【導(dǎo)讀】金投入到了煤礦的建設(shè)和生產(chǎn)中。本設(shè)計(jì)就是在這樣的的前提下對(duì)。分析，計(jì)算后撰寫的。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。田內(nèi)煤層賦存比較穩(wěn)定，煤層平均傾斜角度為20°，平均煤厚，二氧化碳含量相對(duì)不高，涌水量也不大。根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)資料情況。井設(shè)計(jì)采用立井兩水平的開拓方式，綜合機(jī)械化放頂煤回采工藝，走向長(zhǎng)壁采煤法，用全部跨落法處理采空區(qū)。和礦井通風(fēng)等各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備選型計(jì)算。技術(shù)措施和環(huán)境保護(hù)提出要求，完成整個(gè)礦井的初步設(shè)計(jì)。礦、三礦相鄰，隸屬鶴壁市鹿樓和石林鄉(xiāng)。東經(jīng)為114°10′37″～。114°13′28″，北緯35°52′49″～35°58′23″。

　　

【正文】 mm。 B、線路彎角為 45176。己知：道岔 DK624515， a=3258， b=4142，α =11025’ 16”， R=15000mm，β =45176。 查表得： m＝ 10038mm， n＝ 6953mm， H＝ 4916mm， T＝ 4526mm，Kp＝ 8791mm 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 47 基本軌起點(diǎn) 圖 344 單開道岔非平行線路連接 e、單開平行道岔線路連接計(jì)算 已知： DX624515， a=3258mm， b=4142mm，α =11025’ 16”， R=15000mm， S=1600mm 查表得： B=7373mm， m=8205mm， n=6589mm， C=2438mm，D=10760,L=12678mm 單開道岔平行線路聯(lián)接 基 本 軌 起 點(diǎn) s b m n c T a L B 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 48 圖 345 單開道岔平行連接圖 f、對(duì)稱道岔連接計(jì)算 已知： DC624312， a=2046mm， b=2736mm，α =18055’ 30”，R=120xxmm， KP=1982mm， S=1600mm。 查表知： C=1099m ， n=3873mm， L=7857mm， D=6162mm。 基本軌起點(diǎn)東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 49 圖 346 對(duì)稱道岔連接計(jì)算 本設(shè)計(jì)礦井煤直接從采區(qū)通過(guò)膠帶輸送機(jī)運(yùn)送到井底煤倉(cāng)， 車場(chǎng)的通過(guò)能力只與膠帶輸送機(jī)的技術(shù)特征有關(guān)，因此無(wú)需計(jì)算井底車場(chǎng)的通過(guò)能力。 確定井底車場(chǎng)主要巷道斷面及硐室位置 a、巷道斷面形狀選擇 井底車場(chǎng)巷道服務(wù)年限長(zhǎng)，要求將井底車場(chǎng)巷道布置在穩(wěn)定的巖層中，因此，一般井底車場(chǎng)巷道采用拱形斷面。 b、巷道支護(hù)方式 井底車場(chǎng)巷道一般多采用噴射混凝土支護(hù)。 c、巷道斷面尺寸的確定 巷道斷面的尺寸要符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面，必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)、設(shè)備安裝、檢修和施工的需要。因此，巷道斷面尺寸主要取決于巷道的用途；存放或通過(guò)它的機(jī)械、器材或運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量 與規(guī)格；人行道寬度與各種安全間隙以及通過(guò)巷道的風(fēng)量等。 皮帶運(yùn)輸大巷斷面為半圓拱形，錨噴支護(hù)，巷道凈斷面積為 。 軌道運(yùn)輸大巷為雙軌道，形狀為半圓拱形，錨噴支護(hù)。凈斷面東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 50 積為 a、中央變電所硐室 硐室位置：中央變電所硐室是全礦井的電力總配電站，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和井底車場(chǎng)連接的附近。 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 允許也開采用錨噴支護(hù)。 硐室必須設(shè)置易關(guān)閉的既防水有防火的密閉門，門內(nèi)可設(shè)向外開的鐵柵門，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)。 變電所的地面標(biāo)高應(yīng)比位于副井重車線側(cè)的硐室通道與車場(chǎng)巷連點(diǎn)處的標(biāo)高高 。 硐室不應(yīng)有滴水現(xiàn)象，電纜鉤應(yīng)設(shè)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，如配備滅火設(shè)備和充足的沙箱。為此，在硐室設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，應(yīng)留出相應(yīng)的位置。 b、中央水泵房硐室 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。水泵房硐室 位置的選擇應(yīng)考慮以下因素： 管線敷設(shè)最短，不僅節(jié)約管線電纜，而且管道阻力和電壓降最小。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 51 一旦井下發(fā)生水患；人員，設(shè)備便于撤出，或便于下放排水設(shè)備，增加排水能力，迅速排除事故，恢復(fù)生產(chǎn)。 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(chǎng)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。 c、硐室支護(hù)與特殊要求： 出口水泵房硐室必須采用不燃性材料支護(hù)，如砌料或混凝土碹，在堅(jiān)固巖層中也可用錨噴支護(hù)，但不得淋水。 出口通道處需設(shè)向外開啟的即又能防水 ，又能防火的密閉門，從硐室出口密閉門 5m 內(nèi)的巷道，應(yīng)砌碹或采用其它不燃性材料支護(hù)。 泵房硐室的地平應(yīng)高于通道與車場(chǎng)連接處底板 ，設(shè)有流水坡；以防硐室積水。 水泵工作的總能力應(yīng)滿足 20h 內(nèi)排出礦井 24h 的正常涌水量。 d、井底水倉(cāng) （ 1). 水倉(cāng)的容量與數(shù)量 水倉(cāng)的 容量是按礦井正常涌水量計(jì)算的?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)?shù)V井正常涌水量。同時(shí)，主要水倉(cāng)的有效容積不得小于 4h的礦井正常涌水量；礦井主要水倉(cāng)必須含有主倉(cāng)和副倉(cāng)。當(dāng)一個(gè)水倉(cāng)清理時(shí)，另一個(gè)水倉(cāng)能正常使用，特殊情況應(yīng)當(dāng)多設(shè)水倉(cāng)。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 52 據(jù)上述可知，本礦正常 涌水量為 138m3/h，且最大涌水量為 230 m3/h 都小于 1000 m3/h。 故其容積： V=8Q=138 8=1104 m3 式中： V――水倉(cāng)容積。 m3 Q――礦井正常涌水量， m3/h 設(shè)有內(nèi)外水倉(cāng)，主水倉(cāng)的容積為 1104 m3，若用凈斷面為 的半圓拱形斷面，那么主水倉(cāng)的長(zhǎng)度為： L=1104/=130m （ 2). 水倉(cāng)的支護(hù)形式和特殊要求 本礦井水倉(cāng)斷面為半圓拱形，用混凝土砌碹，考慮到支架間隙可儲(chǔ)水，水倉(cāng)凈斷面應(yīng)乘以 的系數(shù)。為使淤泥易于沉淀和清理，水倉(cāng)向配水倉(cāng)方向設(shè)立反坡。 其坡度常為 1‰～ 2‰，在水倉(cāng)最低點(diǎn)清理斜巷底部附近應(yīng)設(shè)積水窩，在清理水倉(cāng)時(shí)能將積水排出，以方便清理工作。 e、火藥庫(kù)硐室 火藥庫(kù)的布置必須符合下列規(guī)定：井下火藥庫(kù)的庫(kù)房距井筒，井底車場(chǎng)，主要硐室，以及距損壞后能影響全礦或大部分采區(qū)通風(fēng)的風(fēng)門的直線距離，硐室式不得小于 100m，壁槽式不得小于 20m；庫(kù)房距地面或上下巷道的距離；硐室式不得小于 30m，壁槽式不得小于 15m。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 53 規(guī)程規(guī)定：井下火藥庫(kù)必須砌碹或用不燃性材料支護(hù)；火藥庫(kù)出口兩旁的巷道，也要砌碹或用不燃性材料支護(hù)，長(zhǎng)度各不得小于5m?；鹚帋?kù)的出口處，還必須 設(shè)置向外開的防火鐵門。 據(jù)上所述，火藥庫(kù)應(yīng)設(shè)在運(yùn)輸大巷的盡頭。 開采順序及采區(qū)、采煤工作面的配置 本井田煤層為緩傾斜煤層，井田劃分為兩個(gè)階段，單水平開采，每個(gè)階段分為若干個(gè)帶區(qū)。本井田煤層平均厚度為 ，采用走向長(zhǎng)臂采煤法開采。采煤方法為綜采開采。采區(qū)的開采順序采用后退式，即從井田兩翼向中央開采。具體情況參照井田開拓系統(tǒng)平面圖。 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 371 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 及以下 1～ 2 因?yàn)樵O(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量為 120Mt/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)。 a、礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量的回采工作面?zhèn)€數(shù) 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 54 確定達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)工作面總線長(zhǎng)： ? ??? ?? 3KLm xAB ? 式中： B—— 采煤工作面總線長(zhǎng)， m； A—— 礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量， t/a； x —— 回采出煤率，可取 ； ∑ m—— 同采煤層總厚度 ， m； γ —— 煤層容重， t/m3； K3—— 工作面采出率， 97%、 95%、 93%； L—— 年推進(jìn)度 , L=330 n Iф；其中： 330—— 礦井年工作日， d； n—— 日循環(huán)數(shù)， 3個(gè)； I—— 循環(huán)進(jìn)度， ； ф —— 正規(guī)循環(huán)系數(shù)，ф =～ 1 。 L=330 3 =713m 2 0 0 0 0 0 ???? ??B m b、 確定同采工作面?zhèn)€數(shù) lnBN ?? 式中： N—— 同采工作面數(shù)，個(gè)； B—— 工作面總線長(zhǎng)， m； n—— 同采煤層數(shù) (或分層數(shù) )； 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 55 l—— 回采工作面長(zhǎng)度， m N=確定為一個(gè)同采工作面，工作面長(zhǎng)度為 170m。 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(guò)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 根據(jù)所配置同采工作面的具體條件，驗(yàn)算投產(chǎn)初期 礦井年產(chǎn)量，驗(yàn)算公式如下： iiini ii KlImA ????? ??1n 式中： nA —— 礦井同采工作面產(chǎn)量總和， Mt； im —— 第 i號(hào)工作面采高， m； iI —— 第 i號(hào)工作面長(zhǎng)， m； il —— 第 i號(hào)工作面年推進(jìn)度， m/a； i? —— 第 i號(hào)工作面煤的容重， t/m3； 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 56 n —— 同采工作面數(shù)； ??????A 掘進(jìn)出煤量為： A 掘 =A = =7t 實(shí)際產(chǎn)煤為 A+A 掘 ＝ +7 ＝ 計(jì)算結(jié)果 An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(guò) 。 因此進(jìn)行驗(yàn)算有 ＝ 故符合設(shè)計(jì)要求。 井巷工程量和建井工期 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。采用普通法施工。 設(shè)計(jì)中的巷道有：井 底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)石門、采區(qū)運(yùn)輸上山、采區(qū)軌道上山、工作面區(qū)段運(yùn)輸巷、軌道巷、工作面開切眼 ,斷面均按通過(guò)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 381） 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 57 表 381 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 500 半煤巖 350 風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī) 巖 120 液壓鉆車作業(yè)線 巖 200 鉆爆法 煤 300 半煤巖 200 本設(shè)計(jì)中巷道有：主井，副井，風(fēng)井，井底車場(chǎng)，運(yùn)輸大巷，井巷工程量見表 382 表 382 礦井達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量時(shí)的井巷工作量表 序號(hào) 巷道名稱 斷面形狀 支護(hù)材料 巷道斷面 (m2) 長(zhǎng)度(m) 工程量（ m3） 凈 掘 凈容積 掘進(jìn)體積 一 開拓巷道 1 主井 圓形 鋼筋混凝土 430 7600 2 副井 圓形 鋼筋混凝土 450 9951 13248 3 風(fēng)井 圓形 鋼筋混凝土 157 4275 4 井底車場(chǎng)及硐室 半圓拱 錨噴 850 13430 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 58 5 皮帶運(yùn)輸大巷 半圓拱 錨噴 1135 17272 19312 6 軌道大巷 半圓拱 錨噴 1135 21488 23868 二 準(zhǔn)備巷道 1 絞車房 矩形 錨噴 13 928 1040 2 運(yùn)輸上山 半圓拱 錨噴 980 3 軌道上山 半圓拱 錨噴 952 4 煤倉(cāng) 圓形 混凝土 30 588 738 三 開采巷道 1 區(qū)段運(yùn)輸巷 梯形 工字鋼 1001 2 區(qū)段回風(fēng)巷 梯形 工字鋼 1001 3 開切眼 梯形 液壓支架 15 18 170 2700 3240 表 383 井巷施工進(jìn)度表 序號(hào) 巷道名稱 時(shí)間（月） 1 準(zhǔn)備期 2 主井 3 副井 9 4 風(fēng)井 5 井底車場(chǎng)及硐室 7 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 59 6 皮帶運(yùn)輸 大巷 7 軌道大巷 8 絞車房 8 進(jìn)風(fēng)行人斜巷 10 采區(qū)煤倉(cāng) 11 運(yùn)輸上山 12 軌道上山 13 區(qū)段運(yùn)輸平巷 2 14 區(qū)段回風(fēng)平巷 2 15 開切眼 合計(jì) （月） 由施工進(jìn)度表可知，三個(gè)施工隊(duì)同時(shí)施工，施工過(guò)程中如無(wú)重大地質(zhì)問(wèn)題，沒影響施工的正常進(jìn)行，理論計(jì)算經(jīng)過(guò) 21 個(gè)月可達(dá)。東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 60 4 采煤方法 采煤方法的選擇 為了選擇合理的采煤方法，必須詳細(xì)研究煤層的賦存條件和地質(zhì)特征，并考慮實(shí)習(xí)礦井實(shí)際使用 經(jīng)驗(yàn)。影響采煤方法選擇的主要因素有：煤層傾角，涌水量，瓦斯涌出量，煤層的厚度，層數(shù)，硬度，煤層頂?shù)装宓膸r性