博文礦礦井設(shè)計(jì)煤礦設(shè)計(jì)說明

前言這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們所做的是河北邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)下屬的博文礦礦井設(shè)計(jì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，我們?cè)跅钣莱剑跬?，劉富明老師的帶領(lǐng)下到邢臺(tái)礦進(jìn)行了為期一個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)習(xí)。在這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，我們收集了大量的設(shè)計(jì)資料并結(jié)合生產(chǎn)中現(xiàn)場(chǎng)工作的經(jīng)驗(yàn)，完成了對(duì)邢臺(tái)礦礦井的初步設(shè)計(jì)。并且在這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，更加深了我們對(duì)今后所從事的工作的了解；同時(shí)，我們也獲得了先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想及設(shè)計(jì)中所涉及到的在學(xué)校里所學(xué)不到的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)小組所有成員共同努力的成果。是小組成員經(jīng)過共同的研討，反復(fù)計(jì)算并比較后共同確定的，是我在四年大學(xué)學(xué)習(xí)的結(jié)晶。博文礦礦井設(shè)計(jì)共包括以下幾部分：1、礦井的水文、地質(zhì)等基本情況的概述。2、礦井井田內(nèi)的可采儲(chǔ)量，礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限的確定。3、礦井井田的總體開拓的設(shè)計(jì)，包括水平的劃分，井筒位置的確定，經(jīng)濟(jì)比較部分，礦井延深方案的確定，采區(qū)的劃分，井底車場(chǎng)線路計(jì)算，硐室布置及井底車場(chǎng)的通過能力計(jì)算等部分。4、工作面生產(chǎn)機(jī)械的參數(shù)，工作面生產(chǎn)程序的確定以及采區(qū)車場(chǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算等部分。5、礦井生產(chǎn)中的提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水方式的確定及其所用設(shè)備額選型計(jì)由于本人水平有限，又沒有長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)和工作經(jīng)驗(yàn)，所以在設(shè)計(jì)中必定有很多不理想的地方，希望各位老師與同學(xué)多transportation,haulage,ventilationanddrainage,among2.Minedevelopment.Thischapterextrapolates3.Designofminin4.Operationalsystemofthetransportation,haulage,velementaryscientificresearch.What'smore,itheaidofAutoCADdramaticallyandlessenedt關(guān)鍵詞地質(zhì)、井田、儲(chǔ)量、礦井年產(chǎn)量、開拓、采煤方法、通風(fēng)、提升、瓦斯、排水。第一章礦區(qū)概述及井田特征 41.1交通位置 4 1.1.2礦區(qū)地勢(shì)地形及河流 51.1.3礦區(qū)氣象 6 6 61.2地質(zhì)特征 7 7 1.6.1煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 2.2井田工業(yè)儲(chǔ)量 2.3井田可采儲(chǔ)量 2.3.2礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 3.1.3井型校核 3.2礦井工作制度 21 4.1.1井田開拓的基本問題 22 234.2.4地形因素 24 4.3.3井筒數(shù)目的確定 4.4工業(yè)場(chǎng)地的位置 4.7方案比較 精選資料4.9水平高度的確定 4.10井底車場(chǎng) 4.10.1確定井底車場(chǎng)的形式 5.1.1采區(qū)概況 5.1.2采區(qū)煤層特征 5.1.3采區(qū)瓦斯 5.1.4煤塵爆炸性和自然發(fā)火傾向 5.2.1采煤方法的選擇 5.2.2回采工藝的確定 5.2.8循環(huán)作業(yè)方式及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 6.1概述 6.1.4礦井提升概述 6.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇 6.2.1設(shè)備選型原則 6.2.3膠帶運(yùn)輸機(jī)選型 6.2.4電機(jī)車選型 6.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 656.4.3鋼絲繩的選擇 6.4.4提升機(jī)的選擇 精選資料6.4.5提升電動(dòng)機(jī)的選擇 6.4.6提升機(jī)相對(duì)井筒的位置 6.5.2罐籠的選擇 6.5.3鋼絲繩的選擇 6.5.4提升機(jī)的選擇 7.1.2選擇通風(fēng)系統(tǒng)的原則 7.1.3礦井通風(fēng)方式及通風(fēng)系統(tǒng) 7.2采區(qū)及全礦所需風(fēng)量 7.2.1配風(fēng)的原則和方法 7.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 7.3.1計(jì)算方法 83 7.4扇風(fēng)機(jī)選型 7.4.1選擇風(fēng)機(jī)的基本原則 7.4.2通風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)的基本要求 7.4.3通風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算 867.5防止特殊災(zāi)害的安全措施 89 7.5.3火災(zāi)預(yù)防 907.5.4水災(zāi)預(yù)防 7.5.5防突管理 928.1.1概況 8.1.2排水系統(tǒng)概述 8.2排水設(shè)備選型 8.2.1初選水泵 精達(dá)資料 8.4排水技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 8.4.2排1m3水電耗 第一章礦區(qū)概述及井田特征博文礦位于邢臺(tái)市西南部35km處，邢臺(tái)地區(qū)沙河市與邯鄲地區(qū)武安市的主要公路邢(邢臺(tái))—渡(口)、邢(邢臺(tái))—都(都黨)及通向各村的簡(jiǎn)易公路，交通極為方便。博文礦區(qū)位于太行山東麓山前地帶，呈山前臺(tái)地地形，并被北西向次一級(jí)分水嶺分割，最高標(biāo)高339.6m,位于孟石崗附近，最低標(biāo)高194.10m,位于按地貌成因類型劃分，本區(qū)為冰磧臺(tái)地地形而上依次為：漫灘及一級(jí)臺(tái)地、二級(jí)臺(tái)地和三級(jí)臺(tái)地。漫灘及一級(jí)臺(tái)地由全新統(tǒng)沖洪積物覆蓋；二級(jí)臺(tái)地由上更新統(tǒng)黃土及洪沖積卵石層組成，具二元結(jié)構(gòu)；三級(jí)為扇形臺(tái)地，全區(qū)標(biāo)高在300~320m左右，上部臺(tái)地由中更新統(tǒng)紅粘土卵礫石層組成，其下為下更新統(tǒng)間冰期的冰水泥積井田內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅有季節(jié)性小溪共三條，雨季有水，旱季斷流，中關(guān)小溪：源起劉石崗以北，SEE向橫穿井田北部地段，河床底部第四系地層厚50m以上，冰磧泥礫發(fā)育，無滲漏的威脅。欒卸小溪：以劉石崗西沖溝與顯德汪沖溝為主，并匯集王窯北沖溝及王窯但在欒卸附近通過井田淺部地段，第四系地層厚度較薄，煤層開采后塌陷裂隙第四系地層厚100m以上，無滲漏的威脅。本區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，春季干旱多風(fēng)沙，夏季炎熱雨水多，根據(jù)沙河趙泗氣象站1982~1992年資料，多年平均降水量497.0mm,雨季多集中在7、8月份，年平均氣溫13℃,多年平均蒸發(fā)量1719mm。風(fēng)向以北北東及南為主。1963年8月1日—10日連續(xù)10天降雨為1264.5mm,造成百年以來的特大洪水。邢臺(tái)地區(qū)蒸發(fā)量為1453—2172mm,蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量?jī)鼋Y(jié)期從11月至翌年2月，凍土深度約0.44m。全年最多的風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，最大風(fēng)速為16.7m/s。據(jù)歷史記載，涉縣1314年十月5日發(fā)審過六級(jí)地震，磁縣1830年6月12日發(fā)生過7.5級(jí)地震，邢臺(tái)地區(qū)于1966年3月8,在隆堯縣白家寨發(fā)生6.8級(jí)地震，余震不斷，東龐礦區(qū)距隆堯縣45公里，有三級(jí)震感。同年3月22日在寧晉縣發(fā)生了7.2級(jí)大地震。根據(jù)國(guó)家地震局、建設(shè)部發(fā)辦[1992]160號(hào)文“關(guān)于發(fā)布《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》和《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖使用規(guī)范》的通知”,邢臺(tái)地區(qū)地震烈度為7度礦區(qū)范圍內(nèi)曾有干旱、冰雹及強(qiáng)降水等自然不暢可能引起的災(zāi)害。合接觸。根據(jù)鉆孔及礦井開采掘進(jìn)揭露的地層情況，本區(qū)發(fā)育的地層自下而上依次為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組(O2m)、峰峰組(O2f),石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t),二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)、二疊系下統(tǒng)下石地層由老至新描述如下：分為三段。由淺黃、淺紅色白云質(zhì)角礫狀灰?guī)r，蜂窩狀灰?guī)r，灰色致密塊狀灰?guī)r及泥質(zhì)由厚層狀致密灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r組成。本區(qū)鉆孔揭露總厚度平均167m。按其巖性特征全組可分為三段。與上覆中石炭統(tǒng)本溪組呈平行不整合接觸。(二)石炭系(C)主要由深灰色泥巖、粉砂巖及石灰?guī)r組成，夾不穩(wěn)定薄煤層及薄層中細(xì)粒砂巖。泥巖富含鋁質(zhì)，具鯛狀結(jié)構(gòu)。泥巖、粉砂巖富含黃鐵礦結(jié)核與微晶，并含植物根化石。石灰?guī)r含蜓科動(dòng)物化石。本組厚6.98~30.50m,平均厚17.56m。該組以頂部一層本溪灰?guī)r或晉祠砂巖與上石炭統(tǒng)太原組為界。與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組呈平行不整合接觸。該組含大量蜓類、小有孔蟲及牙形刺化石：Pseudostaffella為一套海陸交互相沉積，井田主要含煤地層之一。由深灰色、灰色粉砂巖，砂巖)作為與二疊系下統(tǒng)山西組的分界。總厚120.53~186.44m,平均厚135.50m。以整合接觸關(guān)系沉積于本溪組之上。富含黃鐵礦、菱鐵礦及動(dòng)植物化石。本組含蜓小有孔蟲腕足類、牙形刺、珊瑚等動(dòng)物化石，在泥巖粉砂巖中含植物化層。該組厚50.68~116.7m,平均厚83.8m。上界為下石盒子組底部的“駱駝為陸相沉積。巖性以灰、灰綠色、紫斑色粉砂巖和含鋁土質(zhì)的砂質(zhì)泥巖為主，包體，全區(qū)普遍發(fā)育，是一輔助對(duì)比標(biāo)志。該組頂界為一層沉積穩(wěn)定的富含菱鐵質(zhì)鯛粒及豆?fàn)钿X土質(zhì)的泥巖，俗稱“桃花”泥巖，是下石盒子組與上石盒子組系。本組含植物化石：Cf.Sphenopteridiumpseudogerm為冰磧及間冰期沉積物，總厚10~150m,一般厚40m左右。下部為冰磧?yōu)楸兗t粘土礫石層，中夾透鏡狀砂層，上覆厚2~6m的坡洪積相紅色亞等冰磧物特征。該組總厚8.0~81.64m,一般厚30m。全區(qū)大面積出露，多組成三級(jí)臺(tái)地。孔隙。厚2~10m,含鹿、豺、蝸牛等化石。底部具有礫石透鏡體。為洪沖積相卵石層，成分以石英砂巖為主，礫徑10~20cm,夾紅色細(xì)砂，上述地層劃分，主要沿用了原精查地質(zhì)報(bào)告和生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告的劃分結(jié)的標(biāo)志層古生物化石及測(cè)井曲線(視電阻率及自然伽瑪)等作為劃分與對(duì)比的1.3含煤地層礦區(qū)內(nèi)主要含煤地層為近海型海陸交互相含煤巖系的石炭系上統(tǒng)太原組和層。煤層總厚度17.3米。主采2#煤層最薄處6.14m最厚處約8.31m,平均詳見顯德汪井田煤系地層綜合柱狀圖(附圖2)。現(xiàn)分述如下：為本區(qū)次要含煤地層，屬一種在凹凸不平的古剝蝕面上填平補(bǔ)齊性質(zhì)的沉積建造。厚度6.98～30.50m,平均厚17.56m。因沉積基底起伏不平，厚度變化灰?guī)r稱之為本溪灰?guī)r，一般分為二層，全區(qū)穩(wěn)定分布，所夾10#煤層屬不穩(wěn)定為井田主要含煤地層之一，厚102.53~186.44m,平均135.50m。屬濱海平原上形成的海陸交互相含煤建造。含海相灰?guī)r4~6層，含煤6~9層。根據(jù)巖(1)太原組下部從本溪灰?guī)r頂界至8#煤層頂面。平均厚32.62m,為太原組中的主要含煤9#、8#兩層煤。9#煤層為井田較穩(wěn)定的主要可采煤層，在井田南部存在巖漿巖侵入現(xiàn)象；8#煤層為極不穩(wěn)定的局部可采煤層。(2)太原組中部從8#煤層頂面(即大青灰?guī)r底面)至野青灰?guī)r頂面。厚度平均80.3m。為積和淺海相沉積。巖性主要由粉砂巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖組成，夾4~5層石灰?guī)r上依次為頂部4#、5#煤層；中部的6#、6下#及7#煤層4#、6#、7#層為不穩(wěn)定6#煤層往下，有巖漿巖局部穿層侵入現(xiàn)象。(3)太原組上部從野青灰?guī)r底界至一座灰?guī)r頂面。厚度平均14.73m。為太原組次要含煤層分布很不穩(wěn)定，常相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r。所夾3#煤層，層位較穩(wěn)定，但厚度薄且變本組為典型的海陸交互相沉積，由淺海相和陸海過渡相組成，標(biāo)志層多且穩(wěn)定。含煤地層厚度變化較大，但在井田內(nèi)有規(guī)律可層總體表現(xiàn)為欒卸向斜及顯德汪向斜軸部沉積厚度較大，一般在140~150m間，其余大部分地段厚度在120~130m左右。為主要含煤地層。該組厚度50.68~116.7m,平均83.80m,形成于濱海沖積平原環(huán)境。共含煤2~4層。根據(jù)巖性巖相及含煤性特征，可分為上下兩本礦主采煤層2#煤就在此組下部。(1)山西組下部自一座灰?guī)r頂界或2#煤層底板砂巖底界到1#煤層頂面。平均厚45.1m,為理，底部常有沖刷現(xiàn)象存在本層段所夾1#、2#煤層分布穩(wěn)定，為主要可采煤層2下煤僅局部可采。(2)山西組上部自1#煤層頂面至下石盒子組底部“駱駝脖”砂巖底面。以湖泊相沉積為主，1~2層煤線，極不穩(wěn)定。本組含煤地層厚度總體變化規(guī)律是由西向東逐漸變薄。井田西部沉積厚度一般為90~110m,中部一般為80~90m,東部一般為70~80m。1.4標(biāo)志層特征本礦區(qū)含煤地層厚度變化較大，巖性也有變化，但仍有規(guī)律可尋。各煤層間巖、中青灰?guī)r、伏青灰?guī)r和野青灰?guī)r，其特征如此標(biāo)志層全區(qū)基本發(fā)育。一般厚4~8m,局部相變?yōu)殇X土質(zhì)粉砂巖，上距本溪灰?guī)r8.5m左右。位于本溪組上部。巖性為灰至深灰色中厚層的蜓科動(dòng)物化石。全區(qū)分布穩(wěn)定，厚度0.39~8.61m,平均2.97m,中夾10#煤層為其一大特征，上距9#煤層平均15.93m。中厚層狀，具方解石脈及燧石結(jié)核，含海相動(dòng)物化石。厚0.53~9.71m,平均467m,為8#煤層直接頂板，上距中青灰?guī)r11m左右。4、中青灰?guī)r上距伏青灰?guī)r平均13.28m。位于太原組中部灰及深灰色薄層~中厚層狀，顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，質(zhì)純，具方解含有較多蜓科動(dòng)物化石。厚度0.39~3.40m,平均1.86m,層位穩(wěn)定，為6co煤層直接頂板。上距3#煤層0~21.30m,平均13.59m。上距野青灰?guī)r平均44.解石細(xì)脈穿插，含腕足類動(dòng)物化石。厚0.70~3.76m,平均2.31m,為4#煤層直接或間接頂板，上距3#煤層3.27~12.14m,平均6.54m。1.5斷層博文礦斷裂構(gòu)造特點(diǎn)：絕大部分為正斷層，探測(cè)階段共發(fā)現(xiàn)落差大于25m的斷層4條。窯破壞區(qū)出井田。出井田。(3)F3斷層井田中部，落差25m,傾角55°,區(qū)內(nèi)2000m由北部延伸出井田。(4)F4斷層也就是井田東部邊界，落差123m,傾角68°穿井田而過。1.6煤層情況或局部可采煤層，2下#煤層是2#煤層的分叉煤層，僅小塊可采，3#煤層僅個(gè)1#煤層1#煤層位于山西組中部，為井田最上一層間。煤層一般含矸1~2層，夾矸平均厚0.15m,煤層平均厚：上分層0.78m,下分層0.58m。1#煤層厚度變異系數(shù)(Y)分別為31.3%、22.9%、35.7%,可采指數(shù)(Km)分別為0.94、1.00、0.94,應(yīng)屬較穩(wěn)定煤層。2#煤層是井田內(nèi)主要可采煤層之一，位于山西組底部，1#煤層之下3.50~30.50m,平均17.90m。3#煤層位于太原組頂部，一座灰?guī)r之下1.17~20.34m,平均7.17m處。下距野青灰?guī)r3.27~12.14m,平均6.54m。3#煤層真厚度0~2.04m,平均0.56m。煤層厚度多集中在0.5~0.7m之間區(qū)內(nèi)僅個(gè)別點(diǎn)煤厚達(dá)到可采厚度，且零星分布，不能成片，絕大部分地區(qū)煤4#煤層位于太原組上部，野青灰?guī)r之下0~2.16m,平均1.30m處，上距3#煤層5.04~15.03m,平均10.26m,下距6#煤層平均29.84m。煤層真厚0~1.97m,平均0.74m。煤層厚度多集中在0.5~1.1m之間。煤定煤層。6#煤層6#煤層位于太原組中部，上距4#煤層19.62~43.67m,平均29.84m。下距伏青灰?guī)r0~21.30m,平均13.59m。6#煤層厚度0~2.84m,平均0.81m。煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含矸1~2層，單層夾矸厚0.30m左右。煤層厚度多集中在0.9～1.6m之間，煤厚變化較大，常有尖滅和相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖的地方。用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評(píng)價(jià)均，屬極煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸。井田北部、西部煤厚變化較大，大部分地區(qū)可采且煤厚變化不大。井田東部及南部煤層較薄，不可采面積較大。用煤層厚度變異系數(shù)、可采指數(shù)評(píng)價(jià)均，屬極不穩(wěn)定煤層。8#煤層7#煤層17.54~31.36m,平均24.85m,下距9#煤層平均12.43m。8#煤層真厚0~2.61m,平均0.82m。含矸0~3層，一般含一層夾矸，夾9#煤層42.58m,平均12.43m,下距本溪灰?guī)r7.31~23.50m,平均15.93m。9#煤層真厚0.45~14.71m,平均6.25m,全區(qū)可采。煤層厚度多集中在3.受火成巖和斷層影響，煤厚多在3.0m以下。9#煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含矸0~7層，煤層愈厚，夾矸層數(shù)愈多，夾矸總厚度在12勘探線以北大于0.5m,12勘探穩(wěn)定煤層。10#煤層10#煤層位于本溪組頂部的灰?guī)r之下或夾于其中，上距9#煤層10.58~31.05m,平均18.48m,下距奧陶紀(jì)灰?guī)r頂面1.32~22.92m,平均15.42m。10#煤層真厚度0~1.94m,平均0.88m,煤層厚度多集中在0.5~1.3m之間，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層沉積不穩(wěn)定，有尖滅或變2.1井田境界博文礦井田面積近似于矩形，西北部因小煤窯破壞區(qū)造成一個(gè)缺角，走向長(zhǎng)度7560m,傾向長(zhǎng)度3100m。井田境界七個(gè)點(diǎn)來確定。2.2井田工業(yè)儲(chǔ)量博文礦煤田為掩蓋式煤田，從上到下共有七層煤，主采2#號(hào)煤層，最薄處6.14m最厚處約8.31m,平均7m。井田水平面積s1=23725526.75平方米，煤層傾角大約9度。S——煤層水平投影面積(m2);M——煤層平均厚度(m);2.3井田可采儲(chǔ)量2.3.1礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量：礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(構(gòu))筑物煤柱等永久煤柱損失量后的資源/儲(chǔ)量，稱礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量由于勘測(cè)本井田范圍內(nèi)斷層落差較大，兩側(cè)各留50m保護(hù)煤柱井田邊界保護(hù)煤柱：按15m留設(shè)。Q1——斷層煤柱損失(t);Q=268409999.60-3589846.06-(89礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱的下表確定工業(yè)廣場(chǎng)面積為550×450=247500m2,井田范圍內(nèi)的松散層為80m,φ=45°,經(jīng)過計(jì)算，得工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的質(zhì)量為8962658.812t。大型井中型井小型井占地指標(biāo)(公0.8—1.1K——設(shè)計(jì)采區(qū)回采率，2#煤取75%。第三章礦井生產(chǎn)能力、服務(wù)年限及工作制度3.1礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1.1確定依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.2.1條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素，經(jīng)多方案比較后確定。(1)資源情況：煤田地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)加大礦區(qū)規(guī)模，建設(shè)精選資料大型礦井。煤田地質(zhì)條件復(fù)雜，儲(chǔ)量有限，則不(2)開發(fā)條件：包括礦區(qū)所處地理位置(是否靠近老礦區(qū)及大城市)、交通(鐵路公路、水運(yùn))、用戶、供電、供水建筑材料及勞動(dòng)力來源等。條件好者，(3)國(guó)家需求：對(duì)國(guó)家煤炭需求量(包括煤種、煤質(zhì)、產(chǎn)量等)的預(yù)測(cè)是博文礦井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角小，厚度變化不大，開采條件較簡(jiǎn)單，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，煤質(zhì)為優(yōu)質(zhì)無煙煤，交通運(yùn)輸便利，市場(chǎng)需求量大，宜建大型礦井。顯得汪一礦的可采儲(chǔ)量為190059827.97t,除去1.4儲(chǔ)量備用系數(shù)，按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力計(jì)算礦井服務(wù)年限按設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力240萬(wàn)t/a計(jì)算，式中Zk-----礦井可采儲(chǔ)量(萬(wàn)t)K-----儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4按《新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限》,本礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為57年，符合規(guī)定。我國(guó)煤礦目前有向大型礦井發(fā)展的趨勢(shì)，設(shè)計(jì)240萬(wàn)t的井型，達(dá)產(chǎn)后，當(dāng)技術(shù)產(chǎn)240萬(wàn)t是符合要求的。3.1.3井型校核(1)煤層開發(fā)能力。井田內(nèi)2號(hào)煤層平均7m,為特厚煤層，賦存穩(wěn)定，(2)輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核。礦井設(shè)計(jì)為大型礦井，開拓方式為雙立井多水平開拓，主立井采用箕斗提升，副立井采用罐籠提升和下放材料，運(yùn)煤能送機(jī)到大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)到井底煤倉(cāng)，再經(jīng)主立井箕斗提升到地面，運(yùn)輸能力大，自動(dòng)化程度高。副井運(yùn)輸采用罐籠提升、3.2礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，確定礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d,工作制度采用“四六制”,每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班生產(chǎn)6h。礦井每晝夜凈提升時(shí)間為16h。第四章井田開拓4.1井田開拓井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)井田開拓主要研究如何不知開拓巷道等問題，具體有下列幾個(gè)問題需認(rèn)真(1)確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理學(xué)則井筒及工業(yè)場(chǎng)地的位置。確定開拓問題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：(7)貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高(8)合理集中開拓部署，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中(10)必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好(11)要適合當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜掘機(jī)械化、自動(dòng)化創(chuàng)造條件。(12)根據(jù)用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其博文礦井田位于太行山隆起帶與山前大斷層之間的過渡地帶，即武安斷陷向斜。該向斜寬緩開闊，略顯波狀起伏，向斜形態(tài)較清晰完整。在第12勘探線以南，發(fā)育一軸向NWW向的向斜，與NWW向欒卸向斜相70～80°,以NNE及NS為主，斷層面一般不寬。北部構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，大中型斷層一般相互交叉或切割，落差大的切割落差小的小構(gòu)造比較發(fā)育，走向與其該井田含煤5~6層，煤層總厚度約15m,其中以2號(hào)煤層為礦井主采煤層井田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強(qiáng)含水層，厚度大，富水性較強(qiáng)；大青灰?guī)r含水層厚度5~6m,為較強(qiáng)含水層；伏青灰?guī)r含水層厚度3.5m左右，為較強(qiáng)含水層；野青灰?guī)r含水層含水性差，一般不含水；山西組砂巖含水層厚7.0m左右，含水性弱到中等；上石盒子組細(xì)砂巖以上含水層厚度大于100m,雖含般50~60m,富水性較強(qiáng)。礦井正常涌水量192m3/h,最大211m3/h。本井田位于太行山東麓山前丘陵地帶，武安盆地的西部，呈山前過渡平原地形特征。井田地面海拔標(biāo)高在+246.87～+355.77m。層厚，不具備斜井開拓的條件。且水文地質(zhì)條件屬中等類型。故采用立井開拓。符合立井開拓的適用條件及優(yōu)點(diǎn)：立井開拓的適用條件一般為：(1)煤層賦存較深或沖擊層較厚。(2)適用于水文復(fù)雜，多水平開采的傾斜煤層。(3)立井開拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角、厚度、瓦斯、水文等自然條件限制，技術(shù)上也比較可靠。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不利于平硐或斜井開拓時(shí)均采用立井開拓方式。其優(yōu)點(diǎn)如下：(1)能通過復(fù)雜的地質(zhì)條件，提升能力大，機(jī)械化程度高，易于自動(dòng)控制；(2)井筒為圓形斷面、結(jié)構(gòu)合理維護(hù)費(fèi)用低有效斷面大通風(fēng)條件好、管線短、人員升降速度快。井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開拓受地形及埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的斜井開拓與立井開拓相比，井筒施工工藝施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)硐室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工；對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。前辛安礦井煤層傾角小，平均15.15°,為緩傾斜煤層；表土層較厚，無流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，礦井涌水量?。痪膊恍枰厥馐┕?，因此可采用斜井開拓或立井開拓，經(jīng)后面比較確定井筒形式為立井單水平開拓加暗斜井延伸(位于井田中央)。有利于第一水平的開采，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。由于井田西部邊界距侯月鐵路很近，故為便于地面運(yùn)輸及工業(yè)廣場(chǎng)布置，主井井筒位置布置方案也可以選擇在井田西部邊界附近。經(jīng)后面方案比較確定主副井筒位置在井田中央。根據(jù)目前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，采用立井開拓時(shí)，立井的數(shù)目至少在兩個(gè)以上。同時(shí)根據(jù)本井田具體的條件，兩個(gè)立井可以滿足井田運(yùn)輸?shù)囊?，在本礦井設(shè)計(jì)中，將中央北部邊界風(fēng)井和主、副井作為礦井的初期工程。因此，本礦井設(shè)計(jì)為三個(gè)井筒即：主井、副井和回風(fēng)立井。4.4工業(yè)場(chǎng)地的位置工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田中部。工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)所列工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為18公頃，形狀為矩形，長(zhǎng)邊平行于井田走向，長(zhǎng)為550m,寬為450m。4.5盤區(qū)劃分井田主采煤層為2#煤層，其它煤層均不可采設(shè)計(jì)中針對(duì)2#煤層。2#煤層傾角不大，為5°~13°,平均9°,為緩傾斜煤層，故設(shè)計(jì)為立井兩水平開拓加暗斜井延伸。一水平標(biāo)高-80m,主要開采方式為采區(qū)式開采，二水平標(biāo)高-250m,主要開采方式為采區(qū)式開采，。2#生產(chǎn)能力：可采儲(chǔ)量為263Mt,服務(wù)年限為57a。2號(hào)煤層平均厚度為7.00m,賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，為水平煤層，煤層厚度變化較大。故礦井開拓大巷布置在巖層中，大巷間距15m。布置一條主運(yùn)物，大巷沿底部巖層中掘進(jìn)，大巷沿走向布置，由于煤層較緩，巷道坡度不隨4.7方案比較(1)提出方案根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下三種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下方案一：立井兩水平開拓(井筒位于井田中央)電機(jī)車運(yùn)輸。軌道大巷和運(yùn)輸大巷分別布置在巖層和煤層中。圖4-1方案一：立井兩水平開拓方案二：立井單水平加暗斜井延伸(井筒位于中部邊界)主副井井筒一水平均為立井，二水平為暗斜井延伸，軌道大巷采用電機(jī)車圖4-2方案二：立井單水平加暗斜井延伸方案三：立井兩水平暗斜井延伸(井筒位于井田中央)軌道大巷采用電機(jī)車運(yùn)輸，軌道大巷和運(yùn)輸大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，(2)技術(shù)比較以上所提三個(gè)方案大巷布置及水平數(shù)目均相同，區(qū)別在于井筒形式和井筒方案一、二的主副井井筒形式不同。方案一主副井兩水平均為立井，立井的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利方案二主副井一水平為立井，二水平為斜井，斜井的運(yùn)輸提升能力比立井大，有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒長(zhǎng)輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長(zhǎng)、阻力大、管線長(zhǎng)度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較，再結(jié)合粗略估算費(fèi)用結(jié)果，在方案一、二中選擇方案二：立井兩水平開拓(井筒位于中部邊界)。方案三主、副井井筒形式也不同。方案三主、副井兩水平均為立井，立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在采深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小。表3-1方案一：立井兩水平開拓方案一：立井兩水平開拓?cái)?shù)基價(jià)/元費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元主井開鑿段04段副井開鑿段段井底車場(chǎng)巖巷一水平石門巖巷7二水平石門巖巷小計(jì)費(fèi)用/萬(wàn)元立井提升系數(shù)煤煤量/萬(wàn)t提升高度/Km基價(jià)/元費(fèi)用/萬(wàn)元第一5第二水平5排水量/m3時(shí)間/h服務(wù)年限/年基價(jià)/元費(fèi)用/萬(wàn)元0石門運(yùn)輸系數(shù)煤量/萬(wàn)t平均基價(jià)/元費(fèi)用/萬(wàn)元第一水平小計(jì)合計(jì)表3-2方案二：立井單水平開拓加暗斜井延伸方案二：立井單水平開拓加暗斜井延伸數(shù)基價(jià)/元費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元費(fèi)用/萬(wàn)元主井開鑿段0副井開鑿0段段6井底車場(chǎng)巖巷一4一水平石門巖巷表3-4方案三：立井兩水平開拓加暗斜井延伸方案三：立井兩水平開拓加暗斜井延伸數(shù)量/10m基費(fèi)價(jià)/元用/萬(wàn)元萬(wàn)元基建費(fèi)用/萬(wàn)元主鑿表土段1651基巖段74斜井段34鑿鑿副表土段1751基856斜井段34井場(chǎng)巖巷4444石門巖巷4115小計(jì)3后期基建費(fèi)用/萬(wàn)元主鑿斜井段副鑿斜井段石鑿二水平石門一小計(jì)生產(chǎn)費(fèi)用/萬(wàn)元立升系數(shù)煤量/萬(wàn)t提基價(jià)/元費(fèi)萬(wàn)元m平264第第平2656暗暗提升24排水涌水量/時(shí)間/h服服基價(jià)/元費(fèi)545石輸系數(shù)煤量/萬(wàn)t平平m基價(jià)/元費(fèi)費(fèi)萬(wàn)元第平246第241小計(jì)77合計(jì)一7表3-5開拓方案匯總方案方案方案三方案三名稱立井立井三立井兩水平開2合計(jì)/萬(wàn)元比954.8井筒井做回風(fēng)用。主立井位于礦井工業(yè)場(chǎng)地，擔(dān)負(fù)全礦井2.4Mt/a的煤炭運(yùn)輸兼進(jìn)風(fēng)任務(wù)。井筒內(nèi)(2)副立井口，井筒凈直徑6.6m,井筒斷面形狀為圓形，凈斷面面積為34.21m2,表土層掘進(jìn)斷面面積為62.21-65.04m2,基巖掘進(jìn)毛斷面面積為49.02m2,井筒斷面布置如圖4.9水平高度的確定根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.4條規(guī)定：礦井開采水平劃分應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地質(zhì)條件、開采技術(shù)與裝備水平、資源/儲(chǔ)量和生產(chǎn)能力等因素1當(dāng)?shù)V井劃分為階段開采時(shí)，其階段垂高宜為：緩傾斜、傾斜煤層200~350m;2)急傾斜煤層100~250m。2條件適宜的緩傾斜煤層，瓦斯含量低、涌水量不大時(shí)，宜采用上、下山開3近水平多煤層開采，當(dāng)層間距不大時(shí)，宜采用單一水平開拓；當(dāng)層間距經(jīng)方案比較后確定礦井劃分為兩個(gè)水平，一水平標(biāo)高為-80m,二水平標(biāo)高為-340m,水平垂高為260m,地面標(biāo)高為+250m,一水平垂高為330m,二水平垂高為590m,將整個(gè)礦井劃分為兩個(gè)水平，三個(gè)階段，第一階段斜長(zhǎng)約1000m第二段斜長(zhǎng)約為1300m。第三階段為下山開采階段斜長(zhǎng)大約800m左右根據(jù)井田條件和設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，本井田可劃分為兩個(gè)水平，考慮到本主副井筒都設(shè)于井田傾向淺部，打到第一水平井底車場(chǎng)，立井延伸至第二設(shè)計(jì)水平為-80水平，布置兩條運(yùn)輸大巷，一條總回風(fēng)大巷，為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，軌道運(yùn)輸大巷設(shè)2#煤層底板內(nèi)，運(yùn)煤使用，階段內(nèi)煤層?；仫L(fēng)大巷布置在井田淺部邊界保護(hù)煤柱中。每采區(qū)劃分為五個(gè)區(qū)段，分別布置區(qū)段運(yùn)輸平巷和回風(fēng)平巷，2#采用沿空掘巷方式布置下區(qū)段回風(fēng)平巷。1、軌道運(yùn)輸大巷確定運(yùn)輸大巷在煤組中的具體位置是與選擇運(yùn)輸大巷的布置方式密切聯(lián)系的。由于軌道運(yùn)輸大巷不僅要為上水平開采服務(wù)，還將作為開采下水平的回風(fēng)巷其總的使用期限達(dá)十余年至數(shù)十年，為便于維護(hù)和使用，應(yīng)不受開采各煤層的采動(dòng)影響，故將軌道運(yùn)輸大巷設(shè)在煤層的底板巖層中。巖層大巷具有以下特點(diǎn)：巖石大巷能適應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造的變化，便于保持一定的坡度和方向。可在較長(zhǎng)距離內(nèi)直線布置，彎曲轉(zhuǎn)折少，利于提高列車的運(yùn)行速度和通過能力；巷道維護(hù)條件好，維護(hù)費(fèi)用低，并可少留或不留煤柱，對(duì)預(yù)防火災(zāi)及安全也是有利的；另外巖石大巷布置比較靈活，有利于設(shè)置采區(qū)煤倉(cāng)。巖石大巷的主要問題是巖石為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，軌道大巷設(shè)于2#煤層底板下垂距為20m的厚層砂巖內(nèi)，上階段煤層采完后留作下階段回風(fēng)巷使用。2、皮帶運(yùn)輸大巷由于皮帶運(yùn)輸大巷只作某一水平運(yùn)輸巷道使用，當(dāng)水平煤層采完后便可報(bào)廢，其服務(wù)年限不是太長(zhǎng)，將其布置在巖層中。大巷設(shè)在巖層內(nèi)。①煤層大巷的巷道維護(hù)困難，維護(hù)費(fèi)用高。②當(dāng)煤層起伏，褶曲較多時(shí)，如大巷沿一定坡度沿煤層掘進(jìn)，則巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機(jī)車運(yùn)行速度受到限制，將降底運(yùn)行能力。③為便于巷道維護(hù)，須在煤層大巷上下兩側(cè)各留40-50m煤柱，煤柱回收④當(dāng)煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)時(shí)，一旦發(fā)火就必須封閉大巷，導(dǎo)致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受采動(dòng)影響破壞，密閉效果不好，處理火災(zāi)更感困難。從世界各國(guó)技術(shù)發(fā)展來看，煤層大巷是發(fā)展趨勢(shì)。就我國(guó)目前情況而言，在某些條件適合的情況下，可考慮使用煤層大巷：①煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的小型礦井，尤其是地方小煤礦或生產(chǎn)勘探井，煤層大巷對(duì)探明地質(zhì)情況、及早布置和準(zhǔn)備采區(qū)有重要意義；②井田走向長(zhǎng)度不大或煤組中距其它煤層甚遠(yuǎn)的單個(gè)薄或中厚煤層，儲(chǔ)量③煤系基底有近距離富含溶洞水的巖層，不宜布置底板巖石大巷，而該煤層又有較堅(jiān)硬的頂板，有設(shè)置大巷的條件；④煤組底部有媒質(zhì)堅(jiān)硬、圍巖穩(wěn)定無自然發(fā)火的薄或中厚煤層，也可在該煤層中布置運(yùn)輸大巷皮帶運(yùn)輸大巷只作某一階段運(yùn)煤使用，階段內(nèi)煤層采完后便可報(bào)廢，所以將其設(shè)于煤層中。3、回風(fēng)大巷在井田內(nèi)第一水平設(shè)一條總回風(fēng)大巷，布置在井田淺部邊界保護(hù)煤柱中。因第一水平僅劃分為四個(gè)采區(qū)，即北翼南翼和中央兩采區(qū)，兩翼回風(fēng)大巷只負(fù)責(zé)兩翼采區(qū)的回風(fēng)，隨采隨廢，服務(wù)年限較短，故設(shè)計(jì)在煤層中，采用錨網(wǎng)支護(hù)。上階段的軌道大巷留作下階段回風(fēng)巷使用，并將中央采區(qū)軌道上山加以維護(hù)，留作下階段回風(fēng)大巷及安全出口。表4-2第一階段巷道特征表井巷名稱用途巷道性支護(hù)方斷面形質(zhì)式狀輔助運(yùn)輸兼進(jìn)風(fēng)巖巷錨噴半圓拱形運(yùn)輸煤炭兼進(jìn)風(fēng)煤巷錨噴半圓拱形軌道上山采區(qū)輔助運(yùn)輸兼進(jìn)風(fēng)巖巷錨噴半圓拱形運(yùn)輸上山采區(qū)煤炭運(yùn)輸兼回風(fēng)巖巷錨噴半圓拱形工作面煤炭運(yùn)輸兼進(jìn)風(fēng)煤巷錨網(wǎng)矩形工作面輔助運(yùn)輸兼回風(fēng)煤巷錨網(wǎng)矩形回風(fēng)大巷回風(fēng)煤巷錨噴半圓拱形聯(lián)絡(luò)斜巷通風(fēng)、行人巖巷錨噴梯形4.10井底車場(chǎng)井底車場(chǎng)是連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱，是連接井下運(yùn)輸和提升兩個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐，是礦井生產(chǎn)的咽喉。井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)合理與否要看其運(yùn)輸通過能力是否滿足礦井生產(chǎn)需要，列車運(yùn)行是否安全，施工是否方便和車場(chǎng)繞道工程是否節(jié)省等。井底車場(chǎng)型式的選擇應(yīng)考慮以下因素：1、保證礦井生產(chǎn)能力，有足夠的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；2、調(diào)車簡(jiǎn)單，管理方便，彎道及交叉點(diǎn)少；3、操作安全，符合煤礦安全規(guī)程及礦井設(shè)計(jì)規(guī)范；4、井巷工程量小，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低；5、施工方便，主、副井筒間以及井底車場(chǎng)巷道與主要巷道間能迅速貫通，6、當(dāng)大巷或石門與井筒距離較遠(yuǎn)時(shí)，能夠布置下存車線和調(diào)車線，可選擇A.線路布置的要求井底車場(chǎng)線路平面布置要滿足以以下要求：1.修滾2.井底車場(chǎng)線路布置應(yīng)盡量減少?gòu)澋?，增加B.選擇原則副井筒與主要運(yùn)輸大巷的位置、以及地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置等因素選擇；3、井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)通過能力，應(yīng)滿足礦井設(shè)計(jì)所需通過的貨載運(yùn)量要求，并應(yīng)留有大于30%的富裕能力。C.設(shè)計(jì)依據(jù)1.立井開拓方式，年生產(chǎn)能力240萬(wàn)噸，年工作日330天，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每天凈提升時(shí)間16小時(shí)，矸石系數(shù)20%。2.主副井筒距離120m,軌道大巷與膠帶大巷布置在煤層中。3.主井提升采用一對(duì)16t箕斗，副井采用GLGY-1.5×1/1型單繩普通單層罐籠為提升容器，一側(cè)進(jìn)，一側(cè)出。00mm軌距1.5t固定式礦車運(yùn)輸，每列車19輛。綜合以上情況，決定采用環(huán)行臥式井底車場(chǎng)。副井存車線與軌道大巷平行，利用軌道大巷作為繞道回車線及調(diào)車線，從而節(jié)約了車場(chǎng)的開拓工程量。這種車場(chǎng)調(diào)車方便，但電機(jī)車在彎道上頂推調(diào)車安全性較差，需慢速運(yùn)行。(1)根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》確定存車線長(zhǎng)度如下：(2)大型礦井的主井空重車線長(zhǎng)度各為1.5~2.0列車長(zhǎng)；(3)副井空重車線長(zhǎng)度大型礦井按1.0~1.5列車長(zhǎng)；(4)材料車線長(zhǎng)度，大型礦井應(yīng)容納10個(gè)以上材料車，一般為10~15個(gè)材料車長(zhǎng)；(5)調(diào)車線長(zhǎng)度通常為1.0列車和電機(jī)車長(zhǎng)度之和。5.1煤層的地質(zhì)特征本采區(qū)走向長(zhǎng)度大約3500m,傾向斜長(zhǎng)大約1000m,劃分為五個(gè)區(qū)段。(1)大煤(2#)7~25.33m,平均厚度10m左右，質(zhì)地堅(jiān)硬，不易垮落，在斷層帶附近節(jié)理裂隙發(fā)育。底板為深灰~黑色砂質(zhì)泥巖，厚度4~12.03m,平均6m左右，個(gè)礦井瓦斯絕對(duì)量5.57m3/min,相對(duì)瓦斯涌出量為1.47m3/t,為低瓦斯礦2005年11月經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院鑒定：煤塵爆炸指數(shù)為28.56%,煤塵具有爆炸性。5.2采煤方法和回采工藝于井田內(nèi)，F(xiàn)1斷層落差25m,角度60度。F2斷層落差30m。角度55度。F3斷層落差25m角度55度?？刹擅簩?#煤層厚6.14~8.31m,平均厚度為7.0m,煤厚變異系數(shù)為11%,可采性指數(shù)(Km)為1,為穩(wěn)定的可采厚煤層，全落。間接頂板(老頂)為中細(xì)粉沙巖，厚度2.7~25.33m,平均厚度10m左右煤層傾角大約9°左右，屬于緩傾斜煤層。結(jié)合煤層上述特點(diǎn)，可設(shè)計(jì)放頂煤采煤法一次采全高和分層開采三種回采工藝，放頂煤和一次采全高都具有高產(chǎn)、高效、安全可靠經(jīng)濟(jì)效益好、掘進(jìn)率低等優(yōu)點(diǎn)。但是一次采全高采煤法以煤層厚度不超過5m為宜，且大采高液壓支架穩(wěn)定性較差，易傾倒；分層開采需在頂層開采后加以鋪網(wǎng)，工藝相應(yīng)增多效率降低，所以設(shè)計(jì)采用放頂煤采煤法。放頂煤采煤法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、單產(chǎn)高，工作面內(nèi)具有多個(gè)出煤點(diǎn)，而且在工作面內(nèi)可實(shí)行分段平行作業(yè)，即在不同地段采煤和放煤同時(shí)進(jìn)行，因而易于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。2、效率高，由于放頂煤工作面的一次采出厚度大，生產(chǎn)集中，放煤工藝勞動(dòng)量小以及出煤點(diǎn)增多等原因，其生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。3、成本低，放頂煤采煤法比分層開采減少了分層數(shù)目和鋪網(wǎng)工序，由此節(jié)省了鋪網(wǎng)費(fèi)用。此外，其他材料、電力消耗、工資費(fèi)用等也都相應(yīng)減少。4、巷道掘進(jìn)量小，掘進(jìn)率和巷道維護(hù)費(fèi)用減少，便于采掘接替。5、減少搬家倒面次數(shù)，節(jié)省了采煤工作面的安裝和搬遷費(fèi)用。6、對(duì)煤層厚度變化及地質(zhì)構(gòu)造的適應(yīng)性強(qiáng)。面采用采煤機(jī)采煤裝煤，刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，順槽使用轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)及可伸縮進(jìn)刀方法：機(jī)組割透機(jī)頭(機(jī)尾)煤壁后，將上滾筒降下割底煤，下滾筒段且兩個(gè)滾筒的截深全部達(dá)到0.600米后停機(jī)；將支架拉過并順序移溜頂過機(jī)頭(機(jī)尾)后調(diào)換上、下滾筒位置向機(jī)頭(機(jī)尾)割煤；采煤機(jī)再次割透機(jī)頭(機(jī)尾)煤壁后，再次調(diào)換上、下滾筒位置，向機(jī)尾(機(jī)頭)割煤，開始下一個(gè)循環(huán)的割煤，割過煤后及時(shí)拉架、頂機(jī)頭(機(jī)尾)、移溜。機(jī)組進(jìn)刀總長(zhǎng)度控制在50m左右。(進(jìn)刀方式如圖5-1)圖5.1工作面端部割三角煤斜切進(jìn)刀示意圖2、落煤方法采用MLS3-340型雙滾筒采煤機(jī)割煤，選取低位放頂煤支架，支架尾梁擺動(dòng)插板伸縮放頂煤采煤機(jī)端頭斜切式進(jìn)刀，雙向割煤，往返一次進(jìn)兩刀，兩刀放一次頂煤，其中割煤高度2.5m,放煤高度平均4.5m,采放比為1:1.8。進(jìn)刀方式見圖5.14、利用采煤機(jī)螺旋滾筒配合刮板輸送機(jī)鏟煤板裝底煤。后部刮板輸送機(jī)運(yùn)頂煤。前后兩部刮板輸送機(jī)平行運(yùn)煤集中到順槽運(yùn)輸機(jī)外運(yùn)。6、工作面采用SGZ764/264型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。SZZ730/132型轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載，運(yùn)輸平巷采用STJ1000/2×160輸送帶運(yùn)煤。8、工作面采用ZFSB3200/16/28型放頂煤液壓支架跟機(jī)移架支護(hù)方式支9、6、放煤10、頂煤由頂板壓力，支架反復(fù)支撐，尾梁上下擺動(dòng)等綜合方式進(jìn)行松動(dòng)采用兩刀一放。放煤時(shí)，從工作面一端開放煤口，一次放出頂煤。11、工作面推采出切眼，架后頂煤冒落即開始放煤，放煤要從工作面一端面推采出切眼后15m,頂板不落，必須采用放震動(dòng)炮的方式崩頂，迫使頂板下12、7、工藝流程5.2.3采煤設(shè)備選型采煤機(jī)1)、采煤機(jī)選型計(jì)算(1)采煤機(jī)平均割煤速度2#煤煤厚為7m,采用放頂煤工藝，采2.5m,放4.5m,采放比為1:1.8.Qd——工作面日產(chǎn)量，7273t,因其是放頂煤，故為7273/3=2424.3t;T——每班工作時(shí)間，取6h;B——采煤機(jī)截深，取0.6m;則2#煤采煤機(jī)的平均割煤速度V=5455(240+50)/(60×3×6×0.6×240×2×0.6(2)采煤機(jī)生產(chǎn)能力2#煤正常開機(jī)時(shí)理論生產(chǎn)率Q則2#煤的正常開機(jī)時(shí)的理論生產(chǎn)率Q=203.89t/h(3)采煤機(jī)最大割煤速度Vmax:2#煤采煤機(jī)最大割煤速度Vmax:(4)采煤機(jī)割煤功率N2#煤：根據(jù)采煤機(jī)割煤速度，按能耗系數(shù)法計(jì)算采煤機(jī)割煤功率。則2#煤的采煤機(jī)割煤功率N=176.4~205.8kw深600mm。其參數(shù)見表5-1表5-1采煤機(jī)技術(shù)特征型號(hào)-1.6~3.0傾角/°硬度/f0~9.3外形尺寸/mm功率/KW電壓/V2、刮板輸送機(jī)1)、刮板輸送機(jī)選型計(jì)算(1)前刮板輸送機(jī)選型。2#煤工作面刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力取1.2倍采煤機(jī)平均生產(chǎn)能力，即考慮設(shè)備可靠性，刮板輸送機(jī)運(yùn)輸距離要接近工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度240m,故設(shè)計(jì)確定運(yùn)輸能力為600t/h。配選用SGZ764/264型輸送機(jī)。4#煤工作面刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力取1.2倍采煤機(jī)平均生產(chǎn)能力，即考慮設(shè)備可靠性，刮板輸送機(jī)運(yùn)輸距離要接近工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度240m,故設(shè)計(jì)確定運(yùn)輸能力為600t/h。配選用SGZ7刮板輸送機(jī)輸送能力要與采煤機(jī)生產(chǎn)能力相匹配；外形尺寸要與采煤機(jī)相量的2倍所以后刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力至少是前刮板輸送機(jī)的2倍，可知分別為K——系數(shù)2考慮設(shè)備可靠性，刮板輸送機(jī)運(yùn)輸距離要接近工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度240m,故設(shè)計(jì)確定運(yùn)輸能力為600t/h。配選用SGZ764/264型輸送機(jī)。表5-2刮板輸送機(jī)的技術(shù)特征輸送機(jī)型號(hào)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度/m200m(可加長(zhǎng))電動(dòng)機(jī)額定電壓/V刮板鏈型式中雙鏈中部槽長(zhǎng)×寬×高/(mm×mm鏈條規(guī)格中d×t轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)選取SZZ730/132,其具體參數(shù)特征見表5-3表5-3轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征型號(hào)輸送量設(shè)計(jì)長(zhǎng)度m裝機(jī)功率/KW中部槽內(nèi)寬mm刮板鏈型式中雙鏈帶式輸送機(jī)帶式輸送機(jī)型號(hào)選取STJ1000/2×160,其技術(shù)特征見表5-4表5-4帶式輸送機(jī)技術(shù)特征型號(hào)輸送量(t/h)帶最大輸送主電機(jī)功率傾角范圍1液壓支架選型選用ZFSB3200/16/28放頂煤液壓支架，其技術(shù)特征見表5-5表5-5放頂煤支架技術(shù)特征型號(hào)煤層傾角(°)支護(hù)高度(mm)支架工作阻力初撐力支護(hù)強(qiáng)度對(duì)底板最大比壓外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)mm簡(jiǎn)短說明：適用于煤質(zhì)松軟、受擠壓嚴(yán)重、極易冒落的煤層。煤層厚度6-15米。型號(hào)平均繩速m/s牽引力KN傳動(dòng)比電機(jī)型號(hào)電機(jī)功率KW電壓/V外形尺寸乳化液泵表5-7乳化液泵技術(shù)特征表乳化液泵型號(hào)BRW200/31.5公稱流量L/min工作壓力MPa柱塞數(shù)5往返次數(shù)次/min電機(jī)功率KW液箱容積L本地區(qū)采區(qū)傾斜長(zhǎng)度約為1000m,整個(gè)斜長(zhǎng)劃分為5個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段傾斜長(zhǎng)度為185m,共925,在采區(qū)有關(guān)部分要留一定量的邊界和保護(hù)煤柱，以確保巷道的安全，考慮順槽的寬度，所以設(shè)計(jì)采區(qū)185m,正好劃分5個(gè)區(qū)段，5.2.5工作面長(zhǎng)度合理性的檢驗(yàn)(1)根據(jù)通風(fēng)條件驗(yàn)算工作面的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，瓦斯涌出量越大，所需風(fēng)量越大，而工作面的斷面積一定，風(fēng)量太大會(huì)導(dǎo)致工作面的風(fēng)速加大，引起煤塵飛揚(yáng)，出于對(duì)工作環(huán)境的S——工作面最小空頂距，取3.55m;M——采高2m;P——煤層產(chǎn)出率，即單位面積上出煤量，P=MyC,t/m2;因當(dāng)?shù)V井為高瓦斯時(shí)需要根據(jù)通風(fēng)驗(yàn)算，博文礦為低瓦斯礦井，在此不予2、按采煤機(jī)能力計(jì)算MLS3-340型采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力，按開機(jī)率60%計(jì)算，為工作面日計(jì)劃生產(chǎn)能力為所以工作面長(zhǎng)度190m時(shí)，采煤機(jī)生產(chǎn)能力足夠。工作面每小時(shí)生產(chǎn)能力精選資料C——采區(qū)采出率，93%。代入各值，得Q=6.0×240×3.6×1.45×0.93=350t/h滿足帶式輸送機(jī)800t/h的輸送要求。綜上，工作面確定為185m是滿足要求的。1、支架選擇(1)支架規(guī)格質(zhì)量要求：①初撐力不低于規(guī)定值的80%(25MPa)。②支架排成一條直線，其偏差不超過正負(fù)50mm。中心距不超過正負(fù)100③支架與運(yùn)輸機(jī)垂直，偏差小于±5o,支架與頂板接觸嚴(yán)密，與頂板平行④及時(shí)移架，端面距≤340mm,前梁前端至煤壁頂板冒落高度不大于3002#直接頂板多為一層0~8.26m的粉沙巖，厚度變化大，不穩(wěn)定，開采時(shí)易冒落。間接頂板(老頂)為中細(xì)粉沙巖，厚度2.7~25.33m,平均厚度10m砂巖，厚度16m;抗壓強(qiáng)度24~30MPa;類別為Ⅱ級(jí)。底板為深灰色粉砂巖，層理發(fā)育，含植物化石與菱鐵質(zhì)結(jié)核，厚度9.6m;抗壓強(qiáng)度18~20MPa;類別為Ⅱ類。頂板壓力計(jì)算：考慮本采區(qū)的條件，ZFSB3200/16/28型放頂煤支架基本適應(yīng)本礦的條件，2支架支護(hù)強(qiáng)度的驗(yàn)算：結(jié)合礦上實(shí)際情況，工作面液壓支架支護(hù)強(qiáng)度按工作面最大采高的八倍進(jìn)式中：H——工作面采高，最高為3.20m;R——上覆巖層密度，2.3×103kg/m3;根據(jù)支架說明書提供的支架工作阻力為5000KN大于8倍采高驗(yàn)算所需的工作阻力，所以該支架能夠滿足支護(hù)要求。工作面供液由BRW200/31.5型乳化液泵提供，乳化液泵壓力設(shè)計(jì)為31.5MPa。追機(jī)及時(shí)移架支護(hù)，片幫時(shí)超前支護(hù)。工作面采用全部跨落法管理頂板。單架依次順序式移架方式，支架沿采煤機(jī)牽引方向依次前移，移動(dòng)步距等于截深，該液壓支架采用先進(jìn)的電液控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多種移架方式及推溜方式：(1)支架可實(shí)現(xiàn)的四種移架方式：鄰架自動(dòng)順序移架；成組順序移架；煤機(jī)和支架聯(lián)動(dòng)移架；手動(dòng)移架。(2)工作面可實(shí)現(xiàn)的四種推溜方式：雙向鄰架推溜；雙向成組推溜；采煤機(jī)割煤后自動(dòng)拉架并推溜；手動(dòng)推溜。根據(jù)本煤層地質(zhì)條件，底板平整，起伏不大，及為減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，拉架采用鄰架自動(dòng)順序移架，每次移一架；推溜采用雙向成組推溜，每組設(shè)置為機(jī)拉架(滯后上滾筒3-5架),以防頂板冒落；如移架過程中頂板破碎或片幫嚴(yán)重要及時(shí)拉過超前架并打出護(hù)幫板。機(jī)頭打一排貼幫柱，從切頂線向外打10m,柱距1.0m,幫要背實(shí)；當(dāng)機(jī)支架側(cè)護(hù)板距煤壁距離大于1m時(shí)，打密集柱切頂，柱距200mm。并且迎山有從煤壁線向外20m超前支護(hù)，為二排支設(shè)，離工作面煤柱側(cè)1米打20m一排單體柱，柱距1m;另一側(cè)距煤柱1米打20m一排單體柱，柱距1m。從煤壁線向外20m超前支護(hù)，為一排支設(shè)，距轉(zhuǎn)載機(jī)外側(cè)500mm左右(人行道側(cè)),柱距1m。1.修滾1)超前支護(hù)必須嚴(yán)格按照要求打好、打牢，支柱一定要成一直線；回柱時(shí)10#鐵絲捆緊，以防柱倒傷人。2)超前支護(hù)處滿足高不低于1.8m,寬不低于0.7m安全出口和運(yùn)送物料通道3)當(dāng)機(jī)組行至工作面兩頭距巷道15m以內(nèi)時(shí)，嚴(yán)禁在兩頭作業(yè)，以防甩4)在行人巷行走必須走兩排柱之間，各種電纜液管必須掛在巷幫不低于2.0m處，班長(zhǎng)安檢工必須經(jīng)常對(duì)兩巷的煤幫頂板情況檢查，發(fā)現(xiàn)不安全隱患及時(shí)處理；臨近工作面的橫川內(nèi)材料必須提前工作面50m回收，備品備件碼放必須距工作面70m以外.最大控頂距離7.2m,最小控頂距離5.7m,放頂步距1.2m(機(jī)道寬1.625.2.8循環(huán)作業(yè)方式及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)1、作業(yè)方式采用“四六”制作業(yè)，三采一準(zhǔn)，即三班(早、晚、夜)采煤一班(中班)檢修。每班進(jìn)2刀，三班共進(jìn)6刀。循環(huán)作業(yè)方式見圖5-2二三四長(zhǎng)47勞動(dòng)組織以采煤機(jī)割煤工序?yàn)橹行膩斫M織拉架、移溜、清煤等工面為輕型放頂煤，設(shè)計(jì)采高為2m,工作面沿底板推進(jìn)，機(jī)頭、機(jī)尾各10米隨巷道頂?shù)装迤骄忂^渡。循環(huán)進(jìn)度0.6m。根據(jù)后面通風(fēng)設(shè)計(jì)回采工作面風(fēng)量計(jì)算，遵循以風(fēng)定產(chǎn)原則。采用“四六”制作業(yè)(一個(gè)班檢修，三個(gè)班生產(chǎn)),均執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)交接班制，每班有效工時(shí)為六個(gè)小時(shí)。循環(huán)方式為生產(chǎn)班進(jìn)1個(gè)循環(huán)，日進(jìn)3個(gè)循環(huán)。24小時(shí)正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖表，見采煤方法圖。勞動(dòng)組織配備表見表5-8表5-8勞動(dòng)組織配備表班次生產(chǎn)一班生產(chǎn)二班班檢修班司機(jī)22223333精選資料溜工1111司機(jī)1111機(jī)1111司機(jī)222護(hù)工444浮煤請(qǐng)理工222工111班長(zhǎng)2222驗(yàn)收員111電工1115庫(kù)工3共計(jì)96人第六章礦井運(yùn)輸與提升6.1概述礦井工作制度為“四六”制，三班生產(chǎn)，一般檢修，每天凈提升時(shí)間為16h,礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d。采區(qū)所采煤層為2號(hào)煤層，其煤層特征：黑色，亮煤為主，具有金屬玻璃光澤，煤層平均厚度7m,煤層傾角59~139,平均傾角9°。煤層局部夾矸，堅(jiān)硬、性脆，局部煤質(zhì)疏松，煤的硬度為2.5,煤的體積質(zhì)量為1.6t/m3。主井裝備一對(duì)16t箕斗，安裝JKM2.8×6(Ⅱ)多繩摩擦提升機(jī)，擔(dān)負(fù)提煤任務(wù)。副井裝備一對(duì)1.5噸GLGY-1.5×1/1型多繩普通罐籠，作為提矸，下料，上下人員及進(jìn)風(fēng)用。礦井的矸石量系數(shù)為20%,最大班下井人數(shù)為385人(1)運(yùn)輸方式人員乘副井罐籠下井，在井底車場(chǎng)換乘站換乘電機(jī)車，由其送達(dá)各個(gè)工作材料及一般設(shè)備由副井罐籠裝運(yùn)(砂石等散料用集裝箱盛放)下井，在井底車場(chǎng)換裝站用起吊設(shè)備集裝到大巷運(yùn)輸膠輪平板車(載重15t)上，由電機(jī)件設(shè)備和支架由副井罐籠下井，在井底車場(chǎng)用車運(yùn)輸專用。爆破材料和油品等輕型貨物由專用容器由副井罐籠下井后，采用輕便客貨車運(yùn)送。(1)運(yùn)輸系統(tǒng)①運(yùn)煤系統(tǒng)：放頂煤工作面→膠帶順槽→采區(qū)煤倉(cāng)→主運(yùn)輸大巷→主運(yùn)輸石門→主井井底煤倉(cāng)→主井→地面連采機(jī)工作面→連采面膠帶順槽→主運(yùn)輸大巷→主運(yùn)輸石門→主井井底煤倉(cāng)→主井→地面地面→副井→井底車場(chǎng)→換裝站→輔助運(yùn)輸石門→輔助運(yùn)輸大巷→輔助運(yùn)輸順槽→放頂煤工作面地面→副井→井底車場(chǎng)→換裝站→輔助運(yùn)輸石門→輔助運(yùn)輸大巷→連采面輔助運(yùn)輸順槽→連采機(jī)工作面地面→主井→井底車場(chǎng)換乘站→輔助運(yùn)輸大巷→各個(gè)工作地點(diǎn)由于巷道基本沿煤層底板掘進(jìn)，上下山沿煤層掘進(jìn)，礦井投產(chǎn)后，基本不矸石，采用礦車搬運(yùn)排棄在井下廢舊巷道中，矸石不出井，因此不專門設(shè)排矸筒提運(yùn)煤炭、矸石，下放材料、升降人員和設(shè)備，其性能和提升能力是決定生產(chǎn)礦井提升設(shè)備的特點(diǎn)是較短的距離內(nèi)，以很控制設(shè)備和相應(yīng)的保護(hù)裝置。因此，其設(shè)計(jì)同時(shí)，礦井提升設(shè)備又是一個(gè)動(dòng)力消耗很大的較為復(fù)雜的大型固定設(shè)備，本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為240萬(wàn)噸，工作制度概述為：年工作日330天，采用“四六”制工作，煤層傾角約為5°~13°,瓦斯等級(jí)為低瓦斯礦井，煤的散集容重為1.6t/m3,矸石的散集容重為0.97t/m3。井下采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸煤炭，主井裝備一對(duì)16噸箕斗，安裝JKM2.8×6(Ⅱ)多繩摩擦提升機(jī)提升，擔(dān)負(fù)提煤任務(wù)。副井裝備一對(duì)3噸單層雙車罐籠，安裝3.25m單繩絞車，作為提矸，下料，上下人員及進(jìn)風(fēng)用。礦井最大班下井人數(shù)為385人。6.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的選擇(1)必須考慮礦井開拓系統(tǒng)狀況，并與運(yùn)輸系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，注意上下運(yùn)輸環(huán)節(jié)能力的配套，以及局部運(yùn)輸與總體運(yùn)輸?shù)慕y(tǒng)一。(2)必須使上下兩個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)設(shè)備能力基本一致，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理地選擇生產(chǎn)不均勻系數(shù)和設(shè)備能力的配套系數(shù)；為緩和上下兩個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)的不均勻性(3)必須注意盡量減少運(yùn)輸轉(zhuǎn)載的次數(shù)，不要出現(xiàn)輸送機(jī)——軌道——輸送機(jī)——軌道的情況。(4)必須使設(shè)備的運(yùn)輸、安裝和檢修方便，并應(yīng)考慮輸送設(shè)備對(duì)通風(fēng)、供(5)必須在決定主要運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，統(tǒng)一考慮輔助運(yùn)輸是否合理經(jīng)濟(jì)等。(1)運(yùn)輸設(shè)備選型結(jié)合礦上實(shí)際使用情況，以及前面采煤工藝設(shè)計(jì)中工作面所選設(shè)備的技術(shù)特征，采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備配套選型如下：刮板運(yùn)輸機(jī)型號(hào)為SGZ764/264;轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)為SZZ730/132;順槽膠帶型號(hào)為STJ1000/2×160。工作面與運(yùn)輸順槽中的運(yùn)輸設(shè)備采用轉(zhuǎn)載機(jī)連接，為使煤塊有合理的在轉(zhuǎn)(2)運(yùn)輸能力驗(yàn)算設(shè)計(jì)長(zhǎng)壁采煤工作面采煤機(jī)最大順槽出煤能力為450t/h,工作面刮板運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)能力為600t/h,轉(zhuǎn)載機(jī)的生產(chǎn)能力為1100t/h,破碎機(jī)通過能力為1200t/h,順槽膠帶通過能力為1200t/h,采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)各設(shè)備生產(chǎn)、通過能力6.2.3膠帶運(yùn)輸機(jī)選型為了保證運(yùn)輸工作的可靠性，膠帶與主動(dòng)滾筒之間產(chǎn)生的摩擦力應(yīng)有15~20%的備用。根據(jù)貨載最大塊度amax(mm)初步計(jì)算帶寬B所以初步選定寬度為1000mm的膠帶。ZQi=Q1+Q2+….+Qn—一回采工作面高峰小時(shí)生產(chǎn)能力總和，本礦井經(jīng)計(jì)算為377t/h;K?——回采工作面設(shè)備利用系數(shù)，一般取0.4;K?——工作面同時(shí)生產(chǎn)系數(shù)，當(dāng)一個(gè)工作面時(shí)取1;K3——掘進(jìn)煤量系數(shù)，K3=6%～13%,煤巷多時(shí)取高值，巖巷多時(shí)0.5——采區(qū)煤倉(cāng)容量為上(下)山運(yùn)輸機(jī)0.5h的運(yùn)量。代入以上各數(shù)值，得出大巷輸送機(jī)輸送能力大于302t/h即可。式中v——膠帶速度，m/s;k——貨載斷面系數(shù)，取300;c——輸送機(jī)傾角系數(shù)，取0.88;Y——貨載的散集密度，對(duì)于本礦井煤為0.85t/m3;代入以上各值，得出帶速v為2.10m/s。根據(jù)以上條件，選擇帶寬為1000mm、帶速為2.5m/s、輸送能力為1.電機(jī)車選擇本礦井屬于低瓦斯礦井，主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭，其輔助運(yùn)輸采用ZK7-6/250型架線式電機(jī)車牽引1.5t礦車運(yùn)輸矸石及材料。列車組成計(jì)算，就是確定列車應(yīng)由多少輛礦車組成，通常按重列車上坡啟車下坡制動(dòng)條件最為嚴(yán)重，所以本設(shè)計(jì)列車組成只按重列車下坡制動(dòng)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第三百五十一條，列過40m;運(yùn)送人員時(shí)不得超過20m。在列車組成計(jì)算時(shí)，一般只按運(yùn)送物料下坡制動(dòng)不超過40m計(jì)算。列車制動(dòng)時(shí)的速度按機(jī)車長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行速度，則制動(dòng)減速度1——允許的制動(dòng)距離，m,運(yùn)送物料時(shí)，取，=40m。按重列車下坡制組的質(zhì)量：式中Pz——電機(jī)車的制動(dòng)質(zhì)量，10t,等于電機(jī)車的全部質(zhì)量(包括制動(dòng)礦車φ——制動(dòng)時(shí)的粘著系數(shù)，撒沙時(shí)取9=0.17;經(jīng)計(jì)算1=32.14m<40m,所以列車組成合格。設(shè)計(jì)長(zhǎng)壁采煤工作面采煤機(jī)和連續(xù)采煤機(jī)的同時(shí)最大瞬時(shí)出煤能力為1.8Mt煤炭的運(yùn)輸任務(wù)，屬大運(yùn)量、長(zhǎng)運(yùn)距的大型輸送機(jī)。裝備一臺(tái)型號(hào)為式輸送機(jī)，輸送能力1000~1500t/h。大巷帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見下表表6.6大巷帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目單位數(shù)量帶寬mm續(xù)表6.6機(jī)尾搭接長(zhǎng)度m傳動(dòng)滾筒直徑驅(qū)動(dòng)滾筒直徑電壓V電機(jī)臺(tái)數(shù)及功率設(shè)計(jì)礦井大巷采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，順槽巷道采用連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)，大巷和順快捷的運(yùn)輸方式與之相配套，膠輪車運(yùn)輸時(shí)在全世界廣泛使用和長(zhǎng)期證明與連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)、回采面快速推進(jìn)相配套的有效輔次投資高和設(shè)備維護(hù)量較大外，系統(tǒng)敷設(shè)于維護(hù)工作量極少，且很少收到中間站。井下運(yùn)輸車輛特征及用量見表6.7。表6.7井下運(yùn)輸車輛特征及用量名稱型號(hào)量/t量/t量/輛功率/馬力使用地點(diǎn)長(zhǎng)寬高大巷運(yùn)輸牽引車場(chǎng)調(diào)度牽引60802材料短途運(yùn)輸就位井下人力運(yùn)輸機(jī)4工人運(yùn)輸輕便貨車24人員、長(zhǎng)材運(yùn)送吊車20002輕貨快送續(xù)表6.7名稱型號(hào)載重量數(shù)量輛功率/馬力使用地點(diǎn)長(zhǎng)寬高長(zhǎng)材車20061人員、長(zhǎng)材運(yùn)送維修車20001管線檢修材料平板拖車0材料運(yùn)送支架拖車2采煤機(jī)1連采機(jī)、梭車拖車1連采機(jī)、梭車運(yùn)送工具拖車4工具運(yùn)送(1)主運(yùn)輸設(shè)備設(shè)計(jì)長(zhǎng)壁采煤工作面采煤機(jī)和連續(xù)采煤機(jī)的同時(shí)最大瞬時(shí)出煤能力為(2)輔助運(yùn)輸設(shè)備—16型14座人員運(yùn)送車四輛，TY-2/4FB型輕便貨車4人座輕便貨車4輛。一次運(yùn)送能力72人，可以滿足人員運(yùn)送要求。正常生產(chǎn)期間材料、設(shè)備運(yùn)量為每班52t,根據(jù)運(yùn)距5030m、平均行車速度10km/h、裝卸載調(diào)車等車時(shí)間0.5h/次、牽引車每班可運(yùn)行5次，所選15t牽引車2輛，每班運(yùn)輸能力為75t,大于每班運(yùn)量，可以滿足材料、設(shè)備運(yùn)輸要6.4主井提升升原始數(shù)據(jù)礦井年產(chǎn)量240萬(wàn)t,井筒深度350m,裝載水平與井下運(yùn)輸水平與井口的高差25m,年時(shí)間16h。提升方式：雙箕斗主井提升系統(tǒng)示意圖如圖6.2。6.4.2提升容器的確定提升高度H=Hs+Hx+Hz=350+25+25=400m(6.1)式中T?——一次提升時(shí)間；u——容器啟動(dòng)初加速度爬行延續(xù)的時(shí)間，10s;θ-—提升容器在每次提升終了后的休止時(shí)間，16s。C——提升設(shè)備不均衡系數(shù)，1.15;b,——年工作日數(shù)，330d。按Q;的計(jì)算值選用16噸箕斗，故選用JDG-16/150×4標(biāo)準(zhǔn)底卸式四繩16噸箕斗，其載重Q=16噸，自重Qc=17.81噸。1一次所需要的提升時(shí)間一次實(shí)際提升量：Q=r×Vr=1×16=16t2所需的提升速度4.3鋼絲繩的選擇1.繩端荷重2.鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度式中Hs——礦井深度，400m;Hz——提升容器在卸載位置時(shí)，容器底部至主導(dǎo)輪軸線的高度；箕斗井取18-25m;H;——井架高度，箕斗井取30-35m3.鋼絲繩單位長(zhǎng)度重量計(jì)算式中δB——鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度，1666×10?Paro——鋼絲繩平均密度，9000kg/m3g——重力加速度，10m/s2。故選用繩6×37股(1+6+12+18)繩纖維芯三角股鋼絲繩，左右捻各兩4.驗(yàn)算鋼絲繩的安全系數(shù))故所選鋼絲繩符合要求。5.平衡尾繩單位長(zhǎng)度計(jì)算故選用繩6×37股(1+6+12+18)繩纖維芯三角股鋼絲繩，查鋼絲繩規(guī)6.4.4提升機(jī)的選擇F=(Q+Qz+PH)g=(16000+17810+4.73×700)×10故選用JKM——3.5/6(Ⅱ)型多繩摩擦輪提升機(jī)，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)：主導(dǎo)輪直徑Dm=3.5mm,最大凈張力784kN,最大凈張力差225.4kN,導(dǎo)向輪直Fe=(Q+PH)g=(16000+4.73×700)×9.8=1936.4.5提升電動(dòng)機(jī)的選擇1.修滾Q——一次實(shí)際提升量，kg;v——標(biāo)準(zhǔn)速度，m/s;η——減速器的傳動(dòng)效率，0.92;k——礦井阻力系數(shù)，1.15;p——?jiǎng)恿ο禂?shù)，1.2;按N、n及電壓等級(jí)，選用YR2500-16/2150三相交流繞線型異步電動(dòng)機(jī)，其中技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定功率Ne=2500kw,轉(zhuǎn)數(shù)n=375r/min,過負(fù)荷系數(shù)入=2.32,轉(zhuǎn)子飛轉(zhuǎn)力矩提升實(shí)際速度：Vm=3.14×3.5×264.8/60×10.56.4.6提升機(jī)相對(duì)井筒的位置(1)由于采用多繩摩擦提升，故提升機(jī)安裝在井塔上部。井塔高度=25+14.5+10+5+0.75×1.H?——過卷高度，10m;(2)確定主導(dǎo)輪與導(dǎo)向輪的水平間距6.4.7提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量1.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量2.提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量=16000+17810×2+(2×4.73×798.96+5.52×730)+1133+13920+835Qz——容器質(zhì)量，kg;n?——提升鋼絲繩數(shù)；m;——提升機(jī)變位質(zhì)量Lp——705+20+3×3.14×3.5+30+①按減速器的能力確定主加速度=[2×666400/3.5-(1.15×16000×9式中Mmax——減速器軸輸出端允許的最大力矩，查表的ZHD2R-180減速器最大輸出轉(zhuǎn)矩為666.4Kn·mm'-—不包括電動(dòng)機(jī)變位質(zhì)量的提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量②按電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷能力計(jì)算最大加速度《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：主井提升物料時(shí)，加速度a≤1.2m/s2,所以主加速度為0.76m/s2.4.提升速度圖參數(shù)的計(jì)算h?=1/2×Vo×to=1/2×1.(2)主加速階段t?=(Vm-Vo)/a?=(13-1.5)/0mS(3)正常減速階段t?=(Vm-V?)/a?=(13-0.5)/0.85=14.7S(4)爬行階段休止時(shí)間θ規(guī)程規(guī)定：對(duì)于12t到30t的箕斗，每一噸1s,故本礦為16s=2899135(t/a)>18000005.提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算=(1.15×16000+4.73×705)×9.8+161838.初加速終了主加速開始=298057.2+161838.56×(0.76-0.主加速終了等速開始=209731.52等速終了減速終了(5)爬行階段爬行終了(6)抱閘停車階段圖6.3提升系統(tǒng)提升速度和力學(xué)圖根據(jù)以上各階段的提升力，提升時(shí)間，提升距離，繪制提升速度圖和力圖，(1)靜防滑：雙容器提升貨載，采用等重尾繩系統(tǒng)，故以一側(cè)提升貨載，另一側(cè)下放空容器最為不利，最容易產(chǎn)生滑動(dòng)點(diǎn)為等尾繩提升過程的任意點(diǎn)。(2)動(dòng)防滑：雙容器提升時(shí)，以提升重物，下放空容器時(shí)加速階段，且導(dǎo)向輪側(cè)位于下放時(shí)，對(duì)防滑不利，最容易產(chǎn)生滑動(dòng)的點(diǎn)為最大加速階段的任意工作制度：330d/a井筒深度：560m軌道中心距：1900mm軌距：900mm大件：放頂煤液壓支架(28t整體運(yùn)輸，特制平板車，質(zhì)量2.93t);連續(xù)采煤機(jī)成套設(shè)備不可拆最重件——連續(xù)采煤機(jī)主機(jī)底盤質(zhì)量32.8t(特制重型33t平板車，自重5.49t)。=(1600000×1.15×1.2×106.86.5.3鋼絲繩的選擇根據(jù)罐籠規(guī)格選用繩6×37股(