林南倉礦年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力萬噸畢業(yè)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)總說明B=kmB=B=5km圖2—3—1井田邊界保護(hù)煤柱示意圖井田內(nèi)有一條斷層,走向長(zhǎng)度為2700m。則其保護(hù)煤柱為：（2700×40×2）×7.6×1.4＝2.3×106t其他保護(hù)煤柱：1.×106噸；2.水體下煤柱留設(shè)2×106噸所以，井田內(nèi)可采儲(chǔ)量為：（1.95×108－×106－4.34×106－2.3×106－1.8×106－2×106）×80%＝×108t3礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力是其他設(shè)計(jì)的依據(jù)，如采煤、通風(fēng)、運(yùn)輸、提升設(shè)計(jì)等，因此，確定礦井工作制度和設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力非常關(guān)鍵。3.1礦井工作制度《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按工作日330d計(jì)算。每天4班作業(yè)，每天凈提升時(shí)間為18h?！币虼?，設(shè)計(jì)時(shí)按礦井年工作日330d，每天4班作業(yè)，每天提升能力按18小時(shí)設(shè)計(jì)。本礦井采用“四六”工作制度。對(duì)于儲(chǔ)量豐富，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層生產(chǎn)能力大，開采技術(shù)條件好的礦區(qū)宜建設(shè)大型礦井。當(dāng)煤層賦存深，表土層厚，沖積層含水豐富，井筒需要特殊施工時(shí)，為擴(kuò)大開采范圍降低噸煤成本，建設(shè)大型礦井較為合理。對(duì)煤層生產(chǎn)能力大，地形地貌復(fù)雜的礦區(qū)，工業(yè)廣場(chǎng)不易選擇和布置，為避免過多的地面工程，井型應(yīng)當(dāng)定大一些，儲(chǔ)量不豐富，煤層生產(chǎn)能力不大，或?yàn)楸∶簩?，或地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，或有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，宜建中小礦井。由于本礦井煤層賦存較深，表土層較厚，且儲(chǔ)量豐富，沒有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)，因此，要建大型礦井。初步確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬噸/年。校核礦井煤層的開采能力是否滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求礦井的開采能力取決于回采工作面和采區(qū)的生產(chǎn)能力，本礦井計(jì)劃用一個(gè)采區(qū)的一個(gè)高產(chǎn)、高效工作面保證全礦井的產(chǎn)量。主采煤層厚度3.8m，工作面長(zhǎng)度200m，采煤機(jī)截深0.8m，每天進(jìn)六刀，一年200×3.8×0.8×6×330×1.4×90%＝151.68萬噸能夠滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。校核各種輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力根據(jù)后面礦井運(yùn)輸提升部分的設(shè)計(jì)，礦井的各種輔助運(yùn)輸能力都能滿足礦井生產(chǎn)能力的要求。校核儲(chǔ)量條件礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井儲(chǔ)量相適應(yīng)，以保證礦井有合理的服務(wù)年限。新建礦井及水平服務(wù)年限見表3—2—1：表3—2—1礦井及水平服務(wù)年限表礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（Mt/a）礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限（a）第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a煤層傾角0°～25°煤層傾角25°～45°煤層傾角45°～90°6.0及以上80403.0～5.070351.2～2.4603025200.45～0.950252015礦井服務(wù)年限可用下式計(jì)算：T=Z/AK式中T——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；Z——礦井可采儲(chǔ)量，萬t；A——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬t/a；K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，這里取1.4。對(duì)于本礦井T=1.40×104/（150×1.4）=66同理可計(jì)算出第一水平的服務(wù)年限為30a。經(jīng)校核儲(chǔ)量條件滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。校核安全條件本礦為低瓦斯礦井，通過后面的通風(fēng)設(shè)計(jì)可算出通風(fēng)能力能夠滿足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。礦井涌水量較小。經(jīng)校核礦井的安全條件也滿足礦井省級(jí)生產(chǎn)能力的要求。綜上所述，確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬噸/年。4井田開拓開拓設(shè)計(jì)是礦井設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到礦井的布局，關(guān)系到礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)。4.1井田開拓的基本問題確定井筒的形式、數(shù)目、配置（一）井筒形式的選擇1、選擇的一般標(biāo)準(zhǔn)煤層賦存和地形等條件具有平硐開拓條件時(shí)，應(yīng)首先考慮采用平硐開拓。當(dāng)平硐以上煤層垂高或斜長(zhǎng)過大時(shí)，多開地面出口有利時(shí)，可采用階梯平硐開拓。對(duì)于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的緩傾斜、傾斜煤層，應(yīng)盡量采用斜井開拓。各種提升方式的斜井井筒傾角一般規(guī)定如下：串車提升≤25°箕斗提升25°～35°輸送機(jī)≤16°對(duì)于有條件的礦井，在急需煤炭地區(qū)，其淺部可采用片盤斜井開拓，提前出煤，有小到大，然后集中斜井開拓。片盤斜井可一個(gè)片盤生產(chǎn)，一個(gè)片盤準(zhǔn)備。采用立井開拓的一般條件為：（1）煤層賦存較深或沖積層較厚時(shí)；（2）水文地質(zhì)條件復(fù)雜，井筒需要特殊施工時(shí)；（3）多水平開拓的急傾斜煤層；（4）其他井筒形式無法開拓的條件。根據(jù)井田特點(diǎn)，結(jié)合地面布置，采用單一的開拓方式不能滿足通風(fēng)、安全生產(chǎn)、提升、運(yùn)輸時(shí)或單一開拓不合理時(shí)，可采用平硐—立井、平硐—斜井、斜井—立井等綜合開拓方式。第一水平采用立井開拓的大中型礦井，其延深方式可采用延深井筒方法開拓深部水平，或采用膠帶輸送機(jī)暗斜井和只延深副井的開拓方式。當(dāng)條件受限制時(shí)，主副井不能直接延深時(shí)，也可采用暗立井延深開拓方式。大型礦井采用立井多水平開拓，而第二水平采用暗斜井延深時(shí)，暗斜井井筒個(gè)數(shù)、主副暗斜井的提升能力，以及通風(fēng)安全等條件均應(yīng)作詳細(xì)計(jì)算，避免出現(xiàn)暗斜井能力不足，要特別注意副井提升能力的校核。采用立井多水平開拓時(shí)，為避免出現(xiàn)多段提升，增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不宜多次采用暗斜井延深，避免增加設(shè)備占用量，增加投資費(fèi)用。2、本礦井的井筒形式由于林南倉礦井煤層埋藏較深，且傾角較小，所以，本礦井采用立井多水平開拓方式。（二）井筒數(shù)目采用斜井或立井開拓時(shí)，新建礦井一般要開鑿一對(duì)井筒，滿足提升和輔助運(yùn)輸?shù)男枰?，并滿足礦井通風(fēng)和施工的需要。風(fēng)井的個(gè)數(shù)是根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)要求以及安全生產(chǎn)的需要合理確定的。若采用主井作為回風(fēng)井，用箕斗或膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。林南倉礦為新建礦井，且瓦斯涌出量低，所以設(shè)1個(gè)主井、1個(gè)副井、1個(gè)風(fēng)井。確定工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置工業(yè)廣場(chǎng)及井口位置確定的原則若下：（1）對(duì)初期開采有利，即儲(chǔ)量必須可靠，井巷工程量省，建井工期較短。（2）應(yīng)使井田兩翼儲(chǔ)量大致平衡，即井筒應(yīng)位于儲(chǔ)量中心，利于井下運(yùn)輸、通風(fēng)和開采系統(tǒng)布置，減少生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用。（3）盡量不占良田、少占農(nóng)田。充分利用地形地貌布置工業(yè)廣場(chǎng)，以便使地面生產(chǎn)系統(tǒng)合理，便于與外界溝通，使運(yùn)輸方便。（4）井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層、較大含水層、較厚的沖積層、有煤和瓦斯突出的煤層以及較大面積的采空區(qū)和大斷層，以減小施工困難，并盡量少壓煤。（5）工業(yè)廣場(chǎng)和井筒應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，不受洪水、巖崩、泥石流、滑坡及森林火災(zāi)的威脅。（6）用斜井開拓時(shí)，應(yīng)考慮井筒層位的合理選擇，考慮其經(jīng)濟(jì)技術(shù)的合理性。林南倉工業(yè)廣場(chǎng)和主副井井口布置在井田走向的中央，對(duì)于本礦井井田走向中央也大致是井田儲(chǔ)量中央。風(fēng)井位置的確定風(fēng)井位置應(yīng)根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)合理選擇（1）采用中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，主、副井筒設(shè)在井田中央，風(fēng)井設(shè)在井田上部邊界中央。（2）采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，進(jìn)、回風(fēng)井并列在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。一般可利用副井進(jìn)風(fēng)，主井回風(fēng)，也可以設(shè)單獨(dú)回風(fēng)井。（3）采用對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)井設(shè)在井田兩翼上部邊界。（4）采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，回風(fēng)井設(shè)在各采區(qū)的上部邊界。根據(jù)林南倉礦的生產(chǎn)實(shí)際：產(chǎn)量為150萬噸/年。為保證井下生產(chǎn)時(shí)有足夠的風(fēng)量并考慮到盡快投產(chǎn)的需要，本礦井采用中央邊界式通風(fēng)。確定開采水平和階段高度開采水平的確定是礦井設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到礦井的基本建設(shè)投資及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，是礦井開拓的重要參數(shù)。開采水平的高度根據(jù)煤層賦存條件、生產(chǎn)技術(shù)水平及水平接替等因素綜合考慮決定。從以下方面進(jìn)行分析論證：（1）是否有合理的階段斜長(zhǎng)；（2）階段內(nèi)是否有合理的區(qū)段數(shù)目；（3）要保證開采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲(chǔ)量；（4）要使水平高度在經(jīng)濟(jì)上合理。其中開采水平有合理的服務(wù)年限很重要，必須符合規(guī)范規(guī)定。水平垂高可按表4—1—1選?。罕?—1—1礦井水平垂高表(m)井型緩傾斜、傾斜煤層急傾斜煤層大、中型礦井150～250100～150小型礦井80～12060～120采用上下山開拓時(shí)，水平垂高可大于250m。對(duì)于開采近水平煤層的礦井，用盤區(qū)上（下）山準(zhǔn)備時(shí)，盤區(qū)上山長(zhǎng)度一般不宜超過1500m，盤區(qū)下山不宜超過1000m。用盤區(qū)石門和溜煤眼開采時(shí)，盤區(qū)斜長(zhǎng)可根據(jù)具體確定。采用傾斜長(zhǎng)臂采煤法時(shí)，階段斜長(zhǎng)可取1000～1500m。為擴(kuò)大水平的開采范圍，對(duì)傾角在16°以下的緩傾斜煤層，可采用上下山開拓。在井田深部受自然條件限制時(shí)，且儲(chǔ)量不多，深部境界不一致，設(shè)置開采水平有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在最下部水平以下設(shè)下山開采。在開采水平以上的上山煤層斜長(zhǎng)過長(zhǎng)，用一個(gè)階段開采技術(shù)上有困難，安全上又不可靠時(shí)，可考慮設(shè)置輔助水平。用多水平上下山開采的礦井，為解決下山采區(qū)排水、通風(fēng)和輔助運(yùn)輸?shù)壤щy，也可考慮設(shè)置輔助水平。開采近水平煤層分煤層開拓，距開采水平較遠(yuǎn)的煤層，其儲(chǔ)量不大，設(shè)置開采水平不經(jīng)濟(jì)時(shí)，也可以設(shè)置輔助水平。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，林南倉設(shè)兩個(gè)主水平，第一水平用上山開拓，第二水平用上下山開拓。首采煤層傾角為13°，第一水平標(biāo)高為-550m，第二水平標(biāo)高為-750m。第一水平垂高為：200m，第二水平垂高為：200m。三個(gè)階段斜長(zhǎng)分別為：890m,890m,890m。開采水平布置及井底車場(chǎng)的選型開采水平布置的原則：（1）開采煤層群時(shí)，應(yīng)根據(jù)煤層數(shù)目、煤層間距條件，選擇采用分煤層運(yùn)輸大巷主要石門的布置方式，或集中運(yùn)輸大巷采區(qū)石門的布置方式，或者采用分組集中打巷主要石門的布置方式。某些礦區(qū)的經(jīng)驗(yàn)表明：煤層間距小于50m時(shí)，一般可采用集中運(yùn)輸大巷的的布置方式；而采用分組集中打巷的布置方式時(shí)，分層間距一般應(yīng)大于70m。（2）有些煤層的層間距雖然較大，但煤層受斷層切割，或者賦存狀態(tài)不穩(wěn)定，只有局部可采，儲(chǔ)量較少，不宜單獨(dú)布置運(yùn)輸大巷，可根據(jù)具體情況，與其他相鄰煤層化為一組。對(duì)于瓦斯涌出量很大的有些煤層，為了滿足技術(shù)上和安全上的要求，也可以分別劃成煤組。對(duì)有突然涌水危險(xiǎn)的煤層也可考慮單獨(dú)劃組。（3）運(yùn)輸大巷一般布置在底板巖層中，但在下列條件下，也可考慮布置在煤層中：①距其他煤層很遠(yuǎn)，儲(chǔ)量有限的單個(gè)薄及中厚煤層；②煤組（或煤系）底部有距離很近的富含溶洞水或含水層，不宜布置底巖石運(yùn)輸大巷，而在煤層中有堅(jiān)硬頂板、有布置大巷條件的薄及中厚煤層；③井田走向較短，運(yùn)輸大巷服務(wù)年限不長(zhǎng)，而煤層厚度又不大、大巷維護(hù)不困難時(shí)；④煤組（或煤系）底部有煤質(zhì)堅(jiān)硬、圍巖穩(wěn)固、無自然發(fā)火危險(xiǎn)的薄及中厚煤層，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較有利時(shí)；⑤煤層賦存不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的中、小礦井，尤其是地方小礦井或生產(chǎn)勘探性礦井。（4）大巷若布置在煤層中，需在上下幫兩側(cè)各留30～40m保護(hù)煤柱。（5）巖石運(yùn)輸大巷應(yīng)布置在堅(jiān)硬、穩(wěn)定、厚度較大的巖層中，應(yīng)考慮大巷距上部煤層的發(fā)現(xiàn)距離。根據(jù)我國(guó)經(jīng)驗(yàn)，這一法線距離一般為20～30m。對(duì)急傾斜煤層，一般應(yīng)布置在底板移動(dòng)線之外，并留出10～20m的安全巖柱。（6）大巷的方向與煤層走向大體一致。為便于機(jī)車行使，大巷應(yīng)盡量取直，不宜彎曲折轉(zhuǎn)過多。但要注意，不要因取直巷道造成大巷維護(hù)不利和開采困難。（7）近水平煤層的大巷應(yīng)與井田內(nèi)煤層的主要延展方向一致，便于在其兩側(cè)布置盤區(qū)。采用分煤層（組）布置大巷時(shí)，上下煤層（組）的大巷方向應(yīng)一致，平面位置宜重疊，便于留設(shè)安全煤柱，并便于上下煤層配采。（8）礦井通風(fēng)系統(tǒng)要求設(shè)置總回風(fēng)道時(shí)，總回風(fēng)道的布置原則，同上述運(yùn)輸大巷基本相同。礦井第一水平的總回風(fēng)道應(yīng)盡可能保持標(biāo)高一致。當(dāng)井田上部邊界標(biāo)高不一致時(shí)總回風(fēng)道可按不同標(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(shí)，總回風(fēng)道應(yīng)布置在防水煤柱內(nèi)。林南倉礦井可采煤層的間距都比較小，地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，所以，采用集中大巷布置。采區(qū)劃分及其布置采區(qū)劃分應(yīng)遵循以下原則：（1）采區(qū)宜雙翼布置，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)，或在安全上有特殊要求時(shí)，可以單翼布置。采區(qū)走向長(zhǎng)度的確定應(yīng)以技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理為原則。（2）開采煤層群時(shí)，宜集中或分組布置采區(qū)。煤層群分組時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的礦山地質(zhì)和開采技術(shù)條件，綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性。在礦山地質(zhì)條件方面，應(yīng)將層間距較近的煤層化為一組，但要適當(dāng)注意個(gè)煤層的傾角、厚度、頂?shù)装鍘r性的一致性以及地質(zhì)構(gòu)造方面的情況，以利于開采。根據(jù)我國(guó)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)煤層間距小于20～30m時(shí)，適合采用聯(lián)合布置采區(qū)；煤層數(shù)多、可采總厚度大時(shí)，采用聯(lián)合布置更為有利。關(guān)于在開采水平范圍內(nèi)的采區(qū)布置問題，應(yīng)考慮：礦井初期開采的采區(qū)，應(yīng)盡量布置在井筒附近，貫徹先進(jìn)后遠(yuǎn)、采區(qū)前進(jìn)式開采的原則，逐步向井田邊界擴(kuò)展；應(yīng)優(yōu)先考慮布置中央采區(qū)的可能性；主、副井和風(fēng)井的貫通距離應(yīng)盡量縮短；對(duì)傾角小于16°的煤層，采用上下山同時(shí)布置采區(qū)；初期開采的采區(qū)，應(yīng)盡量布置在高級(jí)儲(chǔ)量?jī)?nèi)。在井田范圍內(nèi)，采區(qū)的開采順序，一般采用前進(jìn)式（即從井田中央開始，向井田兩翼邊界推進(jìn)的方式）；如采用上下山開采時(shí)，上山階段可采用前進(jìn)式，下山階段采用后退式。煤層組與組間的開采順序是：原則上采用下行式，即先采上組煤層，依次開采下組煤層。但在煤層間距遠(yuǎn)，上下山煤層不受采動(dòng)影響時(shí)，經(jīng)論證可行時(shí)，也可先布置下組煤的開采。林南倉煤礦每個(gè)階段劃分為兩個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)走向長(zhǎng)度為2500m；采區(qū)采用集中布置；井田范圍內(nèi)采用前進(jìn)式開采順序；煤層群開采順序?yàn)橄滦惺?。同時(shí)生產(chǎn)的采區(qū)一個(gè)，一個(gè)采區(qū)保證全礦井的產(chǎn)量。4.2井田開拓設(shè)計(jì)方案比較井田概況林南倉礦地處華北平原，井田范圍內(nèi)地面標(biāo)高約為+20m左右，表土層及風(fēng)化帶厚度（垂高）約90m。表土層中央有一定厚度的流沙層。本井田煤層下以-950m地板等高線，上以各煤層的-350m底板等高線為界，西部以第27號(hào)探測(cè)線東部以17號(hào)探測(cè)線為界。井田走向長(zhǎng)5.0km，傾向長(zhǎng)為3.15km，井田內(nèi)主要可采煤層2層，傾角19°左右，各煤層情況如表4—表4—2—1各煤層情況表煤層別層厚/m間距/m頂?shù)装婷?1煤123.83.832各煤層頂?shù)装鏋楹穸炔灰坏姆凵皫r，伴隨少量的炭質(zhì)泥巖∑M7.6各煤層成層平穩(wěn)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無大斷層，煤質(zhì)中硬；無煤塵爆炸性危險(xiǎn)，煤層自然發(fā)火期較長(zhǎng)；煤的平均密度為1.4t/m3，本礦為低瓦斯礦井，為28m3/min井田內(nèi)已探明工業(yè)儲(chǔ)量為1.95億噸，減去井田內(nèi)工業(yè)場(chǎng)地煤柱，境界煤柱等永久煤柱損失，采區(qū)回采率確定為80%，由此計(jì)算出本井田的可采儲(chǔ)量為1.40×108噸。根據(jù)煤層賦存情況和井田可采儲(chǔ)量，遵照礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將礦井生產(chǎn)能力確定為150Mt/a，儲(chǔ)量備用系數(shù)按1.4計(jì)算，可得礦井的服務(wù)年限為年。開拓方案技術(shù)比較根據(jù)井田條件和設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，本井田可劃分為2～3個(gè)水平，3～4個(gè)階段，階段內(nèi)采用采取式準(zhǔn)備方式，每個(gè)階段沿走向劃分為2個(gè)走向長(zhǎng)為2500m的采區(qū)。表4—2—2水平及采區(qū)劃分情況表劃分階段個(gè)數(shù)/個(gè)階段斜長(zhǎng)/m水平垂高/m水平實(shí)際出煤量/Mt服務(wù)年限/a區(qū)段數(shù)目/個(gè)區(qū)段斜長(zhǎng)/m區(qū)段采出煤量/Mt水平采區(qū)3890890890200200200717171202020121212444200200200×2×2×2466715053.31573200×2考慮到各煤層間距較小，宜采用集中大巷布置。為減少煤柱損失和保證大巷維護(hù)條件，大巷設(shè)于煤11煤層地板下垂距為30m的厚層粉砂巖內(nèi)。上階段運(yùn)輸大巷留作下階段回風(fēng)大巷使用。采區(qū)采用巖石集中上山聯(lián)合布置。根據(jù)以上分析，列出技術(shù)上可行的幾種方案：圖4—2—1方案1立井三水平開拓圖4—2—2方案2立—斜井聯(lián)合開拓方案1和方案2的區(qū)別是：第二、三水平是用暗斜井開拓還是直接延深立井。兩方案的生產(chǎn)系統(tǒng)都較簡(jiǎn)單可靠，兩方案對(duì)比時(shí)：方案1需多開立井井筒（2×200＋2×180）m；階段石門（820＋1380）m；井底車場(chǎng)（2×1000）m；并相應(yīng)的增加了井筒和石門的運(yùn)輸提升和排水費(fèi)用。而方案2則多開了暗斜井井筒（傾角13°，2×1690m）；和暗斜井的上下部車場(chǎng)；并相應(yīng)地增加了暗斜井的提升和排水費(fèi)用。表4—2—3方案1和2比較表方案項(xiàng)目方案1方案2基建費(fèi)/萬元立井開鑿石門開鑿井底車場(chǎng)（2×200+2×180）×3000×10-4（820+1380）×800×10-42×1000×900×10-4主暗斜井開鑿副暗斜井開鑿上、下斜井車場(chǎng)1690×1050×10-41690×1150×10-4（300+400+500）×900×10-4小計(jì)小計(jì)續(xù)表4—2—3生產(chǎn)費(fèi)/萬元立井提升石門運(yùn)輸立井排水120×24×365×28×0.1525×10-4+120×24×365×25.5×0.1525×10-4暗斜井提升立井提升立、斜井排水120×24×365×28×（0.063+0.172）×10-4+120×24×365×25.5×（0.063+0.172）×10-4小計(jì)小計(jì)總計(jì)經(jīng)過大致比較，雖然方案1的總體費(fèi)用稍大于方案2，但考慮到方案1的提升、排水環(huán)節(jié)少，人員上下方便；在方案2中未計(jì)入暗斜井車場(chǎng)的石門運(yùn)輸費(fèi)用，而且，其運(yùn)輸周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多；以及方案1在通風(fēng)方面優(yōu)于方案2，所以，方案1與方案2中選方案1。圖4—2—3方案3立—斜—立井聯(lián)合開拓圖4—2—4方案4立井兩水平上下山開拓（加輔助水平）方案3和方案4的區(qū)別是：方案3增加了主、副暗斜井井筒（2×889m，傾角為13°），暗斜井上下部車場(chǎng)，暗立井井筒（2×180m），暗立井井底車場(chǎng)，階段石門（740m），并相應(yīng)地增加了暗立井與暗斜井的提升和排水費(fèi)用。方案4增加了立井井筒（2×200m），立井井底車場(chǎng)，階段石門（820m）和輔助水平巷道（3000m），并相應(yīng)地增加了階段石門運(yùn)輸費(fèi)，立井提升費(fèi)和排水費(fèi)。表4—2—4方案3和4的比較表項(xiàng)目方案3方案4基建費(fèi)/萬元主暗斜井開鑿副暗斜井開鑿上、下斜井車場(chǎng)暗立井開鑿石門暗立井車場(chǎng)889×1050×10-4889×1150×10-4（300+500）×900×10-42×180×3000×10-4740×800×10-41000×900×10-4立井開鑿石門開鑿井底車場(chǎng)輔助水平2×200×3000×10-4820×800×10-41000×900×10-43000×800×10-4=240小計(jì)小計(jì)續(xù)表4—2—4生產(chǎn)費(fèi)/萬元暗立井提升暗斜井提升立井提升石門運(yùn)輸排水費(fèi)120×24×365×25.5×0.1525×10-4+120×24×365×28×0.1525×10-4立井提升石門運(yùn)輸排水費(fèi)120×24×365×（25.5+28）×0.1525×10-4小計(jì)小計(jì)總計(jì)雖然方案4的增加了輔助水平，但方案4的運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，人員上下方便；在方案3中運(yùn)輸周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多；以及方案4在通風(fēng)方面也優(yōu)于方案3，所以，方案3與方案4中選方案4。余下的方案1和方案4技術(shù)上均可行，水平服務(wù)年限也均符合要求（第一水平服務(wù)年限大于30年）。雖然，方案4總體費(fèi)用較小，但在上面的計(jì)算中未考慮下山向上運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)費(fèi)。因此，兩方案需要進(jìn)行具體的經(jīng)濟(jì)比較才能確定其優(yōu)劣。經(jīng)濟(jì)比較表4—2—5建井工程量比較表時(shí)期項(xiàng)目方案1方案4初期主井井筒/m副井井筒/m井底車場(chǎng)/m運(yùn)輸大巷/m主石門/m570+20570+510001500350570+20570+510001500350續(xù)表4—2—5后期主井井筒/m副井井筒/m井底車場(chǎng)/m主石門/m運(yùn)輸大巷/m輔助水平巷道/m3803801000×2820+13801500+2×300020020010008201500+30003000表4—2—6生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工程量項(xiàng)目方案1項(xiàng)目方案4運(yùn)輸提升/萬t*km采區(qū)上山一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段五區(qū)段1.2×1560×5×0.196+1.2×1770×4×0.222+1.2×1590×4×0.2=5247.11.2×1560×4×0.196+1.2×1770×3×0.222+1.2×1590×3×0.2=4027.01.2×1560×3×0.196+1.2×1770×2×0.222+1.2×1590×2×0.2=2807.01.2×1590×2×0.196+1.2×1770×1×0.222+1.2×1590×1×0.2=1586.91.2×1590×1×0.196=366.9運(yùn)輸提升/萬t*km采區(qū)上山一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段五區(qū)段1.2×1560×5×0.196+1.2×1770×4×0.222=3720.71.2×1560×4×0.196+1.2×1770×3×0.222=2882.21.2×1560×3×0.196+1.2×1770×3×0.222=2043.81.2×1560×2×0.196+1.2×1770×1×0.222=12051.2×1560×1×0.196=366.9小計(jì)10218.6下山運(yùn)一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段1.2×1590×4×0.2=1526.41.2×1596×3×0.2=1144.81.2×1596×2×0.2=763.21.2×1596×1×0.2=381.6小計(jì)3816小計(jì)14034.9續(xù)表4—2—6大巷及石門運(yùn)輸一水平二水平三水平1.2×7800×3.35=313561.2×7100×3.82=32546.41.2×6400×4.38=33638.4大巷及石門運(yùn)輸一水平二水平1.2×7800×3.35=313561.2×（7100+6400）×3.82=61884.0小計(jì)97540.8小計(jì)93240立井提升一水平二水平三水平1.2×7800×0.84=7862.41.2×7100×1.04=8860.81.2×6400×1.22=9369.6立井提升一水平二水平1.2×7800×0.84=7862.41.2×（7100+6400）×1.02=16524小計(jì)26092.5小計(jì)24386.4維護(hù)量工程量/（萬m*a）1.2×2×2×978×15.5×10-4+1.2×2×2×890×14×10-4+1.2×2×2×800×12.75×10-4=18.15維護(hù)量/萬m*a上山下山1.2×2×2×978×15.5×10-4+1.2×2×2×890×14×10-4=13.261.2×2×2×800×12.75×10-4=4.89續(xù)表4—2—6排水工程量/萬m3一水平二水平三水平120×24×365×31×10-4=3258.7120×24×365×28×10-4=2943.4120×24×365×25.5×10-4=2680.6排水工程量/萬m3一水平二水平120×24×365×31×10-4=3258.7120×24×365×28×10-4+120×24×365×25.5×10-4=5624.0小計(jì)8882.7小計(jì)8882.7表4—2—7基建費(fèi)用表方案1方案4工程量/m單價(jià)/元m-1費(fèi)用/萬元工程量/m單價(jià)/元*m-1費(fèi)用/萬元初期主井井筒副井井筒井底車場(chǎng)運(yùn)輸大巷主石門5705701000150035030003000900800800258171901202857057010001500350300030009008008002581719012028小計(jì)667667后期主井井筒副井井筒井底車場(chǎng)主石門運(yùn)輸大巷輔助水平巷道380380200022007500300030009008008001141141801766002002001000820450030003000300090080080080060609065.5360240小計(jì)1184876.6共計(jì)18511543.6表4—2—8生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用表方案1方案4工程量/萬t*km單價(jià)/元*（t*km）-1費(fèi)用/萬元工程量/萬t*km單價(jià)/元*（t*km）-1費(fèi)用/萬元采區(qū)上山運(yùn)輸一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段五區(qū)段采區(qū)下山運(yùn)輸一區(qū)段二區(qū)段三區(qū)段四區(qū)段小計(jì)大巷及石門運(yùn)輸一水平二水平三水平小計(jì)3135631356立井提升一水平二水平三水平小計(jì)續(xù)表4—2—8維護(hù)費(fèi)上山下山小計(jì)18.15（萬m*a）35（元a-1*m-1合計(jì)3860合計(jì)排水費(fèi)一水平二水平三水平小計(jì)合計(jì)合計(jì)共計(jì)表4—2—9總費(fèi)用表方案1方案4基建費(fèi)用/萬元生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用/萬元總費(fèi)用/萬元結(jié)論從以上的分析比較可以看出，雖然方案4增加了下山的維護(hù)費(fèi)和運(yùn)輸提升費(fèi)，但從總體上看方案4的費(fèi)用明顯小于方案1，因此選用方案4。綜合各種設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)繪出礦井開拓的平、剖面圖（見圖紙）。4.3礦井基本巷道井筒林南倉主井井筒斷面圖圖4—3—1主井?dāng)嗝鎴D2、副井井筒斷面圖圖4—3—2副井井筒斷面圖3、風(fēng)井?dāng)嗝鎴D圖4—3—3風(fēng)井井筒斷面圖井底車場(chǎng)1、確定井底車場(chǎng)的形式和各種硐室的布置選擇井底車場(chǎng)形式的經(jīng)驗(yàn)及原則：（1）對(duì)于開采緩傾斜和傾斜煤層的立井和穿巖斜井，當(dāng)井筒距運(yùn)輸大巷距離近時(shí)（如40～60米），可采用臥式環(huán)形車場(chǎng)或梭式車場(chǎng)；井筒距離運(yùn)輸大巷較遠(yuǎn)時(shí)（如大于120米（2）井底車場(chǎng)的形式應(yīng)與礦井的井型相適應(yīng)。大中型礦井可采用環(huán)形式或折返式車場(chǎng)。生產(chǎn)能力大于120萬t/a的礦井，可采用增設(shè)主井復(fù)線的環(huán)形式或車站式車場(chǎng)；井型大，大巷用底卸式礦車運(yùn)煤時(shí)，應(yīng)采用折返式車場(chǎng)(注意,底卸式礦車受卸載方向限制不能掉頭)。打巷用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤時(shí)可采用環(huán)形式或折返式車場(chǎng)。中、小型礦井，按距井筒的遠(yuǎn)近，可采用刀式環(huán)形車場(chǎng)、盡頭式車場(chǎng)或梭形車場(chǎng)。（3）選擇井底車場(chǎng)的形式還應(yīng)考慮到地面出車方向的限制，有時(shí)要求采用斜式環(huán)形車場(chǎng)。井底車場(chǎng)的位置應(yīng)選在堅(jiān)硬、穩(wěn)定的巖層中，避開斷層和破碎地帶。如果不得不在圍巖不太好的地區(qū)設(shè)置時(shí)，不宜選用巷道斷面大的車場(chǎng)。林南倉礦井采用立井刀式井底車場(chǎng)，如圖4—3—4所示：1-主井2-副井3-翻籠（翻車機(jī)）硐室4-煤倉5-箕斗裝載硐室6-停車場(chǎng)7-主井重車線8-主井空車線9-副井重車線10-副井空車線11-材料車線12-繞道13-調(diào)車線N1，N2，N3，N4-道岔編號(hào)圖4—3—4井底車場(chǎng)示意圖調(diào)車方式采用頂推調(diào)車：電機(jī)車牽引重列車駛?cè)胲噲?chǎng)重車線13，電機(jī)車摘鉤，駛?cè)氲啦鞱1，經(jīng)錯(cuò)車線，過N2道岔繞至列車尾部，將列車頂入主（副）井重車線。然后，電機(jī)車經(jīng)過道岔N3，繞道回車線12，入主（副）井空車線，牽引空列車駛向采區(qū)。大巷用電機(jī)車為：14噸架線式電機(jī)車。礦車為：3噸固定式礦車。2、驗(yàn)算空、重車線長(zhǎng)度運(yùn)輸大巷采用機(jī)車運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所選的電機(jī)車類型、礦車規(guī)格，驗(yàn)算主、副井空、重車線長(zhǎng)度是否滿足《設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求?！对O(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“主井空、重車線長(zhǎng)度應(yīng)能容納1.5～2列礦車”；“副井進(jìn)、出車線的長(zhǎng)度，大型礦井應(yīng)各能容納1～1.5列車；中、小型礦井應(yīng)各能容納～1列礦車。在出車線上應(yīng)增設(shè)一段雙道，作為材料和設(shè)備車的停放及編組之用，其長(zhǎng)度對(duì)大型礦井應(yīng)能容納10以上的材料車；對(duì)中、小型礦井應(yīng)能容納5～10個(gè)以上的材料車?！笨捎孟率竭M(jìn)行驗(yàn)算：L=m×n×L1+L2+L3式中：L—空、重車線長(zhǎng)度；m—列車數(shù)，應(yīng)別為：1.5～～1.5；n—每列車礦車數(shù)，n=15；L1—一列礦車長(zhǎng)度，L1=3450mm；L2—電機(jī)車長(zhǎng)度，L2=4900mm；L3—電機(jī)車制動(dòng)距離，一般取12～15m，這里取15m。則主井空、重車線的長(zhǎng)度至少為：L=1.8×15×3.45+4.9+15=113.05m副井空、重車線的長(zhǎng)度至少為：L=1.3×15×3.45+4.9+15=87.18m主要開拓巷道大巷斷面設(shè)計(jì)（一）選擇巷道的斷面形狀本礦井為設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬噸的礦井，設(shè)計(jì)第一水平運(yùn)輸大巷一般服務(wù)年限30年以上。采用900mm軌距的雙軌運(yùn)輸大巷，其凈寬在3m以上，又穿過中等穩(wěn)定巖層，故選用鋼筋砂漿錨桿與噴射混凝土支護(hù)。采用半圓拱形斷面。（二）確定巷道斷面尺寸1、確定巷道的凈寬度大巷選用ZK14-9/550型電機(jī)車，車寬：A1=1335mm，高h(yuǎn)=1600mm；3噸固定式礦車，車寬1200mm，礦車高：1400mm。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，取人行道寬c=840mm，非人行道一側(cè)寬a=400mm。根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》中規(guī)定，本巷雙軌中線距為：1600mm，則兩機(jī)車之間的距離為：1600－（1335/2＋1335/2）＝265mm故巷道凈寬為：B＝a1＋b＋c1＝（400＋1335/2）＋1600＋（1335/2＋840）＝4175mm2、確定巷道拱高h(yuǎn)0半圓拱形巷道拱高h(yuǎn)0=B/2=2087.5≈2088mm。半圓拱半徑R=2088mm。3、確定巷道壁高h(yuǎn)3(1)按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定h3由《井巷工程》知半圓拱形壁高要滿足的條件為：h3≥h4＋hc－[（R－n）2-（k＋b1）2]1/2式中：h4—軌面起電機(jī)車架線高度，按《煤礦安全規(guī)程》，取h4＝2000mm；hc—道床總高度，大巷選用24kg/m的鋼軌，得hc＝3600mm，道岔高h(yuǎn)b＝200mm；n—導(dǎo)電弓子距拱壁安全距離，取n＝300mm；K—導(dǎo)電弓子寬度之半，K＝718/2＝359，取K＝360mm；b1—軌道中線與巷道中線間距b1＝B/2－a1＝4175/2－（400＋1335/2）＝1020mm；故h3≥2000＋360－[（2088－300）2－（360＋1020）2]1/2＝1223（2）、按管道要求確定h3h3≥h5＋h7＋hb－[R2－（K＋m＋D/2＋b2）2]1/2式中：h5—渣面至管子底高度，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，取h5＝1800mm；h7—管子懸吊件總高度，取h7＝900mm；m—導(dǎo)電弓子距管子距離，取m＝300mm；D—壓氣管法蘭盤直徑，D＝335mm；b2—軌道中線與巷道中線間距，b2＝B/2－c1＝4175/2－（1335/2＋840）＝580mm；故h3≥1800＋900＋200－[20882－（360＋300＋335/2＋580）2]1/2＝1374mm（3）、按人行道要求確定h3h3≥1800＋hb－[R2－（R－j）2]1/2＝1800＋200－[20882－（2088－200）2]1/2＝1800＋200－891＝1108mm綜合以上計(jì)算并考慮一定的富余量，確定本礦井大巷的壁高為h3＝1600mm，則巷道的凈高為H＝h3－h(huán)b＋h0＝1600－200＋2088＝3488mm。4、確定巷道凈斷面積S和凈周長(zhǎng)P凈斷面積S＝B（0.39B＋h2）式中：h2＝渣面以上巷道壁高，h2＝h3－h(huán)b＝1600－200＝1400mm。則S＝4175×（0.39×4175＋1400）＝12642943.75mm2≈12.6m凈周長(zhǎng)P＝2.57B＋2h2＝2.57×4.175＋2×1.4＝13.5m。5、用風(fēng)速校核巷道斷面運(yùn)輸大巷最高允許風(fēng)速vm＝8m/s。已知通過大巷風(fēng)量為Q＝m3則v＝Q/S＝36.67÷12.6≈2.91m/s＜vm滿足要求。6、選擇支護(hù)參數(shù)本巷道采用錨噴支護(hù)，錨桿長(zhǎng)1.6m，間距M＝0.78≈0.8m，排距M′＝0.8m，錨桿直徑d＝14mm，噴射混凝土層厚T1＝100mm，而錨桿露出長(zhǎng)度T2＝50mm。故支護(hù)層厚度T＝T1＝100mm。7、選擇道床參數(shù)根據(jù)大巷通過的運(yùn)輸設(shè)備，已選用24kg/m的鋼軌，其道床參數(shù)hc、hb分別為360mm和200mm，渣面至軌面高度ha＝hc－h(huán)b＝160mm。8、確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度：B1＝B＋2T＝4175＋2×100＝4375mm；巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度：H1＝H＋hb＋T＝3488＋200＋100＝3788mm；巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積：S1＝B11＋h3）＝4375×（0.39×4375＋1600）≈14.46m大巷斷面圖見圖4—3—5：圖4—3—5大巷斷面示意圖5采區(qū)巷道布置5.1煤層地質(zhì)特征可采煤層情況采區(qū)內(nèi)主要可采煤層為煤11、煤12。各煤層均屬腐殖質(zhì)煤，通過肉眼鑒定，顏色一般為黑色，條痕褐灰色；呈眼球狀斷口；呈條帶狀、粒狀及片狀結(jié)構(gòu)，少數(shù)為粉狀。煤巖組分以亮煤為主，鏡煤及絲煤少見，煤巖類型一般為光良型，次為半暗型。煤種及煤質(zhì)變化采區(qū)以肥煤為主，氣煤次之，焦煤甚少。采區(qū)煤種分布特征具有明顯的分帶規(guī)律。由淺部至深部，煤的變質(zhì)程度逐漸增高，其排列依次為氣煤、肥煤至焦煤。條帶大致北50°～60°東向延展，其中以肥煤條帶最寬，延展最長(zhǎng)，所占面積最大，為采區(qū)的主要煤種。各煤層頂?shù)装鍘r性煤11：為復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，有夾石1～2層，層位穩(wěn)定，局部相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖，平均煤層厚度為3.8煤12：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部有夾石1～2層，層位穩(wěn)定，全井田可采，平均煤厚為，可采性指數(shù)為0.945，煤厚變異系數(shù)為0.431。其他開采技術(shù)條件1、礦井瓦斯等級(jí)為低瓦斯礦井，沒有煤塵爆炸危險(xiǎn)。2、煤的自然發(fā)火情況經(jīng)測(cè)定，各煤層均沒有自然發(fā)火傾向。確定采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)沿井田走向有無大的地質(zhì)變化，如斷層，無煤帶，傾角變化很大等地質(zhì)條件，利用這些地質(zhì)變化帶劃分采區(qū)，確定走向長(zhǎng)度。若沒有地質(zhì)地質(zhì)條件限制時(shí)，采區(qū)走向長(zhǎng)度應(yīng)從技術(shù)上可行和經(jīng)濟(jì)上有利的原則來確定。技術(shù)上的因素主要考慮區(qū)段巷道的運(yùn)輸維護(hù)和供電問題。井田內(nèi)沒有大的地質(zhì)變化，考慮到用綜合機(jī)械化開采，采區(qū)走向長(zhǎng)度為2500米確定區(qū)段斜長(zhǎng)和區(qū)段數(shù)目使用走向長(zhǎng)壁采煤法的采區(qū)，區(qū)段斜長(zhǎng)等于回采工作面長(zhǎng)度加上區(qū)段平巷和護(hù)巷煤柱的寬度。采用沿空掘巷，不留護(hù)巷煤柱。采區(qū)斜長(zhǎng)為890m,工作面長(zhǎng)度暫定為200m，區(qū)段平巷寬度為4m,則區(qū)段斜長(zhǎng)為：200＋8＝208m，一個(gè)采區(qū)區(qū)段數(shù)目為890/208＝4煤柱尺寸的確定為了使采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好狀態(tài)，有時(shí)留設(shè)一定的煤柱。如留設(shè)開采水平運(yùn)輸大巷、上下山、總回風(fēng)巷、區(qū)段平巷，以及采區(qū)邊界煤柱和大斷層煤柱等。目前，煤柱尺寸主要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來確定。緩傾斜及傾斜煤層煤柱參考尺寸見表5—2—1。表5—2—1煤柱尺寸確定依據(jù)表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20～3020～50采區(qū)傾角較大時(shí)，煤柱尺寸可小一些主要回風(fēng)大巷20左右20～30采區(qū)上下山20左右30～40區(qū)段平巷8～2015～20采區(qū)邊界3～10大斷層10～15到30～50林南倉礦井采區(qū)實(shí)行無煤柱開采，區(qū)段平巷不留煤柱，采區(qū)上下山也不留煤柱，采區(qū)邊界不留煤柱，大巷布置在巖層中也不留煤柱。采區(qū)上下山的布置對(duì)于單一厚煤層和聯(lián)合布置的采區(qū)，一般應(yīng)將上山布置在煤層底版巖層中，但在下部煤層的底版巖層距涌水量特大的巖層很近，不能布置上山，或者當(dāng)上山只為開采上部煤層服務(wù)，而開采下部煤層便報(bào)廢不用時(shí)，可以考慮把上山布置在煤層群的中部或上部。采區(qū)上山至少有兩條，一條運(yùn)輸上山，一條軌道上山，同時(shí)用來通風(fēng)行人。在生產(chǎn)能力較大的特厚煤層采區(qū)，集中聯(lián)合布置的采區(qū)；或產(chǎn)量較大，瓦斯涌出量也大的采區(qū)；以及其他情況需要時(shí)，也可以增設(shè)一條專用的上山，增設(shè)的上山如果服務(wù)年限不長(zhǎng)，可沿煤層布置。兩條上山，可以是一巖一煤上山。這種布置適用于產(chǎn)量小，服務(wù)年限不長(zhǎng)得采區(qū)而且煤層群的最下一層煤為維護(hù)條件較好的薄及中厚煤層，可將軌道上山布置在改煤層中，運(yùn)輸上山布置在底板巖石中；當(dāng)煤層群最下一層煤為厚煤層，或開采單一厚煤層的采區(qū)，可把兩條上山都布置在底板巖石中。林南倉煤層群開采，兩條上山統(tǒng)一都布置在底板巖層中。如圖5—2—1所示：圖5—2—1采區(qū)上山布置圖區(qū)段平巷的布置由于采區(qū)各可才煤層間距較小，實(shí)行聯(lián)合布置；深井開采為防止應(yīng)力集中，推行不留煤柱，沿空掘巷；工作面運(yùn)輸平巷、軌道平巷定向平行布置，以保證工作面等長(zhǎng)。聯(lián)絡(luò)巷道的布置采區(qū)聯(lián)絡(luò)巷道有集中平巷與區(qū)段平巷之間的聯(lián)絡(luò)巷，采區(qū)上山與區(qū)段集中巷之間的聯(lián)絡(luò)巷，采區(qū)上山與各煤層區(qū)段平巷之間的聯(lián)絡(luò)巷道。本采區(qū)采用集中上山布置方式，集中上山與各煤層區(qū)段平巷采用石門進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)及運(yùn)料等系統(tǒng)的確定采區(qū)巷道布置平、剖面圖見圖紙：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——溜煤眼——運(yùn)輸上山——采區(qū)煤倉——運(yùn)輸大巷。通風(fēng)系統(tǒng)：運(yùn)輸大巷——軌道上山——區(qū)段軌道石門——區(qū)段運(yùn)輸平巷——回采工作面——區(qū)段回風(fēng)平巷——采區(qū)回風(fēng)石門——回風(fēng)大巷運(yùn)料系統(tǒng)：運(yùn)輸大巷——軌道上山——采區(qū)上部車場(chǎng)——采區(qū)回風(fēng)石門——區(qū)段回風(fēng)平巷——工作面5.3采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)采區(qū)上部車場(chǎng)形式的選擇采區(qū)上部車場(chǎng)常用的有甩車場(chǎng)和平車場(chǎng)，，平車場(chǎng)又有順向和逆向等形式。平車場(chǎng)和甩車場(chǎng)的選擇主要根據(jù)絞車房的布置和維護(hù)條件。在煤層群聯(lián)合布置時(shí)，回風(fēng)石門較長(zhǎng)，為便于與回風(fēng)石門聯(lián)系多選用平車場(chǎng)，其他條件下可選用甩車場(chǎng)。選用平車場(chǎng)時(shí)，當(dāng)車場(chǎng)巷道直接與總回風(fēng)道聯(lián)系時(shí)可采用順向平車場(chǎng)。當(dāng)煤層群聯(lián)合布置采區(qū)，且有采區(qū)石門與各煤層回風(fēng)平巷及總回風(fēng)道相聯(lián)系時(shí)，可采用逆向平車場(chǎng)。本采區(qū)為煤層群聯(lián)合布置，采用逆向平車場(chǎng)。采區(qū)中部車場(chǎng)的選擇采區(qū)中部車場(chǎng)只能是甩車場(chǎng)，它的基本形式按甩車方向分，有雙向甩車和單向甩車兩種；按甩入地點(diǎn)不同，又分為甩入繞道車場(chǎng)，甩入平巷車場(chǎng)和甩入石門車場(chǎng)三種。開采單一薄及中厚煤層的采區(qū)中部車場(chǎng)多采用甩入繞道式；聯(lián)合布置的采區(qū)或采用巖石上山的采區(qū)其中部車場(chǎng)多采用單向甩入石門式車場(chǎng)。本采區(qū)采用單向甩入石門式中部車場(chǎng)。如圖5—3—2所示：調(diào)車方式：區(qū)段運(yùn)輸平巷所需材料設(shè)備由采區(qū)軌道上山經(jīng)過區(qū)段軌道石門，運(yùn)之運(yùn)輸平巷。工作面采下的煤炭通過區(qū)段運(yùn)輸平巷，區(qū)段運(yùn)輸石門，溜煤眼至采區(qū)回風(fēng)上山。采區(qū)下部車場(chǎng)的選擇及設(shè)計(jì)采區(qū)下部車場(chǎng)由采區(qū)裝車站和輔助提升下部車場(chǎng)組合而成。主要根據(jù)裝車地點(diǎn)的不同，采區(qū)下部車場(chǎng)可分為大巷裝車式、石門裝車式和繞道裝車式三種。本采區(qū)采用大巷裝車式下部車場(chǎng)。1—運(yùn)輸上山；2—軌道上山；3—絞車房；4—上部車場(chǎng)；5—回風(fēng)大巷圖5—3—1采區(qū)上部平車場(chǎng)示意圖1—區(qū)段運(yùn)輸平巷；2—運(yùn)輸上山；3—軌道上山；4—區(qū)段溜煤眼圖5—3—2采區(qū)中部甩車場(chǎng)示意圖本礦井由于一個(gè)階段只設(shè)兩個(gè)采區(qū)，井田兩翼各一個(gè)采區(qū)，故大巷裝車站線路采用盡頭式。為便于調(diào)車和減少工程量，裝車站采用折返式調(diào)車。調(diào)車方法采用調(diào)度絞車調(diào)車。調(diào)車方式：機(jī)車牽引空列車由井底車場(chǎng)駛來，進(jìn)入裝車站的空車存車線3，機(jī)車摘鉤，單獨(dú)進(jìn)入重車存車線4（不過煤倉），把已經(jīng)裝滿的重列車?yán)?，?jīng)渡線道岔5，駛向井底車場(chǎng)。1—運(yùn)輸上山；2—采區(qū)煤倉；3—空車存車線；4—重車存車線；5—裝車點(diǎn)道岔圖5—3—3裝車站線路示意圖（一）裝車站線路裝車站線路的總長(zhǎng)度為：L＝l1＋l2＋l3＋l4式中：L—車場(chǎng)線路長(zhǎng)度；l1—空車存車線長(zhǎng)度，l1＝Le＋nLm＋（3～5）Le—機(jī)車長(zhǎng)，根據(jù)大巷選的電機(jī)車，Le＝4900mm；n—一列車礦車個(gè)數(shù)，n可由下式求得：An＝nGNrTs×60/[TzKb（1＋Kg）]An—裝車站年通過能力，取采區(qū)生產(chǎn)能力的倍，即An=150×1.3=195萬噸。G—礦車載重，取G=3噸；Nr—年工作日數(shù)，取330天；Ts—日生產(chǎn)小時(shí)數(shù)，取16h；Tz—列車進(jìn)入車場(chǎng)平均間隔時(shí)間，取5min；Kb—不均勻系數(shù)，取1.15；Kg—矸石系數(shù)，取0.2；則有：1950000=n×3×330×16×60/[5×1.15×1.2]n=15Lm—礦車長(zhǎng)度，Lm＝3450mm；（3～5）—制動(dòng)安全距離，取4m；則l1=4.9+15×3.45+4=60.7；l2—重車存車線長(zhǎng)度，l2=n×Lm=15×3.45=51.l3—煤倉溜煤閘門至道岔長(zhǎng)度l3=Le+0.5Lm=4.9+0.5×3.45=6.l4—單開道岔長(zhǎng)度，選用DK924-3-9型道岔，l4=7.故裝車站的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)=60.7+51.8+6.6+7.4=126.（二）、輔助提升下部車場(chǎng)大巷裝車式下部車場(chǎng)的輔助提升車場(chǎng)多為繞道式。繞道位于大巷頂板的稱為頂板繞道，位于大巷底版的稱為底版繞道。本礦井下部車場(chǎng)的輔助提升車場(chǎng)采用頂板繞道式。如圖5—3—4所示：軌道上山在接近下部車場(chǎng)時(shí)可以變化，使軌道上山起坡角為25°，軌道上山變坡有利于減少工程量。1、確定起坡點(diǎn)位置L1=h2/sinθ+RD×tan（βD/2）式中：L1—大巷中心線距起坡點(diǎn)水平距離；h2—運(yùn)輸大巷軌面至軌道上山軌面垂直距離，這里取20m；RD—豎曲線半徑，取15m；θ—上山變坡后的坡度角，25°；βD—豎曲線轉(zhuǎn)角，25°；1—運(yùn)輸大巷；2—材料繞道；β—煤層傾角；β1—軌道上山起坡角；C—起坡點(diǎn)位置圖5—3—4采區(qū)頂板繞道下部車場(chǎng)示意圖1—大巷；2—繞道；3—煤層底版；4—變坡后的軌道上山；5—大巷中心線；6—大巷中距上山一側(cè)的軌道中心線圖5—3—5起坡點(diǎn)位置示意圖則L1=20/sin25°+15×tan12.5=50L2=[h1/sinβ－L1＋RD×tan（βD/2）]×sinβ/sin（θ－β）式中：L2—軌道上山變坡段長(zhǎng)度；h1—運(yùn)輸大巷中心線軌面水平至軌道上山變坡前軌面延長(zhǎng)線的垂直距離；取25m；β—煤層傾角，β=13°；則L2=（25/sin13°－50.65＋15×tan12.5°）sin13°/sin12°=65.8m2、繞道線路設(shè)計(jì)1—煤倉；2—運(yùn)輸上山膠帶機(jī)中心線；3—軌道上山軌道中心線；4—大巷圖5—3—6繞道線路示意圖設(shè)α3=90°L1—低道起坡點(diǎn)距大巷中心線水平距離，L1=50.lAB—豎曲線高低道起坡點(diǎn)水平距離，一般為0～1.0m，這里取c1—插入直線段，應(yīng)大于一個(gè)礦車長(zhǎng)度，取，c1=4m；d=（Le+n×Lm）－c1－lAB－K1式中：K1—內(nèi)側(cè)曲線弧長(zhǎng)，K1=πR1α1/180°Lg=d+l5+c2式中：l5—單開岔道平行線路聯(lián)接長(zhǎng)度；c2—插入直線段，1.5～3倍礦車長(zhǎng)，取6m；c3=R1+c1+L1－e－n－R3e—大巷中心線至上山一側(cè)的軌道中心線的間距，約為0.繞道車場(chǎng)開口位置X=LB+m－X1式中：X1—運(yùn)輸上山中心線至軌道上山軌道中心線間距；LB=Lg+R3+R1+S/2m取21m,S=1600mm；采區(qū)主要硐室的布置采區(qū)主要硐室包括采區(qū)煤倉、采區(qū)絞車房和采區(qū)變電所等。（一）采區(qū)煤倉1、煤倉的形式及參數(shù)井巷式煤倉按煤倉的中軸與水平面的夾角分為垂直煤倉和傾斜煤倉兩種。垂直煤倉一般為圓形斷面，圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護(hù)，施工方便，施工速度快。本礦采區(qū)煤倉都選用垂直煤倉。煤倉的斷面直徑取5m,煤倉高度取25m。2、煤倉容量合理的煤倉容量應(yīng)在保證正常生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)那疤嵯?，工程量最省。按采煤機(jī)連續(xù)割煤的產(chǎn)量計(jì)算：Q=Q0+LMbγC0kt式中：Q—采區(qū)煤倉容量，t；Q0—防空倉漏風(fēng)留煤量，一般取5～10t；L—工作面長(zhǎng)度，m；M—采高，m；b—進(jìn)刀深度，m；γ—煤的容重，t/m3；C0—工作面采出率；kt—同時(shí)生產(chǎn)的工作面系數(shù)，綜采時(shí)，kt=1；則Q=5+200×3.8×0.8×1.4×90%×1≈770t3、采區(qū)煤倉的支護(hù)本采區(qū)煤倉采用砌碹支護(hù)，壁厚350mm，為避免堵倉，煤倉下口采用雙曲線型，煤倉上口設(shè)置鐵篦子，防止大塊煤及矸石進(jìn)入煤倉。煤倉內(nèi)采取預(yù)埋鋼絲繩等措施，處理萬一堵倉事故。（二）采區(qū)絞車房的布置采區(qū)絞車房主要依據(jù)絞車房的型號(hào)及規(guī)格、基礎(chǔ)尺寸、絞車房的服務(wù)年限和所處的圍巖性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)。絞車選用JTY1.6/1.5B型其主要參數(shù)如表5—3—1：表5—3—1絞車參數(shù)表鋼絲繩負(fù)荷（kN）繩速m/s滾筒尺寸（mm）容繩量m外形尺寸長(zhǎng)×寬×高（mm）重量kg最大靜張力最大靜張力差直徑寬度45.0045.000～31600150011305600×3800×260015200采區(qū)絞車房布置在圍巖穩(wěn)定，無淋水、地壓小、易維護(hù)的地點(diǎn)，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。（三）、采區(qū)變電所的布置采區(qū)變電所是采區(qū)供電的樞紐，采區(qū)變電所布置在圍巖穩(wěn)定、無淋水、地壓小、通風(fēng)良好的地點(diǎn)，設(shè)在采區(qū)用電負(fù)荷的中心。高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備宜分別集中在一側(cè)布置，硐室寬度取3.6m。變電所的高度根據(jù)人行高度、設(shè)備高度及吊掛電燈的高度要求確定為3.5m。采區(qū)變電所采用不可燃材料支護(hù)，本采區(qū)選用錨桿支護(hù)。采區(qū)變電所硐室見圖5—3—7：圖5—3—7采區(qū)變電所斷面示意圖5.4采區(qū)采掘計(jì)劃采區(qū)主要巷道參數(shù)確定軌道上山斷面圖5—4—1軌道上山斷面示意圖運(yùn)輸上山斷面：圖5—4—2運(yùn)輸上山斷面示意圖區(qū)段軌道平巷斷面圖5—4—3區(qū)段軌道平巷斷面示意圖區(qū)段運(yùn)輸平巷：圖5—4—4區(qū)段運(yùn)輸平巷斷面示意圖確定采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、煤層生產(chǎn)能力、采掘機(jī)械化程度和采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)等因素來確定。本采區(qū)地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，煤層厚度較大，煤層生產(chǎn)能力大，工作面采用棕采，煤巷掘進(jìn)采用綜掘。用一個(gè)綜采面保證采區(qū)生產(chǎn)能力綜采面采煤機(jī)截深為0.8米，每天進(jìn)6刀，主采煤層厚度33.8×200×0.8×6×330×1.4×0.90=151.68萬噸計(jì)算采區(qū)回采率采區(qū)回采率是反映采區(qū)巷道布置優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一，采區(qū)回采率的計(jì)算公式為：采區(qū)回采率=（采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量－開采損失）/采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量×100%采區(qū)開采過程中的煤炭損失主要有：工作面落煤損失，約占5%，采區(qū)邊界煤柱約占2%（本采區(qū)上下山及區(qū)段平巷均不留煤柱）。則采區(qū)回采率約為93%。6采煤方法采區(qū)主采煤層11號(hào)煤為緩斜中厚煤層，本區(qū)段工作面采用綜采，用全部跨落法處理采空區(qū)。工作面年推進(jìn)長(zhǎng)度為1584m。主采煤層的傾角為13o,綜合各種地質(zhì)情況，決定采用單一走向長(zhǎng)壁一次采全高綜采采煤法。6.2綜采工作面回采工藝設(shè)計(jì)6.2.1綜采工作面的設(shè)備選型采煤機(jī)選用MG2×400—W型采煤機(jī)其技術(shù)參數(shù)如表6—1—1：表6—1—1采煤機(jī)技術(shù)參數(shù)表MG2×400—W適應(yīng)條件采高范圍（m）2.5～3.6傾角（°）≤35普氏系數(shù)（f）≤3牽引機(jī)構(gòu)牽引力（kN）500牽引速度（m/min）0～8～15牽引方式擺線輪—銷軌調(diào)速方式液壓無極保護(hù)方式電機(jī)功率過載及恒壓保護(hù)液壓元件主液壓泵型號(hào)ZB—125工作流量（L/min）125工作壓力（Mpa）18液壓馬達(dá)型號(hào)ZM2/YC—H107L輔助泵型號(hào)YBC—45/160齒輪泵調(diào)高泵型號(hào)軸向泵續(xù)表6—1—1截割機(jī)構(gòu)滾筒直徑（mm）1800截深（mm）800滾筒轉(zhuǎn)速（r/jmin）36.8臥底量（mm）319破碎機(jī)構(gòu)滾筒直徑（mm）850向下擺角（°）30轉(zhuǎn)速（r/min）165.9配套電動(dòng)機(jī)型號(hào)YMCB—400功率（kw）2×400電壓（V）1140轉(zhuǎn)速（r/min）1472機(jī)器重量（t）49（2）工作面刮板輸送機(jī)選用SGZ880/（2～3）×400型刮板輸送機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如表6—1—2：表6—1—2刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表SGZ880/（2～3）×400設(shè)計(jì)長(zhǎng)度（m）250出廠長(zhǎng)度（m）200輸送量（t/h）1500刮板鏈速（m/s）1.6鏈條型式中雙鏈電動(dòng)機(jī)型號(hào)EWJ400/200功率（kW）2（3）×400電壓等級(jí)（V）1140轉(zhuǎn)速（r/min）1480續(xù)表6—1—2刮板鏈鏈規(guī)格34×126—C破斷拉力（kN）1450中心距（mm）180刮板距離（mm）1080每米重量（kg）76.4中部槽型式鑄造式規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）（mm）1500×880×300擋板規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）（mm）1500×1646×950機(jī)頭卸載方式側(cè)卸最大尺寸（mm）3516×5330×1355單件重（kg）30502牽引型式無鏈機(jī)器總重（t）379（3）工作面液壓支架選用ZZ4400/17/35型支撐掩護(hù)式液壓支架，技術(shù)參數(shù)見表6—1—3表6—1—3工作面液壓支架技術(shù)參數(shù)表支護(hù)高度（m）初撐力（kN）工作阻力（kN）移架步距（mm）移架速度(s/架)1.7～3.83494～38804347～45148008～15(4)區(qū)段運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)選用SSJ1200/4×200型可伸縮膠帶輸送機(jī),技術(shù)參數(shù)如表6—1—4：表6—1—4膠帶輸送機(jī)參數(shù)表SSJ1200/4×200整機(jī)性能輸送能力（t/h）1800輸送距離（m）2700帶速（m/s）3.3最大坡度（°）±3儲(chǔ)帶長(zhǎng)度（m）100質(zhì)量（t）381.14續(xù)表6—1—4電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBKYS—200功率（kW）4×200電壓（V）1140減速比I18輸送帶寬度（mm）1200綜采工藝方式的選擇綜采工藝方式一般分為兩種（1）及時(shí)支護(hù)即在采煤機(jī)割煤后先移支架，再移輸送機(jī)，工藝過程為采煤—移架—推溜。（2）滯后支護(hù)即在采煤機(jī)過后，先推溜再移架?；夭晒に嚪绞綖椋翰擅骸乒伟遢斔蜋C(jī)—移架。遵循安全第一的原則，本礦采用及時(shí)支護(hù)的工藝方式。采煤機(jī)的工作方式和進(jìn)刀方式綜采工作面采用雙滾筒采煤機(jī)采煤時(shí)，普遍采用先進(jìn)刀后移假的斜切進(jìn)方式。根據(jù)煤層采高及人工清煤的大小，雙滾筒采煤機(jī)一般采用雙向割煤。本礦井工作面一般采用端部斜切進(jìn)刀，進(jìn)刀長(zhǎng)度35m，往返一次割兩刀，具體過程如圖6—1—1：采煤機(jī)在輸送機(jī)機(jī)尾附近安好后，將輸送機(jī)推向煤壁，如下圖所示：b、采煤機(jī)沿輸送機(jī)彎曲段牽引切入煤壁，直至后滾筒全部進(jìn)入煤壁為止，如圖：c、將輸送機(jī)機(jī)尾推靠煤壁，與此同時(shí)，升后滾筒，降前滾筒。d、采煤機(jī)朝機(jī)尾方向割煤，待割透煤后在調(diào)換上、下滾筒e、采煤機(jī)反向進(jìn)行正常割煤，滯后與采煤機(jī)移輸送機(jī)，一直割到機(jī)頭。f、在機(jī)頭處重復(fù)上一工序，然后再割回機(jī)尾。圖6—1—1采煤機(jī)進(jìn)刀方式示意圖采煤機(jī)滾筒螺旋的選擇采煤機(jī)采用向背旋轉(zhuǎn)，即右滾筒右旋（順時(shí)針），左滾筒左旋（逆時(shí)針），此時(shí)右滾筒采用右螺旋，左滾筒采用左螺旋。綜采工作面巷道布置及端頭支架綜采工作面上、下端頭頂板暴露面積大，機(jī)械設(shè)備多，又是安全出口，這里的支護(hù)對(duì)安全生產(chǎn)有重要意義。本礦井由于煤層傾角較小，可利用工作面液壓支架來支護(hù)端頭，工作面支架通過安設(shè)在機(jī)頭部的移架梁來實(shí)現(xiàn)移架。通常機(jī)頭機(jī)尾的支架要滯后工作面支架一個(gè)截深。綜采工作面組織循環(huán)作業(yè)及循環(huán)圖表的編制緩傾斜中厚煤層的綜采工作面一般只有割煤、前移支架和推移輸送機(jī)三個(gè)主要工序，習(xí)慣上，完成這三個(gè)主要工序后，就算完成了一個(gè)循環(huán)。因此，一般是按多循環(huán)組織作業(yè)的，但在安排作業(yè)方式時(shí)，必須把機(jī)械設(shè)備檢修作為綜采工作面的一個(gè)很重要的工序，進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌才?。本工作面采用“三八”作業(yè)制。綜采工作面的勞動(dòng)組織采用追機(jī)作業(yè)形式。追機(jī)作業(yè)適用于頂板較穩(wěn)定，支護(hù)工作簡(jiǎn)單、移架速度快、工作面出勤人員少、技術(shù)管理水平較高的情況。工作面循環(huán)圖表見圖6—1—2：圖6—1—2綜采工作面作業(yè)循環(huán)圖7井下運(yùn)輸7.1概述基本資料礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力：150萬噸/年；礦井工作制度：按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，每年生產(chǎn)天數(shù)為330天，每天工作18小時(shí)。首采煤層傾角：13°；煤及矸石的密度：1.4t/m3；礦井瓦斯等級(jí)：低瓦斯礦井；煤塵爆炸性：中等；井下運(yùn)輸系統(tǒng)（一）、運(yùn)煤系統(tǒng)1、回采工作面采落的煤炭通過刮板輸送機(jī)，轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)至區(qū)段運(yùn)輸平巷。2、運(yùn)輸平巷內(nèi)膠帶輸送機(jī)將煤炭通過運(yùn)輸石門運(yùn)至采區(qū)運(yùn)輸上山。3、運(yùn)輸上山內(nèi)鋪有膠帶輸送機(jī)，將煤炭運(yùn)至采區(qū)煤倉，至運(yùn)輸大巷裝車。4、在運(yùn)輸大巷內(nèi)，通過3噸固定式礦車將煤炭運(yùn)至井底車場(chǎng)。（二）、材料設(shè)備運(yùn)輸系統(tǒng)大致路線為：井底車場(chǎng)——運(yùn)輸大巷——采區(qū)軌道上山——采區(qū)上部車場(chǎng)——區(qū)段軌道平巷。（三）、排矸系統(tǒng)掘進(jìn)巷道時(shí)所出的煤和矸石利用礦車從各巷道運(yùn)出，經(jīng)軌道上山運(yùn)至下部車場(chǎng)，然后經(jīng)過大巷運(yùn)至井底車場(chǎng)。回采工作面所出的矸石和運(yùn)煤路線一致。7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型主要包括采煤工作面、區(qū)段運(yùn)輸平巷、采區(qū)上下山的主要運(yùn)輸設(shè)備。主運(yùn)輸設(shè)備（一）、工作面刮板輸送機(jī)的選擇選用SGZ880/（2～3）×400型刮板輸送機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下：由于廠家說明書給出的輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度一般是指水平鋪設(shè)長(zhǎng)度，而在現(xiàn)場(chǎng)，工作面的傾角、長(zhǎng)度是變化的，這就使得現(xiàn)場(chǎng)的情況不一定完全符合輸送機(jī)的技術(shù)特征，為此就需要通過計(jì)算確定其運(yùn)輸能力是否滿足要求。運(yùn)輸能力的計(jì)算：刮板運(yùn)輸機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，其每秒運(yùn)輸能力（單位：kg/s）為Q=qv式中：v—刮板鏈運(yùn)行速度，m/s；q—輸送機(jī)上單位長(zhǎng)度貨載量，kg/m；每小時(shí)運(yùn)輸能力（單位：t/h）Q=3.6qv式中：F0—刮板輸送機(jī)中部槽貨載斷面積，m2；γ—貨載的散集容重，t/m3，刮板輸送機(jī)裝運(yùn)貨載的最大橫斷面積與中部槽的結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，還與松散煤的堆積角有關(guān)。刮板運(yùn)輸機(jī)工作時(shí)，貨載沿中部槽連續(xù)分布，被刮板鏈拖帶而沿中部槽移動(dòng)，所以q值與中部槽貨載斷面積有關(guān)。q=1000F0γ式中：F0—刮板輸送機(jī)中部槽貨載斷面積，m2；γ—貨載的散集容重，t/m3，刮板輸送機(jī)裝運(yùn)貨載的最大橫斷面積與中部槽的結(jié)構(gòu)形式及結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，還與松散煤的堆積角有關(guān)?？紤]到上述因素后，刮板輸送機(jī)的小時(shí)運(yùn)輸力為：Q=3600Fψγv式中：F—貨載最大橫斷面積，m2；ψ—貨載裝滿系數(shù)則Q=3600×0.134×0.95×0.90×1.6=659.52t/h表7—2—1刮板輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表SGZ880/（2～3）×400設(shè)計(jì)長(zhǎng)度（m）250出廠長(zhǎng)度（m）200輸送量（t/h）1500刮板鏈速（m/s）1.6鏈條型式中雙鏈電動(dòng)機(jī)型號(hào)EWJ400/200功率（kW）2（3）×400電壓等級(jí)（V）1140轉(zhuǎn)速（r/min）1480刮板鏈鏈規(guī)格34×126—C破斷拉力（kN）1450中心距（mm）180刮板距離（mm）1080每米重量（kg）76.4中部槽型式鑄造式規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）（mm）1500×880×300擋板規(guī)格（長(zhǎng)×寬×高）（mm）1500×1646×950機(jī)頭卸載方式側(cè)卸最大尺寸（mm）3516×5330×1355單件重（kg）30502牽引型式無鏈機(jī)器總重（t）379上面計(jì)算的是運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力，它必須大于運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，才能滿足生產(chǎn)的要求。運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率是由礦井產(chǎn)量任務(wù)和它的工作制度所決定的單位時(shí)間運(yùn)輸量，它的計(jì)算公式如下：Q1=KAr/Tr式中：Q1—運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，t/h；Ar—日產(chǎn)量，t/d；Tr—日運(yùn)輸工作時(shí)間，h；K—不均勻系數(shù)則運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率為：Q1=1.2×5107/18因?yàn)镼＞Q1，所以所選刮板運(yùn)輸機(jī)能夠滿足運(yùn)輸生產(chǎn)能力的要求。（二）、運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)的選擇選用SSJ1200/4×200型可伸縮膠帶輸送機(jī),技術(shù)參數(shù)如表7—2—2：表7—2—2膠帶輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表型號(hào)SSJ1200/4×200整機(jī)性能輸送能力（t/h）1800輸送距離（m）2700帶速（m/s）3.3最大坡度（°）±3儲(chǔ)帶長(zhǎng)度（m）100質(zhì)量（t）381.14電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBKYS—200功率（kW）4×200電壓（V）1140減速比I18輸送帶寬度（mm）1200膠帶輸送機(jī)理論生產(chǎn)率為：A=3600vFγc式中：v—輸送帶運(yùn)行速度，m/s；F—被運(yùn)物料在輸送帶上的堆積斷面積，m2；γ—被運(yùn)物料的堆積密度，t/m3；c—輸送帶的傾角系數(shù)，c=0.95；物料在輸送帶上的堆積斷面積，決定于帶寬B、物料的動(dòng)堆積角ρd和輸送帶成槽角ψ。F=K（0.9B－0.05）2成槽角取30°，動(dòng)堆積角取30°，則物料斷面系數(shù)K=0.1737則A=3600vγcK（0.9B－0.05）2＝3600×3.3×0.9×0.95×0.1737×（0.9×1.2－0.05）2＝1871.79t/h而工作面運(yùn)輸設(shè)計(jì)生產(chǎn)率為340.47t/h因此，所選運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)滿足要求。（三）、上山帶式輸送機(jī)的選擇選用SJG—200S型帶式輸送機(jī)，主要參數(shù)如表7—2—3：表上山膠帶輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)表帶寬/mm帶速/m/s運(yùn)量/t/h主電動(dòng)機(jī)功率/kW最大傾角/°機(jī)頭部外形尺寸/mm（長(zhǎng)×寬×高）100026302008～164312×4585×2146根據(jù)區(qū)段運(yùn)輸平巷膠帶輸送機(jī)的計(jì)算原理同樣可以得出，上山帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸能力大于設(shè)計(jì)運(yùn)輸生產(chǎn)率。因此，此輸送機(jī)滿足要求。7.2.2采區(qū)輔助運(yùn)輸（一）、輔助運(yùn)輸方式的選擇1、架空式與落地式的選擇架空式運(yùn)輸方式主要指單軌吊車，落地式指有軌及無軌運(yùn)輸方式。本采區(qū)采用落地式運(yùn)輸方式。優(yōu)點(diǎn)是：承載能力大，對(duì)巷道支架無特殊要求，運(yùn)行安全可靠。2、牽引方式與牽引動(dòng)力的選擇牽引方式有機(jī)車牽引和絞車牽引。本采區(qū)輔助運(yùn)輸采用絞車牽引。優(yōu)點(diǎn)是：牽引力大爬破能力強(qiáng)，無需克服機(jī)車自身的重量，能源利用率高。3、運(yùn)行方式的選擇運(yùn)行方式分為有軌和無軌運(yùn)行方式兩類。采區(qū)選用有軌運(yùn)輸。優(yōu)點(diǎn)：車輛沿固定線路運(yùn)行可靠性高，易于駕駛。4、有軌機(jī)車類型的選擇選用鋼絲繩牽引卡軌車。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)巷道起伏適應(yīng)性強(qiáng)，爬破能力強(qiáng)，能夠以較高的速度運(yùn)行，安全可靠。5、軌道系統(tǒng)選擇選用槽鋼軌。表7—2—4卡軌車技術(shù)參數(shù)表卡軌車KCY—8/900電動(dòng)機(jī)參數(shù)型號(hào)KBT550—132A功率/kW132轉(zhuǎn)速/r/min1480結(jié)構(gòu)參數(shù)絞車形式液壓絞車，使用固定馬達(dá)變量泵制動(dòng)方式絞車用液壓抱閘，制動(dòng)車用制動(dòng)油缸滾筒直徑/mm1050鋼絲繩直徑/mm23.5軌型18號(hào)槽鋼軌距/mm900卡軌形式內(nèi)卡性能參數(shù)最大牽引力/kN40～80最大制動(dòng)力/kN120最大速度/m/s最大爬破能力/°20最大運(yùn)距/m1000～2000（二）、設(shè)備選型選用KCY—8/900型卡軌車，其技術(shù)參數(shù)如表7—2—4：（三）、卡軌車配套設(shè)備安全制動(dòng)車：表7—2—5安全制動(dòng)車參數(shù)表外形尺寸/mm（長(zhǎng)×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m1460×1040×6601.0990900225t載重車：表7—2—6載重車技術(shù)參數(shù)表外形尺寸/mm（長(zhǎng)×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m3600×1400×3451.60200090022人車（15人/節(jié)）：表7—2—7人車技術(shù)參數(shù)表外形尺寸/mm（長(zhǎng)×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m4000×1300×15991.53180090022制動(dòng)儲(chǔ)繩車：表7—2—8制動(dòng)儲(chǔ)繩車計(jì)數(shù)參數(shù)表外形尺寸/mm（長(zhǎng)×寬×高）質(zhì)量/t軸距/mm軌距/mm軌型/kg/m3362×1300×16051950900227.3大巷運(yùn)輸設(shè)備目前大巷運(yùn)輸一般采用軌道運(yùn)輸，并選用標(biāo)準(zhǔn)礦車，牽引設(shè)備一般采用電機(jī)車。我國(guó)目前礦用電機(jī)車都采用直流電機(jī)車，按電能來源，機(jī)車分為礦用直流架線式電機(jī)車和礦用蓄電池電機(jī)車。由于本礦井瓦斯涌出量不大，可采用架線式電機(jī)車。礦車選擇按設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，大巷運(yùn)輸?shù)V車分為1噸、1.5噸、3噸和5噸幾種形式，本礦井選用3噸礦車，其參數(shù)如下：長(zhǎng)：3450mm；寬：1200mm；高：1400mm。礦用電機(jī)車的選型一列車由多節(jié)礦車組成，設(shè)其數(shù)目為n，n可由下式求得：An＝nGNrTs×60/[TzKb（1＋Kg）]An—裝車站年通過能力，取采區(qū)生產(chǎn)能力的倍，即An=150×1.3=195萬噸。G—礦車載重，取G=3噸；Nr—年工作日數(shù)，取330天；Ts—日生產(chǎn)小時(shí)數(shù)，取18h；Tz—列車進(jìn)入車場(chǎng)平均間隔時(shí)間，取5min；Kb—不均勻系數(shù)，取1.15；Kg—矸石系數(shù)，取0.2；則有：1950000=n×3×330×18×60/[5××1.2]n=12即每列車有12節(jié)礦車。表7—3—1電機(jī)車粘著質(zhì)量選擇表礦井年產(chǎn)量/萬t架線式/t蓄電池/t配套礦車/tA≤6060＜A≤120120＜A≤180A＞1807及以下7～1014～20208及以下888～121及以下33～55本礦大巷電機(jī)車選用ZK14—9/550型電機(jī)車，技術(shù)參數(shù)如表7—3—2：表7—3—2ZK14—9/550型電機(jī)車參數(shù)表車寬/mm車高/mm軌距/mm直流電壓V質(zhì)量/t13351600900550148礦井提升在考慮提升方式時(shí)主要考慮以下因素：（1）生產(chǎn)能力對(duì)于年產(chǎn)量小于30萬噸的小型礦井，首先采用一套罐籠提升設(shè)備完成提煤以及其他輔助提升作業(yè)，若提升能力不足，再考慮采用主、副井兩套提升設(shè)備；對(duì)于年產(chǎn)量大于60萬噸的大中型礦井，一般采用兩套提升設(shè)備，主井采用箕斗提煤，副井采用罐籠完成其他輔助提升任務(wù)；對(duì)于特大型礦井，往往主井采用兩套箕斗提升設(shè)備，副井采用一套罐籠或者另加一套單罐籠平衡錘提升設(shè)備進(jìn)行輔助提升。（2）同時(shí)生產(chǎn)的水平數(shù)目單水平作業(yè)多采用雙容器提升，以提高提升設(shè)備效率；兩個(gè)開采水平過渡時(shí)期，可能兩水平同時(shí)作業(yè)，采用帶離合器的雙卷筒纏繞式提升設(shè)備比較適宜。（3）最終開采深度當(dāng)開采時(shí)期設(shè)兩個(gè)以上開采水平時(shí)，提升機(jī)和井架（塔）應(yīng)按最終水平的深度選擇，而容器、鋼絲繩、電動(dòng)機(jī)等其他設(shè)備可先按第一水平選用，當(dāng)井筒延深后另行更換，以保證提升設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性。（4）提升機(jī)類型一般中小型礦井或淺井多采用單繩纏繞式提升機(jī)，而大型礦井多采用多繩摩擦式提升機(jī)。8.1設(shè)計(jì)依據(jù)主井提升（1）主井年產(chǎn)量An＝150萬t/a；（2）工作制度年工作日br，日工作小時(shí)數(shù)t，根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》br＝330d，t=18h；（3）礦井開采水平數(shù)，各水平的井深Hs及各水平的服務(wù)年限礦井開采水平：第一水平，井深：570m，服務(wù)年限：30a；（4）提升方式主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升；（5）卸載水平與井口高差Hx=18mm；（6）井下運(yùn)輸水平與裝載水平的高差罐籠提升：Hz=0m箕斗提升：Hz=25m；（7）煤的松散密度0.95t/m3。副井提升（1）井筒各水平的深度開采水平為第一水平，深度為570m；矸石提升量一般按煤炭產(chǎn)量的15%～25%計(jì)算，這里取22%，則矸石提升量為：