【正文】 是 東 經(jīng) ： 112176。41′00″ ，北緯 35176。45′00″ ，井田形狀呈臺階狀，南北寬 ，東西長 ，面積為 。 探 礦權(quán)邊界拐點坐標詳見表21。晉城礦區(qū)總體規(guī)劃中的玉溪井田境界拐點坐標見表 22。 煤層底板最低標高 +220m，最高標高為 +450m，最大垂深 806m，煤層傾角 ≤8176。 （ 2） 資源量估算的工業(yè)指標 本井田煤類為無煙煤，按可采煤層傾角 25176。 （ 3） 15號煤層的視密度 根據(jù)煤芯煤樣測試結(jié)果，井田內(nèi)煤類單一，各工程點煤層視密度變化不大，故取其算術(shù)平均值 ，為本井田 15號煤層資源量估算的采用視密度。 3號煤層工業(yè)儲量按下式計算： Zg = S179。 R/cosa （ 21） 式中： Zg—— 煤層工業(yè)儲量， Mt。 M—— 煤層厚度， m。 a—— 煤層傾角， 8 186。 179。 M179。 S—— 煤層面積， S = 。 R—— 煤的容重， 。 則， 15 號煤層工業(yè)儲量共為： Zg 15 =179。 （ Mt） ： （ 1）工業(yè)廣場保安煤柱及井筒保護煤柱；由于本井田工業(yè)廣場場地和井筒處于 村莊和鐵路所不采地段的井田，故不考慮留設工廣保護煤柱。 （ 3）采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失； （ 4）盤區(qū)間煤柱，取 20； （ 5）大巷保護煤柱；左右各取 30m； （ 6）村莊、鐵路等壓煤損失（即本井田內(nèi)不采部分）； （ 7） 工業(yè)廣場保護煤柱：因為本井田工業(yè)廣場所處位置剛好處于井田內(nèi)不采部分，所以在本次設計中，工業(yè)廣場保護煤柱的損失量已經(jīng)包含在了不采部分。各煤柱損失見表 23 表 23 保護煤柱損失量 煤 柱 類 型 3號煤層煤柱損失量（ Mt） 總煤柱損失量（ Mt） 井田邊界保護煤柱 大巷保護煤柱 盤區(qū)間煤柱 不采部分損失煤柱 合 計 3號煤層的可采儲量其計算公式為： 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 11 頁 Zk=(ZcP)179。 代入數(shù)據(jù) 3 號煤層為： Zk＝ (257－ )179。 礦井總的可采儲量（即 15 號煤層 ） 其計算公式為： Zk=(ZcP)179。 代入數(shù)據(jù) 3 號煤層為： Zk＝ (－ )179。 表 24 可采儲量匯總表 礦井設計生產(chǎn)能力以及服務年限 設計礦井年工作日 330d。地面實行 “ 三八 ” 工作制。 本礦井設計生產(chǎn)能力為 ,可以根據(jù)礦井的可采儲量、服務年限、儲量備用系數(shù)進行核算。 15 號煤層用一個水平開拓。 K） (25) 式中： T—— 礦井服務年限， a； Z—— 礦井設計可采儲量， Mt； A—— 礦井設計生產(chǎn)能力， Mt/a； K—— 儲量備用系數(shù)，取 。 )＝ 即按礦井設計可采儲量計算的 3號煤 層服務年限為 。 K） T＝ (179。 井田開拓 井田開拓的基本問題 （ 1） 地面建設條件 玉溪井田地處太行山與中條山結(jié)合部位，井田內(nèi)地形條件較差，地貌大部分為中－低山區(qū)，溝谷及山梁發(fā)育，地形比較復雜，只有井田南部樊莊河兩 岸地勢相對平坦，有條件布置工業(yè)場地 。井下煤層為一向西傾斜的單斜構(gòu)造，煤層傾角 ≤ 8176。其中初期開采的 3 號煤層底板標高 +350～ +440m，埋深一般超過 450m。 （ 1） 主斜井 設計數(shù)目為一條 ，落底標高調(diào)整為 +。 （ 3） 回風立井 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 13 頁 設計數(shù)目為一條， 為解決井底進回風巷道的立交問題，將回風井井底車場標高上抬 5m至 +325m，相差 1個巷道的高度。 300） m長寬方式進行布置的。 3號煤層厚度 ～ ，平均 ， 全區(qū)穩(wěn)定可采 ； 15號煤層厚度為 ～ ，平均厚度為 ， 全區(qū)穩(wěn)定可采。 ，底板標高 +220～ +450m。 15 號煤層為第二水平，本設計只開拓第一水平，即 3號煤層 （ 6） 盤區(qū)劃分及開采順序 ○1盤區(qū)劃分 盤區(qū)走向長度和傾斜寬度應根據(jù)煤層地質(zhì)條件、開采機械化水平、集中生產(chǎn)要求、開拓及回采巷道布置綜合考慮。 本井田 走向長 ， 傾斜寬 ～ ，開采 3 號煤層， 3 號煤層厚度大，賦存穩(wěn)定。 根據(jù)上述井田尺寸及 3 號煤層賦存條件，結(jié)合工作面生產(chǎn)能力和裝備水平，本著適當加大盤區(qū)尺寸、增加工作面推進方向長度、盡量減少工作面搬家次數(shù)、提高工作面單產(chǎn)及效率的原則，并考慮到高瓦斯礦井回采、掘進的通風因素，設計確定工作面推進方向長度20203000m左右 。 二盤區(qū)： 位于井田南部。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》等的要求，主要巷道一般布置在巖層或非突出煤層中，并減少井巷揭穿突出煤層的次數(shù)。根據(jù)上述條件，設計確定 3條主要大巷布置在距 3號煤層底板 20m 左右的砂質(zhì)泥巖中，下距 K5石灰?guī)r 5m 左右，盡量減少該含水層對巷道掘進的影響。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 14 頁 本礦井采用斜井開拓，工業(yè)場地布置主斜井、副斜井兩個井筒。 （ 1） 井底車場形式 初步設計中井底車場標高為 +327m，布置在 3 號煤層底板巖石中。 井底布置立式環(huán)形車場。 （ 2） 井底車場通過能力 由于本礦井煤炭采用膠帶輸送機運輸，由主井提升，井底車場主要擔負材料、設備、矸石、人員等輔助運輸任務，且輔助運輸采用無軌膠輪車，在換裝站換裝后直達使用地點，故車場的通過能力是非常富裕的，完全能夠滿足礦井初后期生產(chǎn)的需要。 由于井底車場附近 3號煤層標高下降，初步設計 中主運輸系統(tǒng)需 3 次揭煤：一是中央膠帶輸送機大巷由煤層底板穿過 3號煤層到井底煤倉上口；二是井底煤倉穿過 3 號煤層；三是通風行人斜巷從副斜井井底車場穿過 3號煤層到井底煤倉上口。 維持主斜井井底清理撒煤硐室不變。 由于地質(zhì)報告中提供的礦井涌水量較大，為保證礦井生產(chǎn)安全，設計水倉容量考慮較大的富裕系數(shù)，設計水倉長度 400m，凈斷面 12m2，有效容量約 4000m3。 ○ 3 進風立井系統(tǒng)硐室 進風立井井底布置立式環(huán)行井底車場，車場鋪設 900 mm 軌距 30Kg 的軌道。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 15 頁 礦 井基本巷道 （ 1） 主斜井 井 筒 凈 寬 ，凈 斷面 ，傾角 16176。井筒內(nèi)裝備 B=1200mm膠帶輸送機， 并安設斜井架空乘人器，井筒內(nèi) 敷設 排水管路、 消防灑水管路、動力電纜及 通信 電纜。 ，斜長 1356m，擔負全礦井 設備、材料、矸石等輔助 提升任務 兼安全出口 。 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 16 頁 圖 23 副斜井井筒斷面圖 （ 3） 回風立井 井筒凈直徑 Φ ，凈斷面 ，井深 563m，擔負 礦井生產(chǎn)初期的回 風任務 ，井筒內(nèi)裝備封閉梯子間作為安全出口，并敷設瓦斯抽采管路、壓風管路等。根據(jù) 3號、 4 號、 5號井檢鉆資料， 3 號煤層底板標高分別為 +、 + 和 +，考慮到井底車場硐室多，尤其的換裝站硐室高度大，達到 8m 左右，錨索可能穿透 3 號煤層造成瓦斯噴出，故本次設計調(diào)整結(jié)合底板巖性情況，將副斜井井底車場標高下調(diào) 7m 至 +320m，井底車場仍采用立式布置。掘進矸石裝無軌膠輪車后，在進風排矸立井井底車場換裝到 礦車上，通過罐籠提升到地面。 由于井底車場附近 3號煤層標高下降，初步設計中主運輸系統(tǒng)需 3 次揭煤：一是中央膠帶輸送機大巷由煤層底板穿過 3號煤層到井底煤倉上口；二是井底煤 倉穿過 3 號煤層；三是通風行人斜巷從副斜井井底車場穿過 3號煤層到井底煤倉上口。 維持主斜井井底清理撒煤硐室不變。 井底水倉布置在副斜井南側(cè)，入口與車場巷道相連。 主排水泵房留有擴建的余地。裝滿矸石的礦車由牽引車由中央輔助運輸大巷牽引至進風立井井底車場，由防爆柴油機車牽引 的礦車中運至進風排矸立井井底，通過 罐籠提升至地面。 （ 1） 中央膠帶輸送機大巷 沿 3 號 煤層底板 的穩(wěn)定巖層中 布置，巷道坡度隨煤層而起伏，一般為 1176。 ，大巷內(nèi)裝備 B=1400mm 膠帶輸送機。 大巷鋪設混凝土底板，厚度為 100mm；凈斷面 ，掘進斷面 。 左右 ，采用無軌膠輪車運輸。 大巷鋪設混凝土底板，厚度為 200mm，凈斷面 ，掘進斷面 。 大巷鋪設混凝土底板，厚度為 200mm；凈斷面 ，掘進斷面 。 ○ 2 自動化程度高，操作簡便，易于實現(xiàn)集中管理，簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率和保證安全。 ○ 4 運輸環(huán)節(jié)少，占用人員 少，主輔運輸互不干擾。 因此，大巷運輸確定采用帶式輸送機運輸方式。本礦井煤層為近水平煤層， 一條輔助運輸大巷及膠帶輸送機大巷和回風大巷均布置在 3 號煤層底板巖層中， 錨網(wǎng) 噴 支護，坡度一般 3～ 5176。 ，采煤方法為大采高綜采 ，巷道為 綜掘 機掘進 ， 機械化程度高、 推進 速度快，用人、用料數(shù)量少。 從本礦區(qū)相鄰礦井實際生產(chǎn)情況來看， 無軌膠輪車運輸在 3號煤層的開采中 已得到 成功的應 用， 亞美大寧、趙莊、寺河 等礦井輔助運輸均采用了無軌膠輪車運輸方式 并在生產(chǎn)過程中取得了良好的效果 ，其優(yōu)點為： ○ 1 無軌膠輪車靈活、機動、快速、轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少、可實現(xiàn)井下輔助材料、人員、設備長距離 “ 一條龍 ” 連續(xù)直達運輸； ○ 2 能適應井下煤層巷道的起伏變化； ○ 3 輔助運輸效率高 、勞動強度低、占用人員少，輔助生產(chǎn)人員僅是傳統(tǒng)運輸方式十分之一； ○ 4 可實現(xiàn)綜采工作面重型設備的快速搬家，一般只需 8～ 15天，提高了綜采設備的利用率； ○ 5 運輸費用低，經(jīng)濟效益好，據(jù)調(diào)查了解，其它輔助運輸?shù)倪\營費一般約 5 元 /t，而無軌膠輪車的運輸費用為 元 /t，經(jīng)濟效益顯著。 2． 煤炭運輸設備選型 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 19 頁 由于工作面生產(chǎn)能力大，大巷運輸距離較長，普通帶式輸送機不能滿足要求，因此確定大巷 煤炭運輸采用鋼絲繩芯帶式輸送機。井底煤倉下口設有一臺甲帶式給料機，原煤由給料機經(jīng)主斜井帶式輸送機提升至地面，進入地面選煤廠，對原煤進行洗選加工。這樣可以保證礦井產(chǎn)量穩(wěn)定，事故率低?！?76。～ 176?！? 0176。對幾種不同工況進行計算，最后確定驅(qū)動型式為頭部雙滾筒驅(qū)動（功率配比1： 1），配 710kW 防爆電動機二臺，電動機型號 YB630M14， CST750KS（防爆）型可控起 /停驅(qū)動裝置兩套（速比 i=）。按最不利工況計算，逆止力矩為 5010N，使用制動器完全能滿足要求，不需要再加逆止器。 這樣配置在技術(shù)上合理、投資上經(jīng)濟，也減少了安裝、施工周期，有利于礦井正常生產(chǎn)?！?176。 f 179。 g179。 f 179。 g179。 f 179。 g179。 g179。V/1000 ＝ 899kW 帶式輸送機驅(qū)動電動機功率： PM＝ PA/η1 ＝ 1140kW 式中： η1 —— 驅(qū)動系統(tǒng)正功率運行時的傳動效率。 ○ 4 輸送帶張力計算 帶式輸送機采用頭部雙滾筒傳動，功率配比 1:1。 ，第二傳動滾筒圍包角 ,α2 ＝ 200176。設 FA1 、 FA2 分別為第一和第二傳動滾筒圓周力， F1 、 F12 和 F2 分別為第一和第二傳動滾筒處的輸送帶繞入點和繞出點的張力，F(xiàn)3 、 F4 分別為尾輪處的輸送帶張力， FA為起動狀態(tài)傳動滾筒圓周力。KA KA 為起動系數(shù) ，取值 KA= 第一傳動單元滾筒上圓周力 FA1= 1/2FA 第二傳動單元滾筒上圓周力 FA2= 1/2FA 設第二傳動滾筒 eμα2 值用足時，則： F2＝ FA2/（ eμα2 － 1）＝ 102524 N F1＝ FA ＋ F2＝ 387707 N F12＝ F2＋ FA2＝ 245116 N F4=139394N 另按輸送帶允許最大下垂度計算最小張力： 承載分支： Smin≥ a0179。 g/8(h/a)max =27293N 回載分支： Smin≥ aU179。 g/8(h/a)max =19571N 所以 F4≥ Smin 取 F4=139394N， 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計