煤礦專業畢業設計論(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 項工程 項數 總工程量 單價 費用金額 1 前期立井井頸 米 30 1 30 2929 87870 2 付井 30 1 30 3258 97740 3 主井井筒 238 1 238 2768 6593376 4 付井 220 1 220 3008 6118272 5 前期運門輸石門 270 2 540 538 290520 6 反主井 410 1 410 2950 1211550 7 付井 393 1 393 3085 1218570 8 后石門運輸 1800 2 3600 538 1936800 合計： 立井運輸提升費用表 1 名稱 單價 元／噸－公里 179。 179。 104179。 ＝ 9528600 2 主井 179。 179。 104179。 ＝ 10239816 3 付井 排水費： 365179。 24(27179。 179。 150+26179。 179。 250) 179。 =295600 設備購置費 JD16型 340000 GSD－ 2型 800000 合計 1140000 畢業設計說明書用紙 第 24 頁 巷道維護費 1 主井井筒 179。 53+410179。 26 2元／年米 48588 合計 2 付井井筒 179。 53+390179。 26 2元／年米 3 運輸石門 540179。 53+3600179。 26 ／年米 183330 275887 以上各工程單價根據礦山《井巷工程概算指標》查得： 通過以上經濟比較，立井開拓費用 元，運輸提升費 29758416 元，排水費 2956000 元，設備購置費 1140000 元，巷道維護費 275687 元，共計 68788117元，計 6879 萬元； 斜井排水費 元，設備購置費 655090 元，巷道維護費 642454 元，共計 元，計 5746 萬元； 因此，從經濟上看，斜井比 立井優越，另外我們還缺乏立井開拓管理經驗，所以本礦井采用斜井開拓方案。三、井筒位置和數目的選擇： 井筒數目：根據礦井生產能力和通風需要，以及人員安全問題，確定初期井筒數目為三條（后期在兩翼開鑿風井），一條主皮帶斜井，擔礦井運煤及運送人員，畢業設計說明書用紙 第 25 頁 一付采用雙鉤串車提升，擔負提矸、下料、運輸、二付采用單鉤串車作為輔助提升，初期作為回風井，主井作輔助入井，一付作為入風井。 井筒位置的選擇：根據《煤炭工業設計規范》 2－ 13 條規定，并綜合考慮井筒位置位于最高洪水位（ 米）以上，井田兩翼的儲量，基本平衡， 通風開采合理井底，車場設在一水平儲量中心延伸井底車場設在二水平的儲量中心，工業廣場不壓煤，充分利用地形，使地面生產系統，運輸系統合理，見井筒特征表。 四、水平劃分及階段垂高的確定，各水平間連續暗井布置： （一）水平的劃分：根據本礦區地質構造簡單，水文條件煤層賦存條件穩定，煤層傾角在 13176。 ～ 15176。 之間，有利于采用上、下山回采的方法將本井田劃分為三個水平：一水平由煤層露頭到－ 250 標高，二水平由－ 250 標高到－ 350 標高；三水平由－ 350 標高至－ 600 標高。 （二）階段垂高的確定： 根據本井田的三個水平確定階段 垂高及水平的垂高： 畢業設計說明書用紙 第 26 頁 一水平：階段垂高：上山階段 100 米，下山階段 150米，水平垂高： 250 米 二水平：上山階段 100 米，階段垂高 100 米； 三水平：上山階段 250 米，階段垂高 250 米。 水平劃分方案對比： 第一方案：設兩個水平，標高分別為－ 100 和－ 450兩個開采水平，均為上下山開采，其優點是減少了巷道開拓和車場硐室，工程量及施工費用，水平服務年限增加了，減少了下山階段的提升費用；其缺點是：施工工期長，井巷維護、提升、排水、通風費用增加，運輸能力降低，下山掘進排水困難，漏風較多，井田深部礦壓增大巷道維護困難 。 第二方案：設三個水平，標高分別是－ 100、－ 350和－ 600，一水平上下山開采，二、三水平為上山開采。 經過比較認為第二方案優于第一方案，理由是：（一）水平高度均在 250 米左右，符合設計規范的水平高度為150－ 250 米（緩傾斜煤層）的規定；（二）是一水平上下山開采，保證了水平有較大儲量和服務年限，二、三水平上山開采避免了下山開采的缺點；（三）是水平高度大畢業設計說明書用紙 第 27 頁 小在經濟上有個合理點，過大過小在經濟上都不夠合理；（四）是水平高度大一般需設輔助水平，也必然開掘輔助水平巷道，全部上下山開采比單一上山開采相比，巷道工程 量不一定減少多少，而且輔助運輸能力明顯降低，且下山開采在生產中遇到的困難往往很難預料；（五）水平高度過大，設備選型、按裝、運輸、峒室施工，在技術上均有一定困難。 綜上所述，根據七星礦具體條件，我認為一水平上下山開采，二、三水平上山開采方案是技術上優越，經濟上比較合理的方案。 （三）水平間連接暗井的布置： 根據一水平的開拓方式和下部地質構造及煤層傾角，水文條件綜合考慮確定二水平采用暗斜井的開拓方式，與一水平主付井相連接，充分利用原有的生產系統及地面的工業廣場，減少不必要的建井投資，達到技術上可行、經濟上合理。 五、主要運輸大巷及總回風道的布置方式和位置選擇： 運輸大巷服務于整個水平的開采是礦井生產的動脈，所以要有利于井下運輸和巷道維護，為合理布置采畢業設計說明書用紙 第 28 頁 區和為井下生產創造良好條件根據《安全規程》為 93 條規定：保證通風運輸的暢通和行人安全，則水平大巷采用集中雙巷布置在－ 100 水平標高， 8 層煤底板巖層中，兩巷水平間距 20 米，運輸大巷采用雙巷布置主要是為解決前期掘進獨頭作業，通風網路長，局扇通風能力有限使巷道風阻增加，滿足不了及時排除污濁風流的目的，雙巷掘進有助于通風，為掘進施工創造條件，另外也是為下山開采創造有利條件，如 果只一條水平大巷，在進行下山水平開采時，將出現能進風而無法回風的問題。 一水平回風大巷設在上部可采煤層底板巖層中＋100 標高，避免采動影響。 六、礦井各水平煤層，上下山和采區的開采順序，第一水平采區劃分和配采關系： 〈一〉根據前述，該井田劃分三個水平，上下山開采，開采順序：先采一水平，在一水平結束前完成延深主付井到二水平－ 350，進行二水平采掘準備接替，三水平亦是這樣； 第一水平開始減產，第二水平即投入生產，在兩個水平過渡期間，以兩個水平同時生產條件保證礦井產量。 畢業設計說明書用紙 第 29 頁 〈二〉采區劃分： 主要根據地質構造，自燃條 件，開采技術及《關于改革開拓布置的若干技術規定（試行）》條例，第十五條規定：綜采一般不小于 2021 米，將第一水平劃分為九個采區，上山五個，即一采區、二采區、三采區、四采區、五采區，下山采區四個：中央下山采區（東一采區）、東二采區、西一采區、西二采區。 〈三〉采區的開采順序及配采關系： 為了穩定礦井設計生產能力，采用三個生產采區來保證產量，首先投產二采區，繼后投產一采區，當一采區減產或采完之后接采四采區，二采區與三采區接替，五采區與中央下山采區接替。 七、對地面建筑物、水體、鐵路下開采導致地面沉降變形的預計和 預防措施： 本礦區二采區和三采區上面有一條鐵路通過，壓煤量很大為節省能源，本設計決定對鐵路下的煤層開采，在回采時在鐵路下沉帶設置，一組巖石移動觀測站，發現有下沉的趨勢及時充填矸石，保證鐵路不受影響。 第四節 井筒 畢業設計說明書用紙 第 30 頁 一、井筒特征表： 二、井壁結構：（ 1）井筒檢查孔資料，井筒穿過的表土層和巖層的性質及開鑿施工方法： 井筒工程礦井建設的主要工程項目之一：井筒位置的選擇是否合理，直接影響礦井以后，施工的快慢，直接影響其它井巷工程，根據檢查孔資料，以及 9勘探線綜合分析，確定井筒的位置應是地質條件良好 的 8層底板， 8 層煤底板的巖性是粉砂巖有利于施工和圍護。 由于井筒位置應盡量選擇在地質和水文條件較好的巖體中。避開松軟巖層，特別是含水易膨脹的巖層，因此井筒選擇在 6 勘探線之間。 （ 2）井筒斷面形狀：為了避免井筒周邊生產危險的拉應力，根據原巖應力特點和井筒的服務年限，因此主井一付，二付都選用半圓拱形，克服頂壓，有利于施工，易采用光爆破錨噴支護新技術的廣泛應用。 （ 3）合理的開鑿施工方法： 井筒掘進在表土段，采用一般表土施工方法，斜井表土施工方法與井所處的地形有關，本礦井斜井井口選擇在表土層較厚的平坦地帶。四 于直接開硐掘進頂板，畢業設計說明書用紙 第 31 頁 使頂板難以維護，需預先挖明槽，進行砌碹，而后才能開硐，掘進斜井井筒在開鑿井筒巖石段采用光面爆破先進的施工工藝，以減少對巖體的破壞。推廣錨噴支護，以提高巖體強度和充分發揮圍巖體的自支承能力，表土層砌碹 300mm。 二、井壁結構及厚度： 井筒的基巖部分采用錨噴支護，根據：《巷道室錨噴支護參數表》，對于中等穩定巖層服務年限 10 年以上。 凈跨＜ 3m，凈跨 3－ 5m，凈跨 5－ 10m，單位： mm 周巖分類 服務年限 10年以上 名稱 噴射厚度 錨扦 厚 度 錨扦 厚 度 錨扦 錨深 間距 錨深 間距 錨深 間距 中等穩 定巖層 50－ 70 1400 1600 800 1000 70 100 1600 1800 800 100 100 100 1600 1800 600 800 （ 三）井筒的延深方式： 為了便于井筒延深，在設一水平井底車場時，考慮在一水平井底車場的矸石列車線預留井筒延深位置，以便為下水平延深施工和設計創造有利條件，二段延深：主井傾角 15176。 30′ ，斜長 1050 米，一付，二付傾角 15176。 ，斜長 860 米。 根據一水平采用集中皮帶斜井開拓方案的實 際情畢業設計說明書用紙 第 32 頁 況，為充分利用一水平巷道和井底車場，減少延伸工程量，減少資金費用，實現礦井集中生產，方便管理，二水平選用了集中皮帶斜井的延深方案，三水平也是這樣。 第五節 井底車場和硐室 一、井底車場形式的選擇： 井底車場是連接井下運輸和井筒的樞紐，擔負著煤矸、物料、設備的運輸，并且為礦井的通風和排水供電服務，井底車場造型是否合理直接影響車場的通過能力的大小和施工等問題。 本礦井的車場的要求是：通過能力大調車方便，由于水平車場井筒集中，距離較近，東西異來車，大巷運輸礦車開型號不一，特別是三噸底御式礦車，單向卸載 ，而且車場的通過能力大等因素，故本水平井底車場選用臥式環形車場與采區車場相配套。其優點是：所有列車在車場內同向運行，不受兩異進車不均勻的約束，三噸底御礦車不用摘鉤換向，不調車，在車場內運行時間短，車場的通過能力大，同時巷道斷面較小。 二、空重車線長度的確定： 儲車線長度的確定根據這《設計規范》為 2－ 28 條畢業設計說明書用紙 第 33 頁 規定：當運輸大巷采用列車運行時空重車線能容納 － 列車長的位置，另外，考慮下一段延伸，需在井底車場的重車段預留一列車的長度，因此，最后確定重線線的長度為： l 重 ＝ mnl1+N+l2+l3+l4 =179。 13179。 +++＝ 式中： m— 列車數目取 列； N— 電機車臺數 n— 每一列車輛數取 14 個 l1— 每一列車一個的長度取 l2— 機車長度取 l3— 制動距離取 l4— 礦車間三環鏈長每個取 l4＝ 13179。 179。 ＝ 付井：空車線的長度因有井筒限制，過長會使通過能力降低，加大工程量，過短會使通過能力降低，加大工程量，過短會和井筒聯系不上，根據這些條件約束，最后確定合理的存車線長度： l 空 ＝ mnl5+l2=179。 25179。 22+=142m 調車方 式：根據一水平兩翼儲量基本平衡和三噸底畢業設計說明書用紙 第 34 頁 卸式礦車型式不同，故設計不考慮混合調車方式，其調車方式如下：東異煤列車機車牽引列車，經過區間 Ⅱ .Ⅲ卸載后拉空車經區段 Ⅳ .Ⅴ ,駛向東西異采區，西異煤車