《井田開(kāi)拓采煤方案設(shè)計(jì)》16000字

井田開(kāi)拓采煤方案設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)礦井的井田面積為16.6566km2，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量150萬(wàn)t/a。礦井服務(wù)年限為53.83a。井田工業(yè)儲(chǔ)量為13888萬(wàn)t，礦井可采儲(chǔ)量10496萬(wàn)t。井田內(nèi)煤層賦存比較穩(wěn)定。煤層傾角平均為6°。主采3號(hào)煤層平均厚度為6.57m。涌水量不大，礦井正常涌水量為80m3/h，最大涌水量為260m3/h。礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為14.19m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為2.16m3/t屬于低瓦斯礦井。井田為立井單水平開(kāi)拓。礦井通風(fēng)方式兩翼對(duì)角式通風(fēng)。采用綜采放頂煤采煤法，工作面長(zhǎng)200m，推進(jìn)長(zhǎng)度為1056m。礦井年工作日為330d，工作制度為“三八”制。關(guān)鍵詞：立井開(kāi)拓、綜采放頂煤采煤法、兩翼對(duì)角式通風(fēng)目錄摘要 1Abstract 2第二章井田境界和儲(chǔ)量 72.1井田境界 72.1.1井田周邊狀況 82.1.2井田境界確定的依據(jù) 92.2礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量 92.2.1儲(chǔ)量等級(jí)的圈定 92.2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算 102.3礦井可采儲(chǔ)量 112.3.1保護(hù)煤柱留設(shè)原則 112.3.2礦井永久保護(hù)煤柱損失量 11第三章礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 153.1礦井工作制度 153.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 153.2.1確定依據(jù) 153.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 153.2.3礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算 153.2.4礦井服務(wù)年限 16第四章井田開(kāi)拓 174.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 174.1.1確定井筒的形式、數(shù)目、位置 174.1.2確定工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置 194.1.3開(kāi)采水平確定及采區(qū)劃分及其布置 194.1.4主要開(kāi)拓巷道布置及數(shù)目 204.1.5開(kāi)拓方案比較 204.2礦井基本巷道 274.2.1井筒 274.2.2井底車(chē)場(chǎng) 324.3主要開(kāi)拓巷道 34第五章準(zhǔn)備方式—采（盤(pán)）區(qū)或帶區(qū)巷道布置 395.1煤層的地質(zhì)特征 395.2采（盤(pán)）區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 415.2.1確定盤(pán)區(qū)的走向長(zhǎng)度 415.2.2確定區(qū)段斜長(zhǎng)和區(qū)段數(shù)目 425.2.3煤柱尺寸的確定 425.2.4盤(pán)區(qū)生產(chǎn)能力及采出率 435.3采（盤(pán)）區(qū)或帶區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 44第六章采煤方法 446.1采煤工藝方式 446.1.1盤(pán)曲煤層特征及地質(zhì)條件 446.1.2確定采煤工藝 456.1.3綜采工作面的設(shè)備選型及配套 456.1.4回采工作面破煤、裝煤方式 496.1.5端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式 506.1.6采煤工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè) 526.2回采巷道布置 556.2.1回采巷道布置方式 556.2.2回采巷道參數(shù) 55第七章井下運(yùn)輸 557.1概述 557.1.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度 557.1.2煤層及煤質(zhì) 567.1.3運(yùn)輸距離和貨載量 567.1.4礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 567.2采（盤(pán)）區(qū)或帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 577.2.1設(shè)備選型原則 577.2.2盤(pán)區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算 577.3大巷運(yùn)輸設(shè)備的選擇 607.3.1主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 607.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇 617.3.3運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算 64第八章礦井提升 648.1概述 648.2主副井提升 65第九章礦井通風(fēng)及安全技術(shù) 679.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 679.1.1礦井通風(fēng)方式的選擇 679.1.2礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇 679.1.3盤(pán)區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 679.1.4工作面通風(fēng)方式的選擇 689.2采（盤(pán)）區(qū)或帶區(qū)及全礦所需風(fēng)量 689.2.1工作面所需風(fēng)量計(jì)算 689.2.2備用面需風(fēng)量計(jì)算 709.2.3掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 709.2.4硐室需風(fēng)量 719.2.5其他巷道所需風(fēng)量 719.2.6礦井總風(fēng)量 729.2.7風(fēng)量分配 739.3全礦通風(fēng)阻力的計(jì)算 779.3.1礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 779.3.2礦井通風(fēng)總阻力 799.3.3兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等級(jí)孔 809.4通風(fēng)機(jī)選型 819.4.1選擇主要通風(fēng)機(jī) 819.4.2電動(dòng)機(jī)選型 83第十章設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 84第二章井田境界和儲(chǔ)量2.1井田境界漳村煤礦位于潞安礦區(qū)中東部，漳河西岸，地跨長(zhǎng)治市、潞城市、襄垣縣。地理坐標(biāo)為：東經(jīng)112°57′46″~113°03′31″，北緯36°24′37″~36°26′58″。其井田邊界東起煤層露頭線，南部與石圪節(jié)、王莊、常村井田相接，西以經(jīng)線38407000與常村井田分界，北以文王山南斷層為界。井田境界范圍以1~13號(hào)拐點(diǎn)為界，詳情見(jiàn)表（2-1）。井田南北傾向長(zhǎng)3.5~3.9km,平均3.7km，東西走向長(zhǎng)3.5~5.5km,平均4.5km，面積為16.6566km2。煤層最小傾角1°，最大傾角11°，平均傾角6°。2.1.1井田周邊狀況漳村井田屬黃土高原丘陵地帶?？v觀井田，四周環(huán)山，中間低平，最高點(diǎn)位于井田南部，海拔約+1003m；最低位于井田西部，海拔+888m；東南高于西北，相對(duì)高差215m，一般地形標(biāo)高在+900m~+950m，工業(yè)廣場(chǎng)標(biāo)高為+900m，地表沖溝發(fā)育，一般呈南北向發(fā)育。漳村煤礦范圍內(nèi)，采礦許可證允許的小煤礦共有13個(gè)，合計(jì)生產(chǎn)能力為0.49Mt/a，開(kāi)采煤層均為3號(hào)煤層，為地下開(kāi)采。開(kāi)采方式均采用房柱式，煤礦水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，主要涌水來(lái)自3號(hào)煤層頂板，涌水量較小，防治水以疏排為主，經(jīng)調(diào)查，小煤礦排水量為4~30m3/h。瓦斯涌出量很小。2.1.2井田境界確定的依據(jù)漳村煤礦井田內(nèi)含煤12層，總厚153.43m?？刹擅簩?層，分別為3號(hào)、15號(hào)煤層，其中主采3號(hào)煤層，由于15號(hào)煤層含硫分較高，作為后期儲(chǔ)備資源開(kāi)采，因此本次礦井初步設(shè)計(jì)只針對(duì)3號(hào)煤層。上部邊界：3號(hào)煤層以上無(wú)可采煤層。下部邊界：3號(hào)煤層以下有15號(hào)煤層為較穩(wěn)定可采煤層，但其含硫分較高，列入平衡表外儲(chǔ)量。3號(hào)煤層儲(chǔ)量計(jì)算邊界為：北以文王山南斷層上盤(pán)斷煤交線為界，南、西以井田邊界為界，東以小窯破壞邊界及采空區(qū)邊界為界。3號(hào)煤層為穩(wěn)定全區(qū)可采，儲(chǔ)量計(jì)算范圍內(nèi)煤層底板標(biāo)高460~845m，垂深105~461m。除去報(bào)損區(qū)及陷落柱，計(jì)算總面積為13.77km2。2.2礦井工業(yè)資源儲(chǔ)量2.2.1儲(chǔ)量等級(jí)的圈定根據(jù)對(duì)煤礦礦床勘探，研究程度和煤炭工業(yè)建設(shè)需要，將煤炭?jī)?chǔ)量劃分為四個(gè)等級(jí)，依次為A、B、C、D。本次設(shè)計(jì)礦井的煤質(zhì)穩(wěn)定，煤種類(lèi)單一，水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類(lèi)型，煤系中沒(méi)有巖漿巖破壞活動(dòng)，因此依據(jù)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層控制、研究程度劃分儲(chǔ)量級(jí)別。鄰近不可采邊界的塊段都不圈定高級(jí)儲(chǔ)量；斷層煤柱中不圈定高級(jí)儲(chǔ)量，一律降為C級(jí)儲(chǔ)量；2.2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算漳村煤礦井田范圍內(nèi)全區(qū)可采煤層就只有3號(hào)煤層，因此本次設(shè)計(jì)針對(duì)3號(hào)煤層計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。水平面積：在1：1000的煤層底板等高線圖上求出。煤層厚度與傾角：查閱資料可知，漳村煤礦的煤層最小可采厚度為1.97m，平均厚度為6.57m，平均傾角6°。容重：根據(jù)3號(hào)煤層的取樣測(cè)定數(shù)據(jù)可知，容重為1.30t/m3。2）儲(chǔ)量計(jì)算公式：按下式計(jì)算：式（2.1）式中：Zg—礦井工業(yè)儲(chǔ)量，Mt;S—采區(qū)的面積，km2;據(jù)圖可知3號(hào)煤層的水平面積為=16.17km2;煤層傾角為6°；則3號(hào)煤層的面積為S=16.17÷cos6°=16.26km2M—3號(hào)煤層煤的平均厚度為6.57m；γ—煤的平均容重，1.30t/m3；得：2.3礦井可采儲(chǔ)量1.永久保護(hù)煤柱損失根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，確定井田邊界煤柱按20m留設(shè)，大巷煤柱按20m留設(shè)，區(qū)段平巷煤柱15m。井田邊界保護(hù)煤柱：井田邊界保護(hù)煤柱可以按下列公式計(jì)算：Z1=L×B×M×R式（式中：Z1—邊界煤柱損失量，m；L—邊界保護(hù)煤柱寬度，m；B—邊界長(zhǎng)度，m；M—煤層厚度，m；R—煤的容重，t/m3，取R=1.30t/m3。Z工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱：工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱是從受保護(hù)的邊界起，按基巖的移動(dòng)角β、γ和δ及表土層的移動(dòng)角Φ所做出的保護(hù)平面與煤層的交線確定。保護(hù)煤柱的留設(shè)與計(jì)算一般采用垂直斷面法求得，計(jì)算方法與步驟如下所示：圖2.1用垂直斷面法確定的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱（1）定受保護(hù)面積由圖可知，在開(kāi)拓的平面圖上通過(guò)建筑物的四個(gè)角分別做平行于煤層走向和傾斜的四條直線，得到矩形abcd。在矩形外緣加上20m寬的維護(hù)帶，得到受保護(hù)面積aˊbˊcˊdˊ。（2）確定受保護(hù)煤柱通過(guò)受保護(hù)面積的中心作出一煤層傾斜剖面Ⅰ-Ⅰ，在這個(gè)剖面上，由維護(hù)帶邊緣點(diǎn)m1，n1起在表土層以Φ=45°劃兩條保護(hù)線，即m1m2，n1n2。然后在基巖中，在下山和上山方向，按上山的移動(dòng)角γ=75o和下山的移動(dòng)角β=47o作保護(hù)線，與煤層相交得到nˊ和kˊ，則通過(guò)nˊ和kˊ的走向線分別作為保護(hù)煤柱的上部和下部的邊界。以同樣的方法在平行煤層走向的剖面Ⅱ-Ⅱ，按走向的移動(dòng)角δ=75o作保護(hù)線，得到沿走向的煤柱邊界AˊBˊ和CˊDˊ，將nˊkˊ和AˊBˊ，CˊDˊ均繪制在平面圖上，即可得保護(hù)煤柱邊界ABCD。煤柱為一個(gè)梯形。（3）煤柱煤量計(jì)算工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱煤量計(jì)算公式如下：P3=H×S×γ式（2.式中：P3—工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱煤量；S—梯形面積；H—煤層平均厚度；γ—煤層容重。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)進(jìn)行保護(hù)，圍護(hù)帶的寬度為20m，本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.5Mt，由表2.3知，工業(yè)廣場(chǎng)的面積取0.8ha/0.1Mt,即12.0公頃，其形狀為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)度為400m，寬度為300m，地表層的移動(dòng)角及巖層的移動(dòng)角見(jiàn)表2.2。經(jīng)計(jì)算得：h=738.13m；AC=641.73m，BD=710.41m；則有S底=0.5×（653.23+724.48）×765.59=527380.50mP3=H工業(yè)廣場(chǎng)的占地面積指標(biāo)見(jiàn)表2.3。保護(hù)煤柱的總儲(chǔ)量損失為：4.50+3.18=7.68Mt式（2.11）第三章礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦山設(shè)計(jì)規(guī)范》本礦井的設(shè)計(jì)年工作日為330天，采用“三班八小時(shí)制”工作制度，分三班作業(yè)，兩班生產(chǎn)一班檢修，每班各工作8小時(shí)。因此，本礦井設(shè)計(jì)每晝夜凈提升時(shí)間為16小時(shí)。3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.2.1確定依據(jù)結(jié)合教材可知，確定井田規(guī)模大小等數(shù)據(jù)，需要在地質(zhì)結(jié)構(gòu)上滿(mǎn)足需求，有充足的煤炭?jī)?chǔ)量，再結(jié)合實(shí)際情況，不拘泥于當(dāng)下，多考慮國(guó)家對(duì)未來(lái)發(fā)展的基礎(chǔ)上才能確定井田的一系列數(shù)據(jù)。除此之外，還要考慮設(shè)備人員的運(yùn)輸情況、投資成本和后續(xù)經(jīng)濟(jì)效益的匹配情況，綜合考慮，最后再確定井田的一系列基本數(shù)據(jù)。3.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力漳村煤礦井田儲(chǔ)量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，厚度變化不大，頂?shù)装鍡l件好，傾角較小，技術(shù)裝備先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益好，交通運(yùn)輸便利，宜建大型礦井?？紤]井田褶曲較發(fā)育，最終確定漳村煤礦礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.5Mt/a。3.2.3礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算根據(jù)下列公式計(jì)算：ZK式中：ZK—設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；Qg—工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；C—礦井采出率，（厚煤層不低于0.75，中厚煤層不低于0.80，薄煤層不低于0.85），本礦井為厚煤層，本礦井為厚煤層，因此取0.80；P—永久煤柱損失量，Mt。得：ZK3.2.4礦井服務(wù)年限礦井可采儲(chǔ)量Zk、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力A和礦井服務(wù)年限T三者之間的關(guān)系為：T=Z式中：ZkA—設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt；T—礦井服務(wù)年限，a；K——礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.3。則礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為：T=礦井井型和水平的設(shè)計(jì)服務(wù)年限要求如表3.1：綜上可知礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限符合要求。第四章井田開(kāi)拓4.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題4.1.1確定井筒的形式、數(shù)目、位置井筒形式針對(duì)漳村煤礦地質(zhì)特點(diǎn)，漳村井田屬黃土高原丘陵地帶。礦區(qū)內(nèi)地層總體呈一向西傾斜的單斜構(gòu)造，地層產(chǎn)狀一般為3°~7°，地形結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。而主采的3號(hào)煤層，煤層厚1.97～7.88m，平均厚度6.57m，煤層傾角為1°～11°，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頂?shù)装鍘r性較好且穩(wěn)定，開(kāi)采地質(zhì)條件較好，本礦井煤層埋深大，沖積層厚，傾角小，為滿(mǎn)足綜合機(jī)械化生產(chǎn)，適宜采用立井開(kāi)拓方式。綜合考慮，結(jié)合地質(zhì)條件以及經(jīng)濟(jì)條件比較，故開(kāi)拓方式確定為立井開(kāi)拓方式。數(shù)目潞安集團(tuán)漳村煤礦為新建礦井，傾角較小，走向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且瓦斯涌出量低，所以設(shè)計(jì)建井初期1個(gè)主井、1個(gè)副井、2個(gè)風(fēng)井。位置及坐標(biāo)漳村煤礦四面環(huán)山，中間低平，最高點(diǎn)位于井田南部，最低點(diǎn)位于井田西部，3號(hào)煤層?xùn)|西走向較長(zhǎng)，開(kāi)采服務(wù)年限較長(zhǎng)，且單水平開(kāi)采，為后期開(kāi)采順利，綜合考慮各方面原因，經(jīng)方案比較確定主、副井筒位置在井田中央。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的生產(chǎn)實(shí)際：產(chǎn)量為1.5Mt/a，3號(hào)煤層煤層走向較長(zhǎng)，不易自燃但卻具有煤塵爆炸危險(xiǎn)，為保證井下生產(chǎn)時(shí)有足夠的風(fēng)量并有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力，將風(fēng)井布置在礦區(qū)井田邊界。風(fēng)井具體位置，詳見(jiàn)開(kāi)拓平面圖。4.1.2確定工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置結(jié)合上述井筒位置，工業(yè)廣場(chǎng)布置在主、副井井口位置，即井田走向的中央位置，對(duì)于本礦井井田走向中央也大致是井田儲(chǔ)量中央。工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)表4.1工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)明細(xì)表，確定地面工業(yè)場(chǎng)地的占地面積為12公頃，形狀為長(zhǎng)400m，寬300m的矩形布置。4.1.3開(kāi)采水平確定及采區(qū)劃分及其布置礦井開(kāi)拓水平內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)(帶區(qū))個(gè)數(shù)應(yīng)符合“規(guī)范”規(guī)定，見(jiàn)下表:井田主采煤層為3號(hào)煤層，3號(hào)煤層傾角平緩，為1°～11°，平均6°，為近水平煤層，故設(shè)計(jì)為單水平開(kāi)采。分四個(gè)盤(pán)區(qū)式開(kāi)采。3號(hào)煤層生產(chǎn)能力：可采儲(chǔ)量為104.96Mt，服務(wù)年限為53.83a。4.1.4主要開(kāi)拓巷道布置及數(shù)目3號(hào)煤層平均厚度為6.57m，賦存穩(wěn)定，為近水平煤層，由于礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)，煤巷的維護(hù)費(fèi)用高，甚至在技術(shù)上難以維護(hù)。故本次設(shè)計(jì)決定在井田中比較長(zhǎng)的走向方向布置大巷，因此礦井開(kāi)拓大巷布置在底板巖層中，回風(fēng)大巷布置在煤層中。4.1.5開(kāi)拓方案比較1）提出方案根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案，分述如下：方案一：立井單水平開(kāi)拓主副井用立井布置，布置在井田中央，井筒開(kāi)鑿到與主運(yùn)、輔運(yùn)大巷同一水平。如圖4.1所示。大巷分別布置在底板巖層中和煤層中圖4.1立井單水平開(kāi)拓方案二：立井兩水平開(kāi)拓主副井均采用立井，大巷布置方式與方案一相同。如圖4.2示。圖4.2立井兩水平水平開(kāi)拓方案三：斜井單水平開(kāi)拓主副井筒選擇斜井，布置在井田東部。將主斜井掘進(jìn)到主運(yùn)大巷下，布置一個(gè)煤倉(cāng)，并在邊上開(kāi)掘一個(gè)行人進(jìn)風(fēng)斜巷，副斜井掘進(jìn)到與輔運(yùn)大巷同一水平，直接相連。大巷布置方式與方案一相同。如圖4.3所示。圖4.3斜井單水平開(kāi)拓方案四：斜井單水平開(kāi)拓主副井筒選擇斜井，布置在井田東部。將主斜井掘進(jìn)到主運(yùn)大巷下，布置一個(gè)煤倉(cāng)，并在邊上開(kāi)掘一個(gè)行人進(jìn)風(fēng)斜巷，副斜井掘進(jìn)到與輔運(yùn)大巷同一水平，直接相連。大巷布置方式與方案一相同。如圖4.4所示。斜井單水平開(kāi)拓技術(shù)比較對(duì)比四個(gè)方案結(jié)合本礦地質(zhì)條件及服務(wù)年限可知對(duì)于方案三、方案四井筒長(zhǎng)，施工時(shí)間較長(zhǎng)，施工費(fèi)用相對(duì)高。圍巖不穩(wěn)定時(shí)井筒維護(hù)困難。有明顯缺陷所以直接淘汰。對(duì)方案一、方案二進(jìn)行經(jīng)濟(jì)對(duì)比。經(jīng)濟(jì)比較表4.5方案一：立井單水平開(kāi)拓表4.6方案二：立井兩水平上山開(kāi)采針對(duì)一、二方案的投資費(fèi)用進(jìn)行比較；由對(duì)比結(jié)果可知，方案二的費(fèi)用高于方案一，綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和安全三方面的考慮，選取最優(yōu)方案為：立井單水平井開(kāi)拓。4.2礦井基本巷道4.2.1井筒本礦井開(kāi)拓方式為立井開(kāi)拓，主井提升煤炭；副井升降人員、運(yùn)料排矸；風(fēng)井回風(fēng)。圖4.5為主井的布置形式，井筒斷面直徑為6.5m，裝備一對(duì)16t箕斗，井筒采用金屬罐道梁，鋼軌罐道。圖4.6為副井的布置形式，井筒斷面直徑為6.5m，布置一對(duì)雙層單車(chē)(3t)罐籠以及梯子間和管路間，井筒采用槽鋼組合罐道梁，球扁鋼組合罐道。圖4.7為風(fēng)井的布置形式，井筒斷面直徑為5.0m，井筒內(nèi)布置有梯子間和管路間。主、副井井壁采用混凝土砌碹，砌碹厚度為500mm，表土層段井壁厚度為1000～2000mm；風(fēng)井井筒采用混凝土砌碹井壁，基巖段井壁厚度為350mm，表土層段厚度為1000mm。井筒形式確定后，應(yīng)用風(fēng)速校核井筒的凈斷面積。按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定的允許最大風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算，即v=式中：v——通過(guò)巷道的風(fēng)速，m/s；Q——通過(guò)巷道的風(fēng)量，m3/s；S——巷道的凈斷面積，m2；vm圖4.5主井井筒斷面布置圖圖4.6副井井筒斷面圖圖4.7風(fēng)井井筒斷面圖《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定的允許最高風(fēng)速見(jiàn)表4.11。由于本礦采用了副井進(jìn)風(fēng)，主井輔助進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)井回風(fēng)，因此只驗(yàn)算副井和風(fēng)井風(fēng)速。由表知，副井最高允許的風(fēng)速vm=8m/s，風(fēng)井最高允許的風(fēng)速vm=15m/s。已知通過(guò)副井、風(fēng)井的風(fēng)量分別為36.67m3/s、39.6m3/s，則：副井：v=副井風(fēng)速符合要求。風(fēng)井：v=主井風(fēng)速符合要求。4.2.2井底車(chē)場(chǎng)1）井底車(chē)場(chǎng)形式選擇井底車(chē)場(chǎng)形式的經(jīng)驗(yàn)及原則：井底車(chē)場(chǎng)應(yīng)與井型相適應(yīng)并應(yīng)考慮到地面出車(chē)方向的限制。漳村煤礦主運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)，所以井底車(chē)場(chǎng)采用較為簡(jiǎn)單的臥式井底車(chē)場(chǎng)，如下圖4.8所示：由于主運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)，因而主井無(wú)需調(diào)車(chē)，而副井的調(diào)車(chē)線路也比較簡(jiǎn)單，副井存車(chē)線與主要運(yùn)輸巷道平行。圖4.8井底車(chē)場(chǎng)（2）驗(yàn)算主、副井的空、重車(chē)線的長(zhǎng)度按《設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，主、副井的空、重車(chē)線的長(zhǎng)度的驗(yàn)算公式：L式中：L——空、重車(chē)線長(zhǎng)度，m；m——列車(chē)數(shù)，應(yīng)分別為1.5～2.0或1.0～1.5,m=1.8或1.3；n——每列車(chē)的礦車(chē)數(shù)，n=17；L1——每輛礦車(chē)長(zhǎng)度，L1L2——電機(jī)車(chē)的長(zhǎng)度，L2L3副井空、重車(chē)線的長(zhǎng)度驗(yàn)算：L=這里取94m。4.3主要開(kāi)拓巷道本礦選的巷道斷面設(shè)計(jì)選用半圓拱形巷道。輔助運(yùn)輸大巷斷面示意圖見(jiàn)圖4.9。巷道特征見(jiàn)4.12。（1）確定巷道的凈寬度大巷選用ZK14-9/550型電機(jī)車(chē)，車(chē)寬：A1=1335mm，高h(yuǎn)=1600mm。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，取人行道寬c=840mm，非人行道一側(cè)寬a=400mm。根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》中規(guī)定，本巷雙軌中線距為：b=1600mm，則兩機(jī)車(chē)之間的距離為：t=故巷道凈寬為：B=（2）確定巷道拱高h(yuǎn)0和半圓拱半徑R半圓拱形巷道拱高：?0半圓拱半徑：R=2088mm式（4.6）（3）確定巷道壁高h(yuǎn)3①按架線電機(jī)車(chē)導(dǎo)電弓子要求確定h3：由《井巷工程》知半圓拱形壁高要滿(mǎn)足的條件為：?3≥?式中：?4——軌面起電機(jī)車(chē)架線高度，取h4?c——道床總高度，大巷鋼軌選用24kg/m，得hc＝360mm，道岔高h(yuǎn)bn——導(dǎo)電弓子距拱壁安全距離，取n＝300mm；k——導(dǎo)電弓子寬度的一半，k＝718/2＝359，取k＝360mm；b1b1所以：?3②按管道要求確定h3：?3≥?式中：?5——渣面至管子底的高度，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，取h5?7——管子懸吊件總高度，取h7m——導(dǎo)電弓子距管子距離，取m＝300mm；D——壓氣管法蘭盤(pán)直徑，D＝335mm；b2b2所以：h3≥1800+900+200③按人行道要求確定h3：?3≥1800+所以：h3≥1800+200?綜合以上計(jì)算并考慮到一定的富余量，確定本礦井的大巷壁高為h3＝1400mm，則巷道的凈高為：H=（4）確定巷道凈斷面積S和凈周長(zhǎng)P凈斷面積S：S=B(0.39B+?式中：?2?2則：S=4175×(0.39×4175+1200)=11807943.75凈周長(zhǎng)P：P=2.57B+2（5）用風(fēng)速校核巷道斷面運(yùn)輸大巷的最高允許風(fēng)速為vm＝8m/s。已知通過(guò)大巷風(fēng)量為Q＝36.67m3/s，則：v=QS滿(mǎn)足要求。（6）選擇支護(hù)參數(shù)本巷道支護(hù)方式為錨噴支護(hù)，錨桿長(zhǎng)度為1.6m，錨桿間距M＝0.78≈0.8m，錨桿排距M’＝0.8m，錨桿直徑d＝14mm，噴射混凝土層厚度為T(mén)1＝100mm，而錨桿露出長(zhǎng)度為T(mén)2＝50mm。故支護(hù)層厚度為T(mén)＝T1＝100mm。（7）選擇道床參數(shù)根據(jù)大巷通過(guò)的運(yùn)輸設(shè)備，鋼軌選用24kg/m，其道床的參數(shù)hc、hb分別為360mm和200mm，渣面至軌面的高度為ha＝hc－h(huán)b＝160mm。（8）確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度：B1巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度：H1巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積：S1圖4.9輔助運(yùn)輸大巷斷面示意圖表4.12大巷斷面特征表第五章準(zhǔn)備方式—采（盤(pán)）區(qū)或帶區(qū)巷道布置5.1煤層的地質(zhì)特征本次設(shè)計(jì)主采3號(hào)煤層一盤(pán)區(qū)，位于井田西北部。盤(pán)區(qū)內(nèi)無(wú)斷層，層理發(fā)育，中厚層狀，巖質(zhì)較硬，采后不易冒落。盤(pán)區(qū)內(nèi)的煤層發(fā)育較好，平均厚度6.57m，煤的容重1.3t/m3。3號(hào)煤層特征如下表5.1所示3號(hào)煤層為低灰～中灰分、特低硫～低硫、高熱值～特高熱值、較高軟化溫度灰之貧煤，可作為動(dòng)力用煤和民用煤。3號(hào)煤層經(jīng)洗選后也可作為冶金噴吹用煤。根據(jù)3號(hào)煤層煤塵爆炸性試驗(yàn)結(jié)果，其火焰長(zhǎng)度10mm，撲滅火焰的巖粉量為40~45%，可見(jiàn)3號(hào)煤層的煤塵有爆炸危險(xiǎn)性（見(jiàn)表5.3）。表5.33號(hào)煤層煤塵爆炸性鑒定報(bào)告表根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院2005年5月24日對(duì)漳村煤礦23材料道和2201綜采面3號(hào)煤層煤樣的煤自燃傾向性等級(jí)鑒定結(jié)果（表5.4），3號(hào)煤層不易自燃。表5.43號(hào)煤層煤的自燃傾向性等級(jí)鑒定報(bào)告表礦井涌水量：地質(zhì)報(bào)告預(yù)計(jì)礦井3號(hào)煤層的正常涌水量為80m3/h，最大為260m3/h。采掘工程一般不受水害影響，根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》，3號(hào)煤層水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類(lèi)型。地質(zhì)構(gòu)造：3號(hào)煤層地層產(chǎn)狀總體呈一向西傾斜的單斜構(gòu)造。5.2采（盤(pán)）區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)本設(shè)計(jì)只對(duì)首采盤(pán)區(qū)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。首先開(kāi)采井田西部一盤(pán)區(qū)，雖然初期的工程量及投資建設(shè)費(fèi)會(huì)比較大，但考慮到漳村煤礦服務(wù)年限較長(zhǎng)，以便于后期開(kāi)采，所以綜合考慮后選擇首采一盤(pán)區(qū)。本次礦井設(shè)計(jì)在煤層中布置大巷。盤(pán)區(qū)工作面運(yùn)輸順槽與回風(fēng)順槽平行雙巷掘進(jìn)布置，順槽之間掘聯(lián)絡(luò)巷貫通。5.2.1確定盤(pán)區(qū)的走向長(zhǎng)度井田劃分為4個(gè)盤(pán)區(qū)，首采盤(pán)區(qū)走向長(zhǎng)度為2240米。5.2.2確定區(qū)段斜長(zhǎng)和區(qū)段數(shù)目本設(shè)計(jì)沿走向布置，傾向推進(jìn)。區(qū)段平巷的寬度，根據(jù)巷道斷面取4.5m。順槽保護(hù)煤柱為15m。盤(pán)區(qū)走向平均長(zhǎng)為2240m,傾向長(zhǎng)平均為1864m工作面長(zhǎng)度定為200m，區(qū)段平均長(zhǎng)1610m,寬200m。順槽平均寬度取4.5m,高3m。一個(gè)采區(qū)區(qū)段數(shù)目為8個(gè)。5.2.3煤柱尺寸的確定緩傾斜及傾斜煤層煤柱參考尺寸見(jiàn)表5.5。盤(pán)區(qū)兩邊各留設(shè)10m的盤(pán)區(qū)邊界煤柱。5.2.4盤(pán)區(qū)生產(chǎn)能力及采出率盤(pán)區(qū)生產(chǎn)能力由于3號(hào)煤層煤厚平均6.57m,結(jié)合礦井地質(zhì)條件和需求量，決定在該盤(pán)區(qū)布置綜放工作面①綜放工作面的生產(chǎn)能力按下式計(jì)算：A0式中：A0L—工作面長(zhǎng)度，取200m；M—煤層厚度，6.57m；γ—煤的容重，1.30t/m3；V0V0C0則：A0A綜上A(2)計(jì)算盤(pán)區(qū)采出率盤(pán)區(qū)采出率按下式計(jì)算：盤(pán)區(qū)采出率=盤(pán)區(qū)實(shí)際采出煤量盤(pán)區(qū)內(nèi)的工業(yè)儲(chǔ)量為34.85Mt，盤(pán)區(qū)內(nèi)的實(shí)際采出煤量為29.38Mt。則：盤(pán)區(qū)采出率=29.38本礦井設(shè)計(jì)首采盤(pán)區(qū)采出率為0.843，符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》厚煤層不得低于0.75的規(guī)定。5.3采（盤(pán)）區(qū)或帶區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì)盤(pán)區(qū)的煤層傾角只有6°，為近水平煤層，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)采用直接在大巷兩側(cè)布置工作面的方式，因此順槽和大巷直接連，因此不需要設(shè)置盤(pán)區(qū)車(chē)場(chǎng)。第六章采煤方法6.1采煤工藝方式6.1.1盤(pán)曲煤層特征及地質(zhì)條件盤(pán)區(qū)所采煤層為3號(hào)煤層，平均厚度6.57m，煤的體積質(zhì)量為1.30t/m3。煤層為近水平煤層，且盤(pán)區(qū)內(nèi)無(wú)斷層，層理發(fā)育，中厚層狀，巖質(zhì)較硬，采后不易冒落。盤(pán)區(qū)內(nèi)的煤層發(fā)育較好。3號(hào)煤層頂?shù)装鍘r性大部分為泥巖、粘土巖、炭質(zhì)泥巖，其次為砂巖。盤(pán)區(qū)瓦斯涌出量很小，煤層無(wú)自燃傾向性，但煤塵具有爆炸性。6.1.2確定采煤工藝本礦井主采煤層為3號(hào)煤層，煤厚6.57m，平均傾角6°，煤層的賦存條件較穩(wěn)定，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，頂、底板條件良好，故選用綜采放頂煤回采工藝。工作面長(zhǎng)度：結(jié)合教材可知，我國(guó)的放頂煤工作面長(zhǎng)度一般為120～300m。工作面推進(jìn)度：綜采放頂煤工作面連續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)度一般不宜小于800～1000m。故設(shè)計(jì)工作面長(zhǎng)度為200m，設(shè)計(jì)年推進(jìn)度為1056m。6.1.3綜采工作面的設(shè)備選型及配套采煤機(jī)：放煤步距與采煤機(jī)截深：本次設(shè)計(jì)采用的截深為0.8m，一刀一放。因此放煤步距為0.8m。采煤機(jī)割煤高度與采放比：結(jié)合教材可知放頂煤的采放比嚴(yán)禁小于1：3，同時(shí)為滿(mǎn)足通風(fēng)行人的要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采煤機(jī)割煤高度確定為3m。因此，當(dāng)采煤機(jī)的割煤高度確定為3m后，確定采放比為3：3.57=1：1.19。單循環(huán)作業(yè)時(shí)間按下式計(jì)算：t＝2式中：t—采煤機(jī)每個(gè)循環(huán)的時(shí)間，min；T—每班工作時(shí)間，8h；n—日循環(huán)數(shù)，6。故：t＝2×6×60/4＝160min②煤機(jī)平均割煤速度按下式計(jì)算：V＝式中：V—割煤速度，m/min； L—工作面長(zhǎng)度，200m；L1—自開(kāi)切口長(zhǎng)度，40m；t1—輔助時(shí)間，30min。故：V＝（200＋2×40）/（160—30）＝2.15m/min綜放工作面一般采用大功率的雙滾筒采煤機(jī)來(lái)保證工作面的高效率。采煤機(jī)裝機(jī)功率根據(jù)工作面實(shí)際需要的要求，參考同類(lèi)型采煤機(jī)的使用條件來(lái)選定，類(lèi)比見(jiàn)表6.1。根據(jù)上述條件工作面選用7LS6C型采煤機(jī)。采煤機(jī)技術(shù)特征見(jiàn)表6.2。表6.2采煤機(jī)技術(shù)特征表液壓支架：（1）支架型式的選擇經(jīng)過(guò)分析，結(jié)合漳村礦井的實(shí)際情況，選用雙輸送機(jī)支撐掩護(hù)式低位放頂煤液壓支架。（2）支架結(jié)構(gòu)高度查閱資料并結(jié)合實(shí)際最大高度比采高多200mm左右即：Hmax=故Hmax=3.0+0.2=3.2m最小高度即：Hmin=故Hmin=3.0-0.35=2.65m根據(jù)計(jì)算并且結(jié)合實(shí)際選擇ZZ9200/24/50型放頂煤液壓支架。、（3）移架方式因?yàn)槊簩颖容^穩(wěn)定，所以采用成組連續(xù)式。要等到拉架過(guò)后才能進(jìn)行放煤，一般要滯后5組支架。（4）放煤方式對(duì)比3號(hào)煤層地質(zhì)條件，結(jié)合課本知識(shí)可知，由于綜放工作面的頂煤厚3.57m，因此采用單輪間隔放煤，這樣可以減少混矸，操作時(shí)采用本架操作，計(jì)劃一采一放，采放平行作業(yè)。工作面刮板輸送機(jī)刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力依據(jù)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該大于工作面的生產(chǎn)能力：Q前≥60V選用SGZ1200/600型刮板輸送機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如表6.4。（2）工作面后刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)能滿(mǎn)足放出煤的需求6.1.4回采工作面破煤、裝煤方式進(jìn)刀方式：采用端部割三角煤斜切進(jìn)刀。進(jìn)刀方法：進(jìn)刀方式如圖6.1所示。圖6.1工作面端部割三角煤斜切進(jìn)刀采煤工藝工藝流程為：割煤→移架→推前溜→放煤→拉后溜6.1.5端頭支護(hù)及超前支護(hù)方式1.端頭/過(guò)渡支護(hù)由于工作面和順槽之間存在高差，因此設(shè)置端頭支架，其特征如表6.6。2.超前支護(hù)運(yùn)輸平巷、回風(fēng)平巷的超前支架各項(xiàng)參數(shù)分別如表6.7和6.8。6.1.6采煤工作面正規(guī)循環(huán)作業(yè)(1)勞動(dòng)組織形式實(shí)行追機(jī)作業(yè)，將工作面劃分為若干段，將工人劃分為若干組，各組輪流接力追機(jī)?？沙浞掷霉r(shí)，這樣會(huì)提高工作效率，并且減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，適用于較強(qiáng)的綜采工作面，一個(gè)工作循環(huán)就是完成割煤、移架和推移輸送機(jī)的主要工序。本工作面采用“三八”作業(yè)制的多循環(huán)作業(yè)方式。(2)勞動(dòng)組織表：（3）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)工作面產(chǎn)量按下列公式計(jì)算：Q1Q2Q=Q式中：Q1—割一刀煤產(chǎn)量，t；Q2—放頂煤放的產(chǎn)量，t；Q—每個(gè)循的環(huán)產(chǎn)量，t；L1—工作面長(zhǎng)度，200m；S—循環(huán)進(jìn)度，0.8m；M1—采煤機(jī)的采高，3.0m；M2—放煤高度，取3.57m；P—煤的容重，1.30t／m3；C1—割煤回采率，97%；C2—放煤率，86.1%。則：Q1=200×0.8×3.0×1.30×0.97=605.28tQ2=200×0.8×3.57×1.30×0.861=639.34t循環(huán)產(chǎn)量：Q=Q1+Q2=1244.62t日產(chǎn)量：Qr=Q×日循環(huán)數(shù)=1244.62×4=4978.48t工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表6.10。6.2回采巷道布置6.2.1回采巷道布置方式由于3號(hào)煤層服務(wù)年限為53.83a，服務(wù)年限過(guò)長(zhǎng)后其巷道維護(hù)困難、通風(fēng)困難，因此選擇在工作面運(yùn)輸平巷一側(cè)進(jìn)行雙巷布置，用聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)通，回風(fēng)平巷一側(cè)單巷布置的布置方式。6.2.2回采巷道參數(shù)1.斷面本次設(shè)計(jì)決定將回采巷道的斷面都設(shè)計(jì)成寬5m，高3.5m的斷面。2.支護(hù)設(shè)計(jì)決定各斷面均采用矩形斷面，支護(hù)形式選擇為錨網(wǎng)支護(hù)。下面是支護(hù)的一些材料的規(guī)格。（1）錨桿的選擇：根據(jù)平巷的條件并且結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定錨桿選擇為20#-M22-2400（2）錨固形式：選用兩支錨固劑，一支先放一支后放。為了安全起見(jiàn)，選擇樹(shù)脂加長(zhǎng)錨固（3）錨桿布置：錨桿每排的距離確定為1m，每一排打7支錨桿。每支的距離是800mm，鄰近幫壁的時(shí)候錨桿距離幫壁500mm。第七章井下運(yùn)輸7.1概述7.1.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度漳村煤礦初步設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.5Mt/a。工作制度為“三八制”。7.1.2煤層及煤質(zhì)盤(pán)區(qū)所采煤層為3號(hào)煤層，該煤層特征為低灰～中灰分、特低硫～低硫、高熱值～特高熱值、較高軟化溫度灰之貧煤，煤層平均厚度為6.57m,煤層傾角平均6°。煤的體積質(zhì)量為1.30t/m3。3號(hào)煤層瓦斯含量較小是低瓦斯礦井，煤塵不易自燃，但卻具有爆炸危險(xiǎn)性。7.1.3運(yùn)輸距離和貨載量按照設(shè)計(jì)確定順槽的運(yùn)距是2130m，平均1860m，大巷的運(yùn)距是2200m，平均2150m。因此，計(jì)算得知井底車(chē)場(chǎng)到達(dá)工作面的最大運(yùn)距為4330m。輔助運(yùn)輸量要按照具體生產(chǎn)需要來(lái)確定。對(duì)于工作面的必要品需要盡量一次到位，然后緩慢補(bǔ)充，做到不耽誤生產(chǎn)。7.1.4礦井運(yùn)輸系統(tǒng)井下運(yùn)輸系統(tǒng)包括運(yùn)煤系統(tǒng)、運(yùn)料系統(tǒng)、人員運(yùn)送系統(tǒng)、排矸系統(tǒng)。(1)運(yùn)煤系統(tǒng)采煤工作面→運(yùn)輸順槽→盤(pán)區(qū)煤倉(cāng)→運(yùn)輸大巷→井底煤倉(cāng)→主井→地面。(2)運(yùn)料系統(tǒng)地面→副井→井底車(chē)場(chǎng)→輔運(yùn)大巷→回風(fēng)順槽→采煤工作面。(3)人員運(yùn)送系統(tǒng)地面→副井→井底車(chē)場(chǎng)換乘站→輔運(yùn)大巷→各個(gè)工作地點(diǎn)。(4)排矸系統(tǒng)采煤工作面→回風(fēng)順槽→軌道大巷→井底車(chē)場(chǎng)→副井→地面。7.2采（盤(pán)）區(qū)或帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇7.2.1設(shè)備選型原則對(duì)于設(shè)備的選型應(yīng)該考慮開(kāi)拓系統(tǒng)狀況，做到生產(chǎn)能力的相互匹配。需要注意生產(chǎn)能力要滿(mǎn)足：采煤機(jī)的生產(chǎn)能力<工作面輸送能力<轉(zhuǎn)載機(jī)、膠帶輸送機(jī)能力設(shè)備要方便運(yùn)輸、檢修。7.2.2盤(pán)區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算1.運(yùn)輸設(shè)備選型盤(pán)區(qū)運(yùn)輸設(shè)備配套選型如下各表所示：2.運(yùn)輸能力驗(yàn)算經(jīng)計(jì)算得知，本次設(shè)計(jì)放頂煤工作面的最大出煤量分別是707t/、和2079t/h，前后刮板機(jī)的運(yùn)輸能力分別是2000t/h和2500t/h，因此工作面的最大出煤量也不會(huì)超過(guò)3000t/h，為滿(mǎn)足效率，選擇的轉(zhuǎn)載機(jī)的生產(chǎn)能力為4000t/h，破碎機(jī)通過(guò)能力為4000t/h，因此根據(jù)實(shí)際需求大巷帶式輸送機(jī)的能力確定為4000t/h，這樣符合上述選型原則。因此，所選設(shè)備能滿(mǎn)足要求。7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備的選擇7.3.1主運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇本礦井是高產(chǎn)高效礦井，因此為了滿(mǎn)足產(chǎn)量的需求，大巷采用帶式輸送機(jī)。大巷帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表7.8。7.3.2輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備選擇本設(shè)計(jì)的巷道用雙巷掘進(jìn)，配合了現(xiàn)代化的設(shè)備，并且礦井的地質(zhì)條件比較好。所以，為了滿(mǎn)足礦井的生產(chǎn)需要也為了方便運(yùn)輸盡快投產(chǎn)。井下運(yùn)輸車(chē)輛各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)表7.9。表7.9井下運(yùn)輸車(chē)輛特征及用量7.3.3運(yùn)輸設(shè)備能力驗(yàn)算1.主運(yùn)輸設(shè)備前面討論到工作面的最大出煤量不會(huì)超過(guò)3000t/h?？紤]到掘進(jìn)平巷時(shí)也會(huì)出煤，加之設(shè)置了煤倉(cāng)。因此大巷的帶式輸送機(jī)的能力選擇4000t/h。這樣完全滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。因此主運(yùn)設(shè)備符合。2.輔助運(yùn)輸設(shè)備選擇MT-16型車(chē)，每輛可以運(yùn)送14人。第八章礦井提升8.1概述漳村煤礦初步設(shè)計(jì)的年生產(chǎn)能力為1.5Mt/a,屬于大型礦井，由于提升煤炭以及輔助提升的任務(wù)較大，一般均設(shè)主、副井兩套提升設(shè)備。主井用箕斗提升煤炭，副井采用罐籠擔(dān)負(fù)輔助提升任務(wù)。對(duì)于井筒形式為立井的礦井，井下的各種運(yùn)輸較為重要，但是通過(guò)提升設(shè)備將其運(yùn)往地面更為重要，同時(shí)它也是連接地面與井下的重要樞紐。本礦井服務(wù)年限53.83年，產(chǎn)量也較大，因此開(kāi)掘的井筒要有著極好的支護(hù)，而且必須能夠達(dá)到服務(wù)年限。8.2主副井提升1.主井提升（1）主井年產(chǎn)量：An＝150Mt/a；（2）工作制度：年工作日br，日工作小時(shí)數(shù)t，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》，則取br＝330d，t=16h；（3）礦井開(kāi)采水平井深Hs：Hs=260m；（4）提升方式：箕斗（5）矸石提升量：矸石按煤炭產(chǎn)量的20%計(jì)算，則矸石提升量為：150Mt最大班下井人數(shù)：一般按每天下井工人總數(shù)的40%計(jì)算。（6）卸載水平與井口高差Hx=18m；井下運(yùn)輸水平與裝載水平的高差：罐籠提升：Hz=0m；箕斗提升：Hz=20m；煤的松散密度：0.95t/m3。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.5Mt/a，屬大型礦井，全部煤炭由主井雙箕斗提升至地面，裝備16t側(cè)卸式箕斗。具體參數(shù)見(jiàn)表8.1。2.副井提升（1）井筒各水平的深度(同上)；（2）矸石提升量：矸石按煤炭產(chǎn)量的20%計(jì)算，則矸石提升量為：150Mt最大班下井人數(shù)：一般按每天下井工人總數(shù)的40%計(jì)算。提升方式：罐籠選擇寬罐籠型號(hào)為GDG1.5/9/2/4K，窄罐籠型號(hào)為GDG1.5/9/2/4罐籠具體參數(shù)如下表8.2：第九章礦井通風(fēng)及安全技術(shù)9.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇9.1.1礦井通風(fēng)方式的選擇漳村煤礦瓦斯含量較小，屬低瓦斯礦井，因?yàn)榫锏淖呦蜷L(zhǎng)度較大，三條大巷也沿著走向布置。結(jié)合實(shí)際礦井的各種特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)決定采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式。采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，雖然在前期建井投資大，建井時(shí)間長(zhǎng)，管理較為分散。但是這種通風(fēng)方式風(fēng)的流動(dòng)路線短，通風(fēng)阻力小，抗災(zāi)能力強(qiáng)，這對(duì)于煤塵有爆炸危險(xiǎn)性的本礦井具有很大的適用性。9.1.2礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇因漳村煤礦煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，如果采用壓入式通風(fēng)，當(dāng)通風(fēng)機(jī)因故驟停時(shí)，井下風(fēng)流壓力降低，造成煤塵積聚，且可能會(huì)使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，造成瓦斯聚集，這對(duì)本礦井具有致命威脅，因此決定采用抽出式通風(fēng)。9.1.3盤(pán)區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求1.每個(gè)工作面應(yīng)該保證通入穩(wěn)定新鮮的風(fēng)流，并且能夠分區(qū)通風(fēng)。2.使井下有害氣體更容易排放。3.工作面風(fēng)速不小于1m/s。4.對(duì)于煤層具有爆炸危險(xiǎn)性的礦井，能有效保證工作人員的正常工作。9.1.4工作面通風(fēng)方式的選擇結(jié)合本礦井的條件可知，工作面是沿走向推進(jìn)，傾向布置，礦井的瓦斯含量較小?？紤]到下行風(fēng)在穩(wěn)定性和突發(fā)事故上的能力不及上行風(fēng)，因此本設(shè)計(jì)決定工作面選擇上行通風(fēng)。由于盤(pán)區(qū)段較長(zhǎng)，因本次設(shè)計(jì)礦井的為低瓦斯礦井，若選用Z形、Y形通風(fēng)會(huì)加大投資費(fèi)用，且在技術(shù)可行性上較為麻煩得多，因此最終決定選用U形通風(fēng)，雙巷進(jìn)風(fēng)能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。9.2采（盤(pán)）區(qū)或帶區(qū)及全礦所需風(fēng)量9.2.1工作面所需風(fēng)量計(jì)算1.按瓦斯涌出量計(jì)算查閱資料知回風(fēng)巷中瓦斯的濃度不能超1%。即：Qb式中Qb—排出瓦斯所需風(fēng)量，m3/minQzi—瓦斯平均絕對(duì)涌出量，m3/min;漳村煤礦絕對(duì)瓦斯涌出量為8.07～17.92m3/min，則Qz=(17.92+8.07)/2=13.0m3/min;Kz—瓦斯涌出量不均衡系數(shù)，KZ即工作面需風(fēng)量：Qb大=100×13.0×1.38=1794m3/min取Qa大=2000m3/min2.按工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算查閱資料知，工作面溫度和風(fēng)速的對(duì)應(yīng)，見(jiàn)表9.13.按人數(shù)計(jì)算按工作面最多人數(shù)計(jì)算。Qm=4N式中4—規(guī)定每人4m3/minN—工作面最多人數(shù)，取45人Km—礦井通風(fēng)系數(shù)，宜取1.15～1.25，在此取1.20。故放頂煤工作面風(fēng)量：Q按照要求取三種方法中最大值：Qmax=2000m3/min4.按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算查閱資料知，工作面的風(fēng)速要在0.25m/s到4m/s之間驗(yàn)算。每個(gè)回采面：

QaiQaimax式中Sai—平均斷面積，m2放頂煤工作面Sai按下式計(jì)算：Sai式中M—采高，M=3.0m。則Sai=6.4（3.0―0.3）=17.28m2所以259.2m3/min≤Qa大≤4147.2m3/min由風(fēng)速驗(yàn)算可知，Qa大=2000m3/min，符合風(fēng)速要求。9.2.2備用面需風(fēng)量計(jì)算計(jì)算公式如下：Q備=0.5式中Q備—需風(fēng)量，m3/min計(jì)算知：Q備=0.5×2000=1000（m3/min）取Q備=1200（m3/min）9.2.3掘進(jìn)工作面需風(fēng)量1.按瓦斯涌出量計(jì)算。按式9-1計(jì)算知，工作面需風(fēng)量Q=253.67m3/min2.按人數(shù)計(jì)算按式9-2計(jì)算Qa3.按吸風(fēng)量計(jì)算風(fēng)量

Q式中Q扇—實(shí)際吸風(fēng)量，m3/min; S—巷道斷面積，m2；取16.5㎡ I—同時(shí)工作的通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)。故：Q掘=（800-15×16.5）×1=1047.5按照規(guī)定取三種方法中最大值，考慮富余量后：取Q掘=1100m3/min9.2.4硐室需風(fēng)量根據(jù)資料知：充電硐室Q充=100m3/min火藥庫(kù)Q火=100m3/min9.2.5其他巷道所需風(fēng)量根據(jù)資料，計(jì)算公式如下：Qd式中S—斷面面積，取S=26.4則：Qd取1700m3/min9.2.6礦井總風(fēng)量1.根據(jù)各用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量，，總風(fēng)量按下式計(jì)算：Q=式中Q—礦井總風(fēng)量，m3/min；K—備用系數(shù)，取K=1.2；Q采Q備Q掘Q硐Q其他則∑Q∑Q=10080m3/min2.根據(jù)礦井人數(shù)，按下式計(jì)算：Q=4×式中N—井下最多人數(shù)，取N=400人；K—風(fēng)量備用系數(shù)，取K=1.2。則Q=4×N×K=4×400×1.2=2400m3/min則總風(fēng)量容易時(shí)期：8760m3/min，困難時(shí)期：10080m3/min。9.2.7風(fēng)量分配1.通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的確定通風(fēng)容易時(shí)期是初期開(kāi)采北部盤(pán)區(qū)時(shí)，由于巷道阻力在后期會(huì)增加，所以困難時(shí)期是在后期南部區(qū)接替時(shí)。通風(fēng)容易時(shí)期：北區(qū)布置一個(gè)采煤面、一個(gè)備采面、兩個(gè)掘進(jìn)面。通風(fēng)困難時(shí)期：北區(qū)仍然按照原來(lái)的布置方式，南區(qū)要加一定的掘進(jìn)面。2.配風(fēng)（1）進(jìn)風(fēng)平巷：Q（2）備采面：Q（3）連掘面：Q（4）大巷掘進(jìn)面：Q（5）車(chē)輛檢修、充電硐室：Q（6）其他巷道：Q經(jīng)以上分配過(guò)程，礦井風(fēng)量滿(mǎn)足分配并且有一定的富余量。3.風(fēng)速驗(yàn)算各段井巷風(fēng)速驗(yàn)算公式為：V式中Vi—井巷的風(fēng)速，m/s；Qi—風(fēng)量，m3/min；Si—巷道斷面積，㎡。風(fēng)速驗(yàn)算分通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期（1）通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)速驗(yàn)算①副立井Q=6540m3/min，S=28.98m2。V=3.76m/s。②井底車(chē)場(chǎng)Q=5100m3/min，S=26.4m2。V=3.22m/s。③輔助運(yùn)輸大巷Q=6540m3/min，S=26.4m2。V=Q/S=4.13m/s。④進(jìn)風(fēng)順槽Q=2400m3/min，S=16.5m2。V=Q/S=2.42m/s。⑤工作面Q=4800m3/min，S=26.68m2。V=Q/S=2.99m/s。⑥聯(lián)絡(luò)巷Q=2400m3/min，S=16.5m2。V=Q/S=2.42m/s。⑦回風(fēng)順槽Q=2400m3/min，S=16.5m2。V=Q/S=2.42m/s。⑧回風(fēng)大巷Q=6540m3/min，S=26.4m2。V=Q/S=4.13m/s。⑨回風(fēng)井Q=8760m3/min，S=38.46m2。V=Q/S=3.80m/s。（2）通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)速驗(yàn)算①副立井Q=7620m3/min，S=28.98m2。V=Q/S=4.14m/s。②井底車(chē)場(chǎng)Q=5200m3/min，S=26.4m2。V=Q/S=3.28m/s。③輔助運(yùn)輸大巷風(fēng)速驗(yàn)算Q=6540m3/min，S=26.4m2。V=Q/S=4.13m/s。④進(jìn)風(fēng)順槽風(fēng)速驗(yàn)算Q=2400m3/min，S=16.5m2。V=Q/S=2.42m/s。⑤工作面風(fēng)速驗(yàn)算Q=4800m3/min，S=26.68m2。V=Q/S=2.99m/s。⑥聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)速驗(yàn)算Q=2400m3/min，S=16.5m2。V=Q/S=2.42m/s。⑦回風(fēng)順槽風(fēng)速驗(yàn)算Q=2400m3/min，S=16.5m2。V=Q/S=2.42m/s。⑧回風(fēng)大巷風(fēng)速驗(yàn)算Q=7400m3/min，S=26.4m2。V=Q/S=4.67m/s。⑨回風(fēng)井風(fēng)速驗(yàn)算Q=10080m3/min，S=38.46m2。V=Q/S=4.37m/s。兩