云山煤礦新井設(shè)計(jì)煤礦畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 凈掘進(jìn)厚度(mm)材料主井+24016090350鋼筋混凝土副井+24016090350鋼筋混凝土風(fēng)井+240+9090350鋼筋混凝土 井筒用途、布置及裝備主井主要負(fù)責(zé)煤的提升及附近采區(qū)的回風(fēng)；副井負(fù)責(zé)人員的上下、井下所需材料的提升及矸石的提升，并且兼作進(jìn)風(fēng)井；風(fēng)井總回風(fēng)。主井：（1）主井井筒裝備采用剛性裝備（剛性罐道）,主井罐道梁采用工字鋼、山形式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接。（2） 提升容器的選擇是由井筒用途和礦車年產(chǎn)量決定的。專門用作提升煤的容器，通常選用箕斗；用作升降人員，材料，設(shè)備和提升矸石的容器都選用罐籠。當(dāng)一套提升設(shè)備兼作提煤和升降人員用時(shí)，則應(yīng)選用罐籠。（3）主井提升采用箕斗，用q=Q*C*T*α/(3600*N*t1)求出一次提升量，再按松散煤的容重計(jì)算出松散體積，選擇9噸箕斗。（4）主井井筒采用圓形斷面，這里選用JDS—9/1104側(cè)裝卸式鋼絲繩罐道立井多繩提煤箕斗。罐道梁中心線間距，可用下式求得： H=a+2h+S0=1870mm （）式中： a兩側(cè)罐道之間間距，1400mm； h鋼軌罐道高度，180mm； S0罐道與罐道梁連接處凹槽墊板寬度，110mm。 L=B+f1+b2/2=1325mm （） 式中: B箕斗中心線到箕斗一側(cè)距離，1100mm；f1箕斗到2號(hào)罐梁之間的距離，200mm；b22號(hào)罐梁的寬度，50mm。圖432中，M、S、T與罐籠井筒一樣，取決于梯子間的布置和結(jié)構(gòu)尺寸。最后，根據(jù)圖解法解出井筒的直徑(5096mm)以及罐籠在井筒中的位置，如圖432示：圖432：主井井筒斷面圖副井：（1）副井井筒裝備采用剛性裝備（剛性罐道）,罐道梁采用工字鋼、通梁式布置，罐道與罐道梁的連接方式采用鋼軌連接。（2）副井提升設(shè)備采用罐籠，根據(jù)礦車規(guī)格和《設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)要求驗(yàn)算，選用GLS——3*1/2型多繩提升罐籠。，罐梁采用20b工字鋼。（3）副井井筒斷面應(yīng)根據(jù)選定提升容器與井筒裝備的類型來(lái)布置。井筒斷面內(nèi)除提升間外，根據(jù)井筒的用途，往往還需要布置梯子間，管纜間或延深間。井筒斷面的布置，既要滿足井筒內(nèi)的提升容器等設(shè)備布置的要求，又要力求縮小井筒斷面，簡(jiǎn)化井筒裝備，以達(dá)到節(jié)約材料和投資的目的。（4）副井井筒斷面選用圓形斷面：罐道梁中心線間距可按下式求出：L1=a+2(hΔ)+b2/2+b1/2=1528mm （） L2= a+2(hΔ)+b3/2+b1/2=1528mm （） 式中 ： L11～2號(hào)梁中心線，mm；L21～3號(hào)梁中心線，mm；h木罐道厚度，180mm；Δ鋼罐籠卡如木罐籠的厚度，16mm；bbb3分別為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)罐梁寬度，50mm。梯子間尺寸M、S、T根據(jù)梯子間、管道間布置，可按下列公式計(jì)算M=600+600+m+b2/2=1302mm （） 式中： 600兩梯子中心距，mm； 600梯子中心到壁板距離加另一梯子中心到井壁距離，mm； m梯子間隔板總厚度，金屬梯子間m=77mm；如圖433所示，左側(cè)布置梯子間，右側(cè)布置管路，取T=350mm，因此，S=1600T=1250mm。最后，根據(jù)圖解法解出井筒的直徑（5124mm）以及罐籠在井筒中的位置，如圖433示： 圖433 副井井筒斷面(1:50) 3：風(fēng)井 風(fēng)井除用作通風(fēng)外，一般又可作安全出口。因此，風(fēng)井井筒內(nèi)應(yīng)設(shè)置梯子間井口布置包括、安全出口及風(fēng)硐等。 另外根據(jù)通風(fēng)要求，核算井筒斷面，如不能滿足，則最后按通風(fēng)要求確定井筒斷面。本礦井采用風(fēng)硐平行與安全出口的布置方式，如圖434示： 圖434： 風(fēng)井井筒斷面（1:50） 開(kāi)采水平的設(shè)計(jì) 水平高度的確定1. 根據(jù)水平服務(wù)年限 合理的開(kāi)采水平垂高應(yīng)以合理的階段垂高（斜長(zhǎng)）為前提，并使開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限，有利于礦井水平和采區(qū)的接替，還要有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。確定合理的水平垂高應(yīng)考慮如下因素：具有合理的階段斜長(zhǎng)；具有合理的區(qū)段數(shù)目；有利于采區(qū)的正常接替；要保證開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限；經(jīng)濟(jì)上有利的水平垂高。根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,為使每個(gè)開(kāi)采水平有足夠的儲(chǔ)量服務(wù)年限,可按下式計(jì)算必須的階段高度。H=ATK sinα/SMγC ()H 階段垂高，m；A礦井年產(chǎn)量，噸；T水平服務(wù)年限，年；α階段內(nèi)煤層平均傾角，度；K儲(chǔ)量備用系數(shù)，；S井田走向長(zhǎng)度，m；Ｍ階段內(nèi)煤層累計(jì)厚度，m；γ煤的容重，噸／m3,；Ｃ采區(qū)回采率，本井田參數(shù)如下：礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量150萬(wàn)噸／年，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定水平服務(wù)年限為30年，階段內(nèi)煤層平均傾角10度，井田走向長(zhǎng)度7500m,／m3,，經(jīng)計(jì)算得出階段垂高為150m。根據(jù)煤層賦存條件及地質(zhì)構(gòu)造煤層傾角不同對(duì)階段高度影響較大。急傾斜煤層因受采動(dòng)影響階段不能太高，否則底板回風(fēng)難于維持，采區(qū)上下行人、運(yùn)料、溜煤都比較困難，因此急傾斜煤層階段垂高一般比緩傾斜和傾斜煤層為小。水平或近水平煤層，階段高度的計(jì)算已無(wú)實(shí)際意義，應(yīng)按水平運(yùn)輸大巷兩側(cè)盤(pán)區(qū)上、下山長(zhǎng)度決定水平開(kāi)采范圍的大小，并要保證水平服務(wù)年限。盤(pán)區(qū)上、下山長(zhǎng)度根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，采用盤(pán)區(qū)準(zhǔn)備時(shí)盤(pán)區(qū)上山長(zhǎng)度一般不超過(guò)1500米 ，盤(pán)區(qū)下山不宜超過(guò)1000米。用盤(pán)區(qū)石門溜煤眼開(kāi)采時(shí)，盤(pán)區(qū)斜長(zhǎng)可按具體條件確定。本井田階段概況水平數(shù)目為：2個(gè)；一水平斜長(zhǎng)：1200米；二水平斜長(zhǎng)：1000米。水平儲(chǔ)量：一水平7464萬(wàn)噸；二水平14864萬(wàn)噸；服務(wù)年限：；二水平70年。根據(jù)生產(chǎn)成本合理的階段高度應(yīng)使噸煤成本低，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。我國(guó)大多數(shù)礦井過(guò)去設(shè)計(jì)采用的階段高度偏小，水平儲(chǔ)量不足，造成接替緊張，增加了后期總工程量，使管理復(fù)雜化。一般階段高度增大，全井水平數(shù)目減少，水平儲(chǔ)量增加，分?jǐn)偟矫繃嵜旱恼叟f費(fèi)減少。但階段斜長(zhǎng)過(guò)大又會(huì)使一部分生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)相應(yīng)增加。對(duì)于本井田而言，因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，井田斜長(zhǎng)又較大，且深部?jī)A角平緩，故應(yīng)考慮階段斜長(zhǎng)較大，綜合考慮設(shè)兩個(gè)水平，即60水平，210水平。各水平可采儲(chǔ)量及服務(wù)年限如下:第一水平:可采儲(chǔ)量:7464萬(wàn)t，服務(wù)年限：第二水平：可采儲(chǔ)量:14868萬(wàn)t，服務(wù)年限：70a階段主要參數(shù)如下表：表431 階段主要參數(shù)水平階段斜長(zhǎng)/m水平垂高/m水平實(shí)際出煤/萬(wàn)t服務(wù)年限/年70170025074643520026002001486470說(shuō)明水平實(shí)際出煤量為階段內(nèi)可采儲(chǔ)量， 開(kāi)拓方案的確定云山礦地形平坦，地面標(biāo)高為+300m，不適宜采用平硐開(kāi)拓；井田范圍內(nèi)煤層處于+90—410m層位，開(kāi)采深度較大，不適宜完全采用斜井開(kāi)拓。因此考慮采用立井或綜合開(kāi)拓。本礦井采用一正一副兩個(gè)井筒，邊界開(kāi)鑿風(fēng)井，作為回風(fēng)使用兼作安全出口。由于本井田位于平原地帶，地勢(shì)平坦，可采煤層埋深大，且傾角不大，在井田各部分的埋深不同，差別比較大，采用平硐開(kāi)拓不現(xiàn)實(shí)，考慮到本礦井為大型礦井，為適應(yīng)提升能力大，機(jī)械化程度高，早投產(chǎn)的要求，提出以下四種方案。方案1：用立井雙水平進(jìn)行開(kāi)拓。將主、副井井筒布置在井田中央（儲(chǔ)量中央靠近東部?jī)?chǔ)量豐富地區(qū)），二水平用暗立井直接延伸；工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田中央，煤柱損失偏小。方案2：用立井一水平暗斜井延伸二水平進(jìn)行開(kāi)拓。將主、副井井筒打在井田的中央處靠南部處（儲(chǔ)量中央），用暗斜井延伸到二水平；工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田中央偏北處，煤柱損失偏小。方案3：考慮煤賦存比較穩(wěn)定，煤層傾角不大，井田范圍較小，生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可采用單水平上、下山開(kāi)采的方案。及立井單水平上下山進(jìn)行開(kāi)拓。將主副井筒打在井田中央處，采用上下山開(kāi)采單水平。工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田中央，煤柱損失偏大。方案4：用立井兩水平進(jìn)行開(kāi)拓。將主、副井井筒打在井田邊界，二水平用暗立井直接延伸；工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田邊界，煤柱損失偏小。_各方案剖面圖如圖421： 開(kāi)拓方案技術(shù)比較 如上所述的四個(gè)方案中，方案一，方案二，方案四均是兩個(gè)水平開(kāi)采，與方案三的主要區(qū)別是開(kāi)采水平不同，以及有下山開(kāi)采過(guò)程。比較因素主要集中在石門長(zhǎng)度，以及高瓦斯礦井中下山開(kāi)采的通風(fēng)問(wèn)題。 方案一，方案二，方案三種則是在開(kāi)采水平相同的情況下，所選的開(kāi)拓方式不同。主要比較因素在于掘進(jìn)的工程量，以及立井與斜井的造價(jià)費(fèi)用以及提升，排水，通風(fēng)等各方面的不同。 方案一，方案二，方案三與方案四的不同之處在于井筒位置選的不同，主要是取決于礦井的地質(zhì)條件，水文條件，以及工業(yè)廣場(chǎng)的位置，和對(duì)井田范圍內(nèi)采取劃分，運(yùn)輸量的盡量減少的考慮。附：各方案優(yōu)缺點(diǎn)如下表422表422 各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較方 案 位 置 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn)方案1將主、副井井筒布置在井田中央靠近西部?jī)?chǔ)量豐富地區(qū)，暗立井延伸。1. 井田兩翼儲(chǔ)量均勻、運(yùn)輸通風(fēng)、供電、壓風(fēng)等較有利。，便于以后擴(kuò)大產(chǎn)量。方案2將主、副井井筒打在井田的中央，用暗斜井延伸第二水平。，初期工程量小。，對(duì)生產(chǎn)干擾少。，工程量大。方案3將主、副井井筒布置在井田中央，單水平上下山開(kāi)采1． 開(kāi)采系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，后期工程量小。2． 提升環(huán)節(jié)少，便于以后擴(kuò)大產(chǎn)量。3．井田兩翼儲(chǔ)量分布均勻1．下山開(kāi)采技術(shù)難度多。2．井田南部下山開(kāi)采需設(shè)下山水倉(cāng)。方案4將主、副井井筒打在井田邊界，暗立井延伸。，便于以后擴(kuò)大產(chǎn)量。，工程量大。綜上所述，對(duì)四個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)比較，本著生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)用、可靠，技術(shù)上簡(jiǎn)單易行的原則，方案一、二、四生產(chǎn)系統(tǒng)較方案三更簡(jiǎn)單可靠，而且方案三需用到下山開(kāi)采，下山開(kāi)采通風(fēng)不易，出于安全考慮，得方案一、二、四較方案三安全可靠，技術(shù)上更可行。方案一、二、四均屬技術(shù)上可行，總體上看方案二、四比方案一總投資高，但是方案二、四初期工程量小，礦井投產(chǎn)早見(jiàn)效快，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用也可能要略低一些。方案四井筒在邊界，雖然工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失小，提升環(huán)節(jié)少。但由圖可知：方案四中石門的距離太長(zhǎng)，對(duì)于掘進(jìn)設(shè)備，費(fèi)用都有很高的要求。同時(shí)通風(fēng)量也難以達(dá)到井筒布置在井田中央的開(kāi)拓方式。因此，方案一、二較方案四技術(shù)上又可行。所以，需對(duì)方案一、方案二進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定其優(yōu)劣。 開(kāi)拓方案經(jīng)濟(jì)比較本井田走向約7千米，傾向約2千米。井田內(nèi)可采儲(chǔ)量充足。對(duì)方案一，方案二技術(shù)上均滿足開(kāi)采條件，也可達(dá)到儲(chǔ)量要求，現(xiàn)從經(jīng)濟(jì)上比較兩方案的可行性：如下表：深 度（M）斷 面（M2）工程量（M3）單 價(jià)(元/10M）費(fèi) 用方案一主 井表土段1303624802559630600基巖段 2708154350109452700副 井表土段13042248844810613760基巖段 27595043969010914750石 門1571915169742664918總計(jì)2742143276728方案二主 井表土段1303624802559630600基巖段2708154350109452700副 井表土段13042248844810613760基巖段27095043969010914750石 門3544319169746008796總計(jì)2982546620606表433 初期基建費(fèi)及工程量表434 二水平基建費(fèi)及工程量長(zhǎng)度（M）斷面（M2）工程量（M3）單價(jià)（元/10M）費(fèi)用方案一主井延伸1504530350105251500副井延伸1505280396905953500石 門74490771697412628656總計(jì)1888723833656方案二主暗斜井 150 58099182806016274800副暗斜井 15058099182806016274800石 門68283211697411576268總計(jì)2815744125868表434 排水費(fèi)用比較表項(xiàng)目方案涌水量m3/h單價(jià)/費(fèi)用 /萬(wàn)元