翠屏山三水平延深初步設(shè)計(jì)說明書

福建煤電股份有限公司翠屏山煤礦三水平延深初步設(shè)計(jì)說明書說明書日期：2004年2月2主編：張金泉參加編寫人員：采掘部分：張金泉地質(zhì)部分：林新堅(jiān)、蘭綠、湯述泉機(jī)電部分：王新枝通風(fēng)部分：林錦添審核：林忠謙主任工程師：林忠謙礦長：溫洪益公司生產(chǎn)管理部：公司技術(shù)中心：總工程師：3第二章：井田概況及地質(zhì)特征—…………—————4第一節(jié)：井田概況——…………………——4第二節(jié)：三水平區(qū)段垂高的確定—………………—12第三節(jié)：三水平延深方案的提出——……………—12第五節(jié)：主要巷道布置——………—18第四章：大巷運(yùn)輸方式—…………………第一節(jié)：301采區(qū)布置及裝備—……——20第二節(jié)：305采區(qū)布置及裝備— 第六章：通風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)備 —24第一節(jié)：通風(fēng)系統(tǒng)—— ———24 ——35 第一節(jié)：301采區(qū)的提升運(yùn)輸系統(tǒng)—— 第三節(jié)：301副下山架空乘人器(猴車)—…——40第十章：供電系統(tǒng)—………………——41第十一章：通訊系統(tǒng)——…………——41第十二章：經(jīng)濟(jì)部分——………………—————42第二節(jié)：主要設(shè)備清冊—……………—434第一章總說明1、初步設(shè)計(jì)的編制依據(jù)、編制情況1989年，翠屏山煤礦依據(jù)《生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》,對二水平進(jìn)行擴(kuò)建立項(xiàng)、礦井生產(chǎn)能力由9萬噸擴(kuò)建為15萬噸，1997年達(dá)產(chǎn)后，經(jīng)過礦井生產(chǎn)系統(tǒng)改造，至2000年礦井生產(chǎn)能力達(dá)到21萬噸/年。2002年礦井實(shí)際產(chǎn)量達(dá)25.5萬噸。截止2003年9月末，二水平保有地質(zhì)儲量109.65萬噸、可采儲量82.89萬噸。翠屏狀況復(fù)雜、煤層穩(wěn)定性差，地質(zhì)儲量及可采儲量也變動較大、利保礦井生產(chǎn)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展、確保生產(chǎn)接替正常進(jìn)行，對+200水平以下(三水平)水平開拓延深地質(zhì)說明書》對礦井三水平一段煤層延深進(jìn)行設(shè)計(jì)。2、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想水平的開采現(xiàn)狀，三水平礦井生產(chǎn)能力按24萬噸/年進(jìn)行設(shè)計(jì)，供電、運(yùn)輸、提升、通風(fēng)等均按25萬噸/年進(jìn)行配套設(shè)計(jì)。3、存在的主要問題和建議由于東山井田根據(jù)現(xiàn)有揭露的地質(zhì)情況，與原地質(zhì)報(bào)告有很大的變化，暫還無法對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，未來東山井田及三段煤層的開采應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有+200揭露情況進(jìn)一步進(jìn)行地探工作，完善修改地質(zhì)報(bào)告，再進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二章井田概況及地質(zhì)特征及儲量第一節(jié)井田概況翠屏山礦區(qū)北從4線起，南到龍巖特鋼廠(21線),東至F?斷層，西到翠峰山脊。井田南北走向長4公里，東西寬2.5公里，面積10km2。二、交通礦區(qū)位于龍巖市東南2公里，龍巖特鋼廠鐵路專用線本區(qū)西部擦邊過，翠屏山主平峒峒口距龍巖水泥廠裝卸點(diǎn)僅1公理、主干運(yùn)輸線直達(dá)井口。網(wǎng)狀公路本區(qū)大致是北東高，西南低的山區(qū)，區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)在8線東頭，海拔880m,西部翠屏山煤礦主平硐硐口標(biāo)高380m及龍巖特鋼廠一帶標(biāo)高400m,全區(qū)地形本區(qū)為亞熱帶氣候，多年平均氣溫為20℃,最高氣溫為39℃,最低氣溫為-5.6℃<55年1月12日>。多年平均降水量為1188.9mm,日最大降水量為322mm,多年平均蒸發(fā)量為1657mm。第二節(jié)：地質(zhì)特征5交過不同程度的地質(zhì)報(bào)告，但對礦區(qū)地層總體面貌認(rèn)識不一，后經(jīng)81~83年重新整理翠屏山礦區(qū)資料，建立了與區(qū)域地層基本相符的地層柱(一)、童子巖組一段(p't)童子巖組一段地層總厚239~240m,根據(jù)巖性、巖相及古生物特征、含煤情況可分為兩個(gè)亞段，上亞段厚87m,由Ⅲ標(biāo)31#煤層頂板至36#煤底板砂巖底界，按此亞段特點(diǎn)可分為上下兩個(gè)部分。上部31#~33#煤層底板，厚47m,共含4個(gè)煤層層位，33#煤層在礦區(qū)內(nèi)可見局部可采點(diǎn)，下部由34#煤層頂板~36"煤層底板砂巖底界厚38~40m左右組成，含煤3~4層，36#煤層可見局部可采點(diǎn)。下亞段自36#煤層底板至I標(biāo)砂巖底界，厚152m,含可采局部可采煤層4~5層，即37、38、38下、39、41#煤層，礦區(qū)內(nèi)以38、39#煤層為主采煤層。I標(biāo)是左右。各煤層見表1。表1:童子巖組一段地層下亞段各煤層特征表煤層厚度頂?shù)装逄卣髅簩?8~20m。頂板為細(xì)粉砂巖，水平層理發(fā)育，常見含炭較高的細(xì)粉砂巖，為煤層直接層為全區(qū)主要開采煤層較穩(wěn)定，厚1.3m,常見兩個(gè)分層，上下分層層距最大可達(dá)18m左右，底板為粗粉砂巖，夾砂質(zhì)條帶，近煤層處富含根莖化石和形態(tài)大小不一的黃鐵礦砂質(zhì)結(jié)核層，形似土豆?fàn)睿址凵皫r中的白云母片呈油毛氈狀，38"煤層距37°煤層36~38m。等化石，煤層直接頂板含有一層呈透鏡體的黃鐵礦層，厚0.02~0.1m,38煤層局部可采，厚0.6~1.0m,底板為粗粉砂巖夾薄層細(xì)砂巖，富含根莖化石，距煤層40~50cm處產(chǎn)有呈層狀排列的蠶豆黃鐵礦結(jié)核層，間接底板為石英細(xì)砂巖，距38#煤層18~20m左右。石、螺、舌形貝等化石，頂板距煤層5~7處含鞋底狀、橢球狀結(jié)核，39煤層為主要煤層，厚1.3~1.5m左右，可見2~3個(gè)分層，層位上下間距5~8m,發(fā)育41#煤層，局部可采，39#煤層距38下#煤層17~30m左右。(二)、童子巖組第二段(p't2)童子巖組二段地層(動物泥巖段)厚100m左右，按其巖性可為上粗下細(xì)兩個(gè)部分。下部為團(tuán)塊狀泥巖，富含肋葉貝、菊石、網(wǎng)格臺蘚蟲、五星海百合莖、帶狀層狀排列，偶見薄層細(xì)砂巖有少量的動物化石和植物碎(三)、童子巖組第三段(p't3)很不全。根據(jù)鉆孔、槽探、小窯生產(chǎn)揭露的資料，綜述如下：6上亞段(p't3-3)180m童子巖組第三段465m中亞段(p1t3-2)144m1、上亞段：本礦區(qū)僅在茶山42孔、15北槽70-11號孔出露，19線以南的12東槽有控制，深部見于57-22號孔，頂部與翠屏山組底部的角礫巖成假整合接觸，巖性以粗細(xì)粉砂巖為主：夾有多層鐵質(zhì)魚而粒及根莖層，本亞段底部為IⅢ4羊齒、大羽羊齒，偶見少量的舌形貝、瓣鰓類。含可采局部可采層3-4層。下部12號煤層為局部可采層，12號煤層底板砂巖為Ⅲ?標(biāo)。鉆孔控制。由13號煤層頂板至23號煤層IⅢ2厚約144m左右，上部以粗細(xì)粉砂砂巖為主夾粗細(xì)粉砂巖，含可采局部可采層2~3層，即22#、20#煤層，本亞段下部為IⅢ?標(biāo)富含戟貝、華夏貝、海扇、螺、腕足類化石，在Ⅲ2的鈣質(zhì)砂巖中含3、下亞段：由23號煤層底板—Ⅲ?標(biāo)，厚141m,巖性以粗細(xì)粉砂巖夾石英細(xì)砂巖為主，含可采局部可采層2~3層，即26#、27#、28#煤層，以28#煤層為主要煤層，28號煤層下部為粗細(xì)粉砂巖互層夾中厚層狀的石英細(xì)砂巖，含白云母片、海百合莖、海扇、螺網(wǎng)格苔蘚蟲以及其它化石，本層厚約17~20m左右。往下為Ⅲ?標(biāo)巖性為石英細(xì)砂巖，Ⅲ,標(biāo)頂面的鈣質(zhì)砂巖層中富含海百合莖，單體珊二、礦區(qū)構(gòu)造翠屏山勘探區(qū)地質(zhì)構(gòu)造以斷層褶皺為主，淺部及深部都有緩傾角斷層破壞，褶皺形態(tài)各異，相互制約，軸面呈波狀起伏，(一)、礦區(qū)主體構(gòu)造的確定層380水平以上勘探面積的85%以上，基本揭露了煤層、構(gòu)造的面貌，主體構(gòu)造—東中背斜，東部為黃坑背斜，礦區(qū)整體構(gòu)造是向北北東傾伏的復(fù)式向斜構(gòu)造。由于受北西~南東向的水平擠壓力的作用下，復(fù)式向斜的東西兩翼均被F?、F?斷發(fā)生了一系列的緊密褶皺和反“S”型褶曲，后經(jīng)小型次一級的斷層切割破壞，形成了現(xiàn)有的煤層條塊。根據(jù)井巷工程揭露材料，每百米巷道有5~7條以上的小(二)、斷層斷、底不斷的斷層較為發(fā)育，呈節(jié)斜式插入煤層造成煤層定的主要斷層有F?、F?.F?、F?、F?、F?與地質(zhì)報(bào)告基本符合。所增加7有3、F?-1、F茶7經(jīng)礦井多年開采證實(shí)1、緩傾角斷層如F?、F?、F?斷層，其特點(diǎn)是斷層面波狀起伏、傾角變化極大、落差不一，常見推覆和層間滑動、延展較長、不容易消失。破碎帶較大、延深方向長、不容易消失，常以正斷層為主可見逆斷層、如F8為逆沖斷層。與火成巖有密切的關(guān)系。其特征是斷層帶不清楚、成彎狀斷而上有許多擦痕2斷層一覽表。表2:斷層一覽表出露位置性質(zhì)產(chǎn)狀斷距影響范圍備注傾向傾角底部斷層正不等一段地層與灰?guī)r4~10線正4~21線正F?4~10線正13~18線逆F茶6202采區(qū)290,245區(qū)段41運(yùn)巷逆13線至15線F茶5380主平峒逆13線至14線F西1350西石門正10線至13線F北8正逆正F中1中采區(qū)350石門正12線至13線新增F中2350石門逆12線左右新增F中3350西石門逆12線左右新增F雨2245石門正17線左右新增F南3245石門正17線至18線新增245石門正15線至17線新增5線半正新增F中410線~12線正10線~12線新增F南1245石門正13線至15線新增(三)、火成巖不可采。8水的側(cè)向滲透補(bǔ)給和F。斷層下盤灰?guī)r水越流補(bǔ)給，以及不慎觸及灰?guī)r層段所產(chǎn)平主要涌水為二水平各煤層通過采空區(qū)滲水及賦存在F。斷層底部的棲霞灰?guī)r水通過斷層滲水及鉆孔導(dǎo)水，預(yù)計(jì)三水平平均涌水量為95m3/h;最大涌水量為210m3/h;最小涌水量為53m3/h。第三節(jié)：儲量(一)、儲量計(jì)算范圍及工業(yè)指標(biāo)1、范圍區(qū)段生產(chǎn)實(shí)際揭露的工程點(diǎn)、對地層及構(gòu)造形態(tài)進(jìn)行重新系統(tǒng)分析，修改了4~18線地質(zhì)剖面圖。編制了+200、+160、+120、+80、+40、+0五個(gè)區(qū)段的水平切面圖，以及編制了38#、39#、41#三層主采煤層儲量計(jì)算圖。計(jì)算范圍：北起第4勘探線、南至第18勘探線、東至F?邊界斷層、西至+200水平，同時(shí)劃分了四個(gè)區(qū)域；分別是：南至18線、北至F南1斷層；南至F南1斷層、北至緯線X:5960;南界為X:5960、北至7線半；南界7線半、北至第4勘探線。東山井田及三段行計(jì)算。2、工業(yè)指標(biāo)依據(jù)《煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范》,按缺煤地區(qū)非煉焦煤的工業(yè)指標(biāo)，本礦井煤層傾角一般為25°~60°,確定最低可采厚度為0.6m,灰分(Ag)指標(biāo)低于40‰,發(fā)熱量(mg/kg)大于12.5。(二)、計(jì)算方法與參數(shù)1、儲量計(jì)算方法本礦井構(gòu)造復(fù)雜，煤層傾角一般為25°~60°;按區(qū)段作為一個(gè)塊段計(jì)算單塊段儲量=Z×q×h×TZ:塊段走向長度q:塊段傾向長度h:塊段煤層的平均厚度T:煤層的全層平均容重2、參數(shù)的選擇(1)、塊段的斜面積：在煤層儲量計(jì)算圖上，量取塊段走向長度傾向長度、長度、即Z×q=塊段斜面積。(2)、塊段煤層計(jì)算厚度：參考《生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》三水平各塊的煤層的煤厚，求得其算術(shù)平均值、作為各煤層的計(jì)算厚(3)、容重、各煤層分別采用其試測結(jié)果平均值列下表：(見表3)表3:各煤層容重測試結(jié)果表煤層容重t/m39(三)、儲量計(jì)算結(jié)果根據(jù)《生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》確定的儲量級別：+200~+120為工業(yè)儲量、+120M以2、儲量計(jì)算結(jié)果±0~+200m保有儲量783.85萬噸，其中工業(yè)儲量265.89萬噸，遠(yuǎn)景儲量517.96萬噸。(詳見表4、5)質(zhì)儲量待今后開發(fā)過程中進(jìn)一步驗(yàn)證。區(qū)段煤層報(bào)告保有儲量工業(yè)遠(yuǎn)景計(jì)038下000小計(jì)038下000小計(jì)038下0000小計(jì)0總計(jì)表5:翠屏山煤礦±0m~+200m儲量情況詳細(xì)表單位：萬噸區(qū)域區(qū)段煤層長度(米)《地質(zhì)報(bào)告》報(bào)告保有儲量走向傾向容重煤層傾角工業(yè)遠(yuǎn)景計(jì)38下合計(jì)38下合計(jì)38下合計(jì)總計(jì)7線半~X=596038下88合計(jì)38下合計(jì)38下合計(jì)總計(jì)區(qū)域區(qū)段煤層長度(米)《地質(zhì)報(bào)告》報(bào)告保有儲量走向傾向容重煤層傾角工業(yè)遠(yuǎn)景計(jì)88合計(jì)38下合計(jì)38下合計(jì)總計(jì)14線-8線38下小計(jì)小計(jì)38下小計(jì)總計(jì)全礦總計(jì)3、儲量分布情況分析從以上儲量表分析，工業(yè)儲量占的比例較大的為：4線至7線半占總工業(yè)儲量的19.33%,X=5960至14線占總工業(yè)儲量的35.11%,14線至18線占總工業(yè)儲量的33.16%,而7線半至X=5960工業(yè)儲量所占比例較少為12.40%。因此在進(jìn)行三水平設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮三水平工業(yè)儲量的這一分布情況。第三章：三水平延深方式第一節(jié)：三水平延深方式的確定三水平是在二水平基礎(chǔ)上進(jìn)行延深，由于201采區(qū)、205采區(qū)下部車場均為平車場，直接延深，將在現(xiàn)有+200車場起坡點(diǎn)處形成一個(gè)大坑，+200車場將要進(jìn)行改造，現(xiàn)有+200水平均承擔(dān)礦井的主要生產(chǎn)任務(wù)，改造車場將大大影響礦井的生產(chǎn)。根據(jù)礦井的現(xiàn)有開采狀況，在+200水平運(yùn)輸巷中采用暗斜井延深方式進(jìn)行延深。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求三水平礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為24萬噸/年，服務(wù)年限為(265.89+517.96)×0.8/(24×1.3)=13.46年。三水平其他配套生產(chǎn)能力按25萬噸/年進(jìn)行設(shè)計(jì)。第二節(jié)：三水平區(qū)段垂高的確定根據(jù)翠屏山煤礦二水平開采實(shí)際情況，在201采區(qū)+290區(qū)段以上、205采區(qū)各區(qū)段的區(qū)段垂高30米為一個(gè)區(qū)段，造成一個(gè)區(qū)段垂高太短，區(qū)段生產(chǎn)服務(wù)年限太短，約為1~3年；而在201采區(qū)+200~+290m之間，采用45米為一個(gè)區(qū)段，開拓工程量是省了，但由于回采順槽過于長，達(dá)到130米以上，造成順槽維護(hù)困出現(xiàn)煤層壓薄需破過壓時(shí)，常常全巖上山需掘進(jìn)70~80米以上，增加全巖上山的三水平區(qū)段垂高為40米，三水平確定在±0~+200m之間，采用五個(gè)區(qū)段進(jìn)行開采，分別是+160、+120、+80、+40、±0m等五個(gè)區(qū)段。第三節(jié)：三水平延深方案的提出例較大的為4~7線及10~18線之間，占總工業(yè)量的87.6%,三水平煤層產(chǎn)狀在4~7線為倒轉(zhuǎn)，在10~18線之間煤層傾向?yàn)檎A向；結(jié)合二水平現(xiàn)有開采實(shí)際情況，提出以下4種方案：置在現(xiàn)有202采區(qū)+200區(qū)段中部，也是整個(gè)礦井的中部，主副下山設(shè)置在41#煤層底板中，二水平采用201采區(qū)主副下山集中提升。詳見《三水平延深設(shè)計(jì)平第二方案：全礦三水平以7線半為界分成兩個(gè)采區(qū)，分別是301采區(qū)和305采區(qū)，采用兩對下山進(jìn)行開采，其中301采區(qū)的一對主副下山的上部車場設(shè)置在現(xiàn)有202采區(qū)+200區(qū)段中部，主副下山設(shè)置在41#煤層底板中；305采區(qū)的一對主副下山的上部車場設(shè)置205采區(qū)+200區(qū)段7線處，主副下山設(shè)置在37#煤層頂板中，二水平采用201采區(qū)主副下山集中提升。詳見《三水平延深設(shè)計(jì)平面圖(方案二)》。采區(qū)生產(chǎn)能力分別是：301采區(qū)為15萬噸/年；305采區(qū)為9萬噸/年。第三方案：全礦三水平以7線半為界分成兩個(gè)采區(qū)，分別是301采區(qū)和305采區(qū)，采用兩對下山進(jìn)行開采，其中301采區(qū)的一對主副下山的上部車場設(shè)置在現(xiàn)有202采區(qū)+200區(qū)段中部，主副下山設(shè)置在41#煤層底板中；305采區(qū)的一對主副下山的上部車場設(shè)置205采區(qū)+200區(qū)段石門處，主副下山設(shè)置在37#煤層頂板中，二水平分別采用201采區(qū)主副下山及205采區(qū)主副下山分別進(jìn)行提升。詳見《三水平延深設(shè)計(jì)平面圖(方案三)》。采區(qū)生產(chǎn)能力分別是：301采區(qū)為15萬噸/年；305采區(qū)為9萬噸/年。第四方案：全礦三水平以X=5960為界分成兩個(gè)采區(qū)進(jìn)行開采，分別是301采區(qū)和305采區(qū)，采用兩對下山進(jìn)行開采，其中301采區(qū)的一對主副下山的上部車場設(shè)置在現(xiàn)有201采區(qū)+200南集中運(yùn)輸巷中部；305采區(qū)的一對主副下山的上部車場設(shè)置205采區(qū)+200區(qū)段石門處，兩對主副下山均設(shè)置在37#煤層頂板中，二水平分別采用201采區(qū)主副下山及205采區(qū)主副下山分別進(jìn)行提升。詳見《三水平延深設(shè)計(jì)平面圖(方案四)》。采區(qū)生產(chǎn)能力分別是：301采區(qū)為15萬噸/年；305采區(qū)為9萬噸/年。第四節(jié)：三水平延深方案的對比及確定一、延深方案優(yōu)缺點(diǎn)比較：(見表6)表6方案一方案二方案三方案四優(yōu)點(diǎn)1、全礦三水拓工程量少，2、200區(qū)段運(yùn)輸線短，3、巷道利用率較高。1、三水平南翼實(shí)現(xiàn)集中生產(chǎn)，南翼開拓工程量少投資省；2、305采區(qū)，開拓見效快，有效地阻止北部小煤的侵入；3、+200區(qū)段運(yùn)輸線路短，運(yùn)輸費(fèi)用少。1、三水平南翼實(shí)現(xiàn)集中生產(chǎn)，南翼開拓工程量省投資2、305采區(qū)，開拓見效快，有效地阻止北部小煤的侵1、三水平兩大下山采區(qū)將全礦較均衡地分割兩塊進(jìn)行開采，有利于兩大采區(qū)均衡生產(chǎn)；2、305采區(qū)，開拓見效快，有效地阻止北部小煤的侵入。缺點(diǎn)翼較長，運(yùn)輸線較長，加大各區(qū)段長，巷道維加大維護(hù)費(fèi)用。1、南翼較長，運(yùn)輸線較長，加大各區(qū)段的運(yùn)輸費(fèi)用；加大維護(hù)費(fèi)用。1、南翼較長，運(yùn)輸線較長，加大各區(qū)段的運(yùn)輸費(fèi)用；2、南翼巷道長度較長，巷道維護(hù)時(shí)間長，加大維護(hù)費(fèi)用；3、二水平采用兩套提升運(yùn)輸系統(tǒng)，增加運(yùn)輸費(fèi)用；4、305采區(qū)上部車場施工時(shí)會影響205采區(qū)+200區(qū)段的正常生產(chǎn)。1、兩大下山采區(qū)上部+200運(yùn)輸線均較長，增加+200區(qū)段的運(yùn)輸費(fèi)用；2、南翼下山采區(qū)各區(qū)段石門均比較長，增加了各區(qū)段的巷道投入；3、二水平采用兩套提升運(yùn)輸系統(tǒng)，增加運(yùn)輸費(fèi)4、305采區(qū)上部車場施工時(shí)會影響205采區(qū)+200二、方案經(jīng)濟(jì)比較：(見表7、8、9、10)表7方案一所需開拓資金開拓工程單價(jià)資金(萬元)1301采區(qū)+200石門2301采區(qū)+200、±0車場3301采區(qū)200主井繩道4301采區(qū)主下山5301采區(qū)160、120、80、40車場6301采區(qū)160、120、80、40、±0石門7301采區(qū)200副井通道8301采區(qū)200絞車房通道9301采區(qū)200絞車房301采區(qū)160、120、80、40、±0副井通道301采區(qū)160、120水倉泵房301采區(qū)±0水平中央泵房水倉301采區(qū)200、±0水平中央變電所301采區(qū)副下山全礦總計(jì)表8方案二所需開拓資金開拓工程工程量單價(jià)資金(萬元)1301采區(qū)+200石門2301采區(qū)+200、±0車場3301采區(qū)200主井繩道4301采區(qū)主下山5301采區(qū)160、120、80、40車場6301采區(qū)160、120、80、40、±0石門7301采區(qū)200副井通道8301采區(qū)200絞車房通道9301采區(qū)200絞車房301采區(qū)160、120、80、40、±0副井通道6301采區(qū)160、120水倉泵房301采區(qū)±0水平中央泵房水倉301采區(qū)200、±0水平中央變電所7301采區(qū)副下山小計(jì)1305采區(qū)+200石門2305采區(qū)+200車場3305采區(qū)200主井繩道4305采區(qū)主下山5305采區(qū)160、120、80、40、±0車場6305采區(qū)160、120、80、40、±0石門7305采區(qū)200副井通道8305采區(qū)200繞車房通道9305采區(qū)200絞車房9305采區(qū)160、120、80、40、±0副井通道6305采區(qū)160、120水倉泵房305采區(qū)200中央變電所3305采區(qū)副下山小計(jì)全礦總計(jì)表9方案三所需開拓資金開拓工程工程量單價(jià)資金(萬元)1301采區(qū)+200石門2301采區(qū)+200、±0車場3301采區(qū)200主井繩道4301采區(qū)主下山5301采區(qū)160、120、80、40車場6301采區(qū)160、120、80、40、±0石門7301采區(qū)200副井通道8301采區(qū)200絞車房通道9301采區(qū)200絞車房301采區(qū)160、120、80、40、±0副井通道301采區(qū)160、120水倉泵房301采區(qū)±0水平中央泵房水倉301采區(qū)200、±0水平中央變電所301采區(qū)副下山小計(jì)1305采區(qū)+200石門02305采區(qū)+200車場3305采區(qū)200主井繩道4305采區(qū)主下山5305采區(qū)160、120、80、40、±0車場6305采區(qū)160、120、80、40、±0石門7305采區(qū)200副井通道8305采區(qū)200繞車房通道9305采區(qū)200絞車房305采區(qū)160、120、80、40、±0副井通道305采區(qū)160、120水倉泵房305采區(qū)200中央變電所305采區(qū)副下山小計(jì)全礦總計(jì)表10方案四所需開拓資金開拓工程工程量單價(jià)資金(萬元)1301采區(qū)+200石門02301采區(qū)+200、±0車場3301采區(qū)200主井繩道4301采區(qū)主下山5301采區(qū)160、120、80、40車場6301采區(qū)160、120、80、40、±0石門7301采區(qū)200副井通道8301采區(qū)200絞車房通道9301采區(qū)200絞車房301采區(qū)160、120、80、40、±0副井通道1301采區(qū)160、120水倉泵房301采區(qū)±0水平中央泵房水倉301采區(qū)200、±0水平中央變電所301采區(qū)副下山小計(jì)1305采區(qū)+200石門02305采區(qū)+200車場3305采區(qū)200主井繩道4305采區(qū)主下山5305采區(qū)160、120、80、40、±0車場6305采區(qū)160、120、80、40、±0石門7305采區(qū)200副井通道8305采區(qū)200繞車房通道9305采區(qū)200絞車房305采區(qū)160、120、80、40、±0副井通道305采區(qū)160、120水倉泵房305采區(qū)200中央變電所305采區(qū)副下山小計(jì)全礦總計(jì)從上述方案中，第四方案開拓資金明顯比其余三個(gè)方案多，第四方案不給予采用。巷道開拓工程資金第一方案最省，第二、三方案開拓工程資金基本相同，主要考慮由于4線以北的外部小煤侵入，205采區(qū)下部三水平建設(shè)不加快進(jìn)行，決了這一問題，但由于目前205采區(qū)+200區(qū)段正在生產(chǎn)，第三方案進(jìn)行下山采區(qū)開拓會大大影響205采區(qū)的生產(chǎn)，第三方案后期還需保留205采區(qū)的提升運(yùn)輸系統(tǒng)，增加運(yùn)輸費(fèi)用。綜合以上考慮，采用第二方案為最佳方案。綜上所述，確定第二方案為三水平延深設(shè)計(jì)方案，即全礦三水平以7線半為界分成兩個(gè)采區(qū)，分別是301采區(qū)和305采區(qū)，采用兩對下山進(jìn)行開采，其中301采區(qū)的一對主副下山的上部車場設(shè)置在現(xiàn)有202采區(qū)+200區(qū)段中部，主副下山設(shè)置在41#煤層底板中；305采區(qū)的一對主副下山的上部車場設(shè)置205采區(qū)+200區(qū)段7線處，主副下山設(shè)置在37#煤層頂板中，二水平采用201采區(qū)主副下山集中提升。采區(qū)生產(chǎn)能力分別是：301采區(qū)為15萬噸/年，為主要采區(qū)；305采區(qū)為9萬噸/年，為配采采區(qū)。一、主要運(yùn)輸大巷與總回風(fēng)巷布置1、+200運(yùn)輸大巷利用現(xiàn)有二水平+200南集中運(yùn)輸大巷，在三水平301采區(qū)+0區(qū)段沿41#煤層底板掘進(jìn)北集中運(yùn)輸大巷，與305采區(qū)相連。作為305采區(qū)排水及未來四水平+0集中運(yùn)輸大巷作用。2、由于301采區(qū)南翼比較長，各區(qū)段采用南集中運(yùn)輸大巷與石門方式開采各煤層。3、三水平開采總回風(fēng)巷前期由于二水平還在開采。301采區(qū)總回風(fēng)巷保留現(xiàn)有的+290總回風(fēng)巷回風(fēng)，后期二水平+245區(qū)段結(jié)束以后，總區(qū)段南集中運(yùn)輸巷及202采區(qū)石門，利用原有202采區(qū)回風(fēng)上山與+515風(fēng)井相連，構(gòu)成301采區(qū)的回風(fēng)系統(tǒng)；在305采區(qū)利用205采區(qū)+230區(qū)段運(yùn)輸巷作為總回風(fēng)巷，利用原有205采區(qū)南翼通風(fēng)上山與+450風(fēng)井相連，構(gòu)成305采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)301采區(qū)+0井底車場采用甩車場布置，在副下山與車場附近布置水倉泵房及+0水平中央變電所；在301采區(qū)+0車場尾部附近設(shè)立機(jī)修硐室及消防硐室，分別作為三水平機(jī)車維修硐室和消防之用。305采區(qū)+0井底車場采用甩車場布置，在305采區(qū)井底車場不布置水倉泵房，其排水通過+0北集中運(yùn)輸大巷排至301采區(qū)+0水平中央泵房，供電直接由305采區(qū)+200變電所供電。運(yùn)輸巷采用電瓶車進(jìn)行運(yùn)輸，因此設(shè)計(jì)+200集中運(yùn)輸巷采用架線電機(jī)車運(yùn)輸；各區(qū)段采用XK2.5—6/48TH型電瓶車運(yùn)輸。301采區(qū)副下山采用猴車運(yùn)送人員。一、+2001架線電機(jī)車設(shè)備選擇(一)、原始資料305采區(qū)車場至200水平主車場運(yùn)距1700米，年產(chǎn)量9萬噸；301采區(qū)車場至主車場運(yùn)距550米，年產(chǎn)量15萬噸。井下主運(yùn)巷道平均坡度為3‰,選用MG-1.1型礦車，自重為600千克，載重1400千克，架線電機(jī)車選型ZK7-6/250型。(二)、計(jì)算列車中的礦車數(shù)1)礦車每班的運(yùn)輸量305片301片礦車每班的總運(yùn)輸量Qb=Qb?+Qb?=318噸/班2)電機(jī)車運(yùn)輸?shù)募訖?quán)平均距離L=(1.7×118+0.55×200)/(118+200)=0.98(千米)3)取休止時(shí)間為30分鐘2、按重列車上坡起動時(shí)的粘著條件計(jì)算列車中的礦車數(shù)Q≤ψPg/(Wzhg+ipg+1.0=(0.2×7000×9.8)/(0.0135×9.8+0.003×9.8+1.07=60025(千克)Q—重車組質(zhì)量ψ—電機(jī)車粘著系數(shù)，起動(撒砂)時(shí)ψ取0.24,起動(不撒砂)時(shí)ψ取0.2運(yùn)行制動(撒砂)ψ取0.17,運(yùn)行制動(不撒砂)ψ取0.09。P—電機(jī)車粘著重量。i—軌道平均坡度，一般為0.003。a—電機(jī)車調(diào)車時(shí)電能消耗系數(shù)，取1.4;id一等阻坡度，取0.002;T?=2L×60/0.75V=2×0.9V—機(jī)車平均速度，11Km/h=7×9.8×0.09/[1.075×0.117-(0.0075-0.003)×9Pz—電機(jī)車制動質(zhì)量中z—制動時(shí)的粘著系數(shù)，按不撒砂時(shí)取0.09按上述三個(gè)條件計(jì)算Q值，取最小值537KN為列車組中礦車數(shù)，n=Q/(q+qo)=537/(1.4+0.6)5、驗(yàn)算制動距離 = 7×9.8×0.09/[7+27(1.4+0.6)]=34.5m<40m符合要求.(三)、+200水平所需電機(jī)車臺數(shù)1、確定機(jī)車每班可能運(yùn)輸次數(shù)m=60Tb(T1+θ)=60×6/(14.25+30)=8.1m—每臺機(jī)車每班可能運(yùn)輸次數(shù)；T1—列車往返一次運(yùn)行時(shí)間；θ—調(diào)車及停車時(shí)間，取30min2、每班貨運(yùn)需要列車數(shù)m?=K1Q/nq=1.25×318/27×1.4=10.5m?—每班貨運(yùn)需要列車數(shù)K?—運(yùn)輸不平衡系數(shù)，取1.25Q?—礦井每班產(chǎn)量318噸n—列車中礦車數(shù)，取小27部3、確定機(jī)車臺數(shù)機(jī)車備用臺數(shù)取1臺合計(jì)機(jī)車數(shù)3臺，架線電機(jī)車選型ZK7-6/250型。因此，整個(gè)200水平運(yùn)輸任務(wù)需要3輛7噸電機(jī)車來完成。架線電機(jī)車選型第一節(jié)：301采區(qū)布置及裝備一、301采區(qū)的開采范圍及儲量：301采區(qū)的開采范圍為7線半至18線的一段煤層，其工業(yè)儲量為214.19萬噸，遠(yuǎn)景儲量為386.68萬噸，總計(jì)保有儲量為600.87萬噸。二、301采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限：301采區(qū)的生產(chǎn)能力為15萬噸/年。服三、301采區(qū)巷道布置：各區(qū)段南翼采用集中運(yùn)輸巷布置，在區(qū)段車場以南至F南1斷層沿41#煤層底板布置，F(xiàn)南1斷層以南沿37#煤層頂板布置，在16線左四、301采區(qū)主提升采用絞車提升(絞車選型另計(jì)算),副井采用猴車運(yùn)送人員，各區(qū)段煤矸運(yùn)輸采用XK2.5—6/48TH型電瓶車運(yùn)輸五、采區(qū)建設(shè)：采用分期建設(shè)的辦法，先對301采區(qū)+160、+120區(qū)段進(jìn)行建設(shè)，后期再進(jìn)行延深至+0水平。煤炭開采采用逐漸過渡的辦法，上水平產(chǎn)量六、回采工作面生產(chǎn)能力以301采區(qū)+160區(qū)段38#北采煤工作面為例進(jìn)行計(jì)算：厚1.7米，可采儲量為6.54萬噸，采用中深孔爆破采煤方法進(jìn)行開采。其中：Q——采煤工作面年產(chǎn)量(采煤工作面生產(chǎn)能力)L——采煤工作面總長度(米)Af——工作面年進(jìn)度(米/年)m——煤的厚度(米)Y——煤的容重k——采煤工作面回采率，取0.95其中：t——年工作日，設(shè)計(jì)中采用330天n——每晝夜完成循環(huán)數(shù)，取3a——平均每天的進(jìn)度，取1.05米w——循環(huán)系數(shù)，取0.75從上述計(jì)算A=330×3×0.35×0.75=260米則Q=48×260×1.7×1.58×0.95=31845噸/年根據(jù)以上計(jì)算，取回采工作面生產(chǎn)能力為3.0萬噸/年。面5個(gè)，采掘比按1:1.5計(jì)算，則掘進(jìn)工作面按8個(gè)進(jìn)行配備七、301采區(qū)首采面布置301采區(qū)首采面巷道布置：301采區(qū)首采面巷道布置在301采區(qū)+160區(qū)段的煤層賦存穩(wěn)定的北38#煤層。+160區(qū)段石門見38#煤層后，沿煤層底板工作面。一、305采區(qū)的開采范圍及儲量：305采區(qū)的開采范圍為4線至7線半的一段煤層，其工業(yè)儲量為51.4萬噸，遠(yuǎn)景儲量為131.28萬噸，總計(jì)保有儲量為182.68萬噸。二、305采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限：305采區(qū)的生產(chǎn)能力為9萬噸/年。服務(wù)年限為(51.4+131.28/2)×0.8/(9×1.3)=8.0年層布置運(yùn)輸巷開采各煤層，在各煤層邊界布置一條通風(fēng)上山與上區(qū)段回風(fēng)巷相四、305采區(qū)主提升采用絞車提升(絞車選型另計(jì)算),副井采用猴車運(yùn)送五、采區(qū)建設(shè)：采用分期建設(shè)的辦法，先對301采區(qū)+160、+120區(qū)段進(jìn)行(一)、采煤工作面生產(chǎn)能力計(jì)算：以305采區(qū)+160區(qū)段39#北采煤工作面為例進(jìn)行計(jì)算：305采區(qū)+160區(qū)段39#煤層走向長500米，傾角49°,傾斜長度為53米，煤其中：Q——采煤工作面年產(chǎn)量(采煤工作面生產(chǎn)能力)L——采煤工作面總長度(米)Af——工作面年進(jìn)度(米/年)m——煤的厚度(米)k——采煤工作面回采率，取0.95其中：t——年工作日，設(shè)計(jì)中采用330天從上述計(jì)算Ar=330×3×0.32×0.75=238米則Q=53×238×1.68×1.52×0.95=30600噸/年根據(jù)以上計(jì)算，取回采工作面生產(chǎn)能力為3.0萬噸/年。3個(gè)，采掘比按1:1.5計(jì)算，則掘進(jìn)工作面按5個(gè)進(jìn)行配備七、305采區(qū)首采面布置305采區(qū)首采面布置在305采區(qū)第一個(gè)區(qū)段+160區(qū)段的煤層賦存穩(wěn)定的北第六章：通風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)備第一節(jié)：通風(fēng)系統(tǒng)(一)通風(fēng)方式礦井采用兩翼對角抽出式機(jī)械通風(fēng)，其具體參數(shù)如下：1、515抽風(fēng)機(jī)服務(wù)201、202采區(qū)，抽風(fēng)機(jī)型號為BDK54-6NO12其配套電機(jī)型號為YBFe200L1-6功率18.5×2kw,電機(jī)轉(zhuǎn)速為980r/mi計(jì)讀數(shù)為50mmH20,+515回風(fēng)井風(fēng)量為1010m3/min,其采區(qū)主要由+380主平峒機(jī)型號為4-72-11NO12C,配套電機(jī)型號為Jo2-72-6,功率22KW,電機(jī)轉(zhuǎn)速為800r/min,抽風(fēng)機(jī)房水柱計(jì)讀數(shù)為40mmH20,+450回風(fēng)巷回風(fēng)量為720m3/min,其采區(qū)進(jìn)風(fēng)由101平峒進(jìn)，目前+450總回風(fēng)巷存在裂隙漏風(fēng)，漏風(fēng)(二)采區(qū)通風(fēng)概述+245、+200五個(gè)區(qū)段，采區(qū)進(jìn)風(fēng)量基本滿足生產(chǎn)要求。2、205采區(qū)：采區(qū)設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為6萬噸，實(shí)際達(dá)6萬噸，其采區(qū)進(jìn)風(fēng)量為400m3/min,共有2個(gè)采煤工作面，4個(gè)掘進(jìn)工作面，分別分布在+230、+200兩個(gè)區(qū)段，采區(qū)進(jìn)風(fēng)量基本滿足生產(chǎn)要求。3、203采區(qū)設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為6萬噸，實(shí)際達(dá)9萬噸，其采區(qū)進(jìn)風(fēng)量為200m3/min,共有2個(gè)采煤工作面，3個(gè)掘進(jìn)工作面，分別分布+290、+260兩個(gè)場，不宜直接延深，根據(jù)礦井的現(xiàn)有開采狀況1、301采區(qū)的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為15萬噸/年，服務(wù)年限為20.9年，設(shè)計(jì)有2、305采區(qū)的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為10萬噸/年，服務(wù)年限為8年，設(shè)計(jì)有3個(gè)采煤工作面，5個(gè)掘進(jìn)面，采區(qū)南北走向800m,垂直高差200m,主采煤層一段有37#、38#、38#、39"、41#。(2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算m3/min∑Qw——各硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和m3/min∑Qw-一其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和m3/minQ扇--局扇實(shí)際吸風(fēng)量取100m3/minI)機(jī)電硐室+380絞車房及+200泵房80×2=160m3/minⅡ)采煤工作面5×112=560m3/minⅡ)掘進(jìn)工作面5×112=560m3/min則礦井總進(jìn)風(fēng)量Q礦井=(160+560+896+336+560)×1.2=3014m3/min三、方案選擇針對礦井提高產(chǎn)量及三水平延深的實(shí)際情況，提出下列方案：(一)方案提出風(fēng)機(jī)服務(wù)305采區(qū)，+515抽風(fēng)機(jī)服務(wù)301采區(qū)、往三段從+200打一專用回風(fēng)井至+433,長約(550M)服務(wù)三段采區(qū)以解決邊界通風(fēng)線路偏長，南北翼阻力分配不均的實(shí)際問題。2、對450、515風(fēng)井的風(fēng)機(jī)通風(fēng)能力重新核定，對433風(fēng)井的風(fēng)機(jī)進(jìn)行計(jì)算選擇。3、進(jìn)風(fēng)線路(關(guān)健線路)1)305采區(qū)101平硐→+402~→+380下山→+380集運(yùn)巷→+380北集運(yùn)巷→+380水平調(diào)車場→205區(qū)軌道下山→305區(qū)+200水平調(diào)車場→+200水平車場→+200~+160主暗斜井→+160水平調(diào)車場→+160石門→+160北運(yùn)輸大巷→+160~+200通風(fēng)上山→+200回風(fēng)巷→+200~230通風(fēng)上山→+230回風(fēng)巷→+230~+260通風(fēng)上山→260回風(fēng)巷→+260~+290通風(fēng)上山→+290回風(fēng)巷→+290~+320通風(fēng)上山→+320回風(fēng)巷→+320~+350通風(fēng)上山→+350~+380通風(fēng)上山→+380通風(fēng)上山→+380回風(fēng)巷→+380~+450通風(fēng)上山→+450回風(fēng)巷→地面。2)301采區(qū)+380主平峒→+380水平石門→+380調(diào)車場→+380車場→201區(qū)+380~+200主暗斜井→+200水平車場→+200水平大巷→301區(qū)+200水平調(diào)車場→+200水平上部車場→+200~+160主暗斜井→+160水平洞車場→+160石門→+302區(qū)+160石門→+160北運(yùn)輸大巷→+160~+200通風(fēng)上山→+200水平回風(fēng)巷→+200~+245通風(fēng)上山→202區(qū)+245回風(fēng)巷→202區(qū)+245~290通風(fēng)上山→東區(qū)+290回風(fēng)巷→202區(qū)風(fēng)巷→中區(qū)+350~380通風(fēng)上山→中區(qū)+380回巷→西區(qū)+380石門→380排矸車場→+380~+515排矸上山→地面3)東山及邊界+380主平峒→+380水平石門→+380車場→201區(qū)+380~+200主暗斜井→+200水平車場→+200水平大巷→三水平+200調(diào)車場→三水平+200車場→三水平+200~+160主暗斜井→+160水平調(diào)車場→+160石門→+160南運(yùn)輸大巷→+160~+200通風(fēng)上山+200水平回風(fēng)巷→+200~+433回風(fēng)井→地面4)阻力計(jì)算見附表B、方案(Ⅱ)1、利用+450抽風(fēng)機(jī)服務(wù)305采區(qū)，+515抽風(fēng)機(jī)服務(wù)301采區(qū)及東山采區(qū)。2、對+450抽風(fēng)機(jī)，+515抽風(fēng)機(jī)通風(fēng)能力重新計(jì)算核定3、采區(qū)回風(fēng)巷將在+290水平降至在+245水平(二)方案主要優(yōu)缺點(diǎn)表：表13方優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺方案(Ⅱ)主要優(yōu)點(diǎn)量調(diào)節(jié)；2、避免大部份通風(fēng)巷道對風(fēng)速的要求，無須改造巷道；3、阻力電耗；4、安全抗災(zāi)能力強(qiáng)。主要缺點(diǎn)1、需補(bǔ)打東山采區(qū)回風(fēng)井，550m,多一套抽風(fēng)機(jī)及司機(jī)；2、風(fēng)機(jī)分散，1、阻力分布不均衡南翼偏大；2、所需通風(fēng)機(jī)電機(jī)功率偏大；3、對中區(qū)不利于管理反風(fēng)困難，局部斷面小需涮邦；4、方案I由于在技術(shù)上較方案Ⅱ優(yōu)，實(shí)踐上可行性大，433風(fēng)量11.2m3/s;通風(fēng)阻力：容易時(shí)期1177Pa,困難時(shí)期1487Pa;515風(fēng)量21.9m3/s;通風(fēng)阻力：容易時(shí)期2053.8Pa,困難時(shí)期2557.8Pa;450風(fēng)量17.92m3/s;通風(fēng)阻力：容易時(shí)期1419.3Pa,困難時(shí)期1763.17Pa;按已知條件初選風(fēng)機(jī)條件按漏風(fēng)系數(shù)1.1,由于進(jìn)出風(fēng)井口高差小于150m,433風(fēng)機(jī)：風(fēng)量：Q=1.1×11.2=12.32m3/s=44352通風(fēng)阻力：容易時(shí)期h=1373Pa,困難時(shí)期h=1637Pa;515風(fēng)機(jī)：風(fēng)量：Q=1.1×21.9m3/s=24.09m3/s=86724m3/h;通風(fēng)阻力：容易時(shí)期h=2203.8Pa,困難時(shí)期h=2707.8Pa;通風(fēng)阻力：容易時(shí)期1569.3Pa,困難時(shí)期1939.5Pa;1、選擇433風(fēng)機(jī)(根據(jù)4-72NO10無因次性能曲線)1)計(jì)算等效網(wǎng)路等積孔：Ac=1.19Q/h1/2=1.19×12.32/1632)計(jì)算風(fēng)最有利等積孔系數(shù)由4-72NO10無因次性能曲線圖1查出最高效考慮10%轉(zhuǎn)速富余量轉(zhuǎn)速應(yīng)為1196,通過以上計(jì)算可選擇直徑1.0m,轉(zhuǎn)速4)等效網(wǎng)絡(luò)阻力系數(shù)R=1637/(44352)28.32×10?等效網(wǎng)絡(luò)阻力特性表達(dá)式H=8.32×10?Q2。在轉(zhuǎn)速為1250r/min的4-72NO10C風(fēng)特性曲線上做網(wǎng)絡(luò)阻力特性曲線，兩線交點(diǎn)為工況點(diǎn)是Q=48062m3/h(13.35m3/s),H=1922Pa,風(fēng)機(jī)效率η=0.8425)選擇電動機(jī)2、選擇515風(fēng)機(jī)(根據(jù)4-72NO16B無因次性能曲線)Ac=1.19Q/h12=1.19×24.09/2707.2)計(jì)算風(fēng)最有利等積孔系數(shù)由4-72NO16B無因次性能曲線圖1查出最高效率工況參數(shù)Qo=0.2218,Hzst=0.434A?=QoH?st1/2=0.2218/0.433)計(jì)算最有利直徑4)計(jì)算必須的轉(zhuǎn)速n=17.7(h/H??)2/D=17.7(2707/0.434)2/6)等效網(wǎng)絡(luò)阻力系數(shù)R=2707/(86724)23.6×10?等效網(wǎng)絡(luò)阻力特性表達(dá)式H=3.6×10'Q2。在轉(zhuǎn)速為900r/min的風(fēng)特性曲線上做網(wǎng)絡(luò)阻力特性曲線，兩線交點(diǎn)為工況點(diǎn)是5)選擇電動機(jī)N=QH/1000ηηc=26.42×3217/1000×0.842×0.95=106KW,由于考慮3、選擇450風(fēng)機(jī)Ac=1.19Q/h1/2=1.19×17.92/1939.2)計(jì)算風(fēng)最有利等積孔系數(shù)由4-72NO16B無因次性能曲線圖1查出最高效率工況參數(shù)Q?=0.2218,H?st=0.434A?=Qo/Hst2=0.2218/0.4343)計(jì)算最有利直徑4)計(jì)算必須的轉(zhuǎn)速n=17.7(h/Ht)12/D=17.7(1939.5/0.434)"2/通過以上計(jì)算可選擇直徑1.6m,轉(zhuǎn)速750r/min5)等效網(wǎng)絡(luò)阻力系數(shù)R=1939.5/(70952)23.85×10?等效網(wǎng)絡(luò)阻力特性表達(dá)式H=3.85×10'Q2。在轉(zhuǎn)速為750r/min的風(fēng)特性曲線上做網(wǎng)絡(luò)阻力特性曲線，兩線交點(diǎn)為工況點(diǎn)是5)選擇電動機(jī)N=QH/1000ηηc=20.3×2058/1000×0.842×0.95=52.2KW,由于考慮第七章：排水系統(tǒng)一、排水系統(tǒng)：在采區(qū)開采前期的+160、+120區(qū)段生產(chǎn)過程中，在+160、+120區(qū)段設(shè)立小型水倉泵房直接排水至+200區(qū)段集中運(yùn)輸巷中，利用201采區(qū)+200泵房抽水至+200集中運(yùn)輸巷，利用201采區(qū)+200泵房抽水至+380主平峒將水排至井口。在開采后期，305采區(qū)不設(shè)立水倉泵房，在301采區(qū)+0水平設(shè)立中央泵房及水倉，礦井條件：礦井正常涌水量95m3/h,最大涌水量210m3/h,最小涌水量53m3/h,排水高度為200米，排水管敷設(shè)傾角25,礦井水PH值為7,礦井年產(chǎn)量25萬噸。根據(jù)計(jì)算的QB、Hg,從水泵的技術(shù)規(guī)格表中，初選效備用水泵臺數(shù)檢修臺數(shù)水泵總臺數(shù)n=n?+n?+n?=1+1+1=3臺Ⅱ、管路的確定1.管路趟數(shù)及泵房內(nèi)管路布置的確定：敷設(shè)兩趟排水管路，一趟工作，一趟備用。在水泵房內(nèi)的布置。2.管徑的計(jì)算：排水管直徑d′p=0.0188√QH/Vp=0.0188√288/2=0.226m取Vp=因井深小于400m,選管壁最薄的無縫鋼管，外徑245mm,壁厚6.5mm,內(nèi)徑232mm。吸水管直徑選標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管外徑273mm,壁厚6.5mm,內(nèi)徑260mm。Ⅲ、管道特性曲線及工況的確定1.允許吸水高度吸水管內(nèi)流速vx=QH/900πd2x=288/(900×3.14×0.262)=1.52m/s吸水管阻力損失因dx=260mm,故ξ底=4.4,ξ90=0.40,ξ異=1hwx=[0.0284×(8/0.260)+4.4+0.40+1]×1.522/(2×9.8允許吸水高度2.排水管阻力損失的計(jì)算up=QH/900πd2p=288/(900×3.14×0.2322)=1.9m/sp=l+b+l?+4取l=30m,b=20mZξp=ξ間+ξ逆+3ξ90+2ξ30hwp=(0.0293×270/0.232+6.72)×1.92/(2×9.H=(Hp+Hx)+1.7(hwx+hwR=(H-Hg)/Q2H=(218.03-203.6)/2882=0.000取不同的Q值，求得相應(yīng)的H值列表(見表14)表140驗(yàn)算水泵級數(shù)工業(yè)利用區(qū)200D43型水泵性能曲線Hm=0.76,ηmax=0.78,0.9ηmax=0.9×0.78=0穩(wěn)定性Hg≤0.9iH?Hg=203.6,H?=49.5,0.9iH?=0.9×7u?=QM/900πd2p=315/900N=k×yQmHm/(1000×3600×ηMηB)=1.05×(9996×315×220)/(1000×360查200D43×6性能規(guī)格表，所配電動機(jī)功率為315KE={yQmHm/(1000×3600×ηMηc={9996×315×220/(1000×3600×0.76×1×0.9)=9.15×10?/315×(1×6.8第二節(jié)：+200及+0中央泵排水供電能力核算一、200及0中央泵房排水設(shè)施情況1、目前200中央泵房地處我礦最低水平，為我礦的主排水泵房，雙回路分水泵4臺，電機(jī)功率為315KW,排水管為兩趟12寸無縫管直通380水溝。3臺，電機(jī)功率為315KW,排水管為兩趟10寸無縫管直通200水溝。根據(jù)2001版《煤礦安全規(guī)程》278條要求，工作水泵的能力應(yīng)能在20小時(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)正常涌水量。根據(jù)歷年水文資料目前我礦正常涌水量為Q正常=165立方米/小時(shí)；每小時(shí)需排水量Q=Q正?！?4/20=165×24/20=198立方米/小時(shí)；200D43水泵單臺排水能力為300立方米/小時(shí)>198立方米/小時(shí)，設(shè)一臺作為工作水泵即可，再設(shè)一臺檢修，一臺備用共需3臺，符合要求根據(jù)2001版《煤礦安全規(guī)程》278條要求，工作和備用泵的能力應(yīng)能在20小時(shí)內(nèi)排出礦井24小時(shí)最大涌水量。每小時(shí)需排水量Q=QMAX×24/20=411.7×24/20=494立方米/小時(shí)；200D43水泵兩臺排水能力為600立方米/小時(shí)>494立方米/小時(shí)，符合要求三、排水管能力核算1、0中央泵至200水平排水管為兩趟10寸無縫管，一趟工作，一趟備用；正常涌水時(shí)1臺泵工作，水管流速=1.7米/秒<2米/秒，符合要求最大涌水時(shí)2臺泵工作，兩趟水管流速流速:=1.7米/秒<2米/秒，符合要求1、200中央泵至380水平排水管為兩趟12寸無縫管，一趟工作，一趟備正常涌水時(shí)1臺泵工作水管流速V==1.18米/秒<2米/秒，符合要求最大涌水時(shí)3臺泵工作，兩趟水管流速V==1.77米/秒<2米/秒，符合要求四、配電設(shè)備校驗(yàn)1、正常涌水量200中央泵房2臺和0中央泵房1臺水泵工作。1)雙回路200中央變至0中央變高壓電纜銅芯70mm2(最大載流215A),1臺水泵最大運(yùn)行電流均為34A,兩回路符合載流需要。一路，2臺水泵最大運(yùn)行電流均為30A,加上0中央泵運(yùn)行總電流為94A,兩回路均符合載流需要。2、最大涌水量時(shí)200中央泵房3臺泵和0中央泵房均2臺水泵工作。1)雙回路200中央變至0中央變高壓電纜銅芯70mm2(最大載流215A),1臺水泵最大運(yùn)行電流均為34A,2臺聯(lián)合運(yùn)行時(shí)的最大電流為68A,符合載流需一路，3臺水泵最大運(yùn)行電流均為30A,3臺聯(lián)合運(yùn)行時(shí)的最大電流為90A,加上0中央泵運(yùn)行總電流為158A,兩回路符合載流需要。立方米/小時(shí)以下時(shí)，主要水倉的有效容積應(yīng)能容納8小時(shí)正常涌水量。則V=8×165=1320m3,水倉凈斷面為7.74m2,內(nèi)外水倉總長度為170.5m。第八章：供風(fēng)系統(tǒng)利用地面空壓機(jī)壓縮空氣，利用201采區(qū)副下山供風(fēng)管路，采用4寸無縫鋼1、空壓機(jī)需供氣量al—沿管路全長的漏氣系數(shù)，供風(fēng)管路最長超過2km,取a?=1.2。y—海拔高度修正系數(shù)，海拔低取y=1。n—風(fēng)鉆工作臺數(shù)，按年產(chǎn)量25萬噸計(jì)需14個(gè)掘進(jìn)頭(其中2個(gè)開拓掘進(jìn))。q—風(fēng)鉆耗氣量2.8m3。k—同時(shí)工作系數(shù)取1。2、空壓機(jī)必須的出口壓力1)輸氣管壓力損失之和，按每公里管道長度損失系數(shù)λ=40Kpa/km,長度2)出口壓力Png—風(fēng)鉆的額定工作壓力0.49Mpa。3)選擇空壓機(jī)型式和臺數(shù)依據(jù)Q和P的計(jì)算值，遵循設(shè)計(jì)規(guī)范第134條規(guī)定，查空壓機(jī)產(chǎn)品樣本(見表4—7),可選5L—40/8和4L-20/8空壓機(jī)各兩臺，其中1套備用，或L—60/8型空壓機(jī)兩臺，其中1臺備用，由于目前空壓機(jī)房已有2臺4L—20/8空壓機(jī)，故選擇前方案，需增加兩臺5L—40/8空壓機(jī)。4)選擇各段管路直徑按最長供風(fēng)距離4km,通過空氣量55m3計(jì)算，干線管路查表31選擇φ159×4.5(無縫管)。支路管徑按實(shí)際掘進(jìn)頭位置另選第九章：提升運(yùn)輸系統(tǒng)第一節(jié)：301采區(qū)的提升運(yùn)輸系統(tǒng)一、絞車選型1、年產(chǎn)煤15萬噸，提升能力需求含矸提升量應(yīng)為15萬×1.3=19.5萬噸2、提升斜長(+200～0水平，上、下甩車場各30m):3、提升速度4、每次提升持續(xù)時(shí)間：Tg=2×(473/3.7+60)=376S(60S為上下車場加減速時(shí)間)5、每小時(shí)提升次數(shù)：6、確定每次提升量：=5.13部選擇提煤6部，提矸5部，加權(quán)提升車數(shù)6×1/1.3+5×0.3/1.3=5.77部>5.13部br--------年工作日?。?30天tn--------日工作時(shí)間：15hQk-------每趟串車數(shù)C---------提升不均衡系數(shù)?。?.25A---------年產(chǎn)量7、初步選擇鋼絲繩：6×19-1550-φ26鋼絲繩直徑26mm,每米重量2.494kg/m,總破斷拉力40867kg8、計(jì)算繩端荷重及最大靜拉力=6(1200+600)×(0.4226+0.015×0.906)+4=5×(1700+600)×(0.4226+0.015×0.906)+473×2.49Fd2--------分別為提煤、矸絞車最大靜拉力n2-------分別為提煤矸串車數(shù)ml------每部礦車煤炭載重量1200kgm2-----礦車自重600kgm3------每部礦車矸子載重量1700kgLc=473—最大靜拉力點(diǎn)PK----鋼絲繩每米重量sina+f2cosa=0.604(查《礦山固定機(jī)械》表1-4-24)a—斜井傾角25°查《礦山固定機(jī)械》附表I—199、絞車選型根據(jù)計(jì)算的繩端荷重及最大靜拉力5729kg,初步選定GKT2000×1500-20,其主要技術(shù)參數(shù)為：滾筒數(shù)量1個(gè)，滾筒直徑：2.0米，繩速：3.7米/秒，最大靜拉力6000kg;10、鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)選6×19-1550-φ26鋼絲繩，容繩量：第一層：276m第二層：578m第三層：903m>提升斜長533+3圈繩長=548米，符合要求鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)查《礦山固定機(jī)械》附表I—19:鋼絲繩破斷力總和：Qs=40867kg;提煤安全系數(shù)=提矸安全系數(shù) 三、電動機(jī)選型最大靜張力：5729kgh—效率取0.90六、按電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速核算提升機(jī)最大速度D—滾筒直徑n—電機(jī)額定轉(zhuǎn)速i—傳動比查《礦山固定機(jī)械》表1-3-25選擇活動天輪。第二節(jié)：305采區(qū)的提升運(yùn)輸系統(tǒng)1、年產(chǎn)煤10萬噸，提升能力需求含矸提升量應(yīng)為10萬×1.3=13萬噸2、提升斜長(+200～0水平，上、下甩車場各30m):4、每次提升持續(xù)時(shí)間：Tg=2×(473/3+60)=435S(根據(jù)380絞車目前實(shí)際運(yùn)行情況60S為上下車場加減速時(shí)間)選擇提煤4部，提矸3部，加權(quán)平均部數(shù)為4×1/1.3+3×0.3/1.3=3.76部>3.29br--------年工作日?。?30天Qk------每趟串車數(shù)A--------年產(chǎn)量7、選擇鋼絲繩：6×19-1550-中24.5鋼絲繩直徑24.5mm,每米重量2.209kg/m,總破斷拉力36224kg8、計(jì)算繩端荷重及最大靜拉力=5(1200+600)×(0.4226+0.015×0.906)+473Fd2=n2(m3+m2)(sin25+flcos25)+LcP=4×(1700+600)×(0.4226+0.015×0.906)+473Fd1Fd2-------