以礦井水平延深為例采礦工程專業畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 會增加；隨煤層巷道的掘進與支護技術的進一步提高，在有些條件下，采用分層布置可能會更有益。當然，運輸大巷的布置方式還與許多因素有關，如礦井運輸量和運輸費用，煤柱損失量，巷道維護費用，生產管理等。需要進行全面分析比較。(2)階段回風大巷的布置階段回風大巷也可以布置在煤層中或煤層底板巖石中，其位置的確定與影響因素與階段運輸大巷相同。在多水平上山階段開拓中，一般階段回風大巷與階段運輸大巷分別布置在階段的上、下部邊界附近。第一水平的回風大巷通常沿煤層的淺部邊界布置，是專門用于回風的一條階段大巷(有時也作輔助運輸大巷用)。第二水平及以下各水平均不再專門布置回風大巷，而是將上一水平的運輸大巷作為下一水平的回風大巷用。當一個水平開采上、下山兩個階段時，一般將回風大巷與運輸大巷布置在一個水平(高差5m左右)上，若為多水平上下山階段開拓時，一般每個水平上都需要布置一條回風大巷。專門用于回風的回風大巷，從通風角度講對坡度和方向沒有專門要求。但從排水出發，應按一定的排水坡度布置，不應有大的起伏；從工作面布置講，應按一定的方向布置，最好與運輸大巷平行布置。兼作輔助運輸的回風大巷，應按輔助運輸的要求布置。回風大巷的斷面應按允許風速進行驗算，回風大巷的最高允許風速為8m/s。回風大巷應按以下原則布置：(a)當煤層埋藏比較淺，沖積層不厚，采用采區風井時，可不設回風大巷；若兩個采區設一個風井，可只設局部回風大巷。(b)若上部沖積層厚、含水豐富時，要在井田上部沿煤層侵蝕帶留防水煤柱，這時可將階段回風大巷布置在防水煤柱中。(c)若井田上部煤層受侵蝕深度不一，造成井田上部煤層邊界標高相差較大時，回風大巷可按不同標高分段布置，并要在段間設置必要的輔助提升等設備。(d)在開采近水平煤層群的高瓦斯礦井中，為避免污風下行，回風大巷可布置在最上一個煤層或其底板中，但應與運輸大巷重疊，以減少保護煤柱損失。、確定開拓系統1 設計任務(1)對開拓中的每個局部問題(如井筒形式、井筒裝備、井筒位置、階段劃分、水平布置等)逐個考慮，提出可行方案，并經初步分析比較后確定出1個最好的方案。若某個局部問題與其它問題相關聯(如井筒位置和井筒形式)時，應將相關聯的問題作為一個整體考慮。(2)若某個問題或一些相關聯問題的若干方案無法通過簡單分析比較確定時，通過技術經濟綜合分析比較后確定。(3)根據每一個局部問題或一些相關聯問題的可行方案，進行合理組合形成2～3個相互有明顯區別的完整的可行的整體開拓方案。(4)對可行的整體的方案(開拓系統)進行技術經濟綜合分析比較，確定開拓方案。2 要求(1)提出方案要全面，應作到一個不落。(2)各局部問題的方案之間的組合應合理，整體方案應合理。(3)技術分析應抓關鍵因素。充分運用所學知識，說理要充分。(4)經濟比較，主要比較下列費用：① 基本建設費用是指按照設計規定的全部工程項目(包括井巷工程、土建工程、設備購置、安裝工程及其它工程)所需的費用。基本建設費用可按表37格式列出。表37 基本建設費用表項目名稱特征巖石硬度(f)計算單位單價(元/m或元/m3)工程數量(m或m3)費用(萬元)一、井巷工程主斜井副立井井巷工程合計二、主要設備主井膠帶機副井提升機主要設備合計總計② 生產經營費用包括以下費用：a、回采工作面原煤成本b、井下運輸費c、礦井提升費d、巷道維護費e、礦井通風費f、礦井排水費生產經營費可按表38格式列出。表38 生產經營費用表項目名稱工程量單位工程量單價費用(萬元)一、井巷維護費運輸大巷回風大巷…二、提升費三、運輸費四、通風費五、排水費…總計3 注意問題(1)經濟比較的方法可根據具體情況選擇動態法或靜態法。具體方法可參閱《礦井開采設計》P66—P70內容。(2)主要費用參數的確定應符合當時實際情況，不得有大的偏差。參數可從礦山企業收集，也可從定額手冊中查取。(3)比較時各方案相同的項目可以不列。 井筒及井底車場1. 設計任務① 根據條件，確定主井、副井分別采用立井、斜井、平硐、斜坡道中的一種。② 確定主井、副井提升(運輸)方式及提升(運輸)設備的布置。③ 若為平硐開拓時，確定平硐的方位。2. 立井、斜井、平硐、斜坡道的選擇① 若具備以下條件，應選擇平硐：a、地面工業場地標高以上有礦體賦存，且其儲量滿足在該標高設置開采水平的要求。b、地面工業場地距離礦體的水平距離合適，平硐掘進工程量合適。說明：平硐用于開采賦存于山體中的礦床，礦體距工業場地的距離由工業場地的位置決定。有時為滿足條件a，就會使礦體距工業場地的距離增大，當這個距離大到一定值時平硐開拓將不再有優勢。② 若有以下條件或要求，應優先考慮斜井：a、 礦體賦存較淺。b、 松散層較薄且無流沙層和特殊地質構造。c、 井田范圍較小，礦井生產能力較小。d、 礦體傾角適宜于沿礦體布置井筒。e、 安裝膠帶運輸設備擔負大型礦井的主提升任務。③ 若有以下條件或要求，應優先考慮立井：a、 礦體賦存較深。b、 井筒要穿過較厚的松散層、流沙層或特殊地質構造帶。c、 礦體傾角較大或較小，不適宜于沿礦體布置井筒。d、 安裝罐籠擔負大型礦井的輔助提升任務。e、 高瓦斯礦井的通風要求。④ 若有以下條件或要求，應選擇斜坡道：a、 礦體賦存深度不超過200m。b、 礦井有采用無軌運輸設備運輸的條件和要求。以上只是考慮了一些特殊條件和要求，在實際中有時并沒有這樣的特殊條件和要求，在這種情況下選擇時需從井筒工程量，施工技術，建井費用和時間，井筒設備購置、安裝、使用、維修等費用，排水、通風、動力輸送等損耗及管纜敷設費用等方面進行技術經濟綜合分析比較，有時還需考慮一個地區的使用習慣。3. 井筒提升(運輸)方式的選擇和提升(運輸)設備的布置① 平硐平硐的運輸方式有軌道運輸和膠帶運輸兩種。軌道運輸可擔負礦井全部運輸任務，因此一般只裝備一個運輸平硐；而膠帶運輸只能擔負礦井主運輸任務，通常還需考慮輔助運輸問題。平硐中運輸設備的布置與大巷相同。② 斜井斜井的傾角與用途、提升方式、提升設備及布置的關系見表39。表39 斜井傾角與用途、提升方式、提升設備及布置的關系用途提升方式提升設備設備布置斜井傾角(176。)煤礦金屬礦運輸軌道箕斗單鉤25～35＞30～40雙鉤串車單鉤≯25＜25～30雙鉤無極繩絞車單軌≯10雙軌膠帶膠帶輸送機無檢修道≯17≯15有檢修道行人≯30≯30通風考慮斜井用途、提升方式、提升設備時應注意以下問題：a、 膠帶和箕斗只能做主提升，因此通常用于能力比較大的礦井，但也有用于小型礦井的。b、 串車和無極繩既可專門用于主提升，又可專門用于輔助提升，也可用于主、輔混合提升。串車較無極繩提升能力大。因此無極繩提升只有在一些小型礦井采用。串車做主提升和混合提升也多用在一些中、小型礦井，而做輔助提升可用于開采較淺的大型礦井。c、 箕斗、串車提升單鉤較雙鉤能力小得多，礦井生產能力大時用雙鉤，小時用單鉤。d、 大巷為膠帶運輸時斜井采用膠帶運輸、大巷為礦車運輸時斜井采用串車運輸，可減少裝、卸載環節和硐室。③ 立井立井用途、提升設備及布置與適用井型見表310。表310 立井用途、提升設備及布置與適用井型用途提升設備設備布置適用井型主提升箕斗單鉤小型礦井雙鉤大、中型礦井輔助提升罐籠單鉤小型礦井雙鉤大、中型礦井升降人員罐籠單鉤中、小型礦井雙鉤大、中型礦井混合提升罐籠單鉤小型礦井雙鉤考慮立井用途、提升設備及布置時應注意以下問題：a、 箕斗只能用做主提升，根據開采深度選擇不同規格的箕斗和布置方式可適宜于各種井型。b、 升降人員必須用罐籠，罐籠根據井型和用途選擇不同的規格和布置方式。 ③ 斜坡道 略。4. 平硐的方位到達礦體的一段平硐是真正意義上的井筒，平硐方位是指該段巷道的方位。確定平硐方位時應考慮以下因素：① 根據工業場地與礦體的空間關系，應使井筒盡可能短。② 對非走向平硐在能形成礦井雙翼開采時，應考慮兩翼平衡生產的問題。③ 若礦井采用膠帶運輸，且在有條件時應盡可能使井筒與大巷沿一條線布置一致。即布置成走向平硐。 井筒數目的確定1. 設計任務確定井田內需要布置的所有井筒的個數，包括主井、副井、風井、充填井、灌漿井等。2. 確定井筒數目時應注意問題：①根據通風和安全要求，一個礦井至少要有2個井筒。②通常一個礦井布置一個主井(擔負礦石提升任務，兼通風和安全出口)，一個副井(擔負輔助提升任務，兼通風和安全出口)共2個井筒。當提升井兼作風井時，應遵守《煤礦安全規程》第一百一十條：“箕斗提升井或裝有帶式輸送機的井筒兼作風井使用時，應遵守下列規定：(一)箕斗提升井兼作回風井時，井上下裝、卸載裝置和井塔(架)必須有完善的封閉措施，其漏風率不得超過15%，并應有可靠的防塵措施。裝有帶式輸送機的井筒兼作回風井時，井筒中的風速不得超過6m/s，且必須裝設甲烷斷電儀。(二)箕斗井或裝有帶式輸送機的井筒兼作進風井時，箕斗提升井筒中的風速不得超過6m/s、裝有帶式輸送機的井筒中的風速不得超過4m/s，并應有可靠的防塵措施，井筒中必須裝設自動報警滅火裝置和敷設消防管路。”③對于大型礦井或當井田范圍比較大時，可能布置數對主、副井，或者一個主井、數個副井，或者數個專門用于通風的風井。④當煤層埋藏淺，采用分區式通風時，可布置數個回風井。⑤對于高瓦斯礦井，為了滿足通風要求，可布置數對進、回風井。⑤為了便于灌漿或充填，有時需布置專門的灌漿井或充填井。 井筒位置的確定1. 設計任務①確定工業場地位置，給出一個布置工業場地的范圍。②確定井筒位置，給出井口坐標。2. 工業場地的位置選擇時應考慮：①工業場地應該有足夠面積，能夠滿足布置地面生產設施的要求。②相對比較平整。③與外界聯系方便(鐵路、公路、水、電等)。④盡量靠近礦體賦存的淺部，不壓礦或少壓礦。⑤盡量不占良田，少占農田。⑥井筒盡量避免穿過流沙層、厚沖積層、含水量較大的地層、有煤和瓦斯突出的煤層、較大的斷層和采空區等。⑦有良好的工程地質條件，不受巖崩、滑坡和洪水威脅。⑧便于井下開采。 ⑨當地表平坦時，工業場地選擇以方便井下生產為主，通常選在井田走向的儲量中心、傾向的淺部；當地表為山地時，工業場地由于受地形限制選擇余地小，通常可能有幾個可供選擇的區域，此時需從地面和井下生產兩個方面進行綜合分析比較。3. 井筒位置確定主、副井筒位置一般在工業場地內，當工業場地確定后，井筒位置的范圍已經確定，所謂確定井筒位置是確定其具體位置，即坐標。而風井、灌漿井、充填井等則不一定在工業場地內，所以在確定具體位置前首先也要考慮井口的場地問題。①主、副井的位置確定時應考慮：a、有利于地面生產系統和工業場地的布置。b、有利于井下井底車場的布置和與大巷的聯接。②風井位置選擇時應考慮：a、滿足通風要求和有利于礦井通風。b、地面有利于井筒施工和風機房建設，風機供電和管理便利。 c、風井工程量小。③灌漿井和充填井位置選擇時應考慮：a、便于地面制漿或充填材料運輸。b、靠近井下灌漿或充填區。4. 工業場地及井筒位置表示①分析比較后確定的工業場地、工業場地外的各種井筒的位置應該用地名或自定義名稱加以描述。對多個同類井筒還需對井筒進行編號或命名并對其位置分別加以描述。②井筒具體位置(坐標)應按表311給出。表311 井筒特征表井筒名稱井口坐標(m)井口標高(m)方位角(176。)井筒長度(m)井筒用途XY 井底車場形式選擇及硐室布置(1)設計任務① 確定采用環行式、折返式或底卸式礦車井底車場。② 從井底車場圖冊中選擇標準的車場圖并加以描繪。③ 確定設置哪些硐室并給出水倉、水泵房、中央變電所等主要硐室的參數。(2)確定井底車場形式① 選擇井底車場形式的原則a、井底車場的通過能力應大于礦井生產能力，并有30%以上的富裕量。b、調車簡單、安全、方便，彎道及交叉點少。c、操作安全，符合規程、規范要求。d、井巷工程量小，建設投資少、速度快、時間短，便于維護，生產成本低。e、施工方便，有利于各井筒間、井底車場巷道與主要巷道間迅速貫通，從而縮短建井時間。② 影響井底車場選擇的因素a、礦井生產能力，車場用途和通過能力。礦井生產能力是井底車場選擇的重要依據。各種井底車場的通過能力都是依據礦井生產能力計算的。單獨布置的主井井底車場的通過能力應大于礦井生產能力，單獨布置的副井井底車場的通過能力一般按礦井生產能力的百分比計算。對一般的主、副井井底車場合并布置的井底車場，其通過能力計算應考慮全部主、副運輸任務。b、井筒形式和提升方式，主、副井筒間距，井筒與大巷的位置關系等。c、大巷運輸方式及礦車類型。