【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)的井田面積為12平方千米，年產(chǎn)量90萬噸。井田內(nèi)煤層賦存比較?；己肯鄬^高，涌水量也不大。根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)資料情況進(jìn)行井田開拓和。采煤法，用全部跨落法處理采空區(qū)。并對礦井運(yùn)輸、礦井提升、礦井排水和礦。提出要求，完成整個(gè)礦井的初步設(shè)計(jì)。礦井全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，采用先進(jìn)技術(shù)和。良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　　

【正文】 線路布置 由上圖可以看出：馬頭門的空、 重車線的長度計(jì)算為： LO=LS＋ LN =（ a/2＋ b＋ c＋ e＋ f）＋（ f＋ e39。＋ bˋˊ ＋ a/2） 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 =（ ＋ 3＋ 3＋ ＋ ）＋（ ＋ ＋ 3＋ ） =＋ = 取 LO=..................................? 式中： a— 罐籠長度 取 ； f— 基本軌起點(diǎn)至對稱道岔連接系統(tǒng)末 端之間的距離，其長度取決于對稱道岔的型號，取 f=； e— 對稱道岔連接系統(tǒng)末端與單式阻車器輪擋面之間的距離。取 。 c— 單式阻車器輪擋面至搖臂中心線之間的距離。一般取 2～ 3m；取 3m。 b、 b39?！?搖臺搖臂長。 600 ㎜軌距搖臂長，取 e39。=， e=3m。 e,— 出車方向搖臺搖臂軸中心至對稱道岔連接系統(tǒng)末端之間的距離，通 常取 3m； 軌道線路平面布置 已知條件 ⑴主、副井中間線距離，石門方向 36000mm，垂直石門方向 35000mm。 ⑵副井井筒中線與提升中線相距 200mm，主井井筒中線與煤倉中線相距13000mm，卸載站中線與煤倉中線相距 400mm，雙軌直線軌心距 1600mm。 故井筒的相互位置見下圖： 圖 3－ 4－ 5 井筒相互位置圖 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 線路閉合計(jì)算 根據(jù)副井出車線布置要求 ,副井空車線 為： EF＝ 5000+2 13748+24000+5000+31460 =92912 AD＝ 50/sin60176。 ＝ 70711mm B 點(diǎn) 彎道 長度 ： 31416 mm 兩彎 道之間應(yīng)留 ： 10000 mm CD＝ 81600+38718+10000+24000+2 13748— 50000 ＝ 131814mm AB=81600+38718+10000+24000+2 13748 =181814 BC=31416 2+10000 =72832 通過能力計(jì)算 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 區(qū)段劃分 見下圖 圖 3－ 4－ 6 區(qū)段劃分 調(diào)車作業(yè)程序及時(shí)間（表 3－ 4－ 1，表 3－ 4－ 2） 表 3－ 4－ 1 煤列車調(diào)車作業(yè)程序及時(shí)間 區(qū)段 運(yùn)行狀況 運(yùn)行距離（ m） 運(yùn)行速度（ m/s） 運(yùn)行時(shí)間（ s） Ⅰ 牽引列車 Ⅱ 摘鉤 、 掉頭 、 機(jī)車運(yùn)行 +30 Ⅲ 掉頭、掛 鉤、 頂列車 1 + Ⅲ 機(jī)車運(yùn)行 Ⅳ 掉頭 、 過道岔 、 機(jī)車運(yùn)行 +10 Ⅴ 機(jī)車運(yùn)行 Ⅵ 機(jī)車運(yùn)行過彎道 2 Ⅵ 牽引空列車過彎道 、 掛鉤 +30 Ⅴ 牽引空列車 2 Ⅳ 牽引空列車過彎道 2 小計(jì) 503 表 3－ 4－ 2 1t 煤矸混合列車調(diào)車作業(yè)程序及時(shí)間 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 調(diào)度圖表見下圖（圖 342） ⅩⅪⅧⅦⅥⅤⅣⅢⅡⅠ區(qū) 段 圖 342 井底車場調(diào)度表 每一循環(huán)進(jìn)入井底車場列車數(shù) 每一調(diào)度循環(huán)進(jìn)入井底車場得列車數(shù)比可用兩種方法計(jì)算： ⑴按運(yùn)量和凈載重計(jì)算 礦 井日產(chǎn)煤 2727t；矸石量占 20％，日運(yùn)量 545t；掘進(jìn)煤占 5％，日運(yùn)量煤136t；每日 煤矸混合列車數(shù)＝（ 136+545） /（ 18 ）＝ 列 每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間＝ ++++10+++++ ＝ 503s 列車進(jìn)入井底車場的平均時(shí)間間隔＝ ＝ 列車在井底車場平均運(yùn)行時(shí)間＝ 60 ＝ 252s 通過能力計(jì)算 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 N=252020/ Q/T = M— 井底車場的通過能力； Q— 每一調(diào)度循環(huán)進(jìn)入井底車場的所有煤矸石重； T— 沒一調(diào)度循環(huán)時(shí)間。 通過能力富裕系數(shù)＝ ＝ 滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 坡度 井車場應(yīng)留一定的坡度，重車線留 5?的下坡，以讓列車自行進(jìn)入 . 確定各井底車場硐室位置 井下中央變電所 ⑴硐室位置 中央變電所硐室是全礦井下電力總配電站，為了節(jié)約輸入輸出電纜線、配電均衡、安裝維護(hù)方便和便于提供新鮮風(fēng)流等目的，宜將變電所置于副井與井底車場連接的附近。其斷面按所選的具體變壓器型號確定，同時(shí)，應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定的要求，不得違反有關(guān)規(guī)程。 ⑵支護(hù)形式和特殊要求 變電所必須采用不燃性材料支護(hù)，如選用混凝土或料石砌碹，條件許可也可采用不燃性錨噴支護(hù)。 硐室必須設(shè)置易關(guān)閉的既防水又放火的密閉門，門內(nèi)可設(shè)向外開的鐵珊門，但不能妨礙門的關(guān)閉，從硐室出口防火門起 5m 內(nèi)的巷道應(yīng)砌碹或用其它不燃性材 料支護(hù)。 變電所的地坪，應(yīng)比副井重車線側(cè)的硐室通道與車場巷連接點(diǎn)處的標(biāo)高高出 。 硐室不應(yīng)有滴水現(xiàn)象，電纜溝應(yīng)設(shè)置一定坡度以便將積水隨時(shí)排出室外。 中央變電所應(yīng)根據(jù)規(guī)定，設(shè)置滅火器材。如配置滅火設(shè)備和充足的砂箱，為此在硐室設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，應(yīng)留出相應(yīng)的位置。 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 中央水泵房硐室 ⑴水泵房硐室是井下主要硐室之一，能否正常安全運(yùn)行關(guān)系重大，故水泵房硐室位置的選擇應(yīng)考慮以下因素： ① 管路敷設(shè)最短，不僅節(jié)約管路電纜，而且管道阻力和電壓將最小。 ② 一旦井下發(fā)生水患，人員、設(shè)備便于撤出，同時(shí)便于下放排水設(shè)備， 增加排水能力，迅速排除事故恢復(fù)生產(chǎn)。 ③具有良好的通風(fēng)條件。 根據(jù)以上要求，硐室位置應(yīng)選在井底車場與副井連接處附近空車線一側(cè)，以便于設(shè)備運(yùn)輸，與中央變電所硐室組成聯(lián)合硐室，即使有特殊原因也要盡可能靠近副井。 ⑵硐室支護(hù)與特殊要求 ① 中央水泵房硐室必須采用不燃性材料支護(hù)，如砌料石或混凝土碹，在堅(jiān)固的巖層中也可采用錨噴支護(hù)，但不得有淋水。 ② 出口通道處須設(shè)置向外開啟的能防水防火的密封門，從硐室出口防火門起 5 采煤內(nèi)的巷道應(yīng)砌碹或用其它不燃性材料支護(hù)。 ③ 泵房硐室的地坪應(yīng)高出通道與車場連接處地板 ，設(shè)置流水坡 ，以防硐室積水。 ④水泵工作的總能力應(yīng)能滿足 20 小時(shí)內(nèi)排出框架 24小時(shí)的正常用水量。 水倉容量與數(shù)量 水倉是按礦井正常涌水量計(jì)算的，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)?shù)V井正常涌水量在 1000 立方米 /小時(shí)以下，主要水倉有效容積能容納 8 小時(shí)的正常涌水量。同時(shí)主要水倉必須含有主倉和副倉。 據(jù)以上可知，本設(shè)計(jì)礦井正常涌水量為 123 立方米 /小時(shí)，小于 1000 立方米 /小時(shí)。故其容量 V=Q 8 式中： V—— 水倉容積，立方米； Q—— 礦井正常涌水量，立方米 /小時(shí)； 由此： V=8 123=984 立方米 設(shè)定設(shè)有主副水 倉，每個(gè)水倉承擔(dān)一半涌水量，則有 982/2=492 立方米。若用凈斷面為 10 平方米的半圓拱形斷面，那末一條水倉長度為 L=492247。 10= 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 水倉的支護(hù)形式和特殊要求 本設(shè)計(jì)水倉斷面為半圓拱形，用混凝土砌碹，考慮到支架間隙亦可儲水，水倉凈斷面應(yīng)乘以 的系數(shù)，為使淤泥易于沉淀和清理，水倉向配水房方向設(shè)立反坡，其坡度常為 1?～ 2?。在水倉最低點(diǎn)即清理斜巷地不應(yīng)設(shè)積水窩，再清理水倉時(shí)能將積水排出，以方便清理工作。 等候室 在副井井筒附近設(shè)置等 候室，作為工人候車跟休息的場所，等候室和工具房相鄰，以便工人領(lǐng)取工具。 其它峒室 其它峒室主要有調(diào)度室、電機(jī)車房和電機(jī)車修理間、防火門峒室、火藥庫等。 開采順序及采區(qū)回采工作面的配置 開采順序 上、下山采 區(qū)均采用前進(jìn)式的 開采方式，即上山采 區(qū)采用仰斜開采，下山采 區(qū)采用俯斜開采。 保證年產(chǎn)量的同采采區(qū)數(shù)和工作面數(shù) 采區(qū)的生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、機(jī)械化程度和采取內(nèi)工作面接替關(guān)系等因素確定。各類礦井正常生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù)一般按表 規(guī)定： 表 351 礦井同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)個(gè)數(shù) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（ Mt/a） 采區(qū)個(gè)數(shù) ～ 3～ 4 ～ 2～ 3 1～ 2 因?yàn)樵O(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量為 90Mt/a,因此，本礦井生產(chǎn)采區(qū)為一個(gè)，保證年產(chǎn)量的工作面為一個(gè)。 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量的回采工作面?zhèn)€數(shù) ⑴確定達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)工作面總線長： 3mAXB LK?? ? 式中： B— 回采工作面總線長 , m； A— 礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 , t/a； X— 回采出煤率，可取 ； Σ m— 同采煤層總厚度 , m； ? — 煤層容重 , 3/mt ； K3— 工作面采出率， 97％、 95％、 93％； L— 年推進(jìn)度， L＝ 330nIФ； 其中： 300— 礦 井年工作日，天； n— 日循環(huán)數(shù)； I— 循環(huán)進(jìn)度， m； Ф — 正規(guī)循環(huán)系數(shù)，Ф＝ ～ 1； 由此： L＝ 330 4 1 ＝ 792m B=90 792 =196 ⑵確定同采工作面數(shù) LnBN ?? （取整數(shù)） 式中： N—— 同采工作面數(shù) ，個(gè)； B—— 工作面總線長， m； n—— 同采煤層數(shù)； L—— 回采工作面長度， m； 由此 : N=196/200 =1 個(gè) 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 43 采 區(qū)工作面配置 采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)目應(yīng)根據(jù)煤層賦存特征，所確定的回采工藝等確定，同時(shí)還應(yīng)符合合理的開采順序，保證安全生產(chǎn)提高工作面單產(chǎn)為原則。采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的綜采工作面宜為一個(gè)面；普采工作面宜為 兩個(gè)面，不應(yīng)超過三個(gè)面。因此，在滿足礦井服務(wù)年限的條件下，由于采 區(qū)內(nèi)同采工作面為 1 個(gè)，所以采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面為 1 個(gè)。 礦井產(chǎn)量的驗(yàn)算： ?? ????? ni iiiiin KlImA 1 ? 式中： nA —— 礦井同采工作面產(chǎn)量總和，萬 t； im —— 第 i號工作面采高， m； iI —— 第 i 號工作面長， m； iL —— 第 i號工作面年推進(jìn)度， m/a； i? —— 第 i 號工作面煤的容重， t/ 3m ； N—— 同采工作面數(shù)。 由此： nA ＝ 42007921 ＝ 萬 t 計(jì)算結(jié)果 nA 加上全礦井掘進(jìn)煤之和應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)量 A，但不宜超過。 全礦井掘進(jìn)煤 掘A ＝ nA ＝ ＝ 萬 t 實(shí)際產(chǎn)煤為 nA + 掘A ＝ + ＝ 萬 t 因此進(jìn)行驗(yàn)算有： ＝ 故符合設(shè)計(jì)要求。 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 井巷工程量和建井周期 概述 根據(jù)以上各章節(jié)計(jì)算的結(jié)果，計(jì)算統(tǒng)計(jì)達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)的井巷工程量。 設(shè)計(jì)中的井筒有：主井、副井、風(fēng)井。主井直徑為 5m，副井直徑 6m，風(fēng)井直徑為 4m。斷面面積分別為 m m2和 m2。采用普通法施工 ,月進(jìn)度為 50m。 設(shè) 計(jì)中的巷道有：井底車場、運(yùn)輸大 巷、回風(fēng)大巷、回風(fēng)石門、采區(qū)運(yùn)輸平巷、采區(qū)回平巷、運(yùn)輸上山、軌道上山、回風(fēng)上山、 工作面開切眼。 井巷工程量和建井周期的各計(jì)算圖表 礦井建設(shè)主要工程包括井筒、井底車場巷道及峒室、主要石門、運(yùn)輸大巷及采區(qū)回采巷道等全部工藝。 本設(shè)計(jì)中礦井的主要巷道由：井底車場、運(yùn)輸大巷、軌道大巷及工作面巷道。斷面均按通過設(shè)備最大尺寸和通風(fēng)行人的安全尺寸設(shè)計(jì)。 各巷道的掘進(jìn)速度指標(biāo)見下表（表 3－ 6－ 1） 表 3－ 6－ 1 平巷掘進(jìn)速度表 掘進(jìn)機(jī)械化程度 煤巖類別 月進(jìn)度 綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)組 煤 400 半煤巖 250 液壓鑿巖臺車機(jī)械化作業(yè)線 巖 120 液壓鉆作業(yè)線 巖 80 鉆爆法 煤 250 半煤巖 150 河南理工大學(xué) 2020 屆本科 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 45 礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)井巷工程量見下表（表 3－ 6－ 2） 表 3－ 6－ 2 礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)井巷工程量表 序號 巷道名稱 斷面形狀 支護(hù)材料 巷道斷面（ m3） 巷道長度（ m） 工