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興隆莊礦30mt新井設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書-文庫(kù)吧資料

2025-03-05 18:53本頁(yè)面
  

【正文】 本設(shè)計(jì)中的主要開(kāi)拓巷道有運(yùn)輸大巷、軌道大巷、東翼運(yùn)輸石門、東翼軌道石門和總回風(fēng)巷等。然后,電機(jī)車經(jīng)過(guò)道岔 N2繞道回車線,進(jìn)入副井空車線,牽 引列車駛向帶區(qū)。 考慮到井底車場(chǎng)的線路、能力的驗(yàn)算、各種硐室的布置之間的匹配關(guān)系,決定選擇環(huán)形臥式井底車場(chǎng),井底車場(chǎng)標(biāo)高為- 390m。 cc LnL ?? =15179。 +15= m 為確保安全生 產(chǎn)的需要,副井進(jìn)出車線取 105 m。 30179。 N —— 機(jī)車數(shù); fL —— 每臺(tái)機(jī)車的長(zhǎng)度, m; FL —— 附加長(zhǎng)度,取 15 m。 ( 2) 存車線長(zhǎng)度的計(jì)算 本礦井采用皮帶運(yùn)輸,故不需要計(jì)算主井空重車線的長(zhǎng)度,只需驗(yàn)算副井空重車線與材料車線情況。 ( 2)副井空重車線長(zhǎng)度驗(yàn)算 ( 1)存車線長(zhǎng)度的確定 確定存車線長(zhǎng)度是井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題,如果存車線長(zhǎng)度不足,將會(huì)使井下運(yùn)輸和井筒提升彼此牽制,影響礦井生產(chǎn)能力;反之 ,如果存車線過(guò)長(zhǎng),會(huì)使列車在車場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車時(shí)間增加,反而降低了車場(chǎng)通過(guò)能力,并增加車場(chǎng)工程量。) 通過(guò)驗(yàn)算,風(fēng)速符合《規(guī)程》的規(guī)定,所選用井筒斷面滿足設(shè)計(jì)要求。 表 4— 7 井筒風(fēng)速驗(yàn)算表 井筒名稱 風(fēng) 量(m3/min) 井筒斷面 ( m2) 實(shí)際風(fēng)速 (m/s) 允許風(fēng)速 (m/s) 驗(yàn)算結(jié)果 最低 最高 副井井筒 —— 8 符合規(guī)定 西風(fēng)井井筒 —— 15 符合規(guī)定 (注:新鮮風(fēng)流主要從副井進(jìn)入井下,主井不作為進(jìn)回風(fēng)井,故其風(fēng)速不需驗(yàn)算;東風(fēng)井因不在礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)服務(wù)范圍內(nèi),因此,其風(fēng)速未 進(jìn)行驗(yàn)算。兩風(fēng)井均設(shè)梯子間。 風(fēng)井 西風(fēng)井井筒和東風(fēng)井井筒均為圓形斷面,凈直徑為 5m,凈斷面積為 ㎡ ,掘進(jìn)斷面 m2,西風(fēng)井井深 420m,東風(fēng)井井深 。井筒井壁為混凝土 砌碹 井壁,厚 550mm,充填混凝土厚50mm。 主井采用兩對(duì) 12t 多繩箕斗提煤。 礦井基本巷道 井筒 主井 主井井筒斷面形狀為圓形,凈直徑為 ,凈斷面積為 ㎡,掘進(jìn)斷面 ㎡,井深 470m。當(dāng)西翼帶區(qū)全部采完前 1~ 個(gè)月,完成東翼接替帶區(qū)和接替工作面的掘進(jìn)工程和設(shè)備安裝工程。 礦井帶區(qū)間 接替順序 帶區(qū)間接替順序 水平內(nèi)首先開(kāi)采井田西翼帶區(qū)。因此, 3 煤的煤層生產(chǎn)能力為 , 礦井開(kāi)拓延伸及深部開(kāi)拓布置方案 根據(jù)前述,因本井田瓦斯和涌水都不大,水平內(nèi)采用下山開(kāi)采在技術(shù)上是可行的。具體布置見(jiàn)興隆莊 煤礦開(kāi)拓平面圖。由此,全礦第一水平共劃分為 7 個(gè)帶區(qū)、 2 個(gè)采區(qū)。 綜合以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果,最終決定采用方案 1。 ( 2) 方案 3 的 基建工程費(fèi) 比方案 1 多出 %,其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用比方案 1多出 %,總費(fèi)用上方案 2 比方案 1 多出 %,兩者相差較大。 第 頁(yè) 綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選 從以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果可以看出: ( 1) 方案 2 的 基建工程費(fèi) 比方案 1 多出 %,其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用比方案 1多出 %,總費(fèi)用上方案 2 比方案 1 多出 %,兩者相差較大。 ( 4)井筒、井底車場(chǎng)、主石門、階段大巷和總回風(fēng)巷等均布置于堅(jiān)硬的巖層中,它們的維護(hù) 費(fèi)用低于 元 /a ( 2)大巷和采區(qū)上下山的輔助運(yùn)輸費(fèi)用均按占運(yùn)輸費(fèi)用的 20%進(jìn)行估算。 179。)= 大巷運(yùn)輸 179。+179。+179。+179。 (179。 179。 179。 179。) = 大巷運(yùn)輸 179。+179。 (179。粗略估算表明:方案 1 比方案 3 多掘軌道大巷、運(yùn)輸大巷,基建費(fèi)方案 1比方案 3多出 萬(wàn)元;而方案 3 的生產(chǎn)費(fèi)比方案 1 多出 萬(wàn)元;總費(fèi)用方案 3 比方案 1 多出 %,兩者也相差不大,亦需通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較才能確定其優(yōu)劣。粗略估算表明:方案 2的生產(chǎn)費(fèi)比方案 1多出 %,兩者相差不大,需通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較才能確定其優(yōu)劣。 開(kāi)拓方案技術(shù)比較 方案 1和方案 2的區(qū)別在于 津鋪 鐵路以東塊段,大巷北側(cè)是采用帶區(qū)式準(zhǔn)備還是采區(qū)式準(zhǔn)備。 第 頁(yè) ( 2)方案 2 津鋪 鐵路以西塊段,采用帶區(qū)式準(zhǔn)備; 津鋪 鐵路以東塊段,大巷北側(cè)采用采區(qū)式準(zhǔn)備,大巷南側(cè)深部采用下山開(kāi)采。因此,其準(zhǔn)備方式既可以采用采區(qū)式,也可以采用帶區(qū)式。平均 8186。 井田范圍內(nèi)煤層傾角 3186。其 中,軌道大巷和運(yùn)輸大巷的方向與煤層走向大體平行,沿直線掘進(jìn)。因此,布置煤層大巷及煤層上下山在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均不合理,故不予考慮布置煤層大巷及煤層上下山。 考慮到主采煤層 3煤層為厚度 ,布置煤層大巷及煤層上下山,巷道維護(hù)困難,維護(hù)費(fèi)用高 。為避免采用箕斗井回風(fēng)時(shí)封閉井塔等困難和減少開(kāi)鑿風(fēng)井的數(shù)目,決定采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)(具體見(jiàn)第九 章),風(fēng)井位置見(jiàn)礦井開(kāi)拓平面圖。 開(kāi)拓方案的確定 根據(jù)第三章所核算礦井服務(wù)年限,全礦井服務(wù)年限為 , 3 煤儲(chǔ)量豐富,服務(wù)年限長(zhǎng),為礦井主采煤層也是本設(shè)計(jì)開(kāi)拓方案主要考慮對(duì)象。全區(qū)范圍內(nèi) 第 頁(yè) 可采煤層為 3煤,若采用斜井 延伸,由于煤層傾角太小,需要開(kāi)鑿的斜井太長(zhǎng),在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上均不合理,因此決定采用立井單水平開(kāi)拓。平均 8186。 開(kāi)采水平數(shù)目、位置和標(biāo)高的確定 興隆莊井田范圍內(nèi)煤層傾角 3186。寬 =600m179。由此確定工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為 24 公頃。 根據(jù)以上原則并結(jié)合本礦井的實(shí)際情況,工業(yè)廣場(chǎng)與主副井筒位置相同,靠近鐵路布置。 為此,確定主井,副井,西風(fēng)井,東風(fēng)井具體位置見(jiàn)興隆莊煤礦開(kāi)拓平面圖。 通過(guò)以上分析,為了 減少煤柱損失,縮短煤炭外運(yùn)距離,減少運(yùn)輸費(fèi)用,平衡井田西、東兩翼的運(yùn)輸和通風(fēng)系統(tǒng),主副井布置在 井田儲(chǔ)量的中央,以形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田 ??傊x擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局,兼顧前期和后期、地下與地面等各方面因素。為考慮長(zhǎng)期運(yùn)輸?shù)男熊嚢踩凸芾?,要盡量避免與公路或其他農(nóng)用道路相交,力求使接軌點(diǎn)位于編組站配線一側(cè)。 便于布置地面工業(yè)場(chǎng)地 井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。 ( 3)為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù),井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動(dòng)影響的地區(qū)。 有利于掘進(jìn)與維護(hù) ( 1)為使井筒的開(kāi)掘和使用安全可 靠,減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù),應(yīng)使井筒通過(guò)的巖層及表土層具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。 盡量不壓煤或少壓煤 確定井筒位置,要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱,做到不壓煤或少壓煤。 ( 2)井筒沿煤層傾向的 有利位置 在傾向上井筒宜布置在中偏上的位置,同時(shí)考慮到減少煤損,盡量讓工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱圈住一些影響生產(chǎn)的地質(zhì)構(gòu)造和斷層。 選擇井筒位置時(shí)要考慮以下主要原則: 有利于井下合理開(kāi)采 ( 1)井筒沿井田走向的有利位置 第 頁(yè) 當(dāng)井田形狀比較規(guī)則而儲(chǔ)量分布均勻時(shí),井筒沿井田走向的有利位置應(yīng)在井田的中央;當(dāng)井田儲(chǔ)量分布不均勻時(shí),井筒應(yīng)布置在井田儲(chǔ)量的中央,以形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田,可使沿井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小,通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)較短,通風(fēng)阻力小。 井筒位置的確定 井筒是井下與地面出入的咽喉,是全礦井的 樞紐。 副井安裝梯子間,作為一個(gè)安全出口。因此,綜合以上因素并結(jié)合興隆莊礦的實(shí)際情況,確定井筒的形式為立井。因此,斜井及平峒均不適用于興隆莊礦。平峒適用于地形條件合適,煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū),且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路,上山部分的儲(chǔ)量大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。 4 井田開(kāi)拓 井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 井筒形式 及數(shù)目的 確定 一般情況下,井筒的形式有立井、斜井和平峒三種。 由第二章計(jì)算結(jié)果可知:礦井可采儲(chǔ)量為 萬(wàn) t,則礦井服務(wù)年限為 T= ? = ? 60a 以上結(jié)果符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 的規(guī)定。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井生產(chǎn)能力的確定 由于興隆莊礦井田范圍大,煤炭?jī)?chǔ)量豐富,地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單,煤層生產(chǎn)能力大,開(kāi)采技術(shù)條件好,應(yīng)建設(shè)大型礦井,初步確定礦井生產(chǎn)能力為 240 萬(wàn) t/年。這樣充分考慮了礦井的富裕系數(shù),防止礦井因提升能力不足而影響礦井的增產(chǎn)或改擴(kuò)建。 礦井工作制度的確定 礦井工作制度設(shè)計(jì)采用“四六”工作制,即三班采煤,一班準(zhǔn)備,每班凈工作時(shí)間為 6個(gè)小時(shí)。 表 2— 3 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 (單位:萬(wàn) t) 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 礦井年工作日數(shù)的確定 按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日 300 天煤柱類別 煤層 鐵路煤柱 工廣煤柱 邊界煤柱 斷層煤柱 風(fēng)井煤柱 總計(jì) 津浦 鐵路 3煤 類別 煤層 工業(yè)儲(chǔ)量 煤柱損失 有效儲(chǔ)量 可采儲(chǔ)量 3煤 第 頁(yè) 計(jì)算。 第 頁(yè) 表 2— 2 各類永久煤柱損失煤量計(jì)算結(jié)果表 (單位:萬(wàn) t) 礦井可 采儲(chǔ)量的計(jì)算 礦井可采儲(chǔ)量的計(jì)算公式如下: ZK =( Zg–P) C ( 2— 3) 式中 ZK—— 礦井可采儲(chǔ)量,萬(wàn) t; Zg—— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量,萬(wàn) t; P—— 永久煤柱損失煤量,萬(wàn) t; C—— 采區(qū)采出率。例如,津浦 鐵路煤柱與工業(yè)廣場(chǎng)煤柱相重疊部分,其儲(chǔ)量應(yīng)算入鐵路煤柱;礦井邊界煤柱與斷層煤柱重疊部分,其儲(chǔ)量應(yīng)算入礦井邊界煤柱,其余類推。 。 M179。 ( 6)斷層煤柱 根據(jù)興隆莊礦井現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),斷層按性質(zhì)、落差大小及其對(duì)煤層破壞程度,斷層煤柱留設(shè)如下: 斷層按其落差大小不同,落差 50m 的斷層,兩側(cè)各留 50m 的煤柱;落差 20m ~ ≤ 50m 的斷層,兩側(cè)各留 30m 煤柱;落差 10m ~ ≤ 20m 的斷層,兩側(cè)各留 20m煤柱;落差 10m的斷層不留設(shè)斷層煤柱?;鶐r按 75176。如以斷層為邊界時(shí), 按斷層 煤柱 留設(shè) 。B LABCDa bcdh k 第 頁(yè) 圖 2— 5 西風(fēng)井保護(hù)煤柱剖面圖 由作圖法可得保護(hù)西風(fēng)井煤柱尺寸為: AD=; BC=; hk=。75176。75176。 45176。 45176。65176。75176。 Ⅱ13 煤Ⅰ Ⅰ75176。ABCDa bcdh k 圖 2— 4 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱剖面圖 由作圖法可得工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱尺寸為: AD=; BC=; hk=。75176。65176。45176。65176。430Ⅰ75176。75176。 Ⅱ13 煤ⅠⅡ17 煤 75176。 430=270900m2。因此,加 第 頁(yè) 上圍護(hù)帶,工業(yè)廣場(chǎng)需要保護(hù)的尺寸為:長(zhǎng)179。據(jù)此,確定工業(yè)廣場(chǎng)占地面積為 24 公頃,工業(yè)廣場(chǎng)的形狀為長(zhǎng)方形,長(zhǎng) 600m,寬 400m。 則津浦 鐵路煤 柱總寬度為: B=500179。 +176。 3561862086095.573煤17 煤 圖 2— 2 津浦 鐵路保護(hù)煤柱剖面圖 由此算得的鐵路一側(cè)煤柱寬度為: b=176。由于京滬鐵路基本上垂直煤層走向方向,所 以鐵路兩側(cè)巖層走向移動(dòng)角可認(rèn)為近似相等。 ,煤系地層75176。設(shè)計(jì)留設(shè)巖層移動(dòng)角為:第四系 35176。 礦井可采儲(chǔ)量 各類永久煤柱的計(jì)算 各類永久煤柱留設(shè)寬度及其依據(jù) 各類永久煤柱包括津浦 鐵路煤柱、工業(yè)廣場(chǎng)煤柱、西風(fēng)井煤柱、礦井邊界煤柱、斷層煤柱。) 由表中數(shù)據(jù)可以看出: 井田范圍內(nèi) A+B 級(jí)儲(chǔ)量占工業(yè)儲(chǔ)量的 %,大于 40%; 井田 內(nèi) A 級(jí)儲(chǔ)量占水平工業(yè)儲(chǔ)量的 %,大于 40%。 = 萬(wàn) t 根據(jù)興隆莊礦地質(zhì)勘探資料,礦井各級(jí)儲(chǔ)量 具體情況見(jiàn)表 2— 1。 179。γ /cosα =250000179。 S179。 。 M179。礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算公式如下: Zg = N179。每個(gè)經(jīng)緯網(wǎng)方格的面積為 S=500179。經(jīng)過(guò)計(jì)算,得出井田范圍內(nèi)有 146個(gè)經(jīng)緯網(wǎng)格 .煤層平均傾角 8176。 3煤平均厚度為 。礦井工業(yè)儲(chǔ)量一般即 A+B+C 級(jí)儲(chǔ)量。各煤層經(jīng)洗選后均能達(dá)到煉焦用煤要求,根據(jù) 《生產(chǎn)礦井儲(chǔ)量管理規(guī)程》 的規(guī)定,確定煤層的最小可采厚度為 m。井田平面范圍呈不規(guī)則形狀,走向長(zhǎng)約 ,傾斜寬約 ,面積 。 井田范圍 興隆莊煤礦位于山東省兗州市城南偏東,距兗州市約 8km。 2 井田境界和儲(chǔ)量 井田境界 井田劃分的依據(jù) 在煤田劃分為井田時(shí),要保證各井田有合理的尺寸和境界,使煤田各部分都能得到合理的開(kāi)發(fā)??刹擅簩泳忻簤m爆炸危險(xiǎn),煤塵爆炸指數(shù)一般為 37 %~42 %。通常 650 m 以上層段的地溫不超過(guò) 31 ℃ ; 650~ 750 m 層段的地溫為 31~ 37 ℃ 。山
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