【正文】 步建設，同步投入使用。 項目完成時井筒工程量 460m左右，巖巷 2500m左右，煤巷 7500多米，同時，地面生產及輔助設施也應同步完成。井巷工程施工進度詳見施工進度表。根據 2號煤層賦存情況、開采技術條件和管理水平，本著投資少、見效快、安全性好和回采率高的原則，經技術比較后，確定采用傾斜長壁采煤法。 2煤層平均厚 ，一次采全高，工作面長 200m. 回采工作面生產能力按下列公式計算： Q采 = 式中： Q— 工作面年產量， t/a； L— 工作面長度， 200m； Vo— 工作面年推進度， 1980m； M— 工作面采高， r煤的容重， ； C1— 采煤工作面采出率， 取 ； 則礦井年生產能力 Q1 = =200*1980*** =一個工作面產量為 ，滿足設計生產能力要求。 工作面采用順序接替。 河南理工大學畢業(yè)設計 38 確定采（盤）區(qū)巷道布置和要素 主 運輸大巷沿南北方向大致將井田分為東西兩翼，根據井底地質情況，工作面直接在主運輸大巷、主回風大巷兩側布置，工作面運輸順槽和回風順槽通過風橋、材料斜巷與大巷溝通。 從回風大巷掘沿煤層向西掘進 帶 區(qū)回風巷，主要用來回風 、下料，出矸 ，所有的巷道都沿煤層掘進， 在回風巷、軌道運輸巷和皮帶運輸巷之間架設風橋，方便各巷道通風、運料、出煤、出矸。垂直運輸巷把井田劃分為五個采區(qū)，在將每一個采區(qū)劃 分為若干個區(qū)段，在每一個區(qū)段內沿走向布置單一走向長壁采煤工作面，區(qū)段之間留設寬度為 20m的煤柱，回采工作面長度為 200m，工作面年推進長度約為 1980m，工作面運輸斜巷和回風斜巷采用雙巷布置、雙巷掘進。 回采工藝及勞動組織 回采工藝 該煤礦井田地質條件簡單，煤層傾角較緩， 2號煤層平均厚度為 ，頂、底板較穩(wěn)定。 回采工藝過程如下： （一）采煤機落煤 采煤工作面使用雙 滾筒采煤機，其布置方式為：若面向工作面時，采煤機的右滾筒應為右螺旋，割煤時順時針旋轉；左滾筒為左螺旋，割煤時逆時針旋轉。 工作面割煤方式為往返一次割兩刀，這種割煤方式效率高，適用于煤層賦存穩(wěn)定、傾角較緩的綜采面。然后，將輸送機移直；③再調換兩個滾筒的上下位置，重新返回割煤至輸送機機頭處；④將三角割煤掉，煤壁割直后，再次調換滾筒位置，返程正常割煤。 （三）綜采面工序配合方式 綜采面割煤、移架、推移輸送機采用及時支護的配合方式，即：采煤機割煤后，支架依次立即前移、支護頂板，輸送機隨移架逐 段移向煤壁，推移步距等于采煤機截深。 （四）綜采面端頭作業(yè) 綜采面端頭支護方式采用單體支柱加長梁組成的邁步抬棚，該方式適應性強，有利于排頭液壓支架的穩(wěn)定。 采煤工作面勞 動組織見表 河南理工大學畢業(yè)設計 40 表 勞 動 組 織 表 序號 工種 出 勤 人 數 合計 一班 二班 三班 1 班長兼質量檢查 1 1 1 3 2 采煤司機 3 3 3 9 3 工作面開溜工 1 1 1 3 4 運輸機司機 1 1 1 3 5 轉載機司機 1 1 1 3 6 泵站司機 1 1 1 3 7 絞車司機 1 1 1 3 8 電工、檢修工 2 2 2 6 9 瓦斯員 1 1 1 3 10 液壓支架 2 2 2 6 11 安全員 4 4 4 12 12 綜合工 種 6 6 6 24 合計 24 24 24 72 采（盤）區(qū)的準備與工作面接替 本礦井設計年產量為 150萬噸，設計一個工作面開采達到設計生產能力， 2個掘進工作面滿足礦井生產。 巷道掘進進度指標 巷道掘進進度指標采用如下數值： 第四章 采煤方法 41 半煤巖錨噴支護巷： 250 m/月； 半煤巖錨桿支護巷： 300 m/月； 傾斜巖巷： 100 m/月； 煤巷： 400 m/月。 綜掘工作面機械設備配備見表 : 表 綜 掘 工 作 面 機 械 設 備 配 備 表 設備名稱 型號 容量（ KW） 單位 備用 掘進機 EL90 145.8 臺 1 帶式轉載機 ES650 15 部 1 雙向運輸皮帶 SSJ650/2?22 44 部 1 濕式除塵器 SCF6 臺 1 水泵 3BA13B 臺 5 局扇 JBT512 臺 2 錨桿機 RB150L 臺 3 噴漿機 2PGⅡ 臺 1 攪拌機 安Ⅳ 臺 1 礦井采掘比例關系和掘進矸石率 全礦有一個回采工作面，兩個掘進工作面，采掘工作面?zhèn)€數比為 1： 2 由于該礦運輸大巷和回風軌道大巷均為煤巷或半煤巖巷 ,所以預計矸石量較少 ,。工作面接替采用順序接替，即先采 1再采 4??依次開采。大巷掘進以超前掘進工作面 100米左右為宜。 圖 回采工作面循環(huán)圖 第四章 采煤方法 43 圖 回采工作面布置圖 河南理工大學畢業(yè)設計 44 第五章 井下運輸 提升 排水 45 第五章 井下運輸 提升 排水 根據選定的開拓方案 ,礦井大巷材料運輸采用軌道運輸，運 輸大巷內煤的運輸采用膠帶輸送機運輸。采區(qū)內輔助運輸采用防爆柴油機卡軌車和 JD40型調度絞車配合使用。 各區(qū)段所需的材料和設備，通過副立井下放至井底車場，再通過井底車場、 軌道 運輸大巷、工作面材料斜運輸巷運至各工作面。 各井巷鋼軌類型：輔助運輸軌道 大巷 22kg/m；工作面軌道運輸斜巷 15kg/m。當巷道傾角大于 176。連續(xù)爬坡長度不大于 700～ 800m。②無軌膠輪車要求巷道斷面大，巖巷工程量大。④國內的無軌膠輪車也在進一步完善中，使用效果尚待提高，綜合以上分析，本礦使用無軌膠輪車時機暫不成熟。 ○2柴油機卡軌車具有機動靈活的特點，可靈活地進入多條分支巷道運送物料。的斜巷中。該設備要求軌道鋪設質 量較高，初期投資低，但經綜合分析，本礦宜使用。 膠套輪機車：目前只有小功率的車或蓄電池機車，不能滿足運輸支架、采煤機等重型設備運輸要求，不予采用。 連續(xù)運輸車：采用無極繩運輸原理，設備簡單，維護量小，初期投資低，目前最大運距可達 2500m，是順槽運輸連續(xù)化的 首選設備。本礦使用該車的缺點是：①不能完全連續(xù)運輸，局部仍需調度絞車轉接。 綜合以上各種新型輔運設備分析，采用防爆柴油機卡軌車投資少、管理簡單，維修量小，能滿足本礦初期生產要求，故初期采用該設備用于軌道大巷及回采巷道輔運，后期可考慮使用大功率的膠套輪機車。 28 水平 4垂直 10 （一）礦車選型 本礦生產能力為 1500kt／ a，各類礦車均選用 600mm軌距一噸系列礦車即能滿足要求。 （二）礦車數量 礦車數量根據《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》的要求和該礦實際情況，各類礦車數量見表 。布置膠帶運輸機大巷采用膠帶運輸，運輸能力大，連續(xù)性強，易河南理工大學畢業(yè)設計 48 于增產，管理簡單，是大中型礦井合理的大巷運輸方式 ，根據運量與運距，運輸大巷采用 DP1063/1000膠帶輸送機運輸能力 630噸 /時 ,輸送長度 1000米 ,帶寬 1000毫米 ,配套電機功率 125千瓦。礦井為斜井加立井聯合區(qū)段開采，運輸方式為皮帶輸送機，主斜井最大斜長 960m，散煤密度取 r=。 混合提升斜井中運煤配備 DP1063/1000膠帶輸送機，運輸能力 630噸 /時 ,輸送長度1000米 ,帶寬 1000毫米 ； Y315M1— 4， N=132kW， V=380V， n=1480rpm電動機一臺； SSXP132— 40減速器 1臺， i=40（帶有冷卻風扇和逆止器）； YOTCK500調速型液力偶合器 1臺，n=1500rpm；并配置相應的制動器。 由于礦井深度和產量的不斷增加，纏繞式提升機的卷筒直徑和寬度也隨之加大，使得提升機卷筒體積龐大而笨重，給制造、運輸、安裝等帶來很大的不便。而且由于提升機回轉力矩的減小，使得提升電動機容量降低，能耗減少。 提升參數計算 H＝ HS＋ HZ＋ HX （ 51） 式中： H—— 提升高度， m； 第五章 井下運輸 提升 排水 49 HS—— 礦井深度， 287 m； HZ—— 裝載高度， 20 m； HX—— 卸載高度， 20 m。 Vm＝ 327*＝ 10 m/s TX＝ Vm/a＋ H/ Vm＋ 30 （ 83） 式中： TX—— 一次提升循環(huán)估算時間， s； a—— 初估加速度取 m/s2； 30—— 裝卸載時間。 Ns＝ 3600/105＝ 34次 As＝ An c cr/（ Bn Tv） （ 85） 式中： As—— 小時提升量， t； An—— 設計年產量， ； c—— 提升不均衡系數， ； cr—— 提 升備用系數， ； Bn—— 年工作日， 330 d； Tv—— 日提升時間， 16 h。 Q＝ 576/（ 2 34）＝ 設備選擇 主井井筒凈直徑 m，提升高度 324m，井塔高度 m，裝備兩套同型號的提升機，可同時使用，提升能力 1440 t/h。 井筒裝備 m繩塔式摩擦輪提升機兩套，由德國 SIEMAG公司提供，主要電控設備由瑞典 ABB公司提供（主變壓器，勵磁變壓器及高壓開關柜），每臺電機功率 2600 kW，12脈動交 交變頻供電，全數字計算控制體統(tǒng)。 設有一個井底煤倉，容量為 4000 t。兩套測重裝置隨同提升機、電 控設備同時引進。 箕斗卸載采用先進的外動力，底卸式扇形閘門結構，具有改善井塔內套架的受力，縮短提升循環(huán)時間，安全可靠等優(yōu)點。井塔內箕斗受煤倉 容量 80 t，設有煤位及煤流訊號裝置，受煤倉下安裝有兩臺電動給煤機。每根長度 670 m，單位重量 kg/m，鋼絲直徑為 35 mm， 抗拉強度為 1670 N/mm2，每根主繩破斷力總和 845 kN。 副井提升的鋼絲繩和絞車按提升矸石來選擇。礦井為斜井加立井聯合區(qū)段開采，提升方式為罐籠提升，礦車規(guī)格為 *2型。 提升鋼絲繩的選擇 繩端載荷 Qd： Qd=Qz+z(G+G0) 式中 : Qz—— 罐籠質量， kg。 Qd=5800+2( 2 1000+600) =8600kg 鋼絲繩最大懸垂長度 Hc： Hc = HH+Ht+Hk 式中： HH—— 尾繩環(huán)高度，為 12m； Ht—— 提升高度，為 267m； Hk—— 提升容器在卸載位置時，容器底部至主導輪軸線高度，為 11m. 河南理工大學畢業(yè)設計 52 Hc =12+465+11=488m 確定鋼絲繩每米質量 p p≥ (Qz+z(G+G0))/n（ ） =（ 5800+2（ 2 1000+600）） /4( 17000/9488) =ma = Hc = 式中： n—— 鋼絲繩數。 鋼絲直徑為：δ =。 鋼絲破斷力 Qq=23950kg 驗算鋼絲繩的安全系數： nQq/（ Qz+z(G+G0)+npHc)=4 23950/10249=＞ 9 ： 主導輪直徑： D/d≥ 80 D≥ 80 =1560mm 鋼絲繩作用在主導輪上的最大凈張力 Fj： Fj=（ Qz+z(G+G0)+np Hc)=10249kg 鋼絲繩作用在主導輪上的最大凈張力差 Fc： Fc=Zg=2 1000=3750kg 選擇提升機型號為： （Ⅱ） 其參數為： 主導輪直徑： ； 導向輪直徑為： ； 鋼絲繩最大靜張力為： 300KN； 鋼絲繩最大靜張力差為： 90 KN； 最大提升速度為： ； 減速器型號為： ZHD2R140； 電動機最大轉速為： 750轉 /分； 傳動方式：單電機 /雙電機 外形尺寸： 7200 8500 2800 機器總重量為： 適用年產量為： 90150萬噸。井筒最大垂深 267m。水泵總臺數 3臺。礦井總風量的分配要根據實際需要由里往外細致分配。 根據井田開拓布置，礦井通風方式為中央并列式，主扇工作方式為機械抽出式。掘進通風采用獨立通風，掘進工作面配有局扇。 擬定礦井通風系統(tǒng) 礦