【正文】 +sin3176。)+24002) =30609(N)2）運(yùn)輸物料Fw=(G+Gz+G0)( + sinβmax) + μqRL式中: G——一次運(yùn)送物料質(zhì)量, G=22700kg；Gz——礦車質(zhì)量, Gz=2718kg；其它參數(shù)同上。；μ——鋼絲繩阻力系數(shù)，μ=；qR——單位長(zhǎng)度鋼絲繩的重量, qR =；L——運(yùn)輸距離, L=2400m；則 F=((16000+1000+1800) (cos3176。（二）11206工作面軌道運(yùn)輸順槽設(shè)備選型。c、31106工作面軌道運(yùn)輸巷全長(zhǎng)1100m，最大坡度3176。b、12202工作面軌道運(yùn)輸巷全長(zhǎng)2000m，最大坡度3176。 順槽連續(xù)牽引車選型計(jì)算（一）設(shè)計(jì)依據(jù)a、11206工作面軌道運(yùn)輸巷全長(zhǎng)2400m，最大坡度3176。（三）電機(jī)車選型結(jié)論經(jīng)計(jì)算，井下大巷及車場(chǎng)初期選用2臺(tái)CTL—8/6型隔爆特殊型蓄電池電機(jī)車，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用；充電設(shè)備選用2臺(tái)ZBC—35/48140 660V常規(guī)充電機(jī)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，能滿足井下蓄電池電機(jī)車充電的需要；在井底車場(chǎng)附近設(shè)置電機(jī)車充電室及修理庫。牽引電機(jī)車過熱能力校核（按整機(jī)電流計(jì)算） ==查8ｔ隔爆型蓄電池電機(jī)車牽引特性曲線（整車）Ｉem=　　　Ｖem＝ＩL＝　　?。諰＝11km/h=⑴初期列車運(yùn)行時(shí)間（一個(gè)循環(huán)）tem＝＝＝（min）tL＝＝＝ （min）Ｔ1＝tem＋tL＋t調(diào)車＝ （min）Irms=α==79A105A 滿足要求⑵后期列車運(yùn)行時(shí)間（一個(gè)循環(huán)）tem＝＝＝（min）tL＝＝＝（min）Ｔ1＝tem＋tL＋t調(diào)車＝（min）Irms=α==90A105A 滿足要求按電機(jī)車的制動(dòng)能力（下坡）校核列車組成Lbr= ==40m 滿足要求井下輔助運(yùn)輸（運(yùn)矸），能夠滿足制動(dòng)距離及其它各項(xiàng)要求。（二）電機(jī)車選型和列車組成根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井下大巷輔助運(yùn)輸電機(jī)車選用XK86/140KBT型隔爆特殊型蓄電池電機(jī)車，列車組成計(jì)算如下。1礦車：，q0=；人車（PRC12）自重：q0=；每車可載12人。運(yùn)量：每班運(yùn)矸石、材料及設(shè)備量525t/班。運(yùn)輸量：% ；材料及設(shè)備量250t/班運(yùn)距：；。 車場(chǎng)及大巷輔助運(yùn)輸設(shè)備選型（一）運(yùn)輸計(jì)算依據(jù)及參數(shù)礦井生產(chǎn)規(guī)模：3Mt/a。三）31106工作面順槽帶式輸送機(jī)設(shè)備選型31106工作面運(yùn)輸順槽長(zhǎng)1200m，配備一條帶式輸送機(jī)，經(jīng)計(jì)算（過程同11206工作面順槽帶式輸送機(jī)計(jì)算），具體選型如下：帶寬B=800mm，運(yùn)量Q=400t/h，帶速v=，機(jī)長(zhǎng)L=1200m，傾角δ=－3176。二）12202工作面順槽帶式輸送機(jī)設(shè)備選型根據(jù)二1煤采區(qū)開拓布置，12202工作面順槽運(yùn)輸采用兩條順槽帶式輸送機(jī)搭接，經(jīng)計(jì)算（過程同11206工作面順槽帶式輸送機(jī)計(jì)算），單條帶式輸送機(jī)具體選型如下：帶寬B=1000mm，運(yùn)量Q=850t/h，帶速v=，機(jī)長(zhǎng)L=1200m，傾角δ=1～0176。根據(jù)新鄭煤電趙家寨礦井提供的訂貨資料，11206工作面順槽帶式輸送機(jī)由兩條搭接，單條帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為：帶寬B=1200mm，運(yùn)量Q=850t/h，帶速v=，機(jī)長(zhǎng)L=1200m，傾角δ=1～0176。電機(jī)功率的計(jì)算及驅(qū)動(dòng)裝置選型電機(jī)功率計(jì)算：N=KPA==式中：N—電動(dòng)機(jī)總功率： K—電動(dòng)機(jī)功率系數(shù)，K=~，取K=；其它符號(hào)同前。則：F2(S2)各特性點(diǎn)張力計(jì)算：取S2=35kNS3=S2+fLg(qRu+qB)qBHg=S4==S1=S4+fLg[qRO+(qB+qG)cosδ]+ (qB+qG)Hg+Fs1+ Fs2 =根據(jù)以上計(jì)算可知，輸送機(jī)膠帶的最大張力Smax=。=420176。2）輸送帶不打滑輸送帶不打滑條件為：F2(S1)min式中：Fumax=KAFu==；雙滾筒驅(qū)動(dòng)的圍包角取φ=φ1+φ2=210176。輸送機(jī)膠帶張力的計(jì)算輸送機(jī)正常運(yùn)行，必須滿足以下兩個(gè)條件：1）滿足輸送帶下垂度要求為了限制輸送帶在兩組承載托輥間的下垂度，作用在輸送帶上任意一點(diǎn)的張力必須大于最小張力Fmin。驅(qū)動(dòng)圓周力：FU=+++=傳動(dòng)功率計(jì)算：傳動(dòng)滾筒軸功率PA=。FS2=Apμ3；輸送帶清掃器摩擦阻力； A—清掃器與輸送帶接觸面積；A=+=㎡ P—清掃器與輸送帶的壓力；P=10104N/m2 μ3—清掃器與輸送帶間的摩擦系數(shù)；μ3=經(jīng)計(jì)算，F(xiàn)S2=。 FS1=Fε+Fgl；主要特種阻力； Fε= Cεμ0Ln(qB+qG)gcosδsinε；托輥前傾的摩擦阻力； Cε—槽形系數(shù)；Cε= μ0—托輥和輸送帶間的摩擦系數(shù)；μ0= Ln—裝有前傾托輥的輸送機(jī)長(zhǎng)度；Ln=1200m ε—托輥前傾角度；ε=1176。δ—輸送機(jī)在運(yùn)行方向的傾斜角；δ=1～0176。由此可以看出，帶式輸送機(jī)的帶速、帶寬能滿足輸送能力的要求。按照煤的最大粒度校核膠帶寬度1000mm，滿足要求。上托輥間距ao=，下托輥間距au=，上下托輥輥徑133mm，軸承型號(hào)為6305/C4。由于工作面煤層起伏較大，中間還有斷層，為保證工作面順槽輸煤能力，每條順槽帶式輸送機(jī)均按上運(yùn)40m最不利工況設(shè)計(jì)，設(shè)備選型如下：輸送能力的確定順槽帶式輸送機(jī)的輸送能力不小于工作面的最大生產(chǎn)能力，依據(jù)該工作面的生產(chǎn)能力確定本順槽帶式輸送機(jī)的輸送能力Q=850t/h。輸送能力Q=1800t/h，帶速v=，帶寬B=1400m，ST2000阻燃型鋼絲繩芯膠帶，雙滾筒三電機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率配比2：1，4極礦用防爆電機(jī)功率355kW，三臺(tái)，減速器為H3SH15（帶風(fēng)扇、逆止器）,i=28,三臺(tái),高速軸用YNRQD355/1500型液粘軟啟動(dòng)裝置聯(lián)接，配KZP1400型制動(dòng)器，采用頭部ZYJ03600型液壓自動(dòng)拉緊裝置。經(jīng)計(jì)算，在滿足上述兩個(gè)條件的前提下，輸送機(jī)膠帶的最大張力Smax=393kN，膠帶的安全系數(shù)n=，所以選用ST2000阻燃型鋼絲繩芯膠帶滿足設(shè)計(jì)要求。2008年6月建設(shè)單位提供的該輸送機(jī)廠家訂貨資料中，將驅(qū)動(dòng)裝置修改成雙滾筒3電機(jī)驅(qū)動(dòng)，功率配比2：1。經(jīng)計(jì)算，在上運(yùn)有載下運(yùn)無載工況下，圓周驅(qū)動(dòng)力和傳動(dòng)功率最大，驅(qū)動(dòng)圓周力FU=169kN，傳動(dòng)功率軸功率PA=。由此可以看出，可以滿足Q=1800t/h的輸送能力。由帶速、帶寬驗(yàn)算輸送能力式中：k—傾斜系數(shù)，K=；S—輸送帶上物料的最大橫截面，S=㎡； ρ—物料松散密度；ρ=900kg/m3；1800t/h，滿足要求。下托輥間距au=，上下托輥輥徑159mm，軸承型號(hào)為6306/C4?！?2176。帶寬和帶速的確定根據(jù)輸送機(jī)的輸送能力，初定本帶式輸送機(jī)的帶寬為1400mm，帶速為v=。 大巷運(yùn)輸設(shè)備的選擇計(jì)算 主運(yùn)輸設(shè)備選型，井下主運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，礦井工作面原煤經(jīng)順槽帶式輸送機(jī)、井下集中上山帶式輸送機(jī)給入井底煤倉，由箕斗提升至地面。軌道上山內(nèi)采用架空乘人裝置應(yīng)加強(qiáng)管理，嚴(yán)格執(zhí)行“行車不行人”的安全管理規(guī)定。 礦車的型號(hào)和數(shù)量井下主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)，軌道運(yùn)輸僅服務(wù)于輔助運(yùn)輸，根據(jù)礦井運(yùn)送人員、設(shè)備、材料等需要，結(jié)合礦區(qū)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)選用600mm軌距系列礦車。輔助運(yùn)輸?shù)V井輔助運(yùn)輸主要擔(dān)負(fù)人員、矸石、材料和設(shè)備的運(yùn)輸任務(wù)。5 礦井運(yùn)輸、提升、排水及采區(qū)供電 井下運(yùn)輸 煤炭及輔助運(yùn)輸方式煤炭運(yùn)輸，主運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸。由于二3煤屬不穩(wěn)定部分可采煤層，設(shè)計(jì)僅考慮其作為配采。工作面采高二1煤為厚煤層，設(shè)計(jì)采用綜采放頂煤開采，采放比1：。參照國內(nèi)礦井放頂煤工作面長(zhǎng)度，綜合鄰近井的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)認(rèn)為本礦井二1煤放頂煤綜采工作面長(zhǎng)度150~180m左右，推進(jìn)方向長(zhǎng)度2000m左右較為適宜。而提高工作面推進(jìn)方向長(zhǎng)度，可以減少搬家倒面次數(shù)，為工作面連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。如果試采成功，將為礦區(qū)內(nèi)類似煤層的開采提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)成果。經(jīng)新鄭煤電公司組織的薄煤層機(jī)械化開采調(diào)研組，調(diào)研考察相似條件礦井后，從提高本礦井生產(chǎn)機(jī)械化程度角度出發(fā)，確定二3煤的采煤方法按薄煤層綜采采煤方法設(shè)計(jì)。二3煤采煤方法二3煤層煤厚0～，屬不穩(wěn)定部分可采煤層。礦區(qū)內(nèi)與本礦井煤層及頂?shù)装鍡l件類似的超化礦、米村礦、裴溝礦等行業(yè)級(jí)高產(chǎn)高效礦井均采用綜采放頂煤采煤法。由于“三軟”煤層大采高綜采及分層綜采存在較多的問題，再加上經(jīng)過十幾年的探索，綜采放頂煤技術(shù)研究解決了“三軟”不穩(wěn)定厚煤層放頂煤一次采全高的工藝問題。當(dāng)開采下分層時(shí)，分層厚度變化大，常常難以構(gòu)成適宜機(jī)采的回采面，推進(jìn)困難，回采率低，效率低。機(jī)械化分層開采工作面單產(chǎn)較低的原因，分析主要有以下兩個(gè)方面：（1）礦井煤層及頂?shù)装遢^軟，回采上分層時(shí)，設(shè)備和支架是以松軟的煤層作底板，液壓支架易下沉或前傾，前探梁不能充分起到支撐頂板作用，容易引起片幫及冒頂，常導(dǎo)致機(jī)道阻塞，甚至壓埋采煤機(jī)組，清理機(jī)道、處理冒頂占用時(shí)間較多，致使開機(jī)率低、產(chǎn)量低、效率低、效益差。大采高綜采采高大，支架重量大，由于采高大，采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈，如煤層及頂?shù)装逅绍?，工作面容易片幫，支架容易下陷，推進(jìn)困難，也難以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。大采高綜采的缺點(diǎn)是適應(yīng)煤層厚度變化能力較差，對(duì)煤層及頂?shù)装逡筝^高。大采高綜采適應(yīng)煤層厚度在4～6m，經(jīng)過在各種地質(zhì)條件下的探索和實(shí)踐，大采高綜采工藝在技術(shù)上已趨成熟。二1煤采煤方法本礦井主采煤層二1煤，煤厚0～，厚度變化較大。本礦井屬低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)，煤層不易自燃。直接底板以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，～，層理普遍發(fā)育，遇水易膨脹。直接頂板為易冒落泥巖、砂質(zhì)泥巖，厚度0～，隨采隨落。傾角＜12176。圖35 主要井巷工程與土建、安裝工程施工進(jìn)度圖4 準(zhǔn)備方式 概述 煤層賦存及開采技術(shù)條件本礦井主采煤層二1煤，煤厚0～，全井田可采。根據(jù)三類工程排序，從井筒開挖至礦井竣工投產(chǎn)。 井巷工程量和建井工期礦井移交時(shí)共布置3個(gè)回采工作面。左右。；112采區(qū)回風(fēng)上山長(zhǎng)2200m，傾角傾角0～12176。30′~19176。11采區(qū)上山和12采區(qū)石門通過11采區(qū)上部車場(chǎng)聯(lián)系，回風(fēng)石門沿二1煤層布置，運(yùn)輸石門沿L7－8層灰?guī)r布置，軌道石門則穿層布置；31采區(qū)軌道上山及回風(fēng)上山均沿二3煤層布置。上山支護(hù)形式巖巷以掛網(wǎng)錨噴支護(hù)為主，煤巷由于煤層比較松軟，主要采用“U”型鋼支架支護(hù)。112采區(qū)均布置三條上山，即軌道上山、運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山，31采區(qū)單獨(dú)布置軌道上山及回風(fēng)上山，31采區(qū)與112采區(qū)共用一條膠帶運(yùn)輸上山，通過溜煤眼連接。本礦井主體構(gòu)造特征為一背斜構(gòu)造——滹沱背斜，結(jié)合其構(gòu)造特點(diǎn)，設(shè)計(jì)在11采區(qū)布置采區(qū)上山，與井底車場(chǎng)相連；12采區(qū)布置有采區(qū)石門，并與11采區(qū)上山通過上部車場(chǎng)聯(lián)系；31采區(qū)布置軌道上山、回風(fēng)上山，膠帶輸送機(jī)上山與112采區(qū)膠帶輸送機(jī)上山共用。~，設(shè)計(jì)為雙翼采區(qū)，區(qū)內(nèi)有鉆孔60個(gè)，勘探程度高，資源可靠，儲(chǔ)量豐富。首采區(qū)域的選擇決定著礦井能否早出煤、早投產(chǎn)、容易達(dá)產(chǎn)。二1煤4個(gè)上山采區(qū)，2個(gè)下山采區(qū)：11采區(qū)為雙翼采區(qū)，走向長(zhǎng)度約4000m，傾向?qū)挾燃s1100m；12采區(qū)為雙翼采區(qū)，走向長(zhǎng)度約4000m，傾向?qū)挾燃s1700m；13采區(qū)為單翼采區(qū)，走向長(zhǎng)度1500～2000m，傾向?qū)挾绕骄?700m，；14采區(qū)為單翼采區(qū)，走向長(zhǎng)度平均1700m，傾向?qū)挾绕骄?800m；21采區(qū)為雙翼采區(qū)，走向長(zhǎng)度3700m，傾向?qū)挾?200m；22采區(qū)為雙翼采區(qū)，走向長(zhǎng)度2500m，傾向?qū)挾绕骄?300m。一般來說，采區(qū)尺寸大，則采區(qū)巷道掘進(jìn)率低，工作面搬家次數(shù)少，工作面單產(chǎn)和綜采設(shè)備利用率高，采區(qū)服務(wù)年限長(zhǎng)，有利于采區(qū)接替，煤炭損失少，回采率高；但采區(qū)尺寸加大又使采區(qū)煤炭及輔助運(yùn)輸、通風(fēng)等費(fèi)用增加，巷道維護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)，維修費(fèi)用增加，同時(shí)供電距離增加，電壓降增大，影響工作面機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。工作面走向長(zhǎng)度994m左右。工作面走向長(zhǎng)度1792m左右。工作面走向長(zhǎng)度1999m左右。根據(jù)礦井開拓布置，礦井移交生產(chǎn)時(shí)，在11采區(qū)布置一個(gè)二1煤綜放工作面（11206），在12采區(qū)布置一個(gè)綜放工作面（12202），31采區(qū)布置一個(gè)二3煤薄煤層綜采工作面（31106）配采。11采區(qū)布置采區(qū)上山，與井底車場(chǎng)相連；12采區(qū)布置有采區(qū)石門，并與11采區(qū)上山通過上部車場(chǎng)聯(lián)系。井底車場(chǎng)及硐室工程量見表32。電機(jī)車修理間、變流室、充電硐室布置在下車場(chǎng)附近，通過回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷與采區(qū)回風(fēng)上山相連?？紤]到主變電所和主排水泵房設(shè)備多，散發(fā)熱量大，因此設(shè)有回風(fēng)道通風(fēng)。爆炸材料庫進(jìn)風(fēng)道與325m軌道運(yùn)輸大巷相連，回風(fēng)道與采區(qū)專用回風(fēng)巷相連。 水倉清理方式設(shè)計(jì)采用半機(jī)械化清理。V＝2（1910+3000）=9820 m3。（二）主井底清理撒煤硐室主井采用水平上裝載方式，清理撒煤硐室位于井底車場(chǎng)水平，采用耙斗（P30B）結(jié)合沉淀池的機(jī)械清理方式。煤倉型式井底煤倉采用圓形直倉，煤倉直徑10m，有效高度30m，采用混凝土砌碹支護(hù)。煤倉容量Qm=（～）Am式中：Qm——井底煤倉有效容量，t；Am——礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量，9091t/d；（～）——系數(shù)。調(diào)車線有效長(zhǎng)度50m，進(jìn)車線有效長(zhǎng)度50m，材料車線長(zhǎng)度按1列車考慮，有效長(zhǎng)度30m。井底車場(chǎng)型式詳見圖34。為減少井筒涌水量，提高井筒施工質(zhì)量，在井筒施工過程中需摻入適量的增強(qiáng)防水劑，以保證井壁結(jié)構(gòu)質(zhì)量。根據(jù)井檢孔資料，結(jié)合礦區(qū)生產(chǎn)、建井經(jīng)驗(yàn)，主、副立井筒由于表土段厚度較小，可采用普通鉆爆法結(jié)合工作面預(yù)注漿施工，表土段及基巖風(fēng)氧化段采用鋼筋混凝土支護(hù)，基巖段采用素混凝土