【導(dǎo)讀】新富設(shè)計礦井年產(chǎn)180Mt，服務(wù)年限為62a。井田內(nèi)部地質(zhì)、水文地質(zhì)、煤層賦存條件都較良好。區(qū)內(nèi)有可采煤層7層，分別為：6#、15#、21#、30#、采用走向長壁采煤方法。開拓方式采用雙立井開拓，集中運。輸大巷、采區(qū)石門的布置形式。采用綜合機(jī)械化采煤。通風(fēng)方式為混合式（分。區(qū)式與兩翼對角式）。在大四的下半學(xué)期，我們進(jìn)入了畢業(yè)設(shè)計階段。識點，同時也把過去較為分散的學(xué)科聯(lián)系了起來。此次畢業(yè)設(shè)計的課題是：七臺河精煤集團(tuán)新富新井設(shè)計。在畢業(yè)實習(xí)中做了收集準(zhǔn)備工作。此次設(shè)計的內(nèi)容會涉及到很多采礦專業(yè)學(xué)。井下運輸與提升、礦井的通風(fēng)與排水等。在設(shè)計時，要對選定的形式進(jìn)行技。術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的比較后再加以確定，力求做到在技術(shù)上可行，在經(jīng)濟(jì)上合理。技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變，這對我來說是十分重要的。劃設(shè)計內(nèi)容；靈活運用專業(yè)知識；同時做到有疑必問；有錯必糾。

　　

【正文】 1. 采區(qū)石門長，總的石門工程量大 2. 如果煤組厚度大時，初期建井工程量較大。 兩種大巷布置方式見示意圖 32。 方案一：分組集中大巷 25 方案二：集中大巷 圖 32 大巷布置方式示意圖 結(jié)合新富設(shè)計 井田的地質(zhì)及煤層賦存狀況等條件，在確定了井筒位置的前提下可以看出：新富井田的水平大巷的形式采用集中大巷布置較為合適。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 通過對井筒形式方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，再結(jié)合新富井田的各種地理因素，確定了新富礦采用雙立井開拓。 井硐位置及坐標(biāo) 在確定井筒位置及坐標(biāo)時，應(yīng)符合以下主要條件： （ 1） 地面部分要留出一定的范圍，以便給工業(yè)廣場的建設(shè)留出足夠的面積。 具體面積應(yīng)參考《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》。 （ 2）選擇井筒位置時 要充分利用地形條件，并 綜合考慮井田 的地形與工程地質(zhì)條件 中的問題。 （ 3）在確定井筒位置時， 應(yīng)盡量靠近主要購煤用戶的位置 ，這樣可以減少巷道的施工量。 （ 4） 住宅區(qū)域要選擇在適當(dāng)?shù)奈恢谩? （ 5）選擇井筒位置時，應(yīng)使井筒處在井田儲量的中心，同時使井下的施工量減少到最底。 綜合上述條件，并考慮新富井田的實際情況，礦井的井筒位置見開拓示意圖。 26 水平數(shù)目及高度 新富井田采用二水平開拓，第一水平標(biāo)高為 100m，垂高 300m。并將水平開拓巷道，井底車場和各類硐室布置在第一水平；第二水平標(biāo)高為 400m，階段垂高 300m。兩水平均采用上山式開采 。 石門、大巷 (運輸大巷、回風(fēng)大巷 )數(shù)目及布置 新富設(shè)計礦井采用集中運輸大巷采區(qū)石門的布置形式。因此大巷和石門的服務(wù)年限長， 為了保證 運輸 、安全生產(chǎn)， 大巷和石門的斷面和支護(hù)形式基本相同。在設(shè)計巷道斷面時，應(yīng)綜合考慮以下幾點： （ 1） 在滿足安全、生產(chǎn)和施工要求的條件下，力求提高斷面利用率，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。 同時要考慮到大巷的用途和其所要服務(wù)的年限。 巷道的凈斷面，必須滿足行人、運輸、通風(fēng)、安全設(shè)施服務(wù)、設(shè)備安裝、檢修和施工的需要。 （ 2） 井筒的斷面選擇通風(fēng)阻力小的 形狀和支護(hù)方式，既有利于安全生產(chǎn) 又可 以降低開拓成本，節(jié)約建井投資。 大巷和石門的斷面形式和支護(hù)方式見圖 33。 27 圖 33 大巷及 石門斷面 圖 井底車場形式的選擇 在選擇井底車場形式時，應(yīng)綜合考慮井田開拓方式、井筒形式、提升方式、大巷運輸方式、礦井生產(chǎn)能力及大巷距井筒的水平距離。按照礦車在井底車場內(nèi)的運輸特點，井底車場可分為環(huán)行式和折返式兩大類。 設(shè)計井底車場的原則 【 2】 ： （ 1）車場的通過能力，應(yīng)比礦井生產(chǎn) 能力有 30%的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性。 車場的形式選擇要符合煤炭行業(yè)的有關(guān)規(guī)章制度。 （ 2）應(yīng)該減少彎道和岔點，以便調(diào)車簡單、管理方便。 （ 3）盡量減少井巷的施工量，節(jié)省建設(shè)投資；要便于維護(hù)；使生產(chǎn)成本降到最小。 （ 5） 應(yīng)使車場的施工較為方便及車場巷道和主要巷道能迅速貫通，以便 28 減短建設(shè)時間 。 應(yīng)盡可能的提高井底車場的機(jī)械化水平，以便提高井底車場的通過能力。 井底車場 聯(lián)系著井下運輸與提升兩大環(huán)節(jié)，關(guān)系到整個礦井的安全和生產(chǎn)。所以其設(shè)計的是否合理相當(dāng)重要 的 。 本著井底車場設(shè)計有關(guān)的原則、規(guī)定規(guī)范，結(jié)合新富 設(shè)計礦井的有關(guān)設(shè)計參數(shù)，通過對幾種常見井底車場形式的適用條件的比對，初步選定新富設(shè)計礦井采用臥式環(huán)形車場，兩翼來車。 煤層群的聯(lián)系 新富設(shè)計井田范圍內(nèi)共有可采煤層 7 層，分別為： 1 2 3 3 40。 經(jīng)過簡單的經(jīng)濟(jì)比較確定 15采用單層開采 ， 上山采用兩煤一巖的布置形式 。 2 3 35平均間距不大，故采用聯(lián)合開采，同用一組巖石上山。 40距 35遠(yuǎn)，故采用單層，煤層上山式開采。 采區(qū)劃分 參閱相關(guān)的規(guī)程規(guī)定 ，結(jié)合新富設(shè)計礦井的地質(zhì)條件 、煤層賦存狀況，將井田沿走向劃分成若干采區(qū)，并按采區(qū)的前進(jìn)方向，在每個采區(qū)布置一套生產(chǎn)設(shè)施，包括提升、運輸設(shè)備，以便獨立的進(jìn)行采區(qū)生產(chǎn)和采區(qū)準(zhǔn)備。詳見采區(qū)劃分示意圖 34。 黑龍江科技學(xué)院圖名制圖指導(dǎo)老師審核班級比例日期井田開拓方式王然 采礦0 3 61 : 5 0 0 0429500 430000 430500 433000431500 432500431000 4320xx 433500 434000 43450070000705007100071500720xx725007300073500429500 430000 430500 433000431500 432500431000 4320xx 433500 434000 43450070000705007100071500720xx725007300073500西一采區(qū) 西二采區(qū)西三采區(qū)西四采區(qū)東一采區(qū)東二采區(qū)東三采區(qū)北一采區(qū)北二采區(qū)北三采區(qū) 圖 34 采區(qū)劃分示意圖 29 井筒布置和施工 井硐穿過的巖層性質(zhì)及井硐維護(hù) 新富設(shè)計礦井的井筒形式為雙立井，即一主一副。在綜合柱狀圖中已經(jīng)具體的體現(xiàn)了井筒所穿過的巖層的性質(zhì)。井筒支護(hù)采用噴漿混凝土的支護(hù)形式。 井筒布置及裝備 井筒 是礦井通 達(dá)地面的主要進(jìn)口，是礦井生產(chǎn)期間提升運輸煤炭（矸石）、運送人員、材料和設(shè)備、以及通風(fēng)和排水的咽喉工程，其設(shè)計和施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到礦井建設(shè)的成敗。因此，井筒設(shè)計必須合理，要給予足夠的重視。 要滿足井下運輸、通風(fēng)的要求；要合理利用井筒斷面，做到布置緊湊、少投資、便于施工、安全可靠。值得注意的是：用箕斗提升的井筒不應(yīng)兼做風(fēng)井 【 6】 。 根據(jù)新富 設(shè)計礦井 井筒所處范圍的水文地質(zhì)條件、礦井 年產(chǎn)量、提升方式 、通風(fēng)需要 等實際情況，井筒斷面的布置 詳見 圖 35 主副井井筒斷面圖。 400 0mm罐道梁層間距1對1. 5t礦車 雙層四車罐籠提升容器 0Mt/a井型副井井筒斷面特征名稱 內(nèi)容 30 主井井筒斷面特征名稱 內(nèi)容井型凈直徑支護(hù)方式罐道規(guī)格梁層間距提升容器充填厚度1. 80 M t / a6. 5 m混凝土井壁40 00 m m一對16 t箕 斗50 0m m鋼軌罐道 圖 35 主副井井筒斷面圖 井筒延伸的初步意見 一個礦井在投產(chǎn)若干年后，由于現(xiàn)有生產(chǎn)水平不能保持礦井正常的持續(xù)的生產(chǎn)能力，必須開始組織礦井的延深。礦井延深是在礦井不停產(chǎn)的條件下進(jìn)行的，因此會給施工帶來很多復(fù)雜的問題。 在選擇井筒延深的方案時，應(yīng)滿足以下要求： （ 1）在延深過程中，應(yīng)保證礦井生產(chǎn)能正常進(jìn)行，盡量避免生產(chǎn)與延深相互干擾。 （ 2）應(yīng)盡量利用已有的或者永久性的井巷、硐室和設(shè)施為延深工作服務(wù)，減少臨時工程 量，縮短準(zhǔn)備工期和減少礦井延深投資。 （ 3）在延深過程中必須保證工作人員安全，并盡量縮短停止生產(chǎn)提升的時間。 根據(jù)新富設(shè)計礦井的水平劃分方案，該礦井在第一水平生產(chǎn)即將結(jié)束時，井筒需要延深 。根據(jù)地質(zhì)勘探資料初步擬定井筒按原有主副井延深。 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證 結(jié)合 煤炭部對井底車場的設(shè)計 要求 和設(shè)計原則 ，聯(lián)系新富設(shè)計礦井的各 31 種條件，初步擬訂新富礦的井底車場形式的選擇依據(jù)如下： （ 1） 新富 設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330d，實行 “四、六 ”工作制，每日凈提升 16 小時； （ 2） 采用雙立井開拓方式， 開采水平 為兩個 ，集中大巷 采區(qū)石門布置，兩翼來煤 ； （ 3） 輔助運輸和掘進(jìn)煤、矸的運輸均采用 噸固定式礦車，煤矸混合列車由 27 輛 噸礦車組成。一臺 10t 架線式電機(jī)車牽引。 主運輸大巷采用3t 底卸式礦車運輸，每列車由 23 輛礦車組成，由兩臺 10t 架線式電機(jī)車 牽引。 由于新富礦的地質(zhì)水文條件良好， 初期開拓的水平運輸大巷與主、副井筒位置較進(jìn)，且所需井底車場的通過能力較大， 再結(jié)合有關(guān)規(guī)程規(guī)定和上述依據(jù)，確定新富設(shè)計礦井采用 主井部分為折返式、副井部分為 環(huán)形臥式車場。 井 底車場的布置、存 車 線路、行車線路布置長度 首先要確定礦井的礦車總數(shù)，根據(jù) 定額法 公式： W= ， 式中： W礦車數(shù)量，臺； Q礦井日產(chǎn)量，噸 ； N工作的電機(jī)車臺數(shù)，臺； G礦車載重，噸； W=5454/3=≈546 同時礦井的備用修理礦車數(shù)量為總礦車數(shù)的 20%；材料車數(shù)量為總礦車數(shù)量的 10%，所以用于運輸?shù)?3t 底卸礦車為 ： 546≈23 輛，材料車數(shù)量為 54 輛。根據(jù)《采礦設(shè)計手冊》的有關(guān)數(shù)據(jù) ,可知目前矸石與材料車的周轉(zhuǎn)率為每天 1～ 2 次 .所以材料列車每次拖掛 27 輛材料礦車即可 1．井底車場線路布置的要求 通過查閱《采礦設(shè)計手冊》，列出如下要求： （ 1）井底車場線路布置時，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； （ 2）底卸式礦車的井底車場設(shè)計要注意列車的裝載和卸載方向一致。 （ 3） 井底車場的線路主要由主 、副井空、重車線，副井進(jìn)、出車線 組成，由于通過井底車場的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長度亦相應(yīng)不同。 （ 4）盡量減小 井底車 場的 施工工程量 ；為保證運行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上； （ 5）應(yīng)少鋪設(shè)道岔，同時盡量避免交叉點的出現(xiàn) ； 線路布置要有利于通風(fēng)，線路上盡量不設(shè)風(fēng)門，尤其是立井車場的副井線應(yīng)禁設(shè)風(fēng)門。 2． 確定 存車線長度 。 32 存車線長度 的確定是礦井井底車場設(shè)計中 必須經(jīng)歷的一個重要步驟 。存車線的長短直接影響到礦井的運輸、提升；井底車場的通過能力以及井底車場的工程量。由于新富設(shè)計礦井的井下運輸采用 10t 架電式電機(jī)車牽引 3t底卸礦車和 固定礦車的運輸方式，故在此僅考慮運輸大巷采用礦車的列車運輸時 對存車 線長度的要求，具體要求如下： 1） 大 型礦井的主井空、重車線長度各為 － 列車長； 2）大型礦井的副井空 重車線長度 各為 列車長。副井提升矸石，矸石列車較煤列車短，但為了使其長度留有調(diào)整的余地，并考慮到出矸工作不均勻、不連續(xù)、所以副井的空、重車線長度一般不小于 1 列煤車的長度，小型礦井按 － 列車長； 3）大 型礦井應(yīng)能容納 1520 個 以上 材料車 ； 4）調(diào)車線長度通常為 列車和電機(jī)車長度之和； ① 主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線： L=mnl1 +Nl2+l3 式中： L主井和副井的空重車線長度， m； m列車數(shù) ，列； n每列車攜帶的礦車數(shù) ； l1 一 輛礦車和 緩沖器的長度， m； N一列車的 機(jī)車數(shù) ,臺； l2 每臺機(jī)車的長度 ， m l3 安全制動距離 ，取 10 m； 經(jīng)過計算，得 主井 L=234+2+10=157m， 副井 L=127++10=。 ② 材料車線有效長度 的確定，根據(jù)公式： L=ncLc 式中： L材料車線 長度， m； nc一列車攜帶的 材料車數(shù)，輛； Lc每輛材料車加 緩沖器的長度， m； L=ncLc =27≈65 m； 在確定材料車線長度時，應(yīng)外加 510 的安 全距離。所以 L=70m. 井底車場 具體的 線路布置見圖 36。 33 36400141339。1239。639。6121311439。5442100955008339。239。9327139。1200539。1570001570001111108000050000470005000047000109550070000235101 圖 36 井底車場線路布置圖 調(diào)車方式如圖所示。兩翼來煤的煤列車，均為折返式調(diào)車。右翼來的矸石列車或煤矸混合列車，通過副井系統(tǒng)，空車環(huán)形返回，而左翼來的矸石列車或混合列車為折返調(diào)車方式。設(shè)計采用 24 公斤 /米鋼軌。 3t 底卸礦車線路采用 600 毫米軌距 5 號道岔，線路曲線半徑為 30 米。 噸礦車線路采用 600毫米軌距 4 號道岔，曲線半徑 30 米。其他輔助線路曲線半徑為 15 米。 34 通過 能力計算 1. 新富設(shè)計礦井日產(chǎn)原煤 噸，每日運出矸石量為= 噸，日產(chǎn)掘進(jìn)煤量為 = 噸， 3 噸底卸式礦車運煤量為 = 噸，每日需要 3t 底卸式礦車列數(shù)為247。（ 323） = 列車。根據(jù)礦井矸石量與掘進(jìn)煤量的比例（ 15%： 6%≈5：2）確定 噸底卸式礦車由 19 輛矸石車和 8 輛煤車組成。每日混合列車數(shù)為（ +） 247。（ 19＋ 8） = 列。 每日進(jìn)入井底 車場的 3t底卸式礦車列數(shù)與 混合列車數(shù)之比為