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文檔簡介
1、專業(yè)資料畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書采礦教研室科技大學(xué)第一章 礦區(qū)概述及井田特征 2第二章礦井境界及儲量3第三章礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限3第四章井田開拓4第五章首采區(qū)巷道布置 14第六章 米煤工藝設(shè)計20第七章 開采順序及采區(qū)、采煤工作面的配置 23第八章礦井通風(fēng)與安全技術(shù)措施 25第九章礦井生產(chǎn)系統(tǒng)33第十章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)36第一章 礦區(qū)概述及井田特征第一節(jié) 礦區(qū)概述礦區(qū)的地理位置 (附地理位置圖) 及行政隸屬關(guān)系。 礦區(qū)地形地貌, 礦區(qū)有關(guān)的主要企業(yè)單位。 電源、 水源及建筑材料的來源。礦區(qū)貿(mào)易中心、火車站及其他主要場地的位置。礦區(qū)的氣候特點;氣溫、風(fēng)向、 風(fēng)速,雨期及降雨量,凍結(jié)期及凍結(jié)深度等,綜述礦區(qū)的
2、開發(fā)條件。第二節(jié) 井田及其附近的地質(zhì)特征井田的地層層位關(guān)系、 地質(zhì)構(gòu)造、 含煤系及地層特征以井田地層柱狀圖說明, 煤田的成因及生成年代、 煤層的總數(shù)及可采層數(shù),表土層及風(fēng)化帶的深度。井田中的地質(zhì)變動,最主要的破壞及其形式斷層、褶曲、火成巖侵入等,區(qū)域變質(zhì)及侵入等,區(qū) 域變質(zhì)及侵入變質(zhì)的程度,它們的分布及位置。水文情況:井田圍的河流,流量及洪水位,流沙層,含水層的厚度及分布,含水系數(shù)及滲透系數(shù),溶 洞水的靜儲量及水力聯(lián)系,斷層的透水性質(zhì)及水力聯(lián)系。第三節(jié) 煤層及煤質(zhì)特征 井田的煤層及其埋藏條件:走向、傾向、傾角,可采層的厚度及層間距。各煤層的性質(zhì),頂?shù)装鍘r的 性質(zhì)。煤層的瓦斯性,自燃及煤塵爆炸性
3、,含水性。 煤的牌號,工業(yè)分析及工業(yè)用途。第四節(jié) 井田的勘探程度及對對勘探的要求。礦井概況及井田地質(zhì)特征是礦井設(shè)計基礎(chǔ)資料。編寫本章說明書時,應(yīng)在生產(chǎn)實習(xí)過程中廣泛收集、 弄清資料的基礎(chǔ)上,扣緊指導(dǎo)教師下達(dá)的設(shè)計題目,按課程設(shè)計大綱的要求進(jìn)行。本章應(yīng)附圖附表:1交通位置圖(說明書插圖,比例 1 : 500,000);2、井田綜合柱狀圖 (說明書插圖 ):該圖可據(jù)“礦井綜合柱狀圖”進(jìn)行簡化后編制,但簡化后的“綜合柱狀圖”地質(zhì)年代、地層單位要連續(xù),對開采有重要影響的地層不能省略,如煤層的頂板、底板、含水層 等;3、煤層特征表;4 、主要地質(zhì)構(gòu)造特征表;第二章 礦井境界及儲量第一節(jié) 井田境界井田境界
4、應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲量、水文、煤層賦存情況、開采技術(shù)條件、開拓式及地貌、地物等因素, 進(jìn)行技術(shù)分析后確定。一般以下列情況為界:1、以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界;2、以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保護(hù)煤柱為界;3、以相鄰礦井井田境界煤柱為界;4、人為劃分井田時:煤層傾角較小,特別是近水平煤層時,用一垂直面來劃分井田境界;在傾斜或 急傾斜煤層中,沿煤層傾斜向,常以主采煤層底板等高線為準(zhǔn)的水平面劃分井田。說明書中應(yīng)明確說明確定的井田圍、井田走向、傾向的最大、最小及平均尺寸,井田的面積(km 2)。并把確定的井田圍標(biāo)注在主采煤層 (或指導(dǎo)教師指定的煤層 )的底板等高線圖和剖面圖上。
5、第三節(jié) 井田儲量一、礦井工業(yè)儲量礦井工業(yè)儲量是勘探 (精查)地質(zhì)報告提供的“能利用儲量”中的A、B、C 三級儲量之和,其中高級儲量 A、B 級之和所占比例應(yīng)符合表 2-1 的規(guī)定。如不符合規(guī)定,必須提出補充勘探要求(可在第一章“井田勘探程度” 一節(jié)述之 )。待地質(zhì)部門所提供的補充勘探報告中高級儲量比例滿足時能進(jìn)行設(shè)計,以確保投資的可靠性。二、礦井設(shè)計儲量 礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要 留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久性煤柱損失量后的儲量;三、礦井設(shè)計可采儲量礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上、下山保護(hù)煤柱煤量后乘以采區(qū)回采率
6、的儲量。上述各種煤柱計算可參照礦山測量 、采礦學(xué)的有關(guān)章節(jié)容,用圖解法求得,并附入設(shè)計說明書 中。第三章 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限“技術(shù)政策”第14條規(guī)定:“礦井設(shè)計能力按年工作日300d,每天提升14h”計算。每天三班作業(yè),綜采工作面可采用每日四班作業(yè),每班工作六小時。按礦井設(shè)計生產(chǎn)能力(年產(chǎn)量)主要有以下三類井型:井型 設(shè)計生產(chǎn)能力(Mt/a)大型 1.21.51.82.43.04.06.0中型 0.450.60 0.90小型 0.090.15 0.21 0.30附上述類型外,不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種生產(chǎn)能力的中間井型。 畢業(yè)設(shè)計一般為新建井,礦井服務(wù)年限可按下式計算:Zk式中:T礦井設(shè)計服務(wù)年限,a
7、;Zk礦井可采儲量,Mt ; A 礦井設(shè)計年產(chǎn)量,Mt/a ;K儲量備用系數(shù),K=1.31.5。表3-1礦井井型和服務(wù)年限井型礦井設(shè)計生產(chǎn)能力(Mt/a)新礦井服務(wù)年限(a)改擴(kuò)建后礦井服務(wù)年限(a)大型3.0 5.01.2 2.470605040中型0.45 0.905030小型0.30及以下由各省煤炭廳(局)自定同左計算出的T值必須符合表3-1中規(guī)定的服務(wù)年限,如小于規(guī)定服務(wù)年限,則必須調(diào)整礦井設(shè)計生產(chǎn)能力。第四章井田開拓第一節(jié)概述編寫前應(yīng)明確編制本節(jié)的目的和容:1、礦區(qū)生產(chǎn)礦井的開拓式概述及評價:通過在畢業(yè)實習(xí)期間對礦區(qū)各現(xiàn)有生產(chǎn)礦井的地質(zhì)特征和開 拓式的了解,分析闡明現(xiàn)有礦井所采用的開
8、拓及準(zhǔn)備式的正確性,從而擴(kuò)大設(shè)計者的思路,為設(shè)計者正確 確定井田開拓式提供生產(chǎn)實踐依據(jù)。2、影響設(shè)計礦井開拓的主要因素分析:在了解井田地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析認(rèn)識影響設(shè)計礦 井開拓式的主要因素,為正確確定開拓式打下基礎(chǔ)。第二節(jié)井田開拓式井田開拓式是礦井設(shè)計的核心。它是以第一、第二章為基礎(chǔ),以后續(xù)的四、五、六章為依輔,容涉及 面寬,可變因素多,政策法律性強,設(shè)計時必須注意:1樹立全局觀點:在考慮井田開拓問題的同時,要考慮礦井其它生產(chǎn)環(huán)節(jié)與之相適應(yīng),如礦井提升、 運輸、通風(fēng)、支護(hù)式、排水等。2、在礦井設(shè)計的諸多矛盾中,設(shè)計時要抓主要矛盾。為了使主要矛盾得到解決,對次要矛盾或矛盾 面可預(yù)先分析確
9、定。確定井田開拓式時,對以下幾面容可先進(jìn)行初算:(1) 為了正確確定井筒位置、長度、傾角,必須先確定井底車場的型式和有關(guān)線路尺寸;(2) 為確定井筒、大巷、井底車場等主要開拓巷道斷面,必須初步確定提升、運輸設(shè)備的類型、型號和 規(guī)格尺寸;(3) 為確定礦井通風(fēng)式、 風(fēng)井位置及驗算各主要巷道的風(fēng)速,須根據(jù)礦井瓦斯等級和其它條件,初步確定全礦及采區(qū)所需風(fēng)量。一、對井田開拓中若干問題分析1、井田劃分及開采水平數(shù)目及位置根據(jù)煤層賦存特征、井田劃分一般根據(jù)以下原則:(1) 井田劃分階段時,階段要有合理的斜長,以利于運輸、通風(fēng)、巷道維護(hù)等。階段垂高一般可按下列圍確定:緩斜、傾斜階段垂高為150250m,急斜
10、煤層100150m,傾角16°及以下煤層、瓦斯含量低、涌水量小時,應(yīng)采用上、下山開采相結(jié)合的式。采區(qū)要有合理的區(qū)段數(shù)目,以保證采區(qū)正常生產(chǎn)和工作面接替。在我國目前技術(shù)條件下,緩斜煤層可 按35個選取,傾斜和急斜煤層不少于23個。(2) 煤層傾角小于12°,采用傾斜長壁時,條帶斜長上山部分一般為10001500m,下山部分一般為7001000m。也可參考實習(xí)礦井實際采用的尺寸。(3) 煤層傾角在8。10。以下的近水平煤層,宜采用盤區(qū)開采。如果煤層層數(shù)不多,間距較近,可以用一個開采水平開采所有煤層,盤區(qū)上山的長度一般不超過1500m,盤區(qū)下山的長度不宜超過1000m。如果煤層數(shù)
11、目多,上下煤層間距又較大,此時開采水平的位置決定著盤區(qū)的傾斜尺寸。開采水平的數(shù)目、位置,應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、階段的劃分、生產(chǎn)技術(shù)水平和水平接替等因素綜合考 慮。一般應(yīng)注意以下幾點:(1) 要保證第一水平有足夠的服務(wù)年限,其服務(wù)年限不應(yīng)小于表4-1的規(guī)定。表4-1第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限井型Mt/a第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限 (a)緩斜煤層傾斜煤層急斜煤層3.0 5.035一一1.2 2.43025200.45 0.92520150.31.5一一(2) 在開采水平以上的上山斜長過大,用一個階段開采技術(shù)上有困難、安全上不可靠,或由于地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀變化而使井田局部區(qū)域用某一個開采水平開采有困難時,
12、可考慮設(shè)計輔助水平;(3) 為解決下山采區(qū)排水、通風(fēng)和輔助提升,對某些涌水量大或階段斜長較長的下山采區(qū),亦可考慮設(shè)置輔助水平。要使設(shè)置的開采水平在經(jīng)濟(jì)上有利,一般可根據(jù)礦井具體條件,提出幾個水平設(shè)置案,進(jìn)行技術(shù)、經(jīng) 濟(jì)分析和比較,選擇最佳案。但在畢業(yè)設(shè)計中,如果不作專題論證時,可以不進(jìn)行水平設(shè)置的經(jīng)濟(jì)比較,而在綜合考慮上述因素的基礎(chǔ)上加以確定。2、井硐形式、數(shù)目及其配置應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、地形、水文地質(zhì)、沖積層組成和厚度、井型、設(shè)備供應(yīng)、施工條件等因素來考 慮。(1) 井硐型式的選擇:如煤層賦存于較高的山嶺、丘陵和溝谷地區(qū),上山部分煤的儲量大致滿足同類井 型的水平服務(wù)年限要求時,應(yīng)優(yōu)先考慮采用
13、平硐開拓。對于賦存較淺、表土不厚、水文地質(zhì)情況簡單、井筒不需要特殊施工的緩斜和傾斜煤層,一般可采用 斜井開拓式。采用不同提升式的斜井,其井筒傾角一般規(guī)定如下:串車提升時,井筒傾角不大于25 °箕斗提升時為 2530 °。但斜井垂高不超過 300m,膠帶輸送機(jī)提升時,則不大于 16°。立井開拓的適用條件較廣,當(dāng)不受地形條件限制時,大多可以采用。尤其是在埋藏較深、表土層厚、 水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜、井筒需要特殊鑿井法施工時,一般均采用立井開拓。多水平開拓的急斜煤層,也 常用立井開拓。根據(jù)井田特點,結(jié)合地面布置,當(dāng)采用單一井硐形式不能滿足通風(fēng)、安全、輔助提升等不同需要,或
14、 者在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上不合理時,也可采用綜合開拓式。(2) 井筒數(shù)目:采用斜井或立井開拓時,一般只開鑿一對提升井筒(主、副井)。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上合理時,也可開鑿兩個以上的提升井筒。(3) 井筒位置的選擇:應(yīng)首先滿足第一水平的開采、縮短貫通距離,減少井巷工程量。在一般情況下, 井筒位置應(yīng)選擇在井田中央或最小貨載運點上,但遇下列情況,可視具體條件而定。 井田附近有較大的村鎮(zhèn),應(yīng)使廣場煤柱與村鎮(zhèn)煤柱合二為一,要避免首采區(qū)遷村; 工業(yè)場地布置應(yīng)盡量不壓或少壓煤,尤其不壓好煤,以便為首采區(qū)創(chuàng)造較好的開采條件; 應(yīng)避免工業(yè)場地處于高山、洼地和受洪水威脅處; 井筒和井底車場運輸巷道盡量不穿過斷層破碎帶和少穿過松散巖層
15、。風(fēng)井布置應(yīng)根據(jù)選定的通風(fēng)系統(tǒng)合理確定。一般根據(jù)以下原則: 采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)時,在設(shè)計中必須規(guī)定井田境界附近的安全出口,當(dāng)?shù)V井發(fā)生災(zāi)害,井田 一翼走向長度不能保證人員安全撤出時,必須形成井田境界附近的安全出口; 采用對角式通風(fēng)系統(tǒng)時,風(fēng)井設(shè)在井田兩翼的上部邊界; 采用中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)時,主、副井設(shè)在井田中央,風(fēng)井設(shè)在井田上部邊界的中央; 采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)時,回風(fēng)井設(shè)在各采區(qū)的上部邊界,條件適合時,也可利用各采區(qū)上山直透地 面作為回風(fēng)井。3、運輸大巷和總回風(fēng)巷的布置及與煤層間的聯(lián)系式。(1) 運輸大巷的布置與煤層間的聯(lián)系確定運輸大巷的布置及其煤層聯(lián)系時,一般應(yīng)遵循下列原則: 開采煤層群
16、時,根據(jù)煤層數(shù)目、煤層間距,可以采用分層運輸大巷主要門的布置式;集中運輸大巷 采區(qū)門的布置式或分組集中運輸大巷主要門的布置式。 有些煤層的層間距離較大,但煤層受斷層切割,或者賦存狀態(tài)不穩(wěn)定,只有局部地段可采,是且儲 量較小,不宜單獨布置運輸大巷,可根據(jù)具體情況與其它鄰近煤層劃為一組布置大巷。對瓦斯量很大或有 突然涌水危險的煤層,在技術(shù)和安全上必要時,可考慮分別劃成煤組單獨布置大巷; 主要運輸大巷一般應(yīng)布置在煤組底板巖中,但在下列情況下,也可考慮布置在煤層中;(a)距其它煤層很遠(yuǎn),儲量有限的單個薄及中厚煤層;(b)煤組或煤系底部有距離很近的強含水層和富水溶洞,特別是較大的承壓水時應(yīng)慎重;(c)井
17、田走向長度短,運輸大巷服務(wù)年限不長,而煤層厚度不大,大巷維護(hù)不困難時;(d)煤組或煤系底部有煤質(zhì)堅硬,圍巖穩(wěn)定,無自然發(fā)火危險的薄及中厚煤層,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較比布置巖巷有利時。 巖運輸大巷應(yīng)布置在堅硬、穩(wěn)定、厚度較大的巖層中,如砂巖、灰?guī)r和砂質(zhì)頁巖等。避免在松軟、吸水膨脹、易風(fēng)化的巖層中布置。運輸大巷應(yīng)距煤層有一定距離,以避開支承壓力的不利影響,這個距離一般與煤層1030m,對急斜煤層,為避免底板移動影響,一般應(yīng)布置在底板移動圍以外1020m的地。 在個別情況下,煤層底部巖層水文條件復(fù)雜,煤組煤巖均較松軟,維護(hù)困難,也可將運輸大巷布置在煤層頂板巖層中,此時,必須根據(jù)開采后巖層垮落圍,留設(shè)護(hù)巷安
18、全煤柱。(2) 總回風(fēng)巷的布置及其與煤層的聯(lián)系當(dāng)?shù)V井通風(fēng)系統(tǒng)要求設(shè)置總回風(fēng)巷時,其布置原則同運輸大巷基本相同。當(dāng)井田上部邊界標(biāo)高不一致時,總回風(fēng)巷可按不同標(biāo)高分段設(shè)置,但分段不宜過多。當(dāng)井田上部沖積層厚、含水豐富,留有防水煤柱 時,總回風(fēng)巷可以布置在防水煤柱。4、煤層群分組為了合理開發(fā)煤炭,多煤層開采時,應(yīng)首先考慮煤層群分組。煤組一般根據(jù)以下原則劃分:(1) 將層間距近的煤層劃分為一組,但要注意各煤層的傾角、厚度、頂?shù)装鍘r性的一致性,以及地質(zhì)構(gòu)造面的情況,以利于開采;(2) 對不同煤種和煤質(zhì),根據(jù)需要和用戶要求,可考慮分別劃組,以便分采分運,保證煤質(zhì);(3) 對有突然涌水危險的煤層或?qū)娱g距離大
19、的單個煤層,可以考慮單獨布置;(4) 對瓦斯涌出量很大, 有煤及瓦斯突出危險的煤層,應(yīng)劃分為一組聯(lián)合布置巷道,以便采取開采解放層的措施。二、提出24個技術(shù)可行案,并進(jìn)行技術(shù)比較在上述分析的基礎(chǔ)上,提出 24個技術(shù)可行案,對所提出的案,必須充分考慮其提升、運輸、通風(fēng)、排水等各主要生產(chǎn)系統(tǒng)以及所采用的設(shè)備。繪制各案開拓式平、剖面示意圖(插圖),并對各案的主要生產(chǎn)系統(tǒng)的容進(jìn)行簡要說明。技術(shù)比較主要包括下列幾面容:基建工程量、施工條件及施工技術(shù)、生產(chǎn)管理面難易程度、煤炭損失量、施工期長短、大型設(shè)備及器材占用量等。案的技術(shù)比較應(yīng)注意的是分析各案對比的優(yōu)缺點,而不是案本身的優(yōu)劣。三、案經(jīng)濟(jì)比較對技術(shù)比較后
20、所保留案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較,即計算各案不同項目的經(jīng)濟(jì)費用,包括基本建設(shè)費、生產(chǎn)經(jīng)營費。其計算結(jié)果分別按附表 4-2、表4-3格式列入。末了編制經(jīng)濟(jì)比較匯總表。四、確定案對各案的技術(shù)比較和經(jīng)濟(jì)計算結(jié)果,綜合分析對比,擇優(yōu)確定采用的開拓案。在評定各案優(yōu) 劣時,要全面考慮各種因素的影響,如果各案經(jīng)濟(jì)上相差不大,就要根據(jù)技術(shù)上的優(yōu)越性、 初期投資的大小、施工難易程度、建井工期長短、材料設(shè)備供應(yīng)條件等因素綜合考慮,合理 確定。在進(jìn)行礦井開拓案經(jīng)濟(jì)比較時,應(yīng)注意:(1) 擬定先進(jìn)合理的技術(shù)案是進(jìn)行案比較的基礎(chǔ)。因此,首先應(yīng)深入細(xì)致地研究案,使參加經(jīng)濟(jì)比較的案在技術(shù)上是優(yōu)越的、 完整的、切實可行的。要仔細(xì)分析各案
21、的不同之處,詳細(xì)編制比較項目, 反復(fù)核對,避免遺漏。(2) 需認(rèn)真分析相同項目和不同項目,只比較不相同項目。例如,兩案都采用相同的井底車場,當(dāng)兩案 井型相同時,井底車場可看作相同項目,不參加比較。相反,如果兩案的井型不同,則分?jǐn)傆趪嵜荷a(chǎn)能 力的投資不同,就不能看作相同項目,而應(yīng)進(jìn)行全面計算,參加比較。(3) 進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較時,應(yīng)抓住重點,比較主要項目的費用。對于影響不大,差別很少的項目可以不比。 至于哪些項目是主要的,哪些項目影響不大,應(yīng)根據(jù)具體情況而定。例如:對于低沼氣礦井的通風(fēng)費用, 可作為影響不大的費用,不必進(jìn)行計算。但如果比較的案是專門研究通風(fēng)問題,那就作為主要項目,必須 進(jìn)行計算,加
22、以比較。應(yīng)比較不同項目的整體,而不能僅比較它們的差值。例如兩案的大巷運輸距離不同,需比較兩案大巷運輸?shù)目傔\輸工作量,而不能僅比較兩案大巷運輸工作量的差值。表4-2 XXX案工程量計算表(說明書中附)序號工程項目名稱單位每項工程量項數(shù)總工程量備注12基本建設(shè)工程 初期后期)12生產(chǎn)經(jīng)營費 提升運輸 巷道維護(hù)排水注:井底車場總?cè)莘e可參考表4-6的擴(kuò)大指標(biāo)表4-3 XXX案費用計算表(說明書中附)順序工程項目 名稱單位總工程量單價費用(萬元)直接費輔助費管理費合計12基本建設(shè) 費初期初期小計后期后期小計基建費合計12生產(chǎn)經(jīng)營費提升、 運輸井巷維護(hù)生產(chǎn)經(jīng)營費合計三全部費用合計(5)正確選用各項原始計算
23、數(shù)據(jù)。例如,采用的運輸單價應(yīng)與所采用的運輸設(shè)備適應(yīng),采用的巷道維護(hù)費用單價應(yīng)與該案巷道的維護(hù)條件相適應(yīng)。(6) 應(yīng)把基本建設(shè)費用和生產(chǎn)經(jīng)營費用分別列出,把基本建設(shè)費用的初期投資和后期投資分別列出。從經(jīng)濟(jì)上評定各案的優(yōu)劣時,不僅要看各案總費用絕對值大小,而且也應(yīng)分別對基建投資、初期投資、生產(chǎn)經(jīng)營費進(jìn)行對比,綜合考慮其影響。(7) 參加比較的案涉及圍較大時,為了簡化計算,在進(jìn)行大案全面比較前,可先進(jìn)行類型相同案的局部問題的比較,得出該類型案中較合理的案,而后以此案參加不同類型案的比較。井田的開拓案選擇,除采用上述案比較法外,也可采用數(shù)學(xué)分析法、統(tǒng)計法、標(biāo)準(zhǔn)定額法及電子計算機(jī)模擬進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計等。第三
24、節(jié)井筒特征在礦井開拓式確定后,還應(yīng)對礦井主要井筒(包括主、畐V、風(fēng)井)的橫斷面布置形式、井筒裝備、井筒斷面尺寸、井筒支護(hù)材料等特征進(jìn)行說明。下面以立井為主作說明,斜井、平硐基本同立井。一、井筒斷面尺寸井筒斷面尺寸,主要是根據(jù)提升容器的種類、數(shù)量及外形尺寸;井筒裝備的類型、規(guī)格、最小允間隙; 井筒的用途、管路、電纜、梯子間的平面尺寸來確定。畢業(yè)設(shè)計井筒斷面,一般是根據(jù)本章第二節(jié)初步確 定的提升機(jī)的類型及數(shù)量,結(jié)合井筒的其它用途,從標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計斷面圖中或有關(guān)資料中選取。我國目前常用 的井筒斷面布置形式、井筒裝備及其相應(yīng)的井筒直徑可參見 煤礦礦井采礦設(shè)計手冊上冊表5-1-4。 二 井壁的支護(hù)材料及井壁厚
25、度井壁是井筒的重要組成部分,其主要作用是承受地壓、防止圍巖風(fēng)化等。合理地選擇井筒支護(hù)形式, 對節(jié)約原材料、防低成本、保證安全生產(chǎn)、加快建井速度具有重要意義。目前我國的井筒支護(hù)式主要有砼 支護(hù)、料支護(hù)、砼砌塊支護(hù)和噴射砼支護(hù)等。三、井筒深度井筒深度除自井口至開采水平的井筒長度外,還需要加井窩的深度。井窩深度:箕斗井為清理井底撒煤,平臺下再設(shè)4m井底水窩。故一般井筒需開挖到井底車場水平以下3040m。若井底裝載硐室設(shè)于開采水平以上時,井底可不設(shè)水窩,但要便于井筒淋水能自流入水 倉;提升井的井窩深度必須附合規(guī)程397條的規(guī)定。第四節(jié)井底車場井底車場是井田開拓的重要容之一。它與井型、大巷位置、井筒及位
26、置等有密切關(guān)系。因此,在本章 第二節(jié)中已對井底車場作了較詳細(xì)的考慮,本節(jié)是對已確定的井底車場作設(shè)計計算。進(jìn)行井底車場設(shè)計時,需要明確下列問題:1大巷運輸設(shè)備的型號及外型尺寸;2、主、副井空、重車線與大巷的相對位置;3、礦井提升式及提升容器在井筒中的布置;4、礦井矸量;5、規(guī)、規(guī)程中有關(guān)井底車場的規(guī)定。井底車場設(shè)計計算的一般步驟是:(1) 選擇確定井底車場形式;(2) 井底車場總平面布置、確定線路長度、線路聯(lián)接計算等;(3) 計算井底車場通過能力;(4) 確定井底車場硐室位置和主要巷道斷面;(5) 繪制井底車場總平面圖。一、選擇確定井底車場形式選擇井底車場形式時,參考下列幾點:1、 對于開采緩斜
27、和傾斜煤層的立井和穿巖斜井,當(dāng)井筒距運輸大巷較近(如4060m)可采用臥式環(huán) 行車場或梭式車場;井筒距大巷較遠(yuǎn)時(如大于120m)可采用立式環(huán)形車場或盡頭式車場; 井筒距大巷適中, 井筒出車向與大巷斜交,且距離不太遠(yuǎn)時,可選用斜式環(huán)行車場;開采急斜煤層,可采用刀式環(huán)行車場或盡頭式車場。對多水平開拓的礦井,主、副井的相對位置、提升位角、井下出車向等是固定的,各水平的井底車場 要適合這些共同要求;2、 井底車場的形式應(yīng)與礦井井型相適應(yīng)。大、中型礦井可采用環(huán)行式或折返式車場。年產(chǎn)1.2Mt以 上的礦井可采用增設(shè)主井復(fù)線的環(huán)行式車場。大巷用底卸式礦車運煤時,一般應(yīng)采用折返式車場。大巷用 皮帶運輸機(jī)運輸
28、時,可采用環(huán)行或折返式車場,小型礦井,按距井筒的遠(yuǎn)近,可采用刀式環(huán)行車場、盡頭 式或梭式車場;3、選擇井底車場的形式還應(yīng)考慮地面出車向的限制,為此有時要求采用斜式環(huán)行車場;如果井下需 風(fēng)量較大,要求增加巷道斷面,可采用立式環(huán)行車場或大斷面的折返式車場。根據(jù)設(shè)計礦井地質(zhì)條件,井型大小、井筒和運輸大巷的位置關(guān)系等,再參考上述原則,參考標(biāo)準(zhǔn)井 底車場圖冊、煤礦礦井采礦設(shè)計手冊等資料,繪制或選取井底車場草圖,而后進(jìn)行計算。二、線路總平面布置設(shè)計(以立井為例)H 一般整個井底車場平面線路布置是由以下各部分組成:各道岔線路聯(lián)接尺寸;主、副井空重存車線長度; 主井卸載坑線路長度;副井馬頭門車線長度;調(diào)車線長
29、度;材料車線長度;繞道回車線長度等。(2)井筒位置不受地面限制,僅根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定和需要確定。兩井筒垂直于存車線向的距離取35m,平行于存車線向的距離 L,根據(jù)各種存車線長度和井行聯(lián)接計算后確定。當(dāng)H、 L確定后,再據(jù)確定的提升位角,在平面圖上確定主、副井筒中心的坐標(biāo),在剖面圖上確定兩井筒高程Z。畢業(yè)設(shè)計一般采用這種法確定井筒位置。2、井底車場各存在線長度確定當(dāng)運輸大巷采用列車運行時,主、副井空重車線長度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)第條規(guī)定:主井空、重車線長度應(yīng)各能容納 1.52列車”、“副井進(jìn)、出車線長度,大型礦井應(yīng)各能容納11.5列車。在出車線應(yīng)增設(shè)一段雙軌道,作為材料和設(shè)備車的停放及編組之用,其長度對大
30、型礦井應(yīng)能容納10個以上的材料車到一列車,對中、小型礦井應(yīng)能容納 510材料車”。其車線長度可按下列公式計算:L m n Lj L3 L2式中:L 儲車線長度,m ;m列車數(shù);n 每列礦車數(shù),輛;L1一輛礦車長度,m ;L2電機(jī)車長度,m ;L3 電機(jī)車制動距離,一般取1215m。3、計算副井馬頭門線路及主井卸載站線路長度。此部分的計算過程和公式可參見礦井開采設(shè)計第十五章(寶錚等編,中國礦大出版社,1992年)。4、根據(jù)上述所確定的車場型式、線路布置式以及運行的車輛類型,選擇軌型、彎道曲率半徑及道岔, 并計算車場各部分道岔及彎道的聯(lián)接系統(tǒng)尺寸。當(dāng)采用7t機(jī)車或3t底卸式礦車時,井底車場應(yīng)選用
31、30kg/m及以上的軌型,4號或5號道岔,彎道 曲率半徑為1520m ;若采用一噸固定式礦車運輸時,可采用 22kg/m及以上軌型,4號或5號道岔,彎 道曲率半徑為1215m。道岔聯(lián)接系統(tǒng)尺寸可查閱煤礦礦井采礦設(shè)計手冊(上)、窄軌道岔聯(lián)接手冊等。5、根據(jù)以上計算結(jié)果,進(jìn)行井底車場線路總平面布置。進(jìn)行總平面布置時,可以主井車線或副井車線為準(zhǔn),根據(jù)已定的車場型式求算副井車線或主井車線的 長度,并核對各段線路是否符合規(guī)定的數(shù)值。如果主、副井車線均符合要求,便可以此為據(jù),求其余線段 的尺寸,最后利用投影法驗算平面尺寸是否閉合。若閉合,則井底車場線路平面布置設(shè)計計算即告結(jié)束。繪制井底車場線路布置圖附入設(shè)
32、計說明書中。圖中應(yīng)注明線路尺寸、道岔編號、調(diào)車式等。三、井底車場通過能力計算采用機(jī)車運輸時,井底車場的通過能力應(yīng)根據(jù)運行調(diào)度圖表確定。編制圖表時可采用下列速度和時間:1、 當(dāng)機(jī)車位于列車前、后,運距小于50m時,列車速度采用 1m/s,運距在50150m ,列車速度采 用 1.5m/s ;10s;2、 當(dāng)機(jī)車位于列車前, 運距大于150m ,列車速度采用2m/s ;3、當(dāng)機(jī)車單獨運行,遠(yuǎn)距小于100m 時,機(jī)車速度采用 2m/s,運距大于100m時,機(jī)車速度采用 2.5m/s ;4、機(jī)車摘鉤、掛鉤、轉(zhuǎn)換運行向、啟動和通過手動道岔的時間宜各采用5、機(jī)車牽引底卸式礦車通過卸載坑的速度宜采用 井底車
33、場年通過能力應(yīng)按下式計算:1m/s。M jd252000 Qjd1.15JM jd式中:井底車場年通過能力,Qjd每一調(diào)度循環(huán)進(jìn)入井底車場的所有列車的凈載煤量,jd 每一調(diào)度循環(huán)時間,min。井底車場的通過能力應(yīng)大于礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的30%。四、確定井底車場主要巷道斷面及硐室位置井底車場巷道多數(shù)采用拱形斷面,斷面尺寸應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程第21條、第22條、第23條要求,主要巷道還要經(jīng)風(fēng)速驗算,支護(hù)式應(yīng)視具體條件確定之。井底車場的硐室主要有:井下中央變電所及中央水泵房、翻車機(jī)硐室及井底煤倉、電機(jī)車庫及電機(jī)車 修理間、調(diào)度室、等候室、井下防火門硐室、火藥庫等。由于畢業(yè)設(shè)計大綱未要求對硐室進(jìn)行具體設(shè)計
34、, 故以上硐室可參考標(biāo)準(zhǔn)井底車場圖冊,在井底車場平面圖中確定位置。井底水倉線路設(shè)計、水倉容積可參考煤礦固定設(shè)備、礦井開采設(shè)計等教科書有關(guān)章節(jié),并應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程第280條的要求。五、繪制井底車場總平面布置圖根據(jù)車場線路總平面布置及以確定的巷道尺寸及硐室位置,繪制井底車場總平面圖。其比例為1 : 200或1 : 500。圖中除標(biāo)注不同斷面的巷道、硐室的相互位置尺寸及巷道聯(lián)接長度尺寸,還應(yīng)標(biāo)注道岔編號、 軌道聯(lián)接系統(tǒng)尺寸與彎道參數(shù)等。第六節(jié)井巷工程量和建井工期根據(jù)上述有關(guān)章節(jié)的設(shè)計和計算結(jié)果,按表4-10格式,計算統(tǒng)計達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量時的井巷工程量,并編制施工進(jìn)度表確定建井期,見表4-9。平巷掘進(jìn)速
35、度可參考表 4-8。編制井巷工程進(jìn)度表時, 應(yīng)根據(jù)工程容、施工難易程度,認(rèn)真分析和確定連鎖工程,平行作業(yè)工程,對頭施工工程,以便合理安排施工隊伍,力求 縮短建井工期。表4-8平巷掘進(jìn)速度表掘進(jìn)機(jī)械化程度煤巖類別月進(jìn)速度綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)組煤400半煤巖250鉆爆法煤250半煤巖150液壓鑿巖臺車機(jī)械化作業(yè)線巖120液壓鉆(風(fēng)鉆、巖電鉆)作業(yè)線巖80注:傾角大于8°的上、下山的掘進(jìn)速度,其修正系數(shù)上山應(yīng)為0.9,下山應(yīng)為0.8 ;有煤和瓦斯突岀危險的煤層巷道掘進(jìn)速度應(yīng)采用0.8修正系數(shù)。表4-9井巷施工進(jìn)度表(說明書中附)序 號工 程 名 稱工 程 量(m)施工 速度(m/ 月)時 間(
36、月)20 XX 年20 XX 年1 3 5 7 9 112 4 6 8 10 121 3 5 7 9 112 4 6 8 10 121234表4-10礦井達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量時井巷工程量表(說明書中附)序 號巷道名稱斷面 形狀支護(hù) 材料巷道斷面(m2)巷道 長度(m)工程量(m 3)備注凈掘凈容積掘進(jìn)體積-一-開拓巷道12二準(zhǔn)備巷道12三合計本章應(yīng)附下列圖表:1、各開拓案的平、剖面圖(說明書插圖);2、參加經(jīng)濟(jì)比較的開拓案基本建設(shè)工程量和經(jīng)濟(jì)費用計算表;3、井田開拓式平面圖(1 : 2000或1 : 5000);4、井田開拓式剖面圖(1 : 2000或1 : 5000);5、井筒斷面圖(說明書插圖);
37、6、井筒特征表;7、井底車場總平面布置圖(1 : 200或1 : 500);8、 井底車場線路區(qū)段劃分圖(說明書插圖);9、井底車場列車運動圖表;10、達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量時井巷工程量表;11、井巷工程施工進(jìn)度表。第五章首米區(qū)巷道布置本章是礦井設(shè)計的主要章節(jié)之一。本章設(shè)計的主要容是:選擇采煤法,確定合理的采煤系統(tǒng),即采區(qū) 巷道布置和生產(chǎn)系統(tǒng)、進(jìn)行回采工藝設(shè)計。本章設(shè)計時,只需對一個主要煤層和一個投產(chǎn)采區(qū)(或指導(dǎo)教師 指定的煤層和采區(qū))作詳細(xì)設(shè)計,而對礦井的其它煤層和采區(qū),只作簡要說明。第一節(jié)首采區(qū)的地質(zhì)概況及煤層特征1采區(qū)在礦井中的位置,鄰區(qū)開采情況,煤層的賦存條件,地質(zhì)構(gòu)造,煤質(zhì)、瓦斯、含水性、發(fā)火
38、 期等,煤層頂板圍巖性質(zhì)。2、 采區(qū)的圍、工業(yè)儲量(煤層太多時以平均厚度計算);3、采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限。第二節(jié) 采煤法選擇為了對各煤層選擇合理的采煤法,必須詳細(xì)研究煤層的賦存條件和地質(zhì)特征,并參考實習(xí)礦井或礦區(qū) 實際使用經(jīng)驗。在此基礎(chǔ)上,可參照下列各點選擇采煤法:1對緩斜、傾斜、薄及中厚煤層,一般使用單一走向長壁采煤法,傾角小于12°時,可考慮采用傾斜長壁采煤法的可能性。采用走向長壁采煤法,一般采用全部冒落法處理采空區(qū)。但直接頂為堅硬難冒落的巖層,或受其它條 件限制時,可以考慮采用充填法或刀柱法處理采空區(qū)。2、對煤層賦存穩(wěn)定、頂?shù)装鍡l件較好的中厚煤層,大型礦井一般采用綜合機(jī)械化的
39、回采工藝式;對 中型礦井,煤層賦存較穩(wěn)定,地質(zhì)構(gòu)造不太復(fù)雜的工作面,以及不適于綜采的大型礦井工作面,可采用高檔普機(jī)采和機(jī)采回采工藝式;對小型礦井,或受其它條件限制不適于機(jī)采的工作面,可選用炮采回采工藝。3、對緩斜、傾斜厚煤層,一般采用傾斜分層下行垮落走向長壁采煤法。分層厚度根據(jù)選用的支架類型確定,一般為1.63.5m,煤層厚度小于4.5m時,應(yīng)盡可能一次采全高。對于特厚煤層(如大于2030m), 難于使用分層垮落法開采或特殊條件限制不能使用垮落法開采時,可以采用全部充填法。厚度大于6m,煤質(zhì)較軟,頂板中等穩(wěn)定以下,可采用綜合機(jī)械化放頂煤采煤。4、 急斜煤層,厚度為1.56m,傾角大于55
40、176;,賦存穩(wěn)定時,應(yīng)優(yōu)先考慮采用偽斜柔性掩護(hù)支架采 煤法,當(dāng)不適宜采用偽斜柔性掩護(hù)支架采煤法時,厚度在2.0m以上煤層,可采用水平分層或其它采煤法。5、頂板穩(wěn)定,煤層條件適宜,電力、水力及其它條件能保證時,也可考慮采用水力采煤法。第三節(jié)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)布置采區(qū)巷道是為了把回采工作面、礦井主要開拓巷道聯(lián)系起來,構(gòu)成運輸、通風(fēng)、動力供應(yīng)、材料 供應(yīng)等系統(tǒng),保證工作面連續(xù)不斷的生產(chǎn)。為了布置采區(qū)巷道, 需要確定采區(qū)走向長度、 區(qū)段斜長和數(shù)目,以及采區(qū)各種煤柱尺寸,然后確定采區(qū)上(下)山、區(qū)段平巷、區(qū)段集中巷的位置、條數(shù)以及它們之間的聯(lián)絡(luò)巷道的形式。下面就緩斜或傾斜、 薄及中厚煤層走向長壁采煤法
41、的采區(qū)巷道布置,闡明設(shè)計的步驟和法。1、采區(qū)走向長度的確定此問題第三章已作論述,一般情況下本節(jié)僅對采區(qū)的位置、邊界、圍、地質(zhì)特征、煤層埋藏條件、儲 量、采區(qū)生產(chǎn)能力等進(jìn)行敘述。2、確定區(qū)段斜長及區(qū)段數(shù)目采用走向長壁采煤法的采區(qū),應(yīng)先對區(qū)段平巷布置式進(jìn)行論證,條件允時,應(yīng)優(yōu)先考慮采用無煤柱護(hù) 巷。有煤柱護(hù)巷時,區(qū)段斜長等于回采工作面長度加區(qū)段平巷和護(hù)巷煤柱的寬度。根據(jù)設(shè)計規(guī)有關(guān)規(guī) 定,回采工作面長度可參考表 5-1。表5-1工作面長度參考表回采工藝類型工作面長度(m)綜合機(jī)械化采煤不宜小于160普通機(jī)械化采煤薄煤層不小于120,中厚煤層不小于 140炮采工藝100120區(qū)段護(hù)巷煤柱寬度可參考表5
42、-2。表5-2采區(qū)煤層巷道護(hù)巷煤柱尺寸巷道類別薄及中厚煤層 巷道一側(cè)(m)厚煤層巷道一側(cè)(m)備注水平大巷20 3025 50主要回風(fēng)巷20左右20 30采區(qū)上(下)山20左右30 40區(qū)段平巷82015 20采區(qū)邊界510510較大斷層105010 50視斷層落差情況而定區(qū)段斜長確定后,根據(jù)第三章設(shè)計已確定的采區(qū)斜長,減去采區(qū)圍應(yīng)留設(shè)的其它傾斜向的煤柱后,除 以區(qū)段斜長,即得到區(qū)段數(shù)目。如為整數(shù),可按此整數(shù)劃分區(qū)段,如得到的區(qū)段數(shù)不是整數(shù),則應(yīng)在合理 的工作面長度圍對工作面長度加以調(diào)整,或調(diào)整相關(guān)的其它面的參數(shù),使其區(qū)段數(shù)為一整數(shù)。多煤層的聯(lián) 合布置采區(qū),區(qū)段劃分以主要煤層為準(zhǔn),兼顧其它煤層
43、。當(dāng)采區(qū)圍煤層傾斜向有較大變化或遇到落差較大 的斷層時,區(qū)段劃分,應(yīng)考慮以這種自然變化為界,以利于工作面生產(chǎn)。3、煤柱尺寸為了保護(hù)采區(qū)各種煤層巷道處于良好狀態(tài),目前比較常用的是留設(shè)一定尺寸的煤柱。煤柱尺寸主要根 據(jù)實際經(jīng)驗來確定。對于緩斜煤層,可參考表5-2的尺寸留設(shè)。4、采區(qū)上山的布置采區(qū)上山道的數(shù)目可根據(jù)采區(qū)生產(chǎn)能力和開采技術(shù)條件確定,一般情況下二條,當(dāng)采區(qū)生產(chǎn)能力較大,瓦斯涌出量亦較大情況下,也可布置三條或四條。對開采緩斜及傾斜煤層,在下列情況下,可考慮將采區(qū)上山布置在煤層中:1)、薄及中厚煤層,采區(qū)服務(wù)年限短時;2)、開采只有兩個分層的單一厚煤層的采區(qū),開采深度小,頂?shù)装鍘r比較穩(wěn)定,煤
44、質(zhì)在中硬以上,上 山不難維護(hù)時;3) 、聯(lián)合布置采區(qū),下部為維護(hù)條件較好的薄及中厚煤層;4) 、為部分煤層或區(qū)段服務(wù)的,維護(hù)年限不長的專用通風(fēng)或運煤上山。對單一厚煤層和聯(lián)合布置采區(qū),一般應(yīng)將上山布置在煤層底板巖中。但在下部煤層的底板巖層距涌水量特大的巖層很近,不能布置上山,或者當(dāng)上山只為采區(qū)部分上部煤層或區(qū)段服務(wù),開采下部煤層便廢棄 不用時,可以考慮把上山布置在煤層群中的中部或上部。目前國外均有以煤巷代替巖巷的趨勢。采區(qū)上山沿煤層走向向距離一般為2025m。在垂直走向向上,一般多使兩條上山在層位上保持一定高差,把運輸上山設(shè)在軌道上山之下,一般比軌道上山低24m。但如果采區(qū)涌水量大時,可將軌道上
45、山布置在低于運輸上山的位置。上山設(shè)在同一厚煤層中,一般軌道上山沿煤層頂板,運輸上山沿煤層底板 布置。5、區(qū)段平巷的布置開采厚煤層時,各分層的區(qū)段平巷,在煤層傾角小于15° 20。時,一般用錯式布置;傾角大于20 25。時,可用水平式布置;傾角小于8。10。的近水平煤層,一般可用重迭式布置。對于開采煤層群的聯(lián)合布置采區(qū)及單一厚煤層分層開采采區(qū)應(yīng)考慮設(shè)置區(qū)段集中巷。其位置應(yīng)選在距煤層底板的垂直距離不小于 h,并在支承壓力傳遞影響角以外的地,根據(jù)經(jīng)驗,最小的 h值一般為812m , 角介于25。55。之間,區(qū)段集中巷還應(yīng)布置在比較堅硬的穩(wěn)定的底板巖層中,并應(yīng)避開地質(zhì) 破壞的影響。6、聯(lián)絡(luò)巷
46、道的布置采區(qū)聯(lián)絡(luò)巷道有區(qū)段集中巷與區(qū)段平巷之間的聯(lián)絡(luò)及采區(qū)上山與區(qū)段巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷道。區(qū)段集中巷與區(qū)段平巷間的聯(lián)系式,一般當(dāng)煤層傾角大15° 20。,區(qū)段平巷為水平布置時,常采用門聯(lián)絡(luò);煤層傾角小于 15°20。,層間距較大時,可用斜巷聯(lián)系;而近水平煤層,區(qū)段平巷為垂直布置 時,則用立眼聯(lián)系。采區(qū)上山與區(qū)段集中巷之間的聯(lián)系式主要根據(jù)運輸需要確定,一般軌道上山與區(qū)段集中巷之間采用門 聯(lián)系,而運輸上山與區(qū)段集中巷之間,廣泛采用溜煤眼的聯(lián)系式。7、盤區(qū)的巷道布置開采近水平煤層時,盤區(qū)的巷道布置較普遍地采用上、下山盤區(qū)或門盤區(qū)。其布置式可參考有關(guān)教科 書。8、同采工作面的合理錯距
47、上、下煤層,上、下分層以及上、下區(qū)段同采時,回采工作面的超前距離,應(yīng)根據(jù)煤層厚度、層間距、 傾角及圍巖性質(zhì)等條件,分析圍巖垮落情況和影響圍,確保安全、便運輸和通風(fēng)為原則來確定。在同一區(qū) 段需要同時開采上、 下兩個煤層時,應(yīng)使上一煤層的回采工作面超前于下一煤層的工作面,其超前距離為:L 最小(20 25) btg PL最小式中:一一上、下煤層回采工作面最小錯距,m ;M 上、下煤層層間距,m ;上、下煤層層間巖移動角,度;一般堅硬巖可 60 °75 °,軟巖可取45 °55 °。b上一煤層回采工作面的最大控頂距,m。應(yīng)該指出,按上式計算出來的數(shù)值, 只能作
48、參考,主要應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際經(jīng)驗來確定,一般不小于5060m。厚煤層下行垮落分層同采時,上分層回采工作面超前下分層工作面的距離,應(yīng)使下分層工作面處于上 分層工作面頂板巖垮落活動終止或基本穩(wěn)定地帶,也可根據(jù)實際經(jīng)驗確定,一般情況下,第一、二分層應(yīng) 相隔1.52.0個月時間,這樣炮采工作面大致為 6080m,普采推進(jìn)速度較快, 大致應(yīng)保持100120m。同一煤層兩個相鄰區(qū)段的回采工作面需要同采時,一般應(yīng)保持4050m以上的錯距,以減少頂板冒落和運輸工作的互相干擾。第四節(jié)采區(qū)車場及硐室一、采區(qū)車場形式選擇根據(jù)大綱要求,對采區(qū)上、中、下車場主要應(yīng)確定車場形式、線路布置和調(diào)車式,并作圖以示之(插圖), 線路
49、布置不做具體設(shè)計計算。這里僅對采區(qū)車場形式作說明。采區(qū)上部車場常用甩車場和平車場,平車場又可分順向和逆向二種型式。上部車場的選擇主要根據(jù)絞 車房的布置和維護(hù)條件,在階段回風(fēng)巷以上為采空區(qū)或松軟風(fēng)化帶時,往往采用平車場。在聯(lián)合布置采區(qū)、回風(fēng)門較長時,為便于回風(fēng)門聯(lián)系,也多用平車場。其它情況下,可考慮采用甩車場,順向和逆向平車場 的選擇,主要根據(jù)絞車房、上山和回風(fēng)巷的相互位置決定。順向平車場的變坡點同絞車房之間的距離比較 短,如果絞車房位置受限制,為了便于同總回風(fēng)巷相聯(lián)系,可用順向平車場。聯(lián)合布置采區(qū),有采區(qū)回風(fēng) 門同階段回風(fēng)巷相聯(lián)系時,可以采用逆向平車場。采區(qū)中部車場一般多為甩車場,按甩入地點不
50、同,可分為繞道式車場、平巷式和門車場三種。開采單 一薄及中厚煤層,多用繞道式車場,聯(lián)合布置采區(qū)或有巖集中巷的采區(qū),常用甩入平巷或甩入門式中部車 場。采區(qū)下部車場的基本形式,按裝車地點不同分為大巷裝車、門裝車和繞道裝車三種;按材料車場設(shè)置 地點不同,又有頂板繞道和底板繞道兩種。一般較常用大巷裝車的下部車場,當(dāng)煤層傾角較大時,可用頂 板繞道;傾角較小,用底板繞道。在選用頂板或底板繞道時,應(yīng)注意軌道上山的起坡角,一般以不超過25 ° 為宜。聯(lián)合布置采區(qū)具有長度較大的采區(qū)門時,宜采用門裝車的下部車場,但應(yīng)注意裝車點前后要有足夠 的儲車線長度。對于采區(qū)生產(chǎn)能力很大的礦井,如采用大巷裝車,但影響
51、大巷運輸能力,又不具備門裝車 條件,可采用繞道裝車式下部車場。二、采區(qū)硐室采區(qū)硐室包括采區(qū)煤倉、采區(qū)絞車房和采區(qū)變電所。按大綱要求,不作具體設(shè)計。對采區(qū)煤倉應(yīng)確定 煤倉容量、煤倉形式和主要參數(shù),以及支護(hù)式。對絞車房要求說明位置、主要尺寸和支護(hù)式。對變電所僅 說明位置、支護(hù)式。采區(qū)煤倉容量的確定,目前沒有統(tǒng)一的計算法,一般在60100t之間。采區(qū)生產(chǎn)能力很大時,有的達(dá)300500t左右。煤倉的形式一般采用垂直式圓形斷面。當(dāng)由于巷道的原因,煤倉上、下口不在一個垂 直面時,也可采用傾斜式(傾角在60。以上),圓形或拱形斷面。從目前實際使用的煤倉來看,圓形垂直煤 倉的直徑一般為 24m,其相應(yīng)的高度大
52、多在 20m左右確定時可參照實習(xí)礦井的實際經(jīng)驗。煤倉設(shè)在堅 硬巖層中時,倉身可不支護(hù)。一般應(yīng)砌碹,壁厚300400m,有條件時可用錨噴支護(hù)。采區(qū)絞車房應(yīng)布置在圍巖穩(wěn)定、無淋水、地壓小、易維護(hù)的地點,應(yīng)避開較大的地質(zhì)構(gòu)造、含水層,并不受開采影響。絞車房與相鄰巷道要有足夠的保護(hù)煤柱或巖柱(一般不小于10m)。絞車房的主要尺寸可參閱煤礦礦井設(shè)計來確定。支護(hù)式一般應(yīng)用不可燃材料支護(hù),繩道和風(fēng)道5m以,也應(yīng)采用不可燃材料支護(hù)。變電所應(yīng)設(shè)在圍巖穩(wěn)定、地壓小、通風(fēng)良好、無淋水的地點,同時應(yīng)設(shè)在采區(qū)用電負(fù)荷的中心,并靠 近有軌道運輸?shù)南锏?。圍較小的采區(qū),可設(shè)在兩條上山的中間,大采區(qū)可設(shè)兩個變電所,生產(chǎn)能力大的
53、聯(lián) 合布置采區(qū),也有在每個區(qū)段都設(shè)置變電所。支護(hù)式一般應(yīng)采用不可燃材料支護(hù),主要尺寸可參考實習(xí)礦 井和“煤礦礦井設(shè)計”等資料確定之。第五節(jié)采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)確定采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)和確定巷道布置同時進(jìn)行,包括采區(qū)煤、矸、材料和設(shè)備的運輸路線。確定運輸 式和選用運輸設(shè)備。進(jìn)、回風(fēng)路線和通風(fēng)設(shè)施的確定。供電、供水、注漿等系統(tǒng)的確定。運輸設(shè)備根據(jù)煤層賦存條件、采區(qū)生產(chǎn)能力和設(shè)備額定能力確定,不作選型計算。第六節(jié)開采順序一、區(qū)段間、分層間、煤層間的開采順序根據(jù)所設(shè)計的采區(qū)巷道布置,確定區(qū)段間、分層間、煤層間的開采順序。二、確定采區(qū)巷道掘進(jìn)法、設(shè)備數(shù)量及掘進(jìn)工作面數(shù)目根據(jù)采區(qū)生產(chǎn)能力、采區(qū)巷道布置、煤層賦存及實習(xí)礦井的生產(chǎn)經(jīng)驗,選擇確定巷道掘進(jìn)法,即綜掘 或炮掘,以及與掘進(jìn)法相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備和數(shù)量。當(dāng)某一回采工作面將要采完時,須把一個接替回采工作面準(zhǔn)備好,以確?;夭晒ぷ髅娴恼Ia(chǎn)。故需配置足夠的巷道掘進(jìn)隊,并安排好掘進(jìn)工作面的接替。采掘工作面的比例關(guān)系(頭、面比)計算法如下:N tj /tkti t2式中:N 掘進(jìn)工作面、回采工作面頭面比;tl
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