【導讀】本設(shè)計是對寧夏靈新煤礦14#煤層所作的礦井初步設(shè)計。條件穩(wěn)定，14#煤層屬特厚煤層，平均厚度。礦井瓦斯涌出量小，為低瓦。斯礦井，煤塵具有爆炸危險性，煤層具有自燃發(fā)火傾向，礦井涌水量較小。計采用立井單水平上、下山式開拓，采區(qū)式準備，綜合機械化放頂煤開采。通風、排水等生產(chǎn)系統(tǒng)進行了描述和設(shè)備選型計算。設(shè)計時根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟技術(shù)。并針對礦山污染提出了一些防治措施。在學校教學環(huán)節(jié)安排下，通過畢業(yè)實習較為全面的了解了礦井的。各生產(chǎn)系統(tǒng)，使專業(yè)學習得于感性和理性的轉(zhuǎn)化，以此為基礎(chǔ)進行的畢業(yè)設(shè)計，備工程技術(shù)人員基本素質(zhì)的考察。所以設(shè)計期間，嚴格執(zhí)行教學大綱要求，以。嚴謹?shù)膽B(tài)度力求使設(shè)計完善、完美。礦井瓦斯含量低，相對瓦斯涌出量為8m3/t，為低瓦斯礦井，礦井涌水量不大，正常涌水量180m3/h，最大涌水量230m3/h。井田邊界有一條向斜構(gòu)造，但未給。算符合自然地質(zhì)條件限制，滿足設(shè)計要求。

　　

【正文】 巷道名稱 斷面形狀 支護形式 圍巖類別 長度（ m） 凈斷面（ m2） 掘進斷面（ m2） 工程量 工期／月 煤（ m3） 巖（ m3） 1 主井 圓形 砼 巖 360 2 副井 圓形 砼 巖 335 3 風井 半圓拱 砼 巖 96 4 井底車場主要調(diào)車、通過線 半圓拱 錨噴 巖 890 5 井底車場主要硐室 半圓拱 砼 巖 213 6 北翼運輸大巷 半圓拱 錨噴 巖 1118 7 北翼軌道上山 半圓拱 錨噴 煤 1319 8 北翼運輸上山 半圓拱 錨噴 煤 1394 9 北翼回風石門 半圓拱 錨噴 巖 20 10 11010 工作面運輸平巷 梯形 工字鋼 煤 1178 11 11010 工作面開切眼 支架 煤 160 12 11010 工作面回風平巷 梯形 工字鋼 煤 1210 13 采區(qū)上部車場 半圓拱 錨噴 巖 265 14 煤倉 圓形 砼 巖 25 15 主井清底斜巷 半圓拱 砼 巖 54 16 合計 8637 河南理工大學本科畢業(yè) 設(shè)計 39 根據(jù)建井的需要，安排三個 掘進隊 隊，分別為 掘進 1 隊 、 掘進 2 隊和掘進 3 隊。 三個隊分別掘進主井、副井 和 風井 。詳細進度見 表 363： 井巷施工進度表 363。 井巷施工進度表 363 120 300 300 120 10080 50 50 201394 1319 1118 890 96 335 360北翼運 輸上山北翼運輸大巷北翼軌道上山井底車場主要調(diào)車、通過線 風 井 副 井 主 井99 88 77 66 548437326215112412113111029101 時 間（月） 施 工 速 度（ m /月 ）工程量（ m ）工程名稱序號9101101工 作面運輸平巷1101工 作面 開切眼 1178 160 200 300 1012北翼回風石門111101工 作面回風平巷 1210 300 120 263采區(qū)上部車場 80 54主井清底斜巷 50 25 煤 倉 2021 2021121314 2021井底車場硐室 213 90 15 說明： 各個掘進隊在正式施工以前均需要一個月的準備期， 因此本礦井達到投產(chǎn)時期 需要一年零八個月。 4 采煤方法 采煤方法選擇 本設(shè)計主采煤層（ 14 煤）賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，煤層厚度也很穩(wěn)定，平均厚度為 ，且全井田可采。，煤層煤層傾角小，平均傾角為14176。，井田內(nèi)儲量豐富，地質(zhì)條件好，因此采用綜合機械化放頂煤采煤工藝，單一走向長壁采煤法，并采用全部冒落法處理采空區(qū)。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 在一定的地質(zhì)開采技術(shù)條件下，準備巷道的布置直接關(guān)系著礦井和工作面生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟效益。準備巷道 的布置方式成準備方式。合理的準備方式，通常在技術(shù)可行的多種準備方式中進行技術(shù)比較后確定。確定合理的準備方式一般應(yīng)遵循以下幾項原則： ⑴ 有利于礦井合理集中生產(chǎn)，使采區(qū)有合理的生產(chǎn)能力和增產(chǎn)能力； ⑵ 安全生產(chǎn)條件好，符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定； ⑶ 保證具備完善的生產(chǎn)系統(tǒng)，有利于充分發(fā)揮機電設(shè)備的效能，并為采用新技術(shù)、發(fā)展綜合機械化和自動化創(chuàng)造有利條件； ⑷ 要技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、盡量簡化巷道系統(tǒng)，減少設(shè)備占用率和生產(chǎn)成本費用，便于采區(qū)和工作面的正常接替； ⑸ 煤炭損失少，有利于提高采出率。 采區(qū)巷道布 置依據(jù)及要求： 依據(jù)：（ 1）地質(zhì)條件，如煤層賦存條件、頂?shù)装鍡l件、煤質(zhì)條件等； （ 2）設(shè)計資料，如年產(chǎn)量、開拓方式等； （ 3）符合生產(chǎn)設(shè)計規(guī)范，技術(shù)裝備滿足要求。 要求：（ 1）合理的集中生產(chǎn)； （ 2） 合理的生產(chǎn)能力； （ 3）合理的服務(wù)年限； （ 4）良好的經(jīng)濟效益； （ 5）技術(shù)上要有可行性。 河南理工大學本科畢業(yè) 設(shè)計 41 區(qū)走向長度的確定 確定采區(qū)走向長度需要考慮地質(zhì)、開采和生產(chǎn)技術(shù)條件及經(jīng)濟因素。 為了便于布置帶采區(qū)巷道，往往以較大的地質(zhì)構(gòu)造作為采區(qū)邊界。 技術(shù)上主要考慮區(qū)段巷道的運輸、掘進和供電問題，本區(qū)段平巷采用膠帶輸 送機運煤，一臺輸送機鋪設(shè)長度可達 500～ 1500m。 合理的采區(qū)走向長度，不但要求在技術(shù)上切實可行，而且在經(jīng)濟上應(yīng)合理，使噸煤費用降低。 緩傾斜煤層雙翼一般不小于 1000m，本采區(qū)采用綜合機械化，采區(qū)走向可達 2500m以上，另外， .采 區(qū)走向長度過短使得帶區(qū)接替比較緊張，采掘比失調(diào) 。 綜合 以上條件和 本礦井實際情況 ，本設(shè)計首采區(qū)（ 11 采區(qū)）南以第10 勘探線為界 ， 北到井田邊界，西以向斜軸為界，東到運輸大巷。采 區(qū)走向長度為 ，傾向長 ，面積近 3km2，可采儲量 2945 萬 t， A 級儲量占 80%， B 級儲量只 占 20%，地質(zhì)條件簡單，坡度變化均勻，服務(wù)年限 。 工作面長度設(shè)計 160m（前面已計算過） ，因煤層有自燃性，發(fā)火期 3～6 個月，為了減少發(fā)火危險，采用無煤柱護巷，完全沿空掘巷技術(shù)，而且本采區(qū)地質(zhì)條件也允許采用沿空掘巷，盡量不留設(shè)保護煤柱，減少自然發(fā)火危險，這樣本采區(qū)總共分 8 個區(qū)段。 表 421采區(qū)內(nèi)主要煤柱尺寸參考表 巷道類別 薄及中厚煤層巷道一側(cè) 厚煤層一側(cè) 備注 水平大巷 20~30 25~50 主要回風大巷 20 左右 20~30 采區(qū) 上下山 20 左右 30~40 區(qū)段平巷 8~20 15~20 采區(qū)邊界 5~10 5~10 較大斷層 10~50 10~50 視斷層落差情況而定 本設(shè)計開采煤層厚度 ，為厚煤層，依照本表 421，本設(shè)計中運輸大巷護巷煤柱留 30m；采區(qū)上、下山護巷煤柱留 20m；區(qū)段平巷由于采用沿空掘巷技術(shù)，無煤柱護巷，因此不留設(shè)保護煤柱；采區(qū)邊界的護巷煤柱取 10m；上部向斜軸留設(shè) 20m的保護煤柱。 首采區(qū)設(shè)有兩條上山，軌道上山采用柴油機牽引單軌吊運輸，運輸上山采用膠帶輸送機運 煤，考慮到 14 煤層是厚煤層，平均 ，軌道上山頂板沿煤層頂板布置，運輸上山底板與煤層底板布置。兩條上山垂直走向距離 25m，高差為 ，詳見圖 421。 25軌道上山運輸上山5,5 圖 421 采區(qū)上山與煤層相對位置剖面圖 本設(shè)計開采煤層雖為厚煤層，但采用的是綜合機械化放頂煤開采，因此不需要設(shè)區(qū)段集中平巷，一個工作面只需設(shè)一條運輸平巷和一條回風平巷，運輸平巷和回風平巷與采區(qū)上、下山的聯(lián)系方式見圖 422 160運輸平巷運輸上山回風平巷 圖 422 運輸平巷和回風平巷與采區(qū)上、下山聯(lián)系剖面圖 河南理工大學本科畢業(yè) 設(shè)計 43 因軌道上山輔助運輸采用的是防爆柴油機牽引單軌吊，采區(qū)上部車場和中部車場比較簡單，均為軌道上山的一個分支，通過一個 DDK 對稱道岔與區(qū)段回風平巷聯(lián)接。 DDK 對稱道岔如圖 423 所示。 2531647 圖 423DDK 型對稱道岔 圖中： 1—— 轉(zhuǎn)轍機； 2—— 阻車器； 3—— 手動裝置； 4—— 直活動軌；5—— 導槽； 6—— 連桿機構(gòu)； 7—— 固定桿及法蘭盤。 采區(qū)下部車 場采用底板繞道式，具體形式如圖 424 所示。 炸藥庫北翼軌道上山北翼運輸上山北翼采區(qū)煤倉 圖 424 采區(qū)下部車場 在采區(qū)下部車場設(shè)裝載點，利用單軌吊的高低差進行起吊，把人員、材料等運到工作面卸載，再把矸石等運出工作面，直接運到采煤工作面。運輸上山與區(qū)段平巷之間采用皮帶搭接，煤從工作面通過可伸縮膠帶輸送機到達運輸上山，再通過上山膠帶輸送機運到采區(qū)煤倉。 利用單軌吊的高差轉(zhuǎn)載起吊示意圖見圖 425 4123圖 425 利用單軌吊的高差轉(zhuǎn) 載起吊示意 圖 圖中： 1—— 單軌吊車軌道 2—— 單軌吊車 3—— 平板車 4—— 貨物 在 11 采區(qū)下部設(shè)采區(qū)煤倉，煤倉采用圓形斷面，直徑 3m，高度 20m，煤倉容量為 150t，采用砌碹支護，壁厚 300mm。 采區(qū)變電所設(shè)在兩條上山之間，靠近 采區(qū)上山中部的地方，并采用不可燃材料支護。 、采區(qū)掘進出煤率及采區(qū)采出率 序號 巷道名稱 圍巖形式 支護形式 巷道斷面(m2) 巷道長度 (m) 同類巷道總長度 (m) 凈 掘 河南理工大學本科畢業(yè) 設(shè)計 45 表421 采區(qū)掘進巷道統(tǒng)計 1 11010 工作面運 輸平巷 煤 工字鋼 1210 2 11010 工作面開切眼 煤 支架 12 14 160 3 11010 工作面回風平巷 煤 工字鋼 1210 4 北翼軌道上山 煤 工字鋼、不可燃隔板 1319 5 北翼運輸上山 煤 工字鋼、不可燃隔板 1394 表 422 采區(qū)煤巷統(tǒng)計表 序號 巷道名稱 數(shù)量（個） 巷道斷面面積 (m2) 每米出煤量（ t/m） 巷道全長（ m） 掘進出煤量（ t） 采區(qū)總出煤量（ t） 采區(qū)掘進出煤率（ %） 采區(qū)千噸掘進率（ %） 備注 1 工作面運輸平巷 16 19360 332024 2 工作面開切眼 16 2560 3 工作面回風平巷 16 19360 4 北翼軌道上山 1 1319 5 北翼運輸上山 1 1394 合計 43993 714893 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計 47 根據(jù)表 表 421 和 422 的統(tǒng)計，計算如下： =+?采 區(qū) 出 煤 量 （ 工 作 面 采 出 煤 量 掘 進 出 煤 量 ） =16 0 12 10 1. 27 7. 55 75 % 16 71 48 93? ? ? ? ? ?=（ t） 采區(qū)千噸掘進率 = 采 區(qū) 巷 道 掘 進 總 長 度采 區(qū) 總 出 煤 量 = 4399322276 = 采區(qū)掘進出 煤率 = 100%?采 區(qū) 掘 進 總 出 煤 量采 區(qū) 總 出 煤 量 = 714893 100% ? =% 采區(qū)回采率 = 100%?采 區(qū) 總 出 煤 量采 區(qū) 工 業(yè) 儲 量 = 100%? =% 本設(shè)計采煤工藝為綜采防頂煤開采，軌道上山和回風平巷采用的是單軌吊，運輸上山和運輸平巷采用的是皮帶。 采區(qū)內(nèi)的開采采用后退式開采（即面向上山開采），通風方式采用 U型。因為這種通風方式風流系統(tǒng)簡單，漏風小的優(yōu)點。 風流線路為：副井→ 井底車場→機軌合一大巷→運輸上山→工作面運輸平巷→綜采工作面→工作面回風平巷→回風斜巷→回風石門→風井； 運煤系統(tǒng)為：綜采工作面→工作面運輸平巷→運輸上山→采區(qū)煤倉→機軌合一大巷→井底煤倉→主井； 運料系統(tǒng)為：副井→井底車場→機軌合一大巷→軌道上山→工作面回風平巷→綜采工作面； 運矸系統(tǒng)為：綜采工作面→工作面回風平巷→軌道上山→機軌合一大巷→井底車場→副井。 回采 此處已刪除，完整版加 專為升降物料時： am = CH = = 專為升降人員時： am = CH = = 那么，箕斗提升時 ： 6750 0 108 00166 6 104 ( 438 .1 ) 954 9 095P??????? = ㎏ /m