采礦畢業設計設計說明書-資料下載頁

　　

【正文】 件較好。居住區布置在煤田外的楊宏村東，據工業廣場2公里，居住區建設和對外聯系方便。工業廣場外公路長度短。施工籌備四通一平比較簡單方便，距宿蚌公路近。投資比較省工業廣場場地開闊，有擴展余地。工業廣場及其周圍土地比較貧瘠。井筒能延伸至第三水平（900m）。鐵路專用線短，費用低。工業廣場場地受村莊干擾較方案一小。工業廣場壓煤有一部分屬井田境界以外的深部區域。兩翼儲量相差不大。地面開闊距村莊遠，不受干擾，有擴展余地。井巷工程比方案二少。移交采區條件較好。工業廣場壓煤有一部分為井田境界以外的深部區域。投資少。井筒可延伸至第三水平。工業廣場開闊，有擴展余地。工業廣場及其周圍土地比較貧瘠。兩翼儲量基本平衡。井筒位于補67線之間，有鉆孔控制，構造簡單。主石門較方案二短。投資比較省。施工籌備四通一平比較簡單方便，距宿蚌公路近。缺點距朱曹王家村較近，干擾大一些。鐵路專用線較長。井筒只能到第二水平（740m），其下為下山開采（井田深部精查勘探境界為800m）。兩翼儲量不平衡，南多北少。井巷施工期長。井巷工程量多，移交采區煤層條件較差，煤層薄工作面多，主石門長。井筒附近鉆孔少，控制程度較差。居住區在煤層露頭外，距工業廣場較遠，場外公路工程較大。工業廣場距宿蚌公路較遠，施工籌備四通一平工作較方案一條件差。投資較高。井筒附近缺少鉆孔控制，可靠性較方案一、方案二差。主石門比方案一長。井巷貫通距離長，井巷施工期長。居住區距工業廣場較方案一遠。工業廣場外公路量較方案一大，四通一平籌備施工不如方案一。距朱曹王家村較近。干擾大一些。鐵路專用線較長。井筒只能延伸到第二水平（740m），其下為下山開采（井田深部精查勘探境界為800m）。井巷施工期較長。F2斷層至工業廣場煤柱線，走向長4900m，劃分為2個采區，北二采區走向長2240m，北四采區走向長2660m。工業廣場煤柱線至井田南部邊界，走向長6300m，劃分為2個采區，南一采區走向長3370m，南三采區走向長2930m。2） 第二水平同樣劃分為4個采區，F2斷層至工業廣場煤柱線，走向長4900m，劃分為2個采區，北六采區走向長2240m，北八采區走向長2660m。工業廣場煤柱線至井田南部邊界，走向長6300m，劃分為2個采區，南一采區走向長3370m，南三采區走向長2930m。采區具體劃分情況見圖22。（3） 移交采區數目及位置設計移交兩個采區保證設計生產能力，即北二采區和南一采區。（4） 開采程序第一水平采區接替按前進式考慮，在采區內應遵循沿傾斜小階段由上向下的開采程序，回采工作面采用后退式。礦井通風示意圖及其剖面圖和采區平面圖及其剖面圖見附圖。（1） 井筒特征1） 井筒數量及用途礦井移交采區時有主井、副井及南北風井四個井筒。主井負擔提煤，副井為出矸、上下人員、設備、材料、進風之用，南北風井為出風井筒。2） 井筒斷面的確定根據提升容器的布置。，但考慮施工期設備布置有困難，，以利于施工。經兩淮總部審批確定。（2） 井筒布置及裝備，布置一對提煤箕斗，球扁鋼組合罐道，懸臂托梁，樹脂錨桿固定托架，井筒內敷設有通信、信號電纜。副井直徑3m，布置一對雙層四車加寬罐籠，球扁鋼組合罐道，槽鋼組合罐道梁，樹脂錨桿固定罐道梁。井筒內設有金屬結構梯子間、排水管、壓風管、灑水管和動力電纜、通信、信號電纜等。，設有金屬結構梯子間。31圖22 開拓剖面圖 安徽理工大學畢業設計（論文）圖23 采區劃分示意圖（3） 井壁結構1） 井筒穿過地層概況～。第四系和第三系共四個含水層，第四系含水層直接覆蓋煤系之上。2） 施工方法由于沖積層較厚，且含水豐富，故采用凍結法施工，根據鄰近鉆孔資料，主副井筒穿過沖積層295m，凍結深度暫定為305m。南北風井凍結深度暫定為305m。鑒于基巖段的水文地質條件，采用普通法施工。待井筒檢查鉆孔完成后確定是否注漿及其方式方法。3） 井壁結構形式沖積層厚，凍結深度大，地壓超過38kg/cm2，沖積層段最大水壓30 kg/cm2，因此井壁在保證強度情況下，還要有防水性能。井壁結構采用雙層鋼筋混凝土井壁，內層井壁的強度必須滿足抗靜水壓力。考慮井下施工，混凝土標號難以超過400號，因此要適當加大厚度及加強配筋。為了提高防水效果，在垂深100m以下采用聚乙烯塑料薄膜作為防水層。外層井壁在厚層的膨脹性粘土層中和壓力較大的地段，可采用混凝土予制砌塊加300mm的鋼筋混凝土。（1） 井底車場型式的選擇選擇的依據根據主副井在550m水平，位于32煤層底板。主要運輸大巷布置在82煤層底板，以近東西巷的主石門與大巷連接。地面大鐵路位于主井北面，站場布置近東西向，故確定了第一水平以東西向進出車，垂直煤層走向的井底車場布置形式，達到其工程量省，調車方便，通過能力大的要求。740m第二水平，主副井位于82煤層底板，井底車場布置與第一水平相同。（2） 井底車場布置形式煤的運輸采用底卸式礦車，輔助運輸采用固定式礦車與材料車。線路長度：主副井各按1列車長度考慮，材料車線按20個車長度考慮。根據以上原則，提出兩個方案進行比較。1） 方案一：立式環形車場：重車經主石門進入車場，煤列車通過卸載站卸載后進入空車線停在主井繞道上的調度機車，掛上空列車，拉出車場。煤矸混合列車，機車在石門調頭，頂煤車入主井翻煤系統，再頂矸石車入副井重車線，機車經副井繞道至主井翻煤系統拉空車與至副井空車、材料車組成空列車，拉出車場。主要優點：煤車與煤矸列車互不干擾。煤矸混合列車調車方便，時間短，車場通過能力大。重車運行距離較短。缺點：交叉點多，工程量較大。硐室與巷道間巖柱較少，不利于硐室的維護。圖24 立式環形車場圖2） 方案二：立式環形車場后進車：重車經繞道至主副井調車線，分別把煤車調入主井系統，矸石車調入副井存車線。其進車方式為后進車，前出空車。主要優缺點：優點：交叉點少，工程量較省。煤車出車是直道，行車較可靠。硐室好布置，維護條件好。缺點：調車時間長，車場通過能力較小。煤矸混合列車，在彎道上頂車。 圖25 立式環形車場后進車式圖通過上述分析比較，設計采用第二方案。 （1） 移交生產時采區數目、位置：確定移交生產采區數目、位置的原則1） 移交采區應位于地質構造簡單、煤層賦存穩定、開采條件較好的塊段；2） 移交采區位于井底車場附近，使開拓工程量少，建井時間短；3） 移交采區應具有一定的開采范圍和一定的儲量，能保證采區正常接替。（2） 移交采區位置、數目及產量礦井布置兩個采區移交生產，即可達到設計能力。工業廣場北側布置北二采區，南側布置南一采區，(不包括掘進出煤)。由于本次設計以72煤層作為首采煤層，因此采區特征及煤層賦存情況均是72煤層的有關情況。采區的開采方式的不同決定著所設計的采區的特征的不同，因此，需要優先考慮采區的開采方式。關于采區開采方式的比較見表25。采煤方式確定以后，對采區特征起決定作用的就是工作面的采煤方法，而采煤方法的不同同樣制約著工作面的產量，因此需要對工作面的采煤方法進行確定，關于工作面采煤方法的比較見表25。（1） 北二采區采區走向長北二采區走向長2240m，傾斜長750m，采區內可布置三個區段，即每個工作面長度為240m，區段煤柱8m,可采儲量438萬t，煤層傾角18176。左右。（2） 南一采區采區走向長北二采區走向長3370m，傾斜長580m，采區內可布置三個區段，即每個工作面長度為180m，區段煤柱8m,可采儲量462萬t，煤層傾角23176。左右。表25 采煤方式優缺點比較表單一走向長壁采煤法傾斜長壁采煤法偽傾斜柔性掩護支架采煤法優點對桃園礦的傾斜中厚煤層適用性較強，且其采煤系統比較簡單，較適合于大面積井田的兩翼對角式，通風方式工藝過程和走向長壁采煤法相似，適用性較強，采煤系統也較為簡單，投資較小，巷道掘進少，通風線路短，風流方向轉折變化少，對某些地質條件適應性較強，技術經濟效果比較顯著。具有走向長壁采煤法的一些優點，巷道布置和生產系統簡單，掘進率低，簡化了復雜繁瑣的頂板管理工作，技術經濟效果較高。缺點巷道掘進較為繁瑣，投資較大，施工較為困難不適合于兩翼對角式的通風系統，且工作面礦山壓力顯現嚴重，對設備要求較高，且開采條件較差，長距離的傾斜巷道使掘進及輔助運輸、行人比較困難，可能存在著污風下行的問題。工作面較長，掩護支架的結構固定而不能調寬，對煤層厚度傾角等產狀變化的適應性較差，采煤工藝尚待實現機械化，技術經濟指標較低，工作面煤塵大，工作環境較差。表26 采煤方法優缺點比較表普采綜采炮采優點普采設備價格便宜，對地質變化的適應性較強，工作面搬遷容易，操作技術易掌握，組織生產比較容易。高產高效、安全、低耗，勞動條件好，勞動強度小，對于煤層地質條件較好，構造少的桃園礦7煤能很快獲得高產高效。技術裝備投資少，適應性強，操作技術易掌握，生產技術管理較為簡單。缺點產量可達到綜采產量的三分之一至二分之一，產量低，勞動條件差，勞動強度大。綜采設備昂貴，對全礦的生產系統及操作和管理水平要求較高，工作面搬遷較為困難。單產和效率低，勞動條件差，對于開采條件較好的桃園礦7煤未能達到高產高效安全的要求。（1） 上山位置選擇移交采區巷道布置的共同特點是均以下部車場頂板繞道形式和回風石門與煤層貫穿，采用上山區段煤層平巷的布置方式。各個采區軌道上山進風，運輸上山運輸，專門回風上山回風。北二采區：布置三條上山，分別為軌道上山、運輸上山和回風上山，布置方式為軌道上山和運輸上山布置在煤層底板中，距煤層垂距為15～25m，傾角為19176。，回風上山布置在煤層中，傾角隨煤層的變化而變化，采區下部車場設置一個深度為20m的采區煤倉。軌道上山負擔輔助運輸和進風的任務，運輸上山布置皮帶運輸機專門運煤，少量進風，回風上山作為專門回風用，并且做行人用，該采區采用繞道裝車，在下部設置一個深度為20m的煤倉。對于北二采區由于北風井位于北二采區北翼，因此為減少巷道掘進長度，特將回風上山布置在最北側，運輸上山位于中間，最南側為軌道上山。南一采區：布置三條上山，分別為軌道上山、運輸上山和回風上山，布置方式為軌道上山和運輸上山布置在煤層底板中，距煤層垂距為15～25m，傾角為25176。，回風上山布置在煤層中，傾角隨煤層的變化而變化，采區下部車場設置一個深度為20m的采區煤倉。軌道上山負擔輔助運輸和進風的任務，運輸上山布置皮帶運輸機專門運煤，少量進風，回風上山作為專門回風用，并且做行人用，該采區采用繞道裝車，在下部設置一個深度為20m的煤倉。對于南一采區由于南風井位于南一采區南翼，因此為減少巷道掘進長度，特將回風上山布置在最南翼，運輸上山位于中間，最北側為軌道上山。（2） 上山布置方式的選擇采區上山布置方式考慮了三個方案：巖石上山、煤層上山、煤層、巖層上山相結合。三種方案的比較如下表27：表27 上山布置方式方案比較表采區上山布置方式優缺點比較巖石上山布置采區巖巷工程量大，巷道掘進費用高，速度慢，工期長，但維護費用低煤層上山布置施工速度快，但煤柱多，維護費用高，尤其是上山和工作面上，下順槽多出平面向交叉，對煤炭及輔助運輸系統不利。且漏風大，通風管理復雜煤層、巖層上山相結合克服了巖石，煤層上山布置的缺點，對移交工期，輔助運輸，通風管理，巷道維修均有利根據上表比較及該采區煤層的特點，該區瓦斯涌出量較大，且煤層僅為2m左右，為使上山的維護及滿足通風要求，根據煤層頂底板巖性情況，在底板巖石中布置皮帶上山、軌道上山，回風上山布置在煤層中，上山之間平面距離為15米。各區段在煤層中布置兩條平巷，一條為機巷，一條為風巷。、車場形式以北二采區為例進行說明設計，北二采區走向長2240m，傾斜長750m，采區內可布置三個區段，即每個工作面長度為240m，區段煤柱8m,可采儲量438萬t，煤層傾角 18176。左右。（1） 采區上部車場的形式見表2—8表2—8 采區上部車場比較表車場形式優缺點使用條件順向平車場車輛運行順當，調車方便；回風巷短；通風能力較大；車場巷道斷面大。絞車房位置選擇受限制或絞車房距總回風巷較近時使用逆向平車場摘掛鉤操作方便，安全；車輛需反向運行，調車時間長，運輸能力不大。煤層群聯合布置的采區，具有采區回風石門與煤層小階段平巷相連時采用；運輸量小，可用小于8度的甩車場代替甩車場調車簡單，勞動強度小等；絞車房位于回風標高以上，維護比較困難，而且絞車房回風有一段下行風，通風條件較差。適用于所有礦井轉盤車場其工程量省，調車簡單；工人勞動強度大，車場通過能力小。使用小型礦井綜合考慮三種車場形式的優缺點及該采區的地質條件，合考慮三種車場形式的優缺點及該采區的地質條件,易采用逆向平車場。（2） 采區中部車場中部車場一般采用甩車場，無極繩運輸時采用平車場，甩車場可分為單側甩車場和雙側甩車場，比較見表2—9：表2—9 采區中部車場比較表車場形式優 點缺 點適 用 條 件單側甩車場提甩車時間短，操作勞動強度小，礦車能自溜，提升能力的甩車道處易磨鋼絲繩上山傾角小于25度時采用雙側甩車場兩翼分別甩車，調車方便，搬道岔勞動量小，推車勞動量大易磨鋼絲繩，兩翼人員來往困難，工程量大上山傾角小于25度，小階段兩翼開采不同標高綜合考慮,應采用小角度(近似平車場)的單側甩車場。（3） 采區下部車場