【導(dǎo)讀】渦北礦礦井范圍：南起F9斷層，北至劉樓斷層；東起太原組第一層。灰?guī)r頂界面的隱伏露頭線，西止于32煤層-1000m水平等高線的地面投影線。面上近似為一矩形，南北長～，東西寬～，面積。埠、亳州、淮北及鄰縣已形成四通八達(dá)的公路網(wǎng)。渦河可長年通航小型機(jī)動船，上游可達(dá)亳州，下游直通淮河，具體位置見圖1-1。礦內(nèi)地勢平坦，地面標(biāo)高～，地勢西北高東南低。橫，村莊密布，河渠兩岸及道路兩側(cè)綠樹成蔭。本區(qū)屬淮河水系。渦河及其支流武家河為長年性河流，由西北向東南流經(jīng)礦。標(biāo)高為，秋冬季枯水期，河水水位一般較低。較大的有渦新河。主要河流有岱河、閘河、濉河、新汴河、沱河、各河大致自西北流向東南，大部分匯入淮河（新。受大氣降水控制。雨季各河水位上漲，流量突增；枯水期間河水位回落，流量減?！妫畹蜌鉁?24℃。年平均降水量為，雨量。早為11月10日，最晚可至次年3月16日?；玖叶戎禐棰?，地震動峰值加速度為。泥灰?guī)r堅(jiān)硬有溶蝕現(xiàn)象，具溶孔或小溶洞。

　　

【正文】 ①有利于第一水平的開采并兼顧其他水平，有利與井底車場和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少； ②首帶區(qū)少遷村莊或不遷村莊； ③井田兩翼儲量基本平衡； ④井筒不宜穿過厚土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或較軟弱巖層； ⑤距水源、電源較近，礦井鐵路專線短，道路布置合理。 由于井田東部邊界距水紅鐵路較近，有 600m， 故為便于地面運(yùn)輸及工業(yè)場地布置，主井井筒位置布置方案也可以選擇在井田東部邊界附近。經(jīng)方案比較確定主、副井筒位置在東部井田附近。 （ 4） 井口及工業(yè)場地位置的選擇 工業(yè)廣場及井口位置的確定原則： ① 對初期開采有利，儲量應(yīng)可靠，井巷工程量節(jié)省，建井工期較短，便于布置首帶區(qū)和工作面。 ② 應(yīng)使井田兩翼的儲量大致平衡，利于井下運(yùn)輸、通風(fēng)和開采系統(tǒng)的布置。 ③ 盡量不占良田、少占良田；充分利用地形，以便地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場及地面運(yùn)輸合理。 ④ 井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層，較厚的沖積層，有煤及瓦斯突出的煤層，較大的斷層和采空區(qū)，并少壓煤。 中國礦業(yè)大學(xué) 10 級本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) ⑤ 有良好的工程地質(zhì)條件、不受洪水、巖崩和滑坡威脅。 工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近，因此，工業(yè)廣場不設(shè)在井田范圍內(nèi)，主要理由如下： ①工業(yè)場地靠近老屋基選煤廠，與城鎮(zhèn)規(guī)劃相統(tǒng)一，既促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐某擎?zhèn)建設(shè)，又可將居住區(qū)等后勤服務(wù)融于社會之中，不僅對減少輔助設(shè)施、輔助人員有利，而且對穩(wěn)定職工隊(duì)伍有利。 ②工業(yè)場地距國鐵、國道近，礦井鐵路專用線、進(jìn)場公路建設(shè)方便，投資省。 工業(yè)廣場面積：根據(jù)表 21所列工業(yè)場地占地 面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場地的占地面積為 18公頃，形狀為矩形，長邊平行于井田走向，長為 450m,寬度為 400m。 （ 5） 開采水平的確定及帶區(qū)的劃分 井田主采煤層為 8煤層，后期根據(jù)需要進(jìn)行開采。設(shè)計(jì)中只針對 8煤層， 8煤層 為緩傾斜煤層 ，一般在 20176。左右，故設(shè)計(jì)為 雙 水平開采。水平標(biāo)高 +680m以上， 采 區(qū)開采。 8煤層的可采儲量為 t，服務(wù)年限約 。 劃分為 四個采區(qū)，先開北一采 區(qū)，在礦井后期開采過程中，分別開采其他 采區(qū)。 （ 6） 主要開拓巷道 運(yùn)輸大巷和井底車場的布置 ① 運(yùn)輸大巷的布置 由于井田煤層埋藏較深，設(shè)計(jì)主采 8煤層厚度 7m，為便于維護(hù)和使用，使大巷不受煤層開采的影響，將運(yùn)輸大巷布置在 8煤層底板以下 35～ 40m的 巖石 內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是便于大巷的維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用低，巷道施工條件能夠保持一定方向和坡度；在開采階段是可跨大巷開采，不留保護(hù)煤柱，減少煤柱損失，同時便于設(shè)置煤倉。 ② 大巷條數(shù) 根據(jù)礦井生產(chǎn)能力和瓦斯情況，為滿足運(yùn)輸、通風(fēng)的需要，設(shè)計(jì)確定布置兩條大巷，一條膠帶輸送機(jī)大巷，一條軌道運(yùn)輸大巷。其中膠帶輸送機(jī)大巷擔(dān)負(fù)礦井煤炭運(yùn)輸任務(wù)；軌道運(yùn)輸大巷擔(dān)負(fù)礦井材料、人員、設(shè)備等運(yùn)輸任務(wù)。 ③ 井底 車場的布置 由于井底車場服務(wù)年限長，故要布置在較堅(jiān)硬的巖層中，且與大巷要相符。 ④ 礦井開拓延伸方案及深部開拓布置方案 為了能夠充分利用原來的各種設(shè)備和設(shè)施，使提升系統(tǒng)單一，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)用低，管理簡單。因此礦井后期的開拓延伸及深部開拓布置，基本上和前期的一致，這樣存在井筒同時擔(dān)任生產(chǎn)和延伸任務(wù)，施工與生產(chǎn)相互干擾少，立井接井時礦井將短期停產(chǎn)，故后期開拓時，需要制定詳細(xì)的措施。 （ 7）方案選擇 礦井基本巷道 (1)井筒 ①主井 由于本礦井井型大，服務(wù)年限長，因此宜采用承受地壓性好，施工方便的圓中國礦業(yè)大學(xué) 10 級本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 形斷面，同時主井主要用于提升煤，因此井筒凈直徑 ，裝備一對 24t底卸式箕斗，擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升。其特征表見表 ，主井井筒平面布置見圖 所示。 ② 副 井 根據(jù)礦井輔助運(yùn)輸量 (提升量 )、不可拆件最大外形尺寸和重量及井筒最大允許風(fēng)速，確定副井井筒直徑為 ，其內(nèi)裝備一寬一窄雙層 2車多繩 (四繩 )罐籠和玻璃鋼梯子間，組合鋼罐道。副井擔(dān)負(fù)全礦材料、人員、設(shè)備等的升降任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井。井筒特征表見表 ， 井筒平面布置見圖 。 表 主井井筒特征表 井 型 150萬 t 提升容器 一對 24t長型箕斗 多繩摩擦輪提升機(jī) 井筒直徑 井 深 654m 井壁結(jié)構(gòu)與井筒支護(hù)形式 表土和風(fēng)化基巖段素混土支護(hù)，支護(hù)厚度 500mm，基巖段混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度 350mm。 井筒凈斷面積 2m 基巖部分的斷面積 2m 副井井筒特征表 井 型 150萬 t 提升容器 一對 四車罐籠；一個帶平衡錘的加寬雙層四車罐籠 井筒直徑 井 深 井壁結(jié)構(gòu)與井筒支護(hù)形式 表土和風(fēng)化基巖段素混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度 550mm，基巖段混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度400mm。 井筒凈斷面積 2m 基巖段部分的斷面積 2m ③風(fēng)井 根據(jù)礦井開拓方案，在礦井邊界布置一個風(fēng)井，風(fēng)井擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，并作為緊急情況下的一個安全出口，按軌道大巷的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。 中國礦業(yè)大學(xué) 10 級本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 主井井筒斷面布置 副井井筒斷面布置圖 圖 井筒平面布置 圖 50450155015506802400 180018501850 3002900158158215015501550D 650020xx1605505024603173005721400570720 39,64D7500井筒中心線120014001950245750150012801480400750井筒中心線12001400160070075050550中國礦業(yè)大學(xué) 10 級本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 二、井底車場 井底車場的型式和布置形式 井底車場采用折返梭式車場，其布置形式見圖 23所示。 調(diào)車方式 設(shè)計(jì)采用頂推調(diào)車方式：電機(jī)車牽引重列車駛?cè)胲噲稣{(diào)車線，電機(jī)車摘鉤，駛過道岔，經(jīng)錯車線，過道岔繞至列車尾部，將列車頂入副井重車線。然后，電機(jī)車經(jīng)過道岔 N2繞道回車線，進(jìn)入副井空車線，牽引列車駛向帶區(qū)。 圖 井底車場布置圖 各種峒室的布置 (詳細(xì)情況見圖 ) 主井系統(tǒng)硐室 ： 主井系統(tǒng)硐室由上倉皮帶機(jī)頭驅(qū)動硐室井底煤倉，裝載膠帶巷和裝載硐室組，清理井底撒煤硐室及水窩泵房組成，是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐，其布置情況如下。 井底煤倉 ： 為保證礦井運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性，及施工的工程量，因此設(shè)計(jì)確定采用圓形立倉，直徑 5m，有效容量 692t。 箕斗裝載硐室：箕斗裝載硐室采用全上提式布置。 主井井底清理撒煤硐室 ： 根據(jù)箕斗硐室的布置形式，主井井底清理撒煤硐室布置在副井井底車場水平，通過撒煤清理斜巷與輔助運(yùn)輸大巷聯(lián)系，撒煤經(jīng)裝載進(jìn)入膠帶大巷煤流系統(tǒng)。 副井系統(tǒng)硐室 ： 副井系統(tǒng)硐室由主排水泵房及水倉 、 爆破材料庫、中央變電所及等候室組成。為節(jié)省管材，電纜方便管理，同時考慮到安全因素，把中央變電所和主水泵布置在副井附近，并設(shè)有防爆密封門，水倉布置在井底車場的最低處。 ①主排水泵房及水倉 中國礦業(yè)大學(xué) 10 級本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 主排水泵房布置 3臺水泵，一臺使用，一臺備用，一臺檢修。礦井正常涌水量為 60m3/h左右，最大涌水量為 80m3/h。水倉容量按容納 8h礦井正常涌水量考慮，總?cè)萘繛?640m3/h。 ②主變電所 主變電所與主排水泵房聯(lián)合布置，經(jīng)通道與井底車場相通。 ③爆破材料庫 礦井采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)，爆破材料主要用于巖巷掘進(jìn) ，用量較小，因此設(shè)計(jì)確定井下爆破材料庫容量為 500kg。 其他硐室 ： 井底車場內(nèi)還布置有水倉清理及絞車硐室、蓄電池機(jī)車檢修硐室等。 主要開拓巷道 各種巷道的斷面形式及其參數(shù) ： 主要開拓巷道如運(yùn)輸大巷，軌道大巷等均布置在 8煤的底板砂巖中。由于其服務(wù)時間長，為了便于維護(hù)，其斷面均采用直墻半圓拱型，并采用錨噴支護(hù)。分別見圖 ， 圖 ，表 、 表 。 各主要開拓巷道的斷面尺寸，均按運(yùn)輸設(shè) 備的外形尺寸以及《煤礦安全規(guī)程》中的有關(guān)安全間隙的要求而確定的 。 圖 運(yùn)輸大巷斷面圖 中國礦業(yè)大學(xué) 10 級本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 軌道大巷斷面圖 表 巷道特征表 圍巖類別 斷面 (m2) 掘進(jìn)尺寸 (mm) 噴射厚度 mm 錨桿 凈周長(m) 凈 掘 寬 高 形式 外漏長度 排列方式 間排距 錨深 規(guī)格 L179。Φ 巖石 19 4800 4650 100 鋼筋沙漿 50 矩形 800 1600 1900179。16 中國礦業(yè)大學(xué) 10 級本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 表 巷道特征表 大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 （ 1） 輔助運(yùn)輸 設(shè)計(jì)在運(yùn)輸大巷采用膠帶輸送機(jī)、軌道大巷內(nèi)采用 ZK106/550型架線電機(jī)車牽引礦車進(jìn)行運(yùn)輸煤炭，其主要技術(shù)特征見 表 、 表 ： 輸送機(jī)采用 CST可控起 /停傳動裝置 3套，實(shí)現(xiàn)頭部雙 滾筒，尾部單滾筒驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行，因此大巷選擇帶寬 B=1400mm、輸送能力 2500t/h的鋼繩芯帶式輸送機(jī)合適。 運(yùn)輸能力驗(yàn)算：運(yùn)輸大巷的帶式輸送機(jī)承擔(dān)全礦年產(chǎn) 150萬 t煤炭運(yùn)輸任務(wù)，因此膠帶輸送機(jī)的能力和穩(wěn)定性直接影響到礦井的生產(chǎn)。 經(jīng)計(jì)算，大巷膠帶輸送機(jī)的運(yùn)輸能力遠(yuǎn)大于工作面運(yùn)輸能力，運(yùn)輸能力滿足。 表 鋼繩芯帶式輸送機(jī)技術(shù)特征表 序 號 項(xiàng) 目 單 位 技 術(shù) 特 征 1 帶 寬 mm 1400 2 運(yùn) 量 t/h 2500 3 帶 強(qiáng) N/mm ST2500阻燃 4 帶 速 m/s 4 5 功率分配 P1:P2:P3 1:1:1 6 膠帶安全系數(shù) 7 驅(qū)動滾筒布置 頭部雙滾筒、尾部單滾筒 8 驅(qū)動滾筒直徑 D mm 1000 9 驅(qū)動控制方式 CST加鼠籠電機(jī) 10 電動機(jī)臺數(shù) 臺 3 11 電動機(jī)功率 kw 800 掘進(jìn)斷面 m2 錨桿間距 800mm 噴層厚度 100mm 凈斷面 m2 錨深 1600mm 巷道坡度 3‰ 水溝 S掘 m2 錨桿排距 800mm 巖石硬度 F=46 水溝 S凈 m2 錨桿排數(shù) 2根 凈周長 m 每米錨桿數(shù) 15 根 中國礦業(yè)大學(xué) 10 級本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 減速器型號 /個數(shù) CST630KS/3 13 減 速 比 i 14 拉緊方式 中部自動絞車?yán)o （ 2） 輔助運(yùn)輸 地面→副井→井底車場→軌道大巷→ 采區(qū)車場→采 區(qū)軌道平巷→工作面軌道斜巷→回采工作面 大件設(shè)備和支架用特制平板車運(yùn)輸下井，在井底車場用起吊設(shè)備換裝到支架運(yùn)輸平板車上，由牽引車送到工作面和使用地點(diǎn)。 采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)用特制平板車下井，在井底車場換裝到專用平板拖車上，由牽引車牽引運(yùn)至工作地點(diǎn)，其中采煤機(jī)直接由專用平板車送到采面就位。 軌道車輛選擇：根據(jù)礦井開拓布置要求，材料、設(shè)備由平板車或者礦車下井，在井底車場由有軌礦車運(yùn)送到工作面。有軌車輛特征及使用數(shù)量見表 。 表 有軌車輛特征表 名稱 名義載 重 /t 最大載 重 /t 外形尺寸 軌距 /mm 軸距 /mm 自重 /kg 長 /mm 寬 /mm 高 /mm 5t材料車 5 8 3450 1320 1300 900 1100 940 5t平板車 5 8 3450 1320 480 900 1100 910 33t特種平板車 33 33 7000 3300 565 900 2200 4619 28t特種平板車 28 28 4800 1800 448 900 20xx 2263 3m3集裝箱 3000 1300 1100 人員運(yùn)送車輛：根據(jù)礦井采掘安排及輔助工種工作地點(diǎn)和人員數(shù)量，按人員運(yùn)送時間不超過 1小時計(jì)，帶區(qū)工作人員一次到位。據(jù)此選擇 MT16C型 16座人員運(yùn)輸車 2輛，此外考慮運(yùn)送輕型貨物如油脂、班中餐，選取 TY2/4FB型 4人座 (2t)輕便車 2輛。 礦井提升 (1)概述 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150萬 t/a，服務(wù)年限為約 。本礦井采用立井 雙水平開拓，第一水平為 680m，第二水平為 85