【導(dǎo)讀】煤礦的建設(shè)和生產(chǎn)中。本設(shè)計(jì)就是在這樣的的前提下對(duì)河南集團(tuán)鶴壁六礦進(jìn)行。實(shí)地考察和實(shí)習(xí)后，經(jīng)過(guò)認(rèn)真而詳細(xì)的分析，計(jì)算后撰寫(xiě)的。本設(shè)計(jì)的井田面積為萬(wàn)平方千米，年產(chǎn)量120萬(wàn)噸。比較穩(wěn)定，煤層平均傾斜角度為20°，平均煤厚，整體地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)資料情況主要對(duì)礦井開(kāi)拓方式、準(zhǔn)備方式和采煤方法進(jìn)行。工藝，走向長(zhǎng)壁采煤法，用全部跨落法處理采空區(qū)。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，盡可能采用。礦井全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，采用先進(jìn)技術(shù)和借鑒已實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。井生產(chǎn)圖紙和資料，并作了一些改動(dòng)以后，對(duì)礦井進(jìn)行的初步設(shè)計(jì)。采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)全部教學(xué)進(jìn)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。來(lái)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)及其專業(yè)知識(shí)的掌握情況，使學(xué)生學(xué)會(huì)自我思考、自行設(shè)計(jì)。產(chǎn)高效的先進(jìn)技術(shù)與工藝，力爭(zhēng)自己的設(shè)計(jì)成果達(dá)到較高水平。由于時(shí)間關(guān)系和設(shè)計(jì)者水平有限，設(shè)計(jì)中失誤之。處在所難免，敬請(qǐng)審閱老師給予批評(píng)指正！

　　

【正文】 風(fēng)和排水。 立井開(kāi)拓系統(tǒng)剖面圖見(jiàn)圖 322 水平單位（ ）水平主井副井 圖 322： 立井開(kāi)拓系統(tǒng)剖面圖 開(kāi)拓方案 1 和開(kāi)拓方案 2 的方式不同，通過(guò)技術(shù)比較，不能確定，故要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，才能確定方案。 開(kāi)拓方案 1 和開(kāi)拓方案 2的后期工程量相同，所以只比較前期。 各方案比較費(fèi)用表及工程量見(jiàn)表 32表 32表 32表 32表 325 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 表 321 建井工程量表 項(xiàng) 目 方案一 方案二 初 期 主井井筒 280+150+40 280+150+40 副井井筒 280+150+20 280+150+20 井底車場(chǎng) 600 600 主石門 300 0 運(yùn)輸大巷 2519 2519 后 期 主井井筒 500 0 副井井筒 500 0 暗斜井 0 1774 井底車場(chǎng) 600 800 主石門 1200 0 運(yùn)輸大巷 2280 2280 表 322 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量表 運(yùn)輸提升 /萬(wàn) t km 項(xiàng)目 工程量 方案一 方案二 大巷運(yùn)輸 一水平 一采區(qū) 1049 = 1049 = 二采區(qū) 934 = 934 = 三采區(qū) 800 =720 800 =720 四采區(qū) 800 =720 800 =720 二水平 一采區(qū) 1040 = 1040 = 二采區(qū) 933 ＝ 933 ＝ 二水平提升 500 ＝ 300 1774 ＝ 石門運(yùn)輸 ＝ ————— 總計(jì) 表 333 基建費(fèi)用表 項(xiàng)目 方案一 方案二 工程量 /m 單價(jià)（元 /m） 費(fèi)用 /萬(wàn)元 工程量 /m 單價(jià)（元 /m） 費(fèi)用 /萬(wàn)元 主井井筒 970 5786 470 5786 副井井筒 950 6127 450 6127 暗斜井 ——— ——— ——— 1774 2 3701 井底車場(chǎng) 1200 2237 1400 2237 主石門 1500 20xx ——— ——— ——— 運(yùn)輸大巷 4799 1718 4799 1718 小計(jì) ——— ——— ——— ——— 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 表 334 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用表 項(xiàng)目 方案一 方案二 運(yùn)輸提升 工程量 /萬(wàn) t km 單價(jià) /t km/元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 工程量 /萬(wàn) t km 單價(jià) /t km/元 費(fèi)用 /萬(wàn)元 大巷運(yùn)輸 一水平運(yùn)輸 二水平運(yùn)輸 一水平提升 282 282 二水平提升 300 合計(jì) 表 335 費(fèi)用匯總表 方案 方案一 方案二 項(xiàng)目 費(fèi)用 /萬(wàn)元 百分率（％） 費(fèi)用 /萬(wàn)元 百分率（％） 初期建井費(fèi) 100 生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi) 100 總費(fèi)用 100 經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較可知，方案一的費(fèi)用為 萬(wàn)元，方案二的費(fèi)用為 萬(wàn)元，方案一不論是建井費(fèi)用還是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用均低于方案二，其比較結(jié)果確定為方案二，即采用立井兩水平上下山開(kāi)采 井筒特征 由前章確定的開(kāi) 拓方案可知第一水平主、副井都為立井，在井田煤層露頭兩采區(qū)上方設(shè)兩個(gè)風(fēng)井，井筒穿過(guò)表土沖積層，含水層等。一般來(lái)說(shuō)，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井服務(wù)年限長(zhǎng)，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用少及便于施工的特點(diǎn)，因此，主、副立井及風(fēng)井均采用圓形斷面。井筒斷面尺寸，主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸；井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允許間隙；井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸來(lái)確定。 主井 本礦井采用立井開(kāi)拓，礦井的年產(chǎn)量為 120 萬(wàn) t。主井主要用于提煤。井筒直徑 ，采用 剛性罐道立井提煤箕斗進(jìn)行煤炭提升型號(hào)為 JDG9/110 4。井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)；井壁厚度 350mm，壁后充填厚度 80mm。井筒裝備有方形鋼管罐道和罐道梁，井深 970m。 主井井筒斷面布置見(jiàn)圖 331 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 331 主井井筒斷面布置 副井 副井井筒也采用立井形式，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備，矸石等，并兼作通風(fēng)、排水。圓形斷面，凈直徑為 ，斷面積 178。，井筒內(nèi)裝備選擇罐籠型號(hào)為 。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道，井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)；井壁厚度 450mm，壁后充填厚度 100mm。井深 950m 副井井筒斷面見(jiàn)圖 332。 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖3 32 副井井筒斷面圖 圖 332 副 井井筒斷面布置 副井風(fēng)速校核： MAXVMDQV ?? 式中： V —— 通過(guò)井筒的風(fēng)速， m/s； Q —— 通過(guò)井筒的風(fēng)量， m3/s； S —— 井筒凈斷面積， m2； M —— 井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井取 ； MAXV —— 《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速； 由此： 6 6 8 3 ???V =8m/s 所以井筒選擇符合要求。 風(fēng)井 風(fēng)井采用直徑為 的圓形井筒，其內(nèi)布置梯子間，作為緊急出口。井壁厚 350mm，充填 50mm。 風(fēng)井井筒斷面布置如下： 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 3 2 3 風(fēng)井?dāng)嗝娌贾脠D 圖 333 風(fēng) 井井筒斷面布置 風(fēng)井： smV / 5 6 6 8 3 ????? 表 331 井筒特征 井筒名稱 主井 副井 風(fēng)井 井口坐標(biāo) X(m) 517824 517877 516365 Y(m) 3974093 3974034 3973388 Z(m) 150 150 150 用途 提煤 提人 ,運(yùn)料 ,排矸，排水 回風(fēng) 提升設(shè)備 9t箕斗型號(hào)為 JDG9/110 4 井筒傾角 (176。 ) 90 90 90 斷面形狀 圓形直徑 圓形直徑 7m 圓形直徑 支護(hù)方式 鋼筋混凝土 鋼筋混凝土 混凝土 井筒壁厚 (mm) 400 450 350 提升方位角 (176。 ) 159 159 井筒深度 (m) 970 950 157 斷面積 凈 (m2) 掘 (m2) 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 井壁的支護(hù)材料及井壁厚度 井壁是井筒的重要組成部分，其主要作用是承受地壓、防止圍巖風(fēng)化等。合理地選擇井筒支護(hù)形式，對(duì)節(jié)約原材料、防低成本、保證安全生產(chǎn)、加快建井速度具有重要意義。目前我國(guó)的井筒支護(hù)方式主要有砼支護(hù)、料石支護(hù)、砼砌塊支護(hù)和噴射砼支護(hù)等。 主井筒直徑 ，采用鋼筋混凝土支護(hù)，混凝土壁厚 400mm,充填 80mm。副井筒直徑 7m，其內(nèi)布置梯子間管子道，采用鋼筋混凝土支護(hù)，混凝土壁厚 450mm,充填 100mm。風(fēng)井采用直徑為 的圓形井筒，其內(nèi)布置梯子間，作為緊急出口，井壁厚 350mm，充填 50mm。 井筒深度除自井口至開(kāi)采水平的井筒長(zhǎng)度外，還需要加井窩的深度。 平臺(tái)下再設(shè)≥ 4m井底水窩。本礦井的各井筒斷面，井壁厚度，井筒直徑和裝備詳見(jiàn)表 331。 井底車場(chǎng) 井底車場(chǎng)是連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸、下料、供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)。它是井下運(yùn)輸?shù)目倶屑~。 井底車場(chǎng)首先必須保證礦井生產(chǎn)所需要的運(yùn)輸能力，并應(yīng)滿足礦井不斷持續(xù)增產(chǎn)的需要。為此，井底車場(chǎng)的設(shè)計(jì)通過(guò)能力應(yīng)大于礦井生產(chǎn)能力 30～ 50﹪。其次，在滿足井底車場(chǎng)通過(guò)能力的前提下應(yīng)盡量減少其掘砌 體積，而且井底車場(chǎng)應(yīng)便于管理和安全操車。 從礦車在井底井場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)行特點(diǎn)看，井底車場(chǎng)有兩大類，即環(huán)形式和折返式。本礦井采用立井開(kāi)拓，煤層屬于緩傾斜煤層，本礦的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120萬(wàn) t，所以選用 固定式礦車，軌型為 24kg/m，電機(jī)車型號(hào)為 XK8－ 6/110A，主要用于輔助運(yùn)輸，運(yùn)煤采用皮帶輸送機(jī)。井底車場(chǎng)選用刀式環(huán)行井底車場(chǎng)，不經(jīng)過(guò)石門與大巷直接相連，減少工程量。由于該車場(chǎng)采用了膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤系統(tǒng)，使車場(chǎng)形式大為簡(jiǎn)化，通過(guò)能力較大，其輔助運(yùn)輸設(shè)備的型號(hào)及外形尺寸見(jiàn)下表 341 所示 表 341 設(shè) 備型號(hào)及外形尺寸 運(yùn)送載體 運(yùn)輸方式 運(yùn)輸設(shè)備 型號(hào) 外形尺寸（長(zhǎng)寬高） mm 質(zhì)量 kg 運(yùn)材料 材料車 2400 1050 1200 566 運(yùn)矸石 固定礦車 2400 1050 1200 718 運(yùn)設(shè)備 平板車 2400 1050 415 535 牽引電車 礦用蓄電池電機(jī)車 CXT8A 4500 1040 1600 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)示意圖如圖 341井底車場(chǎng)示意圖： 圖 341 井底車場(chǎng)示意圖 ① 、 井筒相互位置的確定 本礦井所在地地形平坦，井筒位置不受地面限制，主井中心坐標(biāo)為（ 517824，3974094），副井中心坐標(biāo)為（ 517877， 3974034），兩井筒垂直于存車線方向的距離 H 為 35m，平行于存車線方向的距離 L為 71m。如下圖 342 所示： 1— 主井中心線； 2— 副井中心線； 3— 副井儲(chǔ)車線 圖 342 井筒相互位置圖 兩井筒中心點(diǎn)間的直線距離 C 為： 22 )()( baab YYXXC ???? =79m 3 井底車場(chǎng)各存車線長(zhǎng)度的確定 井底車場(chǎng)線路包括存車線和行車線。存車線為存放空、重車輛的線路，它由主井重車線、主井空車線、副井重車線、副井空車線及材料車線組成。 行車線為調(diào)度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、重車線的繞道和調(diào)車線。副井馬頭門線路也用于行車線。 除上述主要線路外，在井底車場(chǎng)內(nèi)還有一些輔助線路，如通往各硐室的專用線路和硐室內(nèi)鋪設(shè)的線路。 當(dāng)運(yùn)輸大巷采用列車運(yùn)行時(shí)，主、副井空重車線長(zhǎng)度應(yīng)符合《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：主井空、重車線長(zhǎng)度應(yīng)能夠容納 ～ 2列車，副井進(jìn)、出車線 長(zhǎng)度，應(yīng)河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 能夠容納 1～ 列車。材料車線應(yīng)能夠容納 10 個(gè)以上材料車到一列車。 井底車場(chǎng)線路由直線線路和連接部分所組成，連接部分包括曲線線路和道岔。直線線路就是指存車線和行車線以及調(diào)車線。本礦井運(yùn)煤直接由膠帶輸送機(jī)運(yùn)往煤倉(cāng)，故無(wú)需計(jì)算主井空重車線長(zhǎng)度。 a、副井空、重車線長(zhǎng)度 L=m nL1+L2+L3 式中： L— 副井空、重車線長(zhǎng)度， m m— 列車數(shù)，列數(shù)，取 列； n— 每列車的礦車數(shù)，輛，取 16 輛； L1— 一個(gè)礦車長(zhǎng)度， m， 2400mm； L2— 電機(jī)車長(zhǎng)度， m， 4430mm； L3— 列車制動(dòng)距離， m，一 般取 12～ 15m， L3＝ 15m 取 14m； 副井輔助運(yùn)輸采用 固定礦車，型號(hào)為 MG－ － 6A，外形尺寸 24001050 1200mm，自重 718kg。電機(jī)車選用 CXT8A,外形尺寸 4430 1054 1550。 L=mnL1+L2+L3= 16 2400+4430+14000 =76030mm，取 L=； b、材料車線長(zhǎng)度 L=10L+ L2 式中： L— 材料車線長(zhǎng)度， m； L材 — 一輛材料車長(zhǎng)度， m， 2400mm； 本礦井選用 材料車，型號(hào)為 MC－ － 6A，外形尺 寸 2400 10501200。 L=10L 材 =10 2400+4430=28430mm 取 L=29 m c、副井馬頭門線路長(zhǎng)度 馬頭門線路指副井重車線的末端至材料車線進(jìn)口變正常軌距的一段線路，線路布置圖如下所示： 圖 343 副井馬頭門布置示意圖 馬頭門的長(zhǎng)度 L 可有下式進(jìn)行計(jì)算確定： L=a+b+c+d+e+f+2g 式中： L—— 馬頭門長(zhǎng)度 ,m； a—— 罐籠長(zhǎng)度，取 ； b—— 進(jìn)車側(cè)搖臺(tái)的搖臂的長(zhǎng)度，取 ； c— — 出車側(cè)搖臺(tái)的搖臂的長(zhǎng)度，取 ； d—— 搖臺(tái)臂活動(dòng)軌中心至單式阻車器輪擋面之間的距離；取 2m； e—— 出車側(cè)搖臺(tái)臂的活動(dòng)軌中心至對(duì)稱道岔與直線段連接的切線交 之河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 間的距離，取 e=3m； f—— 單式阻車器輪擋面至對(duì)稱道岔與直線段連接的切線交點(diǎn)之間的距離，取 f=4m； g—— 基本起軌點(diǎn)至單開(kāi)道岔與直線段連接的切線交點(diǎn)之間的距離f=； 因而可求得： L =+++2+3+4+= 3 線路連接計(jì)算 a、線路概述 井底車場(chǎng)線路包括存車 線和行車線。存車線為存放空、重車輛的線路，它由主井重車線、主井空車線、副井重車線、副井空車線及材料車線組成。 行車線為調(diào)度