【導(dǎo)讀】3礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限............錯(cuò)誤!興隆莊煤礦位于山東省兗州市城南偏東，距兗州市約8km。以鋪?zhàn)訑鄬优c楊村煤礦為界；西北至17煤露頭。井田平面范圍呈不規(guī)則形狀，走。向長(zhǎng)約，傾斜寬約，面積。區(qū)內(nèi)津鋪鐵路貫穿。西北側(cè)有新（鄉(xiāng)）兗（州）鐵路及日東高速通過；由兗。區(qū)內(nèi)為第四系沖積平原，地形平坦，由東北向西南逐漸降低，坡度極為平緩。地面標(biāo)高變化于+52m~+44m之間，井口附近地勢(shì)較高，工業(yè)廣場(chǎng)標(biāo)高為+。園、菜園和苗圃等。供應(yīng)外，其它磚、石、砂等土產(chǎn)材料，均由當(dāng)?shù)毓?yīng)，滿足建設(shè)需要。本區(qū)為溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū)，屬大陸與海洋間過渡性氣候，四季分明。

　　

【正文】 頁(yè) 煤層的地質(zhì)特征 煤層埋藏條件 帶區(qū)內(nèi)主采煤層為山西組 3煤層。 3 煤厚層塊狀，內(nèi)生裂隙發(fā)育，煤層賦存穩(wěn)定 ，平均厚度為 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 。煤層傾角平緩， 一般 3176。 ~12176。，平均 8176。，最大 15176。，最小近水平狀態(tài)。煤層 大致是東西走 向，南北傾向。 煤質(zhì)特征 根據(jù)興隆莊 礦資源勘探階段煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果， 3 煤的工業(yè)牌號(hào)為為 QM44，屬于氣肥煤。 3 煤煤質(zhì)穩(wěn)定，硬度中硬 ， 普氏硬度為 2～ 3，煤的平均容重為 。 3 煤原煤灰分平均為 ％左右，硫分平均為 ％，磷分平均為 ％，屬于低～中灰、特低硫、特低磷煤。 煤層頂、底板條件 3 煤直接頂板以粉砂巖（ ％）為主，厚 ～ ，平均 。次為泥巖（ ％）和細(xì)砂巖（ ％），節(jié)理發(fā)育，破碎易冒落，局部區(qū)域發(fā)育一層炭質(zhì)泥巖偽頂， 厚 ，老頂厚 10～ 20m，為中細(xì)砂巖，厚層狀，硅質(zhì)膠結(jié)，屬最堅(jiān)固至堅(jiān)固巖石，抗壓強(qiáng)度 900～ 1300kg/cm2。煤層直接底板一般為深灰色粉砂巖，次為灰色細(xì)砂巖，局部區(qū)域發(fā)育一層深灰色泥巖偽底。老底為灰白色中、細(xì)砂巖互層，致密堅(jiān)硬（見煤層綜合柱狀圖）。 煤層的含瓦斯特征 根據(jù)勘探階段取樣器采取 3 煤的 19 個(gè)瓦斯煤樣化驗(yàn)結(jié)果：從瓦斯含量看， CH4 平均含量小于 1cm3/g。 據(jù) 1990～ 1998 年 鄰礦東灘 礦井歷年瓦斯鑒定成果：全礦井瓦斯相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為 ，采區(qū)最大相對(duì)涌出量為 m3/t；山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 礦井 CO2 相對(duì)涌出量為 ，絕對(duì)涌出量為 ，采區(qū)最大相對(duì)涌出量為 ， 估該 礦井瓦斯等級(jí)可以定級(jí)為低瓦斯礦井。 水文地質(zhì)特征 帶區(qū)內(nèi)影響 3 煤的主要充水水源為 3 煤頂板砂巖水。 3 煤頂板砂巖水為裂隙承壓水層，富水不均一，主要受構(gòu)造裂隙發(fā)育及巖性控制，以靜儲(chǔ)量為主，易于疏干，預(yù)計(jì)正常涌水量為 。據(jù) 東灘 礦井地質(zhì)資料，井田最大涌水量為 713 m3/h，正常涌水量為 249 m3/h。 煤塵的 爆炸性和自燃發(fā)火危險(xiǎn)性 據(jù)礦井資料分析： 3 煤可燃基揮發(fā)分產(chǎn)率 Vdaf 在 35％以上，煤塵的爆炸性指數(shù)在38％以上，煤塵有爆炸性危險(xiǎn)。 3 煤有自然發(fā)火的傾向，屬二類自燃，發(fā)火期一般為 3～6 個(gè)月，最短發(fā)火期為 18 天，本礦井煤的自燃發(fā)火等級(jí)為 1～ 2 級(jí)，即容易自燃發(fā)火至自燃發(fā)火。 地質(zhì)構(gòu)造 帶區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造以斷層為主，受其影響，煤層裂隙發(fā)育。 地表特征 帶區(qū)對(duì) 應(yīng)的地表沒有村莊、湖泊、鐵路及高壓線。 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱的要求，只對(duì)首采帶區(qū)進(jìn)行詳細(xì) 設(shè)計(jì)。為了減少初期工程量及初期投資，使礦井盡快投產(chǎn)，首先開采井田中央井筒附近的帶區(qū)。 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 首采帶區(qū)概況 首采帶區(qū)為西一帶區(qū)，位于 津鋪 鐵路以西塊段，靠近工業(yè)廣場(chǎng)。帶區(qū)走向長(zhǎng)度為1250m，傾斜長(zhǎng)度 在 1500— 3100m左右 。 同時(shí)由經(jīng)驗(yàn)可知綜放工作面的長(zhǎng)度一般不小于 800 m～1000 m 可知開條帶的推進(jìn)長(zhǎng)度是合理的。 帶區(qū)內(nèi)劃分為 5 個(gè)傾斜分帶，組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)。根據(jù)興隆莊 礦現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，各分帶之間留設(shè) 3m窄小煤柱，采用沿空掘巷的方法掘進(jìn)回采巷道。 采煤方法及工作面長(zhǎng)度的確定 帶區(qū)內(nèi) 3 煤平均 厚度 ，煤質(zhì)中硬，煤層內(nèi)裂隙發(fā)育，煤層傾角平緩，適宜采用綜采放頂煤采煤法。因此，設(shè)計(jì)的采煤方法為傾斜長(zhǎng)壁一次采全高綜采放頂煤采煤法。 根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：綜采面長(zhǎng)度一般不小于 150m。結(jié)合本礦井的實(shí)際情況，確定綜放工作面的長(zhǎng)度為 230m 由于西二帶區(qū)與西三帶區(qū)之間有一條天然的大斷層為界，為了在布置工作面時(shí)避免斷層的影響，同時(shí)考慮到少留三角煤，將分帶大致平行于斷層走向布置，這樣分帶的推進(jìn)長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，最長(zhǎng)可達(dá) 3300m，但是選擇大功率和長(zhǎng)距離的設(shè)備完全可以滿足要求。 另外考慮到通風(fēng)等環(huán)節(jié)，需要開中切眼 。 巷道布置 帶區(qū)巷道布置 在西翼軌道大巷南側(cè)、運(yùn)輸大巷 西 側(cè)各 75m處設(shè)停采線。首采帶區(qū)由 5 個(gè)傾斜分帶聯(lián)合布置。在軌道大巷一側(cè)掘帶區(qū)車場(chǎng)與帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷溝通；在運(yùn)輸大巷一側(cè)掘帶區(qū)回風(fēng)斜巷與帶區(qū)煤層運(yùn)煤平巷貫通。帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷和帶區(qū)煤層運(yùn)煤平巷與各分帶運(yùn)輸斜巷和分帶軌道斜巷聯(lián)通（具體見帶區(qū)巷道布置圖）。 工作面巷道布置 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 首采工作面開切眼、分帶軌道斜巷和分帶運(yùn)輸斜巷均沿 3 煤底板布置在煤層中，兩分帶斜巷相互平行且與切眼垂直（具體見帶區(qū)巷道布置圖）。 工作面接替順序 根據(jù)興隆莊 煤礦煤層的賦存條件，適宜建設(shè)高產(chǎn)高效礦井，因此本 設(shè)計(jì)采用一礦一面達(dá)產(chǎn) 。 帶區(qū)內(nèi)工作面之間的接替，從西到東依次投入生產(chǎn) 。 帶區(qū)通風(fēng) 通風(fēng)線路 （新鮮風(fēng)流）副井 ?井底車場(chǎng) ?軌道大巷 ?帶區(qū)車場(chǎng) ?帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷 ?分帶軌道斜巷 ?綜放工作面 ?分帶運(yùn)輸斜巷 ?帶區(qū)煤層運(yùn)煤斜巷 ?帶區(qū)回風(fēng)斜巷 ?運(yùn)輸大巷 ?西翼總回風(fēng)巷 ?西風(fēng)井 ?地面 通風(fēng)設(shè)施 帶區(qū)內(nèi)主要通風(fēng) 見通風(fēng)示意圖 帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 運(yùn)煤系統(tǒng) 綜放工作面→分 帶運(yùn)輸斜巷→帶區(qū)煤層運(yùn)煤平巷→帶區(qū)煤倉(cāng)→西翼運(yùn)輸大巷→井底煤倉(cāng)→主井→地面 輔助運(yùn)輸系統(tǒng) （ 1）分帶軌道斜巷側(cè) 地面 ?副井 ?井底車場(chǎng) ?西翼軌道大巷 ?帶區(qū)車場(chǎng) ?帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷 ?分帶軌道斜巷 （ 2）分帶運(yùn)輸斜巷側(cè) 地面 ?副井 ?井底車場(chǎng) ?西翼軌道大巷 ?帶區(qū)車場(chǎng) ?帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷 ?分山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 帶運(yùn)輸斜巷 運(yùn)矸系統(tǒng) 巖石掘進(jìn)工作面→小礦車→軌道大巷→井底車場(chǎng)→副井→地面 行人 地面 ?副井 ?井底車場(chǎng) ?西翼軌道大巷 ?帶區(qū)車場(chǎng) ?帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷 ?各個(gè)工作地點(diǎn) 供電系統(tǒng) 高壓電纜由井底中央變電所經(jīng)軌道大巷至帶區(qū)變電所，降壓后由低壓電纜分別送到回采和掘進(jìn)工作面附近的配電站，以及膠帶運(yùn)輸機(jī)和絞車房等用電地點(diǎn)。 供水系統(tǒng) 采掘工作面和運(yùn)輸機(jī)巷及運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)所需要的防塵噴霧用水，由副井的供水管下井，然后送至各個(gè)用水地點(diǎn)。 巷道掘進(jìn)方法 帶 區(qū)內(nèi)巷道主要有三種：巖巷、煤巷和半煤巖巷。掘進(jìn)帶區(qū)車場(chǎng)時(shí)，采用鉆爆法施工，掛腰線掘進(jìn)；掘進(jìn)煤巷和半煤巖巷時(shí)，采用配套綜掘設(shè)備進(jìn)行落、裝煤巖，通過橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī)運(yùn)輸煤巖。分帶軌道斜巷和分帶運(yùn)輸斜巷均為沿空掘巷。 本設(shè)計(jì)所選用的配套綜掘設(shè)備主要為： AM― 50 型掘進(jìn)機(jī)， QZP― 160A 型轉(zhuǎn)載機(jī)，SSJ800/2179。 40I型可伸縮膠帶輸送機(jī)。各設(shè)備技術(shù)特征見表 5— 表 5— 3。 表 5— 2 綜掘設(shè)備技術(shù)特征表（一） 掘進(jìn)機(jī) 轉(zhuǎn)載機(jī) 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 型號(hào) AM― 50 型號(hào) QZP― 160A 生產(chǎn)能力（ m3/h） 100 輸送能力（ t/h） 160 掘進(jìn)斷面積（ m2） 6～ 輸送長(zhǎng)度（ m） 16 切割高度（ m） 4 帶速（ m/s） 切割硬度系數(shù) f ≤ 7 輸送帶 類型 橡膠阻燃帶 適應(yīng)坡度（176。） 177。 寬度 (mm) 650 質(zhì)量（ t） 驅(qū)動(dòng)滾筒 直徑（ mm） 400 截割部 切割頭型式 橫軸式 型號(hào) BYD75— 160—6540 電動(dòng)機(jī)功率(kW) 100 功率 (kW) 轉(zhuǎn)速（ r/min） 電壓（ V） 380/660 截齒類型 鎬形齒 數(shù)量 1 裝運(yùn)部 刮板機(jī)速度(m/s) 托輥直徑 (mm) 89 鏟板寬度(m) （可選 2 或 3） 機(jī)頭可轉(zhuǎn)角度 水平 30176。，上下15176。 行走部 電機(jī)功率(kW) 15179。 2 與掘進(jìn)機(jī)搭接形式 鉸支座 行走速度(m/s) 搭接行程（ m） 電氣系統(tǒng) 電機(jī)總功率(kW) 174 質(zhì)量（ t） 電壓（ V） 660 外形尺寸 (長(zhǎng) 179。寬179。高 mm) 17500179。 922179。 654 制造廠家 淮南煤機(jī) 廠 制造廠家 淮南煤機(jī)廠一分廠 表 5— 3 綜掘設(shè)備技術(shù)特征表（二） 可伸縮帶式輸送機(jī) 型號(hào) SSJ800/2179。40I 輸送 帶 類型 阻燃那輸送帶 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 輸送能力（ t/h） 250 寬度 (mm) 800 輸送長(zhǎng)度 (m) 1000 機(jī)頭外形尺寸 (長(zhǎng) 179。寬179。高 mm) 5710179。 1961179。 142 帶速 (m/s) 2 機(jī)尾外形尺寸 (長(zhǎng) 179。寬179。高 mm) 16292179。 1394179。655 傳動(dòng)滾筒直徑(mm) 500 質(zhì)量（ t） 托輥直徑 (mm) 108 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) JDSB— 40 貯帶長(zhǎng)度 (m) 100 功率 (kW) 40 機(jī)尾搭接長(zhǎng)度 (m) 12 電壓（ V） 380/660 機(jī)尾搭接處軌距(mm) 1100 制造廠家 淮南煤機(jī)廠 帶區(qū)的生產(chǎn)能力和帶區(qū)采出率 帶區(qū)采出率 根據(jù)興隆莊 礦現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，綜放工作面的采出率一般為 80%左右。因此，本設(shè)計(jì)綜放工作面的采出率為 。 帶區(qū)可采儲(chǔ)量為： Zdk=(1510+1725+1931+2179+2595) 179。 235 179。 179。 179。 176。 = 萬(wàn) t 帶區(qū)的回采率為： C=dgdkZZ = = 符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。 帶區(qū)生產(chǎn)能力 一個(gè)綜放工作面產(chǎn)量： A0=LV0Mγ C0 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 式中 L—— 采煤工作面長(zhǎng)度， L=235m； V0—— 工作面推進(jìn)度， V0=179。 6179。 300=1440m/a； 其中， ， 6 為每天進(jìn)刀數(shù)， 300 為年工作日數(shù)。 M—— 采高， M= m； γ —— 煤的容重，γ = t/m3； C0—— 采煤工作面采出率， C0=。 帶入數(shù)據(jù)，可得： A0=LV0Mγ C0 =235179。 1440179。 179。 179。 = 萬(wàn) t 帶區(qū)生產(chǎn)能力為： AB=k1k2??ni A1 0 式中 n—— 同時(shí)生產(chǎn)的工作面 數(shù)， n=1； k1—— 帶區(qū)掘進(jìn)出煤系數(shù)，取 k1=； k2—— 工作面之間出煤影響系數(shù)， n=1 時(shí)， k2＝ 1。 則 AB=k1k2??ni A1 0 ＝ 179。 1179。 ＝ 萬(wàn) t 240 萬(wàn) t 通過計(jì)算，帶區(qū)的生產(chǎn)能力達(dá)到礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 各環(huán)節(jié)通過能力的驗(yàn)算見第六章。 帶區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 確定帶區(qū)車場(chǎng)的形式、線路布置和調(diào)車方式 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) 帶 區(qū)車場(chǎng)的形式和線路布置 本設(shè)計(jì)帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷通過帶區(qū)下部車場(chǎng)與軌道大巷相連接，除了帶區(qū)下部車場(chǎng)，帶區(qū)內(nèi)沒有其它車場(chǎng)。 帶區(qū)下部車場(chǎng)采用順向平車場(chǎng)（如圖 5— 3），通過提升絞車提升；絞車房獨(dú)立通風(fēng)，并設(shè)置風(fēng)窗調(diào)節(jié)風(fēng)量；分帶軌道斜巷內(nèi)采用無(wú)極繩絞車牽引礦車進(jìn)行輔助運(yùn)輸。 5 絞車房回風(fēng)道4 絞車房3 帶區(qū)車場(chǎng)2 運(yùn)輸大巷1 軌道大巷平面圖剖面圖541345 31(2)2 圖 5— 3 帶區(qū)下部車場(chǎng)型式圖 在圖 5— 4 中， 各參數(shù)意義如下： Lu—— 安全過卷距離，取 Lu＝ 15m； Lp—— 帶區(qū)車場(chǎng)上部停車線長(zhǎng)度， Lp＝ ； Lp=n179。 Lm+Lhm 式中 n—— 一鉤礦車數(shù)，取 n=8； Lm—— 礦車的長(zhǎng)度， Lm＝ ； Lhm—— 富裕長(zhǎng)度， Lhm＝ 2m。 Lp=n179。 Lm+Lhm=8179。 +2=。 Lp? —— 帶區(qū)車場(chǎng)下部停車線長(zhǎng)度， Lp?＝ Lp=； L—— 斜坡水平投影長(zhǎng)度， L=12179。 sin200179。 2+[－ 12179。 (1－ cos200)179。 2]/tan200 = R—— 豎曲線半徑，因所選軌道軌距為 600mm，則取 R=12m； 山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 頁(yè) k—— 變坡點(diǎn)。 巷道名稱3 帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷2 帶區(qū)車場(chǎng)1 軌道大巷L(fēng)kLp 39。020RRLu+L pk123RRRRLp39。LLpLu平面圖剖面圖圖 5—4 帶區(qū)下部車場(chǎng)