淮南潘三礦180萬(wàn)噸井型的設(shè)計(jì)含全套CAD圖紙安全工程畢業(yè)論文

1、一、礦區(qū)概況及礦區(qū)地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概況位置：冀3井位于石洞北部，距東山約32公里，位于豐臺(tái)縣城北部，距東山15公里。行政區(qū)劃由集貿(mào)區(qū)管轄。設(shè)、賀鎮(zhèn)四個(gè)鄉(xiāng)。地形：礦區(qū)位于淮河沖積平原環(huán)抱的淮安礦區(qū)。地勢(shì)平坦，地勢(shì)+20.0+23.0米，一般+21.0米，地勢(shì)西北高，東南低，坡度約1/10,000。住宅區(qū)分布：礦山住宅區(qū)位于工業(yè)廣場(chǎng)南側(cè)，與工業(yè)廣場(chǎng)緊密相連。住宅區(qū)地勢(shì)較高，自然海拔約22.0米，一般不受內(nèi)澇威脅。礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和供電：該區(qū)土壤大部分為黃土和白漿土，貧瘠。農(nóng)業(yè)以小麥、水稻、馬鈴薯和少量大豆、玉米、高粱等為主。種植習(xí)慣多為二年三熟制。礦井供電：35KV共光變從陸基變送出兩條架空線3

2、457和3459，分別為3.2KM和3.52KM；空閑的。第一變電站輸出的3413線路經(jīng)過(guò)天機(jī)機(jī)械廠后進(jìn)入共光變電站。線路全長(zhǎng)7KM，型號(hào)為L(zhǎng)GJ-120。 3413線路正常，熱備。礦井安防電源工廣變電站分別將3422線5.96KM送至西風(fēng)涇變電站，3423線3.74KM送至東風(fēng)涇變電站。井變電所斷開(kāi)，形成東、西風(fēng)井變電所分開(kāi)運(yùn)行。 3422、3423、3424線為L(zhǎng)GJ-70，東、西風(fēng)井變電站構(gòu)成礦井35KV供電網(wǎng)絡(luò)。離礦山最近的電源是發(fā)電廠。本礦供電取自220kv變電站，故引出兩條35kv線路，提供雙回供電。交通：礦區(qū)鐵路專用線與福淮線、專線相接。東南可延伸至滬杭、皖贛線，西至京九線車(chē)站約

3、90公里。 .水運(yùn)從淮河入長(zhǎng)江，在淮河上建有自營(yíng)碼頭，專門(mén)從事煤炭的水運(yùn)。煤炭主要銷往淮威、漯河電廠和江浙地區(qū)附：3號(hào)礦交通位置圖（圖1.1）圖 1.11.1.2 礦區(qū)氣候條件淮河流域地處我國(guó)南北過(guò)渡帶，屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)。本區(qū)屬寒溫帶濕潤(rùn)氣候，季節(jié)性明顯。年平均氣溫15.2-15.3C 。其間，極端最高溫度為 41.4C 。 （1959年8月24日），極端最低氣溫-21.7C（1969年1月31日），夏季高溫（7月），平均氣溫28-28.4C，冬季低溫（1月），平均氣溫大約 1.2C。風(fēng)向一般春夏為東南偏東，冬季為東北、西北。風(fēng)速一般為24級(jí)，最大風(fēng)速89級(jí)，平均風(fēng)速3.18m/s，最

4、大風(fēng)速20m/s。降雨時(shí)空分布不均。據(jù)煤礦編制的礦區(qū)環(huán)境水利與開(kāi)發(fā)影響分析研究報(bào)告顯示，泥盆地年平均降雨量為873mm，最大降雨量為1556mm，最小降雨量為413mm，降雨量分布不均。全部。同年7-8月的降雨量約占全年的40%。根據(jù)礦區(qū)資料，最大降雨量462.1mm（1991年6月），最大日降雨量218.7mm（1991年6月14日），最大小時(shí)降雨量77.5mm，年蒸發(fā)量14001600mm .初霜為10月中下旬，終霜為4月上中旬，霜期91174天，最長(zhǎng)連續(xù)13天。第一場(chǎng)雪在11月上旬至中旬，最后一場(chǎng)雪在2月至3月，降雪期54至127天，最長(zhǎng)連續(xù)降雪6天，最大日積雪深度160mm。凍結(jié)從十二

5、月開(kāi)始，二月結(jié)束。最大冷凍深度為30厘米，一般為715厘米，消融期為128天。1.1.3 礦區(qū)水文淮河是我國(guó)五大水系之一。煤田位于淮河中游兩側(cè)。冀鼎冀礦區(qū)位于泥河及淮河左岸的子流域內(nèi)。泥河發(fā)源于豐臺(tái)縣米集，由西北向東南流經(jīng)定集。 、3、1、24口井，從燕家溝進(jìn)入淮河，全長(zhǎng)60公里，開(kāi)挖茨淮新河后，流域面積縮小至606平方公里?；春訌牡V場(chǎng)以南10公里處穿過(guò)?；春涌偹桓叱?17.0m，歷史最高洪水位：豐臺(tái)縣峽山口+25.36m（1954年）；嘴子是 +25.43m (1954)。最大流量為10800m 3 /s。你和倪河不能通航。它們從西北向東南流過(guò)雷場(chǎng)的中部。雨季時(shí)，當(dāng)淮河水位高于泥河水位時(shí)，

6、兩岸低洼地帶易形成內(nèi)澇，內(nèi)澇時(shí)間往往較長(zhǎng)。作為 100 天。上圖，據(jù)1951年至1984年統(tǒng)計(jì)，洪水位連續(xù)8年超過(guò)+20.0m，1991年7月9日13:00泥河（楊閘）最高洪水位達(dá)到21.87m，至1991年7月10日C 8：00為21.94m，最高水位：1991年7月7日9：00為22.44m。在礦場(chǎng)西南部，還有一條嘉河西干渠，是一條人工河流。農(nóng)田灌溉。河寬17-60米，由西北流向東南。農(nóng)業(yè)和住宅用水的水源和水質(zhì)：礦山和居民的供水水源為上第四系含水層。上層第四紀(jì)含水層下部50-60米厚為供水水源。水源井提供水深約100m。三座礦山共有水源井11口，其中工業(yè)用地5個(gè)，生活區(qū)4個(gè)，東風(fēng)井2口。水

7、質(zhì)為HCO 3 - Na和HCO 3 - CaMgNa型，鹽度0.2280.437g/L，總硬度12.1218.49Ha，pH值7.78.0，氟含量0.10.8 mg /L。主要水文地質(zhì)參數(shù)：?jiǎn)挝贿M(jìn)水量為3.5893.077L/Sm；導(dǎo)流系數(shù)為648.75598.38m 2 /d，滲透系數(shù)為9.10511.437m 2 /d，蓄水系數(shù)為(6.63.8)10 - 4 ，過(guò)流系數(shù)為(4.335.54)10 -4 。三礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)、生活、消防用水量為：14350m 3 /d，其中工業(yè)場(chǎng)地用水量為6100m 3 /d，東風(fēng)井用水量為2050m 3 /d ，西風(fēng)井耗水量1700m 3 /d，住宅小區(qū)耗水量

8、4500m 3 /d。水質(zhì)分析表（表 1.1）項(xiàng)目單元樣品編號(hào)123456789雜菌總數(shù)個(gè)/毫升2003080016001201010040-大腸菌群個(gè)/毫升2380230238023802309950 60歲一級(jí)爬坡階段使用壽命T1=9657.118/(180 1.35)=39.7430年即礦山開(kāi)采使用壽命和一級(jí)使用壽命均符合法規(guī)要求。注：之所以確定井型是為了考慮儲(chǔ)備因素，因?yàn)榈V山的每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有一定的儲(chǔ)備能力。礦山達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)量迅速增加，當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件發(fā)生變化，使儲(chǔ)量減少。一些礦山有技術(shù)原因。為了保證合適的使用壽命，在確定井型時(shí)必須考慮儲(chǔ)備系數(shù)。2.2 艾達(dá)發(fā)展2.2.1 礦山開(kāi)發(fā)的基本問(wèn)題

9、1艾達(dá)的發(fā)展規(guī)劃本京開(kāi)發(fā)方式的選擇主要考慮以下因素：1）該礦區(qū)煤層埋藏較深，煤層可采線-480m，最深點(diǎn)-800m。表土層厚度較大，第四紀(jì)表土層厚度為186.54483.55米，平均厚度為300米。2）礦山地表平坦，多為農(nóng)田，由東北向西南逐漸減少，平均海拔+ 21.2m 。3）泥河發(fā)源于豐臺(tái)縣米集。由西北向東南經(jīng)過(guò)丁集、三、1、2、4井田，從燕家溝進(jìn)入淮河，全長(zhǎng)60公里。開(kāi)挖慈懷新河。后來(lái)流域面積縮小到606平方公里。礦場(chǎng)西南還有嘉和西干渠，是農(nóng)田灌溉的人工河流。河寬17-60米，由西北流向東南。這是一條季節(jié)性河流。4）礦山設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180萬(wàn)噸/年，礦山采用的生產(chǎn)技術(shù)及配套設(shè)備較為先進(jìn)。確定

10、井眼形狀和位置井眼形態(tài)的確定由于該地區(qū)表層土壤較厚，因此在巨大的松散沉積層下開(kāi)采。主要含水層有新生代第四系砂孔隙含水層、煤系砂巖裂隙含水層和石灰?guī)r巖溶裂隙含水層。因此，井筒采用凍結(jié)法施工。根據(jù)礦山提升需要、礦山地質(zhì)條件和煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，在礦場(chǎng)中下部設(shè)置一主一副井筒。主軸用于提升煤炭，副軸用于輸送人員、物料、矸石和通風(fēng)。該礦為煤與瓦斯突出礦井。雷場(chǎng)長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，平均5.9km。因此，采用雙翼對(duì)角抽風(fēng)通風(fēng)。返回任務(wù)。確定井筒位置確定井筒位置的原則：（1）有利于地下停車(chē)場(chǎng)和主要交通小巷的布局，石門(mén)建設(shè)量盡量少；（2）首采區(qū)靠近井筒布置有利于富煤階段，首采區(qū)盡量少遷或不遷村；（3）礦區(qū)兩翼儲(chǔ)量基本平

11、衡；（四）工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，具有良好的工程地質(zhì)條件，避開(kāi)高山、低洼和采空區(qū)，不受懸崖、滑坡、洪水的威脅；（五）工業(yè)用地應(yīng)少占耕地，少壓煤；（6）水源、供電較為先進(jìn)，礦山鐵路專線較短，道路布局合理。由于本設(shè)計(jì)礦區(qū)表土層厚（186.54483.55m）及流沙層，煤層埋藏較深。本次設(shè)計(jì)主副井確定中，主副井位于古地形隆起處，靠近儲(chǔ)量中心，表土層較?。s210m）。具有建設(shè)周期短、投資少的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)上述原則，工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)布置在礦場(chǎng)儲(chǔ)量中心，大致在礦場(chǎng)中心，傾斜度稍低，主副井均設(shè)在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。風(fēng)井井口位置應(yīng)在滿足通風(fēng)條件的前提下選擇，與提升井的穿透位置最短，并采用各種煤柱，以減少保護(hù)煤柱的損失。該礦邊

12、煤柱40m，采用斜抽采風(fēng)，邊煤柱上設(shè)置風(fēng)井，減少煤柱損失。.3 開(kāi)采等級(jí)的確定本次設(shè)計(jì)礦井西側(cè)煤層標(biāo)高約-400m，有80m防水煤柱，開(kāi)采上限約-480m。煤層埋藏最深800m ，垂直高度約320m 。根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，緩傾斜和傾斜煤層的平臺(tái)垂直高度為150-250m 。根據(jù)所設(shè)計(jì)礦山的實(shí)際情況，確定礦山的開(kāi)采等級(jí)，可以考慮分為一級(jí)或二級(jí)。等級(jí)。4、交通小巷及地下停車(chē)場(chǎng)布局1）交通小巷布局由于該礦區(qū)煤層埋深，巖爆大，可采煤層設(shè)計(jì)厚度為4.0 m，因此主干道布置在-650 m水平的砂巖中。優(yōu)點(diǎn)是巷道養(yǎng)護(hù)條件好，養(yǎng)護(hù)成本低，巷道施工條件可以根據(jù)需要保持一定的方向和坡度；不留保護(hù)煤柱，減少煤柱損

13、失，方便設(shè)置煤倉(cāng)。2）地下停車(chē)場(chǎng)的布置由于地下堆場(chǎng)一般服務(wù)于整個(gè)礦山，使用壽命較長(zhǎng)，因此應(yīng)布置在較硬的巖層中。該礦的布置位置可選擇在煤層頂板或煤層底板。煤層頂板為中硬砂泥巖，底板為硬砂巖。與前者相比，后者的維護(hù)成本較低，但基建成本相對(duì)較高，地下車(chē)場(chǎng)的位置應(yīng)適合礦山的開(kāi)發(fā)方式。經(jīng)濟(jì)比較以選擇最佳方案。舞臺(tái)主要參數(shù)（表2.4）分割級(jí)數(shù)舞臺(tái)斜長(zhǎng)水平垂直高度/m水平實(shí)際煤產(chǎn)量/萬(wàn)噸服務(wù)年限/個(gè)工作面長(zhǎng)度/米1181532015946.9696 5.6 22 0 0296485117015 09657.1 18 _6289.851 _ _39.74 _ _ _ _25.88 _ _2 0 02 0 05

14、程序?qū)Ρ?) 節(jié)目說(shuō)明：由于該礦表土層較厚（186.54483.55m）且含有流沙層，煤層埋藏較深，不適合斜井開(kāi)發(fā)。因此，本次飯?zhí)镌诩夹g(shù)上可行的發(fā)展規(guī)劃有以下三種。如圖2.4所示。一個(gè)bC圖2.4 三種技術(shù)上可行的發(fā)展方案(1)豎井為單層，水平高度-650m ，上下山進(jìn)行開(kāi)采。豎井有兩層，暗斜井延伸。第一層高度為-650m ，第二層高度為-800m。(3)豎井有兩層，直接延伸。第一層高度為-650m ，第二層高度為-800m。2）開(kāi)發(fā)方案的技術(shù)比較：2.5顯示了對(duì)上述三種方案成本的粗略估計(jì)。表2.5每個(gè)項(xiàng)目的粗略估計(jì)成本表程序項(xiàng)目方案2方案 3基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用（萬(wàn)元）豎井開(kāi)挖2*671*3000*

15、 10 = 402.6豎井開(kāi)挖2*1 5 0*3000*10 = 90暗斜井開(kāi)挖1 200 *1 0 50*10 = 126.0石門(mén)1200 *800*10 = 96地下停車(chē)場(chǎng)4 000*900*10 = 360地下停車(chē)場(chǎng)4 000*900*10 = 360斜井裝卸場(chǎng)(300+500) *900*10 =72.00小計(jì)（萬(wàn)元）960.6546生產(chǎn)成本(萬(wàn)元)暗斜井升降機(jī)1.2* 9657.118 * 1.2 *0.48= 6675.0豎井提升機(jī)1.2* 15946.969 * 0.85 *0.8 2= 13338.04豎井提升機(jī)1.2* 9657.118 * 0.67*1.02 = 7683.

16、2石門(mén)交通1.2* 6289.851 * 1.2 * 0.381 = 3450.9排水（斜井）320 *24*365*3 9.74 *(0.063+0.127)*10 = 2116.6豎井排水320 *24*365*0.1525*10 * 25.88 = 1106.3小計(jì)（萬(wàn)元）16474.817895.24小計(jì)（萬(wàn)元）17435.418441.24百分比10 1 . 8 %10 7.6 %程序項(xiàng)目計(jì)劃一基礎(chǔ)設(shè)施成本(萬(wàn)元)豎井開(kāi)挖2*671*3000* 10 = 402.6石門(mén)_1800*800* 10 = 144地下停車(chē)場(chǎng)4 000*900*10 = 360小計(jì)（萬(wàn)元）906.6生產(chǎn)成本(

17、萬(wàn)元)豎井提升機(jī)1.2* 9657.118 * 0.67 *0.85= 6599.67石門(mén)交通1.2* 9657.118 * 1.8 * 0.38 = 7926.56豎井排水320 *24*365*0.1525*10 * 39.74= 1698.84小計(jì)（萬(wàn)元）16225.07合計(jì)（萬(wàn)元）17131.67百分比100%接表 2.5 每個(gè)項(xiàng)目的粗略估計(jì)成本表：粗略比較，方案一成本小，初期工程量小，建設(shè)時(shí)間短，有利于早期投產(chǎn)。因此，考慮選項(xiàng) 1 。第二個(gè)方案和第三個(gè)方案的區(qū)別在于第二層是暗斜井的延伸還是垂直井的延伸。兩種方案的生產(chǎn)系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單可靠。與兩種方案相比，方案2需要開(kāi)更多的斜井（2*12

18、00）和暗斜井的上下碼，相應(yīng)增加了暗斜井的吊排水成本；方案3需要多開(kāi)立豎井（2*150） 、石門(mén)舞臺(tái)和豎井底車(chē)場(chǎng)，相應(yīng)增加豎井和石門(mén)的運(yùn)輸，以及吊排水費(fèi)用。粗略估計(jì)，這兩種方案的成本相差不大。考慮到方案三的吊排水工作量少，上下車(chē)更方便，暗斜井上下段的石閘運(yùn)輸費(fèi)用不計(jì)入方案二。在通風(fēng)方面，比方案二要好，所以決定采用方案三。其余方案1和3在技術(shù)上是可行的，需要對(duì)兩者進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，以確定其優(yōu)缺點(diǎn)。3) 方案 1 和 3 的經(jīng)濟(jì)比較方案一和方案三不同的井建設(shè)項(xiàng)目、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目、基建費(fèi)用、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用、經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果見(jiàn)下表（表2.6） 。表2.6建井?dāng)?shù)量項(xiàng)目選項(xiàng)一第三個(gè)解決方案早期主軸軸/m67

19、1 +20671 +20輔助軸/m671 + 5671 + 5地下停車(chē)場(chǎng)/平方米4 0004 000運(yùn)輸巷/米27 0027 00主石門(mén)18001800晚的主軸軸/m1 5 0 +20輔助軸/m1 5 0 +5地下停車(chē)場(chǎng)/平方米4 000石門(mén)1800運(yùn)輸巷/米2700表2.7生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量項(xiàng)目選項(xiàng)一項(xiàng)目第三個(gè)解決方案交通運(yùn)輸/ 10,000 t.Km工作量運(yùn)輸升降機(jī)工作量礦區(qū)上坡運(yùn)輸一節(jié)2* 1.2* 767.28*5 * 0.2 = 1841.47一節(jié)2* 1.2* 767.28*5 * 0.2 = 1841.47兩段2* 1.2* 767.28*4 * 0.2 = 1473.17兩段2*

20、1.2* 767.28*4 * 0.2 = 1473.17三段式2* 1.2* 767.28*3 * 0.2 = 1104.88三段式2* 1.2* 767.28*3 * 0.2 = 1104.88四段2* 1.2* 767.28*2 * 0.2 = 736.59四段2* 1.2* 767.28*2 * 0.2 = 736.59五段2* 1.2* 767.28*1 * 0.2 = 368.29五段2* 1.2* 767.28*1 * 0.2 = 368.29胡同和石門(mén)交通一級(jí)_1.2 * 9657.118 * 2.7 = 31289.061.2 * 9657.118 * 2.7 = 31289

21、.06二級(jí)1.2* 6289.851 * 2.7 = 20379.12豎井提升機(jī)1.2 * 9657.118 * 0.671 = 7775.911.2* 6289.851 * 0.821 = 6196.76流走一級(jí)320*24*365*39.74* 10 = 11139.91320*24*365*39.74* 10 = 11139.91二級(jí)_320*24*365*28.55* 10 = 8003.14維護(hù)礦區(qū)上坡成本一級(jí)1.2*2*5*2*888.65*39.74* 10 = 84.751.2*2*5*2*888.65*39.74* 10 = 84.75二級(jí)_1.2*2*3*579.55*28

22、.88* 10 = 10.8表2.8基礎(chǔ)設(shè)施成本表項(xiàng)目建議書(shū)選項(xiàng)一第三個(gè)解決方案工程量/m單價(jià)/元 m成本/萬(wàn)元工程量/m單價(jià)/元 m成本/萬(wàn)元早期的預(yù)計(jì)主軸井筒6919959.3688.196919959.3688.19輔助軸井筒67612559.2849.0067 612559.2849.00主石門(mén)180011483.62067.05180011483.62067.05地下停車(chē)場(chǎng)4 0001809.2723.684 0001809.2723.68運(yùn)輸胡同27 001809.2488.4827 001809.2488.48小計(jì)4816.44816.4背部預(yù)計(jì)主軸井筒1 7 09103.415

23、4.76輔助軸井筒1 5511483.6178.00地下停車(chē)場(chǎng)4 0001809.2723.68石門(mén)1 8001809.2325.66運(yùn)輸胡同27001809.2488.48小計(jì)1870.58全部的4816.48557.56表2.9生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用程序項(xiàng)目選項(xiàng)一第三個(gè)解決方案礦區(qū)交通工程量/m單價(jià)/萬(wàn)米成本/萬(wàn)元工程量/m單價(jià)/萬(wàn)米成本/萬(wàn)元一節(jié)1841.470.508935.471841.470.508 _935.47兩段1473.170.652960.501473.170.652 _960.50三段式1104.880.759 _838.601104.880.759 _838.60四段736.5

24、90.832 _612.84736.590.832 _612.84五段368.290.867 _319.31368.290.867 _319.31小計(jì)3666.723666.72胡同和石頭門(mén)運(yùn)輸一級(jí)31289.060.39212265.3131289.060.39212265.31二級(jí)6196.760.3922429.13小計(jì)12265.3114694.44流走一級(jí)11139.910.0839934.6411139.910.0839934.64二級(jí)8003.140.15251220.48小計(jì)934.642155.12上坡維護(hù)費(fèi)用一級(jí)84.75352966.2584.75352966.25二級(jí)1

25、0.835378全部的19832.9223860.53表2.10費(fèi)用匯總程序項(xiàng)目選項(xiàng)一第三個(gè)解決方案成本/萬(wàn)元百分比成本/萬(wàn)元百分比初期建井費(fèi)用4816.4100%4816.4100%基礎(chǔ)設(shè)施工程費(fèi)8557.56生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用19832.92100%23860.53120.3 %總消耗24649.32100%37234.49151.1 %在上述經(jīng)濟(jì)比較過(guò)程中，需要注意以下幾點(diǎn)：1）在兩個(gè)方案的第一層，有兩個(gè)以上的礦區(qū)上坡，這些上坡開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)成本大致相等?？紤]到整個(gè)井場(chǎng)上山和下山礦區(qū)總開(kāi)發(fā)長(zhǎng)度基本相同，即兩種方案的第一個(gè)水平采區(qū)爬山總開(kāi)發(fā)成本大致相同，所以不包括在比較中。另外，礦區(qū)上、中、下部的車(chē)

26、廠數(shù)量存在差異，但基本造價(jià)差異很小，故不計(jì)入比較。2）主井、主巷、石門(mén)、上山帶的輔助運(yùn)輸費(fèi)占運(yùn)輸費(fèi)的20%。3）井筒、底場(chǎng)和回風(fēng)石閘門(mén)均布置在中硬或硬巖層中，維護(hù)費(fèi)用低于5元/m.a，因此對(duì)比中不比較維護(hù)費(fèi)用.綜上所述，通過(guò)方案比較，方案三的成本比方案一高出51.1 %，超過(guò)10%。因此方案一為最優(yōu)方案，即礦山設(shè)計(jì)采用主軸開(kāi)發(fā)方案，開(kāi)展單層上下開(kāi)采。 ，煤層設(shè)計(jì)分兩階段開(kāi)采：第一階段采用上坡開(kāi)采，從-480m到650m，階段斜長(zhǎng)964m；第二階段采用下坡開(kāi)采，從-650m到800m ，階段斜長(zhǎng)851m 。（附：礦山開(kāi)發(fā)規(guī)劃及剖面）2.2.2 礦山基礎(chǔ)隧道根據(jù)煤礦安全規(guī)定，巷道的暢通路段必須滿足

27、行人、交通、通風(fēng)、安全設(shè)施架設(shè)的需要，并滿足以下要求：1 主要運(yùn)輸車(chē)道和主要空中車(chē)道的凈高距軌面不得小于2米。2、礦區(qū)上下山的凈高不低于2米3 綜采工作面輸送巷道凈斷面不小于12m 2 ，回風(fēng)巷道凈斷面不小于10m 2 ，回風(fēng)巷道凈斷面不小于10m 2 。高品位一般開(kāi)采工作面不小于6m 2 。根據(jù)上述要求和礦山實(shí)際情況，選擇礦山主要巷道段。一個(gè)井筒從以上確定的開(kāi)發(fā)方案可以看出： - 650m水平主副井為直井，在雷場(chǎng)東西兩翼的保護(hù)煤柱各設(shè)置一口氣井。一般來(lái)說(shuō)，立軸的橫截面形狀有圓形和矩形，但圓形橫截面的立軸具有使用壽命長(zhǎng)、承壓性能好、通風(fēng)阻力小、維護(hù)成本低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。 ，輔助軸和空氣軸均采

28、用圓形截面。1) 主井由于礦山埋深大、井形大、使用壽命長(zhǎng)，應(yīng)采用抗地壓性好、施工方便的圓形斷面。同時(shí)，主軸主要用于起煤，因此井筒凈直徑為5.6m，一對(duì)20t底部卸料箕，負(fù)責(zé)全礦的起煤。采用球扁鋼絲組合槽槽，槽槽截面為800200mm 2 ；槽鋼槽鋼采用槽鋼256復(fù)合梁，用樹(shù)脂螺栓與井筒固定，井筒裝有通訊電纜。主井筒剖面如下圖所示（圖 2.5）。圖 2.52) 輔助井副井為圓形斷面豎井，井深676m ，凈徑7.2m，凈截面積40.7m2 。配備一對(duì)1.5t雙層四車(chē)加寬籠，用于提升礦井人員、設(shè)備、物料和提升矸石，兼作進(jìn)氣井，罐梁采用326工字梁，支撐梁為16號(hào)工字鋼，球扁鋼組合槽鋼，截面為1802

29、00mm 2 ，槽梁與井壁采用樹(shù)脂螺栓固定，井內(nèi)設(shè)有金屬梯作為安全出口。罐梁與梯子的距離為4m。排水管沿梯梁同時(shí)敷設(shè)兩根，備用排水管一根，氣壓管一根，灑水管一根，電源、通訊電纜一根。輔助井筒剖面如下圖所示（圖2.6）圖 2.6 輔助井筒剖面3) 空氣軸設(shè)計(jì)西風(fēng)井井深506 m ，凈直徑6.0 m，凈截面積28.3 m 2 。采用混凝土支撐。豎井壁厚為 400 毫米。 35 0KW 兩臺(tái)。井筒設(shè)有金屬梯室作為另一個(gè)安全出口。梯梁為18b、14b槽梁，用樹(shù)脂螺栓與豎井壁固定。井筒上設(shè)有注漿管和供水管。梯子之間的距離為5m。豎井承受全礦回風(fēng)?？諝饩财拭鎴D（圖2.7）和井筒特征表（表2.11）如下

30、：圖2.7 三礦風(fēng)井剖面圖井筒結(jié)構(gòu)和厚度：主軸、副軸、空氣軸的結(jié)構(gòu)及厚度見(jiàn)表2.11。表土豎井墻為雙層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基巖段為混凝土豎井墻；表層土采用凍結(jié)法施工，基巖段采用普通法施工。表 2.11主井、副井、南風(fēng)井井筒參數(shù)井筒名稱井筒深度 (m)凈直徑（毫米）凈截面（m 2 ）驅(qū)動(dòng)部分 (m 2 )井壁厚度（mm）井筒支撐主井691560024.644.833.7400-900鋼筋混凝土副井676720040.777.854.8500-1300鋼筋混凝土西風(fēng)井506600028.357.437.9400-1200具體的二景地車(chē)廠一、停車(chē)場(chǎng)形式地下堆場(chǎng)是連接主提升豎井和地下主要運(yùn)輸隧道的一組隧道

31、和艙室的總稱。它連接豎井提升和地下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 、供電、起重人員等工作服務(wù)，是地下交通的總樞紐。地下停車(chē)場(chǎng)的設(shè)計(jì)選型原則(1)必須有一定的過(guò)剩產(chǎn)能，一般大于礦山設(shè)計(jì)產(chǎn)能的30%；（2）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮礦山增產(chǎn)的可能性；(3)盡可能提高機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車(chē)作業(yè)，提高通過(guò)能力。從地下停車(chē)場(chǎng)礦車(chē)的運(yùn)行特點(diǎn)來(lái)看，地下停車(chē)場(chǎng)有環(huán)形和返回式兩種。該礦設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為180萬(wàn)噸/年。巷道運(yùn)輸采用電力機(jī)車(chē)形式，將煤炭直接運(yùn)入井底煤倉(cāng)，再運(yùn)至主井。由于主副軸距離主巷道較近，因此選擇折返式平車(chē)場(chǎng)。圖 2.8顯示了地下堆場(chǎng)的線路布置、分流法布置和分室布置。圖 2.8 底場(chǎng)及調(diào)車(chē)方法三大主干道主要開(kāi)發(fā)巷道布置在底板砂巖

32、中。由于使用壽命長(zhǎng)，為便于維修，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況，其截面采用半圓拱型，采用螺栓、噴漿支護(hù)。1.-650m交通胡同主干道橫斷面見(jiàn)圖（圖2.9）。半圓拱斷面，凈斷面面積15.43m 2 ，設(shè)計(jì)開(kāi)挖斷面17.74m 2 ，巷道鋪設(shè)雙軌，軌距600mm，雙軌中心距1600mm，巷道壁鋪設(shè)電纜及各種管線。噴射混凝土支架，厚度 100 毫米。圖 2.9 運(yùn)輸?shù)缆菲拭鎴D2 礦區(qū)石門(mén)隧道剖面如下圖所示（圖 2.10）。半圓拱段，凈斷面面積15.43 m 2 ，開(kāi)挖段17.74 m 2 ，巷道鋪設(shè)單軌、錨桿和噴漿支護(hù)。圖 2.10 礦區(qū)石門(mén)剖面圖3回風(fēng)隧道道路斷面如下圖所示（圖 2.11）。該巷道承載全礦回風(fēng)

33、。半圓拱斷面，凈斷面面積15.43 m 2 ，開(kāi)挖斷面17.7 m 2 ，錨噴支護(hù)。圖 2.11 回風(fēng)通道剖面圖主要開(kāi)發(fā)巷道的橫截面尺寸根據(jù)運(yùn)輸設(shè)備的外形尺寸和規(guī)程中的安全凈空要求確定，風(fēng)速按通風(fēng)要求校核。上述道路的通風(fēng)檢查見(jiàn)第四章。2.2.3 主巷運(yùn)輸設(shè)備的選擇與折扣由于該礦為高瓦斯礦，設(shè)計(jì)煤層為突出煤層，本設(shè)計(jì)主干道運(yùn)輸方式采用電瓶電力機(jī)車(chē)運(yùn)輸。參考礦山工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，電池電力機(jī)車(chē)型號(hào)選為：XK-6/110-1A，供電電壓110伏，膠量8噸。礦車(chē)采用5噸底卸礦車(chē)，規(guī)格為：MDDCC5.5-6型，質(zhì)量3328Kg，長(zhǎng)5482mm，寬1360mm，高1600mm。2.2.4 礦井提升1）主軸提升

34、方式主軸由絞車(chē)吊起，吊裝容器為一對(duì)20噸底卸料箕。規(guī)格如下：跳過(guò)模型標(biāo)稱載煤量（噸）有效容積（m ）最大經(jīng)濟(jì)載荷（KN）尾繩懸掛裝置最大內(nèi)容載荷（KN）最大起升高度（米）JLY20/126A2021.07002508002）輔助軸提升方式副井采用絞車(chē)吊裝，多繩塔架布置雙集裝箱吊裝系統(tǒng)。根據(jù)礦車(chē)型號(hào)，決定選用GDG1.5/6/2/4k多繩籠。其相關(guān)參數(shù)： Q Z =11910kg，乘客 運(yùn)輸物料時(shí)，只使用底層（2輛1.5t礦車(chē)）。3、采煤方式及礦區(qū)巷道布置礦區(qū)，由于該區(qū)儲(chǔ)量可靠，煤層賦存條件有利于早期生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)體系也較早形成。本章的設(shè)計(jì)就是針對(duì)這一領(lǐng)域的。3.1 煤層地質(zhì)特征1）13-1煤的煤層

35、特征煤層埋藏條件：該礦區(qū)主要地質(zhì)特征為表土層厚，煤層埋藏深，煤系地層覆蓋厚度為186.54483.55m的新第四紀(jì)地層。礦區(qū)為大致由北向東南向西南傾斜的單斜構(gòu)造，發(fā)育明顯的次生向斜構(gòu)造，淺層斷層構(gòu)造也相當(dāng)發(fā)育，并有火成巖侵入，產(chǎn)生地層。大的變化。煤礦東翼淺層煤層傾角一般為5 。 30 。 ，局部斷層牽引力可達(dá)30 。 50 。 , 甚至高達(dá) 80 .以上。礦井西翼淺部?jī)A角為5 。 15 。 , 整個(gè)礦深的傾角逐漸減慢到 6 .關(guān)于。 13-1煤層穩(wěn)定，厚度0.94-6.83m ，平均4.0m 。礦場(chǎng)東翼采區(qū)較厚，平均4.2m，西翼稍薄，平均4.0m ，為全區(qū)可采煤層。構(gòu)造簡(jiǎn)單，一般有12層矸石

36、，位于煤層頂部或底部，巖性為碳質(zhì)泥巖和泥巖。煤層頂板為泥巖和粉砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖和泥巖。13-1 煤層主要特征（表3.1）縫名可恢復(fù)指數(shù)厚度傾角煤層結(jié)構(gòu)年級(jí)硬度（鉑硬度）測(cè)試重量最小值最大值/平均值13-1 煤炭0.990.94至6.83 /4.05 15簡(jiǎn)單復(fù)雜氣煤1/3煉焦煤1.31.71.392）礦區(qū)水文地質(zhì)特征（1）含水層特征：本區(qū)主要含水層為新生代第四紀(jì)砂巖孔隙含水層、煤系砂巖裂隙含水層和石灰?guī)r巖溶裂隙含水層。第四系厚度變化較大，總厚度為186.54m483.55m，由東南向西北遞增。由上、中、下含水組和保水組組成。自然條件下，深部自流承壓水向地表潛水型轉(zhuǎn)變，以緩慢層流的形式由西北

37、向東南流動(dòng)，流速緩慢，近乎停滯。二疊系砂巖裂隙含水層 二疊系砂巖層數(shù)較多，分布于煤層、泥巖、砂質(zhì)泥巖之間。弱，以靜態(tài)儲(chǔ)備為主。石炭系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組厚約122米，含有1213層石灰?guī)r。石灰?guī)r平均厚度57.67m，占組厚的47%。地層灰?guī)r為非均質(zhì)弱含水層，以靜態(tài)儲(chǔ)量為主。奧地利系列石灰?guī)r巖溶裂隙含水層以厚層白云質(zhì)灰?guī)r為主，夾有泥質(zhì)灰?guī)r和角礫灰?guī)r。根據(jù)地質(zhì)鉆探資料，估算該區(qū)最大進(jìn)水量為30m 3 /h，正常進(jìn)水量為10m 3 /h。（2）防水煤柱：西一礦區(qū)會(huì)峰石門(mén)附近開(kāi)采的上限標(biāo)高為-471 -479m ，回風(fēng)高度為-480m。為防止第四系下層含水層對(duì)礦山安全開(kāi)采的影響，需要防水煤柱，因此暫

38、設(shè)垂直高度80米的防水煤柱，具體開(kāi)采視具體情況而定。情況。(3)煤層的爆炸性和自燃的危險(xiǎn)性：13-1煤層的自然傾向是容易自燃非常容易自燃，自燃自燃期一般為36個(gè)月。 13-1 煤層具有爆炸性。3.2 礦區(qū)巷道布局及生產(chǎn)系統(tǒng)1）確定礦區(qū)走向長(zhǎng)度、斜向長(zhǎng)度和斷面數(shù)量在本次設(shè)計(jì)中，整個(gè)礦山被劃分為四個(gè)礦區(qū)。礦山開(kāi)發(fā)采用豎井-集中運(yùn)輸巷道-分區(qū)石門(mén)開(kāi)發(fā)的方式。每個(gè)礦區(qū)在兩個(gè)翼上開(kāi)采，一個(gè)礦區(qū)的翼長(zhǎng)約1500米。第一礦區(qū)每段長(zhǎng)約200米，在-650級(jí)以上分為6段。2 ）確定礦區(qū)巷道的聯(lián)系方式由于全礦采用雙翼斜抽通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。根據(jù)礦山開(kāi)發(fā)布局，整個(gè)礦區(qū)分為四個(gè)礦區(qū)。礦區(qū)上山方式有運(yùn)輸上山、軌道

39、上山、回風(fēng)上山三種方式。運(yùn)輸上坡與分段運(yùn)輸車(chē)道相連，軌道上坡與分段軌道車(chē)道相連，回風(fēng)上坡通過(guò)斜車(chē)道與分段軌道車(chē)道相連。一采區(qū)位于井筒西側(cè)，走向長(zhǎng)約3000m，傾角1815m 。3）確定礦區(qū)停車(chē)場(chǎng)形式礦區(qū)上部停車(chē)場(chǎng)是礦區(qū)上部與回風(fēng)級(jí)道路或階段回風(fēng)道路之間的一組連通巷道和巷道。它是礦區(qū)巷道布置系統(tǒng)的重要組成部分，其主要功能是在礦區(qū)運(yùn)輸方式發(fā)生變化或過(guò)度的區(qū)域內(nèi)完成工作。本次設(shè)計(jì)中，礦區(qū)上院采用平院。其布局如下（圖 3.1）：圖 3.1 礦區(qū)上部停車(chē)場(chǎng)示意圖礦區(qū)下堆場(chǎng)形式：本設(shè)計(jì)礦區(qū)下堆場(chǎng)采用石門(mén)裝車(chē)式，具有工程體積小、調(diào)車(chē)方便、通行能力大、不影響巷道等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)輸。其布局如下（圖3.2）：（礦區(qū)石門(mén)

40、與上山軌道的連接情況如何？）圖 3.2 礦區(qū)下部停車(chē)場(chǎng)示意圖4）確定礦區(qū)主室布局、礦區(qū)煤倉(cāng)采用自由落體垂直煤倉(cāng)，凈徑5m，高20m。粗略估計(jì)的體積：V=*R 2 *h=3.14*2.5 2 *20=393m 3當(dāng)?shù)V區(qū)產(chǎn)能在60萬(wàn)噸/年以上時(shí)，礦區(qū)煤倉(cāng)容量為250-500噸。倉(cāng)體由螺栓和噴射混凝土支撐，煤倉(cāng)下部由鋼筋混凝土支撐。2.絞盤(pán)屋絞盤(pán)房設(shè)置在-480m的高度，回風(fēng)通過(guò)絞盤(pán)房的回風(fēng)管道與回風(fēng)通道相通。絞盤(pán)采用JKY2.5/2B液壓絞盤(pán)，電機(jī)采用JRQ-158-10南方電機(jī)。絞車(chē)房高度3500mm，截面設(shè)計(jì)為半圓拱錨桿和噴射混凝土支撐。3、礦區(qū)變電站變電站位于兩座上升山之間，呈“-”型布置，

41、位于礦區(qū)用電負(fù)荷中心，大致位于兩座上升山的中點(diǎn)，使電力之間的距離消費(fèi)點(diǎn)基本相等。變電站尺寸為12.5*3.6m 2 ，高度為3m，通道高度為2.4m，截面為半圓拱形，螺栓支撐。底板高出相鄰巷道200-300mm，并設(shè)置一定的流量梯度（3），防止礦井水進(jìn)入變電站。腔室兩端各有一個(gè)出風(fēng)口，分別與上山軌道和上山通風(fēng)行人相連。與通道的連接處應(yīng)設(shè)置向外打開(kāi)的兩用防火屏障門(mén)。5）確定煤層開(kāi)采順序，同時(shí)開(kāi)采的煤層和工作面數(shù)量西一礦區(qū)采用綜采，全層開(kāi)采13-1煤；礦區(qū)自上而下開(kāi)采，工作面采用長(zhǎng)壁后退采煤方式，設(shè)置道路與上坡相結(jié)合。根據(jù)原理，當(dāng)?shù)V井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，由綜采工作面保證。6）確定礦區(qū)的生產(chǎn)系統(tǒng)1.煤炭

42、運(yùn)輸系統(tǒng)工作面沿槽分段運(yùn)輸皮帶運(yùn)輸上山采煤區(qū)-650m水平運(yùn)輸石門(mén)底部煤倉(cāng)主軸地面。2、物料輸送和卸料系統(tǒng)地面輔助豎井底庫(kù)-650m運(yùn)輸石門(mén)礦區(qū)下庫(kù)軌道上坡上庫(kù)軌道平路分段軌道槽工作面3、通風(fēng)系統(tǒng)地面輔助井底庫(kù)-650m運(yùn)輸石門(mén)礦區(qū)下庫(kù)軌道上坡進(jìn)風(fēng)斜巷分段運(yùn)輸通道工作面分段軌道通道回風(fēng)上坡-480m回風(fēng)總巷西風(fēng)井地面。7）礦區(qū)巷道的開(kāi)挖方法和開(kāi)挖通風(fēng)方法為提高巷道養(yǎng)護(hù)，減少煤損，采用沿空巷道，采用分段跳采替代工作面。斷面水平巷道寬度為4m，整個(gè)礦區(qū)分為約16個(gè)斷面，斷面斜長(zhǎng)（工作面長(zhǎng)度）約200m。斷面掘進(jìn)過(guò)程中，通風(fēng)方式采用壓入式通風(fēng)。局部風(fēng)機(jī)及其附件安裝在距隧道入口10m處的進(jìn)風(fēng)側(cè)，新鮮空

43、氣通過(guò)風(fēng)道輸送至掌子面。風(fēng)沿著開(kāi)挖巷道排出。壓入式通風(fēng)如下圖所示（圖 3.3）：圖 3.3 壓入式通風(fēng)示意圖8）確定礦區(qū)的生產(chǎn)能力該礦區(qū)采用趨向長(zhǎng)壁后退的綜采方式。礦區(qū)該段工作面一般長(zhǎng)1500米左右，長(zhǎng)200米，厚4米，生產(chǎn)只使用一個(gè)工作面。1、產(chǎn)能計(jì)算A 0 =L*V 0 *m*r*C 0 3.1式中：L工作面長(zhǎng)度，mV 0工作面年進(jìn)給量， mm煤層厚度， mr煤容重，t/ m 3C 0 工作面恢復(fù)率。厚煤層需要 0.93A 0 =200*330*6*0.8*4.0*1.39*0.93=163.81萬(wàn)噸煤炭開(kāi)采按年產(chǎn)量的10%計(jì)算，礦區(qū)產(chǎn)能為：A= A 0 +10%* A 0 =163.81

44、+0.1*163.81=180.2萬(wàn)噸礦區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)能為180萬(wàn)噸/年，可滿足設(shè)計(jì)要求。3.3 煤炭開(kāi)采方式3.3.1 煤炭開(kāi)采過(guò)程1）如何確定采煤工藝該礦煤層賦存條件簡(jiǎn)單穩(wěn)定，地質(zhì)特征簡(jiǎn)單。參考附近礦山的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，遵循以下原則：一個(gè)。煤炭資源損失小，采用正規(guī)采煤方式；灣。安全工作條件好；C。盡量采用機(jī)械化采煤，實(shí)現(xiàn)工作面的高產(chǎn)高效；d。材料消耗少，生產(chǎn)成本低；e、方便生產(chǎn)管理。根據(jù)以上分析，結(jié)合礦山實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)確定選擇綜采，頂板管理采用全跨越法采煤工藝。2）確定工作面長(zhǎng)度確定工作面長(zhǎng)度的原則：1、工作面長(zhǎng)度應(yīng)與刮板輸送機(jī)長(zhǎng)度相適應(yīng)；2、有利于提高工作面的單產(chǎn)和效率。合理的工作面可為工作面

45、實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效提供有利條件。增加工作面長(zhǎng)度，一方面可以增加產(chǎn)量，提高效率；但另一方面，工作面長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，不易管理，容易導(dǎo)致事故增多，不利于高效率的穩(wěn)定。工作面長(zhǎng)度的確定：L = Q /S*H*C*R = 241.7 m 3.2式中：Q工作面日產(chǎn)量為180/330*11,000 tH煤層厚度4.0 mS工作面日進(jìn)長(zhǎng)度4.8 m綜采工作面恢復(fù)率為0.93R煤的容重 1.3 9 t/m綜上所述，設(shè)計(jì)工作面長(zhǎng)度為200 m。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，隨著生產(chǎn)管理水平的不斷提高，工作面長(zhǎng)度可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。3）確定工作面的推進(jìn)工作面推進(jìn)速度：A = L * V * M * R * C 3.3式中： A工作面日

46、產(chǎn)量，t；L工作面長(zhǎng)度200m ，V工作面推進(jìn)速度m/dM煤層厚度4.0 mR煤的容重 1.3 9 t/mC工作面恢復(fù)率0.93V = A /L *M*R*C *d= 18 0*10 /1.1*2 0 0* 4.0*0.93 *1.3 9 *330= 4.8米/天采煤機(jī)的切深為0.8m，則日進(jìn)給數(shù)為：N = V / 0.8 = 6即每天生產(chǎn)6刀，工作面實(shí)際年產(chǎn)煤量為A = 2 0 0*6*0.8* 4.0 * 0.93 * 1.39* 3 3 0= 163.81萬(wàn)噸考慮到在開(kāi)采的同時(shí)，有兩個(gè)煤掘進(jìn)機(jī)在開(kāi)挖，煤產(chǎn)量取工作面產(chǎn)量的10%。那么該礦的煤炭產(chǎn)量為：A = A * (1+10%) 3.4

47、式中： A煤礦總煤產(chǎn)量MtA工作面實(shí)際產(chǎn)煤量 MtA = 163.81 * (1 + 10%)= 180.2公噸180.2 Mt 18 0 Mt，可滿足礦山設(shè)計(jì)產(chǎn)能。日推力為：0.8 * 6 = 4.8m/d年進(jìn)度為：4.8 * 330 = 1584m運(yùn)行周期為有規(guī)律的循環(huán)運(yùn)行。生產(chǎn)班每班收到 2 把刀具，每天收到 6 把刀具。4）確定工作面的碎煤、裝煤和運(yùn)輸方式綜采工作面破煤采用雙滾筒采煤機(jī)機(jī)械破煤，裝煤采用柔性刮板輸送機(jī)，運(yùn)輸方式主要采用橋式機(jī)和收放式皮帶機(jī)。工作面切煤采用端斜式進(jìn)給，進(jìn)給方式如下圖（圖3.4）所示：2 2 1.雙滾筒采煤機(jī) 2.刮板輸送機(jī)1.雙滾筒采煤機(jī) 2.刮板輸送機(jī)a

48、起始 b斜切進(jìn)刀 c推移刮板輸送機(jī)d割三角煤 e開(kāi)始正常割煤圖3.4工作面斜切進(jìn)刀圖（d）（b）（c）（a）5）確定工作面支護(hù)方式及頂板管理采煤工作面采用支護(hù)液壓支架支撐，及時(shí)采用支護(hù)，即采煤機(jī)采煤后，先移動(dòng)支護(hù)，再推支護(hù)。由于工作面上下出口懸垂面積大，機(jī)械設(shè)備多，是物資和人員進(jìn)出的交通口岸，需要加強(qiáng)支撐。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的具體特點(diǎn)， 13-1煤層為厚煤層，因此決定采用端部支架支撐，其支架類型為自移式液壓端部支架。工作面頂板管理采用全崩落法管理。MGT375/750采煤機(jī)主要技術(shù)特點(diǎn)（表3.2）內(nèi)容規(guī)格內(nèi)容規(guī)格采高2.34.2m電機(jī)型號(hào)YBCS-375滾筒直徑2.0m電機(jī)功率2375kW滾筒速度4

49、78轉(zhuǎn)/分電機(jī)電壓1140V牽引法液壓無(wú)鏈牽引防塵的外噴最大牽引力350kN重量40.0噸臥底金額200mm搖臂旋轉(zhuǎn)1374毫米牽引速度06.5m/min平面高度1190mm切割深度0.8m工作面ZYX3400/23/45型屏蔽支架帶 PDZ 型端支架的技術(shù)數(shù)據(jù)表（表 3.3）范圍項(xiàng)目ZYX3400/23/45PDZ單元高的2300450016003800毫米寬度1374157014201590毫米中心距1500毫米初步支持26087070千牛工作阻力34009000千牛支撐強(qiáng)度0.580.51兆帕適應(yīng)底板的特定壓力1.31.54兆帕適應(yīng)傾斜2520花費(fèi)系統(tǒng)壓力31.424.5兆帕推力4774

50、92千牛推力301280千牛步距800800毫米6) 安全措施及注意事項(xiàng)本設(shè)計(jì)開(kāi)采的13-1煤層平均傾角為10。當(dāng)煤層傾角大于12時(shí)，采煤機(jī)必須采取防滑措施。防止輸送機(jī)滑落的主要措施有：(1)防止煤、矸石等進(jìn)入輸送機(jī)底槽（2）工作面適當(dāng)?shù)臄M斜布置（3）嚴(yán)格把握輸送機(jī)的移動(dòng)順序，從下往上盡量向一個(gè)方向移動(dòng)(4)移動(dòng)輸送機(jī)時(shí)，用單柱支撐機(jī)頭(5) 頭尾錨固，輸送機(jī)移動(dòng)時(shí)不同時(shí)松動(dòng)(6)煤層傾角大于18度時(shí)，安裝防滑千斤頂液壓支架的防滑措施：機(jī)架從工作面下部自始至終向上移動(dòng)，防止采空區(qū)滾動(dòng)矸石沖擊機(jī)架尾部采用間隔移位框架，增加框架對(duì)煤層頂?shù)装宓哪Σ亮訌?qiáng)對(duì)輸送機(jī)的管理，嚴(yán)防輸送機(jī)下滑、牽引支架下滑保

51、持頭架的穩(wěn)定性煤礦綜采過(guò)程中的注意事項(xiàng)：（1）綜采工作面，必須根據(jù)礦山各生產(chǎn)環(huán)節(jié)、煤層地質(zhì)條件、煤層厚度、煤層傾角、瓦斯涌出量等因素，編制設(shè)計(jì)并報(bào)礦局、自燃傾向和礦井壓力等，經(jīng)輪機(jī)長(zhǎng)批準(zhǔn)；（2）運(yùn)輸、安裝、拆卸液壓支架時(shí)，必須有安全措施，明確運(yùn)輸方式、安裝質(zhì)量、拆卸過(guò)程和屋頂管理措施，并指定專人負(fù)責(zé)；(3)綜采工作面的煤壁、刮板輸送機(jī)和支架應(yīng)保持平直。支座間的煤和矸石要清理干凈。當(dāng)煤層傾角大于12 時(shí)，液壓支架必須采取防墜、防滑措施。工作面老頂為厚層，難以脫頂，1.5厚的老頂應(yīng)在工作面前開(kāi)槍松動(dòng)；(4)采煤機(jī)采煤時(shí)，必須時(shí)移。采煤與移架間的懸頂距離應(yīng)根據(jù)頂板的具體情況，在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。(

52、5)嚴(yán)格控制開(kāi)采高度，嚴(yán)禁超過(guò)支座最大內(nèi)容高度。當(dāng)煤層變薄時(shí)，開(kāi)采高度必須小于支座的最小內(nèi)容高度；(6) 綜采工作面兩端宜采用端部支架，否則需加裝其他形式的支護(hù)。（7）由于工作面下裝載機(jī)尾部安裝有破碎機(jī)，必須加設(shè)防護(hù)柵欄，防止人員進(jìn)入；(8) 綜采工作面放炮時(shí)，必須采取安全措施保護(hù)液壓支架等設(shè)備；(9)乳液的配制、水質(zhì)試驗(yàn)、配比等必須符合有關(guān)規(guī)定，否則不能使用。3.3.2 礦山巷道布置段級(jí)車(chē)道布局：礦區(qū)開(kāi)采單一煤層，煤層厚度為4.0 m，煤層普氏硬度f(wàn)= 1.31.7 ，屬于中軟煤層。礦區(qū)分段采煤巷采用沿空開(kāi)挖，分段煤柱為5m。為減少動(dòng)壓對(duì)巷道的影響，保證工作面順利推進(jìn)，根據(jù)該工作面超前動(dòng)壓的

53、影響，提前支護(hù)工作面30m周邊安全出口。鎖網(wǎng)支護(hù)的矩形巷道頂板壓力較大，因此超前支護(hù)的形式是在巷道一側(cè)設(shè)置單根液壓支柱作為支腿，礦井工字鋼作為加固支護(hù)。光束。道路斷面如下圖所示（圖 3.5） 。圖 3.5圖 3.64 礦井通風(fēng)4.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選型1)礦山概況本礦區(qū)地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高一般為+21.0+23.0m，平均為+21.0m。該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單。雷場(chǎng)東西長(zhǎng)9.3公里，南北傾角平均長(zhǎng)約5.8公里，雷場(chǎng)面積約54公里。礦區(qū)開(kāi)采上限為東-420m ，西-480m ，開(kāi)采下限-800。設(shè)計(jì)可采煤層為13-1煤層，平均厚度4.0 m，煤層傾角約10 ，為緩傾斜煤層。礦區(qū)煤層穩(wěn)定，煤層自燃傾向很

54、容易自燃非常容易自燃，自然著火期3-6個(gè)月，煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)為27 %。該礦為新建礦，相對(duì)瓦斯排放率為10.26 m 3 /t，屬高瓦斯礦。礦區(qū)設(shè)計(jì)可采煤層13-1可采儲(chǔ)量15946.97萬(wàn)噸，礦山設(shè)計(jì)產(chǎn)能180萬(wàn)噸/年，使用壽命65. 62年。礦山采用豎井單層劃石門(mén)開(kāi)發(fā)，水平標(biāo)高-650m 。礦場(chǎng)采用現(xiàn)代綜采技術(shù)。全礦設(shè)有生產(chǎn)工作面、準(zhǔn)備工作面和準(zhǔn)備下段生產(chǎn)的兩個(gè)煤掘進(jìn)機(jī)。礦區(qū)主要供氣室為絞車(chē)室和火藥庫(kù)。 , 變電站等2) 選擇通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求1、每個(gè)礦井至少有兩個(gè)通向地面的安全出口； 進(jìn)氣井口應(yīng)有利于防洪，不受粉塵和有害氣體的污染；3、北方礦山井口必須有加熱設(shè)備；一般

55、回風(fēng)車(chē)道不得作為主要人行道；工業(yè)廣場(chǎng)不內(nèi)容被風(fēng)扇噪音干擾；裝有帶式輸送機(jī)的井筒不內(nèi)容兼作回風(fēng)井；裝有箕斗的井筒不內(nèi)容兼作進(jìn)氣井； 可獨(dú)立通風(fēng)的礦井，盡量使礦區(qū)獨(dú)立通風(fēng)；通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)創(chuàng)造防止氣體、防火、防水、防塵和降溫的條件； 通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)有利于深水平延伸或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。由于井場(chǎng)走向長(zhǎng)度大，采用中央平行通風(fēng)時(shí)，通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，采空區(qū)漏風(fēng)量大。瓦斯、煤塵高、有爆炸危險(xiǎn)的礦井安全管理難度大，未采用集中并聯(lián)通風(fēng)。 （每個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)都是為服務(wù)外殼設(shè)計(jì)的，首先要確定通風(fēng)系統(tǒng)的服務(wù)外殼。）根據(jù)該井場(chǎng)的自然條件，提出以下兩種適宜的通風(fēng)方案。選項(xiàng)一：中央邊界進(jìn)風(fēng)井布置在礦場(chǎng)中心，回風(fēng)井布置在礦場(chǎng)邊界

56、中間。方案二：雙翼對(duì)角型進(jìn)風(fēng)井位于井場(chǎng)中心，井場(chǎng)東西兩翼各設(shè)置一個(gè)回風(fēng)井。中心邊界（圖 4.1）雙翼對(duì)角型（圖 4.2）附：通風(fēng)系統(tǒng)分類及技術(shù)對(duì)照表表 4.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)對(duì)比表的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)缺點(diǎn)適用中央并列中心廣場(chǎng)集中，易于管理，更好地保護(hù)豎井煤柱，占地少，易于延伸，陡斜煤層回風(fēng)石閘門(mén)短，井筒開(kāi)發(fā)成本低，初期投資小，和快速的煤炭輸出。通風(fēng)路徑為返回式。不利于風(fēng)機(jī)的選型，漏風(fēng)嚴(yán)重，工業(yè)廣場(chǎng)噪音大，氣流路線長(zhǎng)，阻力大。低瓦斯、陡坡、不易引燃、方向長(zhǎng)度小于4km。中央邊界與中央并聯(lián)式相比，風(fēng)路短，風(fēng)阻小，漏風(fēng)小，安全性好。與中心平行式相比，氣井多一根，管理不便，井筒保護(hù)煤柱，壓煤量大。緩

57、傾斜，走向短，煤層埋藏淺，傾角小，瓦斯?jié)舛雀摺梢韺?duì)角線在生產(chǎn)過(guò)程中，風(fēng)道長(zhǎng)度不變，風(fēng)阻小，漏風(fēng)小。當(dāng)一個(gè)翼扇出現(xiàn)故障時(shí)，可以使用另一個(gè)翼扇來(lái)送風(fēng)。又要挖一對(duì)風(fēng)井，工業(yè)廣場(chǎng)散落，井內(nèi)煤柱多，占用設(shè)備多。趨勢(shì)長(zhǎng)、瓦斯高、火災(zāi)嚴(yán)重、井徑大分區(qū)對(duì)角線回風(fēng)巷不需要開(kāi)挖或小挖。上下通風(fēng)路徑的總長(zhǎng)度最短。每個(gè)區(qū)域的通風(fēng)都是獨(dú)立的，互不影響。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中可以進(jìn)行并行操作，以加快建設(shè)速度。待開(kāi)發(fā)風(fēng)井多，占用通風(fēng)設(shè)備多，管理復(fù)雜。埋藏淺，分區(qū)壽命長(zhǎng)，煤層風(fēng)化帶和地表波動(dòng)較大，一般回風(fēng)管無(wú)法開(kāi)挖。技術(shù)比較：在上述提出的中心邊界式和雙翼對(duì)角式兩種方案中，根據(jù)通風(fēng)方式的技術(shù)比較，中心邊界式通風(fēng)方式適用于淺煤層

58、埋藏的礦井，而本設(shè)計(jì)礦井有深煤層埋藏和礦場(chǎng)。趨勢(shì)長(zhǎng)，是高瓦斯礦。但在礦山設(shè)計(jì)初期，煤層埋藏較淺，趨勢(shì)較短。為縮短基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)間，經(jīng)技術(shù)比較，確定礦山初期采用中央邊界通風(fēng)。角落通風(fēng)。初期礦井設(shè)置兩座風(fēng)井，副井作為進(jìn)風(fēng)井。礦山投產(chǎn)時(shí)，僅設(shè)置西風(fēng)井為回風(fēng)井。由于西風(fēng)豎井僅負(fù)責(zé)西一和西二礦區(qū)的通風(fēng)，而這兩個(gè)礦區(qū)的使用壽命為33年，因此通風(fēng)設(shè)計(jì)僅針對(duì)西風(fēng)豎井。3）礦井通風(fēng)方式的選擇礦山通風(fēng)方式分為抽吸式、壓入式和混合式。它們的適用條件、優(yōu)缺點(diǎn)如下（表4.2）：表 4.2 通風(fēng)方式適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)一覽表分類適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)可撤回的適用性廣的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：1、井下氣流處于負(fù)壓狀態(tài)時(shí)，當(dāng)主風(fēng)機(jī)因故停機(jī)時(shí)，井下

59、氣流壓力升高，可減少采空區(qū)沼氣，更安全。2、漏風(fēng)量小，通風(fēng)管理方便3.與推入比相比，在向下過(guò)渡的過(guò)程中改變通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量沒(méi)有任何困難。4、地面小窗漏風(fēng)會(huì)降低礦井有效風(fēng)量推入式適用性：適用于一級(jí)低沼氣礦，在地表高差起伏不定的高山上無(wú)法安裝風(fēng)機(jī)，可在一般回風(fēng)隧道無(wú)法連接的條件下使用。的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：優(yōu)缺點(diǎn) 1 優(yōu)缺點(diǎn)與萃取式相反2 進(jìn)風(fēng)管路漏風(fēng)量大，管理困難3 風(fēng)阻大，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難4 等級(jí)過(guò)高有一定難度5、井下氣流處于正壓狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)扇停止時(shí)，風(fēng)壓降低，并且在可能的情況下增加采空區(qū)的氣體排放?；旌闲瓦m用性：適用于高阻礦。不適用于新礦和高瓦斯礦。優(yōu)缺點(diǎn)：可產(chǎn)生較大的通風(fēng)壓力，系統(tǒng)復(fù)雜，管理困難。通過(guò)以上

60、通風(fēng)方式的比較，本設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)方式宜采用抽吸式。4.2 礦區(qū)通風(fēng)4.2.1礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)基本要求礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成部分。礦區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)主要取決于采煤方式，但也會(huì)在一定程度上影響礦區(qū)的巷道布置系統(tǒng)?；疽笕缦拢?、每個(gè)生產(chǎn)層級(jí)和每個(gè)采區(qū)必須設(shè)置單獨(dú)的回風(fēng)管，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，采面和開(kāi)挖面應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。當(dāng)工作面煤層傾角大于12時(shí)，采用下通風(fēng)時(shí)，應(yīng)遵守以下規(guī)定： 1) 工作面風(fēng)速不低于1m/s。 2）機(jī)電設(shè)備在回風(fēng)管內(nèi)時(shí)，采面回風(fēng)管內(nèi)沼氣濃度不得超過(guò)1%。掘進(jìn)面和采面進(jìn)、回風(fēng)不得通過(guò)采空區(qū)或崩落區(qū)，兩條無(wú)煤柱開(kāi)采巷道應(yīng)為幫頂，做好防止采空區(qū)漏風(fēng)工作和探洞區(qū)。2. 采空區(qū)和時(shí)間關(guān)閉該礦