【導(dǎo)讀】本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為七臺(tái)河精煤集團(tuán)富強(qiáng)煤礦，共有6層可采煤層，總厚度約為11m，煤層工業(yè)牌號(hào)為1/3焦煤。計(jì)井田的可采儲(chǔ)量為。劃分兩個(gè)開(kāi)采水平，兩個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)。共劃分9個(gè)采區(qū)，采用混合式通風(fēng)，綜合機(jī)械化采煤，單。一走向長(zhǎng)壁采煤法。年工作日為330天，采用“四、六”式工作制，工。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。如在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)一些問(wèn)題，還請(qǐng)各位專家老師給予指正。

　　

【正文】 地 面預(yù) 制 的 井 筒 。 在地壓 大 的 滌 井 井 筒中，常 采用 丘賓 筒、組 合鋼 板 等 住戶 結(jié)構(gòu)。 丘賓 筒 、地 面預(yù) 制 混凝 土構(gòu)件強(qiáng)度高 丘賓 筒 、混 凝土 右 切塊 在深砂層 中，必須與 防水 材料 配套使用 29 素，具體遵循原則如下： 1. 符合《煤礦安全規(guī)程》，《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)運(yùn)輸、通風(fēng)、管線等布置的要求，滿足施工需要； 2. 有利于井筒檢修、維護(hù)、清掃和人員通行安全； 3. 當(dāng)提升容器發(fā)生掉道或跑車事故，對(duì)井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞應(yīng)減少到最低程度； 4. 合理使用斷面空間，減少井筒工程量； 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量、提升方式等實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井井筒按有關(guān)規(guī)定布置運(yùn)輸 設(shè)施及輔助設(shè)施，本礦井建成投產(chǎn)時(shí)共開(kāi)鑿 2 個(gè)井筒，即主立井和副立井。詳見(jiàn)主副井井筒斷面圖： 30 圖 圖 36 主井井筒斷面 圖 31 圖 37 副井井筒斷面圖 32 井筒延深意見(jiàn) 開(kāi)拓延伸的方案的原則： 保持或擴(kuò)大礦井生產(chǎn)能力。 充分利用現(xiàn)有井巷，設(shè)施及設(shè)備，減少臨時(shí)輔助工程時(shí)不時(shí)降低投資。 積極采用新技術(shù)，新工藝和設(shè)備。 加強(qiáng)生產(chǎn)管理，延深的組織管理與技術(shù)管理施工與和緊密配合，協(xié)調(diào)一致，盡量減少延深對(duì)生產(chǎn)的影響。 盡可能縮短新、舊水平的同時(shí)生產(chǎn)時(shí)期。 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井水平劃分方案，該設(shè)計(jì)礦井主副井筒從地面布置到一水平后需要延伸，但是在進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)勘探后，井筒仍按原有主副井延深。 井底車場(chǎng)及硐室 井底車場(chǎng)形式的確定及論證 井底車場(chǎng)形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開(kāi)拓方式、大巷運(yùn)輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來(lái)選擇。該礦井井底車場(chǎng)形式的選擇依據(jù)如下： ，年工作日 330d，實(shí)行 四 .六 工作制，每日凈提升 16 小時(shí)； ，兩個(gè)開(kāi)采水平，集中大巷布置 ，倆翼大巷的煤量基本相等。 3t 側(cè) 卸式礦車運(yùn)輸，每列車由 17 輛礦車組 成，采用 10t 架線式電機(jī)車 牽引。卸載時(shí)，機(jī)車通過(guò)卸載站。輔助 運(yùn)輸和掘進(jìn)煤采用 1 噸固定式礦車，煤矸混合列車由 20 輛 1 噸礦車組成。 、低等涌水量礦井； 綜合以上所述，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用 33 3t 側(cè)卸式礦車環(huán)形立 式井底車場(chǎng)。 井底車場(chǎng)的布置，存車線路，行車路線布置長(zhǎng)度 1．井底車場(chǎng)線路布置的要求 （ 1）井底車場(chǎng)的線路主要由主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線回車線組成，由于通過(guò)各個(gè)井底車場(chǎng)的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長(zhǎng)度亦相應(yīng)不同。 （ 2）井底車場(chǎng)線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； （ 3）井底車場(chǎng)的線路工程量 ??； （ 4）為保證運(yùn)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）盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； （ 6）線路布置要有利于通風(fēng)； （ 7） 側(cè) 卸式礦車的井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問(wèn)題。 ［ 16］ 2．存車線長(zhǎng)度的確定 確定存車線長(zhǎng)度是井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，如果存車線長(zhǎng)度不足，將會(huì)使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制，影響礦井生產(chǎn)能力；反之，如果存車線過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使列車在車場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車時(shí)間增加，反而降低了車場(chǎng)通過(guò)能力，并增加車場(chǎng)工程量。根據(jù) 以往各煤礦積累的經(jīng)驗(yàn)可得 ，各類存車線可以選用下列長(zhǎng)度： （ 1）中小型礦井的主井 空、重車線長(zhǎng)度各為 － 列車長(zhǎng)； （ 2）副井空、重車線長(zhǎng)度， 中小型礦井按 － 列車長(zhǎng)； （ 3）材料車線長(zhǎng)度，中小型礦井應(yīng)能容納 5－ 10 個(gè)材料車； （ 4）調(diào)車線長(zhǎng)度通常為 列車和電機(jī)車長(zhǎng)度之和； （ 1） 主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線： L=mniL +N oL + gL 式中： L—主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線有 效長(zhǎng)度， m； m列車數(shù)目，列； n每列車的礦車數(shù)，按列車組成計(jì)算確定； 34 iL 每輛礦車帶緩沖器的長(zhǎng)度， m。 N機(jī)車 個(gè) 數(shù) , oL 每臺(tái)機(jī)車的長(zhǎng)度 gL 附加長(zhǎng)度，取 10 m。 經(jīng)過(guò)計(jì)算，得 主井 L=1 7+2+10=112 m， 副井 L=120（ 2+1） ++10= m。 （ 2） 材料車線有效長(zhǎng)度 L=ncLc+nsLs 式中： L—材料車線有效長(zhǎng)度， m； nc材料車數(shù)，輛； Lc每輛材料車帶緩沖器的長(zhǎng)度， m； ns設(shè)備車數(shù)，輛； Ls每輛設(shè)備車帶緩沖器的長(zhǎng)度， m； L=ncLc+nsLs=10=24 m； 根據(jù)實(shí)際需要，開(kāi)設(shè)水泵硐室和變電所，取材料車線長(zhǎng) 60m 4．線路道岔的計(jì)算 表 34 道岔特征表 序號(hào) 道岔 型號(hào) 名稱 轍叉角α 主要尺寸（ mm） 質(zhì)量/Kg a b L T L0 1 ZDK600 /7/40 單開(kāi) 8176。07′48 5156 8035 13200 2598 2 ZDX600 /4/1522 渡線 14176。02′10 3942 4858 16684 20xx 9000 3499 3 ZDC600 /4/20 對(duì)稱 14176。02′10 2300 4858 7122 1298 35 ① 單開(kāi)道岔非平行線路聯(lián)接，如圖 38。 ZDK930740 ： α=8?10?52? ； δ=45? ； a=5165mm ； b=8035mm ； R=25000mm 可得， m、 n、 H、 T、 K. β=δα=37? ； T=8364mm ； m= 5156+16399sinβ/sinδ=13957mm； M=23359； H=MRcosδ=5682mm ； n=H/sinα=8035mm ； Kp=παR/180?=45?25000/180?=19625mm βα RfM基本軌起點(diǎn)amαbKp TnHδ 圖 38 單開(kāi)道岔非平行線路聯(lián)接 ② 單開(kāi)道岔平行線路聯(lián)接，如圖 39。 36 αmnSTBLCKpbαa基本軌起點(diǎn)R 圖 39 單開(kāi)道岔平行線路聯(lián)接 ZDK930740 ： α=8?07?48? ； a=5156mm ； b=8035mm ； R=25000mm； T=1748mm ； m=14370mm； n=mT=12622mm； ③ 渡線道岔線路聯(lián)接 ZDK93041522 ： α=14?02?10? ； a=3942mm ； b=4858mm ；L=16684mm ； T=20xx mm ； L0=9000mm 求： C、 S C=S/sinαS0/ （ 31） 由公式（ 31）得 C=S/sinαS0/=3145mm ； S=Ltanα （ 32） 由公式（ 32）得 S=Ltanα=16684tan14?02?10?=4159mm ； 通過(guò)能力計(jì)算 圖 310： 37 噸固定礦車噸側(cè)卸式礦車圖示區(qū)段 圖 310 井底車場(chǎng)調(diào)度 表 2. 礦 井 日 產(chǎn) 原 煤 萬(wàn) 噸 ， 每 日 運(yùn) 日 矸 石 量 為2100= 315t，日產(chǎn)掘進(jìn)煤為 3600=216t， 3t 側(cè) 卸式礦車日運(yùn)煤量為 3600=3384t。 3t 側(cè) 卸式礦車列車數(shù)為 3384/|（ 522） =列。 根據(jù)礦井矸石量與掘進(jìn)煤的比例（ 15%/6%=5/2），確定 1t 煤矸石混合列車由 12 輛矸石與 8 輛煤車組成。每列矸石車與煤車的載重之比為 9?? =5/2 故符合要求，日混合列車數(shù)為 （ 315+216） /（ 13+9） =（列） 每日進(jìn)入井底車場(chǎng)的 3t 側(cè) 卸式礦車數(shù)與 1t 混合列車數(shù)之比為，列車進(jìn)入井底車場(chǎng)平均間隔時(shí)間為 ，列車在井底車場(chǎng)平均運(yùn)行時(shí)間為 ，3t 側(cè) 卸式礦車在井底車場(chǎng)平均運(yùn)行時(shí)間為 min， 1t 混合列車在井底車場(chǎng)平均運(yùn)行 時(shí) 間為 18min。 3. 通過(guò)能力計(jì)算 38 按公式計(jì)算： N=TaQ/ ==(4225+29)/( ) = 通過(guò)能力富余系數(shù)為 。滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 井底車場(chǎng)主要硐室 主井設(shè)有 t 側(cè) 卸式礦車卸載站硐室、翻車機(jī)硐室、井底煤倉(cāng)及井底煤倉(cāng)裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。主井井底散煤采用礦車處理，用絞車提升至車場(chǎng)水平。 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場(chǎng)連接處，也叫馬頭門、主排水泵房 、水倉(cāng)及清理水倉(cāng)硐室、主變電所（中央變電所）及等候室等。 中央水泵房與中央變電所聯(lián)合布置 可 使供電距離縮短。 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架 線電機(jī)車庫(kù)及修理間、蓄電池電機(jī)車庫(kù)及充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、消防材料庫(kù)、人車站等。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。 開(kāi)采順序 開(kāi)采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計(jì)劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，做到采掘并舉，掘進(jìn)先行 ，因此，要研究采煤和掘進(jìn)安排特點(diǎn)，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定，保證開(kāi)拓煤量，準(zhǔn)備煤量與回采煤量符合有關(guān)規(guī)定。 合理的開(kāi)采順序應(yīng)滿足下列要求： 、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； ，最大限度地開(kāi)采煤炭資源； 39 中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動(dòng)生產(chǎn)率，簡(jiǎn)化巷道布置； ，減少井巷工程量和基建投資。 沿煤層走向的開(kāi)采順序 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，采用井田雙翼同時(shí)開(kāi)采，這樣有利于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，確定生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn) 系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長(zhǎng)壁采煤方法 ，這樣以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。詳見(jiàn)采區(qū)接續(xù)圖表。 沿井田傾向的開(kāi)采順序 在同一煤層內(nèi)，沿傾斜煤層的開(kāi)采順序，可分為上行式 和下行式開(kāi)采。除近水平煤層外，對(duì)于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，一般只采用下行式開(kāi)采順序。本礦屬于緩傾斜煤層，故 沿煤層傾斜方向上采用下行式開(kāi)采順序。 但有些情況，如出現(xiàn)丟煤太多問(wèn)題，則需考慮采用上行式開(kāi)采。 在垂直方向上的開(kāi)采順序是， 采完第一水平，再采第二水平。 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界， 本設(shè)計(jì)將 井田 劃分為九 個(gè)采區(qū)，詳見(jiàn)采區(qū)分布示意圖。 合理的采區(qū)接續(xù)應(yīng)有如下要求： 、采區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)，保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； ，最大限度采 出煤炭資源； ，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，減少巷道維護(hù)費(fèi)； ，有利于巷道維護(hù)。 40 表 35 本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)接續(xù)圖表 可采儲(chǔ)量萬(wàn)噸/年生產(chǎn)能力萬(wàn)噸/年服務(wù)年限一采區(qū) 60四采區(qū)60二采區(qū) 三采區(qū)五采區(qū) 采區(qū)名稱六采區(qū)七采區(qū)八采區(qū)九采區(qū)60606060606060546294824488278790546328857 “三量 ”控制情況 開(kāi)拓煤量是指井田范圍內(nèi)掘進(jìn)的開(kāi)拓巷道所圈定的尚未開(kāi)采的可采煤量?？砂聪铝泄接?jì)算 ()k m s kZ Z Z P? ? ?C 式中： kZ ——開(kāi)拓煤量 單位： Mt mZ ——計(jì)算范圍內(nèi)的地質(zhì)儲(chǔ)量 Mt sZ ——地質(zhì)損失，是因?yàn)榈刭|(zhì)及水文地質(zhì)條件不利所造成的損失。包含水太大，煤層厚度變薄，斷層多等原因不能采出的 41 煤量。 Mt C——采區(qū)回采率 % 2．準(zhǔn)備煤量 準(zhǔn)備巷道所圈定的可采儲(chǔ)量。 公式： 準(zhǔn)備煤量 =（采區(qū)走向長(zhǎng)度 采區(qū)斜長(zhǎng) 煤層平均厚度 煤 層容量－地質(zhì)損失－呆滯煤量） 采區(qū)回采率 cZ =120 萬(wàn) t 采儲(chǔ)量 指準(zhǔn)備煤量?jī)?nèi)已被采煤巷道所固定的可采儲(chǔ)量。 公式： n n nZ z d C??? nZ ——回采煤量 nzd? ——已被采煤巷道所固定的可采儲(chǔ)量 nC ——工作面回采率 nZ =60 萬(wàn) t