采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)嶺東煤礦09mta新井設(shè)計(jì)[3]-資料下載頁

【導(dǎo)讀】井田內(nèi)共有3層可采煤層，煤層總厚度,井田平均走向長(zhǎng)。5000m，平均傾斜長(zhǎng)3366m，煤層平均傾角12°，屬緩傾斜煤層。作面全部為綜合機(jī)械化采煤。年工作日為330天，采用“四、六”式工作制，工作面長(zhǎng)為200m，每刀進(jìn)度為，每日割九刀。提升設(shè)備為主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。由于本人知識(shí)有限，缺乏一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，本設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)。一些錯(cuò)誤，還肯請(qǐng)各位專家老師批評(píng)指正。

　　

【正文】 工程量大； 由于巷道多，總工程量大，所以巷道維護(hù)量大，維護(hù)費(fèi)用高； 由于工程量大，又是單層開拓、扒皮式回采，所以采掘干擾嚴(yán)重； 由于帶區(qū)材料車場(chǎng)和帶區(qū)入風(fēng)石門（也擔(dān)負(fù)掘進(jìn)運(yùn)矸的任務(wù)）是從煤層底板穿向煤層，煤層傾角緩，要留大量的護(hù)巷煤柱；總石 門和兩翼回風(fēng)石門較長(zhǎng)，壓煤量較多； 所以煤炭采出率低。 各煤層的分煤層運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷處在下層煤下山階段的上方，回風(fēng)立井處在井田邊界附近，煤層之間幾乎不能實(shí)現(xiàn)同采，一般為扒皮式回采，給各煤層間的搭配開采造成極大的困難，礦井生產(chǎn)期內(nèi)的產(chǎn)量、煤質(zhì)、煤種等綜合指標(biāo)不穩(wěn)定； 當(dāng)井田內(nèi)存在傾向斷層時(shí)，分煤層回風(fēng)大巷要頻繁找煤，大巷的彎道數(shù)量增加，影響運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)行速度且增加投資，所以，該方案對(duì)構(gòu)造適應(yīng)能力差； 通風(fēng)網(wǎng)路較長(zhǎng)，通風(fēng)費(fèi)用較高； 每層煤的護(hù)巷煤柱較大，在有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層中，護(hù)巷煤柱壓裂透風(fēng)容易引起自然發(fā)火； 另外，由于是 分層開拓，最易助長(zhǎng)短期行為，引發(fā)掏肥丟瘦、浪費(fèi)資源的現(xiàn)象。 一般在井田走向短，煤層數(shù)目少，煤層間距大，采用集中布置有困難且經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，才采用此種布置方案。 25 70120170220270320370420470520570 方案二平面圖 方案二 ： 首層：分煤層大巷 —— 帶區(qū)車場(chǎng)及帶區(qū)石門 —— 分帶運(yùn)輸巷及運(yùn)料巷—— 傾斜長(zhǎng)壁回采工作面； 其它層：集中大巷 —— 反斜集中斜巷 —— 分煤層大巷 —— 帶區(qū)材料車場(chǎng)及帶區(qū)入風(fēng)石門 —— 分帶運(yùn)輸巷及運(yùn)料巷 —— 傾斜長(zhǎng)壁回采工作面； 方案二的優(yōu)點(diǎn)如下： 一水平井筒較短，建井工期較短，初期投資較低； 每層煤仰、俯斜回采工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度相差較小，分帶接續(xù)較均衡，分帶巷道運(yùn)輸費(fèi)較低； 分帶運(yùn)輸巷和分帶運(yùn)料巷掘進(jìn)通風(fēng)較容易。 方案二的缺點(diǎn)如下： 每層煤都要掘進(jìn)多條分煤層大巷，分煤層大巷總條數(shù)過多，井田開拓掘進(jìn)總工程量大，給生產(chǎn)成本帶來了過重的負(fù)擔(dān)； 由于巷道多，總工程量大，所以巷道維護(hù)量大，維護(hù)費(fèi)用高； 由于工程量大，又是單層開拓、扒皮式回采，所以采掘干擾嚴(yán)重； 26 由于帶區(qū)材料車場(chǎng)和帶區(qū)入風(fēng)石門（也擔(dān)負(fù)掘進(jìn)運(yùn)矸的任務(wù)）是從煤層底板穿向煤層， 煤層傾角緩，要留大量的護(hù)巷煤柱；集中斜巷和兩翼回風(fēng) T＝ Rtg（ ? ／ 2） =2069 mm n= ?sinS Rtgcos? =mT=11922 mm L=? +? +T=20731 mm C=nb=5084 mm Kp=π ? ?180R =4129 (3)渡線道岔線路連接 SO=800 mm LO= ?tgS =13800 mm L=2a+ LO=23524 mm N= ?sinS =13991 C=N )( ??tgS =508 mm 27 井底車場(chǎng)主要硐室 主井設(shè)有 3t 底卸式礦車卸載站硐室、井底煤倉(cāng)及井底煤倉(cāng)裝載硐室、清理井底撒煤硐室及水窩泵房等。主井井底撒煤采用礦車處理，用絞車提升至車場(chǎng)水平。 副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場(chǎng)連接處（馬頭門）、主排水泵房（中央水泵房）、水倉(cāng)及清理水倉(cāng)硐室、主變電所（中央變電 所）及等候室等。 主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。為防止進(jìn)下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場(chǎng)聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 米，水泵房及變電所通往井底車場(chǎng)的通道應(yīng)設(shè)風(fēng)門。 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室、架線電機(jī)車庫及修理間、蓄電池電機(jī)車庫及充電硐室、防火門硐室、井下火藥庫、消防材料庫、人車站等。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。 開采順序 開采順序是指礦井采掘工作應(yīng)有計(jì)劃、有步驟地按一定順序進(jìn)行，做到采掘并舉，掘進(jìn)先行，因 此，要研究采煤和掘進(jìn)安排特點(diǎn)，了解有關(guān)政策與規(guī)程、規(guī)范規(guī)定、合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求： 、 帶區(qū) 、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； ，最大限度地開采煤炭資源； ，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動(dòng)生產(chǎn)率，簡(jiǎn)化巷道布置； ，減少井巷工程量和基建投資。 沿煤層走向的開采順序 根據(jù)該設(shè)計(jì)礦井的煤層分布及 帶區(qū) 劃分的具體情況，采用井田雙翼同時(shí)開采，在工業(yè)廣場(chǎng)煤柱兩邊布置首采工作面，向雙翼由近及遠(yuǎn)開采，這樣有利 于礦井的均衡生產(chǎn)和合理配采，有利于生產(chǎn)的連續(xù)性；有利于礦井通風(fēng)、 28 運(yùn)輸?shù)戎饕a(chǎn)系統(tǒng)的管理，依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的帶區(qū)劃分的具體情況，采用傾斜長(zhǎng)壁開采，這樣可以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。 沿煤層傾斜方向的開采順序 開采煤層群時(shí)，可分為上行式和下行式開采。先采上煤層后采下煤層稱下行式開采順序。反之，則稱為上行式開采順序。除近水平煤層外，對(duì)于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，一般只采用下行式開采順序。本礦屬近水平煤層，考慮到本設(shè)計(jì)井田內(nèi)共有 3 個(gè)可采煤層，即 11煤層。其 中 5煤層位于上部， 11煤層位于下部，布置集中運(yùn)輸巷道，根據(jù)其采動(dòng)影響關(guān)系，采用下行開采順序。實(shí)行上下山開采，同一層煤先采上山，上山采用俯斜開采，再采下山，實(shí)行仰斜開采。 帶區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該井田第一水平劃分為 11 個(gè)帶區(qū)，詳見帶區(qū) 接續(xù)表 。合理的帶區(qū)接續(xù)應(yīng)符合如下要求： 、帶區(qū)的生產(chǎn)能正常接續(xù)，從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； ，最大限度采出煤炭資源； ，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，減少巷道維護(hù)費(fèi)； ，有利于巷道維護(hù)。 29 編 號(hào)帶區(qū) 名稱可采 儲(chǔ)量 /Mt生產(chǎn) 能力服務(wù) 年限 /a接續(xù) 帶區(qū)1 2 3 4 5 6 7 8 910 11西一 西二 西三 西四 西五 南一 西二 西三 西四 西五0510152025303540455055服務(wù)年限東一 東三 東四 東五東一 東三 東四 東五東二東二 Mt/a南一 第 4 章 帶區(qū)巷道布置與帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 30 帶區(qū)概況 設(shè)計(jì)帶區(qū)的位置、邊界、范圍、 帶區(qū) 煤柱 本設(shè)計(jì)帶區(qū)為西一帶區(qū)，淺部以 +30 標(biāo)高為界，深部以標(biāo)高為界。走向長(zhǎng)400 米，南北傾斜長(zhǎng) 2970 米。 帶區(qū)煤柱包括帶區(qū)范圍內(nèi)的邊界煤柱、斷層煤柱、隔水煤柱等。按其作用和性質(zhì)可分為護(hù)巷煤柱和隔離煤柱兩大類。本帶區(qū)采用傾斜長(zhǎng)壁聯(lián)合開采，帶區(qū)煤柱留設(shè)如下：各煤層在帶區(qū)邊界留設(shè) 5m煤柱，井田境界處留設(shè) 30m 保護(hù)煤柱； 帶區(qū)地質(zhì)和煤層情況 本井田位于雙鴨山煤田北部條帶東端，地層走向總的趨勢(shì)為北 70176。 ～30176。東， 7176。 ～ 14176。向南傾斜。本帶區(qū)地層傾角平緩，走向變化不大，帶區(qū)內(nèi)無斷層，開采煤層主要位于 下白堊統(tǒng)系城子河 含煤組，即 11。 各煤層特征詳見井田可采煤層特征表 12。 帶區(qū)生產(chǎn)能力、儲(chǔ)量及服務(wù)年限 帶區(qū)煤層全部可采，根據(jù)幾何法求得工業(yè)儲(chǔ)量為 ,可采儲(chǔ)量為，本帶區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，則本帶區(qū)服務(wù)年限為 。 帶區(qū)巷道布置 區(qū)段劃分 由于采用傾斜長(zhǎng)壁開采故不存在區(qū)段劃分和上下山布置，將本帶區(qū)劃分為 12個(gè) 工作面 ， 3層煤聯(lián)合開采。采用中央并列式通風(fēng)。 工作面長(zhǎng)度的確定： 該帶區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)量為 ，一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，即工作面日產(chǎn)量 為3000t/d。 確定工作面長(zhǎng)度的公式如下： A0=L l M r c 式中： A0―― 工作面年生產(chǎn)能力，噸； 31 L―― 工作面年推進(jìn)度， m； l―― 工作面長(zhǎng)度， m； M―― 煤層厚度， m； r―― 煤的容重，噸 / m3； c―― 回采率，取 ～ ； 可以得出 L=200m。 上式計(jì)算得到的 L 值，還應(yīng)通過下述公式確定的工作面 L’ 來校核，若 L≤ L’ ，則 L合理。 L’ =（ 60 V B Cｆ M）／（ Qb Sn P ∮ ） 式中 : V――工作面內(nèi)允許的最大風(fēng)速，取 4m/s； B――工作面最小控頂距， m； Cｆ －－風(fēng)速收縮系數(shù) ； M――工作面采高， m； Qb――晝夜產(chǎn)煤一噸煤所需風(fēng)量， m3/t； Sn――循環(huán)進(jìn)度； P――煤層生產(chǎn)率； ∮――晝夜循環(huán)數(shù)； L’ ＝ 305m，可見 L＝ 200m＜ L’ ,故 工作面長(zhǎng)度合理。 帶區(qū)斜巷布置 采用二條斜巷，運(yùn)輸斜巷，回風(fēng)斜巷，考 慮到本設(shè)計(jì)礦井為低瓦斯，煤層傾角 12度左右，布置在煤層中，更有利于帶區(qū)生產(chǎn)的接續(xù)。 本設(shè)計(jì)帶區(qū)斜巷按逆傾向（反傾斜）布置，由于帶區(qū)斜巷要與帶區(qū)下部車場(chǎng)相連，所以注定了帶區(qū)下部車場(chǎng)要向集中運(yùn)輸大巷的下幫開掘，帶區(qū)下部車場(chǎng)方位與集中運(yùn)輸大巷垂直，然后施工一個(gè)回頭，與帶區(qū)斜巷相連。 帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷和帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷傾角相同、層位相同、各自的下部車場(chǎng)工程量相同，從而保證了每層煤仰、俯斜工作面采止線能順暢地貼近，避免了在采止線附近維護(hù)采空區(qū)巷道和 Z 形通風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生。 帶區(qū)斜巷的層位按穿過一水平煤層群剖面圖幾何中心點(diǎn) 考慮。 帶區(qū)斜巷傾角均取最佳角度 24176。帶區(qū)運(yùn)輸入風(fēng)斜巷中的設(shè)備選用鑄石刮板運(yùn)輸機(jī)，投資少，運(yùn)營(yíng)費(fèi)低。帶區(qū)運(yùn)料回風(fēng)斜巷中的運(yùn)輸設(shè)備可選用絞車硐室在斜巷上部的單鉤串車運(yùn)輸方式，也可采用絞車硐室在斜巷下部的單軌吊車運(yùn)輸方式，還可以采用內(nèi)燃機(jī)車牽引的單軌吊車，實(shí)現(xiàn)從帶區(qū)運(yùn)料回 32 風(fēng)斜巷的輔助運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)化。 帶區(qū)下部車場(chǎng)布置 1.《煤礦礦井井底車場(chǎng)和硐室設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定： （ 1）帶區(qū)車場(chǎng)和硐室的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)帶區(qū)巷道布置、帶區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限、運(yùn)輸方式和礦車類型、地質(zhì)構(gòu)造和圍巖性質(zhì)、煤塵、瓦斯及水文情況等 因素進(jìn)行全面考慮確定； （ 2）帶區(qū)車場(chǎng)和硐室應(yīng)根據(jù)圍巖情況盡量布置在穩(wěn)定巖層或煤層中； （ 3）帶區(qū)車場(chǎng)巷道斷面應(yīng)根據(jù)圍巖情況確定，可為半圓拱形，跨度大時(shí)視圍巖情況也可采用三心拱形，應(yīng)優(yōu)化選擇錨噴支護(hù)，當(dāng)錨噴支護(hù)有困難時(shí)，也可采用其他支護(hù)方式。 帶區(qū)下部車場(chǎng)多由帶區(qū)裝車站和輔助提升車場(chǎng)組合而成。根據(jù)煤炭裝車地點(diǎn)的不同，可分為大巷裝車式、石門裝車式和繞道裝車式。因?yàn)檫\(yùn)輸能力的限制不可采用石門裝車式，采用底板繞道大巷裝車式車場(chǎng)。 2. 裝車站線路設(shè)計(jì) 根據(jù)裝車站所在的位置不同，大巷裝車站線路又分為通過式和 盡頭式兩種 ,裝車站線路選為大巷通過式。 裝車站線路總長(zhǎng)度 L為： L=2L1+3L2+L3= 式中： L— 車場(chǎng)裝車站線路總長(zhǎng)度； Lh— 空重車存車線長(zhǎng)度； Lx— 渡線道岔長(zhǎng)度； L1— 機(jī)車加半輛礦車的長(zhǎng)度； 3. 輔助提升下部車場(chǎng) 帶區(qū)輔助提升下部車場(chǎng)是向帶區(qū)回采工作面、掘進(jìn)工作面出煤，運(yùn)料，通風(fēng)等運(yùn)輸站，是帶區(qū)下部車場(chǎng)的組成部分。大巷裝車式下部車場(chǎng)的輔助提升多為繞道式，本帶區(qū)采用底板繞道。 輔助提升車場(chǎng)在豎直線以后以 24176。 跨越大巷見煤。 斜面線路采用 ZDC622/3/15 道岔，α =18186。26180。06， a=2560mm， b=2852mm，L=5375mm 車場(chǎng)雙道中心線間距為 2020mm,連接半徑取 15000mm. 對(duì)稱道岔線路連接長(zhǎng)度為： L 對(duì) =a+B+T=2560+4929+2020=9505mm 33 水平投影長(zhǎng)： Lˊ 對(duì) = L 對(duì) COSθ=9505COS24186。=8683mm （ 1）豎曲線計(jì)算：見圖 41 T帶區(qū)斜巷繞道運(yùn)輸大巷ββ 0底板繞道式車場(chǎng)起坡點(diǎn)位置計(jì)算圖 Y=hcotβ 0 L=Y+TD+d1+R1 式中： h— 大巷通過線軌面至軌道上山軌面之間的 垂線距離，一般為15～ 20m； β 0— 軌道上山下段傾角（起坡面），為減少工程量，一般取 20186。～25186。； TD— 低道豎曲線切線長(zhǎng)度，取 TD=5m； d1— 平豎曲線之間插入直線段， m； R1— 繞道內(nèi)側(cè)彎道曲線半徑，取 15m； Y— 大巷通過線與軌道上山低道豎曲線切線交點(diǎn)的距離， m； L— 車場(chǎng)繞道內(nèi)側(cè)線路的水平距離， m； 計(jì)算得： Y=30 cot20186。= ； L=+5++15=； （ 2）下部車場(chǎng)線路如下圖所示： 34 d1TdYmXnd2RLLSkL 1LhLhLxLxL1150下部車場(chǎng)線路圖 35 L1=LRLkd2n LZD=d1 + R1 + L1 X=m+2R1+S/2 式中： L1— 繞道出口端存車線直線段長(zhǎng)度， m； L2— 存車線兩彎道之間的直線段長(zhǎng)度