永华二矿90万吨安全通风设计_毕业设计(编辑修改稿)

永华二矿90万吨安全通风设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

立井单水平开拓 (暗斜井延伸至 450m) 主、副井的井筒均为立井，布置在井田的中部，井口标高为 +176m，井筒直接至一水平，标高为 350m，不布置大巷，通过石门与采区上山连接，井底车场为环式车场。 暗斜井延深至 450m，布置大巷，采用带区式开采，皮带和轨道运输大巷在煤层底板岩石中，回风大巷布置在煤层中，大巷沿煤层走向布置。 如（ a）所示。 方案二：立井单水平开拓 (暗斜井延伸至 560m) 主、副井的井筒均为 立井，布置在井田的中部，井口标高为 +176m，井筒直接延伸至一水平，标高为 350m，不布置大巷，通过石门与采区上山连接，井底车场为环式车场。 暗斜井延深至 560m，不布置大巷，采用采区式开采。 如（ b）所示。 方案三：立井两水平开拓 (石门位于 100m，暗斜井延深至 560m) 主、副井的井筒均为立井，布置在井田的中部，井口标高为 +176m，井筒通过立井延伸至 350m后，受奥灰水威胁只能采用暗斜井延深， 350m以上为一水平， 350m至 560m为第二水平。 暗斜井先延深至 455m，再延深至 700m。 井底车场为环式车场。 不设运输大巷。 如（ c）所示。 方案四：立井单水平开拓 (上设辅助水平标高为 220，暗斜井延深至 560m) 主、副井的井筒均为立井，布置在井田的中部，井口标高为 +176m，井筒通过立井延伸至 350m后，受奥灰水威胁只能采用暗斜井延深， 350m以上为一水平， 350m至 560m为第二水平。 一水平上设辅助水平，只承担辅助运输、排水、通风任务。 暗斜井延深至 450m。 井底车场为环式车场。 560m 处设运输大巷，采用带区式开采，皮带和轨道运输大巷在煤层底板岩石中，回风大巷布置在煤层中， 大巷沿煤层走向布置。 如（ d）所示。 由于本矿井倾向平均斜长 ， 矿井瓦斯较大，考虑到阶段垂高不能太大及现有的辅助运输设备，本矿井最终采用两水平的开采方式。 （ 2）技术比较 方案一、二井筒形式相同。 两方案都是立井单水平开拓，上山部分分两个上山采区开采，区别在于暗斜井延伸位置不同，采用的准备方式不同，方案一采用带区式准备，方案二采用采区式准备。 这个两个方案的运输距离较长。 方案三、四主要区别在于方案三布置了一个上山采区，一个下山采区，下山采区底部掘进到工业广场保 护煤柱外；方案四是在一水平上设辅助水平，采用盘区式准备。 另外延深位置也不同，所采用的准备方式也不同。 方案三的运输存在往返运输，另外石门较长。 技术比较上采用方案四较合理。 （ａ） （ｂ） （ c） 0 （ｄ） 图 22 a—方案一； b－方案二； c－方案三；ｄ －方案四 （ 3）经济比较 四个方案的建井工程量、生产经营工程量、基建费、生产经营费和经济比较结果，分别计算汇总于下列表中： 见 (表 2表 2表 2表 27)。 表 24 方案一 :立井单水平开拓 项 目 数量(10m) 基价 (元 ) 费用 (万元 ) 费用 (万元 ) 基建费用(万元 ) 主井开凿 表土段 69595 基岩段 76581 副井开凿 表土段 83999 基岩段 95036 一水平三条岩石上山 岩巷 39870 二水平 暗斜井 岩巷 39870 一水平 煤层上山 煤巷 21206 井底车场 岩巷 33902 一水平石门 岩巷 33902 二水平 运输大巷 岩巷 33902 二水平 回 风大巷 33902 小计 生产费用(万元 ) 立井提升 系数 煤量 (万 t) 提升高度 (km) 基价 (元 /) 排水 (上下山 ) 涌水量(m3) 时间 (h) 服务年限 (年 ) 基价 (元 /) 150 8760 138 8760 上下山运输 系数 煤量 (万 t) 平均 运距 (km) 基价 (元 /) ⑧ 小计 合计 ⑨ 费用 (万元 ) 表 25 方案二 :立井单水平开拓 项 目 数量(10m) 基价 (元 ) 费用 (万元 ) 费用 (万元 ) 基建费用(万元 ) 主井开凿 表土段 69595 基岩段 76581 副井开凿 表土段 83999 基岩段 95036 一水平三条岩石上山 岩巷 33902 二水平 暗斜井 岩巷 33902 一水平 煤层上山 煤巷 17500 井底车场 岩巷 33902 下山部 分各石门 岩巷 33902 上山部 分石门 岩巷 33902 小计 生产费用(万元 ) 立井提升 系数 煤量 (万 t) 提升高度 (km) 基价 (元 /) 排水 (上下山 ) 涌水量(m3) 时间 (h) 服务年限 (年 ) 基价 (元 /) 150 8760 138 8760 上下山运输 系数 煤量 (万 t) 平均运距 (km) 基价 (元 /) 小计 合计 费用 (万元 ) 表 26 方案三 :立井多水平开拓 项 目 数量(10m) 基价 (元 ) 费用 (万元 ) 费用 (万元 ) 基建费用(万元 ) 主井开凿 表土段 69595 基岩段 76581 副井开凿 表土段 83999 基岩段 95036 一水平三条岩石下山 岩巷 33902 二水平 暗斜井 岩巷 33902 一水平 煤层上山 煤巷 17500 井底车场 岩巷 33902 一水平石门 岩巷 119 33902 二水平 各石门 岩巷 33902 小计 生产费用(万元 ) 立井提升 系数 煤量 (万 t) 提升高度 (km) 基价 (元 /) 排水 (两水平 ) 涌水量(m3) 时间 (h) 服务年限 (年 ) 基价 (元 /) 150 8760 138 8760 上下山运输 系数 煤量 (万 t) 平均运距 (km) 基价 (元 /) 小计 合计 费用 (万元 ) 表 27 方案四 :立井多水平开拓 项 目 数量(10m) 基价 (元 ) 费用 (万元 ) 费用 (万元 ) 基建费用(万元 ) 主井开凿 表土段 69595 基岩段 76581 副井开凿 表土段 83999 基岩段 95036 一水平三条岩石上山 岩巷 288 39870 二水平 暗斜井 岩巷 39870 一水平 煤层上山 煤巷 21206 井底车场 岩巷 33902 一水平石门 岩巷 33902 二水平 运输大巷 岩巷 33902 二水平 回风大巷 煤巷 17500 小计 生产费用(万元 ) 立井提升 系数 煤量 (万 t) 提升高度 (km) 基价 (元 /) 排水 涌水量(m3) 时间 (h) 服务年限 (年 ) 基价 (元 /) 150 8760 138 8760 上下山运输 系数 煤量 (万 t) 平均运距 (km) 基价 (元 /) 小计 合计 费用 (万元 ) 方案四比方案三的费用多，但不超过 10%，故最终选用方案四，即选用立井二水平开拓。 矿井基本巷道 1）井筒 矿井共有 4 个井筒，分别为主立井、副立井、西回风立井、中央回风立井。 （ 1）主井 主井井筒采用立井形式，圆形断面，净直径为 5m，净断面面积 ，井筒内装备两对 12 吨长形箕斗，井壁采用混凝土砌碹厚 450mm，充填混凝土厚50mm。 此外，还布置有检修道、动力电缆、照明电缆、通讯信号电缆、人行台阶等设施。 主井井筒断面和井筒特征表见 (图 27，表 212)。 （ 2）副井 副井井筒采用立井形式，圆形断面，净直径为 6m，净断面面积为 ，井筒内装备一对 吨矿车双层四车加宽罐笼一对，井壁采用混凝土砌碹支护方式，井筒主要用于提料、运人、提升设备、矸石等。 采用金属罐道梁，行钢组合罐道，端面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。 副井内除装备罐笼外，还设有梯子间作为安全出口，并设有管子道、电缆道。 副井井筒断面和井筒特征表分别见(图 28， 表 213)。 （ 3）风井 风井井筒采用立井形式，圆形断面，净直径为 5m，净断面面积为 ，采用混凝土支护方式，井壁厚度为 400mm，备有安全出口。 风井井筒断面和井筒特征表分别见 (图 29， 表 214)。 （ 4）风速验算 所选定的主、副井作为进风井，风井作为回风井，其断面的大小必须符合风速要求。 由第九章《矿井通风与安全》的风速验算可知，所选择的井筒符合风速要求。 2）井底车场及硐室 从矿车在井底车场内的运行特点看，井底车场有两大类，即环形式和折反式。 本矿井设计年产量为 90 万吨，设专门运煤上山、运煤石门或运煤大巷，均采用皮带运煤。 井底车场只为辅助运输服务。 因此选用环形 式井底车场，为里保证矿井生产及安全的需要，一般井底车场设有各种硐室。 井底车场线路布置及调车方式见 (图 23)。 （ 1）副井进出车线长度验算 L =mnLk+NLj+ Lf (28) 式中 : L—主井空重车线长度或副井进出线长度， m； M—列车数目，列； N—每列车的矿车数，按列车组成计算确定，其一般值见下表 28，辆； Lk—每列矿车带缓冲器的长度 ， m； Lj—每台机车的长度， m； Lf—附加长度一般取 10m。 由式 (28)知 L =15+1+10=。 表 28 列车牵引的矿车数 机车粘重 固定矿车 (t) 底卸式矿车 (t) 单机 7t 架线式 3035 1416 1215 8t 蓄电池式 2025 1216 14 10t 架线式 34 1719 1517 14t 架线式 2934 2630 双机 10t 架线式 2030 2022 矿井为立井开拓，煤炭由主井箕斗运至地面；物料经副井运至井底车场，在井底车场换装，由电机车运到采区；矸石由辅助运输的一吨小车，用电机车拉到井底车场，由副井的罐笼提升到地面。 （ 1）井底车场的形式和布置方式 根据矿井开拓方式，主斜井、副斜井和大巷的相对位置关系，确定为环绕式井底车场，副斜井、井底车场铺轨以矿车辅助运输。 井底车场布置如 图 23。 （ 2）空重车线长度 井底车场空、重车线调车线长度按 倍列车长度考虑，一列矿车为 12 个车厢，采用 1t 固定箱式矿车，型号为 外形尺寸 (长 宽 高 )20208801150(mm)，取调车线长度为 70m。 （ 3）调车方式 电机车牵引重列车驶入车场调车线，电机车摘钩，驶过道岔，经过错车线，再经过一个道岔绕到列车尾部，将列车顶入副井重车线。 然后，电机车经过绕道，进入副井空车线，牵引列车驶向采区，这种方式称为顶推式。 （ 4）硐室 井底车场硐室主要有：井底换装站、井底煤仓、主变电所、主排水泵房、消防材料库井底清理斜巷、水仓、调度室、等候室、保健室、机头硐室联络巷等。 （ 5）井底煤 仓 井底煤仓的有效容量可按下式计算： Qmc=()Amc (29) 式中： Qmc—井底煤仓有效容积， t； Amc—矿井设计日产量， t； ～ —系数。 大型矿井取小值，中型矿井取大值。 本矿井可取 ，矿井设计的日产量为 ，则需要井底煤仓的有效容量为： Qmc== 可得煤仓容积为 ，取煤仓 直径为 5m，则有效高度为 20m 主井井底煤仓为一倾斜圆断面煤仓，坐落于主井底段，煤仓直径为 5m，有效装煤高度为，经计算煤仓容量为 1483t。 煤仓采用上装式布置，通过检修清理斜。