大兴三矿立井井筒施工组织设计(编辑修改稿)

大兴三矿立井井筒施工组织设计(编辑修改稿)内容摘要：

Mt/a） 矿井设计服务年限（ a） 第一开采水平设计服务年限（ a） 煤层倾角＜25176。 煤层倾角25176。 ～ 45176。 煤层倾角﹥45176。 及以上 70 35 —— —— ～ 60 30 —— —— ～ 50 25 20 15 ～ 40 20 15 15 本矿井服务年限为 78年按要求大于其规定值，所以服务年限合理。 3)矿井的一般工作制度 矿井的年工作日数为 330 天。 矿井实施“三八”工作制，即每昼夜两个半采煤工作班和半个检班。 采煤班内进行“落、装、运、支、移”工序工作，准备班进行回柱放顶，设备检修，推移转载机、运输平巷胶带输送机等工作；检修班内进行检修设备，以提高生产率。 出煤班为两班半，三个班每班工作八个小时。 每昼夜净提升时数为 16 小时。 高健：铁能集团 大兴三矿施工组织设计 16 2 井田开拓 开拓方式及水平划分 矿井开拓 就井筒形式来说，一般有以下几种形式 :平硐、立井、斜井和混合式．下面就几种形式进行技术分析，然后进行确定采用哪种开拓方方案． 表 12矿井开拓形式对比分析 Table 12Mine exploit form technical analysis 方案 平硐开拓 斜井开拓 立井开拓 优点 是井下出煤不需要提升转载即可由平硐直接外运，因而运输环节和运输设备少、系统简单、费用低． 井筒掘进技术和施工设备比较简单，速度快、地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单．因而投资较少，建井期较短， 适用性很强， 一般不受煤 层 倾角 、厚 度、 瓦斯．水文等自然条件的限制，立井井筒短，通风阻力小，对深井更为有利。 缺点 一般就适用与煤层埋藏较浅，平硐适合在较高的山岭、丘陵或沟谷地区．很显然，这种开拓方式不适合本矿井． 斜井适用与煤层埋藏较浅，倾角较大的倾斜煤层．且按照皮带斜井设计时，倾角不超过 17 度的话，此时斜井的长度是非常大的， 主要缺点是井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平，掘进速度慢，基建投资大； 本井田的煤层埋藏较深，地表附近的冲积层又比较薄，它对井筒的开凿将不会造成影响。 而且立井开拓的一大 好处就是，如果基岩赋存较稳定时，开凿以后，其维护费用几乎为零， 本井田采用立井开拓时，对于煤炭的提升也较为合适。 对于本矿井来说．平硐和斜井都是不适合的，所以混合式就更不能采用。 本设计井田属于大陆性气候，一般风多雨少，春冬两季多西北风，夏秋两季多西南风，最大风力可达 7～ 8 级，一般 2～ 3 级。 雨季集中在七、八、九三个月内，最大年降辽宁工程技术大学毕业设计 (论文 ) 17 水量为 1009． 1mm，年平均气温 7℃左右，最高气温 33． 3℃，最低气温为 32． 1℃。 本区冻结期为 5～ 6 个月，即 11 月至次年 4 月，冻结深度 1． 4 米，表土层一般为 25 米，该井田煤系形 成于侏罗晚系，属中生陆相沉积，其煤层赋存深度为 650 米～ 1200 米，全井田共含五层可采煤层，分别是 4 7 1 1 152 煤层，煤层倾角约为 10，属于近水平煤层，本井田煤质牌号主要为长焰煤，煤层易自燃发火，发火期为 3～ 6 个月，经瓦斯抽放后煤层瓦斯含量较低，为低瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为 10 米 3/吨。 本井田水文、地质条件相对比较简单，年设计生产能力为 300 万吨 /年，据预算其服务年限为 78 年，全井田共采五层煤，划分为一个水平，即 850 水平。 根据 设计规范 [1]规定：煤层埋藏较深、表土层 较厚、水文地质条件复杂及主要可采煤层赋存比较稳定．储量比较丰富等特点。 本设计采用立井 单水平集中大巷 开拓 （井筒位于井田中央）。 ．井筒名称、数目及位置 根据《煤矿安全规程》的规定，生产矿井必须至少有两个能行人的通到地面的安全出口，本设计矿井年设计生产能力为 300 万吨，采用立井开拓，风井内设螺旋梯子间，与副井一起作为安全出口，故开采水平时，井筒数目有三个，它们是主井、副井、风井。 表 14井筒功能及位置 Table of economic parison 井筒 名称 井筒 用途 井筒长度 /m 井口位置坐标 经纬坐标 主 井 提煤进风 925 4244891458 副 井 运料、运矸 进风、行人 905 4254091342 风 井 回风兼作安全出口 885 4278191284 高健：铁能集团 大兴三矿施工组织设计 18 井筒断面尺寸的确定 1）主井提升 a原始数据 1)矿井年产量 A=300 万吨 /年； 2)工作制度：年工作日数 br=330 天，日工作小时数 t=16h； 3)矿井设计水平深度 HS=850 米；即井口是 开采水平的深度。 4)卸载水平至井口高度 Hx=20 米； 5)装载水平至井下运输水平高度 Hz=15 米； 6)散煤密度γ =。 7)主提升方式为一对 25t 箕斗，井底设煤仓，定量自动装载； 8)矿井电压等级 6KV； b提升容器选择 (1)经验提升高度 H1=Hs+Hx=850+20=870（米 ) （ 31） 2)合理的经济提升速度 Vj= 1H =12(m/s) （ 32） 3)估算一次提升循环时间 Tx’=vj/a+H/Vj+u+θ =12/+885/12+10+12=111(秒 ) （ 33） 式中： a:初选提升加 速度，。 U:提升爬行阶段时间， 10s； θ：提升休止时间， 12s； 4)计算小时提升量 Qj=rjfn bt TaCA  360 0 =（ 3000000179。 179。 179。 111） /（ 3600179。 16179。 330） =24t/次（ 34） 辽宁工程技术大学毕业设计 (论文 ) 19 5)选择箕斗 表 31 箕斗参数表 Table of Skip parameters 型号 名义载重 有效容积 / m3 自重 /吨 全高 /m 两箕斗中心距 /m JD25/6Y 25 吨 80 Vr QZ Hr S (6)一次实际提升量 Q=r179。 Vr=179。 25=(吨 ) （ 35） 7)所需一次提升时间 T=fraAC tbQ 36 00 （ 36） =（ 3600179。 179。 330179。 16） /（ 179。 3000000179。 ） =113（秒） (7)所需一次提升速度   2 4)]([)( 121211 aHUcTaUTaV   （ 37） = 2 )]1210([)]1210([ 22  =(m/s) 2）副井提升 (1)确定合理经济速度： VJ=（ ～ ）H （ 38） 式中： H为提升高度 m, H=HZ+HS+HX （ 39） HZ为装载高度 18～ 25m，取 20m； HS为矿井深度 735m； HX为卸载高度 15～ 25m，取 20m。 H=850+20=870m 高健：铁能集团 大兴三矿施工组织设计 20 VJ= 870 =12m/s (2)估算一次提升循环时间 Tx= uaVjVjH （ 310） 式中：α为提升加速度，一般取 ； u为装载低速爬行时间，一般取 80s； θ为箕斗装卸载休止时间，一般取 180s； 39。 xT（ m） (3)计算小时提升量 AS AS= srnf tb ACa （ 311） 式中： C 为提升不均匀系数取 ； An为矿井设计年产量 300104 t/a ； ia为提升富裕系数 ； tS为提升设备每天工作小时数，一般取 24 h； br为提升设备每年工作日数，一般取 360 d； 41624360  sr nfs tb ACaA（ t/h） (4)计算小时提升数 ns= Tx3600 =21（次） （ 312） (5)计算一次合理提升量 Q’ Q’= snAs=20（ t） (313) 副井罐笼的选择按如下规定确定： 1） 根据井下运输使用的矿车名义载重量确定吨位。 2）根据运送最大班下井工人的时 间不超过 40min 或每班总作业时间是否超过 5h 来确定罐笼的层数。 一般应先考虑单层罐笼，不满足要求时再选择双层罐笼。 辽宁工程技术大学毕业设计 (论文 ) 21 根据矿井实际需要，本设计副井提升容器选用双层四车多绳罐笼，其技术特征及规格如下表： 表 32立井 多 绳双层普通罐笼 参数 Table 3 2multirope double shaft cage advantage of the ordinary 罐笼型号 GDG1/6/2/4 罐道型式 钢性 罐道 钢 性 罐道 钢丝绳 罐道 罐笼断面尺寸（长 179。 宽） /mm 4440179。 1 024 4980179。 1 204 4440179。 1024 罐笼总高（近似值） /mm 6100 6563 6100 罐笼质量 / t 最大 终端载荷 kN 559 550 559 允许乘人数 46 60 46 适用矿车 型号 名义载重 /t 车数 4 4 4 阻车器型式 异侧进出车 异侧进出车 异侧进出车 矿车轨距 mm 600 600 600 根据经 验及估算，本副井选择 GDG1/6/2/4 型 多 绳双层普通罐笼。 本系列罐笼可用于矿山竖井升降人员，提升矸石，运送材料和设备等。 罐笼主要用于副井提升，也可以用于小型矿井的主井提升。 由于此系列罐笼为双层，因此具有罐笼断面尺寸小，乘载人员多等优点。 1）选择井筒断面形状 断面形状选圆形。 应为圆形受力条件好，通风阻力小，适用于井筒服务年限大于 15年的矿山，该矿井服务年限较长，故选用圆形井筒，穿过中等稳定性岩层，选用整体浇注混凝土支护。 2）选择罐道形式及材料 高健：铁能集团 大兴三矿施工组织设计 22 选择刚性罐道，采用 22 号槽钢制成罐道 ，其长 X 宽 =220mmX176mm 罐道梁的材料为金属梁，选用 28a 号工字钢，其长 X 宽 =280mmX122mm 3）确定净断面尺寸： 箕斗型号： JD25/6Y 其最大外形尺寸：长179。 宽179。 高 =3290mm179。 1640mm179。 15030。 刚性型钢罐道罐耳：长179。 宽 =200mm179。 65mm，其间距为 1625mm 井筒各构件平面尺寸计算： （ 1） 箕斗布置及其相应尺寸： 00 2 bhmL  )(21 ALX  式中： L—— 箕斗两侧罐耳中心线距离， mm —— 箕斗两罐道间的间距， mm；一般情况下 m0=A+2c+2T A—— 箕斗的宽度， mm。 取 A=1640mm； C—— 罐道宽度， mm； c=65mm； t—— 罐道卡与罐耳之间的间距， mm；一般取 10mm h—— 罐道的高度，根据型号取 h=2。