【正文】 鋼絲繩最大靜張力 Ff的計算，對于等重尾繩及輕尾繩提升系統(tǒng)的 Ff。副井提升鋼絲繩決定選用繩 67 股（ 1+6）繩纖維芯，直徑為 的鋼絲繩，其參考質(zhì)量為 ，鋼絲破斷拉力總和為鋼絲破斷拉力總和為345000N。 根據(jù)主導(dǎo)輪直徑為 查表可知 H2x＝ 5m，且主導(dǎo)輪半徑為 R＝ 。 提升鋼絲繩的選擇計算 立井多繩摩擦式提升，宜采用同向捻的提升鋼絲繩。而基巖風(fēng)化帶據(jù)主井井檢孔資料，巖性以砂質(zhì)泥巖為主，泥質(zhì)巖類成分被高嶺土化和蒙脫石化，巖體強度大大降低，節(jié)理裂隙發(fā)育，屬較差穩(wěn)定型。 該方案將主井裝載系統(tǒng)及井底水窩全部上提至車場水平上，主井底通過車場水平作平巷清理撒煤。主井水窩底標(biāo)高 551m，位于車場水平（ 525m）下 26m，主井水窩與副井水窩深度相同，主、副井底平巷貫通后集中設(shè)斜巷清撒煤系統(tǒng)。根據(jù)巖層條件，主井裝載系統(tǒng)位置設(shè)計考慮了以下二個方案： 方案一：水平上裝載半上提方式，主井底采用斜巷清撒煤。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第四章 主井提升設(shè)備 21 第四章 主井提升設(shè)備 設(shè)計依據(jù) 設(shè)計井型： 提升高度： 540m (井口軌面標(biāo)高 +，井下裝載點標(biāo)高 500m，卸載高度 +，箕斗裝載口至箕斗底部的高度 ) 工作制度： 330d16h 設(shè)備選型計算 提升容器選擇及裝載位置 根據(jù)主井提升高度及提升量要求，提升容器選用一對 JDS－ 16/1504 型多繩摩擦式箕斗，其主要參數(shù)為：載重 16t，質(zhì) 量 (包括首尾繩懸掛裝置 ) ，本體高度 ，提升容器中心距 S=。當(dāng)井筒凈直徑小于 時，按 進級；大于 時，一般以 進級確定井筒直徑。 井筒凈斷面尺寸的確定 井筒凈斷面尺寸主要根據(jù)提升容器規(guī)格和數(shù)量、井筒裝備的類型和尺寸、井筒布置方式以及個中安全間隙來確定，最后用通過精通的風(fēng)速校核。 梯子間和管纜間的布置 梯子間布置應(yīng)與管路、電纜一并考慮，盡量相互靠近布置，以便檢修管路、電纜。不不能適應(yīng)深井、重載以及高速運行。 井筒斷面的布置，既要滿足井筒內(nèi)提升容器等設(shè)備布置要求，又要力求 縮小井筒斷面，簡化井筒裝備，以達(dá)到節(jié)約材料和投資的目的。所以該礦總工作人員為： 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第三章 立井井筒斷面設(shè)計 16 n＝ 9000003303?＝ 909 其中管理人員占 10％，為 91 人。 副立井主要擔(dān)負(fù)提升人員、材料、設(shè)備、矸石的任務(wù)。r ——煤的松散容重 ,取 39。 該礦井設(shè)計井型為 90 萬噸 /年，考慮設(shè)置一對井筒進行提升，即主井和副井進行提升。專門用作提升煤的容器，通常選用箕斗，用作升降人員、材料、設(shè)備和提升矸石的容器都選用罐籠。 礦井服務(wù)年限 初步設(shè)定該礦井設(shè)計年產(chǎn)量為 ，根據(jù)公式： ZAT K? ? （ ） 式中： T——礦井服務(wù)年限，年； Z——礦井可采儲量，萬噸； A——礦井生產(chǎn)能力，萬噸 /年； K——儲量備用系數(shù)， K=～ ，此處取 ?？蓵簳r按工業(yè)儲量的 5－ 7％計入，本設(shè)計取 5％，故： sZ ＝ gZ － P （ ） 式中： Zs ——礦井設(shè)計儲量； Zg ——礦井工業(yè)儲量； P ——永久煤柱損失量按工業(yè)儲量的 5－ 7％計入，本設(shè)計取 5％； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù) 年限 11 由此 ： 礦井設(shè)計儲量 Zs ＝ 6857（ 1－ 7％）＝ 萬噸 礦井工業(yè)儲量 表 21 礦井工業(yè)儲量匯總表 表 22 礦井高級儲量比例 煤層名稱 工業(yè)儲量（萬噸） 備注 A B A+B C A+B+C 9 煤層 2631 836 3467 3120 6857 符合 總計 2631 836 3467 3120 6857 符合 礦井設(shè) 計可采儲量 礦井設(shè)計可采儲量為礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲量。塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個煤厚相近鉆孔連成塊段。一般以下列情況為界： (1) 以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界； (2) 以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護煤柱為界； (3) 以相鄰的礦井井田境界煤柱為界； 東歡坨煤礦井田境界，東部以 F2 斷層為邊界；西南至，南部到 160m 煤層露頭，北部至 9 煤層 500m 底版等 高線，井田平均走向長度為 。 表 16 煤的工業(yè)分析表 序號 煤層名稱 牌號 水分（％） M 灰分 （％） A 揮發(fā)分（％）V 含硫量（％）S 發(fā)熱量MJ/Kg 備注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 9 肥煤 1320 動力煤 地質(zhì)勘探程度 為了順利開發(fā)東歡坨井田，更好地滿足煤礦建設(shè)和生產(chǎn)需要，國家和建設(shè)單位都投入不少資金對井田進行了多次勘探。 1 121 煤易自燃， 9 煤自然發(fā)火期為 8～ 12 個月，1 121 煤自然發(fā)火期為 3～ 6 個月。 ② 煤系隔水層： A 層鐵鋁質(zhì)粘土巖； G 層鋁土質(zhì)粘土巖。歷年少量勘探已表明其透水性與富水性強于區(qū)內(nèi)其它所有含水層。 裂隙水賦存于向斜盆地內(nèi)的石炭二迭系粗、中細(xì)粒級砂巖地層。可采煤 層總厚度為 。 （ 4）、下二迭統(tǒng) ① 大苗莊組 (P11)：該組頂為中砂巖或細(xì)砂巖底部，厚 60～ l00m。 （ 3）、上石炭統(tǒng) ① 開平組 (C31)： 本組頂界為 K6灰?guī)r底，厚約 60m。 可靠 構(gòu)造地質(zhì)補充報告提出 煤層及其頂?shù)装鍘r性特征 本井田地層與開平煤田其它各礦地層基本相同，精查地質(zhì)勘探揭露了第四系及上古生界地層，由老到新敘述如下： （ 1）、中奧陶統(tǒng)馬家溝組 (O2) 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，中奧陶統(tǒng)的馬家溝組地層在開平煤田厚 約 400m，以厚層塊狀灰色與褐紅色豹皮狀石灰?guī)r為主。~72176。緩傾斜河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 6 翼多發(fā)育張性、張扭性的高角度傾向或斜交正斷層。～ 80176。～ 18176。車軸山向斜為一狹長不對稱向西南方向傾伏 的大型含煤向斜，向斜軸走向約為 N60186。 煤質(zhì)及煤的可選性 ,主要可采煤層均屬較高揮發(fā)份的氣煤，煤種單一，以氣煤 Ⅰ 號、 Ⅱ 號、 Ⅲ 號為主，肥氣煤 Ⅰ 號、 Ⅱ 號甚少。 表 11 煤的工業(yè)分析表 煤號 工業(yè)分析 膠質(zhì)層厚 (m)Y 羅加指數(shù) LR 灰分 (%) A 揮發(fā)份 (%) V 含硫量 (%) S 含磷量 (%) P 9 原煤 0～ 18 精煤 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 5 本井田煤系地層屬石炭二迭系地層，其中上石炭統(tǒng)開平組、趙各莊組及下二迭統(tǒng)大苗莊組為主要含煤地層。 （ 5）、上二迭統(tǒng)古冶組 由灰紫、灰綠等雜色的砂礫巖、粗砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖、粉砂巖、粘土巖沉積交互組成。 ② 趙各莊組 (C32)： 本組頂界為 9 煤的細(xì)砂巖底面，厚度為 60～ l00m。 （ 2）、中石炭統(tǒng)唐山組 (C2) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 4 本層總厚度為 50～ 60m。礦井工業(yè)場地建有 110kV 變電站，雙回路運行。 開灤礦區(qū)已有百余年的煤炭開采歷史，是我國大型煤炭地之一，包括本礦井在內(nèi)，開灤 (集團 )有限責(zé)任公司現(xiàn)共有生產(chǎn)礦井 10 個。冰凍期由每年 12 月至翌年 3 月初，凍土深度 ～ 。地質(zhì)報告未提供洪水水位標(biāo)高，但在東歡坨村附近從未受到洪水威脅。北部油房莊附近地形標(biāo)高為 +23m，南部南曹莊附近為 +2m，地形坡降為‰ ，地勢東北高，西南低。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 2 第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 地理位置與交通 東歡坨井田位于河北省豐潤縣韓城與新軍屯兩鎮(zhèn)之間，東距 唐山市約15km。 為了本次的設(shè)計，我在東歡坨煤礦實習(xí)期間收集了很多資料， 本井田除新生界地層較厚，建井條件復(fù)雜 需采用特殊方法鑿井外，煤層賦存及開采條件十分優(yōu)良，屬理想的高產(chǎn)煤層，適宜采用綜合機械化開采，為建設(shè)高產(chǎn)高效的現(xiàn)代化礦井 提供了良好的資源條件。隨著市場競爭及提高經(jīng)濟效益的要求，加快立井施工速度，是縮短礦井建設(shè)工期的關(guān)鍵，特別是大于 800m 的深立井井筒，加快施工速度尤其重要。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和實踐經(jīng)驗的不斷 豐富，我國煤礦建井技術(shù)有了很大的發(fā)展和提高。同時對井筒施工過 程的輔助系統(tǒng)和設(shè)施的安排進行了說明。隨著市場競爭及提高經(jīng)濟效益的要求，加快立井施工速度，是縮短礦井建設(shè)工期的關(guān)鍵，特別是大于 800m 的深立井井筒，加快施工速度尤其重要。 本設(shè)計立足于應(yīng)用角度介紹 立井井筒設(shè)計與施工 。 再次： 從安全的角度闡述了井筒施工中應(yīng)該注意的安全事項以及防止措施 等 。 立井井筒是礦井通達(dá)地面的主要進出口，是礦井生產(chǎn)期間提升煤炭 (或矸石 )、升降人員、運送材料設(shè)備、以及通風(fēng)合排水的咽喉工程。 20 世紀(jì) 80 年代全國煤炭基建立井平均月施工速度僅 20—30m，1986—1996 十年間全國立井井筒只有 23 次突破百米大關(guān)。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)條件和煤層分布情況，全礦區(qū)規(guī)劃為兩對礦井， 兩礦井之間以 F17 斷層為界， F17 斷層以東為東歡坨煤礦（規(guī)模 ）， F17 斷層以西為二礦（規(guī)模 ），礦區(qū)先期開發(fā)東歡坨煤礦。由唐山市至玉田、寶坻縣的公路經(jīng)過本井田。 井田南端緊鄰一夏秋積水的 “油葫蘆泊 ”。 本區(qū)屬大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒風(fēng)凜冽。積雪最小厚度 40mm，最大厚度 190mm。因本井田被巨厚沖積層覆蓋，除劃給地方的魯各莊區(qū)外，附近別無其它小煤礦建設(shè)或開采。礦井續(xù)建所需的主要建筑材料如鋼材、木材、水泥、砂石等都可以在當(dāng)?shù)氐玫浇鉀Q。底部為 7m 左右的 “G層鋁土巖 ”，頂部為厚約 4m的唐山灰?guī)r即 K3灰?guī)r，中間主要為灰色、深灰色的砂巖與淺 灰、灰白色鋁土質(zhì)粘土巖，夾兩層薄層灰?guī)r即 K1與 K2。巖性以粉砂巖、細(xì)砂巖與砂巖為主，夾粘土巖與煤層，近底部為 K6灰?guī)r。下段含 “A 層鋁土巖 ”，其底部為一雜色巨粗不等粒長石石英砂巖，與底部唐家莊組呈沖刷接觸，為一套陸相碎屑沉積，厚度約 560m。共含煤 17 層，其中可采及局部可采煤層9 層，煤層編號自上而下依次為 1 12— 12— 12 下 、 14—l煤。故主要敘述 9 煤的煤質(zhì)： 原煤灰份： 9 煤平均灰份介于 13％～ 20％之間；。E，向斜軸面向北西方向傾斜。一般 14176。一般為 70176。 以斷層性質(zhì)分，正斷層 3條；以控制程度分，可靠斷層 3 條，以斷層落差分，小于 10m 的 1 條， 10m～ 20m的 2 條。 可靠 三維地震勘探報告提出 27 F15 正 4~13 N15176。本井田鉆孔揭露該地層最大厚度，頂部多呈黃褐色，溶洞裂隙發(fā)育，與上覆煤系地層呈平行不整合接觸。主要以灰色、深灰色細(xì)砂巖、粉砂巖與粘土巖為主，夾兩層海相灰?guī)r (即 K K5灰?guī)r )。巖性以河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 7 灰色、深灰色粉砂巖、細(xì)砂巖為主，局部夾粘土巖或中砂巖， ② 唐家莊組 (P12)：本組頂界為 “A層鋁土巖 ”之下的巨粗不等粒長石石英砂巖底部沖刷面，厚度為 120～ 230m，一般厚 200m 左右。本次設(shè)計的是 9 煤層， 9 煤層屬于穩(wěn)定可采中厚煤層。裂隙密集，多為張開，寬度大于 lmm，實見有 20mm 以上者，產(chǎn)狀近于直立。特別指出的是，砂巖裂隙水以層狀徑流進行自身循環(huán)的同時，通過貫穿層間的裂隙網(wǎng)絡(luò)，發(fā)生垂向水力聯(lián)系。 沼氣煤層和自燃 根據(jù) “冀煤安辦（ 2021） 4 號文 “關(guān)于 2021 年度開灤集團公司礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果的批復(fù) ”，東歡坨礦井瓦斯絕對涌出量為 ／ min，瓦斯相對涌出量為 ／ t，采區(qū)最大瓦斯相對涌出量為 m3／ t。地溫正常，無熱害沼氣、煤塵和自燃 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 9 煤質(zhì)、煤的牌號與用途 主要可采煤層均屬較高揮發(fā)份的氣煤，煤種單一，以氣煤 Ⅰ 號、 Ⅱ 號、 Ⅲ 號為主， 氣煤 Ⅰ 號、 Ⅱ 號甚少?？碧焦ぷ鹘?jīng)歷了普查 (1956 年 )、精查