【導(dǎo)讀】畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)。下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。對整個(gè)礦井的專項(xiàng)初步設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的井田面積為平方千米，年產(chǎn)量60. 井田內(nèi)主采煤層二1煤賦存比較穩(wěn)定，煤層平均傾角27°，平均煤厚。，整體地質(zhì)條件比較簡單，在井田范圍中部有斷層發(fā)育。含量相對較高，涌水量大。該礦井二1煤有煤塵爆炸危險(xiǎn)性，不易自燃，自燃。發(fā)火周期為6個(gè)月。根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)資料情況進(jìn)行井田開拓和準(zhǔn)備方式的初步。設(shè)計(jì)采用綜合機(jī)械化一次采全高回采工藝，走向長壁采煤法，采用。全部垮落法處理采空區(qū)。對礦井運(yùn)輸和礦井通風(fēng)等各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備選型計(jì)。算，并對礦井安全技術(shù)措施作出了簡單的論述，完成整個(gè)礦井的專項(xiàng)初步設(shè)計(jì)。高產(chǎn)高效礦井，從而達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。寫過程中難免有不足和錯(cuò)誤之處，敬請老師批評，指正并原諒。

　　

【正文】 ，其中方案一和方案二主副井井筒深度一樣，深度為 480 米，方案一和方案二第二水平標(biāo)高也一樣，為 550,方案一第三水平采用上山開采下部煤層，標(biāo)高為 800，方案二采用第二水平上下山開采下部煤層。第二種方案在后期開采的過程中，雖然井筒短，并且少建設(shè)一個(gè)井底車場，掘進(jìn)深度小，工程量小，基建費(fèi)用比第一種方案小得多，但是從《規(guī)程》可知，下山開采一般不適用于傾角大于 16176。的礦井。由于本礦井煤層最大傾角 33176。 ，平均 27176。 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)定的 16176。 ，且為高瓦斯礦井，下山開采時(shí)通風(fēng)排水在技術(shù)上困難較多，故方案二行不通，所以方案一比方案二優(yōu)越。 （ 2）方案一與方案三比較 : 方案一與方案三區(qū)別在于井筒形式不同。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡單可靠，但由于采用斜井開拓時(shí)需要預(yù)留的 斜井保護(hù)煤柱要比立井多，同時(shí)斜井井筒長度長于立井，由此，將增加運(yùn)輸費(fèi)用，而且也比立井難于支護(hù)，將增加后期維護(hù)費(fèi)用。方案一與方案三技術(shù)上各有優(yōu)劣，從技術(shù)上難以判斷其優(yōu)越性，所以下面對方案一與方案三進(jìn)行工程，經(jīng)濟(jì)對比，確定其優(yōu)劣。 （ 3）方案二與方案三比較： 通過方案一和方案二以及方案一和方案三的比較，可知方案二在技術(shù)上行不通，所以方案三比方案二優(yōu)越。 方案經(jīng)濟(jì)比較 （ 1）在進(jìn)行礦井開拓方案比較時(shí)，應(yīng)注意： ①擬定先進(jìn)合理的技術(shù)方案是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)； ②需認(rèn)真分析相同項(xiàng)目和不同項(xiàng)目，只比較不同 項(xiàng)目； ③進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較時(shí)，應(yīng)抓住重點(diǎn)，比較主要項(xiàng)目的費(fèi)用； ④比較不同項(xiàng)目的整體，而不能僅比較它們的差值。 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 （ 2） 計(jì)算各方案不同項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，包括基本建設(shè)費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 、 建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費(fèi)用和生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用 。根據(jù)上面列出的注意事項(xiàng)可知，在本礦井的開采過程中，由于開采后期不管是在各工程量和使用費(fèi)用情況上都一樣，故在經(jīng)濟(jì)比較過程中只比較前期，比較 見表 2 2 22 211。 表 27 基建工程量 時(shí)期 項(xiàng)目 方案一 方案三 前 期 主井井筒 /m 480 737 副 井井筒 /m 460 722 井底車場 /m 1000 1000 主石門 /m 360 360 運(yùn)輸大巷 /m 3115 3115 表 28 基建費(fèi)用表 項(xiàng)目 方案一 方案三 備注 工程量/m 單價(jià) 元 /m 費(fèi)用 /萬元 工程量/m 單價(jià) 元/m 費(fèi)用 前 期 主井井筒 480 3200 737 3200 副井井筒 460 3000 138 722 3000 井底車場 1000 900 90 1000 900 90 主石門 360 618 360 618 運(yùn)輸大巷 3115 600 3115 600 小計(jì)（萬元） 總計(jì)（萬元） 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 表 29 生產(chǎn)經(jīng)營工程量 項(xiàng)目 方案一 項(xiàng)目 方案三 大巷及石門運(yùn)輸 /（萬 ） 一水平 179。 1490179。 = 一水平 179。 1490179。 = 立 /斜井提升 /（萬） 一水平 179。 1490179。 = 一水平 179。 1490179。 = 排水 /（萬m179。） 一水平 410179。 24179。 365179。17/10000= 一水平 410179。 24179。 365179。17/10000= 注：由于兩方案水平標(biāo)高和采區(qū)劃分一樣，采區(qū)上山運(yùn)輸和維護(hù)工程量相同，不予比較。 表 210 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用 項(xiàng)目 方案一 方案三 工程量 /（萬t/km） 單價(jià) /元 /（ ） 費(fèi)用 /萬元 工程量 /（萬t/km） 單價(jià) /元 /（ ） 工程量 /（萬 t/km） 大巷及石門運(yùn)輸 /（萬） 一水平 立 /斜井提升 /（萬） 一水平 排水 /（萬m179。） 一水平 合計(jì) 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 表 211 費(fèi)用匯總表 方案 項(xiàng)目 方案一 方案三 費(fèi)用 /萬元 百分率 /％ 費(fèi)用 /萬元 百分率 /％ 基建工程費(fèi) 100 生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi) 100 總費(fèi)用 100 從前面表格中的計(jì)算可以看出，無論是基建工程費(fèi)還是生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)，方案三的費(fèi)用都比方案一的高，且總費(fèi)用高出 ％，很明顯方案一要比方案三優(yōu)越，故決定采用方案一。 確定方案 綜上比較可知方案三的總費(fèi)用超過了方案一的 ％，故決定采用方案一。即采用立井多水平（暗斜井延伸）上山開拓方案。第一水平位于 300，采取上山開采。整個(gè)礦井劃分為 3 個(gè)水平，水平垂高分別為 350m、 250m、 250m。 在礦井開拓方式確定以后，還應(yīng)對礦井主要井筒（包括主井、副井、風(fēng)井）的橫斷面布置形式、井筒裝備、井筒斷面尺寸、井筒支護(hù)材料等特征進(jìn)行說明。 主井 主井主要用于提煤。井筒凈直徑 ，采用一對 9t多繩摩擦式提煤箕斗進(jìn)行煤炭提升，井筒裝備鋼軌罐道，型號為 JDG9/110179。 4。支護(hù)材料：基巖段采用單層砼結(jié)構(gòu)，表土層不厚不需特殊施工，井壁厚度：基巖段 350mm。井深 480m。 主井井筒斷面布置如下： 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 123451 箕斗；2 鋼軌罐道；3 罐梁；4 梯子間；5 管路電纜間主井井筒斷面圖 圖 25 主井?dāng)嗝娌贾脠D 副井 主要用于升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼作通風(fēng)、排水。為防止斷繩事故，設(shè)有防墜器。井筒凈直徑 。支護(hù)材料：基巖段采用單層砼結(jié)構(gòu)，井壁厚度：基巖段 400mm。井筒內(nèi)裝備有鋼絲繩罐道、梯子間、電纜線和水管管道等。井深為 460m。 副井井筒斷面布置如下： 圖 26 副井?dāng)嗝娌贾脠D 60001650120440022703010副井?dāng)嗝鎴D16501650300555047004120400河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 副井風(fēng)速校核： m axV≤SMQV ?? 式中： V —— 通過井筒的風(fēng)速， m/s； Q —— 通過井筒的風(fēng)量， m179。/s； S —— 井筒凈斷面積，㎡； M —— 井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井取 ； maxV —— 《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速； 由此： V＝ 179。 =8m/s 所以井筒選擇符合要求。 風(fēng)井 風(fēng)井主要用于回風(fēng)兼作礦井的安全出口。配備有梯子間及管路、電纜等。采用砼支護(hù)，井壁厚度為 300mm，風(fēng) 井凈直徑為 5500mm，井深 170m。 風(fēng)井井筒斷面布置如下： 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D 圖 27 風(fēng)井?dāng)嗝娌贾脠D 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 表 2－ 12 井筒特征 井底車場及硐室 井底車場形式的選擇 井 底車場是連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。它聯(lián)系著井筒提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸、下料、供電和升降人員等各項(xiàng)工作服務(wù)。 井底車場首先必須保證礦井生產(chǎn)所需要的運(yùn)輸能力，并應(yīng)滿足礦井不斷持續(xù)增產(chǎn)的需要。為此，井底車場的設(shè)計(jì)通過能力應(yīng)大于礦井生產(chǎn)能力 30～ 50﹪。其次，在滿足井底車場通過能力的前提下應(yīng)盡量減少其掘砌體積，而且井底車場應(yīng)便于管理和安全操車。根據(jù)本礦實(shí)際情況選用立井刀式環(huán)行井底車場。 井底車場設(shè)計(jì)示意圖如下 : 井筒名稱 主井 副井 風(fēng)井 井口坐標(biāo) X（ m） Y（ m） Z（ m） 150 150 150 用途 提煤 提料、矸、人、進(jìn)風(fēng) 回風(fēng) 提升設(shè)備 一對 9t 箕斗 一對 雙層單車 1t 罐籠 —— 井筒傾角（176。） 90 90 90 斷面形狀 圓 圓 圓 支護(hù)方式 混凝土砌碹壁 混凝土砌碹壁 混凝土砌碹壁 井筒壁厚（ mm） 350 400 300 提升方位角（176。） 171 261 —— 井筒深度（ m） 480 460 170 斷面積 凈（ m2 ） 掘（ m2 ） 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 圖 28 井底車場示意圖 線路 總平面布置 井筒相互位置的確定 本礦井所在地地形平坦，井筒位置不受地面限制，主井中心坐標(biāo)為（ 3964493， 38518119），副井中心坐標(biāo)為（ 3964456， 38518104），兩井筒垂直于存車線方向的距離 H 為 35m，平行于存車線方向的距離 L 為 20m。如下圖所示： 1— 主井中心線； 2— 副井中心線； 3— 副井儲車線 圖 29 井筒相互位置圖 兩井筒中心點(diǎn)間的直線距離 C 為： 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 mC )Y(Y)X(X 2ab2ab ??? 井底車場各存車線長度的確定 井底車場線路包括存車線和行車線。存車線為存放空、重車輛的線路，它由主井重車線、主井空車線、副井重車線、副井空車線及材料車線組成。 行車線為調(diào)度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、重車線的繞道和調(diào)車線。副井馬頭門線路也用于行車線。 除上述主要線路外，在井底車場內(nèi)還有一些輔助線路，如通往各硐室的專用線路和硐室內(nèi)鋪設(shè)的線路。 當(dāng)運(yùn)輸大巷采用列車運(yùn)行時(shí)，主、副井空重車線長度應(yīng)符合《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：主井空、重車線長度應(yīng)能夠容 納 ～ 2 列車，副井進(jìn)、出車線長度，應(yīng)能夠容納 1～ 列車。材料車線應(yīng)能夠容納 10 個(gè)以上材料車到一列車。井底車場線路由直線線路和連接部分所組成，連接部分包括曲線線路和道岔。直線線路就是指存車線和行車線以及調(diào)車線。本礦井運(yùn)煤直接由膠帶輸送機(jī)運(yùn)往煤倉，故無需計(jì)算主井空、重車線長度。 副井空、重車線長度 L＝ mnL1＋ L2＋ L3 式中： L— 副井空、重車線長度， m m— 列車數(shù)目，列數(shù)，取 1 列； n— 每列礦車數(shù)，輛，取 22 輛； L1— 一個(gè)礦車長度， m， 2021mm； L2— 電機(jī)車長度， m， 4490； L3— 電機(jī)車制動(dòng)距離， m，取 15m； 副井輔助運(yùn)輸采用 1t 固定礦車，型號為 MG－ － 6A，外形尺寸 2021179。880179。 1150mm，自重 618kg。電機(jī)車選用 XK8－ 6/140KBT,外形尺寸 4490179。 1044179。 1600 mm。 L＝ mnL1＋ L2＋ L3＝ 1179。 22179。 2021＋ 4490＋ 15000 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 ＝ 63490m，取 L＝ 65m； 材料車線長度 L＝ 10L 材 式中： L— 材料車線長度， m； L 材 — 一輛材料車長度， m， 2021mm； 本礦井選用 1t 材料車，型號為 MC1－ 6B，外形尺寸 2021179。 880179。 1150mm。 L＝ 10L 材＝ 15179。 2021＝ 30000mm 取 L＝ 30m 馬頭門線路長度 馬頭門線路指副井重車線的末端至材料車線進(jìn)口變正常軌距的一段線路，線路布置圖如下所示： 圖 210 馬頭門線路布置 馬頭門線路 Lm 可有下式進(jìn)行計(jì)算確定： L0＝ a＋ 2b＋ c＋ d＋ e＋ f＋ e?＋ g＋ h＋ i＝ Ls＋ Ln 式中： L0— 馬頭門線長度， m； Ls— 馬頭門重車線長度， m； Ln— 馬頭門空車線長度， m； a— 從復(fù)式阻車器的前輪擋到對稱道岔基本軌起點(diǎn)之間的距離，取 ； b— 基本軌起點(diǎn)至對稱道岔連接系統(tǒng)末端之間的距離，其長度取決于對稱道岔的型號。本對稱道岔選型為 DC618312， b＝ ； c— 對稱道岔連接系統(tǒng)的末端與單式阻車器輪擋面之間的距離。取兩輛礦車長， ； 河南理工大學(xué)采礦工程專業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 d— 單式阻車器輪擋面至搖臂中心線間距離。一般取 ～ ，取 ； e、 e? — 搖臺的搖臂長度。 600mm軌距搖臂長度 。e＝ ， e?＝ ； f— 罐籠長度，取 ； g— 出車方 向搖臺搖臂軸中心線至對稱道岔連接系統(tǒng)的末端之間的距離，?。? h— 緩和線長度，取 ； i— 基本軌起點(diǎn)到單開道岔平行線路連接系統(tǒng)終點(diǎn)的長度，從《窄軌道岔線路連接手冊》中查得 i＝ 。 計(jì)算得： L0＝ 道岔及彎道的連接尺寸計(jì)算 線路概述 井底車場線路包括存車線和行車線。存車線為存放空、重車輛的線路，它