第八章礦井主要硐室設(shè)計解析教學(xué)課件

第八章礦井主要硐室設(shè)計第一節(jié)采區(qū)煤倉設(shè)計第二節(jié)采區(qū)絞車房設(shè)計第三節(jié)采區(qū)變電所設(shè)計第四節(jié)礦井水泵房設(shè)計2020/10/161第一節(jié)采區(qū)煤倉設(shè)計一、采區(qū)煤倉的形式及參數(shù)

1.采區(qū)煤倉的形式

（1）井巷式：按中軸與水平面的夾角：垂直式、傾斜式和混合式；按煤倉的斷面形狀：圓形、拱形、橢圓形、矩形。

底部可移動式水平煤倉靜儲式水平煤倉列車式水平煤倉巷道式水平煤倉（2）機(jī)械式底部可移動式水平煤倉優(yōu)點(diǎn)：可拆裝移設(shè),重復(fù)使用,安全可靠,經(jīng)濟(jì)。2020/10/162列車式水平煤倉1—給煤輸送機(jī);2—輸出輸送機(jī);3—牽引鋼絲繩;4—可移動的箱體2020/10/163

2.井巷式煤倉的參數(shù)●斷面尺寸：

垂直圓形煤倉：Ф2~5m

，以Ф4~5m為佳；傾斜式拱形煤倉：寬?2m;●高度：

垂直圓形煤倉：h≥3.5D，可使V?≥90%V

V?為有效容積，V為總?cè)莘e。傾斜式拱形煤倉：高?2m，一般不超過30m。2020/10/164二、采區(qū)煤倉的結(jié)構(gòu)及支護(hù)●煤倉的結(jié)構(gòu)：

1.上部收口

2.倉身3.下口漏斗及閘門基礎(chǔ)

4.溜口和閘門

2020/10/1651.煤倉上口●直徑<3m時:

煤倉上口斷面與倉體一樣；●直徑>3m時:用混凝土將收口筑成圓臺體；●防堵措施:上口安設(shè)鐵箅子；●鐵箅子材料：8~24kg/m舊鋼軌；10#~20#工字鋼●鐵箅子網(wǎng)孔尺寸：200×200mm250×250mm

300×300mm●防水措施：上口高出巷道底板。

2020/10/1662.倉身●支護(hù):（1）砌碹，壁厚為300~400mm（2）有條件時，錨噴支護(hù)；（3）堅硬穩(wěn)定巖石中：不支護(hù)。

2020/10/1673.下口漏斗及溜口閘門基礎(chǔ)●倉身下部收口:用混凝土做成圓錐體；●漏斗下口:長0.7m方形孔口；

D—煤倉直徑;Z—斗倉高度;A1—A1,A2—A2—漏斗的截面;d0—斗倉下口直徑雙曲線漏斗煤倉2020/10/1684.溜口及閘門裝置●溜口形狀:四角錐形；●溜口方向:順向、側(cè)向、垂直，一般為順向溜口●閘門動力:手動、電動、氣動●閘門形式:扇形閘門、平閘門

溜口方向（a）順向;（b）側(cè)向;（c）垂直溜口與礦車的相對位置

1—溜口;2—閘門;3—礦車2020/10/169三、采區(qū)煤倉的容量計算●決定因素：采區(qū)生產(chǎn)能力、采區(qū)下部車場裝車站和運(yùn)輸大巷的通過能力。1.采區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時間內(nèi)，保證采區(qū)連續(xù)生產(chǎn)：

式中，AG—采區(qū)高峰生產(chǎn)能力，t/h；

AN—裝車站通過能力，t/h；

TG—采區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時間，h；

KB—運(yùn)輸不均勻系數(shù),機(jī)采取1.15~1.20,炮采取1.5。2020/10/16102.按裝車站的裝車間隔時間來計算:

式中，AG—采區(qū)高峰生產(chǎn)能力，t/h；

TO—裝車間隔時間，一般可按15~30min計算；

KB—運(yùn)輸不均勻系數(shù)。一般取最大值作為采區(qū)煤倉容量，目前一般為50~500t。●井底煤倉的有效容量：式中，Qmc—井底煤倉的有效容量，t；

Amc—礦井設(shè)計的日產(chǎn)量，t；（0.15~0.25）—系數(shù)，中型礦井取大值,大型礦井取小值。2020/10/1611第二節(jié)采區(qū)絞車房設(shè)計一、絞車房的布置位置及形狀

●位置：圍巖堅固穩(wěn)定的薄及中厚煤層或頂?shù)装鍘r層中；

●安全出口：2個，鋼絲繩通道、回風(fēng)道

安全出口用途寬度人行道斷面支護(hù)鋼絲繩通道運(yùn)輸行人通風(fēng)走繩2~2.5m單邊，與軌道上山人行道一致與上山斷面一致不燃性材料回風(fēng)道回風(fēng)1.2~1.5m---較小不燃性材料1—鋼絲繩通道;2—回風(fēng)道;3—電動機(jī)壁龕2020/10/1612二、絞車房的平面布置及尺寸1.絞車房的平面布置

●布置原則：在保證安全生產(chǎn)和易于安裝檢修的條件下,盡可能布置得緊湊,以減少硐室的工程量。

●所需資料：（1）絞車型號；（2）外形尺寸；（3）絞車及電動機(jī)基礎(chǔ)圖；（4）機(jī)械電器安裝圖；（5）絞車所屬的其他設(shè)備資料。

2020/10/16132.絞車房的尺寸

●絞車房地面高度：高于鋼絲繩通道底板100~300mm,并向繩道傾斜2o~3o,以免地面積水。

●回風(fēng)道傾斜方向：向外傾斜。2020/10/1614三、絞車房的支護(hù)●一般情況：（1）直墻半圓拱碹，用C15混凝土鋪底；（2）料石強(qiáng)度?MU30，砌體允許抗壓強(qiáng)度?2.2MPa；●頂板淋水較大時：（1）料石墻混凝土拱頂；（2）拱后鋪兩層油毛氈,涂瀝青和水玻璃；（3）壁上應(yīng)安裝導(dǎo)水管,室內(nèi)設(shè)水溝。●頂壓太大時：（1）拱基線以下200~300mm處放置一層木磚；（2）與無木磚的巷道留設(shè)沉降縫。

2020/10/1615第三節(jié)采區(qū)變電所設(shè)計一、變電所的布置位置●范圍較小的采區(qū)：位于負(fù)荷的中心●范圍較大的采區(qū)：設(shè)2個或2個以上變電所●位置：圍巖穩(wěn)定、地壓小、無淋水、易于維護(hù)、通風(fēng)良好處●一般位置：輸送機(jī)上山與軌道上山之間；上（下）山巷道與運(yùn)輸大巷交岔點(diǎn)附近

2020/10/1616二、變電所的平面布置及尺寸●人行道高度：>1.2m;●變電所高度：2.5~3.5m;●變電所地面高度：高出鄰近巷道200~300mm,且應(yīng)有3‰的坡度;●出口：長度超過6m時，硐室兩端各設(shè)1個出口。

2020/10/1617采區(qū)變電所硐室圖2020/10/1618三、變電所的支護(hù)●支護(hù)材料：不燃性材料;●支護(hù)形式：一般拱形石材砌碹，有條件時錨噴支護(hù)；●硐室與通道連接處：設(shè)防火柵欄兩用門;●通風(fēng)道：2個，一個進(jìn)風(fēng)，一個回風(fēng)?！裢ǖ缹挾龋阂阅芡ㄟ^最大件設(shè)備，安裝標(biāo)準(zhǔn)防火柵欄門為

原則。

2020/10/1619第四節(jié)礦井水泵房設(shè)計●礦井水泵房：安設(shè)礦井主要排水設(shè)備的機(jī)器房,由泵房主體硐室、配水井、吸水井、配水巷、管子道及通道組成。一、中央水泵房的布置位置●位置：副井井底車場附近,與中央變電所連接,中間設(shè)防爆門●優(yōu)點(diǎn)：（1）可以利用巷道坡度聚集礦井水；（2）有良好的新鮮風(fēng)流,便于電動機(jī)冷卻；（3）排水管路短,水力損失小；（4）供電線路短；（5）便于設(shè)備的運(yùn)輸,井底車場被淹沒時還可以搶險排水；（6）便于撤出大型設(shè)備。

2020/10/1620中央水泵房布置1—水泵;2—防水門;3—軌道轉(zhuǎn)盤;4—吸水井;5—固定起重梁;6—手動葫蘆;7—分水閘;8—吸水口格柵;9—支承彎管;10—防火門;11—中央變電所;12—管子道;13—水倉;14—配水井●2個通道，一通向井筒（管子道），二通向井底車場；●管子道上口應(yīng)高出水泵房底板7m以上●管子道尺寸：長15~20m,寬2m,高為1.8~2.0m,傾角為25o~30o。2020/10/1621二、中央水泵房的尺寸確定中央水泵房設(shè)備布置圖1—水泵基礎(chǔ);2—電纜溝;3—托管梁;4—起重梁;5—軌道;6—轉(zhuǎn)盤;7—電器壁龕;8—吸水井;9—配水井;10—配水巷道;11—水倉2020/10/1622水泵房長度式中，n—水泵臺數(shù)；

l1—水泵及電動機(jī)的基礎(chǔ)總長度,m;

l

2—各基礎(chǔ)之間的距離,取1.5~2m;

l3

、l4

—最外側(cè)基礎(chǔ)距墻的距離,一般2.5~3m。

水泵房長度：2020/10/1623水泵房寬度式中，

b1—水泵房基礎(chǔ)寬度;

b2—吸水井一側(cè)水泵基礎(chǔ)至墻的距離,一般為0.8~1m;

b3—有軌道一側(cè)水泵基礎(chǔ)至墻的距離,一般為1.5~2m。水泵房寬度：2020/10/1624水泵房高度式中，

h1—水泵基礎(chǔ)面到硐室地面的高度,一般取0.1m;

h2—水泵高度;h3—閘板閥高度;

h4—逆止閥高度;

h5—四通接頭高度;h6

—三通接頭高度;h7—三通接頭到起重梁的高度,一般取0.5m;h8—起重梁到拱頂?shù)母叨?。水泵房高度?020/10/1625三、中央水倉的布置形式(a)副井空車線水倉入口;(b)主石門水倉入口;(c)主石門兩翼水倉入口2020/10/1626三、中央水倉的布置形式●水倉繞行巷道與車場主要巷道方向平行；●水倉必須有主倉和副倉；●水倉清理斜巷坡度：17o~20o；●水倉巷道之間應(yīng)互不滲水

,間距一般為10~25m?！袼畟}的入口：井底車場或大巷的最低點(diǎn)；●水倉的坡度：向吸水方向1‰~2‰的向上坡度；●水倉最低點(diǎn)：設(shè)一集水窩,以便清倉時排除積水。2020/10/1627四、中央水倉有效容量的確定1.容量的確定（1）當(dāng)正常涌水量<1000m3/h時，主要水倉的有效容量為：

式中，

Q—主要水倉的有效容量,m3；

Qo—礦井正常涌水量,m3/h。

（2）當(dāng)正常涌水量?1000m3/h時，主要水倉的有效容量為：

式中，

Q—主要水倉的有效容量,m3；

Qo—礦井正常涌水量,m3/h?！裰饕畟}的總有效容量不得小于4h的礦井正常涌水量。

2020/10/16282.水倉長度和斷面的確定

●水倉的長度（主倉+副倉）為：

式中，

L—水倉的長度,m；

Q—主要水倉的有效容量,m3。

S—主要水倉的斷面,m2。

●為便于維護(hù)和清理水倉,采用單軌巷道的斷面,并需鋪設(shè)軌道；●水倉凈斷面：一般為5~7m2。2020/10/16293.水倉縱斷面圖的計算（1）水倉終點(diǎn)A與水倉最低點(diǎn)D的高差h1:式中，

L—水倉起點(diǎn)與終點(diǎn)的水平投影長度,m；