玫瑰營礦礦井初步設計——煤礦畢業設計說明書-資料下載頁

【導讀】第1章礦區概述及井田特征······························································3. 第節井田地質特征·································································6

　　

【正文】 =1870mm （ 4－ 2－ 3） 式中： a兩側罐道之間間距， 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。 罐道中心線 與 2 號梁中心線之間的距離 L=B+f1+b2/2=1325mm （ 4－ 2－ 4） 式中 : B箕斗中心線到箕斗一側距離， 1100mm； 河北工程大學畢業設計說明書 27 f1箕斗到 2 號罐梁之間的距離， 200mm； b22 號罐梁的寬度， 50mm。 圖 42中， M、 S、 T 與罐籠井筒一樣，取決于梯子間的布置和結構尺寸。 最后，根據圖解法解出井筒的直徑 (5096mm)以及罐籠在井筒中的位置。（見圖 42） f1梯子間 圖 42 主井井筒斷面 (1:50) 風井： 風井除用作通風外，一般又可作安全出口。因此，風井井筒內應設置梯子間 （圖 43），井口布置包括、安全出口及風硐等，本礦井采用風硐平行與安全出口的布置方式（圖 44）。 河北工程大學畢業設計說明書 28 井筒中心線梯子間 圖 43 風井井筒斷面（ 1:50） ⅠⅠ Ⅰ風硐 2立 風井 3雙 向風井 4 安全出口 圖 44 風硐平行與安全出口的布置方式。 河北工程大學畢業設計說明書 29 第 節 開采水平的設計 、水平高度的確定應考慮如下因素 根據水平服務年限 根據煤炭工業設計規范規定，為使每個開采水平有足夠的儲量保證服務年限，可按下式計算必須的階段高度。 H=AKTsinα /（ SMγ C） (431) 式中： H階段垂高， A礦井年產量， 180 萬 T水平服務年限， 37 α 階段內煤層平均傾角， 13 K儲量備用系數， S井田走向長度， M階段內煤層累計厚度， γ 煤的容重，可取 — ； C采區回采率，可取 — ； 本井田參數如下：礦井設計年產量 A取 90萬噸，根據設計規范定水平服務年限 T取 25 年，儲量備用系數 K取 ，階段內煤層平均傾角α取 18 度， S 取4750 米， M取 米 ，γ取 ， C取 ； 計算得，階段垂高 H為 249 米，取 H為 250 米。 根據煤層賦存條件及地質構造 煤層傾角不同對階段高度影響較大。急傾斜煤層因受采動影響階段不能太高，否則底板會風道難于維持，采區上下行人、運料、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較小。水平或近水平煤層，階段高度的計算已無實際意義，應按水平運輸大巷兩側盤區上、下山長度決定水平開采范圍的大小，并要保證水平服務年限。 盤區上、下山長度根據《 煤炭工業設計規范》規定，采用盤區準備時盤區上山長度一般不超過 1500 米，盤區下山不宜超過 1000 米。用盤區石門溜煤眼開采河北工程大學畢業設計說明書 30 時盤區斜長可按條件而定。 根據生產成本 合理的階段高度應使噸煤成本低，勞動生產率高。我國大多數礦井過去的階段高度偏小，水平儲量不足，造成接替緊張，增大了后期總工程量，使管理復雜化。 一般階段高度增大，全井水平數目減少，水平儲量增加，分攤到每噸煤的折舊費減少。但階段斜長過大又會使一部分生產經營費增加。 、根據井田內自然地質條件以及《設計規范》的有關規定確定開采設計的較優方案 結 合本井田的實際情況，在斷層 F12 以上的煤層傾角較小，都在 200以下，在斷層 F12 以下的煤層傾角較大，都在 200以上。礦井瓦斯和礦井涌水量都不大，且煤層局部受斷層切割，落差較大，故本井田比較適合上山式走向長壁開采。根據《設計規范》規定，礦井第一水平服務年限不應低于 25 年，運煤上山和軌道上山一般不應超過 1500M，故將本井田劃分為兩個水平，第一水平設在－ 250M，第二水平設在－ 550M。 、設計水平的巷道布置 ㈠ 對大巷布置的一般要求 大巷的主要任務是擔負煤矸、物料和人員的運輸，以及通風，排水 、敷設管線。對大巷的基本要求方便運輸，利于掘進和維護，能滿足礦井的通風和安全的需要。根據礦井生產能力和地質條件的不同，大巷可選不同的運輸設備和運輸方式，而不同的運輸設備又對大巷提出了不同的要求。 1. 開采水平大巷的布置方式 開采水平布置的核心問題是運輸大巷的布置。運輸大巷可有單煤層布置（稱分煤層運輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運輸大巷），或全煤組集中布置(稱集中運輸大巷 )，主要根據煤層的數目和間距來定。采用集中或分組集中的基本出發點都是為了合理集中生產。但根據煤層間距大小不同，集中的程度也不一樣，間距近可以全 部集中，間距遠則易分組集中。我國一些礦區的實際情況是層河北工程大學畢業設計說明書 31 間距小于 50m 的煤層一般采用集中布置。采用分組集中布置的分組間距一般大于，其中 1＃煤西翼不可采東翼可采， 1＃和 2＃間距平均 13m， 2＃和 5＃間距平均 54m。經初步比較集中分組布置須掘進石門約 2 千米，分組集中布置須開掘大巷 5 千米。所以本井田采用集中分組布置。 2. 運輸大巷布置的選則 確定運輸大巷在煤組中的具體位置是與選擇運輸大巷的布置方式密切聯系的。由于運輸大巷不僅要為上水平開采的各煤層服務，還將作為開采下水平各煤層的總回風道，其 總的使用期限達十余年至數十年，為便于維護和使用，應不受開采各煤層的采動影響，一般將運輸大巷設在煤組的底板巖層中，有條件時，也可設在煤組底部煤質堅硬圍巖穩固的薄及中厚煤層中。 （ 1） 煤層大巷 通常分煤層運輸大巷為煤層內大巷，條件適宜的集中大巷有時也在煤層內。大巷設在煤層內，掘進施工容易，掘進速度快，有利于采用綜掘，沿煤掘進能進一步探明煤層賦存情況。但是煤層大巷也有下列缺點： ① 煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高。 ② 當煤層起伏，褶曲較多時，如大巷沿一定坡度沿煤層掘進，則巷道彎曲轉折多，機車運行速度受到限制，將 減低運輸能力。 ③ 為便于巷道維護，須在煤層大巷上下兩側各留 4050m 的煤柱，煤柱回收困難，資源損失大。 ④ 當煤層有自然發火危險時，一旦發火就必須封閉大巷，導致礦井停產，而且因煤柱受采動影響破壞，密閉效果不好，處理火災更困難。 從世界各國技術發展來看，煤層大巷是發展趨勢。就我國目前情況而言，在某些條件適合的情況下，可考慮使用煤層大巷： ① 煤層賦存不穩定、地質構造復雜的小型礦井，尤其地方小煤礦或生產勘探井，煤層大巷對探明地質情況、及早布置和準備采區有重要意義； ② 井田走向長度不大或煤組中距其它煤層甚遠的單個薄 或中厚煤層，儲量有限，服務年限不長。 ③ 煤系基底有近距離富含溶洞水的巖層，不宜布置底板巖層大巷，而該煤層又有較堅硬的頂板，有設置大巷的條件。 河北工程大學畢業設計說明書 32 ④ 煤組底部有煤質堅硬、圍巖穩固、無自然發火危險的薄或中厚煤層，也可在該煤層中布置運輸大巷。 （ 2） 巖層大巷 巖層大巷能適應地質構造的變化，便于保持一定的坡度和方向。可在較長距離 內直線布置，彎曲轉折少，利于提高列車運行速度和通過能力；巷道維護條件好，維護費用底，并可少留或不留煤柱，對預防火災及安全生產也是有利的；另外巖石大巷布置比較靈活，有利于設置采區煤倉。巖石大巷的 主要問題是巖石掘進工程量大，要求的掘進設備多，掘進速度慢。 本井田第一水平主采 2和 4煤 ,4煤底板為堅硬而穩定的巖層，考慮到煤層的服務年限故將一水平運輸大巷布置在 4＃煤的底板巖層中。 第 節 井底車場 確定井底車場的形式 ㈠ 井底車場的選擇原則： 1. 車場的通過能力，應比礦井生產能力有 30%以上的富裕系數，有增產的可能性； 2. 調車簡單，管理方便，彎道及交叉點少； 3. 操作安全，符合有關規程、規范要求； 4. 井巷工程量小，建設投資省；便于維護；生產成本低； 5. 施工方便，各井筒間、井底車場巷道與主要巷道間能迅速貫通，縮 短建設時間。 ㈡ 井底車場的設計依據： 1. 礦井設計生產能力及工作制度。本礦的設計年生產能力為 90 萬噸，年工作日為 300 天，兩班生產，一班準備，每日凈提升時間為 14 小時。 2. 開拓方式。本礦采用立井開拓，立井延伸。 3. 井筒。本礦主井凈直徑 ,裝備一對 8 噸雙箕斗；副井凈直徑 ，裝備雙層單車（ 3噸）罐籠提升。 4. 各種硐室的有關資料。 河北工程大學畢業設計說明書 33 5. 礦井沼氣涌出量及通風系統。 6. 井上、下生產系統。 7. 井底車場所處位置的地質、水文地質及礦井涌水量。 根據以上條件，本井田設計采用立井刀把式車場，水平大巷采用 ZK106/250型單機 10 噸架線式電機車，運煤采用 型底卸式礦車， 15 節 /車，運矸采用 ，材料車采用 。 、車場內各種存車線長度計算 存車線長度的確定： （ 1） 底卸式礦車運煤的井底車場主井空、重車線長度：掘進煤集中在井底車場用翻車機處理時，由掘進煤列車空、重車線長度確定底卸式礦車空、重車線長度。 （ 2） 副井進、出線長度：大型礦井應各容納 ~ 列車。 （ 3） 副井材料線設在出車側，即在副井出車線旁增設一股道，其長度：中型礦井應容納 5~10 個以上材料車。 存車線長度的確定： （ 1） 主 、副井空、重車線： 主井空、重車線長度： L=mnl1+Nl2+l3= ?????? 米 （ 4－ 4－ 1） 取整數為 123 米。 副井空、重車線長度： L=mnl1+Nl2+l3= ?????? 米 取整數為 64米。 式中： m列車數，主井取 列，副井取 1列； n每列車的礦車數，按車組成計算確定， 15輛； l1一個礦車帶緩沖器的長度， 噸固定式礦車 米， 噸底卸式礦 車 米； N電機車數，臺； l2每臺電機車的長度，米； 河北工程大學畢業設計說明書 34 l3列車制動距離， 噸固定式礦車取 7 米， 噸底卸式礦車取40 米。 （ 2） 材料車線： L=nl1= ?? 米 （ 4－ 4－ 2） 式中 ： L材料存車線長度，米； n容納的材料車， 10 輛； l1一個材料車帶緩沖器的長度， 米。 （ 3） 人車線： 一般為 一列車加 15～ 20 米。 （ 4） 調車線長度： L=mnl1+Nl2+l3= ?????? 米 （ 4－ 4－ 3） 為取整數 72米。 （ 5） 線路布置：（見圖 45） ⅠⅡⅣⅢ1主立井；2副立井；3道岔警沖標；4復式阻車器輪擋；5基本軌起點Ⅰ主井重車線；Ⅱ主井空車線；Ⅲ副井進車線；Ⅳ副井出車線；Ⅴ調車線井 底 車 場 線 路 圖Ⅴ 圖 45 鋼軌、道岔及曲線巷道參數的選擇： （ 1） 鋼軌： 井下運輸機車軸重一般超過礦車軸重，依據機車軸重選擇鋼軌軌型，其計算公式如下： q=5+aP （ 4－ 4－ 4） 河北工程大學畢業設計說明書 35 式中 ： q鋼軌單重，公斤 /米； P機車軸重，單機 10噸架線式電機車軸重 噸； a系數，井下 a=。 經計算，鋼軌單重需要 18公斤 /米。 （ 2） 彎道半徑： 以上運輸設備均采用 600 毫米軌距選擇，因此點機車行駛的彎道半徑選用12～ 15米，非電機車行駛的彎道半徑選用 9～ 12 米。 （ 3） 道岔： 1噸礦車的井底車場，選用 4號道岔。 3噸礦車的井底車場，選用 5號道岔（包括渡線道岔）。當采用甩車方式調車時，作為甩車的道岔（包括渡線道岔），可選用 5 號道岔；不通行電機車 的，可采用 4號道岔。根據彎道半徑可以選擇道岔型號（見表 42）。 表 42 道岔特征表 道岔名稱 轍岔號 曲線半徑（米） 主要尺寸參數（毫米） 圖示 轍岔角（ α ） a b L S L0 DK624515單開道岔 5 15 39。39。39。0 162511 3258 4142 7400 — — DX62451216渡線道岔 4 12 39。01514 3496 3404 13292 1600 6300 、井底車場 的調車方式 固定式礦車采用甩車調車：電機車牽引重列車行至分車道岔前 10～ 20 米進行減速，并在行進中電機車與重列車摘鉤，電機車加速駛過分車道岔后，將道岔搬回原位，重列車借助慣性駛向重車線。 底卸式礦車采用折返式調車方式：機車摘鉤、頂列車過卸載站。 井底車場坡度設計： 河北工程大學畢業設計說明書 36 井底車場坡度可按表 43選用。 表 43 井底車場線路坡度 礦車種類 車線名稱 礦車運行線段 礦車載重（噸） 坡度（ 000 ） 固定式礦車 副井進車線 復式阻車器至單式阻車器 1 18~20（下坡 ） 副井出車線 罐籠邊緣至第一個材料車線道岔止 1 18~20（下坡） 回車線 過空、重車 1 7（上坡） 底卸式礦車 重車線 3 3（下坡） 卸載線 3 0（下坡） 空車線 3 0~3（機車摘鉤、頂列車過卸載站） 、井底車場的通過能力計算 （ 1） 區段劃分： 首先將井底車場線路繪制在 1： 500 的平面圖上，并在圖中標出主要線路長度、道岔位置及其編號等，然后按下列原則把整個線路劃分為若干區段。 凡一臺電機車（或列車）未駛出之前，另一臺電機車（或列車）不能駛入的線路，應劃分為一個 區段。 區段劃分時，必須考慮設置信號的合理性和可能性。 對通過線和有跟蹤列車（或電機車）形式的線路，區段劃分不宜太多、太密。 井底車場線路區段劃分參見圖 46。 （ 2） 調度作業程序及時間； 電機車（或列車）在各區段的運行速度為 米 /秒，附加時間取 10秒。 （ 3） 調度圖表： 根據圖 36編制的機車運行時間統計結果如下： 煤列車由入場到出場的運行時間為 287 秒，即約 分。 河北工程大學畢業設計說明書 37 混合列車由入場到出場的運行時間為 314 秒，即約 分。 列車由入場到出場的平均運行時間為 分。 列車進入井底車場的平均間隔時間為 分。 （ 4） 通過能力計算 = = 萬噸 /年 富裕系數 ，滿足設計規范要求。 式中 N井底車場年通過能力，噸； m每列車的礦車數，輛； G每輛車的凈載煤重，噸； K矸石運出量占煤產量的百分率； ta列車進入井底車場的平均間隔時間； ? 每年運輸工作時間，按年工作日 300 天，每天 14 小時計算，分； 。 圖 46 井底車場運行系統及調度 圖表 ③④⑤⑥⑦⑧①②圖 例①② Ⅰ段③④ ⑤ Ⅱ段⑤⑥ ⑦ Ⅲ段③⑧ Ⅳ段煤車運行方向空車運行方向矸石車運行方向單機車運行方向純煤列車混合列車時間區段ⅠⅡⅢⅣ調度圖表（分） 510)1( atKmGN ?? 510)( ???? ??河北工程大學畢業設計說明書 38 、井底車場各硐室布置 水倉 由兩個獨立的巷道組成 ,及主倉和副倉 ,當一個清掃時另一個正常使用 ,。其作用是將礦井涌水暫時儲存起來并予澄清 ,然后供給水泵排至地面。 水倉采用機械清理，射流泵清倉，沉淀漿排泥。 水倉尺寸見第七章第四節。 中央水泵房和中央變電所 中央水泵房