【導讀】，煤層厚度～，平均，煤層厚度變化小。設(shè)計儲量為萬噸，設(shè)計井型年產(chǎn)120萬噸，服務年限為41年。下山巷道貫通全礦井。采用走向長壁采煤法，綜合機械化開采。采工作面，選用MG200/500—QWD型采煤機。由型號為型號為SSJ1200/2³200. 井底車場，由箕斗提升至地面。礦井通風采用中央邊界式通風方式，抽出式通風。方法，掘進面采用局扇通風，礦井總風量為110m/s。井下多級水泵揚水排水配。合自然排水的排水方式。地下涌水經(jīng)處理后供給井下用水，其余排到地面。的環(huán)境保護及職業(yè)與安全衛(wèi)生也是現(xiàn)代礦井所要求的重點工作之一。設(shè)計完成說明書85頁，圖紙9張。

　　

【正文】 區(qū)段 運行狀況 運 行 距 離（ m） 運 行 速 度（ m/s） 運行時間（ s） Ⅰ 牽引列車 Ⅱ 牽引列車 Ⅲ 牽引列車 Ⅵ 牽引列車 80 頂列車 80 Ⅶ 頂列車、煤車與矸石車摘鉤 22 + 牽引列車 22 Ⅶ 牽引列車、摘鉤 + Ⅲ 機車過道岔、掉頭 + Ⅵ 機車過道岔、運行 + 頂列車、過道岔 Ⅷ 頂 列車 機車轉(zhuǎn)向、運行 + Ⅵ 機車運行 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書 26 調(diào)度圖表底卸式列車運行線煤矸混合列車運行線時間（分）ⅩⅪⅧⅦⅥⅤⅣⅢⅡⅠ區(qū) 段Ⅲ 機車運行 Ⅱ 機車運行 Ⅰ 機車過道岔 + Ⅴ 機車運行 Ⅸ 機車運行、掛空車 + 牽引空車 Ⅴ 牽引空車 轉(zhuǎn)向、頂空車 + Ⅹ 頂空車、掛空車或材料車 + 牽引空車 Ⅴ 牽引空車出車場 + 計 每一循環(huán)進入井底車場得列車數(shù)比 每一調(diào)度循環(huán)進入井底車場得列車數(shù)比可用兩種方法計算： ⑴按運量和凈載重計算 礦井日產(chǎn)煤 2021t；矸石量占 20％，日運量 400t；掘進煤占 5％，日運量矸 100t； 3t底卸式列車日運量占 95％，為 1900t；每日 3t 底卸式列車數(shù)＝ 1900/（ 3179。 17）＝ 列；每日 1t 煤矸混合列車數(shù)＝（ 100+400） /（ 9179。 1+19179。 ）＝ 列； 列車數(shù)比＝ ＝ 3/1。 ⑵按運量比和凈載重計算 列車數(shù)比＝3 9 1 19 180。+??＝ 3/1 每一調(diào)度循環(huán)時間＝ +++ ＝ 列車進入井底車場的平均時間間隔＝ ＝ 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書 27 列車在井底車場平均運行時間＝（ 3179。 +） /4 ＝ 605s ＝ 10min 通過能力計算 調(diào)度圖表底卸式列車運行線煤矸混合列車運行線時間（分）ⅩⅪⅧⅦⅥⅤⅣⅢⅡⅠ區(qū) 段內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書 28 5a2 .5 2 m aN 1 01 .1 5 ( 1 K ) t2 .5 2 1 7 31 .1 5 ( 1 2 0 5 .9 21 5 7 3 1 4 9 t/ a1 5 7 w t=?+創(chuàng)=??％ ）＝＝ 通過能力富裕系數(shù)＝ 157/60＝ 滿足設(shè)計規(guī)范要求。 坡度計算 如前所述，本車場采用后進車、前出車的方式；底卸式 礦車的列車卸載站與翻車機硐室聯(lián)合布置；翻車機硐室設(shè)鏈式推車機，副井進車線設(shè)繩式推車機；主井空車線和副井出車線均設(shè)較長的自動滑行段，并在 9 點開始設(shè)合股道岔。 為使主井兩股空車線在 12 點會合，翻車機軌面高出卸載站軌面 295mm，翻車機前設(shè)2‰上坡。 因受主排水泵吸水高度的影響，將水倉入口設(shè)在車場外主石門內(nèi)。 本車場以停在車場內(nèi)的副井罐籠軌面標高為177。 0 進行標高閉合計算。 空車從搖臺出車以 24‰的下坡滑過對稱道岔，到基本軌起點末速度為 。 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、安裝維護方便和便于提供新鮮風流等目的，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，應滿足有關(guān)規(guī)定的要求，不得違反有關(guān)規(guī)程。 ⑵支護形式和特殊要求 變電所必須采用不燃性材料支護，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。 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)的巷道應砌碹或用其它不燃性材料支護。 變電所的地 坪，應比副井重車線側(cè)的硐室通道與車場巷連接點處的標高高出 。 硐室不應有滴水現(xiàn)象，電纜溝應設(shè)置一定坡度以便將積水隨時排出室外。 中央變電所應根據(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，為此在硐室內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書 29 設(shè)計尺寸時，應留出相應的位置。 中央水泵房硐室 ⑴水泵房硐室是井下主要硐室之一，能否正常安全運行關(guān)系重大，故水泵房硐室位置的選擇應考慮以下因素： 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，同時便于下放排水設(shè)備，增加排水能力，迅速排 除事故恢復生產(chǎn)。 ③具有良好的通風條件。 根據(jù)以上要求，硐室位置應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硐室支護與特殊要求 ①中央水泵房硐室必須采用不燃性材料支護，如砌料石或混凝土碹，在堅固的巖層中也可采用錨噴支護，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)的巷道應砌碹或用其它不燃性材料支護。 ③泵房硐室的地坪應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能滿足 20 小時內(nèi)排出框架 24 小時的正常用水量。 水倉容量與數(shù)量 水倉是按礦井正常涌水量計算的，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，當?shù)V井正常涌水量在 1000立方米 /小時以下，主要水倉有效容積能容納 8 小時的正常涌水量。同時主要水倉必須含有主倉和副倉。 據(jù)以上可知，本設(shè)計礦井正常涌水量為 200 立方米 /小時，小于 1000 立方米 /小時。故其容量 V=Q179。 式中： V—— 水倉容積，立方米； Q—— 礦井正常涌水量，立方米 /小時； 由此： V=179。 200=1600 立方米 設(shè)定設(shè)有主副水倉，每個水 倉承擔一半涌水量，則有 1600/2=800 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=800247。 10=80m 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書 30 水倉的支護形式和特殊要求 本設(shè)計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‰。在水倉最低點即清理斜巷地不應設(shè)積水窩，再清理水倉時能將積水排出，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、電機車房和電機車修理間、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 兩水平上山采區(qū)均采用前進式的開采方式，即上山采區(qū)采用仰斜開采 。 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)能力應根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、機械化程度和采取內(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)個數(shù)一般按表 規(guī)定： 表 451 礦井同時生產(chǎn)的采區(qū)個數(shù) 礦井設(shè)計 生產(chǎn)能力（ Mt/a） 采區(qū)個數(shù) ～ 3～ 4 ～ 2～ 3 及以下 1～ 2 因為設(shè)計礦井年產(chǎn)量為 90Mt/a,因此，本礦井生產(chǎn)采區(qū)為一個，保證年產(chǎn)量的工作面為一個。 礦井達到設(shè)計產(chǎn)量的回采工作面?zhèn)€數(shù) ⑴確定達到設(shè)計產(chǎn)量時工作面總線長： 3mAXB LK?? ? 式 中： 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書 31 B—回采工作面總線長 , m； A—礦井設(shè)計年產(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—年推進度， L＝ 330nIФ； 其中： 330—礦井年工作日，天； n—日循環(huán)數(shù)； I— 循環(huán)進度， m； Ф —正規(guī)循環(huán)系數(shù)，Ф＝ ～ 1； 由此： L＝ 3006 ＝ 9 0 0 . 9 1 4 4 m4 . 1 0 1 . 3 5 1 0 6 9 . 2 0 . 9 5B ??? ? ? ? ＝ 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； 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 : 1N ?144 1＝ ＝ 個190 帶區(qū)工作面配置 采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)目應根據(jù)煤層賦存特征，所確定的回采工藝等確定，同時還應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)同時生產(chǎn)的綜采工作面內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書 32 宜為一個面；普采工作面宜為兩個面，不應超過三個面。因此，在滿足礦井服務年限的條件下，由于帶區(qū)內(nèi)同采工作面為 1 個，所以帶區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面為 1 個。 礦井產(chǎn)量的驗算 ： ?? ????? 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 ＝ 1501 ＝ 計 算結(jié)果 nA 加上全礦井掘進煤之和應大于礦井設(shè)計產(chǎn)量 A，但不宜超過 。 全礦井掘進煤 掘A ＝ nA ＝ ＝ 實際產(chǎn)煤為 nA + 掘A ＝ + ＝ 因此進行驗算有 ＝ 故符合設(shè)計要求。 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 運煤系統(tǒng)：回采工作面 運輸順槽 運輸上山 采區(qū)煤倉 階段運輸大巷 運料系統(tǒng)：階段運輸大巷 采區(qū)下部車場 軌道上山 （采區(qū)中部車場）內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書 33 回風順槽 回采工作面 排矸系統(tǒng)：回采工作面 回風順槽 （采區(qū)中部車場） 軌道上山 采區(qū)下部車場 階段運輸大巷 通風系統(tǒng)：階段運輸大巷 軌道上山 采區(qū)中部車場 運輸順槽 回采工作面 回風順槽 回風石門 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書 34 第五章 采礦方法 采煤方法的選擇原則 根據(jù)本井田的開采技術(shù)條件和國內(nèi)外目前厚煤層采煤技術(shù)的現(xiàn)狀，選擇采煤方法主要考慮了以下原則： （ 1）與煤層賦存條件相適應，有利于提高工作面單產(chǎn)和礦井的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)，實現(xiàn)礦井生產(chǎn)的高度集中化，以達到礦井高產(chǎn)高效的目的。 （ 2）依靠科技進步，采用國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，大力提高采煤機械化水平。 （ 3）簡化采煤工藝，減少運輸環(huán)節(jié)，降低巷道掘進率。 （ 4）保證礦井安全生產(chǎn)，有效地防止煤層自然發(fā)火和其它災害，為工人創(chuàng)造 舒適的井下工作環(huán)境。 （ 5）提高資源回收率，減少資源損失。 采煤方法的初選 9煤層平均可采厚度為 ，煤層傾角在 14176。左右，煤層走向中央有一個 14m 斷層，同時屬于低瓦斯礦井， 一采區(qū)右翼 推進長度 1410m，工作面長度 190m。 井田內(nèi)煤層結(jié)構(gòu)、賦存穩(wěn)定，水文地質(zhì)條件簡單，頂?shù)装寰鶠樯百|(zhì)巖或粘土。由于煤層屬厚煤層，根據(jù)國內(nèi)外厚煤層開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合 9煤層厚度及煤層特點，采用用走向長壁，可供選擇的采煤方法主要有三個：傾斜 分層普采、綜采放頂煤開采及一次采全厚大采高綜采。 方案一：傾斜分層普采 采用該采煤法時將該煤層分成平行煤層面的兩層煤層，每層平均厚度 米。采區(qū)沿傾斜劃分為 4 個區(qū)段。在煤層底板巖層中布置采區(qū)運輸上山和軌道上山。上分層平巷通過最近的溜煤眼、聯(lián)絡(luò)巷超前于采煤工作面一定距離保持隨采隨掘，其超前距離始終要求有兩個溜煤眼與分層平巷相通。其分層布置示意圖如圖 311 所示。 根據(jù) 9煤層開采技術(shù)特點，本采煤法可供采用。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書 35 圖 511 分層開采分層布置圖 方 案二：綜采放頂煤采開采 此采煤法是在厚煤層中，沿煤層底部布置一個綜采工作面，用常規(guī)方法進行回采，利用礦山壓力將工作面頂部煤層在工作面推進過后破碎冒落，并將冒落頂煤予以回收的一種采煤方法。放頂煤開采是一種高產(chǎn)、高效、安全、低耗、經(jīng)濟效益好的采煤方法，已成為中國厚煤層開采的主要采煤方法，已遍及中國厚煤層礦區(qū)，成為厚煤層（尤其是煤層厚度大于 6m）礦區(qū)實現(xiàn)高效集約化