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文檔簡介

目錄目錄-1-摘要-1-緒論-1-設計的基本情況-1-1.1礦區(qū)概述及地質特征-1-1.1.1礦區(qū)概述-1-1.1.2地質特征及礦井儲量-1-1.2井田開拓與開采-2-1.2.1井田設計概況-2-1.2.2井田開拓-2-1.3礦井主要生產系統-4-1.3.1井筒布置及裝備-4-1.3.2井筒提升-4-1.3.3礦井通風-5-1.3.4礦井供排水-5-1.3.5空氣壓縮設備-5-1.3.6礦區(qū)供電-5-2施工準備工作-6-2.1開工前的準備工作-6-2.1.1土地征購與場地平整-6-2.1.2供水-6-供電-6-2.1.4道路-6-2.1.5通訊-6-2.1.6下水道-6-2.1.7兩堂一舍-6-井筒開工工程-6-2.2臨時工業(yè)廣場的布置-8-2.2.1布置依據和原則-8-2.2.2永久建筑物、構筑物、設備的利用-8-2.2.3臨時建筑及設施的布置-9-2.2.4排矸-9-2.2.5臨時管線和場內運輸-9-2.2.6材料設備的堆放-9-2.3施工準備期的確定-10-2.3.1施工準備階段的施工順序-10-2.3.2縮短施工準備期的措施:-10-2.3.3施工準備期的確定-10-3立井井筒施工組織設計-10-3.1井筒概況-10-3.1.1中央回風井井筒主要技術特征表:-10-3.1.2井筒穿過的巖(土)層地質及水文特征-11-3.2表土施工-13-表土特征-13-臨時鎖口施工-14-表土施工方案選擇-14-3.2.4主要施工工藝與施工設備-14-3.3基巖掘砌-15-作業(yè)方式-15-鉆眼爆破工作-15-3.3.3裝巖工作-21-3.4提升工作-29-3.4.1天輪的選擇-29-3.4.2提升機的選擇-30-3.4.3提升能力的計算-32-3.5它輔助工作及井內鑿井設備、地面提絞布置-32-3.5.1立井排水工作-32-3.5.2壓氣供應-34-3.5.3立井掘進通風-37-3.5.4立井施工的照明、信號和安全梯-39-3.5.5立井鑿井設備布置-39-3.5.6地面提升機及鑿井絞車-42-3.6施工安全技術措施-45-4井底車場、硐室和主要運輸大巷施工組織設計-47-4.1井巷過渡期的施工組織-47-貫通方式:-47-4.1.2井筒裝備的改裝-48-機電設備的改裝-48-4.2硐室、巷道和交叉點的施工-48-4.2.1馬頭門的施工-48-4.2.2箕斗裝載硐室施工-50-4.2.3煤倉的施工情況-51-4.2.4中央水泵房及水倉的施工-52-4.2.5交叉點的施工-52-4.3井底車場施工組織-53-4.3.1施工順序安排原則:-53-4.3.2提升能力的驗算-53-4.3.3施工順序的具體安排-54-5.立井井筒施工總組織工作-55-5.1工程排隊的原則和依據-55-工程排隊原則-55-工程排隊前的準備工作-55-5.2主要工程的施工順序-56-5.2.1安排施工順序的原則-56-5.2.1井筒開工順序-56-5.3建井總工期-57-5.3.1工程量-57-5.3.2施工進度指標:-57-5.3.3排隊方法及工程內容-58-排隊結果-58-5.3.5加快礦井建設速度的主要措施:-58-5.3.6建井總工期-58-5.4主要技術經濟指標-58-參考文獻-64-致謝-66-摘要本篇組織設計針對顧北礦中央回風井編寫而成……。關鍵詞:**;**;**;**;**AbstractThisorganizationdesignagainstAdvisertotheNorthCentralventilationshaft,……Keyword:**;**;**;**;**緒論煤炭是重要的能源和工業(yè)原料。隨著國民經濟的發(fā)展,煤炭需求量日益增大……設計的基本情況1.1礦區(qū)概述及地質特征礦區(qū)概述……地質特征及礦井儲量……1.2井田開拓與開采井田設計概況.1井田范圍顧橋井田北起F81斷層,南止F211斷層,西自1煤層隱伏露頭,東至三十一勘探線和13-1煤層-1000m底板等高線地面垂直投影線。全井田南北走向長平均約13km,東西傾斜寬平均11km左右,面積約.2礦井設計生產能力本井田在潘謝礦區(qū)總體設計中,曾考慮采用顧橋、桂集兩對井分別開發(fā),設計生產能力各為4.0Mt/a,總規(guī)模8.0Mt/a。1985年原煤炭工業(yè)部在上報國家計委的(85)煤基字第710號文中,提出將原規(guī)劃的顧橋、桂集兩個井田合并建一對礦井,礦井設計生產能力為10.0Mt/a,并采取一次設計,分兩期建設,一期能力5.0Mt/a。1986年,國家計委在計—[1986]392號文中,同意本井田采用一對井集中開發(fā),并批復要本著少投入、多產出、早產出的原則,結合“七五”計劃編制情況,顧橋礦井規(guī)模定為5.0Mt/a。.3服務年限礦井按5.0Mt/a生產能力計算,并考慮1.4儲量備用系數,礦井計算服務年限為185.2a,其中一水平服務年限為10.4礦井工作制度礦井年工作日300天,每日3班作業(yè),其中2班生產,1班準備。井田開拓.1開拓方式礦井采用立井、分區(qū)開拓、分區(qū)通風、集中出煤的開拓方式。主要巷道采用主要石門及分層(組)大巷布置形式。.2水平劃分全井田劃分2個生產水平開采。其中,一水平標高為-780m,二水平標高-950m。水平劃分

二水平暫考慮采取分區(qū)延深方式。中央區(qū)推薦副井直接延深、主井采取暗斜井延深方式;南、北區(qū)采取暗斜井延深方式。.3采煤方法及采區(qū)布置礦井采用走向長壁與傾斜長壁相結合的布置方式。初期投產北一(13-1)和北一(11-2)2個采區(qū),均采用走向長壁綜合機械化開采,一次采全高,頂板全部冒落采煤法

.4井筒概況礦井投產時在中央區(qū)工業(yè)場地內設主井、副井和中央回風井3個井筒;并預留1個主井位置。主井井筒凈直徑7.5m,裝備2套32t雙箕斗,用于提煤并進部分風。副井井筒凈直徑8.4m,裝備1套1.5t雙層四車雙罐籠和1套1.5t雙層四車寬罐籠帶平衡錘。主要用于中央區(qū)輔助提升和進風;副井內裝備梯子間用作礦井安全出口。中央回風井凈直徑7.5m,為中央區(qū)回風井;井筒內裝備密閉梯子間用作礦井另1個安全出口。中央回風井井筒凈直徑為7.5m,井底水平-780m,井筒內布置2套32t雙箕斗,用于提煤兼進部分風。井筒裝備采用方鋼管罐道和罐道梁,采用樹脂錨桿牛腿托架固定于井壁上,擔負礦井煤炭提升兼進部分風。中央區(qū)工業(yè)場地內設有全礦井的煤炭提運、煤炭加工、儲存、外運裝車系統以及生產行政福利設施。其井口位置的確定直接影響著礦井初期投資以及礦井能否順利投產及盡快達產,并對其它分區(qū)的井口位置產生影響。因此,本設計著重對中央區(qū)的井口及工業(yè)場地位置進行多方案比選。根據本井田幾何特征及地質構造特點,本井田以F92斷層為界劃分為南、北兩翼。從構造分布看,北翼F87斷層以北構造中等、斷層較多、煤層走向變化大、開采條件較差;F87~F92斷層之間,地質構造簡單,煤層賦存穩(wěn)定,煤層傾角較?。?°左右),開采范圍大,可采儲量多,為北翼優(yōu)先開采塊段。但由于該塊段8~1煤層淺部被顧橋鎮(zhèn)所壓,而且8煤層受地層沖刷局部不可采,因此,初期應優(yōu)先開采13-1、11-2煤層;井田南翼的F92~F105斷層之間,由于地質構造中等偏復雜,且大部分被西區(qū)工業(yè)場地及崗河大橋煤柱所壓,初期開采價值不大;F105斷層以南地質構造中等,尤其是F105~F110~F114之間,塊段完整、斷層少,為南翼優(yōu)先考慮開采塊段。從儲量分布分析,北翼主采有可采儲量約2.7億噸分別占全礦井一水平儲量的30%及35%。從煤層賦存條件分析,由于煤層傾角小,一水平13-1、11-2煤層主要分布于井田中深部,適合做中深部井位的首采煤層;8、6-2煤層主要分布于井田南翼淺部,適合做淺部井位的首采煤層。綜上所述,本井田主采塊段為北翼F92~F87及南翼F105~F110~F114之間兩大塊段。中深部井位宜將13-1、11-2煤層作為首采層。淺部井位宜將南翼8和6-2煤層作為首采層。結合以上井田特點,本設計在選擇礦井井口及工業(yè)場地位置時主要考慮以下原則:(1)工業(yè)場地應盡量靠近地質構造簡單、塊段完整且儲量豐富的塊段,以利于首采區(qū)位置選擇和首采工作面布置,并盡量減少初期工程量,減少投資,縮短建井工期;(2)有利于一水平開采,兼顧二水平;(3)有利于井底車場布置且井底車場巖性好;(4)井筒穿過的表土層較?。?5)工業(yè)場地盡量不壓或少壓好煤;(6)井位的確定兼顧分區(qū)劃分的合理性;(7)井筒應盡量避開地質構造復雜地帶,以保證井筒施工的可靠性。(8)工業(yè)場地盡量布置在開闊地帶,并盡量靠近已有的公路及鐵路,盡量減少鐵路、公路、供電線路的長度,以降低工程造價。根據上述原則:井口位置設于十線12孔北約120m該方案井筒處表土層厚度約為259.0~322.0m,井底水平標高-780m,井底車場位于13-1煤層底板下40m左右砂巖層中。地面無村莊,原始地面標高+23本方案移交時在工業(yè)場地內設主井、副井、中央回風井共3個井筒,并預留1個主井位置。初期移交北一(13-1)、北一(11-2)下2個采區(qū)2個綜采工作面。該方案生產后期,在西區(qū)、北區(qū)、南區(qū)風井場地內分別設進、回風井各1個。另在中央區(qū)深部增設1個進風井。全礦井共設11個井筒。該方案移交時井巷工程量為39311.9m,萬噸掘進率為78.6m井下供電采用10kV電壓等級。1.3礦井主要生產系統井筒布置及裝備本礦井中央區(qū)工業(yè)場地內設主井、副井和中央回風井3個井筒。(本設計重點設計中央回風井井筒)。中央回風井井筒凈直徑7.5m,為中央區(qū)專用回風井。井筒內裝備玻璃鋼封閉梯子間,為礦井另1安全出口。井筒內還敷設瓦斯抽放管、降溫管各2趟,防火灌漿管、注氮管各1趟。梯子間梁和降溫管卡管梁采用樹脂錨桿牛腿托架固定于井壁上。井筒提升.1提升機的選型…….2井架選型…….3吊桶的選型…….4鋼絲繩的選型…….5天輪的選型……礦井通風……礦井供排水……空氣壓縮設備……礦區(qū)供電……2施工準備工作2.1開工前的準備工作土地征購與場地平整……供水……供電……道路……通訊……下水道……兩堂一舍……井筒開工工程.1臨時鎖口根據主井礦井的地址條件、水文條件、挖掘深度和為了縮短施工工期簡化施工環(huán)節(jié)等原因。設計將不再使用臨時鎖口,而改用永久鎖口。鎖口直徑7.5m,壁厚1.0~1.5m,深度10.0m,鎖口口高出水平面0.6m。用永久鎖口的施工應在井架的基礎做好之后才能施工,由于永久鎖口的施工深度比較深,故永久鎖口的施工要分兩步,應依靜水位線為分界線。第一步:因為在立井開挖之前就已經進行了表土層凍結,故可以人工開挖,井圈背板普通施工法。第二步:排水,還用井圈背板普通施工法施工,使永久鎖口一次施工完成,具有完好的整體性。.2井架根據主井礦井的地址條件、水文條件、挖掘深度(810.6m)和為了縮短施工工期、降低施工成本等原因。設計也將不再使用臨時井架,而改用永久井架,鋼井架。結構為四斜柱式多平臺井架。井架全高73.3m,井架斜腿為焊接箱形斷面,斜腿基礎為獨立錐體鋼筋砼基礎。套架自成體系。井架尺寸如表2-1表2-1井架尺寸表井架型號天輪平尺/m底部跨距/m天輪平臺高度/m翻矸臺高/m質量/tV7.5×7.516×1626.3641071.097.3三盤兩臺A封口盤封口盤設計為監(jiān)控室電腦和現場電動共同獨立控制。現場電動控制是為了應急和電腦失控之時備用。在井口四周安裝高1.2m的鐵柵欄,其中出車方向設置縱向移動式大門,同時設有手動吊泵、風筒啟閉門,各啟閉門和鋼絲繩須用絞皮封嚴密。B固定盤固定盤主要用來保護井下安全施工,同時還用來作測量和接長管路的工作平臺。固定盤設置在封口盤下面6m處,其構造與封口盤相似。不同點就是吊桶通過的孔口不設蓋門,而設喇叭口。C吊盤吊盤用鋼絲繩全繩懸吊,為井筒的主要工作平臺。吊盤選用上下雙層,吊盤層間距6.0m,上下層均可做工作盤,且上盤還兼做保護盤,下盤配有FJD9A傘形鑿巖機井架。D天輪平臺天輪平臺位于鑿井井架頂部,為矩形平臺結構,用于安置天輪梁。天輪由天輪梁支撐,并直接承受全部提升物料和懸吊掘砌設備的荷載。天輪平臺的高度26.364m。E翻矸平臺翻矸平臺與天輪平臺相似,其高度10m.井口翻矸臺設有主、副鉤式翻矸溜槽,采用座鉤式自動翻矸,配有QD352型JM517T自卸式汽車排矸。矸石處理方式采用窄軌運輸至鐵路北側翻車機房,由一對3.4m三面翻矸車裝載,采用絞車牽引上山堆放。.4鑿井絞車、提升機、混凝土攪拌站、通風機房的布置主井西側布置有中央回風井扇風機房、泥漿攪拌站、瓦斯抽放站和注氮車間;矸石翻矸機房及臨時矸石山布置在鐵路站場北側。場區(qū)大門有3處,南大門為人員通行出入口,西側2處大門為材料、貨運及地銷煤出入口。2.2臨時工業(yè)廣場的布置布置依據和原則.1布置依據:(1)根據礦井設計提供的工業(yè)廣場總平面布置圖,參考場內永久道路設施、地下管線、架空線路、建(構)筑物等。(2)工業(yè)場地永久建筑、構筑物施工年度計劃以及施工方案。(3)工業(yè)場地地形圖和有關工程地質、場地平整資料。(4)各器材的供應、運輸、存放以及庫房等設置情況。(5)礦井施工前期工程(水、電、通訊、交通、排水)安排和落實資料。.2原則(1)平面布置必須滿足井下開拓布置與地面生產工藝、場內外運輸條件要求,節(jié)約用地,減少壓煤。(2)建(構)筑物的布置應結合地形、地物及開采條件,盡量壓縮場地北側用地。不同功能的建(構)筑物應因地制宜分區(qū)布置。(3)平面布置應集中、簡化,緊湊合理,整齊美觀,人流、貨流通暢簡潔,并留有發(fā)展余地。(4)供電、供水、供熱的建(構)筑物應盡量靠近負荷中心布置。(5)工業(yè)場地布置應滿足國家環(huán)境保護、防火、防震、工業(yè)安全有關技術規(guī)定及規(guī)范要求,使建(構)筑物有良好的采光、通風和衛(wèi)生條件。永久建筑物、構筑物、設備的利用按照礦井建設周期和永久建筑設施的利用原則,根據永久建筑、設施施工進度安排??晒├玫挠谰媒ㄖ?、設施有:行政辦公樓、人物交待室、燈房、浴室、食堂等聯合建筑;汽車房、設備房、材料供應站、油脂房、叉車房、礦車修理間、木工房、水塔、門衛(wèi)、大門圍墻等以及墻內管網設施。臨時建筑及設施的布置該項布置總體以布置在工業(yè)場地的礦建臨時輔助設施為主,并有必要的生活福利建筑,主要有:鑿井提升機房、鑿井穩(wěn)車棚、臨時壓風機房、混凝土攪拌站及水泥庫、凍結站、火藥庫、土建工區(qū)的生活福利及倉庫建筑。位于場區(qū)東部,平面布置有修理車間、材料庫及材料棚、坑木加工房;鍋爐房靠近產品倉東側布置,采用膠帶輸送機送煤;110kV變電所布置在場地東南端,進、出線比較方便。另外靠近副井西側還布置有副井絞車房、機車庫及充電室,壓風機房布置在副井的東北側。排矸按礦井矸石量按礦井年產量的8%計取,這樣年矸石量約為400kt。矸石處理方式采用窄軌運輸至鐵路北側翻車機房,由一對3.4m三面翻矸車裝載,采用絞車牽引上山堆放。排矸系統由翻車機房、3.選煤廠洗出矸石經膠帶機運至矸石緩沖倉,初期經礦車運至礦井矸石排矸系統堆入臨時矸石山??傊彭穲鲆?guī)劃須遵循以下原則:(1)盡量不占或少占農田,同時考慮矸石的綜合利用。(2)建井期間應盡量利用永久排矸設備。(3)考慮排矸時同時考慮工程煤的堆放、儲存和外運。(4)其位置不得影響永久建筑物的施工和地面排水。(5)能自然的矸石不得排至煤層露頭和表土以10m內有煤層的地面上,也不能排至采空有肯能塌陷的位置。臨時管線和場內運輸……材料設備的堆放……2.3施工準備期的確定施工準備階段的施工順序根據礦井建設基本程序,在礦井施工準備期間,應完成建設用地的征購、四通一平、招投標選擇施工隊伍、井筒基巖段地面預注漿、井筒凍結以及主井永久鋼井架、副井鑿井永久(兩用)鋼井架的加工制作安裝;落實施工所需三材、設備。為了盡量減少臨時工程,在準備期間還應建設供施工利用的部分永久、臨時設施等。縮短施工準備期的措施:(1)就平行交叉作業(yè)來講,永久土建工程應盡早開工,以減少大型的臨時工程,加快永久及臨時工程施工,綜合平衡器材,設備供應及安排落實勞動力,調整工程安排。(2)就充分利用永久工程及設備來講。如可以提高施工一批永久建筑物,施工重點就可以放在井口開工準備上。(3)就使用活動房屋方面來講,對于大型臨時工程特別是使用時間短的,影響永久設施施工的大型歷史工程和設備,應盡可能采用活動房屋和移動裝配式設備施工。施工準備期的確定《煤炭礦井、選煤廠工程項目建設工期定額》(試行)中指出:施工準備期是指在完成了建設用地的征購工作,施工人員進場開始“四通一平”等施工準備工作之日起,至項目正式開工(礦井以關鍵路線上的任一井筒破土動工)位置所需的工期。施工準備工作主要包括:組織準備、技術準備、器材及勞動準備、資金準備和對外協作等項工作。3立井井筒施工組織設計3.1井筒概況中央回風井井筒主要技術特征表:表3-1顧北中央回風井井筒特征表序號名稱單位主井1井口座標緯距(X)m3632270.000經距9Y)m39459950.0002井口絕對標高m+25.63方位角度2644進底水平絕對標高m-7805井筒深度井底水平以上m805.6井底水窩m5.0井筒總深m810.66井筒凈直徑m7.57井筒凈斷面m244.28井位處松散層厚度m322.009基巖風化帶厚度m34.8010建議凍結深度m36811井壁厚度凍結段mm1000~1750基巖段mm50012井筒掘進總體積m355360.513支護材料凍結段鋼筋混凝土鋼筋混凝土基巖段混凝土混凝土14井筒裝備形式玻璃鋼封閉梯子間井筒穿過的巖(土)層地質及水文特征本井田位于淮南復向斜中部,屬陳橋背斜東翼與潘集背斜西部銜接帶。煤系地層總體形態(tài)為一走向近南北、傾向東、傾角多為5°~15°的反“S”型單斜構造。其中發(fā)育有一系列寬緩褶曲和斷層。根據褶曲和斷層發(fā)育特點,可將本井田劃分為北部寬緩褶曲擠壓區(qū)、中部簡單單斜區(qū)、中南部“X”型共軛剪切區(qū)和南部單斜構造區(qū)四部分。經綜合精查地質勘探和高分辨率數字地震補充勘探,全井田共查出小陳莊背斜、胡橋子向斜、后老莊背斜和桂集向斜等次一級褶曲4個。發(fā)現斷層167條,其中正斷層137條,逆斷層30條,大致可分為近東西向、北西向和北東向三個斷層組。按落差大小來分,大于等于100m的13條,小于100m而大于等于50m的11條,小于50m而大于等于20m的45條,小于20m而大于等于10m的63條,小于10m的35條。此外,尚有21個孤立斷點未能組合成斷層。本井田的煤系地層為石炭、二疊系,其中二疊系的山西組與上、下石盒子組為主要含煤層段。井田內二疊系含煤層段總厚734m,含煤33層,煤層總厚度為30.08m,含煤系數為4.10%,自下而上依次分為7個含煤段。在中、下部厚約490m的一~五含煤段中,集中分布9層可采煤層,平均總厚24.11m。其中13-1、11-2、8、6-2和1煤層為主要可采煤層,平均總厚21.14m;17-2、13-1下、7-2和4-1為局部可采煤層,平均總厚2.97m。水文地質情況:本井田水文地質條件屬巨厚覆蓋層下多煤層、多含水層、充水因素復雜的礦床,其富水性屬簡單~中等,與地表水體無水力聯系。根據井筒檢查孔資料,主井井位處新生界松散層厚276.60m,基巖風化帶厚38.75m,基巖第一含水層垂深295.65~299.55m,厚3.90m,位于風化帶內,預計涌水量423.18m3/h;第二含水層垂深324.50~346.00m,厚21.50m.1主要充水因素本井田基巖被厚度介于224.10~576.00m之間的西北厚、東南薄的新生界松散層所覆蓋。按松散沉積物組合特征及其含、隔水性能不同,自上而下大致可分為4個含水組、4個隔水組和1個碎石層。其中第三隔水組除在局部古地形隆起處變薄或缺失外,絕大部分分布穩(wěn)定,厚度一般為30~55m,系其上、下含水層間的良好隔水層。第四含水組在七線以北與基巖直接接觸,厚度多為30~80m二疊系砂巖以中、細粒為主,局部裂隙發(fā)育,一般為鈣質充填,富水性弱,以儲存量為主,且因間夾泥巖和煤層,含水組之間在自然狀態(tài)下無密切的水力聯系。但是,若被斷層切割或受采動影響而致地下水水力均衡遭到破壞時,上、下含水層之間有可能互相溝通,從而導致局部砂巖裂隙水突潰現象的發(fā)生。石炭系太灰?guī)r溶裂隙含水組主要由自上而下編號的13層灰?guī)r與其間的泥巖、粉砂巖和薄煤層組成。其中第1、3、4、5和12層灰?guī)r分布穩(wěn)定,并以第3、4和12層灰?guī)r厚度較大。該含水組上距1煤層較近,一般為16~20m,且灰?guī)r水壓較高,如果直接開采1煤層,必將因太灰的水壓超過1煤層底板隔水層抗壓強度而引發(fā)突水事故。潘謝礦區(qū)資料表明:奧陶系灰?guī)r中下部巖溶裂隙比較發(fā)育,雖分布不均,但富水性弱~中等,系太灰的主要補給水源。本井田斷層帶多為泥巖和粉、細砂巖碎塊充填,并呈膠結狀,正常情況下可起到相對隔水作用。但是,若不同層位的含水層受斷層切割而對口,且斷層帶又未被泥質和巖屑所充填,或受到采動影響,導致斷層活化,破壞了地下水的水力均衡,斷層帶則很可能成為地下水突潰的主要途徑。綜上所述,本井田新生界第四含水層孔隙水、二疊系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水對井下開采均有較大影響。但是,只要在可采煤層淺部留設適當的防水煤柱,四含水一般不致于潰入礦坑而對煤層開采構成大的威脅。這樣,二疊系砂巖裂隙水和石炭系太灰?guī)r溶裂隙水便成為本礦井開采的主要充水因素。.2礦井涌水量預計本次設計的礦井涌水量預計范圍為一水平(一水平標高-780m,11-2煤層下山采至-920m)的首采區(qū)。預計方法為《顧北井田電子版精查地質報告匯編》中采用的水文地質比擬法。經與新莊孜礦井實測涌水量比擬表明:開采4-1~17-2煤層時礦井正常涌水量為757m3/h,最大涌水量為1330m3/h。另外,開采1煤層時,經實施疏水降壓等措施后,太灰的涌水量為805m3/h。考慮到井下灑水、井筒淋水和防火灌漿用水等因素的影響,礦井開采4-1~17-23.2表土施工表土特征井田基巖被厚度介于224.10~576.00m之間的西北厚、東南薄的新生界松散層所覆蓋。按松散沉積物組合特征及其含、隔水性能不同,自上而下大致可分為4個含水組、4個隔水組和1個碎石層。其中第三隔水組除在局部古地形隆起處變薄或缺失外,絕大部分分布穩(wěn)定,厚度一般為30~55m,系其上、下含水層間的良好隔水層。第四含水組在七線以北與基巖直接接觸,厚度多為30~80m根據井筒檢查孔資料,中央回風井井位處新生界松散層厚322.00m,基巖風化帶厚34.8m,基巖第一含水層垂深295.65~299.55m,厚3.90m,位于風化帶內,預計涌水量423.18m3/h;第二含水層垂深324.50~346.00m,厚21.50m臨時鎖口施工主井精通鎖口按臨時鎖口施工,井筒鎖口施工在井架、天輪平臺、絞車、翻矸臺安裝完成,凍結單位下發(fā)試挖通知后,在試挖期間內完成。表土施工方案選擇本礦井中央區(qū)井筒均需穿過322m厚的新生界松散層和基巖風化帶,目前可供選擇的井筒施工方法只有凍結法和鉆井法。由于井筒凈直徑均較大(D7.5~8.4m),受鉆機能力限制(現有大鉆機的額定最大鉆孔直徑僅為9.0m),從技術方面考慮鉆井法施工暫不可能,只能采用凍結法鑿井;又因井筒較深,基巖段含水層較多,為了確保井筒施工安全和加快施工速度,基巖段井筒均需進行地面預注漿,即井筒施工方法為“上凍下注”由于井筒穿過的基巖風化帶下不遠處都有預計涌水量較大的含水層,建議凍結深度超過風化帶鄰近的基巖含水層,中央回風井井筒建議凍結深度為368m。又因井筒穿過的基巖風化帶均較厚,且有含水層,故地面預注漿應從基巖風化帶開始直至井底,包括全部基巖段和基巖風化帶。也就是說,全井筒施工方法為“上凍下注”,中間一段(基巖風化帶和鄰近的基巖含水層)既注又凍,且需在凍結前進行直孔地面預注漿。

若采用傳統的直孔注漿技術鉆注風化帶以下的全部基巖,單井筒約需6--7個月。而采用定向“S”孔斜孔注漿,地面注漿作業(yè)在遠離井筒處進行,可與凍結施工和井筒掘砌工作平行作業(yè),不占井筒施工及準備工作工期,但“S”孔斜孔注漿技術處于起步階段,有一定的風險。因此建議地面預注漿以直孔為主,采用直孔注漿和定向“S”孔斜孔注漿結合的方式,以縮短井筒施工和準備工期(約可減少3~4個月)。采用了地面預注漿,把基巖段的涌水量控制在小于1.8/h主要施工工藝與施工設備(1)表土提升方式:井筒施工期間采用兩套單鉤提升。提升均為3m3吊桶,提升設備為2JKZ-3.0/11.5型雙滾筒提升機。(2)排水方法及設備:由于表土段利用凍結法施工,水量很少,可采用吊桶排水,但為安全起見本設計中配備了一臺吊泵,采用對于水的防治,內層井壁采用液壓滑摸套壁和JQ防裂密實混凝土,提高井壁的封水性。

(3)通風方式及設備:在建井初期在井內布置一趟Ф800mm玻璃鋼風筒,采用井內吊掛,另外采用JBT-62-2改進型28kw局扇壓入通風。

(4)關于支護:由于開掘該風井采用的是短段掘砌混合作業(yè)方式,故不做臨時支護,直接采用混凝土永久支護形式。轉入基巖段的施工準備表土段施工準備工作主要包括以下內容:(1)充分做好施工前的準備工作,技術主管要組織人員逐項檢查及驗收準備工作,對于不具備條件的井筒不予施工。

(2)施工組織設計是指導施工和組織施工的重要技術文件,不能馬虎從事。

(3)修補井壁,進行井壁的注漿封水。

(4)基巖段施工準備及時下井,尤其是綜合機械話準備配套使用。

(5)充分進行技術交底,明確崗位責任制。

(6)充分做好物資供應工作。3.3基巖掘砌作業(yè)方式根據風井井筒直徑,基巖段深度,圍巖性質,涌水量大小以及鑿井設備,供應材料,施工隊伍素質,施工習慣等,在井筒基巖段施工過程中,采用短段掘砌混合作業(yè)方式,掘砌段高為3.3m,使用中深孔爆破。正常基巖段深為3.1m,含水層基巖段眼深為3.1-3.3m,使用FJD-6.7型傘鉆鑿巖,中心回轉式抓巖機裝巖,3.3m段高的整體平行刃角金屬摸板,地面四臺穩(wěn)車懸吊。為加快施工速度,保證工程質量,可取設計指標為90m/月。鉆眼爆破工作.1鉆眼工作根據井筒直徑較大(D=**m)炮眼較深,(進度指標深度較高的特征,決定選用傘鉆打眼。傘鉆選用FJD-6.7型(宣化采掘機械廠生產),同時配套YGZ90型鑿巖機。另外由于傘鉆不能打周邊眼,可再增設YT26型氣腿式鑿眼機以輔助打周邊眼。鑿井井架選用IVG型。表3-2鑿巖鉆架主要技術特征技術特征單位數量技術特征單位數量支撐臂個數個3最大耗風量m3/min60支撐范圍(直徑)M6.62~8.6動臂工作范圍水平擺角度120垂直深度m1.64~8.5動臂個數個6收攏后外形尺寸高m6.5外圓直徑m1.7推進流程M4總重量kg7000

表3-3鑿巖機技術規(guī)格表

名稱技術特征**機重(kg)鑿眼直徑(mm)鑿眼深度(m)汽缸直徑(mm)******************.2爆破工作:

爆破條件:井筒深度為**,井筒直徑為**m,掘進直徑為**m,掘進斷面積為**m2。另外,該風井所處井田的瓦斯?jié)舛仍诳稍试S的安全范圍內,涌水情況方面,基巖段不超過**m3/h,最小涌水量為**m3/h,所爆破的基巖的巖性中普氏系數f=**.

爆破參數的確定:

(1)炮眼深度:l=L/N*n*ξ*η

式中L─巷道計劃月進尺,m

N─每月實際用于掘進作業(yè)的天數,

n─每日完成的掘進循環(huán)數η─炮眼利用率,一般取0.85~0.9

ξ─正規(guī)循環(huán)率,一般取0.85~0.9帶入數據得:L=**(2)由于l=**m〈3.5m,其屬于地下中深孔爆破,根據其性可選藥卷直徑為35mm,根據藥卷直徑比炮眼直徑小5~8mm,選炮眼直徑為55mm,采用耳階同深直眼掏槽,崩落眼的原藥卷Ф35*400*500,改成Ф42mm藥卷,周邊眼仍采用Ф35mm藥卷。

(3)炮眼數目的估計:

?。危?*(個)

(4)炮眼布置:

①掏槽型式及其參數的確定

由于炮眼較深,巖性比較好,故采用兩階同深第一階內分段掏槽型式。具體參數如下:

第一階掏槽眼:D=**mm,E=**mmN=D/E=**=*(個)

第二階掏槽眼:D=**mm,E=**mm

N=D/E=**(個)

裝藥系數a=**,由于藥卷改裝,其長度由原來400mm變成了280mm,故每眼所用藥卷個數為*卷,總耗藥量為:

=**(kg)

第一階掏槽眼底部裝*卷,上部裝*卷,中間堵炮泥長**mm。②崩落眼布置:

根據井筒掘進直徑和巖性,炸藥性能及規(guī)格,布置兩圈崩落眼比較合理,圈徑分別為D=**mm,D=**mm.光面爆破層厚度為**mm。

m=E/W=**

符合光爆要求,(在光面爆破中m=0.8–1.0)。眼間距E=**mm,故崩落眼數目為:

N=D/E=**(個)

N=D/E=**(個)

裝藥系數a=0.56,故藥卷個數為*卷,所以炸藥耗藥量為:

=**=*(kg)

③周邊眼的布置:

周邊眼按光爆要求布置在輪廓線以內50mm的線上,故取圈徑D=8400mm。眼間距E=600mm,所以眼數為:

N=D/E=3.14*8400/600=44(個)

周邊眼按350g/m裝藥,即每眼裝藥卷個數為2個,故炸藥消耗量為

Q=44*2*0.5=44(kg)

故工作面總炮眼數目為:

N=N+N+N+N+N

=5+12+18+25+44=104(個)

一茬炮設計炸藥消耗量Q=++Q

=**(kg)

一茬炮定額炸藥消耗量Q=***=**(kg)綜合比較設計炸藥消耗量與定額炸藥消耗量相差不大,故該設計比較合理。④預期爆破效果:一循環(huán)工作面進尺:3.1×0.85=2.635m一循環(huán)的巖石實體量:56.7×2.635=149.4m炸藥單耗量:271/149.4=1.1.81kg/m3每米井筒炸藥消耗量:271/2.635=102.8kg/m一循環(huán)炮眼消耗量:3.3×17+3.1×87=325.8m每米井筒炮眼消耗量:325.8/2.635=123.6m/m雷管單耗量:(104+6)/135=0.81(發(fā)/m3)每米井筒雷管消耗量:(104+6)/2.635=41.7(發(fā)/m)⑤.編制爆破圖表根據上述計算,該井筒穿過f=8~10的巖層時其爆破圖表為爆破初始條件表3-4,爆破參數表3-5,預期爆破效果表3-6,炮眼布置圖3-1表3-4爆破原始條件名稱單位數量名稱單位數量掘進斷面積m2**工作面涌水情況m3/h**炮眼深度M**工作面瓦斯情況高炮眼數目個**水膠炸藥消耗情況kg**巖石堅固性系數**電雷管消耗量發(fā)**表3-5爆破參數表圈別炮眼名稱眼數個眼號角度°眼深mm圈徑Mm圈距Mm眼距mm裝藥量kg起爆順序1一階掏槽眼2二階掏槽眼3崩落眼4崩落眼5周邊眼合計******表3-6預期爆破效果名稱單位數量名稱單位數量炮眼利用率%每循環(huán)炮眼總長度m每循環(huán)工作面進尺M每米井筒炮眼消耗量m/m炸藥單耗量Kg/m3雷管單耗量發(fā)/m3每米井筒炸藥消耗量Kg/m每米井筒雷管消耗量發(fā)/m圖3-1炮眼布置圖⑥裝藥結構

為了縮短下藥的時間,預先在地面將掏槽眼的炸藥側面切開裝如內徑為42mm,壁厚為0.9-1.3mm的聚乙烯管中,用炮棍擠壓充滿管體。管底用熱粘合封閉。上部用木塞堵緊。周邊眼將原有藥卷裝入內徑為38mm的聚乙烯管中,采用空氣柱裝藥。⑦防止淤眼措施為了防止掃眼后巖碴隨水流入眼內堵塞炮眼,影響爆破效果,采用厚度為2mm的鋼板制成上、下外徑分別為58mm和50mm,高為500mm的漏斗狀套管,刮的下部80mm處套上厚度為10mm的膠環(huán)。傘鉆打眼后立即將套管插入炮眼內,然后經套管掃眼和裝藥。

⑧爆破網絡采用閉合反向并聯爆破網絡和380V的動力點為起爆電源,選用延時間隔為100ms的電雷管。

對與鉆眼爆破工作組織,我們必須嚴格組織管理,提高操作技能,切實執(zhí)行爆破圖表的相關規(guī)定。

1)做好鑿巖的準備工作,清理工作面底部浮矸,找準井筒中心,按圖表規(guī)定量出圈距和眼距并標定眼位。

2)實行分區(qū),分組定人、定機、定位,分片包干的勞工組織,掏槽眼和周邊眼應分配技術比較熟練的工人完成。

3)各分組的鑿巖順序,各圈可同時進行,也可自井幫向井心推攏,視工作面同時作業(yè)臺數而定,應、保證多機有條不紊,互不干擾。

4)嚴格按標記眼位開眼,始終保證釬子符合設計眼孔的方向,以免鑿巖機前后左右擺動造成眼孔彎曲或偏斜,嚴格控制鑿巖深度。

5)注意操作安全,防止吊筒撞人,斷索和風管脫扣壞人等事故,提高個改善鉆眼爆破工作和預防爆破事故的措施。裝巖工作在該風井井筒施工中,采用的0.6m的大抓巖機裝巖。選擇抓巖機可按以下程序選定。.1抓巖能力P確定

(1)按一次爆破巖石量確定P

P(1/4~1/5)Q,m/h注:Q=

式中:Q-一次爆破巖石量(松散)m3

l-炮眼深度m

η-炮眼利用率

s-井筒掘進斷面積

δ-超挖系數(光爆系數為1.0)

K-巖石松散性系數1.8~2.0

代入數據得:

Q=3.1*0.85*56.7*1.0*1.8=268.9m3

故P(53.8~67.2)m/h

(2)根據裝巖時間確定

P≥(Q-Q)/KT,m/h

式中:Q—清底矸石量,一般為10~20m3

T—掘進循環(huán)中裝巖時間,h,一般占循環(huán)時間的40%~60%,取45%

K—代入數據:

P≥(268.9—15)/0.8*45%*18=39.2m/h

在既能滿足配套又符合裝巖時間要求的情況下,可選擇P=50m/h的裝巖機。.2抓巖機類型及斗容的確定

(1)斗容的確定:

q=Pt/3600KgKm

式中:t——第一階段裝巖時抓巖機抓取一次循環(huán)時間25~35s

Kg——抓巖機工作利用率與提升方式和速度、吊筒容積和數量,操作技術等有關,一般取0.6~0.9

Km——抓斗抓滿系數,第一階段抓巖時取1.0~1.1

代入數據得:

q=50*30/3600*0.75*1.05=0.529m

由此可選用標準容積取q=1.0m>0.529m的抓斗,既可選用一臺中心回轉式抓巖機HZ-10,技術特征如下表3-7表3-7中心回轉式抓巖機HZ-10技術特征抓斗容積/m1.0抓巖能力/m/h80抓斗質量/kg(4500)片數/mm8閉合直徑/mm(2050)張開直徑/mm(2640)進氣管直徑/mm76(主進氣管)提升機構提升能力/kN70提升速度/m/s0.3~0.4卷筒容繩量/m93鋼絲繩直徑/mm18.5提升風馬達功率/Kw36.78回轉結構回轉速度/r/min2~3回轉角度/(度)360風馬達功率/kW11.03變幅機構平均速度/m/s0.4吊盤固定裝置手動千斤頂/個2液壓千斤頂/個2工作油壓/MPa8.7~12.8使用風壓/MPa0.4~0.6壓風消耗量/m3/min〈50外形尺寸長/mm1600寬/mm1950高在吊盤上方/mm2948在吊盤下方/mm6172機器重量/kg19216適用井筒直徑/m7.5m以上生產廠家或研制單位太原礦山機械廠另外,抓巖能否保證抓斗抓滿,縮短一次抓取循環(huán)時間、提高抓巖機的工作利用率,是提高抓巖機生產率的關鍵,為此可采取一下措施來提高抓巖機生產率。(1)嚴格檢修保養(yǎng)制度,保證設備完好無損(2)改進抓斗結構,選擇合理抓斗參數,縮短工作循環(huán)時間,提高裝滿系數。

(3)提高操作技術等各項動作協調,司機和助手配合默契。

(4)選擇合理的抓巖順序,盡力縮短抓巖路線。

(5)掌握好爆破參數,使巖石塊度均勻,底面比較平整。

(6)提高抓升能力,加大吊筒容積,縮少換筒提升卸矸等所耗的工時比重。

支護

由于該風井采用的是短段掘砌混合作業(yè)方式,即把掘、砌工作合在一起組成一個新的掘砌循環(huán)系統,按著新的要求重新排列工序,把砌壁工作混入裝巖工作中間進行,加快了工程的進度,因此不需要臨時支護,直接采用永久支護,支護形式為現澆鋼筋混凝土,模板采用3.5m高的整體下行刃角液壓金屬摸板,地面四臺穩(wěn)車懸吊。

另外,關于接碴方法,該風井井筒采用的是全斷面斜口接碴法,模板上口與上段井壁間留設100mm間隙,充當澆注口。

3.4提升工作3.4.1提升方式的選擇

提升方式可根據以下原則確定,即:根據實踐經驗,同樣井深的情況下,兩套單鉤比一套單鉤的提升能力要高,且在井深200—700m時,在吊筒容積與最大提升速度相同的情況下,兩套單鉤相對比較合理,另外也可以從以下吊筒的選擇計算得以充分說明。

3.4.2提升設備的選擇提升吊筒的選擇

由前述可知,該風井鑿井井架選用的是V井架。它的主要尺寸為:翻矸臺高10m,天輪平臺高26.364m,天輪平臺的尺寸為7.5*7.5m,柱腳跨距為15.3m*15.3m,合計總重量為71097kg。A吊筒容積的確定:

單鉤提升:T=54+8+Q

雙鉤提升:T=54+5+Q

式中:H——提升高度〈井筒深度、翻矸臺高度以及吊筒超過卸矸臺高度之和。

——吊筒在無穩(wěn)繩運行的距離,≤40m。Q——單鉤提升時,吊筒摘掛鉤以及卸矸時間,60~90s。

Q——雙鉤提升時,吊筒摘掛鉤以及卸矸時間,90~140s。

代入數據得:

T=54+8+80=357.8(s)

T=54+5+110=300.2(s)

B吊筒容積:

V≥KPT/3600K,m

式中:K——提升不均勻系數,1.15~1.25

P——井筒工作面抓巖機總生產率,m/h

K——吊筒裝滿系數,一般取0.9

根據求出的V值選擇標準的吊筒容積V,使V〉V。

代入數據得:

單鉤提升:V≥1.2*38*357.8/3600*0.9=5.0(m)

雙鉤提升:V≥1.2*38*300.2/3600*0.9=4.2(m)

根據單、雙鉤求出的V值可知(結合提升方案及吊筒容積確定原則),以選用兩套單鉤比較好。用3m吊筒、兼顧提升傘鉆;除提升部分矸石外還作輔助提升使用,使用比較方便,靈活。

表3-8吊筒技術規(guī)格表容積/m全高/mm吊筒外緣最大尺寸/mm重量/kg筒口直徑/mm32890165010491450選擇吊筒時一般同時選出鉤頭,滑架及緩沖器等附屬裝置。技術規(guī)格分別為:鉤頭,根據吊筒、容積,主提升選用Ⅰ型7t鉤頭,重量為145kg,同時也能滿足提升傘鉆的要求,跨距為1.85m的滑架,重量為173kg。

.2提升鋼絲的選擇A鋼絲繩直徑的選擇鋼絲繩直徑按求出的每米鋼絲繩的重量來選擇,據下列公式,每米鋼絲繩的重量P為:

P=Q/(11σ/m-H),kg/m式中:P——鋼絲繩的終端荷載,kg。

H——鋼絲繩的最大懸垂高度(井筒設計深度與天輪平臺高度之和)

σ——鋼絲繩公稱抗拉強度,MPa,

提升和懸吊用σ≥1470MPa,穩(wěn)繩用σ≥1274MPa

m——安全系數,《煤礦安全規(guī)章》。最后根據計算出的值,再從鋼絲繩規(guī)格表中選取比計算值稍大的標準鋼絲繩。然后再用下列公式驗算安全系數:m=Q/≥式中:——鋼絲繩中所有鋼絲破斷拉力總和,N——標準鋼絲繩每米重量,kg/mB提升鋼絲繩的選擇計算鋼絲繩的終極荷載應按吊桶(提矸石或混凝土)、傘架等不同情況來分別計算,取其最大值。提吊桶:提傘架:式中:--——矸石吊桶的重量,kg——鉤頭、滑架、緩沖器等附屬裝置的重量,kg——傘架重量,kg——容器內貨物的重量,kg吊桶提升矸石時:,kg式中:——標準吊桶容積,0.9——吊桶裝滿系數——松散矸石的密度,一般取1600kg/——巖石松散系數,1.8~2.0——水的密度,一般取1000kg/代入數據得=0.9×3×1600+0.9×(1-1/1.8)×3×1000=5520kg=145+173+16.45=334.45kg故提升矸石時:=1049+334.45+5520=6903.45kg提升傘架時:=7000+334.45=7334.45kg比較得出,取由傘鉆計算提升終端荷載來選擇鋼絲繩。另外,由前述井深為810.6m,天輪平臺高度為26.364m,,取7.5,帶入公式得:查鋼絲繩規(guī)格表知,可選6×19型鋼絲繩,直徑為40㎜,單鋼絲直徑為2.6㎜。=1025000N,=6.63kg/m驗算安全系數:提升人員時,按一次容納20人,每人100kg(包括負重)計算:故所選提升系統的鋼絲繩符合要求。C風筒懸吊鋼絲繩的選擇該風井立井掘進時只布置了一趟直徑為800㎜的玻璃鋼風筒,其每米重量為14.28,現采用雙繩懸吊。風筒重量:14.28×810.6=11575.37kg卡子的重量:外徑為800mm的風筒終端卡子重為24.99kg,中間卡子重為10.73kg,按3m一副(風筒節(jié)長3m,每節(jié)一副)考慮。故總重量為:24.99+10.73×810.6/3=2924kg鋼絲繩終端荷載:式中:n——懸吊鋼絲繩的根數——懸吊的設備設施及其它荷載的重量,kg代入數據得:,取5則:綜合上述計算可選6×19型股(1+6+12)繩纖維芯,鋼絲繩直徑為31mm,每個鋼絲直徑為2.0mm,=554500N,=3383N/m=3.383kg/m。安全系數的驗算:故所選的懸吊鋼絲繩滿足要求。D吊盤采用二層盤,四繩懸吊,一臺中心回轉式抓巖機HZ-10工作。表3-8吊盤鋼絲繩所受荷載吊盤自重Q1/kg吊盤放置砼重Q2/kg人員重Q3/kg抓巖機重Q4/kg水箱及水重Q5/kg臥泵重Q6/kg其它Q7/kg1600050002000192161000030002000吊盤懸吊鋼絲繩選擇:(1)最大提升高度H0=810.6+10+26.364=8(2)終端荷重Q0(4根鋼絲繩懸吊)Q0=1/4(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7)=1/4(16000+5000+2000+19216+10000+3000+2000)=14304㎏(3)鋼絲繩單位長度重量

PS=Kg/mm2式中:бB——鋼絲繩極限抗拉強度,取бB=170㎏/mm2Ma——安全系數,取Ma=6(4)根據計算選用69型鋼絲繩4根,其每米重量PSB=6.63㎏/m,鋼絲繩破斷力總和Qd=153500㎏,(5)鋼絲繩安全系數校驗

M=>6符合規(guī)定E穩(wěn)繩鋼絲繩選擇=836.864×1000/100=8368.64取,取6則:故選6×7型同向捻鋼絲繩,左右各捻一根,鋼絲繩直徑為34.4mm,每個鋼絲直徑為4.0mm,=737500N,=4.547kg/m。安全系數:故所選的鋼絲繩滿足要求。鋼絲繩技術規(guī)格如下表3-9所示:表3-9鋼絲繩技術規(guī)格表用途類型鋼絲繩直徑mm鋼絲直徑mm鋼絲總斷面積參考重量kg/m公稱抗拉強度MPa鋼絲破斷拉力之和N風井提升6×19402.6805.416.6317001025000風井風筒懸吊6×19312.0357.963.3831550554500風井穩(wěn)繩6×1734.44.0446.134.54715507375003.4提升工作3.4.1天輪的選擇天輪分為提升天輪<單槽和雙槽>、懸吊天輪。單繩懸吊選用單槽天輪,雙繩懸吊選用雙槽懸吊天輪或兩個單槽天輪。穩(wěn)繩選用穩(wěn)繩天輪。天輪直徑應按下式確定:提升天輪:,;懸吊天輪:,;式中:——天輪直徑;——鋼絲繩中最粗鋼絲直徑,mm;——鋼絲繩直徑,mm。(1)提升天輪的選擇已知=40mm,=2.6mm;代入公式得:mmmm故選擇的天輪直徑為2.5m型,重量為1814kg。(2)懸吊風筒天輪的選擇已知=31mm,=2.0mm;mmmm故選用MZS2.2-0-2×0.65/270-420型,天輪直徑為650mm,重量是550kg。(3)穩(wěn)繩天輪的選擇已知=34.5mm,=4.0mm;mmmm故可選MZS2.1-0-1×1.05型天輪兩個。天輪技術規(guī)格如下表3-10所示:表3-10天輪技術規(guī)格表類型天輪公稱直徑mm天輪外徑mm兩軸承中心矩mm兩軸承外緣矩mm軸承中心高度mm重量kg風井提升天輪250027007209822401814懸吊風筒天輪650775270~420630~780140550風井穩(wěn)繩天輪105012604606201206703.4.2提升機的選擇用于建井的提升機為纏繞式卷筒提升絞車。一般提升機的選擇是按井筒的最大深度、井筒最大提升荷載來確定的。A提升機滾筒直徑確定根據:mmmm初選=3.0m的2JKZ-3.0/15.5型雙滾筒提升機。根據所選的提升機的型號可知:=1.8m;最大靜摩擦力=170KN;最大靜張力差=140KN。B滾筒寬度的驗算式中:H——最大提升高度,m;——初選的滾筒直徑,mm;——錯繩圈,一般取2~4;——鋼絲繩直徑,mm;——鋼絲繩錨繩之間的間隙,取2~3mm;——查得的滾筒寬度代入數據得:知:=4.4mm〉=2.2mm故需要多層纏繞,其層數為:=2.01<3井深>400m時,n=3,并須符合《煤礦安全規(guī)程》有關規(guī)定,滿足要求。C強度驗算單鉤提升僅驗算最大靜張力,由于提升傘鉆時荷載最大,故按提升傘鉆驗算:由以前知:=7334.45則:=9.8×(7334.45+6.63×835.87)=131.4KN<150KN故滿足要求。鋼絲繩的最大靜張力差的驗算:=180KN故符合所選要求。D電功率的估算:單鉤提升式中:——提升機傳動效率;一級減速(i<12),取0.92;二級減速(i>12)取0.85?!嵘龣C提升最大速度,m/s代入數據得:N=9.8×(7334.45+6.63×822.1)×8.39/1000×0.85=1236.07KN綜合以上計算,可選2JKZ-3.0/15.5型提升機。其特征表如下表3-11表3-112JKZ-3.0/15.5型號提升機主要技術特征表卷筒個數卷筒直徑mm卷筒寬度mm最大靜張力KN最大靜張力KN最大提升高度m鋼絲繩速度m/s鋼絲繩最大直徑mm鋼絲繩總破斷力KN23000180017014010004.68/5.88401300提升能力的計算根據上節(jié)的設計內容可知,該風井的提升是采用兩套單鉤的提升方式;故一次提升循環(huán)時間應該采取下列公式計算得出:提升能力應采取以下公式求得:式中:——為提升機鋼絲繩最大繩速;——為單鉤提升時,吊桶摘掛鉤及卸矸時間,一般取60~90s;——標準吊桶容積;——一次提升循環(huán)時間,sK——提升不均勻系數,取1.25代入數據得:=450.3s=17.3/h3.5它輔助工作及井內鑿井設備、地面提絞布置立井排水工作該井利用S4孔,對“S”型孔注漿段進行抽水試驗,預計“S”孔注漿段井筒剩余涌水量不大于1.8m3/h<吊泵排水能力可按下列兩種途徑計算:A按井筒涌水量計算:Q=cq/m式中:C——涌水量不均勻系數,1.3~1.5;M——吊泵利用系數,0.8~0.85;Q——井筒涌水量,/h代入數據得:Q=1.4×1.8/0.8=3.375/hB按爆破后排水時間計算吊泵排水能力式中:——提升吊泵和爆破時間,0.25~0.5h;——通風與下放吊泵時間,0.5~0.7h;——排除工作面以上積水時間,一般取0.5h代入數據得:=-307.3/h負值說明在爆破停泵期間,涌水不能淹沒矸石。因此,應按方法1選擇吊泵。由于井深為810.6m,可選擇高揚程吊泵,工作面積水由壓氣泵排至水箱。水箱距工作面去40m計算,高揚程吊泵吸水高度為5~7m,取6m。按下式得:式中:——吸水高度,m;——排水高度,m——水管效率,0.87~0.95代入數據得:=856.2m吊泵功率:式中:r——水的密度1000~1100kg/,立井涌水可取1020kg/;——水泵效率,一般0.65~0.85代入數據得:=11.04KW根據計算H、Q、N可選,PJ200B×10型吊泵,其技術特征如下表3-12:表3-12PJ200B×10型吊泵技術特征表流量/h揚程m效率電機容量KW420m886.9m62%1700排水管直徑:管道中水流平均速度取1.8m/s,則:0.026m故可選用直徑為32×2.5mm的無縫鋼管。另外,我們在澆灌井壁時往往還受到井筒淋水的影響,使混凝土強度大大降低。因此,要認真處理井幫淋水、涌水問題,不使水泥漿流失,對保證井壁質量十分有利。這里介紹幾種綜合治理方法:(1)事先進行預注漿封水;分為地面預注漿和工作面預注漿。(2)對井幫淋水采用“截”的方法,即是對于上段永久井壁的滲水,可在含水層下方設截水槽,將淋水截住,用膠皮管將水引入水箱,再由吊泵排至地面。(3)導水法:在立模和澆注混凝土之前,或在有集中涌水的巖層,可預先埋置導管,將涌水集中導出。(4)鉆孔泄水等。壓氣供應.1設計依據A井下采區(qū)風動工具配備情況見下表3-13表3-13井下采區(qū)風動工具配備表風動工具混凝土

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