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煤礦設(shè)計方案(參考版)

2025-03-03 20:04本頁面
  

【正文】 本采區(qū)采用集中上山布置方式,集中上山與各煤層區(qū)段平巷采用石門進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。如下圖所示: 1— 軌道上山; 2— 運輸上山 圖 采區(qū)上山布置圖 區(qū)段平巷的布置 由于采區(qū)各可才煤層間距較小,實行聯(lián)合布置;深井開采為防止應(yīng)力集中,推行不留煤柱,沿空掘巷;工作面運輸平巷、軌道平巷定向平行布置,以保證工作面等長。這種布置適用于產(chǎn)量小,服務(wù)年限不長得采區(qū)而且煤層群的最下一層煤為維護(hù)條件較好的薄及中厚煤層,可將軌道上山布置在改煤層中,運輸上山布置在底板巖 石中;當(dāng)煤層群最下一層煤為厚煤層,或開采單一厚煤層的采區(qū),可把兩條上山都布置在底板巖石中。在生產(chǎn)能力較大的特厚煤層采區(qū),集中聯(lián)合布置的采區(qū);或產(chǎn)量較大,瓦斯涌出量也大的采區(qū);以及其他情況需要時,也可以增設(shè)一條專用的上山,增設(shè)的上山如果服務(wù)年限不長,可沿煤層布置。 采區(qū)上下山的布置 對于單一厚煤層和聯(lián)合布置的采區(qū),一般應(yīng)將上山布置在煤層底版巖層中,但在下部煤層的底版巖層距涌水量特大的巖層很近,不能布置上山, 或者當(dāng)上山只為開采上部煤層服務(wù),而開采下部煤層便報廢不用時,可以考慮把上山布置在煤層群的中部或上部。緩傾斜及傾斜煤層煤柱參考尺寸見下表。如留設(shè)開采水平運輸大巷、上下山、總回風(fēng)巷、區(qū)段平巷,以及采區(qū)邊界煤柱和大斷層煤柱等。采用沿空掘巷,不留護(hù)巷煤柱。 確定區(qū)段斜長和區(qū)段數(shù)目 使用走向長壁采煤法的采區(qū),區(qū)段斜長等于回采工作面長度加上區(qū)段平巷和護(hù)巷煤柱的寬度。技術(shù)上的因素主要考慮區(qū)段巷道的運輸維護(hù)和供電問題。 圍巖情況 煤層牌號 硬度 容重t/m2 煤層結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性 平均 1 煤11 ~ 16 頂?shù)装鍘r石堅固性好 QF FM 單一結(jié)構(gòu),時有夾石 1~ 2層 2 煤12 ~ 16 頂板堅固性較差 FM 一般為單一結(jié)構(gòu),時有夾石1~ 2 層 林南倉 180 萬噸新井型設(shè)計 第 42 頁 共 126 頁 表 可采煤層特征表 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 確定采區(qū)走向長度 根據(jù)沿井田走向有無大的地質(zhì)變化,如斷層,無煤帶,傾角變化很大等地質(zhì)條件,利用這些地質(zhì)變化帶劃分采區(qū),確定走 向長度。 煤的自然發(fā)火情況 經(jīng)測定,各煤層均沒有自然發(fā)火傾向。 煤 12 偽頂為腐泥質(zhì)粘土巖,厚約 米;直接頂在中部和東部為腐泥質(zhì)粘土巖,西部為粘土巖,厚 ~ 米,平均為 米;底板以粉砂巖為主,厚約 。其中肥煤礦為采區(qū)的主要煤種。 采區(qū)煤種分布特征具有明顯的分帶規(guī)律。煤巖組分以亮煤為主,鏡煤及絲煤少見,煤巖類型一般為光良型,次為半暗型。 16 1 圖 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計一般部分 第 41 頁 5 采區(qū)巷道布置 煤層地質(zhì)特征 可采煤層情況 采區(qū)內(nèi)主要可采煤層為煤 1煤 12。 16 13.5 圖 主石門和采區(qū)石門巷道斷面形狀圖 總回風(fēng)道 總回風(fēng)道布置在巖層中,巷道斷面形狀采用半圓拱型,利用錨網(wǎng) +噴射混凝土支護(hù),同時在頂板上加錨索加固。 16 樹脂 圖 大巷斷面示意圖 主石 石門 主石門和采區(qū)石門均 門及采區(qū) 布置在巖石中,采用半圓拱斷面,利用錨網(wǎng) +噴射混凝土支護(hù),巷道掘進(jìn)采用液壓鉆車機(jī)械作業(yè),其月進(jìn)度為 120m/月。 4375+ 1600)≈ m2 。 100= 4375 mm; 巷道設(shè)計掘進(jìn)高度: H1= H+ hb+ T= 3488+ 200+ 100= 3788 mm; 巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面積: S1= B1( + h3)= 4375179。 ⑦ 選擇道床參數(shù) 根據(jù)大巷通過的運輸設(shè)備,已選用 24kg/m 的鋼軌,其道床參數(shù) hc、 hb 分別為 360 mm 和 200 mm,渣面至軌面高度 ha = hc- hb= 160 mm。 ⑥ 選擇支護(hù)參數(shù) 本巷道采用錨噴支護(hù),錨桿長 m,間距 M= ≈ m, 排距 M’ = m,錨桿直徑 d= 14 mm,噴射混凝土層厚 T1 = 100 mm,而錨桿露出長度 T2= 50 mm。 已知通過大巷風(fēng)量為 Q= m3/s, 則 v= Q/S= 247。 = m。 4175+ 1400)= mm2≈ m2 凈周長 P= + 2h2 = 179。 則 S= 4175179。 ③ 確定巷道壁高 h3 I 按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定 h3 由《井巷工程》知半圓拱 形壁高要滿足的條件為: h3 ≥ h4 + hc - [( R- n) 2 ( k+ b1) 2 ]1/2 式中: h4 — 軌面起電機(jī)車架線高度,按《煤礦安全規(guī)程》,取 h4= 2021 mm; hc— 道床總高度,大巷選用 24kg/m 的鋼軌,得 hc= 3600 mm,道岔高 hb = 200 mm; n— 導(dǎo)電弓子距拱壁安全距離,取 n= 300 mm; K— 導(dǎo)電弓子寬度之半, K= 718/2= 359 ,取 K= 360 mm; b1— 軌道中線與巷道中 線間距 b1= B/2- a1 = 4175/2-( 400+ 1335/2)= 1020 mm; 故 h3 ≥ 2021+ 360- [( 2088- 300) 2 -( 360+ 1020) 2 ]1/2 = 1223 II 按管道要求確定 h3 h3 ≥ h5+ h7+ hb - [R2 -( K+ m+ D/2+ b2 ) 2 ]1/2 式中: h5 — 渣面至管子底高度,按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,取 h5 = 1800 mm; h7 — 管子懸吊件總高度,取 h7 = 900 mm; m — 導(dǎo)電弓子距管子距離,取 m= 300 mm; 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計一般部分 第 37 頁 D — 壓氣管法蘭盤直徑, D= 335 mm; b2— 軌道中線與巷道中線間距, b2 = B/2- c1 = 4175/2-( 1335/2+ 840)= 580 mm; 故 h3≥ 1800+ 900+ 200- [20882 -( 360+ 300+ 335/2+ 580) 2 ]1/2 = 1374 mm III 按 人行道要求確定 h3 h3≥ 1800+ hb- [R2-( R- j) 2]1/2 = 1800+ 200- [20882-( 2088- 200) 2]1/2 = 1800+ 200- 891= 1108 mm 綜合以上計算并考慮一定的富余量,確定本礦井大巷的壁高為 h3= 1600 mm, 則巷道的凈高為 H= h3- hb+ h0 = 1600- 200+ 2088= 3488 mm。根據(jù)《煤礦設(shè)計手冊》中規(guī)定,本巷雙軌中線距為: 1600 mm,則兩機(jī)車之間的距離為: 1600-( 1335/2+ 1335/2)= 265 mm 故巷道凈寬為: B= a1 + b+ c1 =( 400+ 1335/2)+ 1600+( 1335/2+ 840) = 4175 mm ② 確定巷道拱高 h0 半圓拱形巷道拱高 h0 = B/2 =≈ 2088 mm。 ( 2)確定巷道斷面尺寸 林南倉 180 萬噸新井型設(shè)計 第 36 頁 共 126 頁 ① 確定巷道的凈寬度 大巷選用 ZK149/550 型電機(jī)車,車寬: A1 = 1335 mm,高 h = 1600 mm; 3 噸側(cè)卸式礦車,車寬 1200 mm,礦車高: 1400 mm 。采用 900mm 軌距的雙軌運輸大巷,其凈寬在 3 m 以上,又穿過中等穩(wěn)定巖層,故選用鋼筋砂漿錨桿與噴射混凝土支護(hù)。 17179。 17179。 L1 + L2 + L3 式中: L — 空、重車線長度; m — 列車數(shù),應(yīng)別為: ~ 2,或 ~ ; n — 每列車礦車數(shù), n=17; L1 — 一列礦車長度, L1 =3450mm; L2 — 電機(jī)車長度, L2 = 4500mm; L3 — 電機(jī)車制動距離,一般取 12~ 15m,這里取 15m?!? 可用下式進(jìn)行驗算: L = m179?!对O(shè)計規(guī)范》規(guī)定:“主井空、重車線長度應(yīng)能容納 ~ 2 列礦車”;“副井進(jìn)、出車線的長度,大型礦井應(yīng)各能容納 1~ 列車;中、小型礦井應(yīng)各能容納 ~ 1 列礦車。礦車為: 3噸側(cè)卸式礦車。然后,電機(jī)車經(jīng)過道岔 N3 ,繞道華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計一般部分 第 35 頁 回車線 12,入主(副)井空車線,牽引空列車駛向采區(qū)。如果不得不在 圍巖不太好的地區(qū)設(shè)置時,不宜選用巷道斷面大的車場。 ③ 選擇井底車場的形式還應(yīng)考慮到地面出車方向的限制,有時要求采用斜式環(huán)形車場。打巷用膠帶輸送機(jī)運煤時可采用環(huán)形式或折返式車場。 大中型礦井可采用環(huán)形式或折返式車場。開采急傾斜煤層的礦井,可采用刀式環(huán)形車場或盡頭式車場。故決定采用方案 1,即礦井分為兩個水平;第一水平位于- 600 米,第二水平位于- 800 米,一水平只 采上山階段;二水平上下山開采;階段內(nèi)沿走向劃分為兩個采區(qū),傾斜方向兩水平上山為 6和 4個區(qū)段,二水平下山為 3 個區(qū)段。 m1 費用 /萬元 工程量 /m 單價 /元178。 16179。 24179。 26179。 24179。 104 = 排水 /萬 m179。 365179。 104 = 380179。 365179。 一水平 二水平 380179。 1200179。 6179。 2179。 13179。 2179。 2179。 2143179。 4059179。 2143179。 4059179。 3520179。 3520179。 3063179。 3520179。 2 179。=286 179。 179。 1 179。=300 179。 179。 3 179。=176 三區(qū)段 四區(qū)段 五區(qū)段 一區(qū)段 二區(qū)段 179。 179。 2 179。=528 179。 179。 4 179。=750 179。 179。 1179。 =294 179。 704179。 3179。 =588 179。 704179。㎞ 工程量 運輸提升 /萬 t178。 750m)和暗斜井的上、下部車場;并相應(yīng)的增加了斜井的提升和排水費用。而第 2 方案則多開暗斜井井筒 (傾角 16176。兩方案 對比,第 3方案需多開立井井筒( 2179。 104 = 小計 小計 總計 /萬元 費用 /萬元 費用 /萬元 百分率 100% 百分率 % 案 1 和方案 2的區(qū)別僅在于是用暗斜井開拓還是直接延深立井。 365179。= 380179。 4059179。 179。 104= 暗斜井提升 立井提升 排水(斜、立) 179。 26179。 24179。 179。= 179。 4059179。 900179。 565179。 555179。 900179。 800179。 3000179。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計一般部分 第 23 頁 3 50--8 圖 方案 1 立井二水平上山 上下山 開拓 (立井延伸) 圖 2 立井二 水平 上山 上下山開拓 (斜井延伸) 3 50--8林南倉 180 萬噸新井型設(shè)計 第 24 頁 共 126 頁 350--8 圖 方案 3立井二水平 開拓 經(jīng)濟(jì)比較 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計一般部分 第 25 頁 表 4— 2— 3 方案粗略估計費用表 方案 項目 方案 1 方案 2 基建費 /萬元 立井開鑿 石門開鑿 井底車場 2179。 方案一與方案二的區(qū)別在于第二水平的開拓是用立井,上山開拓還是 斜井 開拓,方案一:優(yōu)點在于技術(shù)上簡單,系統(tǒng)簡單,生產(chǎn)環(huán)節(jié)較少,缺點:但要多開井筒和二水平井底車場及大
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