵房形式采用臥式水泵吸入式。中央水泵房與中央變電所相通,其間用防火門隔開。在泵房中部用一斜巷與副井聯(lián)絡(luò),即管子道，傾角25176。，管子道與副井井筒連接處高于主體硐室底板水平7m以上，連接處設(shè)一段3m左右的平臺，供安設(shè)臨時提升絞車，以便發(fā)生水患時裝卸設(shè)備和上下人員。管子道內(nèi)鋪設(shè)軌道，敷設(shè)排水管及電纜。主體硐室與井底車場空車線側(cè)巷道直接相連的通道內(nèi)鋪設(shè)運輸軌道，安裝向外開的密閉門（既能防水又能防火），門上裝有便于關(guān)嚴(yán)的通風(fēng)孔，以便必要時隔絕通風(fēng)。（1）水泵房尺寸： L=∑I+∑IH+a（n+1）+ S (47)式中 L——主體硐室的長度，m；∑I——備水泵電機長度總和，m；∑IH——水泵電機長度總和，m； （∑I+∑IH在這里取44=16m）a——各設(shè)備基礎(chǔ)之間的間隔，以便檢修、搬裝等，；n——水泵臺數(shù)，4臺；S——附加距離。 代入數(shù)值，得出水泵房長度為29m。 B=b1+b2+b3 (48)式中 b1搬運設(shè)備一側(cè)設(shè)備基礎(chǔ)至墻間的距離，；b2吸水井一側(cè)由基礎(chǔ)至硐室間的檢修距離，；b3設(shè)備基礎(chǔ)寬度，2m。所以，B=b1+b2+b3=水泵房高度應(yīng)滿足檢修時起重要求?？筛鶕?jù)水泵葉輪直徑確定。所以本次設(shè)計取H=。中央變電所中央變電所硐室寬度取4m，長度22m，硐室斷面為三心拱形。為便于供電維護、管理，中央變電所與主排水泵房聯(lián)合布置。通往井底車場的通道中設(shè)置容易關(guān)閉的防水防火密閉門。調(diào)度室和保健站調(diào)度室和保健站采用聯(lián)合布置，采用擴散通風(fēng)，長度5米，鋪設(shè)厚的混凝土地板。，凈長10m，半圓拱，混凝土支護。井下火藥庫根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》，火藥庫距主要井巷及硐室死亡距離符合規(guī)定要求。井下火藥庫采用壁槽式，布置在距調(diào)度室外側(cè)的軌道大巷一側(cè)，與軌道大巷垂距50m，有兩個便于運送火藥和行人的出口與軌道大巷相連，庫房規(guī)格為AB=5230,全混凝土支護，容積600公斤。信號硐室硐室形狀取直墻半圓拱，寬3m，高3m。等候硐室布置在副井井筒附近，有兩個通路與井底車場相連。電機車庫及電機修理間布置在井底車場或大巷等進(jìn)出車方便、干燥的地方，此礦井布置在西翼進(jìn)入車場的道岔前。 開拓系統(tǒng)的綜述 經(jīng)過方案比較，確定本井田加暗斜井兩水平開拓，通風(fēng)方式為中央分裂式，主、副井進(jìn)風(fēng)，井田邊界的北部風(fēng)井回風(fēng)。各生產(chǎn)系統(tǒng)如下： 1. 運煤系統(tǒng)：工作面區(qū)段運輸巷運輸上山采區(qū)下部煤倉皮帶運輸大巷井底車場煤倉主井 2. 運料系統(tǒng)：副井井底車場軌道運輸大巷采區(qū)下部車場軌道上山采區(qū)上部車場區(qū)段回風(fēng)巷工作面3. 通風(fēng)系統(tǒng)：主、副井井底車場大巷軌道上山區(qū)段運輸巷工作面區(qū)段回風(fēng)巷回風(fēng)大巷風(fēng)井第5章 采煤方法和采區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征大公營子礦井一共分為十二個采區(qū)，本章采區(qū)巷道布置以及采煤方法就以首采區(qū)為例反映整個礦井的特征。采區(qū)位置和范圍：該采區(qū)位于F1號斷層以東，北部以井田邊界風(fēng)化帶為界，東部以一采區(qū)邊界為界，南部以七采區(qū)邊界為界。本區(qū)屬溫帶大陸性氣候，夏季酷熱高溫，冬季干旱寒冷，全年降水偏少，主要集中在7～9月份。采區(qū)走向長度2530～3264米，平均2897米；傾向斜長1267～1316米，平均1291米，2。地面標(biāo)高+200米，煤層埋深110～450米。本區(qū)結(jié)構(gòu)簡單，煤層傾角17o左右，區(qū)內(nèi)無明顯的大斷層，地質(zhì)構(gòu)造屬簡單構(gòu)造。2煤上部巖性為粉砂巖及砂巖，該巖層不穩(wěn)定，厚度大約為20米。2煤直接頂板以粉砂巖為主,及小量砂質(zhì)泥巖。粉砂巖:分布廣泛,遍及整個井田,深灰灰黑色,巖性致密塊狀,粉砂質(zhì)泥巖結(jié)構(gòu)。,巖性較軟,為不堅固巖類,屬一級頂板。 2煤局部有偽頂,系淺灰色砂質(zhì)泥巖,層位極不穩(wěn)定,分布局限, 粗、中、細(xì)粒砂巖直接與2煤接觸,砂巖呈灰色,成分以石英為主,次為長石及灰色礦物,層面含云母片,顆粒分選好,磨圓中等,泥質(zhì)膠結(jié),巖性較堅硬,中厚層狀厚層狀,沙狀結(jié)構(gòu),節(jié)理不發(fā)育,巖層較厚,井田中部稍薄,南部與北部較厚,與煤層接觸砂體,為中等堅固巖石,屬二級中等冒落的頂板。2煤礦井鑒定等級為低瓦斯礦井， m3/td；煤炭為三類不易自燃；%，不具有爆炸性。 采煤方法和回采工藝 采煤方法的選擇在大公營子井田，可采煤層2，屬于中厚煤層?？刹尚灾笖?shù)（Km）為1。煤層變異系數(shù)（γ）%，屬穩(wěn)定的中厚煤層,瓦斯含量底,2煤直接頂板以粉砂巖和砂巖為主。粉砂巖:分布廣泛,遍及整個井田,巖層平均厚度為20m,巖性較軟,回采時易冒落，,為不堅固巖類,屬一級頂板。 2煤局部有偽頂,系淺灰色砂質(zhì)泥巖,層位極不穩(wěn)定,分布局限, 粗、中、細(xì)粒砂巖直接與2煤接觸,砂巖成分以石英為主,泥質(zhì)膠結(jié),巖性較堅硬,中厚層狀厚層狀,沙狀結(jié)構(gòu),節(jié)理不發(fā)育,巖層較厚,為中等堅固巖石,屬二級中等冒落的頂板。 2煤直接頂板:以粉砂巖砂巖為主,局部有砂質(zhì)泥巖，,，為中等堅硬巖石，細(xì)砂巖厚0,北部厚度較薄,南部較厚,為不堅固巖石類。結(jié)合煤層的條件，可設(shè)計高檔普采和緩傾斜厚煤層一次采全高兩種回采工藝：由于高檔普采在效率、安全和經(jīng)濟方面都不如綜采，所以不采用高檔普采的回采工藝。一次采全高采煤方法具有生產(chǎn)集中、工作面產(chǎn)量大、效率高、效益好、有利于防止煤層自燃發(fā)火等優(yōu)點。雖然這種采煤方法初期投資大，搬家倒面困難，但是采高大，產(chǎn)量大，投資回收快，況且采高3～5米的液壓支架在國內(nèi)也很普遍，因此采煤工藝采用一次采全高采煤方法。 回采工藝的確定采煤工作面采用單一厚煤層一次采全高走向長壁后退式全部跨落法的綜合機械化法采煤。工作面采用采煤機采煤、裝煤，刮板輸送機運煤，順槽使用轉(zhuǎn)載機和破碎機及可伸縮膠帶輸送機，切眼用液壓支架，頂板隨液壓支架的前進(jìn)而跨落。 采煤機械的選用采用雙滾筒采煤機，結(jié)合可供選擇的采煤機的參數(shù)，暫且選用AM500型采煤機，該采煤機的具體參數(shù)如下：表 51型號AM500采高（m）適應(yīng)煤層硬度（普式系數(shù)）f≤煤層傾角（176。）≤17176。截深（mm）686滾筒直徑1500、1800牽引方式液壓無鏈牽引力（KN）320牽引速度（m/min）0～鏈條規(guī)格鏈軌銷排滾筒中心距（mm）10073機面高度（mm）1190臥底量（mm）200電動機型號YBCSZ400/400功率（kw）3752臺數(shù)（臺）2電壓（v）1140耗水量/水壓200/噴霧防塵方式內(nèi)、外控頂距（mm）2616最大不可拆卸尺寸（mm）850011951332/總重（t）43本地區(qū)采區(qū)傾斜長度為1267～1316米，平均1291米，整個斜長劃分為6個區(qū)段，其余每個區(qū)段傾斜長度均為200米，共1200米，由于在采區(qū)有關(guān)部分要留一定量的邊界和保護煤柱，并且在一些邊角煤無法采用采煤機割煤，同時為確保巷道的安全，考慮順槽的寬度，所以設(shè)計工作面寬度200米，正好劃分6個區(qū)段，采取中央上山開采，兩邊布置工作面是合理的。按一個工作面生產(chǎn)驗算： (51)式中 L依工作面通風(fēng)能力確定最大長度，m ； v工作面內(nèi)允許最大風(fēng)速，v=4m/s；S工作面內(nèi)最小控頂距，S=；M煤層厚度， m；Cf風(fēng)流收縮系數(shù)，；qb晝夜產(chǎn)煤1噸所需風(fēng)量，qb =1m3/min；B循環(huán)進(jìn)度，即機采面采煤機截深，B= m；P煤層生產(chǎn)能力，P =mγc = 85%=； N晝夜循環(huán)數(shù)，n=3。 代入數(shù)據(jù)， L≤（604）/（13） =211m200m滿足要求。MG2400GW型采煤機的實際生產(chǎn)能力，按開機率50%計算，為Q機=23200=工作面日計劃生產(chǎn)能力為 1800000247。330=所以工作面長度200米時，采煤機生產(chǎn)能力足夠。刮板輸送機選用SGZ880/800型，其主要技術(shù)參數(shù)如下：表 52型號SGZ880/800(張煤機廠)長度（m）250最大小時運量（t/h）1500鏈條型號中雙鏈型鏈條規(guī)格341262鏈速（m/s）電動機型號YBSD400/200功率（kw）4002電壓（v）1140鏈破斷力1450外形尺寸（mm）1500880344 該刮板輸送機的運輸長度為250m，大于工作面長度200m，故而選用該刮板輸送機是合理的。轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)載機型號選取SZZ730/132,其具體參數(shù)特征見表53表53 轉(zhuǎn)載機技術(shù)特征型號輸送量t/h設(shè)計長度m裝機功率/KW中部槽內(nèi)寬mm刮板鏈型式SZZ730/13280040132680中雙鏈 帶式輸送機帶式