王行莊煤礦11采區(qū)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

1、.王行莊煤礦11采區(qū)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 河南省新能開(kāi)發(fā)公司王行莊煤礦11采區(qū)設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)是對(duì)河南省新能開(kāi)發(fā)公司王行莊煤礦所作的首采區(qū)初步設(shè)計(jì)。王行莊煤礦自然地質(zhì)條件中等,二1煤層平均厚度4.5m。礦井為低瓦斯,煤塵都具有爆炸危險(xiǎn)性,煤層均有自燃發(fā)火傾向,自燃發(fā)火期為16個(gè)月。礦井涌水量中等。設(shè)計(jì)采用立井兩水平條帶加采區(qū)式開(kāi)拓,綜合機(jī)械化開(kāi)采。主要對(duì)采區(qū)巷道布置、回采工藝進(jìn)行了初步設(shè)計(jì),對(duì)采區(qū)運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水等生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了描述和設(shè)備選型計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件,盡可能采用先進(jìn)的開(kāi)采技術(shù)和設(shè)備,并對(duì)采區(qū)的防治措施闡述了一些本設(shè)計(jì)者的個(gè)人見(jiàn)解。 關(guān)鍵詞:煤礦 采區(qū)初步設(shè)計(jì) 開(kāi)采方法

2、綜合機(jī)械化目錄 前 言1 1礦井概況2 1.1礦井基本概況2 1.2礦井生產(chǎn)概況6 1.3礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)7 2采區(qū)基本條件11 2.1采區(qū)煤層條件11 2.2采區(qū)生產(chǎn)狀況13 3采區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)16 3.1采區(qū)上(下)山布置16 3.2采區(qū)回采平巷布置17 3.3采區(qū)主要硐室布置18 3.4采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)19 3.5工作面接替順序20 3.6采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型20 3.7采區(qū)風(fēng)量23 4采煤工作面回采工藝設(shè)計(jì)28 4.1工作面基本條件28 4.2工作面回采工藝方式29 5工作面生產(chǎn)組織設(shè)計(jì)37 5.1掘進(jìn)工作面生產(chǎn)組織37 5.2采煤工作面質(zhì)量管理38 5.3采煤工作面生產(chǎn)組織管理40 6工

3、作面安全技術(shù)措施43 6.1工作面災(zāi)害事故防治及避災(zāi)路線(xiàn)43 7采區(qū)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)45 參考文獻(xiàn)46 結(jié) 論47 謝 辭48 附圖 11采區(qū)巷道布置平面圖(1:2000) 11采區(qū)巷道布置剖面圖(1:2000)前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)采礦工程專(zhuān)業(yè)幾年學(xué)習(xí)的終結(jié)考核,也是大學(xué)本科學(xué)習(xí)生活的一次深刻總結(jié)。在學(xué)校教學(xué)環(huán)節(jié)安排下,通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)較為全面的了解了礦井的各生產(chǎn)系統(tǒng),使專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)得于感性和理性的轉(zhuǎn)化,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì),是一次由工科學(xué)生向工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變的考驗(yàn),更是一次作為工科學(xué)生是否具備工程技術(shù)人員基本素質(zhì)的考察。所以設(shè)計(jì)期間,嚴(yán)格執(zhí)行教學(xué)大綱要求,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度力求使設(shè)計(jì)完善、完美。 本設(shè)

4、計(jì)是以河南省河南省新能開(kāi)發(fā)公司王行莊煤礦為地質(zhì)儲(chǔ)量基礎(chǔ),根據(jù)李寶富老師的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的。礦井自然地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層為二1煤,平均厚度4.5m,屬厚煤層。開(kāi)采煤層有自燃發(fā)火傾向性,煤塵有爆炸危險(xiǎn)性,礦井為低瓦斯礦井,礦井涌水量中等。 通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)考察學(xué)習(xí),在收集的資料基礎(chǔ)上,按照畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱和設(shè)計(jì)任務(wù)要求,廣泛參考煤礦礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)的有關(guān)書(shū)籍、資料和網(wǎng)絡(luò)信息,依據(jù)采礦工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)、煤礦安全規(guī)程等在原則上指導(dǎo)煤礦礦井初步設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定和煤礦工業(yè)設(shè)備選型的要求,對(duì)王行莊煤礦二1煤層進(jìn)行了采區(qū)初步設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)中所采用的采區(qū)巷道布置方式、回采方法經(jīng)過(guò)方案比較和驗(yàn)算符合自然地質(zhì)條件

5、限制,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。所選用工業(yè)設(shè)備與礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及礦井自然地質(zhì)條件相匹配,能夠順利達(dá)產(chǎn),滿(mǎn)足技術(shù)上最優(yōu)、經(jīng)濟(jì)上最省的設(shè)計(jì)原則。礦井概況1.1礦井基本概況1.1.1地理位置與交通 王行莊井田位于河南省新鄭市西側(cè),行政區(qū)劃屬新鄭市辛店鎮(zhèn)和城關(guān)鎮(zhèn)及新密市大隗鎮(zhèn)管轄 G107國(guó)道、鄭新公路、京廣鐵路、京珠高速、鄭石高速公路從井田東側(cè)通過(guò),新密公路從井田南部通過(guò)。 區(qū)內(nèi)公路以新鄭市為中心,可通往鄭州40km、新密48km、禹縣38km、平頂山110km、許昌74km等地。新鄭國(guó)際機(jī)場(chǎng)位于井田的東北部。本區(qū)已形成非常便利的立體交通網(wǎng)絡(luò)。1.1.2自然地理概況 地形特征 井田內(nèi)絕大部分為第三、四系沖積層

6、覆蓋,為平原微丘地形。地勢(shì)總體比較平坦,僅西北部沖溝較發(fā)育,西部邊緣地帶出現(xiàn)一些小丘陵和零星突起。井田內(nèi)海拔標(biāo)高一般在+100m+175m,平均為+125m左右,相對(duì)高差約為75m。 本區(qū)屬大陸性半干旱氣候,其特點(diǎn)是干濕季節(jié)性交替明顯,年溫差較大,四季分明,夏季炎熱,冬季寒冷,春秋兩季氣候宜人。年平均氣溫14.1,月最高氣溫38.6(1976年6月),月最低氣溫為-8.1(1977年1月)。每年69月為雨季,年最大降水量為977.1mm(1954年),最小降水量為213.9mm(1985年),年均降水量為592.6mm。年蒸發(fā)量為16802041mm。本區(qū)風(fēng)向風(fēng)力隨季節(jié)交替變化,夏季多東南風(fēng)和

7、南風(fēng),冬季多西北風(fēng)和北風(fēng),年平均風(fēng)速2.37m/s,最大風(fēng)速為18m/s。月平均相對(duì)濕度8月最大為83%,1月最小為63%,年平均相對(duì)濕度為70%。年均霜期為159天,年均霧日為32天。結(jié)冰期一般為12月至翌年3月,凍土深度為100mm150mm,積雪厚度150 mm200mm。 根據(jù)河南省地震局資料,本區(qū)歷史上未發(fā)生過(guò)大的地震,本礦井所在地區(qū)新鄭市抗震設(shè)防烈度為7度。 構(gòu)造特征 井田可采煤層為二1煤層,二1煤層平均厚度4.5m,煤層原生結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,局部有1-2層夾矸,夾矸厚度0.05-1.47m,西部有2條大斷層割斷整個(gè)井田,東部構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。發(fā)育著一些小的可以忽略的斷層。地質(zhì)構(gòu)造整體比較簡(jiǎn)單

8、,但有的采區(qū)比較復(fù)雜,局部不能開(kāi)采。 煤質(zhì)特征 二1煤:黑黑灰色,具半金屬玻璃油脂光澤,條帶狀結(jié)構(gòu),粒狀小塊狀構(gòu)造。偶含黃鐵礦薄膜,屬半亮光亮型煤。原煤為低灰,特低硫、低磷、極易選極難選煤的貧瘦煤、貧煤和無(wú)煙煤,可作懸浮床氣化用煤和動(dòng)力用煤,貧瘦煤可用于煉焦配煤,無(wú)煙煤可作高爐噴吹用煤。發(fā)熱量(Qgr.v.d)為29.6530.41MJ/kg。 水文地質(zhì) 本井田內(nèi)有兩條河流,雙洎河和沂水河。最高洪水位標(biāo)高,一般為+102.33m+103.31m,新鄭市西關(guān)雙洎河橋位置洪水位標(biāo)高為+105.68m,其橋面標(biāo)高為+108.04m,洪水期對(duì)地面建筑無(wú)影響,河流距主要開(kāi)采煤層二1煤約400m左右,且對(duì)

9、地下水的補(bǔ)給僅限于局部地段,補(bǔ)給量很小,對(duì)開(kāi)采影響不大。 (1)含水層的水文地質(zhì) 本井田共有含水層七層,分別為: 1、寒武系上統(tǒng)長(zhǎng)山組白云質(zhì)灰?guī)r巖溶承壓水含水層,該含水層大體上沿滹沱背斜軸部地帶,埋藏深度400m左右,向北東方向逐漸增加到1400m。該含水層與O2m灰?guī)r含水層為一個(gè)統(tǒng)一含水層。 2、奧陶系馬家溝組灰?guī)r巖溶裂隙水含水層,該含水層強(qiáng)富水,但不均一,主要富水地帶為滹沱背斜軸部、露頭風(fēng)化帶及斷裂帶。含水層距上覆一1煤層平均9.43m,是一1煤層底板直接充水巖層。同時(shí),由于該含水層和C3tL1-4、C3tL7-8灰?guī)r含水層有水力聯(lián)系,所以對(duì)二1煤的開(kāi)采也有較大影響。 3、石炭系太原組下段

10、(C3tL1-4)灰?guī)r巖溶裂隙承壓水含水層,該含水層是一1煤層頂板板直接充水巖層,對(duì)煤層的開(kāi)采影響較大。 4、石炭系太原組上段(C3tL7-8)灰?guī)r巖溶裂隙承壓水含水層,該層是二1煤層底板直接充水巖溶含水層。 5、二疊系山西組(P1sh)砂巖孔隙裂隙承壓水含水層,該層為二1和二3煤層頂板直接充水含水層,但富水性較弱,對(duì)煤層開(kāi)采影響不大。 6、上、下石盒子組及上部砂巖孔隙裂隙承壓水含水層,上、下石盒子組砂巖裂隙較發(fā)育,該套砂巖雖厚度較大,但富水性弱,其間因有數(shù)層砂質(zhì)泥巖及泥巖隔水層而水力聯(lián)系不佳,所以對(duì)七4煤層及下伏二3、二1煤層的開(kāi)采影響不大。 7、第四系孔隙潛水含水層。 (2)隔水層 1、一

11、1煤層底板鋁土質(zhì)隔水層 該層位于奧陶系灰?guī)r頂面至一1煤層底面之間,厚度1.8733.84m,該層層位較穩(wěn)定,巖性致密,隔水性良好,但因該層在局部地段很薄,尤其在受斷裂錯(cuò)動(dòng)的情況下,奧陶系灰?guī)r高壓巖溶水將對(duì)一1煤層的開(kāi)采有直接影響。 2、太原組中段砂泥巖隔水層 該層系指L4灰?guī)r頂面到L7灰?guī)r底面之間的砂質(zhì)泥巖為主,夾細(xì)粒砂巖、薄煤層和不穩(wěn)定的L5及L6灰?guī)r,厚16.8368.33m,該層層位較穩(wěn)定,隔水性較好,為C3tL1-4灰?guī)r與C3tL7-8灰?guī)r之間的隔水層,但在斷裂切割處以及背斜軸部張裂帶上,將會(huì)形成上、下含水層間的水力聯(lián)系。 3、二1煤層底板砂泥巖隔水層 指L8灰?guī)r頂面到二l煤層底板之間

12、的砂、泥巖段,據(jù)本區(qū)揭露該層厚度1.6143.82m,平均厚10.96m,該層有一定的隔水作用。隔水層厚度小于5m以及斷裂破碎之處會(huì)造成底板突水可能。 4、石千峰組上段細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖隔水層 該層在井田西緣有零星出露,大部分被第三、四系掩蓋。巖性為砂質(zhì)泥巖和細(xì)粒砂巖,孔隙裂隙不發(fā)育,對(duì)上覆下伏含水層起隔水作用。 5、上第三系(N1l)砂質(zhì)粘土及粘土隔水層 由厚度為0656.85m,平均厚255.02m的砂質(zhì)粘土和粘土組成。由于厚度大,層位較穩(wěn)定,所以是第四系含水層與下伏基巖含水層之間良好的隔水層。 本井田水文地質(zhì)勘探類(lèi)型為第三類(lèi)第一亞類(lèi)第二型,即以底板溶蝕裂隙充水為主的水文地質(zhì)條件中等偏復(fù)雜

13、的巖溶充水礦床。礦井正常涌水量1910m3/h,最大涌水量為2491.39m3/h。 開(kāi)采技術(shù)條件 (1)地溫根據(jù)147勘探隊(duì)施工的恒溫觀(guān)測(cè)孔一年觀(guān)測(cè)資料,恒溫帶的深度30m,溫度16,地溫梯度2.02.4/100m,平均2.2/100m,其中第四系近似地溫梯度1.82.3/100m,平均2.1/100m,基巖段近似地溫梯度2.12.5/100m。其中第二水平溫度在2630,第三水平溫度在3037,以下為高溫區(qū)。 (2)瓦斯、煤塵及自然發(fā)火 井田西部瓦斯成分以CH4為主,為沼氣帶范圍,兩極值為6.4398.71%,次為N2和CO2。中東部瓦斯成分則以N2和CO2為主,為瓦斯風(fēng)化帶,CH4成分較

14、低。 二1煤沼氣帶分布在井田西部、深部及第10勘探線(xiàn)以西塊段,其余為瓦斯風(fēng)化帶。 二3煤瓦斯賦存規(guī)律和特征與二1煤近似,但沼氣帶范圍小,西部煤層較厚地段瓦斯含量稍高。 七4煤和一1煤均屬瓦斯風(fēng)化帶。一1煤瓦斯成分為022.32%,瓦斯含量為00.39ml/g可燃物。 根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)資料分析及計(jì)算,礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為19.18 m3/min,相對(duì)涌出量為10,68 m3/t,為低瓦斯礦井。 七4、二3和二l煤層火焰長(zhǎng)度分別為10mm、14mm和10mm;加巖粉量分別為40%、43%和43%,結(jié)論為均有爆炸危險(xiǎn)性,所以七4、二3和二l煤層應(yīng)為有煤塵爆炸危險(xiǎn)煤層。一1煤無(wú)煤塵爆炸性資料。 通過(guò)地質(zhì)報(bào)

15、告鉆孔樣品燃點(diǎn)測(cè)試結(jié)果,確定二3和二1煤層均為不易自燃煤層。 本區(qū)屬地溫正常背景下存在局部地溫異常區(qū)。據(jù)井田內(nèi)10個(gè)鉆孔恒溫帶觀(guān)測(cè),本井田恒溫帶深度1018m,溫度1616.93,一般16.3。地溫梯度2.05.39/100m,平均3.5/100m。初期開(kāi)采塊段地溫正常,I級(jí)熱害區(qū)主要在東部的東土橋斷層與雙洎河斷層之間以及西部二1煤層-400m標(biāo)高以深區(qū)域,II級(jí)熱害區(qū)主要分布在雙洎河斷層以東,占井田面積的9.12%。1.1.3井田境界 趙家寨井田范圍為:北部以大隗斷層為界,南部西段以歐陽(yáng)寺斷層為界,南部東段以新密公路為界,西部以二1煤-800m底板等高線(xiàn)為界,東部以賈梁斷層和二1煤露頭線(xiàn)為界

16、。地理坐標(biāo)為:東經(jīng)113°3400113°4300,北緯34°233034°2630。1.1.4礦井工業(yè)儲(chǔ)量 全礦井工業(yè)儲(chǔ)量的具體計(jì)算如下: (1) 井田的水平投影面積為: (式1-1) 由于煤層的平均傾角為24度,所以井田中二1煤層的實(shí)際面積為: (式1-2) (2)工業(yè)儲(chǔ)量為: (式1-3) 其中:S?表示二1煤層的面積,?; h?表示煤層厚度,m; u?表示煤的容重,取1.35t/m. 符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。1.1.5礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)噸,根據(jù)可采儲(chǔ)量、井型與服務(wù)年限之間的想適應(yīng)關(guān)系得: 礦井服務(wù)年限為:

17、(式1-4) 其中,K?表示礦井儲(chǔ)量備用系數(shù),一般取 1.3?1.5。這里取1.4。 經(jīng)核算,礦井及第一水平的服務(wù)年限符合煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。1.2礦井生產(chǎn)概況 主要開(kāi)拓巷道 主要開(kāi)拓巷道有主石門(mén),運(yùn)輸大巷,回風(fēng)大巷,這些大巷均布置在底板砂巖中,由于本礦設(shè)計(jì)運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷分開(kāi),采用單巷掘進(jìn)。因此第二水平回風(fēng)大巷即為維護(hù)下來(lái)的第一水平的運(yùn)輸大巷,故上山即大巷維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)。本礦在井田東西部打風(fēng)井,位于井田兩翼的采區(qū)分別從東西風(fēng)井回風(fēng),由于地質(zhì)條件的限制,本礦井田中部有一大塊煤被2大斷層分割,角度比較小,適宜采用帶區(qū)布置,雙巷掘進(jìn),回風(fēng)在井田中部打中央風(fēng)井。所有巷道均采用錨噴支護(hù)。 井筒形式、

18、數(shù)目和位置的確定 根據(jù)以上的一些基本原則和不同開(kāi)拓的分析可知,本礦井采用立井開(kāi)拓在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等方面綜合起來(lái)最合理。工廣位于井田的中央。風(fēng)井位置的確定要兼顧到礦井后期的通風(fēng)情況。一個(gè)主井、一個(gè)副井、兩個(gè)風(fēng)井、一個(gè)中央風(fēng)井。 開(kāi)采水平的確定 本礦井煤層傾角比較大,煤層垂高比較大,從-150米到-1000米,所以不能采用單水平開(kāi)拓,?？梢钥紤]劃分兩個(gè)或三個(gè)水平。用兩水平時(shí),第二水平應(yīng)該用上下山開(kāi)采,三水平是全部采用上山開(kāi)采。多水平開(kāi)拓是,應(yīng)該考慮其服務(wù)年限。 大巷和井底車(chē)場(chǎng)的布置 決定開(kāi)拓一條運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。由于服務(wù)于整個(gè)井田,年限比較長(zhǎng),故大巷全部布置在煤層底板沙巖中,距煤層30米,

19、大巷之間的距離為25米。布置在巖層中,其優(yōu)點(diǎn)是巷道維護(hù)條件好,維護(hù)費(fèi)用低,可以較好的控制方向和坡度;另外可以減少煤柱損失,同時(shí)便于設(shè)置溜煤眼和煤倉(cāng)。 井底車(chē)場(chǎng)的型式和布置形式:本礦采用立井開(kāi)拓,暗斜井延深,布置三個(gè)水平,其中第一第二水平有2車(chē)場(chǎng),這2個(gè)車(chē)場(chǎng)在平面圖上重合,都采用臥式車(chē)場(chǎng),另外還要布置一個(gè)斜井上部車(chē)場(chǎng)和下部車(chē)場(chǎng),本礦年產(chǎn)180萬(wàn)噸/年。1.3礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng) 運(yùn)煤系統(tǒng) 工作面刮板輸送機(jī)區(qū)段運(yùn)輸平巷區(qū)段運(yùn)輸石門(mén)溜煤眼采區(qū)運(yùn)輸上山采區(qū)煤倉(cāng)運(yùn)輸大巷井底煤倉(cāng)主井地面 運(yùn)料系統(tǒng) 材料從地面(經(jīng)罐籠)井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)輸大巷采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)軌道上山采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)采區(qū)回風(fēng)石門(mén)區(qū)段回風(fēng)平巷工作面 運(yùn)矸系統(tǒng) 掘

20、進(jìn)工作面出的煤和矸石區(qū)段回風(fēng)平巷采區(qū)回風(fēng)石門(mén)采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)軌道上山采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)運(yùn)輸大巷井底車(chē)場(chǎng)地面 行人系統(tǒng) 地面 副井井底車(chē)場(chǎng) 運(yùn)輸大巷 采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)軌道上山 采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)區(qū)段運(yùn)輸平巷回采工作面 通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng):大巷采區(qū)軌道上山區(qū)段軌道石門(mén)上層煤下區(qū)段軌道平巷聯(lián)絡(luò)巷區(qū)段運(yùn)輸平巷沖洗工作面后進(jìn)回風(fēng)平巷采區(qū)回風(fēng)石門(mén)回風(fēng)巷風(fēng)井。 風(fēng)機(jī)型號(hào)G4-73-11NO25D兩臺(tái),配用電機(jī)功率400KW兩臺(tái)。1.3.1大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 本設(shè)計(jì)中,大巷由于轉(zhuǎn)彎過(guò)多,如選用膠帶運(yùn)輸,需要分段鋪設(shè),從而增加了膠帶輸送機(jī)的鋪設(shè)臺(tái)數(shù),不利于充分發(fā)揮膠帶運(yùn)煤的優(yōu)越性,故大巷決定選用礦車(chē)運(yùn)輸。由于本設(shè)計(jì)中井型為180萬(wàn)噸,

21、也屬于大型礦井,故選用3t底卸式礦車(chē)。設(shè)計(jì)礦井為低瓦斯礦井,其牽引方式可以為架線(xiàn)式或鉛蓄電池式電機(jī)車(chē)牽引,但考慮到架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)需要較大的巷道斷面,且會(huì)產(chǎn)生不良的泄漏電流,加之本礦井煤層有自燃發(fā)火傾向且煤塵有爆炸性,從安全技術(shù)經(jīng)濟(jì)三方面考慮決定選用鉛蓄電池式電機(jī)車(chē)牽引礦車(chē)。輔助運(yùn)輸選用1.5噸固定箱式礦車(chē),材料車(chē)、平板車(chē)也為1.5噸容積。1.3.2確定礦井通風(fēng)系統(tǒng) 根據(jù)礦井瓦斯涌出量、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自燃傾向性及兼顧中后期生產(chǎn)需要等條件,提出多個(gè)技術(shù)上可行方案,通過(guò)優(yōu)化和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力,當(dāng)井下一旦發(fā)

22、生火災(zāi)事故后,所選擇的通風(fēng)系統(tǒng)能將火災(zāi)控制 在最小范圍,并能迅速恢復(fù)生產(chǎn)。根據(jù)本礦實(shí)際情況和對(duì)各種通風(fēng)系統(tǒng)的比較,本礦前期采用兩翼對(duì)角式通風(fēng),后期在井田中央打中央風(fēng)井,專(zhuān)門(mén)為帶區(qū)開(kāi)采部分回風(fēng)。1.3.3選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 根據(jù)以上數(shù)據(jù),在扇風(fēng)機(jī)個(gè)體特性圖表上選定風(fēng)機(jī),該礦井東區(qū)前后期風(fēng)機(jī)型號(hào)均為ZK-60-No.24的對(duì)旋式軸流風(fēng)機(jī)。 表1-1工況點(diǎn) 型號(hào)時(shí)期葉片安裝角轉(zhuǎn)速 rpm風(fēng)壓 Pa風(fēng)量 m/s效率輸入功率kwZK-60-No.24容易 40°6002082101.70.75 360 困難 40°6002188101.70.75 365 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的輸出功率和輸入功率

23、以及主扇要求的轉(zhuǎn)速選擇型號(hào)為Y400-54-6的同步電動(dòng)機(jī),其詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表1-2。 表1-2電動(dòng)機(jī)參數(shù) 時(shí)期 型號(hào)功率kw效率(%)電流(A)轉(zhuǎn)速rpm 容易Y400-54-6 40094.41 47.7 896 困難 40094.41 47.7 896 采區(qū)基本條件2.1采區(qū)煤層條件2.1.1 采區(qū)位置及范圍 礦井首采區(qū)位于井田西第一水平上山部分,南以風(fēng)氧化帶為界,北以第一水平-475煤為界,西以井田邊界為界,東以工業(yè)廣場(chǎng)煤柱為界,煤層傾角24°,東西走向3250m,最短2500m,平均2.687km,傾向760m,階段垂高750m。2.1.2煤質(zhì)及煤層特征山西組二1煤原煤為低灰,

24、特低硫、低磷、極易選極難選煤的貧瘦煤、貧煤和無(wú)煙煤,可作懸浮床氣化用煤和動(dòng)力用煤,貧瘦煤可用于煉焦配煤,無(wú)煙煤可作高爐噴吹用煤。煤層特征表2-1 煤層特征表 2-1煤層煤厚(m)煤層結(jié)構(gòu)夾矸厚度/層數(shù)頂板底板穩(wěn)定性二14.5泥巖,砂質(zhì)泥巖,細(xì)砂巖砂質(zhì)泥巖穩(wěn)定二31.5砂質(zhì)泥巖,細(xì)砂巖泥巖,砂質(zhì)泥巖穩(wěn)定由于火成巖的侵入,牌號(hào)多而復(fù)雜難以嚴(yán)格劃分,井田西部幾乎全為天然焦。東部大部分為氣、肥煤。也有部分天然焦,根據(jù)二1樣測(cè)定,瓦斯含量為0.050.102毫升/克,為瓦斯礦井,由于采樣密封不嚴(yán),測(cè)得數(shù)據(jù)偏低,按二級(jí)瓦斯礦井設(shè)計(jì)。據(jù)采樣測(cè)定及鄰近礦井資料,定為爆炸危險(xiǎn)礦井,本井田除天然焦外,均具有輕重不

25、等的自燃發(fā)火可能。2.1.3煤層主要地質(zhì)構(gòu)造礦區(qū)受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的影響,構(gòu)造以斷裂為主。斷層較發(fā)育,且多為張扭性正斷層,褶曲不發(fā)育。構(gòu)造受先期東北向應(yīng)力的一向,斷層多以東北為主。后期背斜形成又受張應(yīng)力的影響,即先扭后張,由于背斜軸部斷裂發(fā)育,巖漿多從背斜軸部斷裂涌出,形成時(shí)期為燕山期。根據(jù)勘探及井下開(kāi)拓資料,斷層大致都平行展布,傾向一致,斷層面傾角都較大。2.1.4水文地質(zhì)及瓦斯根據(jù)勘探采樣試驗(yàn)結(jié)果表明,井田內(nèi)部各煤層瓦斯含量較低,相對(duì)涌出量低于10m/t,但煤層瓦斯含量隨深度增加加大。除東部微山湖和京杭大運(yùn)河外,無(wú)較大的地表水,微山湖水流域面積31700 k?,積水面積1266 k?,湖水常年

26、標(biāo)高+31.033.0m,雨季水位增高23米,地表水系簡(jiǎn)單,不對(duì)井下開(kāi)采造成影響。(1)采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量QSMR/10 (式2-1)式中:Q?采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量S?采區(qū)面積M?煤層厚度R?煤容重代入上式Q 1838000×7×1.35(式2-2) 1737(萬(wàn)噸)(2)采區(qū)煤柱損失P(30×2×750+20×750+10×3250+3×10×2450)×7×1.35 156.87(萬(wàn)噸)(式2-3)(3) 落煤損失P P×4%(式2-4) 6.27(萬(wàn)噸)因此采區(qū)采出率為 (式2-5) 按規(guī)程規(guī)

27、定,要求采出率:厚煤層不低于0.75,中厚煤層不低于0.8,薄煤層不低于0.85,經(jīng)過(guò)驗(yàn)算符合安全規(guī)程規(guī)定。2.1.5首采取區(qū)尺寸及參數(shù)設(shè)計(jì)礦井首采區(qū)位于第一水平上山部分,煤層平均傾角24°,走向長(zhǎng)度2.7km,本礦采用綜合機(jī)械化開(kāi)采,可設(shè)計(jì)一個(gè)面滿(mǎn)足礦井產(chǎn)量。2.2采區(qū)生產(chǎn)狀況2.2.1采區(qū)生產(chǎn)能力本采區(qū)一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn),年產(chǎn)量180萬(wàn)噸/年。工作面生產(chǎn)能力按照確定的工作面長(zhǎng)度,選取工作面進(jìn)度及采高,其日產(chǎn)量確定為(式2-6)?采高?循環(huán)進(jìn)尺?煤的容重?工作面采出率?每日循環(huán)數(shù)(1)計(jì)算每割一刀煤的時(shí)間a:純割煤時(shí)間T(式2-7)?工作面長(zhǎng)?斜切段長(zhǎng)?采煤機(jī)牽引速度b:割煤作業(yè)輔助時(shí)

28、間T (式2-8)式中為采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)候的牽引速度 取6m/sc:必須的問(wèn)題時(shí)間其中包括割一刀煤檢查機(jī)器,更換截齒時(shí)間,正常開(kāi)停時(shí)間,采煤機(jī)改變牽引方向時(shí)翻擋煤板的時(shí)間及滾筒調(diào)位時(shí)間。根據(jù)實(shí)際一般取T20分所以每割一刀所需的時(shí)間 T+T+T (式2-9)56.25+4.2+2080.45(分)(2)計(jì)算端頭作業(yè)時(shí)間T本工作面端頭支護(hù)采用端頭液壓支架,選取端頭作業(yè)時(shí)間25分鐘。(3)故障時(shí)間T根據(jù)大量調(diào)查,國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備機(jī)電事故影響時(shí)間約為總工時(shí)的8%15%。每割一刀影響時(shí)間為1530分鐘。在次取25分鐘。因此每割一刀循環(huán)時(shí)間TT+ T+ T (式2-10) 80.45+25+25 130.45(分

29、)(4)綜放工作面生產(chǎn)能力(式2-11)掘進(jìn)出煤Q175.65%(式2-12)8.78(萬(wàn)噸)采區(qū)生產(chǎn)能力Q175.6+8.78(式2-13)184.38(萬(wàn)噸)2.2.2確定區(qū)段斜常與數(shù)目區(qū)段斜長(zhǎng)采煤工作面+區(qū)段煤住寬度+區(qū)段上下平巷寬度 (式2-14)則: (式2-15)取m10m,B4m?區(qū)段斜長(zhǎng) ?工作面長(zhǎng)度?煤柱寬度 ?區(qū)段平巷寬度 (式2-16)其中首采面工作面長(zhǎng)度由于工業(yè)廣場(chǎng)限制取200米,其他2區(qū)段平均分配,取164m。2.2.3煤柱留設(shè)采區(qū)內(nèi)煤柱主要為采區(qū)邊界煤柱,采區(qū)上山煤柱,區(qū)段煤柱。該采區(qū)上部以風(fēng)氧化帶為界,留設(shè)20m煤柱。為防止采空區(qū)矸石冒落,采區(qū)兩邊各留設(shè)20m煤柱

30、。水平運(yùn)輸大巷布置在煤層底板20m以下的穩(wěn)定巖層中,不必留設(shè)保護(hù)煤柱,采區(qū)上山布置在煤層底板巖層中,但是由于其服務(wù)年限比較長(zhǎng),要服務(wù)于第二,三水平的通風(fēng),故留設(shè)30m煤柱。在礦井服務(wù)后期可回收部分煤柱,兩條大斷層兩側(cè)各留設(shè)40m煤柱。見(jiàn)表2-2 表2-2煤柱名稱(chēng)斷層煤柱上山保護(hù)煤柱邊界煤柱區(qū)段煤柱煤柱寬度2402302010 采區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)3.1采區(qū)上(下)山布置3.1.1采區(qū)上山布置首采區(qū)第一水平布置在采區(qū)中央,整個(gè)礦井原打算用兩翼對(duì)角式通風(fēng),但是由于井田中央部分煤需要采用帶區(qū)開(kāi)采,所以決定雙巷掘進(jìn),在井天中央打回風(fēng)風(fēng)井,形成混合式通風(fēng)。整個(gè)礦井分三個(gè)水平,上一水平采完,其運(yùn)輸大巷和上山供

31、下一水平回風(fēng)用。因此上山和大巷的維護(hù)時(shí)間比較長(zhǎng)。每個(gè)水平上山布置在二3煤層底版巖層中,兩煤層間距20m,采用聯(lián)合布置上山開(kāi)采。軌道上山布置在8號(hào)煤層底版10m巖石中,運(yùn)輸上山布置在距煤曾底版14m巖石中,2條上山平均距離20m。如右圖所示。3.1.2采區(qū)車(chē)場(chǎng)形式選擇設(shè)計(jì)(1)采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)是采區(qū)上山與上部區(qū)段回風(fēng)平巷或階段回風(fēng)大巷之間的一組聯(lián)合巷道和硐室,它的基本形式有平車(chē)場(chǎng)的甩車(chē)場(chǎng)。由于采區(qū)上部順向平車(chē)場(chǎng)車(chē)輛運(yùn)行順當(dāng),調(diào)車(chē)方便,所以本礦采用采區(qū)上部平車(chē)場(chǎng)作為采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)。缺點(diǎn):巷道斷面大,易出現(xiàn)跑車(chē)事故,所以應(yīng)加強(qiáng)安全措施。順向平車(chē)場(chǎng)與逆向平車(chē)場(chǎng)選擇主要是根據(jù)軌道上山絞車(chē)房及回風(fēng)大

32、巷相對(duì)位置和運(yùn)輸量確定。貨運(yùn)量大,車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路與總回風(fēng)巷相接宜采用順向平車(chē)場(chǎng)。而甩車(chē)場(chǎng)主要用于煤層軌道上山,所以這里不適用。(2)采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)聯(lián)系上山和中部區(qū)段平巷的一組巷道稱(chēng)為采區(qū)中部車(chē)場(chǎng),采區(qū)中部車(chē)場(chǎng),般為甩車(chē)場(chǎng)。根據(jù)采區(qū)巷道布置,區(qū)段劃分不同,采區(qū)里可以設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)中部車(chē)場(chǎng)。在此采用石門(mén)式中部車(chē)場(chǎng)。中部車(chē)場(chǎng)多采用石門(mén)式甩車(chē)場(chǎng),根據(jù)采區(qū)航道布置,在單一薄及中厚煤層中多采用繞道式中部車(chē)場(chǎng)或平巷式中部車(chē)場(chǎng)。(3)采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)與階段運(yùn)輸大巷相聯(lián)結(jié)的一組巷道。采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)通常設(shè)有裝車(chē)站繞道、輔助提升車(chē)場(chǎng)和煤倉(cāng)等。根據(jù)裝車(chē)站位置不同,下部車(chē)場(chǎng)可分為大巷裝車(chē)式,石門(mén)裝車(chē)和繞道式裝車(chē)三種形式。

33、由于上山傾角大于12°,且起坡點(diǎn)落在大巷頂板,且頂板圍巖條件好,顧采用大巷裝車(chē)頂板繞道式下部車(chē)場(chǎng)。該車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)方便,線(xiàn)路布置緊湊。工程量省。但繞道維護(hù)量大,影響大巷通過(guò)能力。3.2采區(qū)回采平巷布置 該采區(qū)開(kāi)采單一煤層,煤層厚度為4.5m,且煤層硬度為f2,屬于中硬煤層,故將區(qū)段平巷布置在煤層中,為了盡量減少護(hù)巷煤柱,區(qū)段上下平巷均布置在煤層中,區(qū)段平巷基本上沿著煤層低板等高線(xiàn)布置,但區(qū)段上下兩個(gè)平巷必須保持直線(xiàn),并且要相互平行,以保證工作面長(zhǎng)度的穩(wěn)定。區(qū)段平巷均采用半圓拱型斷面,錨網(wǎng)支護(hù)。為了減輕動(dòng)壓對(duì)巷道的影響,保證工作面順利向前推進(jìn),根據(jù)本工作面超前動(dòng)壓的影響范圍,對(duì)工作面安全出口

34、30m范圍內(nèi)進(jìn)行超前支護(hù),由于上下平巷為采用錨桿支護(hù)的矩形巷道,頂板壓力比較大,故超前支護(hù)形式為在巷道內(nèi)側(cè)設(shè)以單體液壓支柱作腿,礦用工字鋼作梁的加強(qiáng)支護(hù)。3.2.1巷道掘進(jìn)方法 由于本設(shè)計(jì)中運(yùn)輸上山和軌道上山均布置在巖石中,都屬于巖巷掘進(jìn),因此采用先進(jìn)的“新奧法”施工和光面爆破。這樣,可以盡可能的減少對(duì)圍巖的破壞,充分跳動(dòng)圍巖自身的承載能力并盡可能的控制圍巖的變形,有效的防止圍巖的松動(dòng),達(dá)到施工最大的安全度和最好的經(jīng)濟(jì)效果。3.2.2巷道支護(hù)方式 根據(jù)所選取的采區(qū)上山和區(qū)段平巷斷面,結(jié)合實(shí)習(xí)礦井的實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn),決定采取運(yùn)輸上山和軌道上山采用錨噴支護(hù)方式,而區(qū)段平巷采用錨網(wǎng)支護(hù)方式。3.2.3通風(fēng)驗(yàn)

35、算 又第九章礦井通風(fēng)與安全可知,巷道的凈斷面均滿(mǎn)足通風(fēng)要求。 3.3采區(qū)主要硐室布置3.3.1采區(qū)煤倉(cāng) 井巷式煤倉(cāng)有垂直式、傾斜式、混合式三種。煤倉(cāng)斷面分為圓形、拱形,少數(shù)為矩形。由于垂直式煤倉(cāng)多為圓形,利用率高,不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象,便于維護(hù),施工速度快等優(yōu)點(diǎn),所以選擇垂直式圓形斷面采區(qū)煤倉(cāng)。 目前煤礦采用采區(qū)煤倉(cāng),一般采用圓形垂直式。直徑為25m。以直徑45m煤倉(cāng)應(yīng)用較多。煤倉(cāng)過(guò)高易引起煤壓實(shí)起拱,引起堵塞現(xiàn)象,一般不超過(guò)30m。3.3.2采區(qū)絞車(chē)房 采區(qū)絞車(chē)房是采區(qū)輔助提升的安裝硐室,絞車(chē)硐室是否合理將直接影響到采區(qū)提升運(yùn)輸。 a 絞車(chē)房的位置 絞車(chē)房應(yīng)位于圍巖穩(wěn)定的底版巖石中,不受巖層移動(dòng)

36、的影響,避開(kāi)大的地質(zhì)構(gòu)造和含水層及有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的地區(qū)。與相鄰巷道之間應(yīng)有足夠的煤巖柱,以利于巷道維護(hù)。 b 絞車(chē)房通道 絞車(chē)房應(yīng)有兩個(gè)安全出口,即鋼絲繩道和絞車(chē)房風(fēng)道。絞車(chē)房設(shè)備均由絞車(chē)房繩道運(yùn)入。繩道尺寸應(yīng)能使設(shè)備最大部件通過(guò),繩道內(nèi)一般只設(shè)單邊人行道,人行道位置最好與軌道上山人行道相一致,以利于行人安全。 風(fēng)道主要用于回風(fēng)、存放電器設(shè)備,絞車(chē)房通道長(zhǎng)度應(yīng)大于5m,并用不可燃材料支護(hù)。3.3.3采區(qū)變電所 采區(qū)變電所是采區(qū)供電設(shè)備硐室,也是采區(qū)供電樞紐。由于低壓供電壓降較大,為保證采區(qū)正常生產(chǎn),必須合理的選擇采區(qū)變電所的位置。 a 采區(qū)變電所的位置和形式 確定采區(qū)變電所位置時(shí),應(yīng)該考慮

37、采區(qū)變電所設(shè)在通風(fēng)良好,圍巖穩(wěn)定,地壓小,無(wú)淋水,易維護(hù),易搬遷設(shè)備,并使其位于采區(qū)用電負(fù)荷中心。 為適應(yīng)綜合機(jī)械化采煤,常在工作面下部巷道設(shè)置移動(dòng)變電站。當(dāng)工作面推進(jìn)100200m時(shí)變電所移動(dòng)一次。3.3.4變電所的布置及尺寸 變電所內(nèi)設(shè)備布置應(yīng)該符合煤礦安全規(guī)程,變電所高度應(yīng)根據(jù)行人高度,設(shè)備高度及掉掛燈高度的要求確定,取3.0m,通道高度取2.5m。變電所應(yīng)用不可燃材料支護(hù)(錨噴支護(hù)),底版用100號(hào)混凝土鋪底并高出鄰近巷道底版200300mm,且具0.3%坡度。3.4采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)3.4.1運(yùn)輸系統(tǒng) 工作面 區(qū)段運(yùn)輸平巷 區(qū)段運(yùn)輸石門(mén) 溜煤眼 采區(qū)運(yùn)輸上山 采區(qū)煤倉(cāng) 大巷 井底3.4

38、.2運(yùn)料系統(tǒng) 大巷 軌道上山 采區(qū)上部車(chē)場(chǎng) 采區(qū)回風(fēng)石門(mén) 軌道平巷 工作面3.4.3通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng):大巷采區(qū)軌道上山區(qū)段軌道石門(mén)上層煤下區(qū)段軌道平巷聯(lián)絡(luò)巷區(qū)段運(yùn)輸平巷沖洗工作面后進(jìn)回風(fēng)平巷采區(qū)回風(fēng)石門(mén)回風(fēng)巷風(fēng)井。 下區(qū)段時(shí),區(qū)段軌道石門(mén),上區(qū)段巖石集中運(yùn)輸平巷作回風(fēng)用,因此要求軌道石門(mén)與運(yùn)輸上山也要相通。上區(qū)段生產(chǎn)時(shí),在軌道石門(mén)與運(yùn)輸上山的連接處設(shè)風(fēng)門(mén),下區(qū)段生產(chǎn)時(shí)應(yīng)將風(fēng)門(mén)移到軌道石門(mén)與軌道上山的連接處附近。3.4.4排矸系統(tǒng) 工作面 采區(qū)回風(fēng)石門(mén) 上部車(chē)場(chǎng) 軌道上山 采區(qū)下部車(chē)場(chǎng) 軌道大巷 井底車(chē)場(chǎng) 副井 地面3.4.5供電系統(tǒng) 地面變電所 副井 井下中央變電所 采區(qū)變電所 移動(dòng)變電站 工

39、作面3.4.6排水系統(tǒng) 工作面(掘進(jìn)頭) 軌道大巷 井底車(chē)場(chǎng) 中央水泵房 副井 地面。(第二水平的水先排到第一水平,然后統(tǒng)一由第一水平排出)如工作面涌出積水不能排出,可采用局部小水泵抽排。3.5工作面接替順序 由于區(qū)段平巷采用雙巷掘進(jìn),故區(qū)段回風(fēng)平巷不受采動(dòng)影響,第一采區(qū)右翼回采時(shí),左翼開(kāi)始準(zhǔn)備,左翼開(kāi)始回采時(shí),右翼8號(hào)煤層準(zhǔn)備。先左后又, 先采上層煤,后采下層煤。 3.6采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型3.6.1工作面運(yùn)煤設(shè)備的選型 設(shè)計(jì)回采工藝時(shí)已經(jīng)選定MG300-W型采煤機(jī)及與之配套的支撐掩護(hù)式液壓支架。因此,只需對(duì)工作面刮板輸送機(jī)和平巷內(nèi)運(yùn)煤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、可伸縮膠帶輸送機(jī)等設(shè)備進(jìn)行選型即可。

40、(1)刮板輸送機(jī)選型 根據(jù)以上比較,本礦采用綜放開(kāi)采,放煤部分塊度較大、煤質(zhì)較硬,割煤部分比較破碎、媒質(zhì)相對(duì)較軟,在堅(jiān)持與采煤機(jī)配套的原則下,工作面采用SGZ-764/320型前刮板輸送機(jī)和SGZ-764/400型后刮板輸送機(jī)。 (2)轉(zhuǎn)載機(jī)的選型 本設(shè)計(jì)工作面端頭設(shè)一部SZZ-764/160型轉(zhuǎn)載機(jī)。 其技術(shù)特征見(jiàn)表3-1。 表3-1 SZZ-764/160型轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征表 項(xiàng)目 數(shù)值 單位 出廠(chǎng)長(zhǎng)度 37.8 m 輸送能力 1100 t/h 鏈速 1.28 m/s 與帶式輸送機(jī)有效重疊長(zhǎng)度 12.4 m 爬坡角度 12 。 爬坡長(zhǎng)度 5.5 m 爬坡高度 1.93 m 電 機(jī) 型號(hào) KB

41、Y-160 功率 132 Kw 電壓 1140 v 中部槽規(guī)格(長(zhǎng)×寬×高) 1500×764×222 mm 刮板間距 920 mm 質(zhì)量 32 t (3)破碎機(jī)選型 選型原則: a破碎機(jī)的類(lèi)型與破碎能力,應(yīng)滿(mǎn)足工作面可能出現(xiàn)的大塊煤等狀況的需要。 b破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)與所選轉(zhuǎn)載機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)。 選型: 根據(jù)以上選型原則,本設(shè)計(jì)選擇型號(hào)為PEM1000×1000的破碎機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)配套使用。其技術(shù)特征見(jiàn)表3-2 表3-2 PEM1000×1000型破碎機(jī)技術(shù)特征表 項(xiàng)目 規(guī)格 單位 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 顎式 過(guò)煤能力 1200 t/h 破碎能力 50

42、0 t/h 進(jìn)料口寬度 1000 mm 進(jìn)料口高度 1000 mm 出料粒度 40370 mm 電 動(dòng) 機(jī) 型號(hào) DSB-55Q 功率 55 KW 電壓 660/1140 v 外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高) 3270×2260×1770 mm (4)膠帶輸送機(jī)的選擇 結(jié)合本礦實(shí)際條件,選用SSJ1200/M(A)可伸縮帶式輸送機(jī)。其主要技術(shù)特征見(jiàn)表3-3。 表3-3 SSJ1200/M(A)型的輸送機(jī)技術(shù)特征表 項(xiàng)目 規(guī)格 單位 輸送量 1200 T/ 輸送長(zhǎng)度 1500 m 傳動(dòng)滾筒直徑 800 mm 帶速 2.5 m/s 托輥直徑 133 mm 輸送機(jī)類(lèi)型

43、尼龍整芯阻燃帶 寬1000mm 機(jī)尾搭接長(zhǎng)度 12 m 機(jī)頭外形尺寸(寬×高) 2595×1950 mm 儲(chǔ)帶長(zhǎng)度 100 m 機(jī)尾搭接出軌距 1712 mm 電動(dòng)機(jī)型號(hào)YSB-160 功率160×3kw 電壓660v 質(zhì)量 223 kg (5)絞車(chē)選型 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,考慮到礦井以后有很大的增產(chǎn)空間,在選擇絞車(chē)時(shí)適當(dāng)增大型號(hào)。故本設(shè)計(jì)確定選擇JTB2×1. 8-20型礦用防爆液壓無(wú)極繩提升絞車(chē)。其主要技術(shù)特征見(jiàn)表3-4: 表3-4 JTB2×1. 8-20型礦用防爆液壓提升絞車(chē)技術(shù)特征表 項(xiàng)目 單位 技術(shù)特征 絞車(chē)型號(hào) JTB2×

44、1. 8-20 卷筒 數(shù)量 1 直徑 mm 2000 寬度 mm 1500 鋼絲繩 最大靜拉力 kN 60 最大靜拉力差 kN 40 最大直徑 mm 26 提升高度 一層 m 280 二層 m 610 三層 m 950 四層 m 1310 鋼絲繩速度 m/s 0?4 減速比 無(wú)級(jí)調(diào)速 外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高) mm 6800×4000×2600 質(zhì)量 kg 220003.7采區(qū)風(fēng)量3.7.1采煤工作面的需風(fēng)量計(jì)算 采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)該按下列因素分別計(jì)算,取最大值。 按瓦斯涌出量計(jì)算 式中 ?第i個(gè)采煤工作面的需要風(fēng)量,m/min ?第i個(gè)采煤工作面瓦斯絕對(duì)

45、涌出量,m/min ?第i個(gè)工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù),它是該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量最大值與平均值之比。生產(chǎn)礦井可根據(jù)各工作面正常生產(chǎn)條件時(shí),至少進(jìn)行5晝夜觀(guān)測(cè),得出5個(gè)比值,取最大值。通常機(jī)采工作面取1.21.6;炮采工作面去1.42.0;水采工作面取2.03.0。 (式3-1) (式3-2) 式中:A ?工作面日產(chǎn)量 ,t; ?相對(duì)瓦斯涌出量,/t; (式3-3) 按工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算: 采煤工作面應(yīng)有良好的勞動(dòng)氣候條件,起溫度和風(fēng)速應(yīng)符合下列要求,見(jiàn)表3-5。 表3-5 工作面溫度 15 1518 1820 2023 2326 工作面風(fēng)速m/s 0.30.5 0.50.8

46、0.81.0 1.01.5 1.51.8 按下式計(jì)算: Qai 60×Vai×Sai (式3-4) 式中: Vai?回采工作面風(fēng)速,取Vai1.5m/s; Sai?第i個(gè)回采工作面平均斷面積,對(duì)于大采高工作面 Sai20m2; 故工作面風(fēng)量:Qa大60×1.5×201800(m3/min) 按人數(shù)計(jì)算 (式3-5) 式中:4 ? 每人每分鐘供給4 ? 第I個(gè)回采工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),取60人; 則: 按風(fēng)速驗(yàn)算 規(guī)程規(guī)定:回采工作面的最小風(fēng)速為0.25 m/s,最高風(fēng)速為4 m/s。按此要求進(jìn)行驗(yàn)算: (式3-6) (式3-7) 所以工作面風(fēng)量符合要

47、求。 備用面需風(fēng)量的計(jì)算 按下式計(jì)算: 0.5() (式3-8) 式中:?備用工作面所需風(fēng)量,m3/min。 所以:備用工作面所需風(fēng)量為: 0.5×1868.4934.2()3.7.2掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 按沼氣涌出量計(jì)算: 根據(jù)礦井安全規(guī)程規(guī)定,按工作面回風(fēng)風(fēng)流中沼氣的濃度不得超過(guò)1%的要求計(jì)算。即: (式3-9) 式中:?第i個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量,; ?該掘進(jìn)工作面回采時(shí)沼氣的平均絕對(duì)涌出量,; ?該掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均衡系數(shù),取1.4; 掘進(jìn)工作面日產(chǎn)量:273.7t; 則 瓦斯絕對(duì)涌出量: 273.7×5.9/(60×24) 1.12() 工作面需風(fēng)量: 100× 100×1.12×1.4156.8() 取:160(m/min) 按人數(shù)計(jì)算: 按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計(jì)算工作面所需風(fēng)量。 4× (式3-10) 式中: 4?每人每分鐘供給4的規(guī)定風(fēng)量,; ?第i個(gè)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),取70人。 故連采機(jī)掘進(jìn)工作面風(fēng)量: 4×70280() 由以上兩種方法計(jì)算的掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量最大值為: 280() 硐室需風(fēng)量 按經(jīng)驗(yàn)值給風(fēng)量: 機(jī)車(chē)檢修、充電硐室:100() 火藥庫(kù):100() 其它巷道所需風(fēng)量 其它巷道所需風(fēng)量由下式計(jì)算: ?60×