礦井新井畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　二〇一五年六月摘要</b></p><p>　　本次設計是大同礦區(qū)四老溝礦11#，14#煤層。該礦位于大同煤田東北端，距大同市25Km，距口泉站5.3Km。井田內(nèi)有公路貫穿，交通方便。</p><p>　　據(jù)井田地質(zhì)資料：該井田煤層平均厚度9m，經(jīng)鑒定為

2、低瓦斯礦井，瓦斯相對涌出量平均為瓦斯相對涌出量0.5774—1.3601 m3/t。m3/t。煤塵有爆炸危險性。煤的自燃傾向等級為易自燃。根據(jù)礦井涌水量預測，該礦井正常涌水量為122.5m3/h。</p><p>　　設計采用主斜副立單水平開拓方式，共開掘有兩個進風井（主斜井、副斜井）和一個回風井。井田共劃分有七個帶區(qū)，開采煤層為11#。礦井采煤方法為綜合機械化開采方式，綜合機械化掘進，生產(chǎn)區(qū)隊設置有：一個綜采隊

3、和兩個機掘隊。</p><p>　　礦井達產(chǎn)時的首采工作面位于一帶區(qū)101首采工作面，該帶區(qū)劃分為4個條帶，工作面長度為240m，推進長度為1260m，回采順序采用后退式、回采工藝中厚煤層單一走向長壁綜合機械化采煤法，采用“三八”制作業(yè)制度。采空區(qū)采用全部跨落法管理頂板。</p><p>　　關(guān)鍵詞：礦井開拓、采煤方法、綜合機械化采煤、運輸提升、安全生產(chǎn)。</p><p

4、><b>　　Abstract</b></p><p>　　This design is the Da tong mine area four old ditch mine 14#, 11# coal seam. The mine is located in the northeast of Da tong coalfield, from Da tong 25Km, away from

5、 the Kou Quan Railway Station 5.3Km. Ida inside the road runs through, convenient transportation.</p><p>　　According to mine geological data: average thickness of 9m in the coal mine, after identification fo

6、r low gas coal mine, gas relative emission amount of average relative gas emission rate 0.5774 - 1.3601 m3 / T. Coal dust explosion hazard. Spontaneous combustion tendency of coal is easy to ignite.. According to the pre

7、diction of mine water, the normal mine inflow is 122.5m3/h.</p><p>　　設計采用主斜副立單水平開拓方式，共開掘有兩個進風井（主斜井、副斜井）和一個回風井。井田共劃分有七個帶區(qū)，開采煤層為11#。礦井采煤方法為綜合機械化開采方式，綜合機械化掘進，生產(chǎn)區(qū)隊設置有：一個綜采隊和兩個機掘隊。</p><p>　　Design of

8、 the main inclined side vertical single level to develop, a total of digging has two intake shaft (the main shaft and the auxiliary slope) and a return air shaft. Field is divided into seven zones, the coal mining 11#. C

9、oal mining method for comprehensive mechanical of mining method, comprehensive mechanization tunneling and production teams is provided with: a mechanized mining teams and two machines dig team.</p><p>　　礦井達

10、產(chǎn)時的首采工作面位于一帶區(qū)101首采工作面，該帶區(qū)劃分為4個條帶，工作面長度為240m，推進長度為1260m，回采順序采用后退式、回采工藝中厚煤層單一走向長壁綜合機械化采煤法，采用“三八”制作業(yè)制度。采空區(qū)采用全部跨落法管理頂板。</p><p>　　Mine production of the first mining face in area 101 of the first mining face, the

11、 zone is divided into four, working face length to the 240m promote the length of 1260m, stoping sequence by retreating, mining technology in thick seam longwall comprehensive mechanical coal mining method, the "38&

12、quot; manufacturing system. The mined out area adopts all the cross - fall method to manage the roof.</p><p>　　Keywords:Mining, coal mining method, coal mining comprehensive mechanization, transportation, sa

13、fety production.</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　引言……………………………………………………………………………………1</p><p>　　第1章 礦井地質(zhì)特征概述2</p><p>　　1.1 礦區(qū)概述3</p><p>　　1.1.1地理位置

14、3</p><p>　　1.1.2地形、地貌3</p><p>　　1.1.3交通條件3</p><p>　　1.1.4水文條件4</p><p>　　1.2井田地質(zhì)特征4</p><p>　　1.3井田地質(zhì)構(gòu)造8</p><p>　　1.4煤層特征10</p>&l

15、t;p>　　1.4.3 煤質(zhì)12</p><p>　　第2章 礦井開拓13</p><p>　　2.1井田境界14</p><p>　　2.1.1井田境界8</p><p><b>　　2.2儲量8</b></p><p>　　2.3.1礦井工作制度10</p>&

16、lt;p>　　2.3.2礦井設計生產(chǎn)能力的確定10</p><p>　　2.3.3同時生產(chǎn)的水平數(shù)目的確定11</p><p>　　2.3.4礦井及水平服務年限的計算11</p><p>　　2.4井田開拓11</p><p>　　2.4.1井田開拓的基本問題11</p><p>　　2.4.2井筒和井

17、底車場15</p><p>　　2.5斷面的確定16</p><p>　　第3章 大巷運輸及設備的選擇20</p><p><b>　　3.1 概述20</b></p><p>　　3.2 大巷運輸及設備選擇20</p><p>　　3.2.4礦車型號如下21</p>&

18、lt;p>　　3.3主要巷道斷面的確定21</p><p>　　3.3.2膠帶大巷斷面的確定23</p><p>　　3.3.3回風大巷斷面的確定23</p><p>　　3.4帶區(qū)系統(tǒng)布置24</p><p>　　3.5采區(qū)采出率25</p><p>　　3.6首采區(qū)尺寸26</p>

19、<p>　　3.7首采區(qū)巷道布置26</p><p>　　3.8帶區(qū)主要系統(tǒng)的布置26</p><p><b>　　3.9設備27</b></p><p>　　第4章 采煤方法28</p><p>　　4.1 采煤工藝方式28</p><p>　　4.2采煤工藝方式28<

20、;/p><p>　　4.5設備配置32</p><p>　　4.6回采巷道布置35</p><p>　　4.7巷道掘進工藝方式及裝備36</p><p>　　第5章 礦井提升及其他系統(tǒng)設計38</p><p><b>　　5.1 概述38</b></p><p>　　

21、5.2主斜井提升38</p><p>　　5.3礦井通風技術(shù)39</p><p>　　5.3.1概況39</p><p>　　5.4其他系統(tǒng)39</p><p>　　5.4.1防治瓦斯39</p><p>　　5.4.2綜合防塵系統(tǒng)40</p><p>　　第6章 設計礦井基本技術(shù)經(jīng)

22、濟指標43</p><p>　　6.1設計礦井基本經(jīng)濟技術(shù)指標表43</p><p>　　總結(jié)..............................................................................................................................44</p><p&g

23、t;<b>　　參考文獻45</b></p><p>　　致謝..............................................................................................................................46</p><p><b>　　引言<

24、;/b></p><p>　　畢業(yè)設計是對大學四年知識的一次總結(jié)，是學生理論聯(lián)系實際的重要實踐教學環(huán)節(jié)，是對學生進行的一次綜合性專業(yè)設計訓練。通過畢業(yè)設計使學生獲得以下幾個方面能力，為將來工作打下基礎(chǔ)。1、進一步鞏固和加深我們所學礦井理論知識，培養(yǎng)我們設計計算、工程繪圖、計算機應用、文獻查閱、運用標準與規(guī)范、報告撰寫等基本技能。2、培養(yǎng)學生實踐動手能力及獨立分析和解決工程實際的能力。3、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、嚴

25、肅認真的治學態(tài)度和理論聯(lián)系實際的工作作風。依照老師精心設計的題目，按照大綱的要求進行，要求我們在規(guī)定的時間內(nèi)獨立完成計算，繪圖及編寫說明書等全部工作。 </p><p>　　設計中要求嚴格遵守和認真貫徹《煤炭工業(yè)設計政策》、《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦工業(yè)礦井設計規(guī)范》以及國家制定的其它有關(guān)煤炭工業(yè)的方針政策，設計力爭做到分析論證清楚，論據(jù)確鑿，并積極采用切實可行的先進技術(shù)，力爭使自己的設計達到較高水平，但由于本人

26、水平有限，難免有疏漏和錯誤之處，敬請老師指正。</p><p>　　第1章 礦井地質(zhì)特征概述</p><p><b>　　1.1 礦區(qū)概述</b></p><p><b>　　1.1.1地理位置</b></p><p>　　整個大同礦區(qū)處于山西省偏北部，地理跨度大約為5個縣左右。而本次設計的四老溝

27、礦二礦2.4Mt新井設計，距離大同西南直線距25Km的大同煤田東北端，井田走向=9.4km，傾向=4.2km，S=37.8km </p><p><b>　　表1-1地理坐標表</b></p><p>　　1.1.2地形、地貌</p><p>　　井田內(nèi)為低山丘陵黃土地貌景觀，地形比較復雜，黃土梁及“V”字溝谷發(fā)育，地勢大致為北西高，東南低，地

28、表最高點高程1619.0m,最低點高程1311.2m，相對高差307.8m。本井田處于十里河與口泉溝的分水嶺地帶。南部銀塘溝﹑三井溝﹑珍珠溝﹑東窯溝﹑胡家灣溝，井溝之水匯入口泉河。</p><p><b>　　1.1.3交通條件</b></p><p>　　四老溝礦井田距大同較近，有大同—王村運煤專線，與大同火車站相連，且每日有客車通行，交通較為便利。北部有東西向的京

29、包線，往東有大秦鐵路京包線。</p><p>　　圖1-1礦區(qū)交通位置圖</p><p><b>　　1.1.4水文條件</b></p><p><b>　　表1-2水文地質(zhì)表</b></p><p><b>　　1.2井田地質(zhì)特征</b></p><p&g

30、t;　　井田地形屬于常見的丘陵山地，整體地勢顯現(xiàn)為東南偏高而西北較低。絕對海拔高度：1266～1563M，相對高差297M。礦區(qū)內(nèi)地表為常見的黃土地，上面覆蓋植被數(shù)量短缺,。</p><p>　　使用國家要求的一類二型勘探方式，本礦選用750*750勘探網(wǎng)，礦區(qū)內(nèi)鉆孔揭露的地層從老到新有：</p><p>　　表1-3區(qū)域地層劃分及主要特征表</p><p><

31、;b>　　1.3井田地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p><b>　　1.3.2褶曲</b></p><p>　　根據(jù)鉆孔資料分析得到井田內(nèi)褶皺構(gòu)造為兩個向斜及三個背斜組成，其組成方式為常見的相間組成，分布點為礦井中、西部兩個主要地區(qū)，其余地點目前尚未發(fā)現(xiàn)褶曲的存在，三個背斜：S1、S3、S5。兩個向斜：S2、S4。S代表大同主向斜。&

32、lt;/p><p><b>　　1.S1背斜</b></p><p>　　位于井田西北邊緣，走向N5°-15°E ，向北東傾伏，中間局部地段在平面圖上反映不明顯，大致沿ZK40325、40311、39312、39301、39291、39297鉆孔一線延伸，軸向略有彎曲，兩翼地層傾角寬緩，延伸長約5-6km。</p><p>&l

33、t;b>　　2.S3背斜</b></p><p>　　位于大同向斜S2發(fā)育，軸向N5°-10°E，向北傾伏，為一短軸狀背斜，僅在井田中、南部發(fā)育，大致在ZK41291、41294、41285鉆孔一線，延伸長約1500m以上。</p><p><b>　　3.S5背斜</b></p><p>　　位于井田中部

34、本礦井最狹窄部位，軸向N5°E，向北傾伏。該背斜兩翼和北部傾伏端地層傾角皆較大，形態(tài)明顯，在兩張主平面圖上等高線密集，局部地區(qū)地層傾角大于30°，背斜軸大致在ZK42292、42294、42281、43282各孔連線附近通過，延伸長約1200m。</p><p><b>　　4.S2大同主向斜</b></p><p>　　位于礦井西部F1斷層以東，

35、二者在北部間距較大，向南間距較小，在礦井最南端二者相交，互相穿插。大同主向斜軸在主要平面圖上，北部反映不明顯，在中、南部軸向清楚、明顯。向斜軸走向大致為N20°-25°E。在中、南部兩翼地層傾角稍大，北部兩翼地層傾角平緩。大致沿擴-87、擴-92、四-75各孔連線通過。在井田內(nèi)延伸長約5km。</p><p><b>　　5.S4向斜</b></p><

36、;p>　　位于井田中部偏西，在中、南部和S3背斜近于平行。向斜軸軸向略呈弧形，北端為NNE走向，中部近南北向，南部呈NNW走向，總體看呈寬緩向北傾伏狀態(tài)。該向斜在井田內(nèi)自北向南分別被四條斷層錯位。在構(gòu)造圖上呈明顯的不連續(xù)狀態(tài)。</p><p>　　井田內(nèi)揭露的斷層共33條，其中正斷層10條，逆斷層23條。落差大于30m的斷層有9條(包括井田南、北邊界斷層)，30～10m的斷層有20條，落差小于10mm的有4

37、條。</p><p><b>　　1.4煤層特征</b></p><p><b>　　1.4.1煤層特征</b></p><p>　　井田含煤19層，可用13層所屬地質(zhì)年代為侏羅系大同組，煤層總厚，H=20.22m，總煤層的含煤系數(shù)9.53%，可采煤層總厚17.84米，可采煤層的含煤系數(shù)8.4%。可采煤層傾角在2°

38、;—10°之間，平均8°，可采煤層煤炭質(zhì)地較堅硬。各可采煤層特征見表1-3-1。各可采煤層分述如下：</p><p>　　表1-4可采煤層特征表</p><p>　　1.4.2 煤層頂、底板</p><p>　　本設計計算儲量的煤層總厚度為9m，其中11號=6m，14號=3m。</p><p>　　表1-5可采煤層特征表&

39、lt;/p><p><b>　　1.4.3 煤質(zhì)</b></p><p>　　井田煤層為低－特低灰、特低－中硫，優(yōu)質(zhì)動力煤。根據(jù)國家標準（GB5751－86）煤層為不粘煤（BN）。產(chǎn)煤為優(yōu)質(zhì)動力煤。</p><p><b>　　第2章 礦井開拓</b></p><p><b>　　2.1井田境

40、界</b></p><p><b>　　2.1.1井田境界</b></p><p>　　根據(jù)國土資源廳批準的《采礦許可證》可知，四老溝二礦井田境界組成由11個連續(xù)不間斷的坐標點連接劃定：井田走向=9.4km，傾向=4.2km，S=37.8km。</p><p>　　表2-1井田坐標拐點表</p><p>&l

41、t;b>　　2.2儲量</b></p><p><b>　　2.2.1儲量圈定</b></p><p>　　資源/儲量估算煤層為11、14兩組煤層。</p><p>　　2.2.2工業(yè)指標 </p><p>　　煤層最低可采厚度≥0.8m，最高可采灰分≥40%，最高可采硫分≥3%。</p>

42、<p>　　2.2.3資源儲量計算</p><p>　　開采的煤層傾角在2°—10°之間，平均8°左右，煤層總厚度與含煤巖系總厚度之比=8.4%，煤層總體質(zhì)地顯現(xiàn)較堅硬。11-2、14-3號煤層，總厚度=9m，11-2=6m，14-3=3m，資源儲量計算如下：</p><p>　　資源儲量=S×cosα×H×D

43、 （2-1）</p><p>　　式中：Q----11、14資源/儲量（萬噸）</p><p>　　S----面積37.8（km），</p><p>　　H----平均厚度9（m），</p><p>　　D----煤層容重為1.42t/m3， </p><p>　　資源儲量計

44、算結(jié)果為：11-2，14-3煤層工業(yè)儲量=487.83Mt。</p><p><b>　　2.2.4可采儲量</b></p><p><b>　　設計可采儲量計算：</b></p><p>　　ZK=（ZS—P）·C （2-2）</p><p&g

45、t;　　式中：ZK——礦井設計可采儲量，萬t；</p><p>　　ZS——礦井工業(yè)儲量，萬t；</p><p>　　P——可采煤柱損失，萬t；</p><p>　　C—采區(qū)回采率，根據(jù)煤層要求，中厚煤層取C=80%；厚煤層取C=75%。</p><p>　　經(jīng)計算，礦井設計可采量為339.04Mt。</p><p>

46、<b>　　表2-2儲量計算表</b></p><p><b>　　2.2.5煤柱留設</b></p><p>　　保護煤柱類型：礦井地面：鐵路，村莊，工業(yè)場地。保護方案為：煤層多，原村莊壓煤量大，；村莊考慮搬遷；所以無需留設多余保護煤柱。需要礦井留設用以保護建筑物或者簡單構(gòu)筑物的煤柱為：大同—王村運煤專線，北部京包線，東部整個大秦鐵路在井田范圍

47、內(nèi)分段的部分京包線，以及已經(jīng)確定的工業(yè)場地下必須留設的保護煤柱。保護煤柱尺寸目前主要參考歷年設計以及在現(xiàn)場實際測得礦壓確定，其計算目前尚無較為可靠科學的方法，。</p><p>　　工業(yè)廣場保護煤柱的移動角的選?。阂驗榫锓秶缮雍穸葹?～23.85m幾乎平均分布，所以我們選取松散層移動角=45°；移動角選用75°，井田覆巖類型屬中硬，代表：砂礫、粉砂、泥巖及砂質(zhì)泥巖等。</p>

48、<p>　　表2-3保護煤柱留設表</p><p>　　2.3礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限</p><p>　　2.3.1礦井工作制度</p><p>　　設計定為礦井每年安全工作生產(chǎn)日d=300天，井下作業(yè)采煤方案采用現(xiàn)階段較為實用而且普遍推廣的兩采一檢的三班作業(yè)方案，這樣可以做到日采煤提升能夠凈省h=16。</p><p>　

49、　2.3.2礦井設計生產(chǎn)能力的確定</p><p><b>　　1）煤層生產(chǎn)能力</b></p><p>　　根據(jù)本設計計算儲量的煤層位11、14號煤層，總厚度=9m，地質(zhì)構(gòu)造簡單。礦井單個綜采工作面，一次采全高，完全能達到2.4Mt/a。</p><p>　　2）煤層賦存情況及開采技術(shù)條件</p><p>　　所采煤層

50、均穩(wěn)定的賦存于地下，傾角在2°-10°之間，平均8°左右，隸屬于近水平煤層；結(jié)構(gòu)簡單，水文地質(zhì)條件屬簡單～中等情況，而且地質(zhì)構(gòu)造簡單，瓦斯含量低，各煤層頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定，開采技術(shù)條件相對優(yōu)越。</p><p><b>　　3）市場需求</b></p><p>　　井田主產(chǎn)煤品為低特低灰、特低中硫，優(yōu)質(zhì)動力煤，所以為電廠及周邊工業(yè)、民用用煤的

51、用戶做好了準備，而且市場銷售有充分保證。</p><p>　　4）礦井開采的外部條件</p><p>　　礦井周邊有大量的鐵路線，包括大同線，京包線，大秦線。這些鐵路保證了礦井產(chǎn)煤的可靠外運條件。供電從大同市南郊超高壓變電所的雙回路10kV高壓供電至礦井地面變電所。</p><p><b>　　5）資源/儲量</b></p>&l

52、t;p>　　可采煤層在井田內(nèi)有2層，層厚=9m，煤層在地下儲備條件非常簡單。生產(chǎn)力2.4Mt/a可以服務65a。</p><p>　　綜合上述各方面因素，本次設計2.4Mt/a方案可行。</p><p>　　2.3.3同時生產(chǎn)的水平數(shù)目的確定</p><p>　　為達到2.4Mt/a生產(chǎn)力，井田可采煤層11、14，在采煤工作時，開拓單水平、單工作面即可。<

53、;/p><p>　　2.3.4礦井及水平服務年限的計算</p><p>　　礦井及水平服務年限的計算：</p><p>　　T=Z/A·K （2-3）</p><p><b>　　上面的式子中：</b></p><p>

54、<b>　　T——服務年限。</b></p><p>　　Z——設計可采儲量，234.28Mt。</p><p>　　A——設計生產(chǎn)能力，2.4Mt/a</p><p>　　K——儲量備用系數(shù)，取1.5。</p><p>　　計算求得礦井年限： T=65年，符合《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》中的要求。</p>&

55、lt;p><b>　　2.4井田開拓</b></p><p>　　2.4.1井田開拓的基本問題</p><p>　　1．礦井工業(yè)場地位置選擇</p><p>　　為了交通運輸、電力等這些外部的環(huán)境條件能夠與工業(yè)廣場合理的進行匹配，我們采用為后期運煤著想的將工業(yè)廣場建在鐵路附近。地面標高，H=1568，地勢選擇在平坦開闊的地方。面積，S=1

56、0.68km2。</p><p>　　表2-4工業(yè)廣場坐標點</p><p><b>　　2.開拓方案的選定</b></p><p>　　由礦井的基礎(chǔ)條件，即：開拓方式，規(guī)模、煤層賦存特征、井筒位置等條件，此次設計選用兩個方案，然后將兩個方案進行比較，從而確定最為合理的方案。</p><p>　　表2-5開拓方案比較表&

57、lt;/p><p><b>　　續(xù)表：</b></p><p><b>　　圖2-1方案一</b></p><p><b>　　圖2-2 方案二</b></p><p><b>　　開拓方案比較：</b></p><p>　　方案二：主

58、，副斜井開拓</p><p>　　優(yōu)點：（1）巷道掘進技術(shù)簡單，施工管理簡單。井筒裝備和井底車場比較簡單，工程量少。（2）建設速度快，出煤早，投資少（3）用膠帶做主井運輸時，效率高，效益好。</p><p>　　缺點：（1）斜井井筒長，維護量大，成本高。（2）準備巷道和聯(lián)絡巷道較多，增加了成本，不宜管理。（3）各種管線布設長度大，通風阻力大，增加了費用。</p><p&

59、gt;　　方案一：主斜副立井開拓</p><p>　　優(yōu)點：（1）立井的壓煤量少，井筒短，提升時間短。而且出煤量大，主副井之間不會相互干擾。（2）井筒短，通風阻力小。</p><p>　　缺點：（1）提升量較小，井口設備復雜。（2）井底車場的工程量大，設備多，事故率大（3）立井運輸量小，當運輸大的支架時，比較困難。</p><p>　　經(jīng)過綜合經(jīng)濟比較，雖然斜井在井

60、筒掘進量稍大，可是在后期的運輸過程中，其可以采用膠帶運輸,主斜井運輸能力大等方面，優(yōu)點明顯。</p><p>　　綜上所述，本計劃推薦方案一作為礦井井田主要開拓方式。</p><p>　　2.4.2井筒和井底車場</p><p><b>　　1、井筒數(shù)目及用途</b></p><p>　　礦井竣工后需主副回三個井筒。各井

61、筒用途分述如下：</p><p>　　⑴、主斜井：礦井提升煤炭，安全出口。</p><p>　?、?、副立井：材料、設備、人員，進風井、安全出口。</p><p>　?、?、回風立井：回風、安全出口。</p><p>　　3、井硐形式、數(shù)目及位置</p><p>　　經(jīng)過兩個方案的對比后井田開拓方式選擇單水平主斜井為主、副

62、立井、單個回風井的方式開拓。隨著生產(chǎn)的開始后巷道的不斷變化，后期也有可能將會改變風井的位置，整個礦井的井田共劃分為有七個帶區(qū)。</p><p>　　生產(chǎn)配置有：綜采隊1個，機掘隊2個。</p><p>　　表2-6 井筒參數(shù)表</p><p><b>　　2、井筒布置及裝備</b></p><p><b>　　

63、⑴、主斜井</b></p><p>　　表2-7 主井井筒特征表</p><p><b>　?、啤⒏绷⒕?lt;/b></p><p>　　表2-8 副井井筒特征表</p><p><b>　?、恰⒒仫L立井</b></p><p>　　表2-9 井筒特征表。</p

64、><p><b>　　2.5斷面的確定</b></p><p>　　2.5.1井筒風速驗算</p><p>　　根據(jù)礦井實際要求，選定副井為進風井，風井為出風井，其斷面的大小上述特征表中以給出。根據(jù)風速驗算公式。</p><p><b>　　主井斷面驗算： </b></p><p&g

65、t;<b>　　（2-4）</b></p><p>　　上式：v—通過本巷道風速，mm；</p><p>　　Q—通過此巷道風量，m/s；</p><p>　　S—本巷道的凈斷面，m2；</p><p>　　v—根據(jù)《安全規(guī)程》規(guī)定最高的允許的風速，這里取4 m/s。</p><p>　　代入數(shù)據(jù)

66、得：v=3.0 m/s <4 m/s</p><p>　　同理可得，副立井斷面驗算：v=2.9 m/s ，v<4 m/s。所以符合要求。</p><p>　　2.5.2巷道的支護方式</p><p>　　因服務年限=65a，大于10a，即采用錨噴支護，主、副斜井采用錨噴支護。錨桿排拒800mm，間距800mm，錨深1800mm，外露長度100mm，噴射厚

67、度150mm。采用厚度450mm砌碹混凝支護作為回風立井井壁支護方式。</p><p>　　圖2-3 主要井筒巷道斷面圖</p><p>　　主井斷面圖（1：50）</p><p>　　副立井斷面圖（1：50）</p><p>　　回風立井斷面圖（1:50）</p><p><b>　　2.5.3井底車場&l

68、t;/b></p><p>　　井底車場型式的選定原則</p><p>　　調(diào)車簡單、方便管理，少量的彎道、交岔點。操作安全，符合規(guī)定。建設工程量小，投資少將設快，施工方便縮短建設時間。</p><p>　　根據(jù)上述的原則進行細致的選擇，經(jīng)過計算及參考礦機的地質(zhì)資料井底車場選用形式：環(huán)形式車場。</p><p>　　從礦車在井底車場內(nèi)各

69、種運行特點，本礦井選用的井底車場主要在環(huán)形式及折返式之間進行考慮。采用膠帶輸送機為生產(chǎn)能力2.4Mt/a的礦井服務。根據(jù)膠帶輸送機的特點及要求，同時考慮到副井運輸材料和設備以及人員的調(diào)配情況下，選用環(huán)形式井底車場。</p><p><b>　　(2)調(diào)車方式</b></p><p>　　折返式調(diào)車方式：牽引著重列車的架線式電機車駛?cè)刖总噲龅恼{(diào)車線，將摘鉤后的電機車經(jīng)

70、過錯車線，在空車線上等待。牽引著滿載設備的重列車的調(diào)車機車緩慢駛過前方的卸載站，卸載后再次進入入空車線等待調(diào)度。調(diào)車機車再次摘鉤后，隨著重新牽引列車的架線電機車駛向采區(qū)。</p><p>　　(3)各種峒室的布置</p><p><b>　?、偎梅?、水倉</b></p><p>　　由主、副水倉構(gòu)成，錨噴支護。水泵房內(nèi)水泵工作情況為，1臺運行

71、，1臺常備，1臺檢修。一清理一能用。人工清理。水倉容量計算8×122.5＝980m3。水倉設計面積S＝12m2，按照80％有效容量去計算的話，水倉長度L=102m3。</p><p><b>　　②主變電所</b></p><p>　　位于水泵房及井底車場相連接巷道附近。</p><p><b>　　③井底煤倉</b&

72、gt;</p><p>　　采用大塊容量較易于存放的螺旋煤倉，直徑d=8m，容量R=2000t。</p><p><b>　?、咂渌鲜?lt;/b></p><p>　　人員候車、水倉清理、絞車機、消防材料、蓄電池機車檢修等硐室。</p><p><b>　　(4)主要開拓巷道</b></p>

73、;<p>　　采用半圓拱形斷面，它主要由運輸大巷、暗斜井等。</p><p>　　①巷道凈寬度的確定：</p><p>　　考慮通風的需要，運輸大巷B=4.6m，暗斜井B=3.2m。</p><p>　?、谙锏罃嗝鎯舾叨鹊拇_定：</p><p>　　運輸大巷高度：H=3800mm，暗斜井H=3000mm。</p>

74、<p><b>　　③巷道凈斷面積：</b></p><p>　　運輸大巷凈斷面積：S=16.24m，暗斜井凈斷面積：S=7.3m。選用錨噴網(wǎng)支護。</p><p>　　第3章 大巷運輸及設備的選擇</p><p><b>　　3.1 概述</b></p><p>　　結(jié)合礦井生產(chǎn)能力2.

75、4Mt/a。所以決定，皮帶運輸方式作為主要的運輸方式，軌道運輸作為輔助運輸。</p><p>　　圖3-1 井下運輸系統(tǒng)</p><p>　　3.2 大巷運輸及設備選擇</p><p>　　3.2.1大巷運輸方式的選擇</p><p>　　選用膠帶運輸，其優(yōu)點有：能力大，效率高，便于實現(xiàn)運輸大巷自動化生產(chǎn)，運輸環(huán)節(jié)少。</p>

76、<p>　　3.2.2.輔助運輸方式的選擇</p><p>　　主要任務：運送矸石。材料。設備和工人。輔助運輸方式采用罐籠提升。</p><p>　　3.2.3膠帶輸送機</p><p>　　貨載塊度max計算，帶寬B，</p><p>　　B﹥3amax=3×300mm=900mm

77、 （3-1）</p><p>　　式中：amax—為膠帶載貨的最大塊度尺寸—300mm，膠帶帶寬取1.0m。</p><p>　　計算膠帶運輸帶速為 </p><p>　　v=A/B²kcγ （3-2）</p><p>　　式中參數(shù)如下表解釋：</p><p&

78、gt;　　表3-1 膠帶輸送機參數(shù)表</p><p>　　膠帶輸送機選定SSJ1000/450MG型，帶速v=3.5m/s，帶寬=1.0m,皮帶長度分為大巷皮帶長度146.77m，初設選定工作面皮帶長度1755.05m,功率450kw，運輸力2000t/h。</p><p><b>　　膠帶輸送機驗算</b></p><p>　　q=A/3.6

79、v=484/(3.6×1.32)=39.51kg/m （3-3）</p><p>　　G g /l1g =22/1.5=14.63kg/m</p><p>　　G1 g /l11g =22/3=7.32kg/m</p><p>　　膠帶輸送機滿足運輸。</p><p>　　3.2.4礦車型號如下</p

80、><p>　　表3-2 礦車型號參數(shù)表</p><p>　　材料車：5噸平板車。軌距由礦車已定軌距。材料車型號為：選用MCL-9B型，規(guī)格：3.00×5.10×1.20m。每個帶區(qū)需工作10輛，預留備用2輛,共12輛。</p><p>　　人車型號：PBC-12型，全礦設有10輛人車。其中備用4輛?？偣苍O有14輛。采用XK8-9∕132-1KBT型電

81、機車，參數(shù)：4.46×1.60×1.35m，。電機車主要運輸矸石、人員，共3臺。</p><p>　　3.3主要巷道斷面的確定</p><p>　　為了使各類型巷道斷面能夠滿足運輸及通風的要求，主要運輸大巷、主石門和回風巷道的斷面形式必須滿足要求。</p><p>　　參考大同市周邊礦區(qū)以往的設計經(jīng)驗，根據(jù)條件要求，回風大巷斷面形式選用矩形，特征

82、如下：</p><p>　　表3-3 巷道特征表</p><p>　　3.3.1.軌道大巷斷面的確定</p><p><b>　　(1)巷道凈寬度：</b></p><p><b>　　巷道凈寬計算：</b></p><p><b>　?。?-4）</b>

83、;</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　B—巷道凈寬，mm；</p><p>　　a1—巷道運輸側(cè)軌道中線，取mm；</p><p>　　c1—巷道輸送機中線的距離，mm；</p><p>　　b—軌道中線之間的距離，mm。</p><p>　　

84、由公式所計算巷道凈寬B=2700mm。</p><p>　　(2)巷道凈高度計算：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　H—巷道凈高度，mm；</p><p>　　h1—軌面到頂梁巷道高度，mm；&l

85、t;/p><p>　　hc—巷道底板到軌面高度，mm；</p><p>　　hb—道碴面高度，mm。</p><p>　　參考設備尺寸H=2950mm。</p><p>　　(3)巷道斷面風速驗算：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b&g

86、t;　　式中：</b></p><p>　　v—巷道的風速，mm；</p><p>　　Q—巷道的風量，m3/s；</p><p>　　S—巷道的凈斷面，m2；</p><p>　　v—《安全規(guī)程》中規(guī)定的允許最高風速，取8m/s。</p><p>　　根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)求得：v=2.7 m/s <8

87、m/s，所得數(shù)據(jù)符合計算結(jié)果。</p><p>　　3.3.2膠帶大巷斷面的確定</p><p><b>　　巷道凈寬度計算：</b></p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　式中： B、a1、c1、b各個參數(shù)如上式</p><p>　　得：B=4

88、300mm。</p><p><b>　　巷道凈高度計算：</b></p><p><b>　　（3-8）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　H—巷道凈高度，mm；</p><p>　　h1—軌面到頂梁的巷道高度，m

89、m；</p><p>　　hc—巷道底板到軌面高度，mm；</p><p>　　hb—碴面與巷道底板道之間的距離，mm。</p><p>　　考慮到最大設備的尺寸，得H=2500mm。</p><p>　　巷道斷面風速驗算由以下下公式計算：</p><p><b>　?。?-9）</b></

90、p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　v—通過該巷道的風速，mm；</p><p>　　Q—通過該巷道的風量，m3/s；</p><p>　　S—巷道的凈斷面，m2；</p><p>　　V—根據(jù)標注標注4，取8 m/s。</p><p>　　代入數(shù)據(jù)求得

91、v=2.84 m/s <8 m/s</p><p>　　3.3.3回風大巷斷面的確定</p><p>　　由所過的風量設計井筒斷面尺寸的選取。</p><p>　　風井井筒斷面積： </p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b&g

92、t;　　式中：</b></p><p>　　S0—有效凈斷面積，m2</p><p>　　Q—巷道所需通過的風量，m3/s；</p><p>　　V—允許最大風速， V≤8m/s</p><p>　　求得：S0=96/6=16.03m2，取16m2</p><p>　　3.4帶區(qū)巷道布置及裝備</p&

93、gt;<p>　　3.4.1煤層的地質(zhì)特征</p><p>　　表3-4 煤層地質(zhì)特征表</p><p>　　3.4.2帶區(qū)系統(tǒng)布置</p><p><b>　　1 采區(qū)數(shù)目和位置</b></p><p>　　參考周圍礦井設計經(jīng)驗，本礦井型配套開拓方案如下：在礦井竣工時候，走向長壁采煤工作面與掘進工作面各布

94、置一個，根據(jù)條件確定首選帶區(qū)位于井田北部第一水平上山位置，選擇在11-2煤層的101帶區(qū)，走向長=6.2km，傾向長=2.6km，面積S=37.8km，帶區(qū)垂高200m。本帶區(qū)儲量范圍可滿足要求，相當簡單的地質(zhì)構(gòu)造使煤層穩(wěn)定的賦存與地下，使礦井達產(chǎn)且可以穩(wěn)定連續(xù)的生產(chǎn)。</p><p>　　2、回采工作面生產(chǎn)能力</p><p>　　礦井竣工后，于11-2煤層101帶區(qū)內(nèi)留設工作面1個。&

95、lt;/p><p>　　(1)工作面生產(chǎn)能力</p><p>　　按照工作面長度、進度、采高等主要參數(shù)，求得單個工作面年產(chǎn)量。</p><p>　　A=l×L1×M×R×C （3-11）</p><p><b>　　式中：</b></

96、p><p>　　A—工作面日產(chǎn)量，t/d</p><p>　　l—工作面長度，240m；</p><p>　　L1—工作面日進度，0.8×5.25=4.2m；</p><p>　　M—煤層厚度，6m；</p><p>　　R—煤的容重，1.42t/m3；</p><p>　　C—工作面采出

97、率，取0.95（厚煤層不應小于93%）</p><p>　　則：A=240×4.2×6×1.42×0.95</p><p>　　=8158.75(t)</p><p>　　工作面的年生產(chǎn)能力為A×300×10-4=8197.1×300×10-4=2.448（Mt/a）</p>

98、<p>　　(2)采區(qū)生產(chǎn)能力 </p><p>　　采區(qū)生產(chǎn)能力由公式3-3計算，</p><p>　　AB=K1·K2·∑a （3-12）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　AB—采區(qū)生產(chǎn)能力，萬t/年

99、；</p><p>　　K1—工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，K1=1；</p><p>　　K2—掘進出煤系數(shù)，取1.1</p><p>　　∑a—同時回采工作面。</p><p>　　則：AB=1.1×1×2.448=2.693(Mt/a)</p><p>　　所求的帶區(qū)年產(chǎn)量，可滿足礦井要求。</

100、p><p>　　3.4.3采區(qū)采出率</p><p>　　(1)采區(qū)工業(yè)儲量由下式計算：</p><p>　　Q=S×M×R×10-4 （3-13）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q—采區(qū)工業(yè)儲量

101、，Mt；</p><p>　　S—采區(qū)面積，m2；</p><p><b>　　M—煤層厚度，</b></p><p>　　R—煤的容重，11#、14#煤層煤層為1.42t/m3； </p><p>　　經(jīng)計算，設計的11-2，14-3煤層，求得工業(yè)儲量=487.8315Mt。</p><p&

102、gt;　　(2)采區(qū)煤柱損失為：</p><p>　　P=( P1+ P2+ P3+ P4+ P5) </p><p>　　=×1.49×（3.91+4.545） （3-14）</p><p>　　P1—采區(qū)邊界煤柱損失，=1100×10</p><p>　　P2=1380

103、5;30×2—上山保護煤柱損失；</p><p>　　P3=1380×20—上山間距煤柱損失；</p><p>　　P4=1380×50—井田邊界煤柱損失；</p><p>　　P5=2×6×2200—區(qū)段部分的護巷煤柱損失。</p><p><b>　　P=187.8萬t</

104、b></p><p>　　注：不包括防水煤柱損失。</p><p><b>　　首區(qū)采出率計算：</b></p><p>　　煤炭損失有：工作面在開采時占95%，工作面落煤占5%。</p><p>　　3.5首采區(qū)尺寸及巷道布置</p><p>　　3.5.1首采區(qū)尺寸</p>

105、<p>　　首采區(qū)為帶區(qū)，形狀為矩形，東西B=240m，南北L=1653.55m，面積S=396852㎡。</p><p>　　3.5.2首采區(qū)巷道布置</p><p>　　布置單條輔助運輸巷和采區(qū)回風順槽相連接，主要運輸大巷通過順槽端頭的橋式轉(zhuǎn)載機同膠帶運輸順槽相連接，由此構(gòu)成采區(qū)的巷道。</p><p>　　3.5.3帶區(qū)主要系統(tǒng)的布置</p&

106、gt;<p><b>　?。?）運煤系統(tǒng)</b></p><p>　　101工作面 膠帶運輸順槽 溜煤眼 膠帶運輸大巷 主井井底煤倉 主斜井 地面。</p><p><b>　?。?）輔助運輸系統(tǒng)</b></p><p>　　地面工作人員、材料 副斜井罐

107、籠 井底車場人才或材料車 輔運輸大巷 帶區(qū)回風順槽 101工作面。</p><p><b>　?。?）通風系統(tǒng)</b></p><p>　　新鮮風風流 主斜井、副立井 井底車場 輔運大巷及膠帶大巷 軌道順槽 101工作面 膠帶運輸順槽 回風大巷 回風立井 地

108、面。</p><p><b>　?。?）排水系統(tǒng)</b></p><p>　　井下個地點涌水 軌道大巷 井底水倉 副井 地面 處理站。</p><p><b>　　3.6巷道掘進</b></p><p>　　3.6.1巷道斷面和支護形式</p>&

109、lt;p>　　采用較為簡便實用，而且易于機械化操作的錨噴網(wǎng)支護，用這種方法支護主副井及井下的各類型巷道。根據(jù)運輸要求及服務年限的規(guī)定，選用堅固耐久的半圓拱形為主斜井斷面，副井與回風井斷面則采用與之相適應的圓形?；仫L、輔運、膠帶運輸大巷、順槽等斷面則采用較為簡便布置的矩形，；見《巷道斷面圖》。</p><p>　　3.6.2巷道掘進進度指標</p><p>　　表3-5 掘進巷道進度指

110、標表</p><p>　　3.6.3掘進工作面?zhèn)€數(shù)及裝備</p><p>　　礦井竣工后，留設大巷機掘、順槽機掘面等機械化掘進工作面各一個。按其掘進順序主要配備：EBJ-120型掘進機→SZB-764/132型轉(zhuǎn)載機→SGZ-764/400型膠帶機。</p><p>　　3.6.4礦井采掘比例關(guān)系</p><p>　　礦井竣工后，設置高度機械

111、化綜采工作面1個，相配套高度機械化機掘工作面1個，矸石賦存量約5000t/a。</p><p>　　3.6.5井巷總工程量</p><p>　　礦井竣工后，井巷總長度，L=19748.1m。煤巷，L=11148.1m。巖巷，L=8600m。</p><p>　　3.7采區(qū)或帶區(qū)運輸設備</p><p><b>　　3.7.1設備&l

112、t;/b></p><p>　　選用參數(shù)24K鋼軌鋪設于區(qū)段膠帶運輸巷，選用參數(shù)30K位于軌道大巷，各鋪設一條，所設計的兩條巷道選用電絞車鋼絲繩牽引運輸。</p><p>　　表3-6 帶區(qū)運輸設備配置</p><p><b>　　第4章采煤方法</b></p><p>　　4.1 采煤工藝方式</p>

113、<p>　　4.1.1采煤方法選擇</p><p>　　四老溝煤礦首采煤層賦存地質(zhì)特點為11-2，層厚=6m煤層，均厚=6m，劃定位厚煤層，井田范圍內(nèi)的煤層傾角=8。設計采用采煤方法：一次采全厚綜采放頂煤采煤法。</p><p>　　4.1.2工作面長度的確定</p><p><b>　　工作面長度驗算：</b></p>

114、;<p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　L—工作面長度，m；</p><p>　　v—工作面允許的最大風速，4m/s；</p><p><b>　　M—采高，m；</b></p>&l

115、t;p>　　—工作面最小控頂距，m；</p><p>　　C—風流收縮系數(shù)，0.9~0.95；</p><p>　　q—每產(chǎn)一噸煤要求的風量，1.3 m/min；</p><p><b>　　B—循環(huán)進度，m；</b></p><p>　　P—單位面積出煤量，t/m2；</p><p>　　

116、P=Mγ×10-1 （4-2）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　γ—煤的容重，kN/ m³,取1.42kN/ m³;</p><p><b>　　N—晝夜循環(huán)數(shù)。</b></p><p><

117、;b>　　由此得：</b></p><p><b>　　L=240m，</b></p><p>　　可得采煤工作面長度為240m。初步定出初采煤層時11#，，根據(jù)其厚度判斷為厚煤層。依一些參考書籍的的規(guī)定，采區(qū)回采率為85%，工作面回采率取95%。</p><p><b>　　4.2采煤工藝方式</b>&

118、lt;/p><p><b>　　4.2.1采煤工藝</b></p><p>　　由設計已定的年產(chǎn)量，決定讓工作面采用單一走向長壁采煤法，采煤工藝為綜合機械化開采，選購國產(chǎn)最新且與及井型相匹配的MG2×125/560-WD型采煤機，采用采煤機在刮板上自主運行的交流電牽引方式，與采煤機相配套的SGZ-764/400型刮板機運煤，采用液壓支架為兩柱掩護式支護支護工作面

119、的頂板，其型號為ZYB4400/8.5/18，確定平均開采煤層高度在2.2m左右，當層厚≤2.2m，我們決定采用一次采全高開，采高≥2.2m，采用支架后端放頂煤開采。</p><p><b>　　1.采煤機割煤方式</b></p><p>　　雙向割煤法。采煤機運行方向：頭→尾（割三角煤）→頭，在采煤機運行割煤時，前割頂后割底，從而使煤炭一次割盡，無殘留。</p

120、><p><b>　　2.采煤機進刀方式</b></p><p>　　采用斜切入刀法，割煤過程如下：</p><p><b>　　圖4-1采煤機進刀</b></p><p><b>　　3. 拉移支架</b></p><p>　　由相關(guān)的規(guī)程，嚴格要求工作人

121、員做到每向前移降一架，能夠保證安全到位一架，到位后立刻升起以進行采用及時支護法，由工人手動進行操作。每次移架時要考慮其相對采煤機上的后滾筒處與其相距1-3架即可，相對于前滾筒5-10架，就可以收挑梁工作。拉移支架工作時，移架即可，切莫過于靠前，妨礙采煤機割煤。每次在支架到位升起后，工作人員必須做到嚴密接頂，才能夠使工作中的支架順利達到初撐力，移架后要觀察支架是否呈直線分布，以做到其偏差±50mm，這樣才能使每個移動后的支架對頂

122、板都有良好的切頂性能。</p><p><b>　　4.移溜方式</b></p><p>　　隨著采煤機在刮板輸送機上向前行駛，前后兩個滾筒大約割煤長度在10m左右時，開始進行下一步的推溜工作，必須注意保證彎曲段的溜子，L≦15m。移動溜子周圍的千斤頂，要有適當升出量匹配推溜工作的順利進行，千萬注意不要使溜子形成急死彎。嚴格保證推溜過程中做到溜子偏差≤150mm，按照

123、規(guī)格保持煤璧與鏟煤板前端距離在100~150mm之內(nèi)，選用1.60m的寬度作為采煤機運行機道寬度，在溜子移動后保證機道寬度≤1.70m。</p><p>　　4.2.2工作面循環(huán)生產(chǎn)能力</p><p><b>　　1.循環(huán)產(chǎn)量</b></p><p>　　W=L×S×h×γ×c

124、 （4-3）</p><p>　　=240×0.8×5×1.42×0.95</p><p><b>　　=1295.04t</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　L—工作面長度240m&l

125、t;/p><p><b>　　S—截深0.8m</b></p><p><b>　　H—采高5m</b></p><p>　　γ—煤的容重1.42t/m3</p><p>　　C—工作面回采率0.95</p><p><b>　　2.循環(huán)作業(yè)時間</b>&l

126、t;/p><p>　　t循=L/vg+Ll/Vl+Tf （4-4）</p><p>　　=240/3+20/2+10</p><p><b>　　=100min</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p&

127、gt;　　L—工作面長度 ，240m</p><p>　　Vg—正常割煤平均速度，3m/min</p><p>　　Ll—斜切進刀長度，20m</p><p>　　Vi—斜切進刀平均速度，2m/min</p><p>　　Tf—端頭最短輔助時間，10min</p><p>　　3.每日有效割煤時間</p>