苏家壕煤矿设计_采矿毕业设计指导(编辑修改稿)

苏家壕煤矿设计_采矿毕业设计指导(编辑修改稿)内容摘要：

源量。 2．可采储量 扣除井田境界煤柱、井筒及大巷煤柱和开采损失后，井田共获得可采储量为 Mt。 安全保护煤柱的留设：井田境界煤柱按 20m 留设；水源保护区及火烧区边界煤柱按50m 留设；井筒及大巷护巷煤柱按 50m 留设。 可采储量计算详见表 2－ 1－ 2。 表 2－ 1－ 2 可采储量汇总表 单位： Mt 煤层 编号 地质 资源量 煤 柱 开采 损失 可采 储量 边界 水源保护区 火烧区 大巷 工业场地 合计 22 0.72 4.8 2 1 井 田 开 拓 工业场地及井口位置的选择 16 根据《煤炭工业设计规范》 工业场地及井口位置的选择原则 ，设计提出以下可供矿井工业场地选择的方案。 方案一：该场地位于井田西北边界处平沙地上，场地标高 +1260m。 地形平坦开阔，场地标高较高，不受洪水威胁，地面水、电、路等外 部条件均较好，但井筒和大巷位于井田边界不利因素较多。 方案二：该场地位于井田东南边界处平沙地上，场地标高 +1300m。 地形较为平坦开阔，场地标高较高，不受洪水威胁，地面水、电、路等外部条件均较好，有利于井田开拓和巷道布置。 以上两个方案中，由于方案一该位置对井下开拓与开采有些不利。 因此，设计确定选择方案二作为本矿的工业场地。 井筒形式及数目的确定 由于 22煤层埋深浅且井田范围较小，确定井筒形式为斜井，包括主斜井，副斜井和风井三个井筒。 工业场地标高 +1300m， 22煤层底板标高 +1210m，垂深 90m。 设计确定主斜井，回风斜井倾角 15176。 副斜井 12176。 主斜井井筒内安装一台带宽为 B=1200mm 的带式输送机。 副斜井采用防爆无轨胶轮车担负辅助运输。 17 图 2－ 1－ 1 井田边界拐点位置图 18 水平划分及大巷布置 1．水平划分 由于本井田煤层赋存平缓，而且仅开采 22煤层，故全井田只设一个水平进行开采，水平标高 +1210m。 2．大巷布置 由于井口及工业场地位于井田西北边界处，因此井筒开凿的方向取决于大巷走向布置。 根据本井田范 围、火烧区和水源保护区位置及井田东部边界三角区的实际情况，结合矿井设计生产能力及采煤工艺，设计提出大巷开拓布置有两个方案。 方案一： 两 个井筒和大巷靠井田西边界沿东西方向布置，采用单翼开采。 盘区走向长约 2020m。 该方案的缺点是东北部边角煤不容易正规开采，丢煤多。 方案一井田开拓方式见图 2― 3― 1。 方案二：三个井筒和大巷靠井田东边沿火烧区西边布置，采用单翼开采。 盘区走向长约 1200m，回采工作面沿南北方向布置由西向东推进。 本方案利于井田东北部边角煤的开采，也有利于井田开拓和巷道布置。 方案二井田开拓方式见图 2― 3― 2。 从上述两个方案中可以比较明显的看出方案二优于方案一，因此设计推荐方案二。 井 筒 在矿井工业场地内布置开凿两条斜井，即主斜井和副斜井。 主斜井井口标高 +，倾角 15176。 ，斜长 343m，断面净宽 ，净断面积 ，掘进断面 ，采用混凝土砌碹支护，砌碹厚度 300mm。 井筒内安装一台带宽 B=1200mm的带式输送机承担井下煤炭提升任务，同时敷设排水管路。 主斜井兼回风和安全出口。 主斜井井筒断面见图 2－ 4－ 1。 副斜井井口标高 +，倾角 12176。 ，斜长 433m，断面净宽 ，净断面积 ，掘进断面积 ，采用混凝土砌碹支护，砌碹厚度 400mm，底板铺设 200mm 厚的混凝土路面，以适应无轨胶轮车运输的需要。 副斜井兼进风和安全出口。 副斜井井筒断面见图 2－ 4－ 2。 回风斜井井口标高 +，倾角 15176。 ，斜长 342，断面净宽 ，净断面积 ，掘进断面 ，采用混凝土砌碹支护，砌碹厚度 300mm。 回风斜井兼回风和安全出口。 回风斜井井筒断面见图 2－ 4－ 3。 各井筒特征见表 2－ 4－ 1。 19 图 2－ 4－ 1 主 斜 井 断 面 图 2 20 图 2－ 4－ 2 副 斜 井 断 面 图 21 图 2－ 4－ 3 回 风 斜 井 断 面 图 2 表 2－ 4－ 1 井 筒 特 征 表 井筒 名称 井口坐标 井口标高 (m) 方位角（度） 井筒长（深）度(m) 井底标高 (m) 井筒 倾角（度） 断面积 (m2) 用 途 纬距 X 经距 Y 净 掘 主斜井 + 180 343 + 15176。 提煤、进风及安全出口 副斜井 + 180 433 + 12176。 辅运、进风及安全出口 回风斜井 + 180 342 + 15176。 回风、安全出口 23 井底车场及硐室 本矿井煤炭采用胶带输送机运输，辅助运输采用从地面至井下工作地点无中转环节的无轨胶轮车直达运输。 因此，不设井底车场。 每个采区设一个简单的采区车场。 采区车场附近设有井下变电所、水泵房、水仓及井下消防材料库、爆破材料发放硐室等硐室。 方案比较、确定开拓系统 由于该井田煤层埋藏较浅，适合用斜井开拓。 由于 井田靠近 神（木北） — 包（头）铁路以及府（谷） — 店（塔）一级公路。 为了交通方便，工业场地应布置在临近铁路、公路处。 综合考虑上述因素后，共提出两个开拓方案。 方案特征 1）方案一（工业广场在井田内 西北角 ） 该场地位于井田西北边界处平沙地上，场地标高 +1260m。 地形平坦开阔，场地标高较高，不受洪水威胁，地面水、 电、路等外部条件均较好，但井筒和大巷位于井田边界不利因素较多。 大巷布置：两 个井筒和大巷靠井田西边界沿东西方向布置， 整个井田为一个盘区，采用单翼开采。 盘区走向长约 2020m。 该方案的缺点是东北部边角煤不容易正规开采，丢煤多。 2）方案二（工业广场在井田 东南部 ） 该场地位于井田东南边界处平沙地上，场地标高 +1300m。 地形较为平坦开阔，场地标高较高，不受洪水威胁，地面水、电、路等外部条件均较好，有利于井田开拓和巷道布置。 大巷布置： 三个井筒和大巷靠井田东边沿火烧区西边布置， 刚好 将整个井田划分为四 个盘区，首采盘 区为 101盘区。 采用单翼开采。 盘区走向长约 1200m，回采工作面沿南北方向布置由西向东推进。 本方案利于井田东北部边角煤的开采，也有利于井田开拓和巷道布置。 24 方案比较 1）分析比较 （ 1）井筒位置 及数目 方案一： 工业广场在井田内 西北角；两条井筒，通风不利。 方案二： 工业广场在井田内 东南部；三条井筒，利于通风。 (2）工业场地 方案一： 工业广场在井田内 西北角，离公路较远。 方案二： 工业广场在井田内 东南部，离公路较近。 (3）盘区划分 方案一：整个井田为一个盘区， 盘区走向长约 2020m， 采用单翼开采 ，工作面推进长度较长，通风、运输等不利因素较多。 方案二： 整个井田划分为 四 个盘区， 盘区走向长约 1200m，采用单翼开采 ,首采盘区为 101 盘区 ，工作面推进长 1200m。 2) 结论 从以上分析比较可以看出， 方案二明显优于方案一。 因此，确定方案二为最优方案。 第三章 大巷运输及设备 运输方式的选择 本矿井设计在井下 22煤层布置一个综采放顶煤工作面来完成采煤任务。 根据矿井开拓布置及煤层赋存条件，设计确定井下煤炭运输采用 B=1000mm 的带式输送机运煤，运输路线为：工作面运输巷 → 盘区胶带输送机巷 → 胶带输 送机大巷 → 主斜井 → 地面。 井下辅助运输采用无中转环节的无轨胶轮车运输，实现人员、材料、设备等自地面直接送达井下各工作地点。 运输设备选型 煤炭运输设备选型 本矿井大巷采用胶带输送机运输，井底不设煤仓，并与主斜井共用一条胶带输送机， 25 输送能力确定为 600t/h，煤层倾角 1186。 ，大巷长度 2020m，主斜井和大巷全长为 2340m 左右。 设备选型详见第六章第一节。 辅助运输设备选型 辅助运输系统由副斜井、辅助运输大巷、盘区辅助运输巷、工作面辅助运输巷组成。 矿井投产时，副斜井井口至 首采工作面运距约 ，至大巷端头运距约。 井下主要辅助运输工作内容为：运送人员、锚杆、坑木及其它材料等。 辅助运输工作量为：人员 30人／班，坑木 2m3／ d，锚杆 4000kg/d，其它材料 4m3/d。 辅助运输设备选型立足于国产设备，选用煤科总院常州科试中心设计制造的无轨胶轮车系列产品。 （ 1）上下班集中运送人员选用 WCQ3C 型无轨胶轮人车。 主要技术参数如下： 柴油机功率： 50kW 额定载人数： 21人 传动方式：机械传动 驱动方式：后轮驱动 牵引力： 23kN 爬坡能力： 14176。 最 大速度： 38km/h 转弯半径： 7m 离地间隙： 220mm 外形尺寸： 5500 1800 2200 mm 车辆自重： （ 2）运送各种材料和中小型设备等选用 WCQ3C 型固定车厢式无轨胶轮材料车。 主要技术参数如下： 柴油机功率： 75kW 额定载重： 3t 传动方式：机械传动 驱动方式：后轮驱动 牵引力： 25kN 26 爬坡能力： 14176。 最大速度： 23km/h 转弯半径： 离地间隙： 220mm 外形尺寸： 5500 2063 2250 mm 车辆自重： 5t （ 3）运送散装货物（矸石、水泥砂石）选用 WCQ3C型自卸车厢式无轨胶轮材料车。 主要技术参数如下： 柴油机功率： 75kW 额定载重： 3t 传动方式：机械传动 驱动方式：后轮驱动 牵引力： 25kN 爬坡能力： 14176。 最大速度： 23km/h 转弯半径： 离地间隙： 220mm 外形尺寸： 5500 2063 2250mm 车辆自重： 5t （ 4）选用 FBZL16 型防爆装载机，主要用于井下装卸散状物料，与 WCQ3C 型自卸车厢式无轨胶轮材料车配套完成掘进矸石的排弃工作，亦可进行装载、推土、铲挖、起重等作业。 是一种多用途高效率的煤矿井下装载机械。 主要技 术参数如下： 发动机： FB4105 型 发动机功率： 50kW 额定载重量： 额定斗容量： 最大牵引力： 38kN 最大掘起力： 40kN 最大车速： 28km/h 27 爬坡能力： 14176。 最小转弯半径： 4700mm 最小离地间隙： 280mm 最大卸载高度： 2300mm 最小卸载距离： 750mm 参考外型尺寸： 5760 1800 2500 mm 主机重量： 2．无轨胶轮车作业时间 辅助运输车辆作业时间，根据不同运输内容按巷道不同倾角选取平均车速计算。 12176。 坡运送人员上、下坡车速为 10km/h（ ），其余巷道车速为 （ 4m/s）；运送材料平均车速为 15km/h（ ）。 副斜井井口至矿井投产时最远作业点首采工作面运人每往返一次的循环时间约 32min；运材料每往返一次的循环时间约 46min。 副斜井井口至最远作业点运材料次数：每班运送坑木 1 次，运送锚杆 2 次，运送其它材料 5 次；运送人员次数：最大作业班运人 2次。 无轨胶轮车台数 根据以上作业时间及作业次数，设计确定全矿井共配备 2台 WCQ3C型无轨胶轮人车，2台 WCQ3C型固定车厢式无轨胶轮材料车， 2台 WCQ3C型自卸车厢式无轨胶轮材料车，1台 FBZL16 型防爆装载机。 其中 2 台 WCQ3C 型无轨胶轮人车运人最大班计算总运行时间约为。 2 台 WCQ3C 型固定车厢式无轨胶轮材料车投产时运材料每班最大计算总运行时间约为 ，平均每台车每班运行。 第四章 盘区布置及装备 盘区布置 矿井设计初期盘区位置选择的规定 1．和井田内其他盘区相比，煤层赋存条件好，地质构造和开采技术条件简单，地质勘查程度高； 2. 资源可靠、开采储量丰富。 探明的经济基础储量比例不应低于井田内其他盘区； 3. 盘区生产能力大，服务年限长，能保证接替盘区的正常接替； 28 4．地面一般应无影响开采的重要建筑物，村庄少； 5．首采区应位于工业场地保护煤柱线附近，工程量生、贯穿距离短。 由以上因素，综合考虑后确定井田西部 101 盘区（如图所示）为首采盘区。 在 101盘区南部靠近工业广场附近布置一个首采工作面。 盘区的划分 盘区的划分 根据本矿井设计生产能力，结合煤层赋存条件、。