【正文】 。主井箕斗選擇 JDS12/90179。本礦井采用單水平開拓，水平大巷標(biāo)高 590m。 415 質(zhì)量 kg 570 530 礦井提升 礦井提升系統(tǒng)是沿井筒提升煤炭、矸石、升降人員的系統(tǒng)，它是礦山井下生產(chǎn)系統(tǒng)和地面工業(yè)廣場(chǎng)相連接的樞紐，是礦山運(yùn)輸?shù)难屎恚虼?，礦井提升在礦山生產(chǎn)的全過程中占有極其重要的地位。 1200 2400179。 h 440 牽引電動(dòng)機(jī) 型號(hào) DZQ15 小時(shí)制功率 kW 15 臺(tái)數(shù) 臺(tái) 2 表 210 材料車和平板車技術(shù)特 征 項(xiàng)目 單位 材料車 平板車 型號(hào) MLC36 MPC36 名稱 3t材料車 3t平板車 軌距 mm 600 600 軸距 mm 750 750 最大牽引力 kN 60 60 外型尺寸 mm 2400179。 1192179。 輔助運(yùn)輸中所選用的材料車和平板車的技術(shù)特征見表 210。缺點(diǎn)是具有廢氣污染，對(duì)礦井通風(fēng)有較高的要求。蓄電池機(jī) 車牽引礦車運(yùn)輸方式主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保無污染；但是牽引力小，需要設(shè)充電變流室，井巷工程量大。目前國內(nèi)礦井的輔助運(yùn)輸方式主要有調(diào)度絞車、柴油機(jī)車、蓄電池機(jī)車、單軌吊車、無軌膠輪車、卡軌車、齒軌機(jī)車等。 2020179。 3300179。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 表 28 SSJ1200/600可伸縮膠帶輸送機(jī)技術(shù)特征 型號(hào) SSJ1200/600 單位 輸送量 1800 t 輸送長(zhǎng)度 1500 m 帶速 m/s 輸送帶 帶寬 1200 mm 抗拉強(qiáng)度 1400 kN/m 儲(chǔ)帶長(zhǎng)度 100 m 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) YB355L24 功率 3179。 膠帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置均采 用防爆電機(jī)，拉緊裝置采用固定帶式輸送機(jī)液壓自動(dòng)拉緊裝置，并配備防打滑保護(hù)裝置、煙霧保護(hù)裝置、溫度保護(hù)裝置、堆煤保護(hù)裝置、自動(dòng)撒水裝置、火災(zāi)自動(dòng)滅火、報(bào)警裝置、防跑偏保護(hù)裝置、可靠的逆止裝置、斷帶保護(hù)裝置、防撕裂保護(hù)裝置、雙向拉繩開關(guān)等。 煤炭運(yùn)輸 蘆嶺煤礦建設(shè)規(guī)模為 120萬 噸 /年 ，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)距在 3km 內(nèi)的運(yùn)距采用膠帶運(yùn)輸比礦車運(yùn)輸優(yōu)越，本礦井運(yùn)距在 3km內(nèi)；同時(shí)礦井可采煤層都屬于 J21，不存在不同煤種；礦井工程地質(zhì)屬于中等類型，主要有斷層及褶曲的影響，巷道布置可以盡量地取直。主要缺點(diǎn)是需要解決輔助運(yùn)輸問題，投資大，設(shè)備留有較大的富裕能力，設(shè)備利用不充分，同時(shí)運(yùn)輸巷要求直，受地質(zhì)構(gòu)造的影響。缺點(diǎn)是運(yùn)輸量小，運(yùn)輸不連續(xù)，不易實(shí)現(xiàn)集中管理和自動(dòng)控制；大巷往返列車頻繁，調(diào)度困難，容易發(fā)生交通事故；采區(qū)裝車站、車場(chǎng)、硐室工程量大，占用設(shè)備多、人員多、空間大。 14 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 大巷煤炭運(yùn)輸方式主要有機(jī)車牽引礦車和膠帶輸送機(jī)兩種運(yùn)輸方式，兩種運(yùn)輸方式均有各自的特點(diǎn)。 運(yùn)輸 大巷斷面尺寸和特征分別如圖 27 表 27，軌道大巷尺寸及特征與運(yùn)輸大巷相同 。 圖 26 井底車場(chǎng)布置圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 3）主要開拓巷道 運(yùn)輸大巷、軌道大巷、主石門、采區(qū)石門等主要開拓巷道均布置在煤層底板巖層中，斷面均采用半圓拱型，錨噴支護(hù)。 本設(shè) 計(jì)礦井為年產(chǎn) 120 萬噸的大型礦井，要求的井底車場(chǎng)通過能力要大，另外，為了運(yùn)輸煤炭更加便利，調(diào)車方便，本設(shè)計(jì)決定采用刀式環(huán)形井底車場(chǎng)，并在井底車場(chǎng)布置清理斜巷、中央變電所、水泵房、水倉、等候室、調(diào)度室、消防材料庫和火藥庫等硐室，其平面布置圖如圖 27 所示。按 井底車場(chǎng)的卸載方式不同有分為底卸式礦車井底車場(chǎng)、帶式輸送機(jī)井底車場(chǎng)和固定礦車井底車場(chǎng)。 圖 23 主井井筒斷面布置圖 表 24 主井井筒特征表 井型 150萬噸 /年 提升容器 兩對(duì) 12t 長(zhǎng)形箕斗 井筒直徑 井深 610m 凈斷面積 井筒支護(hù) 混泥土砌碹井壁厚 450mm 表土段砌 碹井壁厚 1000mm 充填混泥土厚 50mm 基巖短毛面積 表土段毛面積 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 圖 24 副井井筒斷面布置圖 表 25 副井井筒斷面特征表 井型 120萬噸 /年 提升容器 噸 礦車 雙層四車加寬罐籠一對(duì) 井筒直徑 井深 590m 凈斷面積 井筒支護(hù) 混凝土砌碹井壁厚 450mm 表土段砌碹井壁厚 1000mm 充填混凝土厚 50mm 基巖段毛斷面積 表土段毛斷面 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 圖 25 風(fēng)井井筒斷面布置圖 表 26 風(fēng)井井筒斷面特征表 井型 120萬噸 /年 提升容器 無 井筒直徑 5m 井深 245m 井筒支護(hù) 混凝土 井壁 厚 400mm 表土段井壁厚 800mm 混凝土充填厚 50mm 凈斷面積 基巖段毛斷面積 表土段毛斷面積 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 2）井底車場(chǎng) 由于井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式及大巷距井筒的水平距離等的不同，井底車場(chǎng)的形式各異。 風(fēng)速驗(yàn)算：所選定的副井作為進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)井作為回風(fēng)井，其斷面的大小必須符合風(fēng)速要求。采用混凝土支護(hù)方式，井壁厚度為 400mm，備有安全出口。副井井筒斷面和井筒特征分別見圖 25和表 213。采用金屬罐道梁，行鋼組合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。主井井筒斷面和井筒特征分別見圖 24 和表 212。井壁采用混凝土砌碹厚 450mm，充填混凝土厚 50mm。一般來說，立井井筒的橫斷面形狀有圓形和矩形兩種，但圓形斷面的立井有服務(wù)年限長(zhǎng)，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費(fèi)用低及便于施工等優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)部礦井的實(shí)際情況，主、副井和風(fēng)井的斷面均選用圓形斷面。 礦井基本巷道 1）井筒 根據(jù)最終確定的開拓方案可知主、副井均為立井， 并在井田中央邊界設(shè)一個(gè)風(fēng)井 。 179。 179。 = 250179。 3348179。 179。 104 = 立井提升 石門運(yùn)輸 立井排水 179。 365179。 24179。 179。= 179。 3348179。 = 1000179。 = 2179。 = 主立井延深 副立井延深 石門開鑿 下部車場(chǎng) 250179。 = 1200179。由于方案 1 的經(jīng)濟(jì)效益明顯優(yōu)于方案 2，故選擇方案 1。 250m）、階段石門和下部車場(chǎng)，相應(yīng)增加了立井和石門的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。 1200m）、下山車場(chǎng)，相應(yīng)增加了提升、排水費(fèi)用。方案 1多開了采區(qū)下山（傾角 16176。 方案 2：雙立井兩水平開采，一水平采用雙立井，延深水平采用立井延深，其他與方案 1相同（圖 23b）。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 圖 21 礦井井口保護(hù)煤柱布置圖 6）礦井開拓方案比較 ①開拓方案說明 根據(jù)礦井地質(zhì)地形、煤層賦存及開采技術(shù)條件，結(jié)合礦井外部條件及設(shè)備情況，本設(shè)計(jì)初步提出兩個(gè)可行的開拓方案進(jìn)行比較，其示意圖如圖 23 所示。 5）主要開拓巷道 考慮到系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的方便，由于本井田內(nèi)煤層自然發(fā)火較為嚴(yán)重，大巷服務(wù)年限長(zhǎng)，不宜布置在煤層中，而煤層底板基本穩(wěn)定，故將大巷布置在煤層底板中。兩個(gè)階段劃分為：第一階段從煤層露頭線 ～ 590m，第二階段從 590m 至井田深部邊界。為緩傾斜煤層，傾斜長(zhǎng)為 ～ 。 4）開采水平、上下山及 礦井開拓延深 本設(shè)計(jì)礦井開采煤層的傾角為 11176。 10 公頃/Mt=12 公頃 =12179。 《煤礦礦井設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定的工業(yè)廣場(chǎng)占地指標(biāo)，見表 22所示。 1)工業(yè)廣場(chǎng) 工業(yè)廣場(chǎng)及井筒位置確定的原則： ①工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)盡 量位于井田中央或儲(chǔ)量的中心，以形成雙翼井田，降低運(yùn)輸、通風(fēng)、巷道維護(hù)費(fèi)用，做到均衡生產(chǎn)，綜合經(jīng)濟(jì)效益好； ②工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)不壓煤或少壓煤； ③工業(yè)廣場(chǎng)有較好的地形和工程地質(zhì)條件； ④井筒應(yīng)有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平；有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門的工程量要盡量少； ⑤有利于首采區(qū)或帶區(qū)布置在井筒附近的富煤地段，以保證有良好的前期效益； 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 ⑥井筒不宜穿過厚表土層、厚含水、斷層破壞帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱煤層； ⑦離水源、電源較進(jìn)，礦井專用鐵路線短，道路布置合理。 主井裝備箕斗，用于煤炭提升；副井裝備罐籠，用于提升材料、矸石，升降人員，并裝備有梯子間、排水管、通訊電纜等設(shè)備，同時(shí)用作進(jìn)風(fēng)井。故確定各井筒坐標(biāo)如 表 21所示 表 21 井口坐標(biāo)表 井筒名稱 Ｘ Ｙ Ｚ 主井 39523850 3707332 + 副井 38523878 3707356 + 南風(fēng)井 39522494 3708498 + （ 3） 井筒數(shù)目 據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：每一生產(chǎn)礦井必須至少有兩個(gè) 能 行人的通達(dá)地面的安全出口，各出口的距離不得小于 30m。 本礦區(qū)地處平原，為避免井筒受洪水的影響，《規(guī)范》要求井口標(biāo)高應(yīng)高于歷年最高洪水位 。但從礦井均衡生產(chǎn)、通風(fēng)來看，選擇在中下部比較合理。井筒沿井田傾斜方向 的有利位置要求煤柱損失少。 井田設(shè)置井筒時(shí)，井筒沿井田有力的位置應(yīng)在井田中央。 蘆嶺煤礦表土層厚 26m，煤層賦存深（下界為 800m），礦區(qū)產(chǎn)量大（ 120 萬 T/A）， 走向較傾斜長(zhǎng)（西北到東南約 ，傾斜寬 km），故立井開拓是最佳井硐形式。 如果采用斜井和立井聯(lián)合開拓，與立井開拓相比，除去上述斜井的一些缺點(diǎn)外，還要多開一個(gè)井底車場(chǎng)，并且運(yùn)輸環(huán)節(jié)多，生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜化，地面井口分散，難于管理。主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。 斜井開拓的適用條件是：煤層埋藏較淺、表土層不厚、水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單、無流沙層、井筒不需特殊施工的緩斜和中傾斜煤層。 斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及硐室都比立井簡(jiǎn)單；井筒延深施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。在針對(duì)某一具體井田時(shí)，應(yīng)從其地形、地質(zhì)、開采技術(shù)技術(shù)條件及經(jīng)濟(jì)條件等方面綜合考慮。 1)井硐 形式 、數(shù)目、位置及坐標(biāo) （ 1） 確定井硐形式 井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 井田開拓的基本問題 地質(zhì)條件對(duì)開采方式的 影響 影 響設(shè)計(jì)礦井開拓方式的主要因素包括精查地質(zhì)報(bào)告、所確定的煤層自然產(chǎn)狀、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形以及水文地質(zhì)條件等。 服務(wù)年限 根據(jù)礦井可采儲(chǔ)量、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，采用 的儲(chǔ)量備用系數(shù)，礦井服務(wù)年限為： ()1 0 5 7 8 .3 8 (1 2 0 1 .4 )63kT Z A K（ 年 ）= 復(fù)= 復(fù)= (24) 式 中： T— 礦井服務(wù)年限，年； kZ — 礦井可采儲(chǔ)量，萬噸； A— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬噸 /年； K— 儲(chǔ) 量備用系數(shù)，取 。條件好者，應(yīng)加大開發(fā)強(qiáng)度和礦區(qū)規(guī)模；否則應(yīng)縮小規(guī)模； 3）國家 需求：對(duì)國家煤炭需求量（包括煤中煤質(zhì)、產(chǎn)量等）的預(yù)測(cè)是確定礦區(qū)規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)； 4）投資效果：投資少、工期短、生產(chǎn)成本低、效率高、投資回收期短的應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，反之則縮小規(guī)模。 礦區(qū)規(guī)?？梢罁?jù)以下條件確定： 1）資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)大型礦井。 = 萬噸 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井年工作日為 300d，每天三班作業(yè)，兩班出煤，一班檢修，每天凈提升時(shí)間為 16h。 損失量合計(jì)為： P = +++++++ = 萬 噸 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 確定礦井可采儲(chǔ)量為： Zk=(ZgP)C (22) 式中： Zk— 礦井可采儲(chǔ)量 ，萬噸；