煤礦礦井煤倉設計

1、采區(qū)煤倉設計大巷采用非連續(xù)運輸方式時，設置一定容量的煤倉可保證采掘工作面發(fā)揮正常生產(chǎn)和高產(chǎn)、高效，發(fā)揮 運輸系統(tǒng)的潛力，保證連續(xù)均衡生產(chǎn)。根據(jù)煤炭存儲的形式的不同，采區(qū)煤倉有井巷式與機械式兩種。采區(qū)煤倉的形式井巷式煤倉的形式有垂直式、傾斜式及混合式三種，見表9-1。煤倉斷面多為圓形或拱形，也有少數(shù)采 用矩形。表9-1采區(qū)煤倉的基本形式項目垂直式傾斜式混合式圖示圖注1 上部收口； 2 倉身；3下口漏斗及溜口閘門基礎；4溜口及閘門斷面形狀一般為圓形。多為圓形和拱形。圓形或其他形狀。優(yōu)缺點圓形斷面利用率高，不 易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，便于 維護，施工速度快?？蛇m當增加煤倉的長度和容積，倉 口簡單，可減少煤炭

2、的破碎度。煤 倉傾斜角度一般為6070。適應性強。缺點使用受條件限制。承壓性差，鋪底量大，施工不便。曲折多，施工不便。適用條件煤倉上下口在同一垂 線上。煤倉上下口不在同一垂線上。煤倉上下口不在同一 垂線上。幾何參數(shù)直徑一般取25 m，高度不超過30 m。拱形斷面寬度、高度均以大于2m 為宜。米區(qū)煤倉容量的確定采區(qū)煤倉容量取決于采區(qū)生產(chǎn)能力、裝車站的通過能力及大巷的運輸能力等因素。煤倉的容量目前一般為50500薔煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系見表9- 2。 表9-2煤倉容量與采區(qū)生產(chǎn)能力的關(guān)系采區(qū)生產(chǎn)能力/Mt a1以下以上采區(qū)煤倉容量/t50100100200200300300500大于500采

3、區(qū)煤倉的實際容量應該在保證正常生產(chǎn)和運輸?shù)那疤嵯拢こ塘吭叫≡胶?。根?jù)采區(qū)生產(chǎn)能力和大巷 運輸能力，以保證采區(qū)正常生產(chǎn)為原則，確定采區(qū)煤倉容量的計算方法有以下三種方法。按采煤機連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量計算Q Q0 L m b Co kt(9-1)式中 Q采區(qū)煤倉容量，t;Qo防空倉漏風留煤量，一般取510；L 工作面長度，m； m 采冋，m;b 進刀深度，m;Y煤的容量，t/m3;Co工作面回采率；kt同時生產(chǎn)工作面系數(shù)，綜采時kt=1，普采時kt=1 + ；n 采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面數(shù)目。(9 -2)9.122按運輸大巷列車間隔時間內(nèi)采區(qū)高峰產(chǎn)量計算QQo Qh ti ad式中Qh采區(qū)高峰生產(chǎn)

4、能力（高峰期的小時產(chǎn)量一般為平均產(chǎn)量的倍），t/h；t i列車進入采區(qū)裝車站的間隔時間，一般取高限約 2030mi n； ad不均衡系數(shù)，綜采、普采取，炮采取。按采區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時間計算Q Qo （Qh Qt） thc ad（9 3）式中Qt采區(qū)裝車站通過能力，t/h （通過能力一般為平均產(chǎn)量的倍）；thc采區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時間，綜采、普采取，炮采取。當采區(qū)上（下）山和大巷均采膠帶輸送機運輸時，采區(qū)煤倉容量可按 12h采區(qū)高峰產(chǎn)量確定。目前也 有少數(shù)礦井采取可靠度高、穩(wěn)定的大功率輸送機，使采區(qū)上（下）山布置的膠帶輸送機與大巷中的膠帶直接 搭接，從而省去開鑿采區(qū)煤倉的工程費用與生產(chǎn)環(huán)節(jié)。采區(qū)煤倉尺

5、寸的確定下面以使用最多的圓形垂直式煤倉說明煤倉尺寸的確定方式。 為便于布置和防止堵塞，圓形垂直式煤倉 以短而粗為好，但如果斷面過大反而會使施工困難且降低有效的煤倉容積。圓形斷面直徑取25 m,以45 m 為最佳，煤倉過高易使煤壓實而形成拱形結(jié)構(gòu)，其高度一般不超過 30 m,通常取20 m。典型圓形煤倉的容 積示意圖見圖9 1。煤倉的有效容積為V1+V2+V3。無效容積V與直徑D成三次方關(guān)系。從減少煤倉無效容積來看，隨著 斷面加大，必須有相應煤倉高度。煤倉高度越大，無效容積越小，如果以煤倉的有效容積不小90%計算，則 煤倉設計不應小于直徑的倍。無效容積的大小取決于輸送機面頭與煤倉的位置、松散煤層

6、的自然安息角等。圖 9 1中的布置為機頭 位于煤倉中心位置，此時無效容積最小，煤倉利用率最高。X口 .V圖9 1煤倉容積D 煤倉直徑；Z 斗倉高度；A1A1、 A2 A2截面面積；d0 斗口下口直徑煤倉的結(jié)構(gòu)及支護煤倉的結(jié)構(gòu)包括煤倉上部收口、倉身、下口漏斗及溜口基礎、溜口和閘門裝置等，見表 9 1。上 部收口煤倉上口的結(jié)構(gòu)形式，當直徑小于3m時，與倉體斷面一致，直徑大于3 m時，為了保證倉口安全與改 善煤倉上口的受力情況，需要以混凝土收口注成圓臺體。并用舊鋼軌或工字鋼做成鐵篦，篦孔大小約300 mm 左右，以防止大塊煤、矸石或其它等進入煤倉。也可根據(jù)需要設置破碎機破碎大塊煤或 將煤倉上口高出巷

7、道 底板，防止水注入倉內(nèi)。9.142倉身當煤倉設在穩(wěn)定堅固的巖層(f6)中時，倉身可不支護。在中硬以上的巖層中，倉身采用錨噴支護。 其余巖層中，煤倉倉身一般砌碹支護，壁厚300400 mm9.143下口漏斗與閘門基礎煤倉下口需用混凝土砌筑成圓臺體進行收口，收口斗倉可選擇圓錐形、四角錐形或雙曲線形斗倉。其中 雙曲線形斗倉可實現(xiàn)內(nèi)部煤巖均勻連續(xù)流動而且經(jīng)久耐用，如圖 92所示。溜口及閘門裝置煤倉的溜口一般均做成四角錐形，在溜口處安設可以啟閉的閘門。根據(jù)溜口的方向與礦車行進的方向是否一致，溜口方向有順向、側(cè)向和垂直三種。多采用與礦車行進方 向一致的順向溜口。另外，煤倉與大巷的聯(lián)接處必須加強支護以保證

8、大巷安全。支護方式為在煤倉下部收口處四周鋪設數(shù)根 鋼梁，灌入混凝土，并與大巷支護連為一體。煤倉溜口閘門處的有效尺寸一般有500500 mm, 700700 mm和800800 mm等幾種規(guī)格。生產(chǎn)能力大 的采區(qū)可設置雙放煤口或大型閘門，與裝車速度或膠帶運輸相適應，并安裝給煤機以便連續(xù)均勻裝煤。防止煤倉事故措施煤倉在使用過程中經(jīng)常會發(fā)生堵倉、粘倉、潰倉等事故，必須采用科學方法進行設計、施工及管理。設計和施工(1) 在保證系統(tǒng)合理的前提下，煤倉應選擇在圍巖穩(wěn)定，巖層中硬以上，不穿越富含水層。(2) 提高施工質(zhì)量保證倉壁光滑，耐磨損、耐沖擊。(3) 煤倉下部設計呈雙曲線型倉斗有助于煤巖整體下流，減少堵塞事故。(4) 煤倉下口設置排水孔。(5) 煤倉應在適當部位設置觀察孔，以便于處理堵塞事故。(6) 煤倉上部注意通風，防止瓦斯積聚。煤倉使用期間(1) 在上部倉口安裝防止大塊煤、雜物的設施。(2)