【正文】 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 60 4 采煤方法 采煤方法的選擇 為了選擇合理的采煤方法，必須詳細(xì)研究煤層的賦存條件和地質(zhì)特征，并考慮實習(xí)礦井實際使用 經(jīng)驗。 設(shè)計中的巷道有：井 底車場、運輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)石門、采區(qū)運輸上山、采區(qū)軌道上山、工作面區(qū)段運輸巷、軌道巷、工作面開切眼 ,斷面均按通過設(shè)備最大尺寸和通風(fēng)行人的安全尺寸設(shè)計。設(shè)計中的井筒有：主井、副井、風(fēng)井。 因此進(jìn)行驗算有 ＝ 故符合設(shè)計要求。因此，在滿足礦井服務(wù)年限的條件下，由于采區(qū)內(nèi)同采工作面為 1個，所以采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面為 1個。 采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)目應(yīng)根據(jù)煤層賦存特征，所確定的回采工藝等確定，同時還應(yīng)符合合理的開采順序，保證安全生產(chǎn)提高工作面單產(chǎn)為原則。 L=330 I a、礦井達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量的回采工作面?zhèn)€數(shù) 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 54 確定達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量時工作面總線長： ? ??? ?? 3KLm xAB ? 式中： B—— 采煤工作面總線長， m； A—— 礦井設(shè)計年產(chǎn)量， t/a； x —— 回采出煤率，可取 ； ∑ m—— 同采煤層總厚度 ， m； γ —— 煤層容重， t/m3； K3—— 工作面采出率， 97%、 95%、 93%； L—— 年推進(jìn)度 , L=330 采區(qū)的生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、機(jī)械化程度和采取內(nèi)工作面接替關(guān)系等因素確定。采區(qū)的開采順序采用后退式，即從井田兩翼向中央開采。本井田煤層平均厚度為 ，采用走向長臂采煤法開采。 據(jù)上所述，火藥庫應(yīng)設(shè)在運輸大巷的盡頭。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 53 規(guī)程規(guī)定：井下火藥庫必須砌碹或用不燃性材料支護(hù)；火藥庫出口兩旁的巷道，也要砌碹或用不燃性材料支護(hù)，長度各不得小于5m。 其坡度常為 1‰～ 2‰，在水倉最低點清理斜巷底部附近應(yīng)設(shè)積水窩，在清理水倉時能將積水排出，以方便清理工作。 m3 Q――礦井正常涌水量， m3/h 設(shè)有內(nèi)外水倉，主水倉的容積為 1104 m3，若用凈斷面為 的半圓拱形斷面，那么主水倉的長度為： L=1104/=130m （ 2). 水倉的支護(hù)形式和特殊要求 本礦井水倉斷面為半圓拱形，用混凝土砌碹，考慮到支架間隙可儲水，水倉凈斷面應(yīng)乘以 的系數(shù)。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 52 據(jù)上述可知，本礦正常 涌水量為 138m3/h，且最大涌水量為 230 m3/h 都小于 1000 m3/h。同時，主要水倉的有效容積不得小于 4h的礦井正常涌水量；礦井主要水倉必須含有主倉和副倉。 d、井底水倉 （ 1). 水倉的容量與數(shù)量 水倉的 容量是按礦井正常涌水量計算的。 泵房硐室的地平應(yīng)高于通道與車場連接處底板 ，設(shè)有流水坡；以防硐室積水。 c、硐室支護(hù)與特殊要求： 出口水泵房硐室必須采用不燃性材料支護(hù)，如砌料或混凝土碹，在堅固巖層中也可用錨噴支護(hù)，但不得淋水。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 51 一旦井下發(fā)生水患；人員，設(shè)備便于撤出，或便于下放排水設(shè)備，增加排水能力，迅速排除事故，恢復(fù)生產(chǎn)。 b、中央水泵房硐室 水泵房硐室是井下主要硐室之一，能否正常安全運行，關(guān)系重大。中央變電所應(yīng)根據(jù)規(guī)定，設(shè)置滅火器材，如配備滅火設(shè)備和充足的沙箱。 變電所的地面標(biāo)高應(yīng)比位于副井重車線側(cè)的硐室通道與車場巷連點處的標(biāo)高高 。 硐室必須設(shè)置易關(guān)閉的既防水有防火的密閉門，門內(nèi)可設(shè)向外開的鐵柵門，但不能妨礙門的關(guān)閉。凈斷面東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 50 積為 a、中央變電所硐室 硐室位置：中央變電所硐室是全礦井的電力總配電站，為了節(jié)約輸入輸出電纜線，配電均衡，安裝維護(hù)方便和便于提供新鮮風(fēng)流等目的，宜將變電所置于副井和井底車場連接的附近。 皮帶運輸大巷斷面為半圓拱形，錨噴支護(hù)，巷道凈斷面積為 。 c、巷道斷面尺寸的確定 巷道斷面的尺寸要符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面，必須滿足行人、運輸、通風(fēng)、設(shè)備安裝、檢修和施工的需要。 確定井底車場主要巷道斷面及硐室位置 a、巷道斷面形狀選擇 井底車場巷道服務(wù)年限長，要求將井底車場巷道布置在穩(wěn)定的巖層中，因此，一般井底車場巷道采用拱形斷面。 查表知： C=1099m ， n=3873mm， L=7857mm， D=6162mm。己知：道岔 DK624515， a=3258， b=4142，α =11025’ 16”， R=15000mm，β =45176。 查表得： m＝ 19348mm， n＝ 15523mm， H＝ 15523mm， T＝ 12273mm，Kp＝ 20572mm。 25 ′16″ 3258 4142 1600 ≤ d、單開非平行道岔線路連接計算 A、線路彎角為 90176。各種道岔選擇見道岔選擇一覽表 341 表 342 車場軌道型號 道岔型號 道岔名稱 轍叉角 主要尺寸 允許運行 速度 m/s a b s DC624312 對稱道岔 18 176。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 46 c、道岔 礦井窄軌道岔是線路連接系統(tǒng)中的基本元件，其作用是使車輛由一條線路駛向另一條線路。在本設(shè)計中， 15米。在線路連接計算中，曲線半徑 R是一個主要的參數(shù)。直線部分為存車線和行車線，以及其他輔助線路。 除上述主要線路外，在井底車場內(nèi)還有一些輔助線路，通往各硐室的專用線路和硐室內(nèi)鋪設(shè)的線路。 行車線為調(diào)度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、線的繞道和 調(diào)車線。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 44 L=10L材 =10 2400+4430=28430mm 取 L=29 m c、副井馬頭門線路長度 馬頭門線路指副井重車線的末端至材料車 線進(jìn)口變正常軌距的一段線路，線路布置圖如下所示： 圖 343 副井馬頭門布置示意圖 馬頭門的長度 L可有下式進(jìn)行計算確定： L=a+b+c+d+e+f+2g 式中： L—— 馬頭門長度 ,m； a—— 罐籠長度，取 ； b—— 進(jìn)車側(cè)搖臺的搖臂的長度，取 ； c—— 出車側(cè)搖臺的搖臂的長度，取 ； d—— 搖臺臂活動軌中心至單式阻車器輪擋面之間的距離；取 2m； e—— 出車側(cè)搖臺臂的活動軌中心至對稱道岔與直線段連接的切線交之間的 距離，取 e=3m； f—— 單式阻車器輪擋面至對稱道岔與直線段連接的切線交點之間的距離，取 f=4m； g—— 基本起軌點至單開道岔與直線段連接的切線交點之間東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 45 的距離 f=； 因而可求得： L =+++2+3+4+= 3 a、線路概述 井底車場線路包括存車線和行車線。電機(jī)車選 用 CXT8A,外形尺寸 4430 1054 1550。 a、副井空、重車線長度 L=m直線線路就是指存車線和 行車線以及調(diào)車線。材料車線應(yīng)能夠容納 10個以上材料車到一列車。 除上述主要線路外，在井底車場內(nèi)還有一些輔助線路，如通往各硐室的專用線路和硐室內(nèi)鋪設(shè)的線路。 行車線為調(diào)度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、重車線的繞道和調(diào)車線。如下圖 342所示： 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 42 1— 主井中心線； 2— 副井中心線； 3— 副井儲車線 圖 342 井筒相互位置圖 兩井筒中心點間的直線距離 C為： 22 )()( baab YYXXC ???? =79m 3 井底車場線路包括存車線和行車線。井底車場選用刀式環(huán)行井底車場，不經(jīng)過石門與大巷直接相連，減少工程量。 從礦車在井底井場內(nèi)的運行特點看，井底車場有兩大類，即環(huán)形式和折返式。為此，井底車場的設(shè)計通過能力應(yīng)大于礦井生產(chǎn)能力 30～ 50﹪。它是井下運輸?shù)目倶屑~。 井底車場 井底車場是連接礦井主要提升井筒和井下主要 運輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。平臺下再設(shè)≥ 4m 井底水窩。風(fēng)井采用直徑為 的圓形井筒，其內(nèi)布置梯子間，作為緊急出口，井壁厚 350mm，充填 50mm。 主井筒直徑 ，采用鋼筋混凝土支護(hù)，混凝土壁厚 400mm,充填 80mm。合理地選擇井筒支護(hù)形式，對節(jié)約原材料、防低成本、保證安全生產(chǎn)、加快建井速度具有重要意義。 ) 90 90 90 斷面形狀 圓形直徑 圓形直徑7m 圓形直徑 支護(hù)方式 鋼筋混凝 鋼筋混凝 混凝土 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 土 土 井筒壁厚(mm) 400 450 350 提升方位角 (176。井壁厚 350mm，充填 50mm。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 圖3 32 副井井筒斷面圖 圖 332 副井井筒斷面布置 副井風(fēng)速校核： MAXVMDQV ?? 式中： V —— 通過井筒的風(fēng)速， m/s； Q —— 通過井筒的風(fēng)量， m3/s； S —— 井筒凈斷面積， m2； M —— 井筒的有效斷面系數(shù)，圓形井取 ； MAXV —— 《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風(fēng)速； 由此： 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 6 6 8 3 ???V =8m/s 所以井筒選擇符合要求。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道，井筒采用鋼筋混凝土支護(hù)；井壁厚度 450mm，壁后充填厚度 100mm。圓形斷面，凈直徑為 ，斷面積 178。井筒裝備有方形鋼管罐道和罐道梁，井深 970m。井筒直徑 ，采用剛性罐道立井提煤箕斗進(jìn)行煤炭提升型號為 JDG9/110 4。 主井 本礦井采用立井開拓，礦井的年產(chǎn)量為 120 萬 t。一般來說，立井井筒橫斷面形狀有圓形、矩形兩種，但圓形斷面的立井服 務(wù)年限長，承壓性能好，通風(fēng)阻力小，維護(hù)費用少及便于施工的特點，因此，主、副立井及風(fēng)井均采用圓形斷面。 km 單價/t km 單價 /t 各方案比較費用表及工程量見表 32表 32表 32表 32表 325 表 321 建井工程量表 項 目 方案一 方案二 初 期 主井井筒 280+150+40 280+150+40 副井井筒 280+150+20 280+150+20 井底車場 600 600 主石門 300 0 運輸大巷 2519 2519 后 期 主井井筒 500 0 副井井筒 500 0 暗斜井 0 1774 井底車場 600 800 主石門 1200 0 運輸大巷 2280 2280 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 表 322 生產(chǎn)經(jīng)營工程量表 項目 方案一 方案二 運輸提升 /萬 t 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖 322 水平單位（ ）水平主井副井 圖 322： 立井開拓系統(tǒng) 剖面圖 開拓方案 1和開拓方案 2的方式不同，通過技術(shù)比較，不能確定，故要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，才能確定方案。主井井深為470m，用于提升煤炭。 方案一：立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖 321 水平水平副井主井單位（ ）圖 321 立井開拓系統(tǒng)剖面圖 開拓方案二：立井暗斜井延伸一水平上下山二水平上山開拓 本井田的地質(zhì)構(gòu)造簡單，并且沒有流沙層的存在，但埋藏比較深，由一水平向二水平開鑿暗斜井，提高其運輸能力，所以提出立井單水平暗斜井開拓。沿煤層的走向布置回風(fēng)大巷；石門布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。主井井深為 950m，用于提升煤炭。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 開拓方案一：立井一水平上下山二水平上山開拓 由于本井田煤層為近水平煤層，煤層賦存穩(wěn)定，采用立井開拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。 d．運輸大巷和總回風(fēng)巷的布置與煤層間的聯(lián)系 （ 1）、運輸大巷的布置與煤層間的聯(lián)系 由于本礦井只采二 1煤，主要運輸大巷在煤層底板巖石中，運輸大巷距煤層 20m ,采用進(jìn)風(fēng)行人巷與運輸斜巷相連，而采用運料回風(fēng)斜巷與回風(fēng)斜巷相連。 東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 c．井筒位置的選擇 井筒位置的選擇有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量少；有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲量基本平衡；井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；工業(yè)廣場應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場宜少占耕地，少壓煤；水源、 電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理 本井田的走向較長，傾向較短，煤層