鼎盛煤業(yè)2、3號煤層60萬噸礦井初步設(shè)計(jì)

1目錄第一章井田概述和井田地質(zhì)特征 第一節(jié)礦區(qū)概述 第二節(jié)井田地質(zhì)特征 4第三節(jié)煤層的埋藏特征 7 8第二章井田井界與儲量 第二節(jié)地質(zhì)儲量的計(jì)算 第三章礦井工作制度及生產(chǎn)能力 第一節(jié)礦井工作制度 第二節(jié)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 第一節(jié)井田開拓方式的確定 第二節(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時工作面的配備 第五章礦井基本巷道及建井計(jì)劃 第一節(jié)井筒、石門及巷道 第二節(jié)井底車場及硐室 第三節(jié)建井工作計(jì)劃 第六章采煤方法 第一節(jié)采煤方法的選擇 第二節(jié)盤區(qū)巷道布置和要素 第三節(jié)回采工藝及勞動組織 第七章井下運(yùn)輸 第一節(jié)運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸方式的確定 第二節(jié)運(yùn)輸設(shè)備的選擇和計(jì)算 第八章礦井提升 第一節(jié)主斜井提升 第二節(jié)副斜井提升 第九章礦井通風(fēng)與安全 第一節(jié)礦井瓦斯抽放 第二節(jié)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配 第四節(jié)風(fēng)壓及等積孔的計(jì)算 第五節(jié)選擇扇風(fēng)機(jī) 第六節(jié)安全生產(chǎn)技術(shù)措施 第十章經(jīng)濟(jì)部分 第一節(jié)勞動定員及勞動生產(chǎn)率 第二節(jié)礦井設(shè)計(jì)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1第一章井田概述和井田地質(zhì)特征第一節(jié)礦區(qū)概述山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)鼎盛煤業(yè)有限公司位于太原市晉源區(qū)西南10km,嶺村南0.9km處，東北距太原市約23km,地理坐標(biāo)為：東經(jīng)112°21′20“-112°22′29”,北緯2010年5月31日，山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室文件晉煤重組辦發(fā)(2010)31號文《關(guān)于太原市山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)鼎盛煤業(yè)有限公司煤礦企業(yè)重組整合方案的批復(fù)》,批準(zhǔn)太原國立實(shí)業(yè)有限公司晉源鼎盛煤礦為單獨(dú)保留礦井。批準(zhǔn)開采2、3號煤層，開采深度：1120m至860m,井田面積0.649km2,批準(zhǔn)生產(chǎn)能力60萬噸/年，礦井地質(zhì)儲量985萬噸，可采儲量518萬噸，礦井服務(wù)年限約10年。井田位于太原市西南約23km處，東南距晉祠公路約8.5km,其間有簡易公路與之二、礦區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)狀況井下總負(fù)荷為：有功功率1198.4kW,無功功率為1359.5kVAR。本礦井下供電電源為兩回路，均引自礦井工業(yè)場地10kV變電所10kV不同母線段，下井電纜采用MYJV22-8.7/10,3×95mm2長850m交聯(lián)聚乙烯絕緣阻燃電力電纜，其中地面線路長116m,井筒長576m,井底至主變電所長113m,富裕系數(shù)1.05倍，經(jīng)主斜2百分?jǐn)?shù)為，則電壓降為0.292%×0.85×1.198=0.30%。兩回電源一回工作，互為備用，即當(dāng)任一回電源停止供電時，另一回電源仍能保證井下全部設(shè)備正常運(yùn)行。四、礦區(qū)水文簡況根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，本礦井重組后生產(chǎn)和生活用水由本礦井已有深水井供給，日出水量為1500m/d,深水井水源取自奧陶系含水層，奧陶系含水層巖溶裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，可作為本礦井地面生產(chǎn)、生活永久、可靠的供水水源。五、礦區(qū)的地形與氣象本井田地處晉西黃土高原，為溫帶大陸性氣候，四季分明，晝夜溫差大，冬季寒冷干燥，春季干早無雨，夏季炎熱多雨，秋季溫度適中。年平均氣溫9.5℃,最高氣溫在七月份，平均溫度23.7℃,極端最高氣溫39.4℃,最低氣溫在一月份，平均溫度-7℃,極端最低氣溫-27.5℃;年降水量在254.5mm-547.4mm之間，多集中于七、八、九三個月內(nèi)。年蒸發(fā)量平均1849.3mm,為平均年降水量的4倍多；無霜期約170天，全年凍結(jié)期為當(dāng)年10月中旬次年4月中旬，最大凍土深度0.80m,全年春、夏兩季多為東南風(fēng)，秋、冬兩季多為西北風(fēng)，最大風(fēng)速可達(dá)18.7m/s。3讀上讀上卷大巖登落0紅讀弗峪南神海0南弧后松南在重詞城粥章路吳底堡06紅3山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)鼎盛煤業(yè)有限公司4第二節(jié)井田地質(zhì)特征一、井田地質(zhì)勘探程度及地質(zhì)報告批準(zhǔn)文號本井田位于太原西山煤田清徐詳查勘探區(qū)東部、官地井田南2006年11月，由山西省煤炭地質(zhì)公司編制了《太原國立實(shí)業(yè)有限公司晉源鼎盛煤山西省煤炭工業(yè)局文件晉煤行發(fā)[2007]1785號文《關(guān)于對太原國立實(shí)業(yè)有限公司井田內(nèi)地層由老到新有：奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O?f)、石炭系中統(tǒng)本溪組(C?b)、石炭系上統(tǒng)太原組(C?t)、二疊系下統(tǒng)山西組(P?s)、二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P?x)、二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P?s)及第四系中上更新統(tǒng)(Q?a),井田內(nèi)出露的地層有二疊系下統(tǒng)下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組，在山梁、坡上，有零星的第四系中上更新統(tǒng)不整合覆蓋其上，1)奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O?f)為煤系地層之基底，厚度117～142m,平均134m左右，中下部巖性以淺灰、灰色2)石炭系中統(tǒng)本溪組(C)厚度18.50～29.66m,平均25.75m,平行不整合于下伏峰峰組之上，巖性主要部為透鏡狀分布的山西式鐵礦、淺灰色G層鋁土礦。3)石炭系上統(tǒng)太原組(Ca)5連續(xù)沉積于本溪組之上，為井田內(nèi)主要含煤地層之一，厚度71.02-102.40,平均85.21m,巖性主要由深灰色、灰黑色、黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、石灰?guī)r、煤層及灰白色砂巖組成，為一套海陸交互相含煤沉積。按其沉積特征可將太原組分為五(1)下部過渡相段：巖性由深灰色、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，灰色砂巖、粘土巖及1～2層薄層石灰?guī)r組成，夾1～2層煤線。底部K?砂巖(晉祠砂巖)為中、粗粒砂巖，成份以石英為主，含長石及暗色礦物，分選性較好，硅質(zhì)膠結(jié)，厚度5m左右。本段是在濱海環(huán)境和地殼振(2)泥炭沼澤相段：從9號煤層底至L?灰?guī)r(廟溝灰?guī)r)底，厚度一般12.20m左右。巖性以深灰、灰黑(3)淺海相段：填，含海相動物化石，中間常夾1～2層薄層泥巖或粉砂巖。這是晚石炭世海水廣泛入廟溝、毛兒溝海侵期，這時期地殼以下沉為主，在期的泄湖海灣相沉積了7號煤層下的泥巖層，含黃鐵礦及植物化石碎片。(4)中煤組段：從7號煤層底至Ls灰?guī)r(東大窯灰?guī)r)頂，厚17.72m左右，以灰?guī)r、灰白色砂巖、深灰色泥巖、炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖及煤層組成。下部L;灰?guī)r(斜道灰?guī)r)厚2.46m左右，6上部k灰?guī)r厚1.07m左右，兩層灰?guī)r頂部多含泥質(zhì)，含大量海相動物化石。本段含煤3層，自上而下為6上、6、7號，其中6號煤層為全井田穩(wěn)定可采煤層。本段由泥炭沼(5)上部過渡相段：從L?灰?guī)r頂至K;砂巖(北岔溝砂巖)底，厚6.72m左右，以灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥4)山西組(P?s)從K?砂巖底到K?砂巖(駱駝脖砂巖)底，厚度58.88～64.22m,平均60.26m,與色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖泥巖及煤層。以陸相沉積為主。按其成煤條件分三段來敘述。(1)下部無煤段：從K?砂巖底至3號煤層底，厚16.91m左右。由灰色砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，底部K;砂巖為灰白色砂礫巖，厚層狀，礫石成分以長石、厚8.72m左右。本段為三角洲分流河道相，并隨著河床的退化，河漫灘相逐漸擴(kuò)大發(fā)(2)中部富煤段：由3號煤層底到2號煤層頂，厚17.75m左右。由灰色砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成，所含2、3號煤層均為全井田穩(wěn)定可采煤層。本段為3)上部含煤段：從2號煤層頂至瞄砂巖底，厚25.60m左右，由灰色砂巖、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成，所含01、02號煤層均為不穩(wěn)定零星可采煤層。5)二疊系下統(tǒng)下石盒子組(P?x)從K?砂巖底到K?砂巖底，連續(xù)沉積于山西組之上，厚71.30～121.00m,平均7下段(Px):從K?砂巖底到K?砂巖底，厚度37.10～79.80m,平均55.82m,巖性主要為深灰、灰色砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖互層，下部夾煤線及粘土泥巖；底部K?砂巖為灰白、黃綠色細(xì)砂巖，成分以石英、長石為主，含暗色礦物及炭屑。上段(P1):從k?砂巖底到K?砂巖底，厚度25.13～65.70m,平均45.63m。巖性為黃綠、灰綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖夾紫色、黑色泥巖。底部K砂巖為灰綠、黃綠色粗砂巖，巨厚層狀，底部局部含礫，堅(jiān)硬，鈣質(zhì)膠結(jié)，分選差，次棱角狀顆粒。6)二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P?s)井田內(nèi)廣泛出露，與下石盒子組整合接觸，井田內(nèi)賦存不全，最大殘留厚度220m局部夾砂礫巖。底部K?砂巖為灰綠、黃綠色粗砂巖，局部含礫，結(jié)構(gòu)疏松，孔隙度大，成分復(fù)雜，具交錯層理，泥質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)，風(fēng)化后呈灰白色，厚14.50m左右，為一良7)第四系中、上更新統(tǒng)(Q?+a)不整合覆蓋在山坡、梁上。厚度0～10m,一般5m左右。單斜構(gòu)造，地層傾角3°左右。尚未發(fā)現(xiàn)斷層、陷落柱、巖漿巖等地質(zhì)構(gòu)造，構(gòu)造屬簡第三節(jié)煤層的埋藏特征井田內(nèi)主要含煤地層為山西組自上而下為03、1、2、3、其中03～4號煤層賦厚度11.15m,可采含煤系數(shù)6.95%。8山西組可采煤層賦存于中部，地層厚60.00m。可采煤層厚4.40m,可采含煤系數(shù)主要可采煤層2#層、3#層情況見表1-3-1。地層煤層號煤層厚度最小-最大平均煤層間距最小-最大平均夾石層數(shù)穩(wěn)定性可采情況頂板底板山西組29穩(wěn)定全區(qū)可采泥巖或砂質(zhì)泥巖細(xì)砂巖3穩(wěn)定全區(qū)可采砂質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖二、可采煤層1、2號煤層：位于山西組中部，煤厚3.05m左右，穩(wěn)定，全區(qū)可采，結(jié)構(gòu)簡單，含1～2層夾石，夾石厚度0.2m左右，頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，底板為細(xì)砂巖。2、3號煤層：位于山西組中下部，2號煤層下9m左右，厚度1.6m左右，穩(wěn)定，全區(qū)可采，結(jié)構(gòu)簡單，有時含一層夾石，夾石厚0.2m左右，頂?shù)装寰鶠樯百|(zhì)泥巖。各煤層均為貧煤均可作為良好的動力用煤，亦可作為民用煤。第四節(jié)水文地質(zhì)一、地表水井田內(nèi)無常年性水流，有一條溝谷自北部向東南穿過井田，平時無水，大雨后有短暫水流，向東南流出井田外，匯入汾河。屬黃河流域，汾河水系。二、井田內(nèi)主要含水層1、奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層巖性以石灰?guī)r、白云巖為主。9水性強(qiáng)，據(jù)《西山礦務(wù)局官地礦礦井地質(zhì)報告》,1996年在本井田東北部施工的官水一四層石灰?guī)r，平均厚度分別為2.92、8.73、2.46、1.07m,總計(jì)15.18m左右。其中K?灰?guī)r厚度最大，溶蝕裂隙較發(fā)育，富水性相對較強(qiáng)，據(jù)《西山礦務(wù)局官地礦礦井地質(zhì)報告》,1958年官19號鉆孔該層抽水試驗(yàn)，水位降深標(biāo)高1216.051m。3、二疊系山西組砂巖裂隙含水層局官地礦礦井地質(zhì)報告》,1958年官19號鉆孔該層抽水試驗(yàn)，水位降深42.76m時，單4、二疊系石盒子組砂巖裂隙含水層含水層多為中、粗粒砂巖，井田內(nèi)大面積出露，大部分三、地下水的補(bǔ)、徑、排條件傾向逕流，部分則以礦坑、水井排水的方式排泄。將該類泥巖地層視作山西組煤層與太原組灰?guī)r含水層及上部含水層間較好的隔水層。2、本溪組及太原組下部隔水層五、礦井充水因素分析本井田含水層除奧陶系巖溶裂隙含水層外富水性均弱，因此礦井涌水一般不大。六、構(gòu)造對井田內(nèi)水文地質(zhì)條件的影響據(jù)《山西省太原西山煤田清交礦區(qū)清徐勘探區(qū)詳查地質(zhì)報告》,勘探時有20個鉆孔遇斷層，遇陷落柱4次，水文觀察均無異常。生產(chǎn)礦井調(diào)查，巷道見斷層和陷落柱一般理頂板時，根據(jù)《三下采煤規(guī)程》,冒落帶(H?)、導(dǎo)水裂隙帶(H?)的高度可用下式為開采煤層厚度。井田內(nèi)各可采煤層冒落帶高度、導(dǎo)水裂隙帶最大高度見下表。冒落帶高度、導(dǎo)水裂隙帶最大高度統(tǒng)計(jì)表煤層煤層厚度(m)層間距(m)冒落帶高度(m)導(dǎo)水裂隙帶最大高度(m)293經(jīng)計(jì)算，井田內(nèi)各可采煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度均大于各可采煤層之間的層間距。在開采下部煤層時，上部煤層采古空區(qū)積水如不及時探放，會沿裂隙導(dǎo)形成水害。在煤層埋藏淺，在井田東部各煤層開采后，產(chǎn)生的裂隙波及到地表，使大氣降水、地表水沿裂縫導(dǎo)入井下，造成災(zāi)害。八、礦井涌水量由于礦井水文地質(zhì)條件中等，而且周邊礦井已有多年的開采歷史，礦井涌水量與產(chǎn)量有一定的相關(guān)性，因此，可用類比法預(yù)計(jì)礦井涌水量。Kp--含水系數(shù)(m2/t)Qo--礦井涌水量(m3/d)Po--產(chǎn)量(t/d)Q--礦井預(yù)算涌水量P--設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力根據(jù)《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)鼎盛煤業(yè)有限公司采(古)空區(qū)積水、積氣及火區(qū)調(diào)查報告》,原太原國立實(shí)業(yè)有限公司源鼎盛煤礦開采2號煤層，正常礦坑涌水量382m2/d,最大礦坑涌水量627m3/d。礦井兼并重組后，設(shè)計(jì)能力60萬t/a,平均日產(chǎn)1818/d?？紤]到井下消防灑水、采空區(qū)探放水等因素，確定本次設(shè)計(jì)正常涌水量為32m3/h,最大涌水量為52m3/h.九、供水水源設(shè)計(jì)確定礦井生產(chǎn)、生活用水采用井田東南奧陶系富水區(qū)域的奧灰水，礦井井下排水經(jīng)凈化處理后，可作為生產(chǎn)用水和消防用水。第二章井田井界與儲量第一節(jié)井田境界根據(jù)山西省國土資源廳2010年6月25日頒發(fā)的《采礦許可證》(證號C1400002010061220071324),該礦井田境界由1～9個拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定。井田面積0.649km2,批準(zhǔn)山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)鼎盛煤業(yè)有限公司開采2號-3號煤層，井田范圍由下列1～9個拐點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)連線圈定。詳見井表2-1-1。表2-1-1井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表拐點(diǎn)編號北京54坐標(biāo)系西安80坐標(biāo)系緯距(X)經(jīng)距(Y)緯距(X)經(jīng)距(Y)123456789井田南北長1.2～1.5km,東西寬0.4～0.7km,井田面積0.649km2。山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)鼎盛煤業(yè)有限公司礦井東南部與大光窯煤礦相鄰，東北部為大炭窯煤礦，其它區(qū)域均與官地煤礦相鄰。第二節(jié)地質(zhì)儲量的計(jì)算礦井保有能利用資源/儲量匯總表見表2-2-1。礦井設(shè)計(jì)可采儲量匯總表見表2-2-3。煤層煤類總量總量現(xiàn)保有230合計(jì)0礦井設(shè)計(jì)儲量是扣除礦井井田境界煤柱，斷層煤柱，建(構(gòu))筑物煤柱和333的折減量后剩余的資源儲量。井田內(nèi)333資源儲量可信度系數(shù)取k=0.9。礦井設(shè)計(jì)儲量計(jì)算結(jié)果7.73Mt,見表3-2-2。表3-2-2礦井設(shè)計(jì)儲量計(jì)算表單位：Mt層號煤編工業(yè)資源/儲量永久煤柱損失設(shè)計(jì)儲量井田邊界水體地面建筑構(gòu)造蹬空區(qū)小計(jì)23小計(jì)礦井設(shè)計(jì)可采儲量是礦井設(shè)計(jì)儲量扣去工業(yè)場地、大巷煤柱和開采損失后剩余的資源儲量。采區(qū)回采率：2、3、均為中厚煤層，采區(qū)回采率取80%。表3-2-3礦井設(shè)計(jì)可采儲量計(jì)算表單位：Mt煤層編號設(shè)計(jì)儲量開采煤柱損失開采損失設(shè)計(jì)可采儲量工業(yè)場地大巷采空區(qū)邊界小計(jì)23小計(jì)第三章礦井工作制度及生產(chǎn)能力第一節(jié)礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》,確定礦井的工作制度為：年工作日為330d,每天四班作業(yè)，日凈提升時間16h。第二節(jié)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力根據(jù)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室文件晉煤重組辦發(fā)(2010)31號文《關(guān)于太原市山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)鼎盛煤業(yè)有限公司煤礦企業(yè)重組整合方案的批復(fù)》,確定兼并重組整合后山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)鼎盛煤業(yè)有限公司(礦井)生產(chǎn)能力為0.6Mt/a。凈增生產(chǎn)能力為0.3Mt/a。二、礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：第四章井田開拓第一節(jié)井田開拓方式的確定(一)井口及工業(yè)場地位置的選擇單斜構(gòu)造，地層傾角3°左右。尚未發(fā)現(xiàn)斷層、陷落柱、巖漿巖等地質(zhì)構(gòu)造，構(gòu)造屬簡該礦2、3號煤層自燃等級均為Ⅲ,均為不易自燃煤層。該礦為高瓦煤礦，主、副斜井設(shè)在地形較平坦，寬闊處，可以滿足0.60Mt/a斯礦井，為滿足安全、通風(fēng)等生產(chǎn)的要求，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)地踏探副井工業(yè)場地西南距副井井口65m的區(qū)域作為礦井風(fēng)井場地。(二)井田開拓方案升井，井筒凈寬4.2m,凈斷面積13.6m2,傾角16.5°到3號煤層斜長576m,裝備帶式電纜兩趟，敷設(shè)通信電纜等設(shè)施，副斜井，井筒凈寬3.0m,凈斷面積8.0m2,到2號煤層斜長430m,傾角17°,設(shè)架空乘人裝置，擔(dān)負(fù)上下行人任務(wù)，作為礦井的進(jìn)風(fēng)井和一安全出口。新掘回風(fēng)立井至3號煤層作為回風(fēng)井，井筒凈直徑4.5m,凈斷面15.9m2,到2號煤層垂深156m,一次開鑿到到3號煤層，垂深170m,井筒中裝備梯子間，作為根據(jù)煤層賦存條件，2號煤層和3號煤層層間距9m,利用一個水平開拓2、3號煤層，水平標(biāo)高為+971m,采用聯(lián)合布置。2號煤層開拓系統(tǒng)方案為：主斜井3號煤層見底后，設(shè)井底煤倉，井底煤倉上口在2號煤層，下口在3號煤層。沿煤倉上口在2巷。主斜井在2號煤層設(shè)井底甩車場，2號煤層西部原回風(fēng)巷改為2號煤層集中軌道巷和2號煤層甩車場連通，在3號煤層新建井底平車場、水倉、主變電所等硐室。副斜井見2號煤層和2號煤層集中膠帶大巷相連?；仫L(fēng)立井向西新掘一段集中回風(fēng)巷和采區(qū)回2)3號煤層開拓方案：開拓3號煤層時，利用井底煤倉和在2號煤層中東西方向布置的集中膠帶巷、集中回風(fēng)大巷。沿3號煤層車場巷道方向向西新掘集中進(jìn)風(fēng)巷(3號煤層中布置),然后沿井田西部邊界保護(hù)煤柱線向北分別掘進(jìn)采區(qū)回風(fēng)、運(yùn)輸和軌道巷(3號煤層中布置)根據(jù)地山西省煤炭工業(yè)局文件晉煤行發(fā)[2007]1785號文《關(guān)于對太原國立實(shí)業(yè)有1.最低可采厚度0.8m;2.煤層灰分不大于40%;最高可采硫分(St·d)3%;4.儲量計(jì)算的煤層為2、3號煤層；5.最低發(fā)熱量不低于17.0MJ/kg。6.2、3號煤層視密度采用1.34、1.45t/m2。資源儲量估算范圍由井田邊界圈定，本次對該礦批準(zhǔn)的2、3號煤層進(jìn)行了估算，各煤層估算面積均為0.6488km2。經(jīng)估算，共獲得井田范圍2、3號煤層資源/儲量4.23Mt,探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量 (111b)1.712Mt,內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)0.05Mt,控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量(122b)為7.468Mt。首采煤層2號煤層探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量+控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲量(111b+122b)1.662Mt,占2號煤層保有資源/儲量的97%。三、安全煤柱及各種煤柱的留設(shè)與計(jì)算方法1.巷道煤柱S—巷道保護(hù)煤柱的水平寬度，m;巷道煤柱取30m。2.其它煤柱井田邊界煤柱留20m,工業(yè)場地按二級保護(hù)，井筒按一級保護(hù)，再根據(jù)表土層和基巖厚度(表土移動角45°,基巖移動角72°)計(jì)算保安煤柱。第二節(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時工作面的配備(一)選型原則綜采工作面的采、裝、運(yùn)、支工序全部采用機(jī)械2.為綜采工作面創(chuàng)造快速連續(xù)開采的條件，加大工作面推進(jìn)長度，減少搬家次數(shù)，進(jìn)，利用頂板完整，煤層比較堅(jiān)硬的條件，采用樹脂錨工作地點(diǎn)，作為提高工作面生產(chǎn)能力的一個重要因素考慮，并在巷道布置上加以保證。第五章礦井基本巷道及建井計(jì)劃第一節(jié)井筒、石門及巷道一、井筒用途、布置及裝備據(jù)開拓布置，達(dá)產(chǎn)時布置有3個井筒，即主斜井、副斜井和回風(fēng)立井。(一)主斜井：凈寬4.2m,凈斷面13.6m2,至3號煤層斜長576m,傾角16.5°,(二)副斜井：凈寬3m,凈斷面8m2,至2號煤層斜長430m,擔(dān)負(fù)全礦井的行人任務(wù)，裝備架空乘人裝置并設(shè)行人臺階，為礦井的進(jìn)風(fēng)井和一安全出口。(三)回風(fēng)立井：直徑4.5m,凈斷面15.9m2,至2號煤層垂深156m,一次開鑿到到3號煤層，垂深170m,傾角90°,井筒施工采用井圈背板普通施工法。擔(dān)負(fù)全礦井井筒特征表，見表5-1-1。二、井筒井壁結(jié)構(gòu)主斜井表土段為鋼筋混凝土砌碹支護(hù)，支護(hù)厚度為400mm;基巖段為錨噴支護(hù)，支表5-1-1井筒特征表序號井筒特征主斜井副斜井回風(fēng)立井1井口坐標(biāo)經(jīng)距(Y)西安坐標(biāo)北京坐標(biāo)緯距(X)西安坐標(biāo)北京坐標(biāo)23方位角(度)4井筒傾角(度)5落底水平標(biāo)高(m)6井筒垂深或斜長(m)7井筒凈徑或凈寬(m)38井筒支護(hù)支護(hù)形式表土段鋼筋混凝土鋼筋混凝土鋼筋混凝土錨噴錨噴混凝土支護(hù)厚度表土段9斷面積斷面形狀半圓拱半圓拱圓形凈8掘進(jìn)表土段井筒裝備送機(jī)、單鉤串車架空乘人裝置、扶手、行人臺階梯子間第二節(jié)井底車場及硐室本礦為斜井開拓方式，主斜井在2號煤層中布置甩車場，用于運(yùn)輸設(shè)備、材料及矸道系統(tǒng)，軌距為600mm。經(jīng)計(jì)算，車場通過能力滿足礦井輔助運(yùn)輸需要。主斜井在3號煤層中布置平車場，并設(shè)有主變電所、主水泵房、井底水倉等硐室。二、井底車場硐室名稱及位置井底水倉有主、副水倉，長度分別為42m、36m,容量290m2、248m3,采用絞車清理方式。井底煤倉直徑4m,垂深26m,有效容量460t,采用礦車清理撒煤方式。井底車場硐室布置詳見插圖5-2-1。三、井底車場主要巷道和硐室的支護(hù)方式及支護(hù)材料電所采用半圓拱斷面，混凝土砌碹支護(hù)，支護(hù)厚度300mm;井底水倉及管子道采用半圓拱斷面，混凝土砌碹支護(hù)，支護(hù)厚度300mm。消防材料庫半圓拱斷面，錨噴支護(hù)，支護(hù)井底車場巷道和及硐室工程量表，見表5-2-1。表5-2-1井底車場巷道及硐室工程量表巷道及硐室名稱半煤巖巷支護(hù)形式巷道長度斷面積(m2)掘進(jìn)體積(m3)備注凈掘進(jìn)井巷硐室合計(jì)1巷道煤巷荒料石2主水泵房煤巷混凝土3主變電所煤巷混凝土4通道煤巷混凝土5井底水倉巖巷混凝土6管子道巖巷混凝土7消防材料庫煤巷錨噴8合計(jì)2第三節(jié)建井工作計(jì)劃一、巷道斷面和支護(hù)形式主斜井采用半圓拱斷面，凈寬4.0m,凈斷面12.7m2,表土段料石支護(hù)，基巖段錨噴支護(hù)。副斜井采用半圓拱斷面，凈寬3m,凈斷面8.0m,表土段料石支護(hù)，基巖段錨噴支護(hù)?；仫L(fēng)立井采用圓形斷面，凈寬4m,凈斷面12.56m2,表土段鋼筋混凝土澆筑，基巖段混凝土支護(hù)。集中運(yùn)輸大巷采用矩形斷面，凈寬4m,凈斷面14.4m2,錨桿支護(hù)；集中進(jìn)風(fēng)大巷采用矩形斷面，凈寬3.3m,凈斷面9.9m2,錨桿支護(hù)。回風(fēng)大巷采用矩形斷面，凈寬4m,凈斷面14.4m2,錨桿支護(hù)。工作面運(yùn)輸順槽采用矩形斷面，凈寬3.3m,凈斷面9.9m2,錨桿支護(hù)。工作面回風(fēng)順槽采用矩形斷面，凈寬3.3m,凈斷面9.9m2,根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)合本地區(qū)礦井現(xiàn)場施工實(shí)際情況，確定掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo)如下：礦井達(dá)產(chǎn)時，為保證工作面的正常銜接，2號煤層配有2個綜掘工作面，綜掘掘進(jìn)安-Ⅲ型混凝土攪拌機(jī)等設(shè)備。其中，:EBZ-150I型綜掘機(jī)技術(shù)特征見表5-3-1。表5-3-1EBZ-150I型綜掘機(jī)技術(shù)特征表項(xiàng)目名稱技術(shù)指標(biāo)型號采高(m)生產(chǎn)能力(t/min)適應(yīng)傾角范圍(°)總功率(kW)其中：截割功率(kW)電壓等級(V)外形尺寸長×寬×高(m)總重量(t)截割硬度(MPa)四、礦井生產(chǎn)時采掘比例關(guān)系，矸石率的預(yù)計(jì)礦井達(dá)產(chǎn)時，為保證工作面的正常銜接，2號煤層配有1個綜采工作面和2個綜掘工作面、礦井采掘比為1:2。矸石率預(yù)計(jì)5%。第六章采煤方法第一節(jié)采煤方法的選擇一、根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造，煤層的穩(wěn)定性及其開采條件，具體分析適用于各種采煤設(shè)備的塊段及儲量，說明采煤方法的選擇及其依據(jù)2號煤層剩余儲量范圍內(nèi)煤層賦存及開采技術(shù)條件如下：(一)2號煤層剩余儲量范圍內(nèi)有1個鉆孔，厚度分別為2.8m。(二)煤層傾角1°~3°,一般為2°左右，屬近水平煤層。(三)2號煤層頂板為粉砂巖或泥巖，厚2m左右，巖性較破碎，較易冒落，底板為(四)本礦為高瓦斯礦井，自燃傾向等級為Ⅲ級，屬不易自燃煤層，。煤塵具有爆(五)該礦井水文地質(zhì)類型為簡單類型。根據(jù)該礦煤層賦存條件，2號煤層平均煤厚3.05m左右，選擇的采煤方法為一次采(一)選型原則綜采工作面的采、裝、運(yùn)、支工序全部采用機(jī)械1.機(jī)械設(shè)備的選擇首先滿足技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)可靠，提高綜采設(shè)備的開機(jī)率，達(dá)到安全高效。同時各設(shè)備間要相互配套，保證運(yùn)輸暢通，并增加運(yùn)輸環(huán)節(jié)的緩沖能力，以期達(dá)到采運(yùn)平衡，最大限度地發(fā)揮綜采優(yōu)勢。2.為綜采工作面創(chuàng)造快速連續(xù)開采的條件，加大工作面推進(jìn)長度，減少搬家次數(shù)，并保證快速搬家。同時做到采準(zhǔn)工作快，增大巷道斷面特別是順槽斷面，采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，利用頂板完整，煤層比較堅(jiān)硬的條件，采用樹脂錨桿支護(hù)，以提高掘進(jìn)速度，保證工作面的接替要求。3.對輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，要求系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)少，把工作人員及材料快速方便地運(yùn)送至工作地點(diǎn)，作為提高工作面生產(chǎn)能力的一個重要因素考慮，并在巷道布置上加以保證。綜采工作面總體配套設(shè)計(jì)包含以下內(nèi)容：1.成套設(shè)備生產(chǎn)能力、技術(shù)參數(shù)的配套計(jì)算和校核；2.根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)對工作面長度和巷道斷面進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化；3.工作面成套設(shè)備的合理布置。由于進(jìn)口設(shè)備價格昂貴，后期維護(hù)成本高，而國產(chǎn)設(shè)備目前已能夠滿足厚煤層綜采工作面的要求，并且在國內(nèi)很多礦井得到應(yīng)用，因此本次設(shè)計(jì)工作面設(shè)備中液壓支架(電液控制系統(tǒng)進(jìn)口)、刮板輸送機(jī)立足國產(chǎn)，為了滿足進(jìn)度的要求，采煤機(jī)也選用國產(chǎn)設(shè)(二)設(shè)備選型工作面主要采煤設(shè)備選擇分述如下：1.采煤機(jī)1)采煤機(jī)選型原則(1)適合特定的煤層地質(zhì)條件，并且采煤機(jī)采高、截深、牽引速度等參數(shù)選取合理，有較大的適用范圍。(2)滿足工作面開采生產(chǎn)能力要求，采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力要大于工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力10%～20%。(3)與液壓支架和刮板輸送機(jī)相匹配。影響采煤機(jī)選型的主要因素是煤層的力學(xué)特性，厚度和傾角，工作面生產(chǎn)能力。2)采煤機(jī)性能參數(shù)的確定(1)采高的選擇采煤機(jī)的采高應(yīng)與煤層厚度的變化范圍相適應(yīng)，根據(jù)2號煤層賦存條件和開采技術(shù)條件，確定采煤機(jī)的最大采高為3.0m,最小采高為1.6m。(2)滾筒直徑的確定雙滾筒采煤機(jī)的滾筒直徑以大于工作面最大采高的0.5倍為宜。2號煤層最大采高為3.05m,所以雙滾筒采煤機(jī)的滾筒直徑大于或等于1.5m即可滿足使用要求，根據(jù)采煤機(jī)滾筒直徑系列，取滾筒直徑D=1.6m。(3)截深的確定截深的選取與煤層厚度，煤層軟硬，頂板巖性以及支架移架步距，綜合考慮取采煤機(jī)的截深，目前國內(nèi)普遍采用的截深為600～800mm,考慮到礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及要求，設(shè)計(jì)選用采煤機(jī)截深為630mm。(4)工作面日循環(huán)數(shù)工作面日循環(huán)數(shù)可用下式計(jì)算：Qr——工作面日產(chǎn)量，2號煤層采掘工作面年產(chǎn)量為0.6Mt/a,按330d計(jì)算，QrK——工作面正規(guī)循環(huán)率，K=0.9;y——煤的容重，γ=1.34t/m2;n=5.81,取整數(shù)n=6(5)采煤機(jī)割煤方式采煤機(jī)雙向割煤具有輔助工序少，采煤速度快，工序緊湊，工時利用率高及生產(chǎn)能力大的優(yōu)點(diǎn)，因此工作面采用雙向割煤方式。采煤機(jī)在工作面的進(jìn)刀方式，將直接影響工作面的工時利用率以及采煤機(jī)效能的發(fā)揮。為減少工作面人員工作量，設(shè)計(jì)采用端部斜切進(jìn)刀方式,進(jìn)刀割煤長度30m。工作面采用4班作業(yè)，3班生產(chǎn)，1班準(zhǔn)備。①采煤機(jī)計(jì)算割煤速度L——工作面長度，L=135m;②采煤機(jī)計(jì)算循環(huán)時間③采煤機(jī)最大割煤速度Vmax=KVcVmax——采煤機(jī)最大割煤速度，m/min;K——采煤機(jī)割煤不均均衡系數(shù)，取1.2;Vc——采煤機(jī)計(jì)算割煤速度，1.76m/min。④采煤機(jī)最大生產(chǎn)能力H——工作面煤層厚度，H=3.05m;Y——煤的容重，γ=1.34t/m3;Vmax——采煤機(jī)最大割煤速度，2.1m/min。⑤采煤機(jī)計(jì)算裝機(jī)功率按采煤機(jī)單位能耗計(jì)算采煤機(jī)功率(6)采煤機(jī)型號及主要技術(shù)參數(shù)采煤機(jī)選用4MG200-W?型,其技術(shù)參數(shù)如下：最大牽引速度：0～5.5m/min;裝機(jī)功率：200kW;煤層傾角：≤30°;供電電壓：660V/1440V;整機(jī)重量：20.2t;煤層硬度：<3;其主要技術(shù)參數(shù)見表6-1-1。經(jīng)計(jì)算，綜采工作面小時最大生產(chǎn)能力約為324t左采面20%為宜”的原則。表6-1-1采煤機(jī)技術(shù)特征表型號采高電機(jī)功率滾筒直徑(m/個)截深牽引速度機(jī)面高度重量2.工作面可彎曲刮板輸送機(jī)工作面刮板輸送機(jī)選型需滿足三個方面要求：一是運(yùn)輸能力與采煤機(jī)生產(chǎn)能力相適應(yīng)，根據(jù)前述計(jì)算采煤機(jī)最大生產(chǎn)能力為二是外型尺寸和牽引方式與采煤機(jī)相匹配。三是運(yùn)輸機(jī)長度與工作面長度相一致。選用1部SGB630/180型可彎曲刮板輸送機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表6-1-2。表6-1-2刮板輸送機(jī)技術(shù)特征表型號鋪設(shè)長度輸送能力刮板鏈速中部槽(長×寬×高)電機(jī)功率電壓等級備注13.順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)順槽轉(zhuǎn)載機(jī)的轉(zhuǎn)載能力要與工作面的生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并要求與工作面刮板輸送機(jī)和順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)相配套，為此選SZB730/40型刮板轉(zhuǎn)載機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)見表6-1-3。表6-1-3轉(zhuǎn)載機(jī)技術(shù)特征表型號出廠長度輸送能力電機(jī)功率電壓等級備注順槽破碎機(jī)的破碎能力亦應(yīng)不小于工作面的生產(chǎn)能力，并與刮板轉(zhuǎn)載機(jī)相配套，為此選用PEM-1000×650Ⅲ型高效破碎機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)見表6-1-4。表6-1-4破碎機(jī)技術(shù)特征表型號破碎能力最大給料尺寸最大排料尺寸(mm)電機(jī)功率電壓等級4.順槽可伸縮膠帶輸送機(jī)順槽膠帶輸送機(jī)要與工作面推進(jìn)長度相適應(yīng)，小時運(yùn)量應(yīng)與工作面生產(chǎn)能力相匹配。工作面生產(chǎn)能力為Q=324/h,取輸送機(jī)帶速V=2m/s,則：K——貨載截面系數(shù)，β=20°時，K=400;r——貨載散集容重，取1.0t/m;根據(jù)計(jì)算選用DSJ800-30×2可伸縮膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表6-1-5。表6-1-5可伸縮膠帶輸送機(jī)技術(shù)特征表輸送能力輸送長度帶速帶寬電機(jī)功率電壓等級2三、工作面頂板管理方式，支護(hù)設(shè)備選型綜采能否實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效關(guān)鍵于架型選擇是否合理。據(jù)地質(zhì)報告，2號煤層：位于山西組中部，煤厚3.05m左右，穩(wěn)定，全區(qū)可采，結(jié)構(gòu)簡單，含1～2層夾石，夾石厚度0.2m左右，頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，底板為細(xì)砂巖。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)技術(shù)文件，選用支撐掩護(hù)式液壓支架。(一)選型原則影響液壓支架選型的主要因素有頂板(直接頂，老頂)和底板巖性，煤層可采厚度，煤層傾角，煤層瓦斯含量等。(二)支架支撐高度的確定：式中：H、Hn——支架最大、最小高度，m;Mo、Mui——工作面最大、最小采高，m。支架最大高度H≥3.05+0.2=3.25m支架最小高度H≤2.0-0.3=1.7m確定支架高度Hx=3.25mH?in=1.7m(三)支架支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算按巖石自重法計(jì)算式中：m為最大采高，3.05m;r為頂板巖石容重，28kN/m3;P=6mr=430kN/m2(取0.43MPa)取上述計(jì)算的最大值，支架支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)不小于0.43MPa。(四)支架工作阻力計(jì)算液壓支架工作阻力下限應(yīng)為：式中：取430取430kN/m2P——額定支護(hù)強(qiáng)度Sc——支架中心距1.5mK——支撐效率0.75代入數(shù)據(jù)F=3956kN。則支架工作阻力應(yīng)不小于3956kN。選取支架支護(hù)阻力為(五)支架主要參數(shù)支架型號ZZ4000/17/35支架型式支撐掩護(hù)式支架高度1700～3500mm支架工作阻力4000kN支護(hù)強(qiáng)度0.78MPa支架中心距1.5m支架控制方式電液控制支架重量約10.8t(六)支架設(shè)計(jì)特點(diǎn)該支架是在總結(jié)國內(nèi)外液壓支架的使用經(jīng)驗(yàn)，融匯液壓支架技術(shù)發(fā)展最新成果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的。1.采用分式鉸接頂梁，前梁支撐力大，對頂板適應(yīng)性強(qiáng)。2.經(jīng)過總體參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，支架結(jié)構(gòu)受力合理，梁端距變化小。3.支架具有雙人行通道，通道寬暢，有利于保證安全生產(chǎn)。4.采用了快速移架液壓系統(tǒng)，提高了移架速度。5.支架切頂能力大，抗沖擊能力強(qiáng)。6.采用4根雙伸縮立柱，調(diào)高范圍大，采高適應(yīng)性廣。7.結(jié)構(gòu)件采用高強(qiáng)度鋼板，按高可靠原則設(shè)計(jì)。表6-1-6液壓支架技術(shù)特征表工作初撐力支護(hù)支護(hù)支護(hù)對底板重量阻力高度寬度強(qiáng)度最大比壓另選用鄰架過渡支架，4架端頭支架。工作面主要設(shè)備配備見表6-1-7。掘進(jìn)機(jī)臺22可伸縮膠帶輸送機(jī)部23轉(zhuǎn)載機(jī)臺24煤巷轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)臺25探水電鉆臺26小水泵臺27局部扇風(fēng)機(jī)臺58噴霧泵站個29風(fēng)筒m混凝土噴射機(jī)臺1混凝土攪拌機(jī)安Ⅲ臺1錨桿打眼安裝機(jī)臺2激光指向儀臺2煤電鉆臺2巖石電鉆臺2調(diào)度絞車臺2第二節(jié)盤區(qū)巷道布置和要素一、盤區(qū)布置方式(一)盤區(qū)巷道布置202采區(qū)為傾斜長壁開采，集中運(yùn)輸大巷沿2號煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿2號層202工作面運(yùn)輸、回風(fēng)順槽，均沿2號煤層底板布置，運(yùn)輸順槽直接與膠帶運(yùn)輸巷相接，工作面回風(fēng)順槽直接與采區(qū)回風(fēng)巷相接。(二)盤區(qū)開采順序采區(qū)內(nèi)工作面采用前進(jìn)式開采方式，工作面采用后退式開采方式。二、移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)能力時的工作面?zhèn)€數(shù)及生產(chǎn)能(一)礦井移交生產(chǎn)及達(dá)到生產(chǎn)能力時，井下2號煤層在井田西部201采區(qū)布置1個綜采一次采全高工作面，工作面長度為135m,掘進(jìn)工作面為2個，采掘比為1:2。(二)回采工作面能力計(jì)算1——工作面長度，1=135m;a——工作面日推進(jìn)度，為3.8m;滿足礦井0.6Mt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求。(一)原煤運(yùn)輸系統(tǒng)原煤：回采工作面(可彎曲刮板輸送機(jī))→工作面運(yùn)輸順槽(轉(zhuǎn)載機(jī)-破碎機(jī)-膠帶輸(二)運(yùn)料系統(tǒng)(三)通風(fēng)系統(tǒng)(四)排水系統(tǒng)回采工作面→工作面順槽→輔助運(yùn)輸大巷→水倉→水泵房→主斜井→地面。第三節(jié)回采工藝及勞動組織一、工作面回采工藝綜采工作面回采工藝為：機(jī)組端頭斜切進(jìn)刀→采煤機(jī)割煤→移架→推移刮板輸送2號層202工作面回采率為95%,采區(qū)回采率為80%。板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤→液壓自移式支架支護(hù)頂板→推移運(yùn)輸機(jī)→清掃浮煤。1)、割煤方式：后滾筒割底煤，返刀長度30—35m,往返一次割煤兩個循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度0.6m。2)、進(jìn)刀方式：采用端頭斜切進(jìn)刀方式：即采煤機(jī)在機(jī)頭(機(jī)尾)沿工作面運(yùn)輸機(jī)彎曲段向機(jī)尾(機(jī)頭)牽引進(jìn)刀，使采煤機(jī)前、后滾筒截深均達(dá)到0.6m后停止?fàn)恳?，推移運(yùn)輸機(jī)，使其成為一條直線，然后調(diào)整前、后滾筒，牽引采煤機(jī)向機(jī)頭(機(jī)尾)割通三角煤，到機(jī)頭 (機(jī)尾)后停止?fàn)恳?，調(diào)整滾筒，牽引采煤機(jī)向機(jī)尾(機(jī)頭)通長割煤，端頭斜切進(jìn)刀3)、割煤：割煤時采煤機(jī)由正、副司機(jī)三人協(xié)同操作，正司機(jī)負(fù)責(zé)掌握采高及正確操作設(shè)備，保證工作面采平、采直，副司機(jī)兩人負(fù)責(zé)觀4)、采高：根據(jù)煤層賦存情況、采煤機(jī)最大允許高度及支架選型，采高在4.6米以下時，采用渡，割煤時，采煤機(jī)牽引速度控制在3—6m/min,過地質(zhì)構(gòu)造帶時，采煤機(jī)牽引速度控制在1—2m/min。子和北膠皮帶進(jìn)入采區(qū)煤倉。鏟煤板裝余煤；架間浮煤，人工清理至運(yùn)輸機(jī)里。采用本架操作，以采煤機(jī)為中心追機(jī)作業(yè)，拉架距采煤機(jī)后滾筒3—5m,移架時先降后柱，再降前柱，降柱范圍150—200mm,移出支架后，先升前柱再升后柱。支架拉移后應(yīng)及時移溜，移溜距采煤機(jī)后滾筒10—15m處進(jìn)行，彎曲長度不小于清煤時，清煤工站在支架與工作面運(yùn)輸機(jī)擋煤板之間，面向采煤機(jī)前進(jìn)方向(在采煤機(jī)后方),并與采煤機(jī)后滾筒的距離不小于25m。二、勞動組織工作面布置在采區(qū)內(nèi)采用前進(jìn)式，回采工作面采用后退式開據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》,結(jié)合磁窯溝煤礦技術(shù)、管理水平等因素，確定工作面長度135m,工作面工作制度為“四六制”,三班生產(chǎn)、一班準(zhǔn)備，按煤層平均厚度3.05m計(jì)算，每天回采6個循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度為3.8m,按90%的正規(guī)循環(huán)率，年推進(jìn)度為1128.6m。第四節(jié)采區(qū)的準(zhǔn)備與工作面接替采區(qū)劃分和配采關(guān)系和管理水平，設(shè)計(jì)布置兩翼采區(qū)。首采區(qū)布置在2號煤層，采區(qū)長1200m左右。井田共劃分為二個采區(qū)，即一采區(qū)、二采區(qū)。首采區(qū)為一采區(qū)(2號煤層),布置1個綜采工作面保證礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。本次設(shè)計(jì)煤層開采順序?yàn)椋?、3號煤層，采區(qū)接替按編號一采區(qū)、二采區(qū)順序進(jìn)行，采區(qū)內(nèi)工作面接替順序采用前進(jìn)式。采區(qū)接替詳見表6-4-1。表6-4-1采區(qū)接替表采區(qū)名稱開采煤層可采儲量(Mt)服務(wù)年限(a)接替采區(qū)一采區(qū)二采區(qū)本次設(shè)計(jì)首采區(qū)為一采區(qū)，首采區(qū)接替順序見表6-4-2。表6-4-2首采區(qū)工作面接替表工作面名稱開采煤層接替工作面222第七章井下運(yùn)輸?shù)谝还?jié)運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸方式的確定(一)原煤運(yùn)輸系統(tǒng)原煤：回采工作面(可彎曲刮板輸送機(jī))→工作面運(yùn)輸順槽(轉(zhuǎn)載機(jī)-破碎機(jī)-膠帶輸(二)運(yùn)料系統(tǒng)(一)大巷煤炭運(yùn)輸方式的選擇2.帶式輸送機(jī)巷道斷面小，運(yùn)量大與本礦井條件符合。另外帶式輸送機(jī)比較集中，且能實(shí)現(xiàn)自動化，運(yùn)輸連續(xù)化的特點(diǎn)滿足本礦要求。(二)井下輔助運(yùn)輸方式的選擇井下輔助運(yùn)輸采用JD-1型調(diào)度絞車牽引礦車運(yùn)送材料，根據(jù)巷道布置情況，結(jié)合第二節(jié)運(yùn)輸設(shè)備的選擇和計(jì)算一、基本情況說明礦井年產(chǎn)量0.60Mt/a,工作制度330d/a,16h/d。井下集中巷、采區(qū)巷運(yùn)輸各裝備1條下運(yùn)帶式輸送機(jī)，斜長分別為385m、329m,傾角δ=1.49°、1.05°,運(yùn)輸能力450t/h。二、設(shè)備選型計(jì)算(一)原始參數(shù)及物料特性帶式輸送機(jī)機(jī)長L=385m;水平長度L=384.87m;提升高度H=10m;傾角δ=1.49°。散煤堆積密度p=1000kg/m°。輸送能力Q=450t/h(與工作面能力一致)。原煤最大粒度(二)初步設(shè)定參數(shù)輸送機(jī)帶寬B=800mm,速度V=2.5m/s,承載分支托輥間距a=1.2m,回程分支托輥間距a=3.0m,每米上托輥轉(zhuǎn)動部分重量qw=8.83kg/m,每米下托輥轉(zhuǎn)動部分重量托輥槽角λ=35°,上托輥直徑φ=108mm,L=315mm,軸承為6204/C4。下托輥直輸送帶，強(qiáng)度S?=680N/mm,每米膠帶自重：qn=10.6kg/m。(三)輸送機(jī)輸送能力計(jì)算Q=3.6×0.0717×2.5×0.95×1000=613.04t/h>450t/h滿足(四)輸送帶寬度確定B≥2a+200=800mm≤800mm(最大粒度a=300mm)滿足(五)圓周力及傳動功率計(jì)算1.主要阻力Fqw=8.83kq/mqm=2.93kg/mq?=50.代入式中得：2.主要特種阻力FsF?(物料與導(dǎo)料槽板間摩擦力)=μ?I2pgL/v2b?23.附加特種阻力Fs?F?—犁式卸料器附加阻力，本設(shè)備沒有犁式卸料器，故F?=0n?F(清掃器阻力)=n?APμs代入式中得：4.傾斜阻力FF?=qgH=50×9.81×(-10)=5.圓周力F空載時F=5214.16.傳動功率計(jì)算P(電動工況)采用單電機(jī)驅(qū)動，K=1/(nη'η”)=1.196采用JDSB-30型電動機(jī)1臺，N=30kW。(六)張力計(jì)算1.按不打滑條件F2sDmin≥Fmx/(e?-1)=K?F?/(e?-1)式中：μ=0.25φ=240°e"=2.852.按垂度條件承載分支Fmin≥[a?(qn+q?)g]/[8(h/a)s]=8917.29(N)回程分支Fm≥(a?qng)/[8(h/a)axn]=3899.48(N)垂度條件應(yīng)滿足Fmt=Fn≥8917.29(N)回程段阻力計(jì)算：F?=8917.29+605.1+1039.86=10562.故按垂度條件取F=10562.25F?=F?+F=10562.25+5779.3)確定傳動滾筒合張力(4)確定各滾筒的合張力7.傳動滾筒驗(yàn)算初選滾筒直徑為φ630mm,則傳動滾筒最大扭矩為M=FD/2=2.73kNm。驗(yàn)算傳動滾筒8063.1,許用扭矩6kNm,許用合力50kN,其強(qiáng)度滿足使用要求。(八)拉緊裝置計(jì)算張緊滾筒合力F?=28577.91(N)拉緊采用頭部下帶絞車張緊，絞車為JT-4型，牽引力為50kN。配JBY-4,功率為(九)輸送帶計(jì)算計(jì)算的膠帶最大張力為16342.15(N)選用PVG型整芯阻燃帶，其安全系數(shù)應(yīng)為10～12。故所選用PVG680/1型整芯輸送帶，強(qiáng)度滿足要求。(十)制動器計(jì)算F=fLg[qo+Fx≥1.5(Fsmx-Fm)=179設(shè)計(jì)選用YZQ-450型液壓制動器，制動轉(zhuǎn)矩為450Nm,(十一)計(jì)算選型結(jié)果如下2.輸送帶：輸送帶采用PVG680/1型整芯阻燃帶，強(qiáng)度680N/mm;第二部：采區(qū)巷帶式輸送機(jī)(一)原始參數(shù)及物料特性帶式輸送機(jī)機(jī)長L=329m;水平長度L=328.95m;提升高度H=6m;傾角δ=1.05°。散煤堆積密度p=1000kg/m3。輸送能力Q=450t/h(與工作面能力一致)。原煤最大粒度(二)初步設(shè)定參數(shù)輸送機(jī)帶寬B=800mm,速度V=2.5m/s,承載分支托輥間距a0=1.2m,回程分支托輥間距aU=3.0m,每米上托輥轉(zhuǎn)動部分重量qR0=8.83kg/m,每米下托輥轉(zhuǎn)動部分重量托輥槽角λ=35°,上托輥直徑φ=108mm,L=315mm,軸承為6204/C4。下托輥直徑φ=108mm,L=950mm,軸承為6204/C4。導(dǎo)料槽長度4500mm,輸送帶為PVG整芯阻燃(三)輸送機(jī)輸送能力計(jì)算Q=3.6×0.0717×2.5×0.95×1000=613.04t/h>450t/h滿足(四)輸送帶寬度確定(五)圓周力及傳動功率計(jì)算1.主要阻力Fqw=8.83kq/mqw=2.93kg/mq2.主要特種阻力Fs?Fa(物料與導(dǎo)料槽板間摩擦力)=μ?I2pgL/v2b?式中：μ?=0.7I?=0.125b?=0.495L=4.53.附加特種阻力Fs?F—犁式卸料器附加阻力，本設(shè)備沒有犁式卸料器，故F=0n?F,(清掃器阻力)=n?APμ:代入式中得：4.傾斜阻力FF=qogH=50×9.81×(-6)=5.圓周力F空載時F=4053.736.傳動功率計(jì)算P(電動工況)(六)張力計(jì)算1.按不打滑條件F?(s)min≥Fmx/(e1-1)=K?F/(e-1)2.按垂度條件承載分支F≥[a?(qa+q?)g]/[8(h/a)]=8917.29(N)回程分支F≥(auqug)/[8(h/a)a]=3899.48(N)垂度條件應(yīng)滿足Fai=F≥8917.29(N)回程段阻力計(jì)算：由F=8917.29得F?=8917.29+523.95+2943.0=12384.24>故按不打滑條件取F?=12384.24F?=F?+F=12384.24+6668.93)確定傳動滾筒合張力(4)確定各滾筒的合張力7.傳動滾筒驗(yàn)算初選滾筒直徑為φ630mm,則傳動滾筒最大扭矩為M=FuD/2=3.15kNm。查表知：選用傳動滾筒8063.1,許用扭矩6kNm,許用合力50kN。滿足要求。(八)拉緊裝置計(jì)算張緊滾筒合張力F?=30559.17(N)拉緊采用頭部下帶絞車張緊，絞車為JT-4型，牽引力為50kN。配JBY-4,功率為(九)輸送帶計(jì)算計(jì)算的膠帶最大張力為19053.19(N)選用PVG型整芯阻燃帶，其安全系數(shù)應(yīng)為10～12。n?=(G?×B)/F=(680×800)/19053.1故所選用PVG680/1型整芯輸送帶，強(qiáng)度滿足要求。(十)制動器計(jì)算設(shè)計(jì)選用YZQ-450型液壓制動器，制動轉(zhuǎn)矩為450Nm,滿足規(guī)范要求。(十一)計(jì)算選型結(jié)果如下2.輸送帶：輸送帶采用PVG680/1型整芯阻燃帶，強(qiáng)度680N/mm;膠帶機(jī)安裝一套KHP-1型監(jiān)控綜合保護(hù)裝置，用于帶(一)設(shè)計(jì)依據(jù)1.運(yùn)輸斜長L=410m,最大傾角a=2°;3.散矸容重：1.7t/m3;4.最大件為液壓支架，整體重量10.8t(2、3、6、8、9號煤層中，2號煤層最厚，以2號煤層液壓支架為最重)。大載重1800kg,每鉤4輛。下料時采用MC-6A型材料車，礦車自重515kg;名義載重1000kg,最大載重2000kg,每鉤4輛。提最重件時采用15t重型平板車，自重1030kg,名義載重15t,最大載重量為17t。每鉤1輛。(二)選型計(jì)算1.鋼絲繩選擇：預(yù)選12NAT6×7+Fc1670ZS79.850.5型(GB/T8918-2006)鋼絲繩，鋼絲繩直徑d=16mm,抗拉強(qiáng)度σ=1670MP,單位重量P=0.505kg/m,鋼絲繩最小破斷拉力總和2.鋼絲繩繩端荷重：3.最大靜張力計(jì)算4.鋼絲繩的安全系數(shù)校驗(yàn)：所選鋼絲繩合適。5.調(diào)度絞車選擇容繩量400m,最大靜張力F=10kN,減速比i=41。提升速度V=26-62m/min。配YBJ-11.4型電動機(jī)，功率11.4kW,電壓660V,轉(zhuǎn)速1460r/min。6.調(diào)度絞車校驗(yàn)1)最大靜張力由以上計(jì)算可知，滾筒強(qiáng)度滿足要求。2)電機(jī)功率ηe----傳動效率，η=0.85配套電動機(jī)功率滿足要求。第八章礦井提升第一節(jié)主斜井提升兼并重組后，礦井為2斜1立三井筒開拓，其生產(chǎn)能力為0.60Mt/a。主斜井凈寬4.0m,斜長575.7m,傾角為16.5°,采用帶式輸送機(jī)提煤，單鉤串車下料，為機(jī)軌合一布置；副斜井凈寬3.0m,為行人井，裝備架空乘人裝置；立井為專本輸送機(jī)為已有設(shè)備，設(shè)計(jì)對其提升設(shè)備能力進(jìn)行了驗(yàn)算，驗(yàn)算提煤能力按(一)原始參數(shù)及物料特性輸送機(jī)機(jī)長L=608.7m,提升高度H=163.5m,傾角δ=16.5～0°;輸送能力Q=130t/h,原煤松散密度p=1000kg/m2,粒度a=300mm,每米膠帶機(jī)上物料重量q=22.57kg/m。采用尾部絞車張緊。系統(tǒng)布置見插圖7-1-1。(二)已有設(shè)備參數(shù)輸送機(jī)帶寬B=800mm,速度V=1.6m/s,承載分支托輥間距ao=1.2m,回程分支托輥間距a=3.0m,每米上托輥轉(zhuǎn)動部分重量qw=8.83kg/m,每米下托輥轉(zhuǎn)動部分重量qm=2.93kg/m;運(yùn)動阻力系數(shù)：f=0.03;膠面滾筒直φ=6托輥槽角λ=30°,上托輥直徑φ=108mm,L=315mm,軸承為6205/C4。下托輥直徑φ=108mm,L=950mm,軸承為6205/C4。導(dǎo)料槽長度4500mm,輸送帶為鋼絲繩芯阻燃輸送帶，強(qiáng)度S?=1000N/mm,qB=18.48kg/m。張緊行程9m。i=31.5;逆止器DTⅡN-14,最大逆止力矩23.2kN.m;制動器YWZ?-400/121,制動轉(zhuǎn)矩(三)輸送機(jī)輸送能力驗(yàn)算Q=3.6×0.0651×1.6×0.80×1000=300t/h>130t/h滿足(四)輸送帶寬度確定B≥2a+200=800mm≤800(五)圓周力及傳動功率計(jì)算1.主要阻力Fqw=8.83kq/mqw=2.93kg/mq=22.57kg/mq=18.48kg/m2.主要特種阻力Fs?式中：μ=0.7I=0.0556b=0.495L=4.53.附加特種阻力F?F—犁式卸料器附加阻力，本設(shè)備沒有犁式卸料器，故F=0A*=0.012P=10×1014.傾斜阻力FF=qcgH=22.57×9.81×163.5=35.圓周力F。=1.17×13403.57+97.47+1400.6.傳動功率計(jì)算P?采用雙電機(jī)驅(qū)動，K=1.4(六)張力計(jì)算1.按不打滑條件F?(s)mn≥Fmx/(e?-1)=K?F?/(e?-1)2.按垂度條件回程分支Fn≥(a?qng)/[8(h/a)m]=7946.10(N)3.各特性點(diǎn)張力根據(jù)不打滑條件，傳動滾筒奔離點(diǎn)的張力為10008.84N,令S?=10008.84(N),序號不打滑條件雙傳動12345674.確定傳動滾筒合張力功率配比1:1Fu=F=F/2=53380.46/2=2第一滾筒合張力第二滾筒合張力5.確定各滾筒的合張力(七)傳動滾筒驗(yàn)算Fu(Fi?)=40.04kN初選滾筒直徑為中630mm,則傳動滾筒最大扭矩為M=FuD/2=12.6kNm。選用傳動滾筒8063.3,許用扭矩20kNm,許用合力100kN。第一傳動滾筒合張力不足，需特制，其它滿足使用要求。(八)拉緊裝置驗(yàn)算拉緊重量Q=30787.93/9.81=3141.6kg,已有拉緊絞車最大拉力為50kN,滿足要求。(九)輸送帶驗(yàn)算計(jì)算的膠帶最大張力為62365.15(N)已有鋼絲繩芯輸送帶，強(qiáng)度St=1000N/mm,其安全系數(shù)如下：采用鋼絲繩芯輸送帶，安全系數(shù)在7～9之間，已有輸送帶安全系數(shù)為12,強(qiáng)度滿(十)逆止器驗(yàn)算作用于傳動滾筒上的總逆止力矩M/L=FLD/2000=10.14kNm。高速軸上制動轉(zhuǎn)矩已有逆止器最大逆止力矩為23.3kNm,大于10.14kNm的2倍，滿足要求。已有制動器最大制動轉(zhuǎn)矩為1～2kNm,大于0.374kNm,滿足要求。(十一)驗(yàn)算選型結(jié)果經(jīng)驗(yàn)算已有DTL80/20/2×132型輸送機(jī)滿足0.60Mt/a礦井原煤提升任務(wù)。說明：目前輸送機(jī)的電機(jī)功率偏大，1臺電機(jī)可滿足驅(qū)動要求，故對已有雙驅(qū)動設(shè)計(jì)采用1用1備使用。配電及控制：主斜井帶式輸送機(jī)兩回0.4kV電源分別引自礦井工業(yè)場地10kV變電所0.4kV不同母線段。采用GGD型低壓配電柜對主斜井膠帶輸送機(jī)進(jìn)行配電及控制。膠帶輸送機(jī)監(jiān)控選用KJ2002膠帶電控裝置1套，設(shè)有防跑偏、打滑、斷帶、沿線急停開經(jīng)計(jì)算，主斜井輔助提升設(shè)備利用現(xiàn)有的1部JTP-1.6型礦用單滾筒提升絞車，配YR355M-8型繞線式電動機(jī)，額定功率185kW,電壓380V,額定轉(zhuǎn)速727r/min。提升系統(tǒng)最大速度V=3.04m/s。選用20NAT6×7+Fc1770ZS235140型(GB/T8918-2006)鋼絲繩，(一)設(shè)計(jì)依據(jù)1.年生產(chǎn)能力A=0.60Mt/a;2.井筒提升斜長L=524m,傾角α=16.5°;4.散矸容重：1.7t/m3;矸石16車/班材料10車/班；保健炸藥、雷管其它作業(yè)最大件為液壓支架，整體重量10.8t(2、3、6、8、9號煤層中，2號煤層最厚，以2號煤層液壓支架為最重)。6.提升容器：提矸時采用MGC1.1-6A型1t固定廂式礦車，礦車自重592kg。名義載重1000kg,最大載重1800kg,每鉤4輛。下料時采用MC-6A型材料車，礦車自重515kg;名義載重1000kg,最大載重2000kg,每鉤4輛。提最重件時采用15t重型平板車，自重1030kg,名義載重15t,最大載重量為17t。每鉤1輛。(二)選型計(jì)算1)鋼絲繩繩端荷重：2)鋼絲繩單重6g——鋼絲的抗拉強(qiáng)度，6=1670MPa;Le——鋼絲繩的懸垂斜長，L.=599m;f——礦車與軌道的摩擦系數(shù)，f?=0.01;f——鋼絲繩與地輥及部分地板的摩擦系數(shù)，fz=0.2。選用20NAT6×7+Fc1670ZS221140型(GB/T8918-2006)鋼絲繩，鋼絲繩直徑d=20mm,抗拉強(qiáng)度σg=1670MP,單位重量P=1.40kg/m,鋼絲繩最小破斷拉力總和3)鋼絲繩的安全系數(shù)校驗(yàn)：所選鋼絲繩合適。2.提升絞車選擇1)滾筒直徑D設(shè)計(jì)利用現(xiàn)有的1部JTP-1.6型礦用單滾筒提升絞車，提升絞車參數(shù)如下：滾筒直徑1.6m,滾筒寬度1.2m,滾筒個數(shù)1個，最大靜張力F?=45kN,減速比i=20。最大提升速度V=3.04m/s。機(jī)器變位重量3618.9kgm2。2)滾筒寬度驗(yàn)算ε----繩圈間隙，ε=2.0mm;鋼絲繩在滾筒上纏繞3層，符合《煤礦安全規(guī)程》。3)最大靜張力計(jì)算提最大件時：F=Q+LP(sina+f?cosa)=37.99kN<45kN提最大件時作用在滾筒上的靜張力最大：F=37.99kN<45kN由以上計(jì)算可知，滾筒強(qiáng)度滿足要求。3.提升系統(tǒng)利用現(xiàn)有1套TSG-1600/11型井上固定天輪，直徑1.6m,繩槽半徑r=11mm,適用繩徑范圍18.5～20mm。變位質(zhì)量222kg。主斜井平車場單鉤串車提升系統(tǒng)見圖7-1-2。4.電機(jī)功率驗(yàn)算K----電機(jī)功率備用系數(shù)，K=1.20;ns---減速機(jī)的傳動效率，η=0.85利用現(xiàn)有YR355M-8型繞線式電動機(jī)，額定功率185kW,電壓380V,額定轉(zhuǎn)速727r/min。最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比λ=1.83,轉(zhuǎn)動慣量8.9kgm2。按電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速核定的最大速度V。5.提升系統(tǒng)變位質(zhì)量(按提最大件計(jì)算)變位重量：ZG=18027.53kg6.提升系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)計(jì)算主斜井單鉤串車提最大件速度圖、力圖見圖7-1-3。7.電動機(jī)容量校驗(yàn)(按提最大件計(jì)算)等效力計(jì)算：等效時間：電動機(jī)過載系數(shù)校驗(yàn)：所選電動機(jī)滿足要求，是合適的。8.電耗計(jì)算(按提矸計(jì)算)1)一次提升的實(shí)際電耗2)年電耗量Ex=2nE×330=102645.34kWh/a9.最大班提升作業(yè)時間平衡表見表8-1-1表8-1-1副井最大班凈提升時間平衡表作業(yè)名稱單位數(shù)量每次數(shù)量每班次數(shù)每次時間(s)每班時間(min)備注提升矸石t6下放設(shè)備次22下放材料車43保健飯次11雷管、炸藥次22下放速度為次55由表可知最大班作業(yè)時間為2.71h<6h,滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。為了保證輔助提升機(jī)供電電源的可靠性，兩回380V電源分別引自礦井工業(yè)場10kV控裝置，由低壓交流變頻系統(tǒng)和PLC操作控制組成網(wǎng)絡(luò)化智能礦井提頻電控裝置，可實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的起動、加速、等速、減速、爬行、停車與換向進(jìn)行控制，第二節(jié)副斜井提升副斜井凈寬3.0m,為行人井，裝備架空乘人裝置副斜井提人設(shè)備選用RJY37-17/750型固定抱索器架空乘人裝置，驅(qū)動輪直徑1350mm,乘人間距15m,鋼絲繩直徑22mm,運(yùn)行速度1.0m/s。配用YB?-250M-6型隔爆電動機(jī)，功率37kW,電壓380V,轉(zhuǎn)速980r/min。(一)設(shè)計(jì)依據(jù)1.至2號煤層運(yùn)送距離480m,至9號煤層運(yùn)送距離750m,傾角17°;2.最大班運(yùn)送人數(shù)：64人。(二)選型計(jì)算(按最終水平選型)1.主要參數(shù)及規(guī)定托輪間距：λ=8m;吊椅間距：λ=15m;牽引鋼絲繩運(yùn)行速度：V=1.0m/s;牽引鋼絲繩運(yùn)行阻力系數(shù)：動力運(yùn)行時取w=0.02;制動運(yùn)行時取w'=0.015;預(yù)選22NAT6×19S+FC1570ZZ250178型鋼絲繩(GB/8918-2006),鋼絲繩直徑d=22mm,單位重量qo=1.78kg/m?？估瓘?qiáng)度σ=1570MPa,最小鋼絲破斷拉力總和2.牽引鋼絲繩張力計(jì)算1)重上重下Q?+Q?——吊椅及人員質(zhì)量之和，取Q+Q=90kg。S?=S?+W?=35.47kN2)重上空下時系統(tǒng)運(yùn)行工況最為惡劣3)重下空上S?=Son=17.46kNS?=S+w=23.16kN3.驅(qū)動輪防滑校驗(yàn)4.主要部件選擇計(jì)算1)電動機(jī)功率重上空下時系統(tǒng)運(yùn)行工況最為惡劣，據(jù)此計(jì)算電機(jī)功率：K——備用系數(shù)，取K=1.20;v——運(yùn)輸速度，取v=1.0m/s;考慮到特殊情況下，需要增加乘坐人員密度，配用YB?-250M-6型電機(jī)，功率37kW,電壓660V,轉(zhuǎn)速980r/min。2)牽引鋼絲繩選擇鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)：3)繩輪直徑驅(qū)動輪直徑及尾輪直徑：D≥60d=1320mm4)牽引鋼繩拉緊裝置5)驅(qū)動裝置選擇型固定抱索器架空乘人裝置，驅(qū)動輪直徑1350mm,乘人間距15m,鋼絲繩直徑22mm,運(yùn)行速度1.0m/s。選用EYWZ-315/E50電力液壓塊式制動器，其制動轉(zhuǎn)矩為800Nm。選用TPS型二次包絡(luò)猴車專用減速器。配用YB?-250M-6型隔爆電動機(jī)，功率37kW,電壓380V,轉(zhuǎn)速980r/min。5.人員運(yùn)輸時間K——乘車延誤系數(shù)，取K=1.20;λ——吊椅間距，λ=15m。配電及控制：架空乘人裝置供電電源引自礦井工業(yè)場地10kV變電所380V不同母線段。采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)供電。選用KJD22礦用運(yùn)輸機(jī)綜保監(jiān)控裝置1套，該裝置帶有通訊功能。提升信號選用KXT25-151型裝置。第一節(jié)礦井的排水一、主排水設(shè)備設(shè)計(jì)采用3臺MD46-30×7型主水泵，配55kW電動機(jī)。正常涌水時1臺工作，1臺備用，1臺檢修；最大涌水時2臺同時工作，1臺檢修。(一)設(shè)計(jì)依據(jù)1.礦井正常涌水量Q=32m3/h,涌水天數(shù)275d;2.礦井最大涌水量Q=52m3/h,涌水天數(shù)90d;3.主斜井斜長576m,傾角16.5°;地面水池與井口高差2m;排水垂高159.0m.4.礦井水容重：γ=1.02t/m2;(二)選型計(jì)算1.水泵的選型計(jì)算1)正常涌水時水泵必須的排水能力2)最大涌水時水泵必須的排水能力3)水泵揚(yáng)程估算2.水泵的型式、級數(shù)及總臺數(shù)的確定根據(jù)計(jì)算Q?和H?及礦井水質(zhì)，本礦現(xiàn)有的3臺D25-30×4型主水泵，不能滿足0.60Mt/a礦井排水要求。經(jīng)分析比較，初選3臺MD46-30型耐磨離心泵，該型水泵額定流量46m2/h,一級額定揚(yáng)程30m,必需汽蝕余量為3.0m。選用MD46-30×7耐磨型水泵3臺，正常涌水時1臺工作、1臺備用、1臺檢修；最大涌水時2臺同時工作、1臺檢修。3.管路的選擇計(jì)算排水管直徑計(jì)算：排水管采用φ108×4型無縫鋼管，內(nèi)徑100mm。吸水管采用φ133×4型無縫鋼管，內(nèi)徑125mm。井下主水泵房位于主斜井井井底車場附近，排水管沿泵房、管子道、主斜井井井筒敷設(shè)2趟至地面水處理站。正常涌水時，1趟管路工作，1趟管路備用。最大涌水時，2趟管路同時工作。4.排水管流速計(jì)算5.吸水管流速的計(jì)算6.管路阻力損失的計(jì)算排水管流動阻力損失為：吸水管流動阻力損失為：前期輸水管路流動總阻力損失的計(jì)算：后期輸水管路流動總阻力損失的計(jì)算：7.水泵工作點(diǎn)的確定將該管路特性曲線方程置于所選用泵的性能曲線上可得水泵工況點(diǎn)：(見圖前期M:Q=48.87m3/h,H。=203.3m,η=69.9%;后期M1:Qm=42.71m2/h,H?=215.1m,ηm=69.7%;8.校驗(yàn)計(jì)算1)排水時間校驗(yàn)(按后期計(jì)算)正常涌水時水泵每天工作小時數(shù)(1臺水泵工作):最大涌水時水泵每天工作小時數(shù)(2臺水泵同時工作):2)流速驗(yàn)算排水管流速計(jì)算(按前期計(jì)算)吸水管流速的計(jì)算3)吸水高度校驗(yàn)Hz——水泵軸中心線至水倉底板安裝高度，mPv′——水泵安裝地點(diǎn)的實(shí)際水溫飽和蒸汽壓力，Pa[△h]——水泵樣本必須汽蝕余量，m吸水高度取5.0m合適。9.電動機(jī)容量計(jì)算選用配套YB?-250M-2型電機(jī)，功率55kW,電壓660V,轉(zhuǎn)速2950r/min。10.耗電量計(jì)算1)電耗量計(jì)算2)噸煤排水電耗3)噸水百米電耗井下主排水泵房排水系統(tǒng)見圖7-3-2。11.配電與控制主水泵為三回路供電，電源引自井下主變電所0.69kV母線段，選用QJZ-300J-55型隔爆兼本質(zhì)安全型磁力起動器起動。排水泵的控制由真空饋電開關(guān)、真空電磁起動器、PLC控制裝置、水位傳感器等組成，主回路660V供電，PLC控制，根據(jù)水位控制水泵第九章礦井通風(fēng)與安全根據(jù)河南理工大學(xué)2010年9月編制的《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)鼎盛煤業(yè)有限公司2號煤層瓦斯涌出量預(yù)測報告》以及煤炭科學(xué)研究總院沈陽研究院2010年10月編制的《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)鼎盛煤業(yè)有限公司地面固定瓦斯抽采系統(tǒng)工程初步設(shè)計(jì)》中采用分源預(yù)測法對礦井的瓦斯涌出量進(jìn)行了預(yù)測：礦井達(dá)到60萬噸生產(chǎn)能力，在2號煤層開采時，礦井最大絕對瓦斯涌出量為19.49m/min,最大相對瓦斯涌出量為15.44m/t。礦井為高瓦斯礦井。一、礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)煤層瓦斯參數(shù)是礦井瓦斯防治和瓦斯抽采設(shè)計(jì)的依據(jù)，主要基礎(chǔ)參數(shù)有：煤對瓦斯吸附常數(shù)、煤層孔隙率、煤層瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、煤中殘存瓦斯含量、煤層透氣性系數(shù)、百米鉆孔瓦斯流量及其衰減系數(shù)等。為了有針對性和科學(xué)性地治理礦井瓦斯，鼎盛煤業(yè)于2008年7月委托河南理工大學(xué)開展“鼎盛煤礦瓦斯參數(shù)測試及瓦斯抽放可行性研究”工作，河南理工大學(xué)于2008年9月提交了《晉源鼎盛煤礦瓦斯參數(shù)測試及瓦斯抽放可行性研究報告》研究報告，根據(jù)該研究報告，鼎盛煤業(yè)2#煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)詳見表9-1-1,表9-1-2。表9-1-12#煤層瓦斯壓力、孔隙率、瓦斯含量、殘存瓦斯含量及吸附常數(shù)表孔隙率瓦斯含量殘存瓦斯含量吸附常數(shù)ab運(yùn)輸巷距開口200m處-1-22#煤層透氣性系數(shù)、百米鉆孔瓦斯流量及衰減系數(shù)測量地點(diǎn)百米鉆孔初始瓦斯涌出強(qiáng)度鉆孔自然瓦斯流量衰減(d1)煤層透氣性系數(shù)m2/運(yùn)輸巷距開口200m處二、礦井瓦斯涌出量預(yù)測及來源分析(一)預(yù)測回采工作面時瓦斯涌出量，回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果見表9-1-3。表9-1-3回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果生產(chǎn)采區(qū)瓦斯含量日產(chǎn)量(t/d)相對瓦斯涌出量(m3/t)開采層鄰近層合計(jì)201采區(qū)(二)預(yù)測掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果見表9-1-4。表9-1-4掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果開采煤層生產(chǎn)采區(qū)掘進(jìn)工作面名稱煤厚(m)瓦斯含量巷長掘進(jìn)速度瓦斯涌出量(m3/min)煤壁落煤合計(jì)201采區(qū)運(yùn)輸順槽回風(fēng)順槽掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)取1.3,204運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽最大瓦斯涌出量均為1.78m3/min,301、302運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽最大瓦斯涌出量均為0.61m3/min。(三)礦井采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果見表9-1-5。表9-1-5采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果開采煤層生產(chǎn)采區(qū)日產(chǎn)量采區(qū)瓦斯涌出量回采掘進(jìn)采空區(qū)201采區(qū)鼎盛煤業(yè)井田面積較小，各煤層僅設(shè)一個采區(qū)，故201采區(qū)瓦斯涌出即為開采2#煤層時礦井瓦斯涌出，則201采區(qū)最大絕對瓦斯涌出量為19.49m2/min,最大相對瓦斯涌出量為15.44m2/t;三、瓦斯抽放必要性及可行性根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局2010年頒布的《煤礦安全規(guī)程》第一百四十五條1.一個采煤工作面絕對瓦斯涌出量大于5m3/min,或一個掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量大于3m/min,采用通風(fēng)方法解決不合理的。2.礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的：(1)大于或等于40m2/min;(2)年產(chǎn)量1.0～1.5Mt的礦井，大于30m/min;(3)年產(chǎn)量0.6～1.0Mt的礦井，大于25m/min;(4)年產(chǎn)量0.4～0.6Mt的礦井，大于20m3/min;(5)年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于15m2/min。3.開采