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采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)寶清煤礦12mta新井設(shè)計(jì)(參考版)

2024-09-05 19:06本頁(yè)面
  

【正文】 風(fēng)量計(jì)算 礦井總風(fēng)量為: Q=(∑ Qa+ ∑ Qb+ ∑ Qc+ ∑ Qd) K 式中: Q――礦井總進(jìn)風(fēng) 量, m3/min; ∑ Qa―― 采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量和 , m3/min; ∑ Qb―― 掘進(jìn)工作面實(shí) 際 需風(fēng)量和 , m3/min; ∑ Qc―― 硐室實(shí)際需要風(fēng)量和 , m3/min; ∑ Qd―― 礦井除了采煤,掘進(jìn)和硐室需要風(fēng)量之外其它井巷的需要風(fēng)量和 , m3/min; K―― 礦井通風(fēng)系數(shù)。按該用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫氣 和其他有害氣體濃度,風(fēng)速及濕度等符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)各項(xiàng)規(guī)定要求分別計(jì)算取其最大值。礦井 風(fēng)量按上述進(jìn)行計(jì)算后,還應(yīng)根據(jù)鄰近或類(lèi)似礦井經(jīng)驗(yàn)按實(shí)際需要進(jìn)行配風(fēng) 校核。 風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配 風(fēng)量計(jì)算 煤礦安全規(guī)程 規(guī)定,生產(chǎn)礦井的風(fēng)量應(yīng)該按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。且 抽出式通風(fēng)線路 風(fēng)阻小, 系統(tǒng)較簡(jiǎn)單,易 于 將有些地點(diǎn)的有害氣體排除到井外。 主扇工作方式的確定 : 礦井主扇的工作方式有三種:壓入式、抽出式、混合式。系統(tǒng)較復(fù)雜,管理較困難。缺點(diǎn)是管理較分散 反風(fēng)困難。 分區(qū)式:在各 帶 區(qū) 分別設(shè)通風(fēng)上山直貫地面。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 常見(jiàn)的通風(fēng)系統(tǒng) 如下: 中央式:特點(diǎn)是風(fēng)流 在井下 折返流動(dòng) 。良好的通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)礦井開(kāi)采具有重要的意義。 煤塵有 爆 炸危險(xiǎn)性,井田范圍內(nèi)煤有自燃傾向,自然發(fā)火期為 10 個(gè)月左右,依據(jù)煤塵爆炸指數(shù)及瓦斯鑒定表和鄰近礦井的實(shí)際開(kāi)采情況,瓦斯含量由淺到深逐漸增加。提升容器為一對(duì) 噸礦車(chē)雙層罐籠。 副井作輔助提升用,井筒直徑為 6米 。提升絞車(chē)型號(hào)為 4提升速度為 米。 礦井提升系統(tǒng) 礦井主提升系統(tǒng)的選擇與計(jì)算 礦井主提升系統(tǒng)主要包括主井提升系統(tǒng)和副井提升系統(tǒng),設(shè)備選型過(guò)程以及各種設(shè)備特征如下。 根據(jù)以上原則及 帶區(qū) 的輸送能力,選擇 SSJ1000/125 型可伸縮帶式輸送機(jī)。 根據(jù)以上原則及本礦帶區(qū)輸送能力,選擇轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)為: SZB— 764/132,運(yùn)輸能力 1000t/h,鏈速 ,中部槽尺寸為:長(zhǎng) 1500 ㎜,寬 764 ㎜ ,高 222㎜。 綜上所述,刮板輸送機(jī)選擇型號(hào)為: SGD730/180,輸送量 500t/h,刮板鏈速,外形尺寸(㎜)為 1500 730 220,出廠長(zhǎng)度 200m。各設(shè)備只選型合理,才能有機(jī)的構(gòu)成一個(gè)整體,使煤炭、材料的運(yùn)輸才能協(xié)調(diào)進(jìn)行。 每組運(yùn)煤列車(chē)礦車(chē)數(shù)確定為 22輛,本設(shè)計(jì)礦井有 4組運(yùn)煤列車(chē),則 3t底卸式礦車(chē)總數(shù)為: N= 22 4= 88 輛,備用及檢修的臺(tái)數(shù)為 n= N20 %= 18 輛,總礦車(chē)數(shù)為: N 總= N+ n= 106 輛 架線 電機(jī)車(chē)牽引 28輛 固定式礦車(chē),本礦井確定備有 3組輔助運(yùn)輸列車(chē)即 N: 32 8= 84輛,備用及檢修的 : n= N20 %= 17 輛, 材料車(chē)取 101 輛。 N1=N25 %= 3 臺(tái),則 架線 電機(jī)車(chē)總臺(tái)數(shù)為 13臺(tái) 。 運(yùn)料系統(tǒng):工作面所需物料及設(shè)備經(jīng)副井 罐籠 運(yùn) 至井底車(chē)場(chǎng),由電機(jī)車(chē)牽引經(jīng)集中運(yùn)輸大巷至帶區(qū)下部材料車(chē)場(chǎng),經(jīng)帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng) 平 巷、分帶運(yùn)料回風(fēng)巷運(yùn)至采煤工作面。 本設(shè)計(jì)采用軌 道運(yùn)輸,采用 一 臺(tái)八 10 噸 架線 電機(jī)車(chē)牽引礦車(chē)運(yùn)輸。可伸縮膠帶運(yùn)輸機(jī)用于巷道掘進(jìn)期間運(yùn)煤;軌道運(yùn)行齒軌車(chē)牽引 固定式礦車(chē),用于運(yùn)料和掘進(jìn)初期排矸。并且設(shè)有軌道,用齒軌車(chē)牽引 固定式礦車(chē) ,以便于對(duì)膠帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行檢修,和在開(kāi)采初期,為運(yùn)輸入風(fēng)巷運(yùn)料、排矸。 煤的工作面運(yùn)輸方式:工作面用采煤機(jī)落煤,割下來(lái)的煤用可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。根據(jù)本礦井的地質(zhì)情況和井型, 主井用 箕斗 提升, 運(yùn)輸大巷中用 3t底卸式礦車(chē)運(yùn)輸,掘進(jìn)煤及矸石用 。 詳見(jiàn)循環(huán)圖表及勞動(dòng)組織表。 滾筒中心距 6220mm 截深 800mm 機(jī)面高度 1450mm 滾筒直徑 1. 2. 0m 臥底量 264mm 液壓支架的特征如下表: 表 52 液壓支架特征表 型號(hào) ZZ4000/17/35 外形 尺寸( mm) 5900 1420 支 撐高度 ~ 支架中心 距 1500mm 支柱數(shù) 2 泵站壓力 24. 5MPa 類(lèi)型 支撐掩護(hù)式 廠家 北京煤機(jī)廠 刮板輸送機(jī)的特征如下表: 表 53 刮板輸送機(jī)特征表 型號(hào) SGZ730/320 電動(dòng)機(jī) 型號(hào) DSB90 出廠 長(zhǎng)度 200m 功率 90 2kW 輸送量 600t/h 電壓 1140V 中部槽 1500 730220 鏈速 27 回采工作面設(shè)備表如表 54: 表 54 工作面主要設(shè)備表 序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 單位 數(shù)量 1 采煤 機(jī) MG2 200 臺(tái) 1 2 液壓支架 ZZ4000/17/35 臺(tái) 116 3 刮板輸送機(jī) SGZ— 730/320 臺(tái) 1 4 轉(zhuǎn)載機(jī) SZB— 764/132 臺(tái) 1 5 膠帶輸送機(jī) SSJ1000/125 部 3 選擇采面循環(huán)方式和勞動(dòng)組織形式 工作面采用“三八”工作制 ,二班采煤一班準(zhǔn)備檢修。 采用全部垮落法處理采空區(qū)。 工作面支護(hù),工作面內(nèi)部用 液壓支架支護(hù) ,工作面 進(jìn)風(fēng) 端頭 采用端頭支架 支護(hù) , 回風(fēng)端頭仍采用液壓支架支護(hù)。 裝煤,采煤機(jī)落煤以后直接落入刮板輸送機(jī)中,浮煤由鏟煤板和人工裝入刮板輸送機(jī)中。 回采工藝 選擇和決定回采工作面的工藝過(guò)程及使用的機(jī)械設(shè)備 兼于寶清煤礦 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 、 煤層賦存的情況,炮采普采不能滿足要求,以綜采進(jìn)行回采較為合理即 落煤、裝煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)、采空區(qū)處理五個(gè)主要生產(chǎn)工序全部用機(jī)械化。綜合考慮目前的技術(shù)與 設(shè)備情況,采用傾斜長(zhǎng)壁一次采全高的采煤方法。 采煤方法的選 擇 該帶 區(qū)除邊界 外,無(wú)明顯的地質(zhì)構(gòu)造, 帶區(qū)煤層為低涌水量,低 瓦斯,煤厚 平均 為 屬中厚煤層,平均傾角 5176。 為便于生產(chǎn)管理,各采煤工作面的接替時(shí)間盡量不要重合,力求保持 一定的時(shí)間間隔,特別是綜采工作面要防止兩個(gè)面同時(shí)搬遷接替(詳見(jiàn)帶 區(qū)接續(xù)表) 23 帶區(qū)名稱(chēng)可采儲(chǔ)量Mt生產(chǎn)能力Mt/a服務(wù)年限a051015202530354045505560北一南一 北三北二南二 帶區(qū)接續(xù)表南二下北三下北二下北一下南一下 24 帶 區(qū)準(zhǔn)備 帶 區(qū)巷道的準(zhǔn)備順序 采準(zhǔn)工作是 由 運(yùn)輸大巷開(kāi)掘帶區(qū)材料 車(chē)場(chǎng),再分別開(kāi) 掘帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)平巷及帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)平巷,這兩個(gè)平巷均在煤層中,層位相同,然后在 煤層內(nèi)分別開(kāi)掘分帶運(yùn)輸入風(fēng)巷及分帶運(yùn)料回風(fēng)巷,最后沿煤層走向掘進(jìn)開(kāi) 切眼即可進(jìn)行回采。防止后期形成單翼生產(chǎn)。并力求各月采煤工作面產(chǎn)量較均衡。 年度內(nèi)所有進(jìn)行生產(chǎn)的采煤工作面產(chǎn)量總和加上掘進(jìn)出煤量。 帶區(qū)硐室除 帶區(qū)變電所 還應(yīng)設(shè)有井下空氣壓縮硐室、機(jī)電硐室;壓縮機(jī)房一般為半圓拱形用料石或混凝土砌筑,有條件可以錨噴。硐室與電器設(shè)備應(yīng)有 的通道,相互之間應(yīng)留 以上通道溫度不超 過(guò) 30℃,必須有足夠的照明,機(jī)電硐室應(yīng)設(shè)置瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電 儀,并配備便攜式個(gè)體檢測(cè)設(shè)備。 倉(cāng)身:采用錨噴支護(hù) 下口漏斗及溜口閘門(mén)基礎(chǔ);煤倉(cāng)下口用混凝土砌筑圓臺(tái)體收口,收口斗倉(cāng)可作成曲面圓臺(tái)體以解決起拱堵倉(cāng)問(wèn)題,為了大巷的安全,煤倉(cāng)與大巷連接處加強(qiáng)支護(hù),一般應(yīng)在煤倉(cāng)下口處四周鋪設(shè)數(shù)根鋼梁灌入混凝土使其與大巷支護(hù)聯(lián)為一體。 煤倉(cāng)結(jié)構(gòu)包括 :煤倉(cāng)上部收口,倉(cāng)身,下口漏斗及溜口閘門(mén)基礎(chǔ),溜口和閘門(mén)裝置。 2. 煤倉(cāng)容量 (1)按采煤機(jī)連續(xù)作業(yè)割 一刀的容量計(jì)算 Q= Qo+ L m b r Co Kt 式中 : Q―― 帶區(qū) 煤倉(cāng)容量; Qo――防空倉(cāng)漏風(fēng)留煤量,一般取 5~ 10t; 21 L――工作面長(zhǎng)度, m; m――采高, m; b――進(jìn)刀深度, m; r――煤的容重; Co――工作面的回采率; Kt――同時(shí)生產(chǎn)工作面系數(shù)綜采時(shí)取 1; n―― 帶區(qū) 內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù)目; Q= 10+160 1= 418t (2)按運(yùn)輸大巷列車(chē)間隔時(shí)間內(nèi) 帶區(qū) 高峰期產(chǎn)量計(jì)算 Q= Qo+ Qh ti ad 式中: Q h―― 帶區(qū) 高峰期生產(chǎn)能力, t/h(一般為平均產(chǎn)量 ~ 倍) ti――列車(chē)進(jìn)入 帶區(qū) 裝車(chē)站的間隔時(shí)間,一般取高限 20~30min; ad――不均衡系數(shù),機(jī) 采取 ~ ,炮采取 ; Q= 10+( 4000/16) = 242t (3)按 帶區(qū) 高峰生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間計(jì)算 (Qh> Qt 時(shí) ) Q= Qo+( Qh- Qt) thc ad 式中 : Qt―― 帶區(qū) 裝車(chē)站通過(guò)能力, t/h( 取 平均產(chǎn)量的 1~ 倍) thc―― 帶區(qū) 高峰生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間,機(jī)采取 1~ 。26180。大巷裝車(chē)式下部車(chē)場(chǎng)的輔助提升多為繞道式,本帶區(qū)采用 斜巷聯(lián)絡(luò)。 石門(mén)大巷數(shù)目和布置 :二 條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。 為便于 集中化生產(chǎn)應(yīng) 盡量減少水平的設(shè)置。 根據(jù)本井田的實(shí)際情況,并考慮到上述的條件,該設(shè)礦井井筒位置詳見(jiàn)開(kāi)拓示意圖,其井筒井口坐標(biāo)為: 主井坐標(biāo):經(jīng)度 19617227,緯度 4365626 副井坐標(biāo):經(jīng)度 19617183,緯 度 4065600 水平數(shù)目及高度 本井田煤層傾角小 , 走向長(zhǎng)度長(zhǎng), 煤層賦存較 深垂高較小 適合采用單水平開(kāi)采。巷道好維護(hù),通風(fēng)費(fèi)用低,保持兩翼均衡生產(chǎn)和 帶區(qū)正常接續(xù),采用多水平開(kāi)采,井田傾斜方面各水平石門(mén)工程量總和小,同時(shí)考慮到第一水平兼顧其他水平,減少煤柱數(shù)量,少壓、不壓開(kāi)采條件好的煤層。所以采用方案二。 方案三優(yōu)點(diǎn)如下: 大巷工程量及與大巷有關(guān)的聯(lián)絡(luò)巷道相對(duì)于其它 二種方案大大減少 ,總工程量最少, 巷道維護(hù)費(fèi)用也大大降低,生產(chǎn)區(qū)域比較集中 ; 由于 帶 區(qū)石門(mén)穿過(guò)各煤層,可同時(shí)時(shí)行若干個(gè)煤層的準(zhǔn)備和回采,開(kāi)采順序靈活,開(kāi)采強(qiáng)度較大 ; 方案三缺點(diǎn)如下: 礦井投產(chǎn)前的掘進(jìn)工程量 較大,初期工程量大,建井期較長(zhǎng) ; 18 每一帶 區(qū)都要掘帶 區(qū)石門(mén),若煤層間距大, 帶 區(qū)石門(mén)就很長(zhǎng),總的石門(mén)工程量大, 井筒提升費(fèi)略高; 表 3— 3 技術(shù)比較表 序號(hào) 對(duì)比項(xiàng)目 評(píng)優(yōu) 準(zhǔn)則 方案 一 方案 二 方案 三 1 移交工程量及投資 少 中 優(yōu) 差 2 一水平總工程量及總投資 少 差 優(yōu) 優(yōu) 3 工期 短 中 優(yōu) 差 4 巷道維護(hù)費(fèi) 少 差 中 優(yōu) 5 礦井出矸量 少 差 中 優(yōu) 6 煤炭采出率 高 差 差 中 7 分帶巷道長(zhǎng)距離掘進(jìn)通風(fēng) 易 差 優(yōu) 中 8 仰、俯斜工作面推進(jìn)長(zhǎng)度差值 少 差 較 優(yōu) 優(yōu) 9 煤層間的搭配開(kāi)采 易 差 優(yōu) 優(yōu) 10 對(duì)構(gòu)造的適應(yīng)能力 強(qiáng) 差 優(yōu) 中 11 運(yùn)輸段數(shù) 少 優(yōu) 中 中 12 分帶巷道運(yùn)輸費(fèi) 少 差 中 優(yōu) 13 帶區(qū)斜巷運(yùn)輸費(fèi)和井筒提升費(fèi) 少 中 較優(yōu) 差 14 排水費(fèi) 少 優(yōu) 較優(yōu) 優(yōu) 15 通風(fēng)費(fèi) 少 差 優(yōu) 優(yōu) ( 2)經(jīng)濟(jì)比較 方案 二、方案三 在技術(shù)均 較合理,所以對(duì)技術(shù)上可行的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。 矸石及材 料要多段轉(zhuǎn)運(yùn),井下運(yùn)輸環(huán)節(jié)多,生產(chǎn)易分散 。 方案二的優(yōu)點(diǎn)如下: 這種布置方式兼有分煤層大巷與集中大巷的部分優(yōu)點(diǎn), 如層間距小的煤層分為一組,可以減少帶 區(qū)石門(mén)的掘進(jìn)工程量等, 是為了適應(yīng)地質(zhì)條件和煤層賦存條件而靈活采用的布置方式。 各煤層布置帶區(qū),總的帶 區(qū)數(shù)目多,生產(chǎn)和運(yùn)輸都較分散,占用輔助生產(chǎn)人員也較多,生產(chǎn)管理不方便; 由于 大巷 多,總工程量大,所以巷道維護(hù)量 也 大,維護(hù)費(fèi)用高; 每條大巷均需留設(shè)護(hù)巷煤柱,煤柱損失大; 各煤層的分煤層運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷處在下層 煤頂板上方,影 響下層煤頂板的穩(wěn)定。 方案 一的優(yōu)點(diǎn)如下: 由于 是在各可采煤層中都布置大巷,相應(yīng)地在各煤層單層準(zhǔn)備帶 區(qū),就每 17 一個(gè)帶 區(qū)來(lái)說(shuō),工程量較小 ,各分煤層大巷之間中只開(kāi)一條主要石門(mén),石門(mén)工程量不大,建井時(shí)可首先進(jìn)行上部煤層的開(kāi)拓和準(zhǔn)備,初期工程量少,建井速度快。合理的開(kāi)拓方式,一般應(yīng)在技術(shù)可行的多種開(kāi)拓方式中進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后,才能確定。 當(dāng)層間距有大有小用單一的集中運(yùn)輸大巷有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)。 2. 分組困難。 2. 大巷容易維護(hù),運(yùn)輸條件好 ,運(yùn)輸條件好 1. 大巷工程量 較 少 2. 初期工程式量較少 ,建井速度較快。采用分煤層或分組集中大巷時(shí),各煤層大巷之間、各大巷與井底車(chē)場(chǎng)之間用石門(mén)聯(lián)系;用集中運(yùn)輸大巷時(shí),各煤層組之間用 帶 區(qū)石門(mén)聯(lián)系。運(yùn)輸大巷可有單煤層布置, 分煤 組布置或全煤組集中布置。 開(kāi)拓巷道布置 階段或水平主要巷道是溝通 帶 區(qū)與井底車(chē)場(chǎng)的交通 線 ,并
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