【導(dǎo)讀】本設(shè)計是伊泰集團(tuán)酸刺溝煤礦一盤區(qū)設(shè)計。處，井田位于準(zhǔn)格爾煤田中部，南北長約，東西寬約～，主采煤層為4、5、6和6上煤，井田地質(zhì)條件簡單。礦井正常涌水量為276m3/h，最大涌水量為。礦井瓦斯涌出量低，為低瓦斯礦井。礦井只有一個水平，礦井采用綜合機(jī)械化放頂煤開采法。采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車運(yùn)輸。為330d，每天凈提升時間16h。礦井工作制度采用―三八‖制，兩班零四個。小時生產(chǎn)，四個小時檢修。

　　

【正文】 護(hù)，支護(hù)厚度為 400mm，基巖段為錨噴支護(hù)，支護(hù)厚度為 150mm。 回風(fēng)立井采用混凝土砌碹支護(hù)，表土段支護(hù)厚度為 600mm，基巖段支護(hù)厚度為 400mm。 以上各井筒均采用普通法施工。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 26 鋪底材 料 消 耗 量每米巷道工程量及材料消耗表斷面粉刷面積基礎(chǔ)墻拱基礎(chǔ)設(shè)計掘進(jìn)工程量巷道圍巖類別 凈 設(shè)計掘進(jìn) 基礎(chǔ) 寬 高 形式混凝土厚度凈周長支 護(hù)設(shè)計掘進(jìn)尺寸斷面積巷道斷面特征表消防灑水管壓風(fēng)管排水管通信及監(jiān)測電纜灑水管照明電纜通信及監(jiān)測電纜通信電纜臺階 圖 主斜井井筒斷面圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 27 每米巷道工程量及材料消耗表設(shè)計掘進(jìn)工程量 材料消耗量粉刷面積巷道 基礎(chǔ) 拱 墻 基礎(chǔ) 鋪底( 砼)鋪底 片石 小計圍巖類別凈 設(shè)計掘進(jìn) 基礎(chǔ)斷面積 設(shè)計掘進(jìn)尺寸寬 高支 護(hù)形式混凝土厚度凈周長巷道斷面特征表砂漿片石層通信電纜照明電纜 圖 副斜井井筒斷面圖山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 28 鐵托板備注重量數(shù)量 根基巖段表土段基巖表土設(shè)計掘進(jìn)工程量 混凝土消耗 樹脂錨桿每米巷道工程量及材料消耗表圍巖類別凈表土段掘進(jìn)基巖段掘進(jìn)斷面積支護(hù)方式混凝土支護(hù)厚度外露長度 排列方式間排距 錨深 直徑樹 脂 錨 桿井筒斷面特征表風(fēng)硐安全出口次梁[主梁北圖 回風(fēng)立井井筒斷面圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 井田開拓 29 井底車場及硐室 井底車場 本礦井主、副井筒均為斜井，主運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)，輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車，無傳統(tǒng)意義上的井底車場，副斜井進(jìn)入 4 煤層和 6 上 煤層之后，通過聯(lián)絡(luò)巷與輔助運(yùn)輸大巷相連即可。 井底硐室布置 1） 井底煤倉 上煤組不設(shè)井底煤倉，上煤組一盤區(qū)大巷通過盤區(qū)煤倉與下組煤大巷聯(lián)系；二盤區(qū)和三盤區(qū)大巷與主斜井直接搭接；下煤組大巷與主斜井直接搭接，通過高差為 8～ 9m 的搭接硐室，大巷帶式輸送機(jī)來煤通過主 斜井帶式輸送機(jī)運(yùn)至地面。 2） 井底水倉 井底水倉布置在 6 上 煤輔運(yùn)大巷的西側(cè)，礦井正常涌水量為 276m3/h，水倉容量按容納 8h 正常涌水量計算，設(shè)計布置兩條水倉，其有效容量為2210m3。水倉清理采用高壓水沖攪沉泥，主排水泵排泥的清理方式。 3） 水泵房及主變電所 井底水泵房及中央變電所聯(lián)合布置，布置在 6 上 煤輔運(yùn)大巷的西側(cè)。水泵房布置三臺水泵，一臺工作，一臺備用，一臺檢修，水泵房通過管子道與主斜井相連。 4） 消防材料庫 在副斜井底附近 6 上 煤的輔運(yùn)大巷和回風(fēng)大巷之間各布置有消防材料庫。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 30 4 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 運(yùn)輸方式的選擇 主運(yùn)輸方式選擇 井下煤炭采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸。 6 上 煤綜采工作面來煤經(jīng) 6 上 煤 工作面 帶式輸送機(jī) ，運(yùn)至 6 上 煤東翼大巷帶式輸送機(jī) ，然后 直接轉(zhuǎn)入主斜井帶式輸送機(jī) ， 在主斜井井口房內(nèi)設(shè) 1 臺 8/300 CCTD 篩分破碎機(jī)。 輔助運(yùn)輸方式選擇 本礦井構(gòu)造簡單，煤層傾角較小，屬于近水平煤層，井下所有巷道均沿煤層布置，錨噴支護(hù)，輔助運(yùn)輸量較少，但巷道沿煤層布置有一定的起伏。因此，結(jié)合本礦井的具體條件，設(shè)計輔助運(yùn)輸方式采用無軌膠輪車運(yùn)輸。以柴油機(jī)為動力的無軌膠輪車優(yōu)點(diǎn)是載重量大， 車速較快，外形尺寸較小，功能多，運(yùn)行時間長，其缺點(diǎn)是有尾氣排放，噪音和散熱量都比較大。為了充分發(fā)揮無軌膠輪車運(yùn)輸快速、高效的特點(diǎn)，無軌膠輪車動力采用防爆低污染柴油機(jī)。 主運(yùn)輸設(shè)備選型 本礦井 生產(chǎn)規(guī)模 。結(jié)合井下 6 上 煤綜采工作面配套情況及生產(chǎn)能力、運(yùn)輸大巷條件，并考慮到生產(chǎn)因素和工作面的峰值煤量， 6 上 煤大巷帶式輸送機(jī)運(yùn)輸量取 Q=3500t/h。 選用 ST1600S 型膠帶輸送機(jī)。其特征為： 運(yùn)量： Q=3500t/h 帶寬： B=1600mm 帶速： V=機(jī)長： L= 提升高度： H= 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 31 傾角： β= 3176?！?0176。 膠帶型號： ST1600S（阻燃防撕裂） 膠帶強(qiáng)度： ST=1600 N/mm 輔助運(yùn)輸設(shè)備選型 輔助運(yùn)輸系統(tǒng) 礦井輔助運(yùn)輸系統(tǒng)為無軌膠輪車一條龍運(yùn)輸，從副斜井經(jīng)輔運(yùn)大巷、工作面 輔運(yùn) 巷 或回風(fēng) 巷 可直達(dá)回采工作面。輔助運(yùn)輸包括人員、材料、設(shè)備的運(yùn)輸以及綜采工作面搬家倒面。由于井下巷道全部沿煤層布置，矸石量很少，少量矸石可隨煤流運(yùn)出或排棄至井下廢棄的巷道中，因此，矸石按不升井考慮。 輔助運(yùn)輸車輛選型 根據(jù)運(yùn)距及 輔助運(yùn)輸工作內(nèi)容，礦井需配備支架搬運(yùn)車、多功能車、材料鏟運(yùn)車、人員運(yùn)輸車以及輕型無軌膠輪車，由于國內(nèi)目前尚無性能穩(wěn)定的重型無軌膠輪車生產(chǎn)，因此，支架運(yùn)輸車和材料鏟運(yùn)車考慮引進(jìn)，其它車輛全部采用國產(chǎn)設(shè)備。 1） 支架搬運(yùn)車 支架搬運(yùn)車主要用于搬運(yùn)采掘工作面重型設(shè)備，本礦井綜采工作面全部為引進(jìn)設(shè)備，設(shè)備噸位大，因此，為了實現(xiàn)綜采工作面快速搬家作業(yè)，支架搬運(yùn)車載重量按大于 40t 考慮，框架式結(jié)構(gòu)，配置 4 輛。 此外為了實現(xiàn)工作面設(shè)備的搬遷就位和運(yùn)輸，另配備 1 輛柴油鏟板支架搬運(yùn)車，該車載重量為 35t。 2） 多功能車 多功 能車是進(jìn)行人員、物料和其它特種材料運(yùn)輸系統(tǒng)的一種車輛，采用更換車廂來實現(xiàn)運(yùn)輸。多功能車配備特殊拖車車廂后即可成為以下用途山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 32 車輛：運(yùn)人車廂、爆破材料車廂、泵單元車廂、剪式平臺車廂等，特殊拖車車廂上設(shè)計有帶錐形前端和耳軸的結(jié)構(gòu)，配置 2 輛。 3） 其它輕型無軌膠輪車 （ 1）礦井正常生產(chǎn)期間輔助材料量 礦井正常生產(chǎn)期間，輔助運(yùn)輸?shù)膬?nèi)容主要包括人員、材料、設(shè)備的運(yùn)輸。由于井下掘進(jìn)巷道矸石量較少，故掘進(jìn)工作面矸石按不升井考慮。因此，輔助運(yùn)輸?shù)闹魇莾?nèi)容是：上下人員、支護(hù)材料、雷管、炸藥、設(shè)備、配件以及其它。 （ 2）輔助運(yùn)輸距 離 所配車輛主要考慮一盤區(qū) 6 上 煤層的開采。運(yùn)輸距離最遠(yuǎn)的是一盤區(qū) 6上 1111 回采工作面開切眼，自副斜井井口開始，至切眼運(yùn)輸距離為 。 最長的運(yùn)輸線路主要是：副斜井→ 6 上 煤東翼輔運(yùn)大巷→ 6 上 1111 工作面輔運(yùn)巷→開切眼 （ 3）無軌膠輪車運(yùn)輸能力計算 a、膠輪車臺班運(yùn)輸能力 A＝ 60GTK1K2/t （ ） 式中： A――無軌膠輪車臺班運(yùn)輸能力， t/臺班； G――無軌膠輪車裝載質(zhì)量， 3t（ 8t）； T――每班工作時間， 8h； t――無軌膠輪車往返一次所需時間， 117min； t＝ t1+t2+t3+t4 t1――裝車時間， 10min； t2――無軌膠輪車行駛時間， 102min； t2=120L/υ L――運(yùn)輸距離，取 ； υ――平均行駛速度， 10km/h； 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 33 t3――無軌膠輪車的卸車時間， 2min； t4――無軌膠輪車調(diào)車時間，取 3min； K1――無軌膠輪車載重量利用系數(shù)，取 ； K2――無軌膠輪車工作時間利用系數(shù)，取 。 經(jīng)計算，載重量 3t 的無軌膠輪車臺班運(yùn)輸能力為 ，載重量 8t 的無軌膠輪車臺班運(yùn)輸能力為 。 b、膠輪車臺數(shù)的確定 n=CQK4/(AK3) () 式中： n――無軌膠輪車臺數(shù)，臺； C――運(yùn)輸不均衡系數(shù)，取 ； Q――每班運(yùn)輸量， ； 綜采工作面：液壓支柱 10 根（ ）；金屬絞接頂梁 10 根（ ），滾筒截齒（ ），其它 。合計 。 連采掘進(jìn)工作面：按班進(jìn)度 20m計算，錨桿、藥卷、托板 300 套，共重 ，網(wǎng)片 100 ㎡，重量為 ，其它 。合計 。 普掘工作面（煤巷）：按班進(jìn)度 ，錨桿、藥卷、托板 42 套，共重 ，其它 ，小計 。 普掘工作面（巖巷）：按班進(jìn)度 ，錨桿、藥卷、托板 18 套，共重 ，混凝土 ，重量 。其它 ，小計 。 其它地點(diǎn)： 。 A――無軌膠輪車臺班運(yùn)輸能力， （ ） t/臺班； K3――無軌膠輪車出車率，取 ； K4――無軌膠輪車備用系數(shù)，取 ； 經(jīng)計算，礦井需載重量按 3t 的無軌膠輪車計算共需 6 臺；如按 8t 的無軌膠輪車計算共需 3 臺。 c、車輛配置 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 大巷運(yùn)輸及設(shè)備 34 設(shè)計選用 W8 型懸掛式防爆客貨兩用車 1 臺，載重量為 8t； WCQ－ 3A 輕型防爆無軌膠輪車 3 臺，運(yùn)量可滿足礦井正常生產(chǎn)期間的輔助運(yùn)輸要求。 4） 多功能運(yùn)輸車 多功能車是進(jìn)行人員、物料和其它特種材料運(yùn)輸系統(tǒng)的一種車輛，設(shè)計暫選用澳大利亞奧鋼聯(lián)礦業(yè)隧道設(shè)備有限公司生產(chǎn)的 ED10 型多功能運(yùn)輸車，配置 2 輛。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 盤區(qū)布置及裝備 35 5 盤區(qū)布置及裝備 采煤方法 采煤方法的選擇 6 上 煤層自然厚度為 ～ ，平均 。煤層 厚度總體由東北向西南變薄，在井田的北部 6 上 煤與 6 號煤合并。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，夾矸總厚平均 ，巖性多為泥巖、炭質(zhì)泥巖。煤層頂板多為粗粒砂巖，局部為泥巖；底板多為泥巖、砂質(zhì)粘土巖，局部為粗粒砂巖。首采區(qū)各鉆孔煤層厚度見表 。 設(shè)計認(rèn)為， 6 上 煤 采煤方法可以采用綜采放頂煤采煤方法。 放頂煤綜采的主要優(yōu)點(diǎn)是：巷道掘進(jìn)率和材料消耗量低，可減少綜采設(shè)備的搬家次數(shù)與費(fèi)用，對煤厚變化大、構(gòu)造比較復(fù)雜的地質(zhì)條件有較好的適應(yīng)性。主要缺點(diǎn)是：工作面設(shè)備多、管理較復(fù)雜，易混入矸石使原煤灰分增高，工作面作業(yè)條件差，和大采高綜采 相比，因受放頂煤時間的制約其工作面單產(chǎn)受到一定的限制 。 表 首采區(qū)各鉆孔 6 上 煤層揭露厚度一覽表 鉆孔編號 Y02 Y03 Y04 Y05 Y06 Y07 Y08 Y09 Y10 儲量利用厚度 (m) 煤層自然厚度 (m) 鉆孔編號 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 Y18 Y19 儲量利用厚度 (m) 煤層自然厚度 (m) 鉆孔編號 Y20 Y21 Y22 Y23 Y24 169 舊 36 H46 H54 儲量利用厚度 (m) 煤層自然厚度 (m) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 盤區(qū)布置及裝備 36 近幾年來，隨著綜采放頂煤設(shè)備的日趨完善和技術(shù)的不斷進(jìn)步，綜采放頂煤采煤法以其適應(yīng)性強(qiáng)、安全、低耗、高產(chǎn)、高效等特點(diǎn)越來越成為厚煤層首選采煤方法。由于放頂煤主要是利用礦山壓力破煤，因此，頂煤冒放性的 難易程度 是放頂煤成功與否的關(guān)鍵，影響頂煤冒放性的因素主要有煤層賦存深度、煤體的強(qiáng)度、裂隙發(fā)育程度、煤層結(jié)構(gòu)、夾石層位置和厚度、煤層的厚度以及頂板條件等。 研究 表明， 6 上 煤層屬于冒放性中等的Ⅲ 類煤層。從研究結(jié)論上看， 6 上 煤層實行放頂煤開采技術(shù)上可 行， 設(shè)計采高為 ，采放比按 1:3，則可采煤層總厚度平均為 16m，在所測的 27 個鉆孔中，只有 Y0 Y05 及 Y23 煤層厚度大于 16m，且超過不是很多，故可以采用綜采放頂煤采煤方法。 采煤工藝 根據(jù)礦井開拓布置以及確定的采煤方法，考慮本礦井為年產(chǎn) 的大型礦井，采煤工藝全部采用綜合機(jī)械化采煤 ，采用條帶開采，且采用后退式開采 。 1） 綜采工作面主要設(shè)備選型 6 上 煤綜采工作面為綜采 放頂煤 工作面，工作面設(shè)計能力確定為，主要設(shè)備全部引進(jìn)，工作面帶式輸送機(jī)采用國產(chǎn)設(shè)備配套。工作