采煤課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 井田特征與要素2</p><p>　　第一節(jié) 井田地質(zhì)與地形2</p><p>　　第二節(jié) 井田儲(chǔ)量3</p><p>　　第三節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限5</p><p>　　第四節(jié) 礦井工作制度

2、6</p><p>　　第二章 井田開拓方式7</p><p>　　第一節(jié) 礦井井筒儲(chǔ)量、形式與數(shù)目7</p><p>　　第二節(jié) 階段的垂高、數(shù)目與開采水平10</p><p>　　第三節(jié) 采（盤）區(qū)，條帶的劃分與開采程序10</p><p>　　第四節(jié) 礦井開拓方式11</p>&

3、lt;p>　　第三章 采煤方法17</p><p>　　第一節(jié) 采煤方法的選擇17</p><p>　　第二節(jié) 采（盤）區(qū)參數(shù)的確定18</p><p>　　第三節(jié) 采（盤）區(qū)巷道布置的確定18</p><p>　　第四節(jié) 采（盤）區(qū)內(nèi)回采工作面的配置及開采順序19</p><p>　　第五節(jié)

4、 回采工藝20</p><p>　　第一章 井田特征與要素</p><p>　　第一節(jié) 井田地質(zhì)與地形</p><p><b>　　一、井田境界</b></p><p>　　高家莊井田位于河?xùn)|煤田中段，柳林礦區(qū)南部。井田呈不規(guī)則多邊形，東西長(zhǎng)5.5km，南北寬1.5～1.6km，面積8.8km2。</p&g

5、t;<p><b>　　二、瓦斯相對(duì)涌出量</b></p><p>　　煤層瓦斯相對(duì)涌出量為32m3/t；屬高瓦斯礦井。</p><p><b>　　三、井田概況</b></p><p><b>　　1、煤層數(shù)目</b></p><p>　　本礦區(qū)主要分為4層，可

6、采煤層為2、4煤層，上煤組2號(hào)煤厚2.4m，傾角15°，煤層容重1.42噸/ m2；上煤組4號(hào)煤厚6.0m，傾角15°，煤層容重1.42噸/ m2煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。普遍可采。兩煤層間距15米。</p><p><b>　　2、煤層頂?shù)装?lt;/b></p><p>　　直接頂板主要為砂頁巖，底板巖性為灰?guī)r。</p><p>　

7、　3、煤層自燃發(fā)火期無。</p><p><b>　　4、煤層爆炸程度：</b></p><p>　　煤層爆炸指數(shù)是9.7%。</p><p><b>　　5、礦井涌水量：</b></p><p>　　礦井涌水量為150 m2/小時(shí)。</p><p><b>　　第

8、二節(jié) 井田儲(chǔ)量</b></p><p><b>　　二、資源/儲(chǔ)量</b></p><p><b>　　1、礦井資源量</b></p><p>　　井田內(nèi)估算了2、4號(hào)煤層的資源/儲(chǔ)量， 2、4號(hào)煤層累計(jì)查明資源/儲(chǔ)量為372.25Mt。其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（111b）為202.68Mt，占總量的54.45

9、%,控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量（122b）為96.65Mt，111b+122b占總量的80.41%。推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）為72.92Mt。</p><p>　　總資源/儲(chǔ)量中有焦煤195.27Mt，瘦煤176.98Mt。詳見表（表2—1-2）。資源儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果詳見表1—3—7。</p><p>　　2、礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量</p><p>　　本井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤

10、層賦存穩(wěn)定，開采煤種為經(jīng)濟(jì)效益良好的焦煤，根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，將探明的和控制的資源量均劃分為經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量，設(shè)計(jì)對(duì)推斷的資源量可信度系數(shù)取0.9。根據(jù)煤層突水系數(shù)計(jì)算，井田內(nèi)2、4號(hào)煤層帶壓分區(qū)全部處在相對(duì)安全區(qū)，一般情況下不存在突水的可能。經(jīng)計(jì)算礦井工業(yè)資源量為394.84 Mt。分煤層工業(yè)資源量計(jì)算結(jié)果見表2—1—2。</p><p>　　表2—1—2 　 　 礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量一覽表　　　　　 單

11、位：Mt</p><p>　　3、礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量＝礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量-永久煤柱</p><p>　　本礦井永久煤柱主要有井田邊界煤柱、村莊及建（構(gòu)）筑物保護(hù)煤柱。各種煤柱留設(shè)如下：</p><p><b>　?。?）井田邊界煤柱</b></p><p>

12、　　根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求，井田邊界煤柱兩側(cè)各留設(shè)20m。</p><p><b>　?。?）村莊保護(hù)煤柱</b></p><p>　　本井田內(nèi)煤炭資源為焦煤和瘦煤，是較緊缺的煤炭資源，為提高礦井資源利用率，設(shè)計(jì)對(duì)井田范圍內(nèi)村莊不留設(shè)煤柱，根據(jù)礦井開采順序，對(duì)井田內(nèi)的村莊分次進(jìn)行搬遷。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，全礦井永久煤柱共7.59Mt，

13、則礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為387.25 Mt。設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果見表2-1-3。</p><p>　　4、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量</p><p>　　礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量＝（礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量—工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱）×采區(qū)采出率</p><p><b>　　各種煤柱留設(shè)如下：</b></p><p>　?。?）工業(yè)場(chǎng)地

14、及井筒保護(hù)煤柱</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱表土段移動(dòng)角按45°計(jì)算，基巖段移動(dòng)角按70°計(jì)算。</p><p>　?。?）主要井巷保護(hù)煤柱</p><p>　　上煤組大巷兩側(cè)各留設(shè)40m保護(hù)煤柱。采區(qū)回采率2號(hào)、4號(hào)煤取85%。礦井可采儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果詳見表2—1—3。</p><p>　　表2—1—3　　 　

15、礦井可采儲(chǔ)量匯總表　　　　　 單位：Mt</p><p>　　5、先期開采地段工業(yè)資源/儲(chǔ)量</p><p>　　先期開采地段工業(yè)資源量計(jì)算結(jié)果見表2-1-4。</p><p>　　表2-1-4 　 　 先期開采地段工業(yè)資源/儲(chǔ)量一覽表　　　　　 單位：Mt</p><p>　　6、先期開采地段可采儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果詳見表

16、2-1-5。</p><p>　　表2-1-5 　　 　 先期開采地段可采儲(chǔ)量匯總表　　　 單位：Mt</p><p>　　第三節(jié) 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　一、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力</p><p>　　根據(jù)本井田煤層賦存狀況、地質(zhì)構(gòu)造、開采技術(shù)條件、采掘工作面配備以及設(shè)計(jì)委托要求，設(shè)計(jì)確定礦井生產(chǎn)能

17、力為3.0Mt/a，分期建設(shè)，分期投產(chǎn)，其中一期生產(chǎn)能力為1.2Mt/a。主要理由如下：</p><p>　　1、項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)情況適于分期建設(shè)</p><p>　　根據(jù)原煤炭工業(yè)部合肥設(shè)計(jì)研究院的設(shè)計(jì)，高家莊煤礦已在井田西部開工建設(shè)，其中提升系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、壓風(fēng)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、瓦斯抽放系統(tǒng)、灌漿防滅火系統(tǒng)、井下生產(chǎn)系統(tǒng)、地面生產(chǎn)系統(tǒng)等礦井主要安全生產(chǎn)系統(tǒng)已

18、經(jīng)建設(shè)完成，已達(dá)到礦井1.2Mt/a生產(chǎn)能力的要求。</p><p>　　礦井進(jìn)行分期建設(shè)，有利于充分發(fā)揮已有設(shè)施設(shè)備的效用，</p><p>　　2、煤層開采條件可以使礦井產(chǎn)量逐步提高</p><p>　　本井田內(nèi)主要可采煤層均賦存穩(wěn)定，水文地質(zhì)及構(gòu)造條件中等～復(fù)雜，適宜采用綜合機(jī)械化開采，達(dá)到安全高效的目的，但各煤層瓦斯含量均較高，為高瓦斯礦井，礦井首采的2號(hào)煤

19、層可采平均厚度2.40m。為薄～中厚煤層,下部4號(hào)煤層可采平均厚度6.0m。</p><p>　　根據(jù)本礦井2、4號(hào)煤層的賦存條件及采用長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化開采的采煤方法，礦井一期投產(chǎn)時(shí)在2號(hào)煤層布置一個(gè)綜采工作面。</p><p>　　礦井二期達(dá)產(chǎn)時(shí)在井田南部的四盤區(qū)增加一個(gè)2煤工作面，一個(gè)4煤工作面。即礦井達(dá)到3.0Mt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，井下有三個(gè)回采工作面。</p>&l

20、t;p>　　3、高瓦斯礦井通風(fēng)管理及瓦斯治理經(jīng)驗(yàn)成熟，為礦井安全高效提供了安全保障</p><p>　　從“六五”期間在瓦斯含量測(cè)定方法、鄰近層瓦斯抽放技術(shù)和煤層預(yù)抽防突技術(shù)的研究，到目前已形成瓦斯災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測(cè)、瓦斯涌出量預(yù)測(cè)、瓦斯檢測(cè)與監(jiān)測(cè)、瓦斯抽放四位一體的瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)相配套的綜合防治措施，在瓦斯治理上堅(jiān)持“先抽后采，以風(fēng)定產(chǎn)，瓦斯監(jiān)控”的瓦斯綜合治理方針，結(jié)合新技術(shù)的推廣應(yīng)用，我國(guó)的礦井瓦斯災(zāi)

21、害治理取得了良好的效果，為礦井安全生產(chǎn)提供了保障。</p><p>　　綜上所述，設(shè)計(jì)確定礦井生產(chǎn)能力為3.0Mt/a，分期建設(shè)，分期投產(chǎn)，其中一期生產(chǎn)能力為1.2Mt/a。</p><p>　　二、礦井及水平服務(wù)年限</p><p>　　礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算：</p><p>　　式中：T—礦井服務(wù)年限，a</p><

22、p>　　Z—礦井可采儲(chǔ)量，Mt</p><p>　　A—礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a</p><p>　　K—儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4</p><p>　　本礦井一期生產(chǎn)能力為1.2Mt/a，礦井投產(chǎn)后第六年達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3.0 Mt/a，經(jīng)計(jì)算，礦井服務(wù)年限為64.6a，一期工程的服務(wù)年限約為5a。</p><p>　　先期開采地段的可

23、采儲(chǔ)量為245.19Mt，服務(wù)年限為61.4a。</p><p>　　第四節(jié) 礦井工作制度</p><p><b>　　一、工作制度</b></p><p>　　礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d，井下采用“四·六”制，每天四班作業(yè)(其中三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備)，每日凈提升時(shí)間16h。</p><p>　　第二章 井田

24、開拓方式</p><p>　　第一節(jié) 礦井井筒儲(chǔ)量、形式與數(shù)目</p><p>　　一、井筒用途、布置及裝備</p><p>　?。ㄒ唬┚矓?shù)目及用途</p><p>　　礦井一期投產(chǎn)時(shí)，共開鑿有兩個(gè)井筒，即混合井和西風(fēng)井，其中混合井擔(dān)負(fù)礦井一期煤炭提升和一、二盤區(qū)的輔助提升的任務(wù)，并兼作礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口；西風(fēng)井擔(dān)負(fù)一、二盤區(qū)開采時(shí)的

25、回風(fēng)任務(wù)和安全出口</p><p>　?。ǘ┚膊贾眉把b備</p><p><b>　　1、混合井</b></p><p>　　西副井為已有井筒，井筒直徑7.0m，井筒深度496m、凈斷面38.47m2。在井筒裝備一對(duì)9t非標(biāo)箕斗和一個(gè)帶平衡錘的雙層四車寬罐籠，井筒內(nèi)布置有玻璃鋼梯子間、排水管路、動(dòng)力、通信、信號(hào)電纜等。</p>

26、<p>　　當(dāng)二期工程投產(chǎn)時(shí)，混合立井不再擔(dān)負(fù)煤炭提升任務(wù)，僅用于輔助提升。</p><p>　　混合井井筒斷面布置見圖3-3-1。</p><p><b>　　2、西風(fēng)井</b></p><p>　　西風(fēng)井為已有井筒。井筒布置有瓦斯抽放管路、黃泥灌漿管路，安裝有玻璃鋼梯子間，為滿足礦井通風(fēng)要求，對(duì)梯子間進(jìn)行密封。井筒直徑4.5m，

27、井筒深度486m，凈斷面15.90m2，有效通風(fēng)斷面為13.4 m2，允許通過的最大風(fēng)量為201m3/s。</p><p>　　西風(fēng)井井筒斷面布置見圖3-3-2。</p><p>　　圖3-3-1 混合井井筒斷面</p><p>　　圖3-3-2 西風(fēng)井井筒斷面</p><p><b>　　二、井壁結(jié)構(gòu)</b><

28、;/p><p><b>　　1、井筒施工方法</b></p><p>　　混合井和西風(fēng)井均已施工完畢，均采用普通法施工。</p><p><b>　　2、井壁結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　表土及基巖風(fēng)化段采用鋼筋混凝土支護(hù)，混合井井井壁厚度600mm，西風(fēng)井井井壁厚度為500mm；基巖段采用混凝土支

29、護(hù)，混合井西風(fēng)井支護(hù)厚度均為400mm。</p><p>　　第二節(jié) 階段的垂高、數(shù)目與開采水平</p><p><b>　　一、水平劃分</b></p><p>　　本井田煤層傾角較小，屬近水平煤層，可采煤層4層，其中2、4號(hào)煤層間距較小，平均15. m；根據(jù)煤層賦存特點(diǎn)，設(shè)計(jì)將2、4號(hào)煤層劃分為一個(gè)煤組為上煤組。</p>&

30、lt;p>　　全井田劃分為兩個(gè)煤組，一個(gè)煤組劃分為一個(gè)水平，即全井田劃分為兩個(gè)開采水平。上煤組水平標(biāo)高為+515m（一期混合井井底車場(chǎng)水平），下煤組水平標(biāo)高為+460m（南區(qū)副暗斜井井底車場(chǎng)水平）。兩個(gè)水平間通過暗斜井連接。</p><p><b>　　二、開拓巷道布置</b></p><p>　　由于兩個(gè)煤組間距較大，故在兩個(gè)煤組中分別布置大巷。根據(jù)運(yùn)輸及通風(fēng)

31、需要，一期工程時(shí)在上煤組中布置一組三條大巷，分別為輔助運(yùn)輸大巷、帶式輸送機(jī)大巷和回風(fēng)大巷各一條；為便于巷道之間相互連接，上煤組回風(fēng)大巷布置在2號(hào)煤層中，帶式輸送機(jī)大巷布置在4號(hào)煤層中，輔助運(yùn)輸大巷布置在2、4號(hào)煤層之間的不可采煤層3號(hào)煤層中，各巷道均沿煤層頂板布置。各條巷道均平行布置，水平間距40m。</p><p>　　第三節(jié) 采（盤）區(qū)，條帶的劃分與開采程序</p><p>　　一、

32、盤區(qū)劃分及開采順序</p><p>　　井田內(nèi)只發(fā)現(xiàn)1條落差為7m的正斷層（F1），煤層傾角平緩，主要可采煤層連續(xù)可采，因此，盤區(qū)劃分主要考慮了工作面推進(jìn)方向和推進(jìn)長(zhǎng)度對(duì)礦井生產(chǎn)的影響，據(jù)此，各煤層均以大巷為界劃分盤區(qū)，各煤組均劃分為五個(gè)盤區(qū)。</p><p>　　在同一區(qū)域內(nèi)，煤層間開采順序?yàn)橄滦惺介_采，即先采上煤組的2、4號(hào)煤層，再開采下部的8號(hào)和9+10號(hào)煤層。</p>

33、<p>　　第四節(jié) 礦井開拓方式</p><p>　　一、地質(zhì)構(gòu)造及小煤窯對(duì)開采的影響</p><p>　　本區(qū)地勢(shì)東南高、西北低，為典型的黃土高原地貌，井田內(nèi)溝谷縱橫，地形切割劇烈，地形相對(duì)高差近317m。為了減少地面土方工程量，工業(yè)場(chǎng)地位置應(yīng)盡量選擇在地勢(shì)較平坦地段，便于地面工業(yè)場(chǎng)地的布置。</p><p>　　本區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層傾向南西，西南部埋

34、藏深、東北部埋藏淺，井田內(nèi)各主要可采煤層底板標(biāo)高相對(duì)標(biāo)高差在500m左右，工業(yè)場(chǎng)地及井口位置應(yīng)盡量選擇在井田淺部及地表標(biāo)高較低的區(qū)域，以減少井筒深度和場(chǎng)地壓煤量。</p><p>　　據(jù)調(diào)查，井田內(nèi)及其周邊地區(qū)無小煤窯開采。</p><p>　　二、井田開拓方案比選</p><p>　　（一）井口及工業(yè)場(chǎng)地位置的選擇</p><p>　　根據(jù)

35、原煤炭工業(yè)部合肥設(shè)計(jì)研究院的設(shè)計(jì)，本礦井在井田內(nèi)G1和G4鉆孔之間已開鑿了一個(gè)混合提升立井和一個(gè)回風(fēng)立井。工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)已建有35kV變電站、混合井提升機(jī)房、井架、井口房、壓風(fēng)機(jī)房、風(fēng)機(jī)房、鍋爐房、熱風(fēng)爐房、材料庫、一棟單身宿舍和職工食堂；井底車場(chǎng)、井底主要硐室及部分盤區(qū)巷道已經(jīng)形成。</p><p>　　已有的混合井井筒內(nèi)布置有一對(duì)9.0t非標(biāo)箕斗和一個(gè)配有平衡錘的雙層四車加寬罐籠。井底車場(chǎng)位于2、4號(hào)煤層之間，水

36、平標(biāo)高為+515m。提升系統(tǒng)已經(jīng)形成，主、輔提升能力均按1.50Mt/a生產(chǎn)能力的要求設(shè)計(jì)。</p><p>　　由于現(xiàn)混合井提升能力不能滿足礦井達(dá)到3.00Mt/a生產(chǎn)能力的要求，需要重新開鑿井筒以滿足礦井提升及通風(fēng)要求。因此設(shè)計(jì)井口位置選擇方案主要是圍繞滿足礦井生產(chǎn)能力達(dá)到3.00Mt/a新建井筒的位置。</p><p>　　新建井筒位置的選擇主要考慮以下原則：</p>

37、<p>　　1) 本區(qū)地勢(shì)東南高、西北低，為典型的黃土高原地貌，井田內(nèi)溝谷縱橫，地形切割劇烈，地形相對(duì)高差近317m。為了減少地面土方工程量，井筒位置應(yīng)盡量選擇在地勢(shì)較平坦地段，便于地面工業(yè)場(chǎng)地的布置。</p><p>　　2) 本區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層傾向南西，西南部埋藏深、東北部埋藏淺，井田內(nèi)各主要可采煤層底板標(biāo)高相對(duì)標(biāo)高差在500m左右，工業(yè)場(chǎng)地及井口位置應(yīng)盡量選擇在井田淺部及地表標(biāo)高較低的區(qū)域，以減少

38、井筒深度和場(chǎng)地壓煤量。</p><p>　　3) 地面煤炭運(yùn)輸方向?yàn)橥ㄟ^柳林-岔溝-中陽的公路向柳林或中陽方向運(yùn)輸，為盡量減少運(yùn)輸費(fèi)用，井口位置應(yīng)靠近柳林-岔溝-中陽的公路為宜。</p><p>　　4) 井筒位置有利于礦井開拓開采部署，井底車場(chǎng)與采區(qū)主要巷道連接后，能夠盡快布置工作面，為礦井早日達(dá)產(chǎn)創(chuàng)造條件。</p><p>　　5）根據(jù)本礦井可采煤層賦存特點(diǎn)，2

39、、4、號(hào)煤層可采范圍在井田的西北部，為部分可采煤層，為提高礦井經(jīng)濟(jì)效益，井口位置的選擇應(yīng)考慮到便于上、下煤組搭配開采。 </p><p>　　6）為減少投資，避免浪費(fèi)，應(yīng)盡量利用礦井已有工程和設(shè)施。</p><p>　　根據(jù)以上原則，設(shè)計(jì)提出以下兩個(gè)新建井筒位置方案：</p><p>　　Ⅰ方案：新建井筒位于岔溝村西南側(cè)，ZK中21-3鉆孔附近的北工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)<

40、/p><p>　　本方案工業(yè)場(chǎng)地(北工業(yè)場(chǎng)地)標(biāo)高在+998～+1006m左右，地形較為開闊平坦，東側(cè)緊鄰柳林-岔溝-中陽的公路。根據(jù)礦井輔助提升方式的不同，本方案又提出以下兩個(gè)子方案：</p><p><b>　?、?1方案</b></p><p>　　在新建北工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)開鑿一個(gè)凈直徑8.5m的混合立井，井筒裝備一對(duì)20t箕斗和一個(gè)帶平衡錘的寬罐

41、籠，擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)及下煤組生產(chǎn)時(shí)的輔助提升任務(wù)。同時(shí)開鑿一個(gè)凈直徑7m的回風(fēng)立井，主要用于下煤組回風(fēng)。將西工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的原混合井中9t非標(biāo)箕斗拆除，僅保留帶平衡錘的寬罐籠，用于上煤組生產(chǎn)時(shí)輔助提升。</p><p>　　新增輔助提升設(shè)備為JKM-4.5×4（Ⅲ）型提升機(jī)，配ZKTD型直流電動(dòng)機(jī) 2000kW,40.3r/min,750V；主提升設(shè)備為JKM-4×4(Ⅲ)E型提升機(jī)，配交交

42、變頻電動(dòng)機(jī)2600kW 1500V 50.2r/min。</p><p>　　本方案在井田西部沿東西方向布置南、北兩組大巷開拓上煤組2、4號(hào)煤層；在井田東部沿南北方向及井田南、北部沿東西方向分別布置一組四條大巷開拓下煤組8及9+10號(hào)煤層。上、下煤組間通過上煤組集中煤倉的上、下口聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)系。</p><p>　　Ⅰ-1方案下煤組井田開拓方式平面圖見圖4—1—1。</p>&l

43、t;p><b>　?、?2方案</b></p><p>　　考慮到混合井提升能力較小、生產(chǎn)管理要求較高，且生產(chǎn)環(huán)境較差，在新建北工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)開鑿一對(duì)主、副立井，其中主立井井筒凈直徑5.5m，井筒裝備一對(duì)20t箕斗，擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)，副立井凈直徑8m，井筒內(nèi)裝備一寬一窄雙層四車罐籠，主要用于下煤組生產(chǎn)時(shí)的輔助提升任務(wù)，另在新建北工業(yè)場(chǎng)地東南側(cè)開鑿一個(gè)凈直徑7.0m的回風(fēng)立井，主要用于

44、下煤組回風(fēng)。將原西工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)混合井中9t非標(biāo)箕斗拆除，僅保留帶平衡錘的寬罐籠，用于上煤組生產(chǎn)時(shí)輔助提升。</p><p>　　新增輔助提升設(shè)備為JKM-4.5×4（Ⅲ）型提升機(jī)，配ZKTD型直流電動(dòng)機(jī) 2000kW,40.3r/min,750V；主提升設(shè)備為JKM-4×4(Ⅲ)E型提升機(jī)，配交交變頻電動(dòng)機(jī)2600kW 1500V 50.2r/min。</p><p>　

45、　本方案在井田西部沿東西方向布置南、北兩組大巷開拓上煤組2、4號(hào)煤層；在井田東部沿南北方向及井田南、北部沿東西方向分別布置一組四條大巷，上、下煤組間通過輔助運(yùn)輸石門和上煤組集中煤倉的上、下口聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)系。</p><p>　?、?2方案下煤組井田開拓方式平面圖見圖4—1—2。</p><p>　　Ⅱ方案：新建井筒位于G1和G4鉆孔間已有的西工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)</p><p>

46、　　在已有工業(yè)場(chǎng)地新開鑿主斜井，主斜井井筒傾角23°，斜長(zhǎng)1280m。主斜井井筒內(nèi)安裝大傾角帶式輸送機(jī)，并布置有軌道，由于礦井進(jìn)風(fēng)能力不夠，在北風(fēng)井場(chǎng)地布置一對(duì)進(jìn)（ф6m）、回風(fēng)井（ф7m）。該方案將原混合井內(nèi)9t非標(biāo)箕斗改造為1t非標(biāo)罐籠，用于輔助提升。</p><p>　　本方案主斜井帶式輸送機(jī)帶寬1.4m，帶強(qiáng)為3500N/mm，電機(jī)功率為1000×3kW；檢修及液壓支架下放提升機(jī)為單繩

47、纏繞式JK-3.5/30型提升機(jī)，配交流變頻電動(dòng)機(jī)800kW，590r/min，660V。</p><p>　?、蚍桨赶旅航M井田開拓方式平面圖見圖4—1—1。</p><p>　　通過比較可以看出，Ⅰ方案較Ⅱ方案具有建設(shè)工期短、建設(shè)投資少，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)推薦新建井口及工業(yè)場(chǎng)地位置采用Ⅰ方案。即將新建井筒井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇在岔溝村西南側(cè)，ZK中21-3鉆孔附近，地勢(shì)較平坦處，

48、工業(yè)場(chǎng)地緊鄰柳林-岔溝-中陽公路及西工業(yè)場(chǎng)地的進(jìn)場(chǎng)公路，交通便利，有利于施工準(zhǔn)備，該工業(yè)場(chǎng)地為北工業(yè)場(chǎng)地，已有工業(yè)場(chǎng)地為西工業(yè)場(chǎng)地。</p><p><b>　?。ǘ┚镩_拓方式</b></p><p>　　根據(jù)確定的新建工業(yè)場(chǎng)地位置，煤層埋藏深度在460m左右，場(chǎng)地內(nèi)表土層厚度在50m左右，其內(nèi)含有礫石層、砂礫石層、紅土及黃土等，且表面覆蓋有由泥沙及礫石組成的河流

49、沖積層，富含潛水。本井田的開拓方式宜采用立井開拓。</p><p>　　針對(duì)新建井筒布置方式的不同，如前所述又對(duì)新建混合立井（Ⅰ-1方案）還是新建主、副井（Ⅰ-2方案）進(jìn)行了比較，通過比較可以看出，雖然新建主、副立井比新建混合立井方案投資高2422.8萬元，但Ⅰ-2方案具輔助提升能力大，主、副提升互不干擾，提升環(huán)境較好等優(yōu)點(diǎn)，因此，從有利于生產(chǎn)管理，考慮，設(shè)計(jì)推薦井田開拓方式采用Ⅰ-2方案，即新建主、副立井方案。

50、</p><p>　?。ㄈ┐_定的井田開拓方式描述</p><p>　　在已有的西工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)利用已建成的西副井(現(xiàn)為混合井)和西風(fēng)井開拓上煤組，在上煤組沿東西方向布置兩組大巷（每組3條巷道）開拓上煤組2、4號(hào)煤層；在新建的北工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)開鑿一個(gè)凈直徑5.5m的主立井，和一個(gè)井筒凈直徑8.0m的副立井(北副井)，井筒裝備一寬一窄雙層四車罐籠，主要用于下煤組生產(chǎn)時(shí)的輔助提升任務(wù)，同時(shí)開鑿一個(gè)凈直

51、徑7m的回風(fēng)立井，主要用于下煤組回風(fēng)。在井田東部沿南北方向及井田南、北部沿東西方向分別布置一組五條大巷開拓下煤組8及9+10號(hào)煤層。</p><p>　　表4—1—1　　　　　　　　井口位置方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表</p><p>　　為便于生產(chǎn)管理和實(shí)現(xiàn)上下煤組煤炭分采分運(yùn)，設(shè)計(jì)在主立井上倉帶式輸送機(jī)巷機(jī)尾分別設(shè)有上、下煤組集中煤倉。其中上煤組集中煤倉有效容量約2040m3，下煤組集中煤倉有效容

52、量約1270 m3，通過上、下煤組集中煤倉的存儲(chǔ)，可從提升時(shí)間上實(shí)現(xiàn)上下煤組煤炭的分采分運(yùn)。</p><p>　　上、下煤組間通過上、下煤組集中煤倉的上、下口聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)系。</p><p>　　為滿足深部開采時(shí)通風(fēng)要求，設(shè)計(jì)在井田內(nèi)G4鉆孔東側(cè)約650m處開鑿一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)井用于深部開采時(shí)的礦井通風(fēng)。</p><p>　　礦井通風(fēng)方式采用分區(qū)式，原西風(fēng)井和新開鑿北風(fēng)井同

53、時(shí)回風(fēng)。</p><p><b>　　三、水平劃分</b></p><p>　　本井田煤層傾角較小，屬近水平煤層，可采煤層4層，其中2、4號(hào)煤層間距較小，平均15.0m；根據(jù)煤層賦存特點(diǎn)，設(shè)計(jì)將2、4號(hào)煤層劃分為一個(gè)煤組為上煤組。 </p><p>　　全井田劃分為兩個(gè)煤組，一個(gè)煤組劃分為一個(gè)水平，即全井田劃分為兩個(gè)開采水平。上煤組水平標(biāo)高為+

54、515m（西副井井底車場(chǎng)水平），下煤組水平標(biāo)高為+550m（北副井井底車場(chǎng)水平）。</p><p>　　兩水平輔助提升及運(yùn)輸通過不同的工業(yè)場(chǎng)地來實(shí)現(xiàn)，因此，兩個(gè)水平間的連接主要是主運(yùn)輸?shù)倪B接和行人巷的連接，設(shè)計(jì)在上煤組北翼帶式輸送機(jī)巷與上倉帶式輸送機(jī)巷之間設(shè)有上煤組集中煤倉，煤倉上、下口之間通過聯(lián)絡(luò)巷相連接，從而實(shí)現(xiàn)了上下煤組間的連接。</p><p><b>　　四、開拓巷道布

55、置</b></p><p>　　由于兩個(gè)煤組間距較大，故在兩個(gè)煤組中分別布置大巷。根據(jù)運(yùn)輸及通風(fēng)需要，在上煤組中布置一組三條大巷，分別為輔助運(yùn)輸大巷、帶式輸送機(jī)大巷和回風(fēng)大巷各一條；在下煤組中布置一組五條大巷，分別為輔助運(yùn)輸大巷、帶式輸送機(jī)大巷及進(jìn)風(fēng)巷各一條，回風(fēng)大巷兩條。各條巷道均平行布置，水平間距30～40m。</p><p>　　為便于巷道之間相互連接，上煤組回風(fēng)大巷布置

56、在2號(hào)煤層中，帶式輸送機(jī)大巷布置在4號(hào)煤層中，輔助運(yùn)輸大巷布置在2、4號(hào)煤層之間的不可采煤層3號(hào)煤層中，各巷道均沿煤層頂板布置。</p><p>　　五、盤區(qū)劃分及開采順序</p><p>　　井田內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造，煤層傾角平緩，主要可采煤層連續(xù)可采，因此，盤區(qū)劃分主要考慮了工作面推進(jìn)方向和推進(jìn)長(zhǎng)度對(duì)礦井生產(chǎn)的影響，據(jù)此，各煤層均以大巷為界劃分盤區(qū)，其中上煤組劃分為三個(gè)盤區(qū)，均為雙翼盤區(qū)

57、。在同一區(qū)域內(nèi)，煤層間開采順序?yàn)橄滦惺介_采。</p><p>　　六、村莊及建（構(gòu)）筑物煤柱</p><p>　　井田內(nèi)共有村莊五個(gè)，共計(jì)壓煤量約11.22Mt。井田內(nèi)煤炭資源為焦煤和廋煤，是較緊缺的煤炭資源，為提高礦井資源利用率，設(shè)計(jì)對(duì)井田范圍內(nèi)村莊不留設(shè)煤柱，根據(jù)礦井開采順序，對(duì)井田內(nèi)的村莊分次進(jìn)行搬遷。</p><p>　　村莊搬遷時(shí)間見表4—1—3。<

58、/p><p>　　表4—1—3 井田內(nèi)村莊搬遷時(shí)間安排一覽表</p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地建筑物采用留煤柱的方法進(jìn)行保護(hù)。</p><p><b>　　第三章 采煤方法</b></p><p>　　第一節(jié) 采煤方法的選擇</p><p><b>　　一、采煤方法的選擇</

59、b></p><p><b>　?。ㄒ唬┎擅悍椒ㄟx擇</b></p><p>　　井田內(nèi)主要含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）和石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)，可采煤層共2層，自上而下分別為2、4號(hào)煤層。其中2號(hào)煤層可采厚度2.4m，4號(hào)煤層可采厚度6m。各煤層頂?shù)装鍘r性以泥巖及砂質(zhì)泥巖為主</p><p>　　2號(hào)煤為薄煤層，采用長(zhǎng)壁綜合

60、機(jī)械化采煤法，全部垮落法管理頂板。</p><p><b>　?。ǘ?采煤工藝</b></p><p>　　礦井一期投產(chǎn)時(shí)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.2Mt/a，首采2號(hào)煤。</p><p>　　2號(hào)煤層為薄煤層，其開采工藝可采用滾筒采煤機(jī)綜采或刨煤機(jī)綜采。對(duì)以上兩種采煤工藝其優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：</p><p><b>

61、;　　1）滾筒采煤機(jī)綜采</b></p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　a) 適用地質(zhì)條件廣泛，對(duì)工作面頂板及煤層厚度變化適應(yīng)性較好；</p><p><b>　　b）生產(chǎn)能力較高。</b></p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b><

62、;/p><p>　　較國(guó)產(chǎn)刨煤機(jī)投資要高。</p><p><b>　　2）刨煤機(jī)</b></p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　a) 工作面內(nèi)不需要刨煤機(jī)司機(jī)，生產(chǎn)安全；</p><p>　　b）人員占用少，生產(chǎn)效率高。</p><

63、p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　　a）引進(jìn)刨煤機(jī)投資高，國(guó)產(chǎn)刨煤機(jī)生產(chǎn)能力較低；</p><p>　　b）對(duì)煤層厚度變化適應(yīng)性較差，當(dāng)工作面內(nèi)煤層厚度變化較大時(shí)，容易丟頂煤或留底煤，煤炭采出率要低；</p><p>　　c）刨煤機(jī)工作面頂板支護(hù)沒有滾筒采煤機(jī)工作面頂板支護(hù)及時(shí)，要求工作面頂板條件要好。</p>

64、<p>　　目前國(guó)產(chǎn)刨煤機(jī)薄煤層綜采工作面產(chǎn)量一般在0.30～0.40Mt/a，最高產(chǎn)量達(dá)到0.50Mt/a，而國(guó)產(chǎn)滾筒采煤機(jī)薄煤層綜采工作面產(chǎn)量可達(dá)到0.50～0.60Mt/a，在煤層開采厚度為1.2m條件下最高產(chǎn)量達(dá)到了1.01 Mt/a。采用引進(jìn)刨煤機(jī)在薄煤層工作面產(chǎn)量可達(dá)到1.00 Mt/a，但引進(jìn)刨煤機(jī)投資高；本礦井煤層頂板以泥巖為主，要求回采工作面支護(hù)要及時(shí)，因此，刨煤機(jī)的生產(chǎn)能力將受到嚴(yán)重影響，且2、4、8號(hào)

65、煤層厚度變化較大，當(dāng)采用刨煤機(jī)開采時(shí)工作面內(nèi)煤炭丟失較多，礦井煤炭采出率要低。</p><p>　　根據(jù)本礦井地質(zhì)條件及生產(chǎn)能力要求，對(duì)首采的2號(hào)煤層開采采用滾筒采煤機(jī)綜采工藝。</p><p>　　第二節(jié) 采（盤）區(qū)參數(shù)的確定</p><p>　　一、移交生產(chǎn)時(shí)的盤區(qū)數(shù)目及位置</p><p>　　首采區(qū)位置的選擇主要考慮以下幾方面因素：

66、</p><p>　　1、首采區(qū)煤層賦存狀況好，煤層開采技術(shù)條件好，工作面具有較高的生產(chǎn)能力；</p><p>　　2、采區(qū)內(nèi)高級(jí)儲(chǔ)量所占比例較高；</p><p>　　3、首采區(qū)盡量布置在井筒或井底車場(chǎng)附近，以利于減少一期井巷工程量，縮短建井工期，做到早移交、早投產(chǎn)、早收益。</p><p>　　根據(jù)礦井開拓布置，設(shè)計(jì)確定二盤區(qū)為礦井一期的

67、首采盤區(qū)。</p><p>　　第三節(jié) 采（盤）區(qū)巷道布置的確定</p><p><b>　　一、盤區(qū)巷道布置</b></p><p>　　根據(jù)礦井開拓部署及煤層賦存特點(diǎn)，盤區(qū)布置采取大巷式布置方式，即大巷兼作盤區(qū)巷道，利用各煤組大巷直接布置回采工作面。根據(jù)工作面運(yùn)輸及通風(fēng)的需要，礦井一期上煤組回風(fēng)大巷布置在2號(hào)煤層中，帶式輸送機(jī)大巷布置在4

68、號(hào)煤層中，輔助運(yùn)輸大巷布置在2、4號(hào)煤層之間的不可采煤層3號(hào)煤組中，均沿煤層頂板布置。</p><p>　　各工作面巷道通過溜煤眼、聯(lián)絡(luò)巷等與帶式輸送機(jī)大巷、輔助運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷聯(lián)接，形成生產(chǎn)系統(tǒng)。礦井一期移交生產(chǎn)時(shí)盤區(qū)巷道布置見圖4-2-1。</p><p>　　礦井一期盤區(qū)工作面特征表見表4-2-1。</p><p>　　表4-2-1

69、 礦井一期盤區(qū)工作面特征表</p><p>　　第四節(jié) 采（盤）區(qū)內(nèi)回采工作面的配置及開采順序</p><p>　　一、煤層分組及開采順序</p><p>　　礦井可采煤層4層，為2、4、8、9+10號(hào)煤層，其中2、4號(hào)煤為大部分可采煤層，各可采煤層自上而下煤層平均間距分別為15.0m。煤層傾角平緩，一般為0～15°，地質(zhì)及水文地質(zhì)條件中等。<

70、;/p><p>　　根據(jù)煤層分組情況，確定煤層組的開采順序?yàn)樽陨隙麻_采，首采開采2、4號(hào)煤層組。</p><p>　　礦井一期工作面開采計(jì)劃見附圖。</p><p>　　四、盤區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)及排水系統(tǒng)</p><p><b>　　1、煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)</b></p><p>　　綜采工作面的煤炭經(jīng)過如下環(huán)

71、節(jié)提升至地面：</p><p>　　工作面可彎曲刮板輸送機(jī)→轉(zhuǎn)載機(jī)→破碎機(jī)→工作面運(yùn)輸巷可伸縮帶式輸送機(jī)→上煤組帶式輸送機(jī)大巷→井底煤倉→混合井→地面。</p><p><b>　　2、矸石運(yùn)輸系統(tǒng)</b></p><p>　　掘進(jìn)工作面矸石裝入礦車→輔助運(yùn)輸巷→井底車場(chǎng)→混合井→地面。</p><p>　　3、設(shè)備、材

72、料運(yùn)輸系統(tǒng)</p><p>　　回采工作面設(shè)備、材料運(yùn)輸環(huán)節(jié)如下：</p><p>　　混合井→上煤組輔運(yùn)大巷→回采工作面輔運(yùn)巷或回風(fēng)巷→回采工作面。</p><p><b>　　4、通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　⑴ 綜采工作面通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　新鮮風(fēng)流：混合井→上煤組運(yùn)輸大巷

73、、輔運(yùn)大巷→回采工作面運(yùn)輸巷→回采工作面。</p><p>　　乏風(fēng)風(fēng)流：回采工作面→回采工作面回風(fēng)巷→上煤組回風(fēng)大巷→西風(fēng)井→地面。</p><p><b>　　5、排水系統(tǒng)</b></p><p>　　工作面涌水→工作面各巷道排水管路→各煤組大巷排水管路→混合井井底車場(chǎng)繞道→混合井井底水倉→泵房→管子道→混合井→地面。</p>

74、<p><b>　　第五節(jié) 回采工藝</b></p><p>　　一、掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)及機(jī)械配備</p><p><b>　　1、掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)</b></p><p>　　礦井一期投產(chǎn)時(shí)井下布置一個(gè)2煤綜采工作面，為滿足煤炭產(chǎn)量和工作面接替計(jì)劃的要求，一期配備2個(gè)綜掘工作面用于掘進(jìn)回采工作面巷道、一個(gè)普掘工作

75、面用于掘進(jìn)工作面高抽巷。</p><p>　　2、掘進(jìn)工作面機(jī)械配備</p><p>　　掘進(jìn)工作面的機(jī)械配備除考慮煤巖硬度、掘進(jìn)速度、巷道斷面和設(shè)計(jì)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定外，還考慮了掘進(jìn)煤的處理。掘進(jìn)工作面的主要機(jī)械配備見表4-3-2和表4-3-3。</p><p><b>　　3、井巷工程量</b></p><p>　　礦

76、井一期移交生產(chǎn)時(shí)井巷工程長(zhǎng)度為：23302m；其中：半煤巖巷16627m，巖巷6675m。</p><p>　　井巷工程掘進(jìn)體積：280821m3；其中：半煤巖157178m3，巖石123643m3。</p><p>　　萬噸掘進(jìn)率：154.1m。</p><p>　　井巷工程量匯總表，見表4－3－4。</p><p>　　表4－3－2

77、 綜合掘進(jìn)工作面主要機(jī)械配備表</p><p>　　表4－3－3 普掘工作面主要機(jī)械配備表</p><p>　　表4－3－4　　 井巷工程量匯總表</p><p>　　二、煤炭運(yùn)輸方式及設(shè)備</p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p

78、>　　本礦井設(shè)計(jì)總規(guī)模為3.00Mt/a。采取一次設(shè)計(jì)分期建設(shè)的方式，其中礦井一期的建設(shè)規(guī)模為1.20 Mt/a，現(xiàn)已建成。建成的礦井一期工業(yè)廣場(chǎng)位于井田的西部；礦井二期工業(yè)廣場(chǎng)位于井田南部。</p><p><b>　　2、煤炭運(yùn)輸方式</b></p><p>　　根據(jù)采礦專業(yè)輸煤工藝設(shè)計(jì)確定礦井一期的井下煤炭運(yùn)輸均采用帶式輸送機(jī)（詳見輸煤工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)）。帶式

79、輸送機(jī)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，運(yùn)輸能力大，便于自動(dòng)化管理，有利于發(fā)揮綜采的高產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。</p><p><b>　　3、煤炭運(yùn)輸設(shè)備</b></p><p>　　1）井下煤炭運(yùn)輸流程</p><p>　　礦井一期井下煤炭運(yùn)輸主要工藝流程：上煤組二盤區(qū)工作面來煤經(jīng)工作面運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)給入上煤組二盤區(qū)集中運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)，上倉帶式輸送機(jī)承接上煤組二盤區(qū)集中

80、運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)來煤，給入井底煤倉進(jìn)入主提升系統(tǒng)。流程如圖5-1-1所示。</p><p>　　圖5-1-1 礦井一期井下煤炭運(yùn)輸流程圖</p><p>　　2）軟驅(qū)動(dòng)形式的選擇</p><p>　　為降低起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)膠帶的動(dòng)張力，減少起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊和起動(dòng)過程中各承力部件的動(dòng)載荷，延長(zhǎng)減速器、電動(dòng)機(jī)和工作機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵部件的使用壽命，實(shí)現(xiàn)電機(jī)間的功率平衡，應(yīng)對(duì)帶式

81、輸送機(jī)的起／制動(dòng)加速度進(jìn)行控制，因此驅(qū)動(dòng)裝置必須具有軟起動(dòng)功能。</p><p>　　根據(jù)國(guó)內(nèi)同類設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)狀及現(xiàn)有生產(chǎn)礦井的實(shí)際使用情況，設(shè)計(jì)一般采用三種軟驅(qū)動(dòng)方式：CST、防爆變頻驅(qū)動(dòng)和調(diào)速型（限矩型）液力偶合器。經(jīng)過計(jì)算，礦井一期井下運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)的電機(jī)功率較小，因此井下運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式采用限矩型液力偶合器驅(qū)動(dòng)滿足要求。</p><p><b>　　3）煤炭

82、運(yùn)輸設(shè)備</b></p><p>　　（1）上煤組二盤區(qū)集中運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)</p><p>　　上煤組二盤區(qū)集中運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)全長(zhǎng)為2000m，礦井投產(chǎn)時(shí)形成長(zhǎng)度為900m，隨著工作面的接替，逐步延伸至最終長(zhǎng)度。考慮到減少備品備件，避免前后期設(shè)備更換，帶式輸送機(jī)的主要部件按滿足后期要求選型。上煤組二盤區(qū)集中運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)主要技術(shù)特征見表5-1-1。</p>

83、<p>　　表5-1-1 上煤組二盤區(qū)集中運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)主要技術(shù)特征表</p><p>　　上煤組二盤區(qū)集中帶式輸送機(jī)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　　a）裝料斷面輸送能力：</p><p>　　Qmax=3.6SVkρ</p><p>　　=3.6×0.1038×2.5×1×

84、;850＝794t/h，滿足要求！</p><p>　　式中：S—輸送帶上物料橫截面積，按物料動(dòng)堆積角為20°，承載托輥槽角為35°，</p><p>　　S=0.1038 m2；</p><p>　　k—輸送機(jī)傾角系數(shù)，k=1；</p><p>　　ρ—物料輸送密度，ρ=850kg/m3；</p><

85、p>　　b）圓周驅(qū)動(dòng)力和傳動(dòng)功率計(jì)算：</p><p>　　帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算基礎(chǔ)參數(shù)：</p><p>　　輸送帶質(zhì)量：qB＝14.4 kg/m；</p><p>　　輸送帶上物料質(zhì)量：qG＝66.67 kg/m；</p><p>　　承載分支托輥φ108轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量：qRO＝10.18 kg/m；</p><p>

86、;　　回程分支托輥φ108轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量：qRU＝3.48 kg/m；</p><p>　　電動(dòng)工況模擬摩擦系數(shù)：f＝0.028；</p><p>　　經(jīng)計(jì)算及分析，該大巷帶式輸送機(jī)最不利工況出現(xiàn)在全程空載，因此本次設(shè)計(jì)以全程空載工況進(jìn)行設(shè)計(jì)選型計(jì)算。</p><p><b>　　經(jīng)計(jì)算：</b></p><p>　　主要阻力

87、：FH=23311N 傾斜阻力: Fst=0N</p><p>　　特種主要阻力: FS1=0N 特種附加阻力FS2=3000N</p><p>　　故圓周驅(qū)動(dòng)力：Fu=C×FH + FSt + FS1 + FS2</p><p>　　=1.05×23311+3000=27477N</p><p>

88、;　　式中： C—附加阻力系數(shù)，C=1.05；</p><p><b>　　c）電機(jī)功率計(jì)算</b></p><p>　　傳動(dòng)滾筒軸功率： PA＝10-3FuV＝10-3×27477×2.5＝68.69kW</p><p>　　采用頭部雙傳動(dòng)滾筒雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，限矩型液力偶合器軟啟動(dòng), 功率配比1:1</p>&l

89、t;p><b>　　電機(jī)功率：</b></p><p>　　式中：η1—聯(lián)軸器綜合效率，η1=0.93；</p><p>　　η2—減速器效率，η2=0.955；</p><p>　　η3—電壓降系數(shù)，η3=0.9；</p><p>　　η4—多機(jī)驅(qū)動(dòng)功率不平衡系數(shù)，η4=0.95。</p><

90、p>　　選電機(jī)功率N=75kW，2臺(tái)，電壓660V。</p><p><b>　　d）輸送帶張力計(jì)算</b></p><p>　　按輸送帶傳動(dòng)不打滑條件計(jì)算：</p><p>　　1.5×27477/2（2.84－1）＝11200N；</p><p>　　按上分支最小張力Fomin計(jì)算：</p>

91、;<p>　　按下分支最小張力FUzmin計(jì)算：</p><p>　　下分支運(yùn)行阻力WU＝25139N</p><p>　　按滿足承載分支膠帶撓度要求，傳動(dòng)滾筒膠帶松邊最小張力：</p><p>　　S2= 11930－25139＝－13209N</p><p>　　按傳動(dòng)滾筒不打滑要求取S2＝11200N可以滿足下分支膠帶撓度

92、要求。</p><p><b>　　經(jīng)計(jì)算：</b></p><p>　　滿載運(yùn)行工況膠帶最大張力（傳動(dòng)滾筒趨入點(diǎn)處）：S1=38677N</p><p><b>　　e）膠帶安全系數(shù)</b></p><p><b>　?。? 滿足要求！</b></p><

93、;p>　　f）逆止器和制動(dòng)器選型計(jì)算</p><p>　　模擬摩擦系數(shù)按f1＝0.012計(jì)算FZ＝9990 N</p><p>　　逆止力FL=Fst－FZ=0－9990＝－9990N</p><p>　　本次設(shè)計(jì)不設(shè)置逆止器。</p><p>　　本設(shè)計(jì)制動(dòng)器僅用于緊急事故制動(dòng)，正常情況是在自然停車后再上閘。滿足滿載制動(dòng)減速度aZ≤0

94、.3m/s2和制動(dòng)不打滑。選制動(dòng)器型號(hào)：BYWZ5-315/23額定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為180～280N.m，滿足要求！</p><p>　?。?）上倉帶式輸送機(jī)</p><p>　　上倉帶式輸送機(jī)承接上煤組二盤區(qū)集中運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)來煤，然后給入井底煤倉進(jìn)入主提升系統(tǒng)。上倉帶式輸送機(jī)主要技術(shù)特征見表5-1-2。</p><p>　　表5-1-2 上倉

95、帶式輸送機(jī)主要技術(shù)特征表</p><p>　　上倉帶式輸送機(jī)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　　a）裝料斷面輸送能力：</p><p>　　Qmax=3.6SVkρ</p><p>　　=3.6×0.148×2.5×0.81×850＝917t/h，滿足要求！</p><p>　　

96、式中：S—輸送帶上物料橫截面積，按物料動(dòng)堆積角為15°，主輥槽角25°，分支托輥槽角為60°，S=0.148 m2；</p><p>　　k—輸送機(jī)傾角系數(shù)，k=0.81；</p><p>　　ρ—物料輸送密度，ρ=850kg/m3；</p><p>　　b）圓周驅(qū)動(dòng)力和傳動(dòng)功率計(jì)算：</p><p>　　帶式輸

97、送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算基礎(chǔ)參數(shù)：</p><p>　　輸送帶質(zhì)量：qB＝17.28 kg/m；</p><p>　　輸送帶上物料質(zhì)量：qG＝66.67 kg/m；</p><p>　　承載分支托輥φ133轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量：qRO＝18.45 kg/m；</p><p>　　回程分支托輥φ133轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量：qRU＝6.91 kg/m；</p><

98、;p>　　電動(dòng)工況模擬摩擦系數(shù)：f1＝0.04，f2＝0.028；</p><p>　　設(shè)計(jì)以全程有載工況進(jìn)行設(shè)計(jì)選型計(jì)算。經(jīng)計(jì)算：</p><p>　　主要阻力：FH=7574N 傾斜阻力: Fst=37934N</p><p>　　特種主要阻力: FS1=404N 特種附加阻力FS2=3600N</p><p

99、>　　故圓周驅(qū)動(dòng)力：Fu=C×FH + FSt + FS1 + FS2</p><p>　　=1.528×7574+404+3600+37934=53511N</p><p>　　式中： C—附加阻力系數(shù)，C=1.528；</p><p><b>　　c）電機(jī)功率計(jì)算</b></p><p>　

100、　傳動(dòng)滾筒軸功率： PA＝10-3FuV＝10-3×53511×2.5＝134kW</p><p>　　采用頭部雙傳動(dòng)滾筒雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，限矩型液力偶合器軟啟動(dòng), 功率配比1:1</p><p><b>　　電機(jī)功率：</b></p><p>　　式中：η1—聯(lián)軸器綜合效率，η1=0.93；</p><p&g

101、t;　　η2—減速器效率，η2=0.955；</p><p>　　η3—電壓降系數(shù)，η3=0.9；</p><p>　　η4—多機(jī)驅(qū)動(dòng)功率不平衡系數(shù)，η4=0.95。</p><p>　　選電機(jī)功率N=132kW，2臺(tái)，電壓660V。</p><p><b>　　d）輸送帶張力計(jì)算</b></p><

102、p>　　按輸送帶傳動(dòng)不打滑條件計(jì)算：</p><p>　　1.5×53511/2(2.84－1)＝21812N</p><p>　　按上分支最小張力Fomin計(jì)算：</p><p>　　按下分支最小張力FUzmin計(jì)算：</p><p>　　下分支運(yùn)行阻力WU＝－5151N</p><p>　　按滿足承

103、載分支膠帶撓度要求，傳動(dòng)滾筒膠帶松邊最小張力：</p><p>　　S2=12353＋5151＝17504N</p><p>　　按傳動(dòng)滾筒不打滑要求取S2＝21812N可以滿足下分支膠帶撓度要求。</p><p><b>　　經(jīng)計(jì)算：</b></p><p>　　滿載運(yùn)行工況膠帶最大張力（傳動(dòng)滾筒趨入點(diǎn)處）：S1=75

104、323N</p><p><b>　　e）膠帶安全系數(shù)</b></p><p>　　＞7 滿足要求！</p><p>　　f）逆止器和制動(dòng)器選型計(jì)算</p><p>　　模擬摩擦系數(shù)按f1＝0.012計(jì)算FZ＝5047 N</p><p>　　逆止力FL=Fst－FZ=37934－5047＝3

105、2887N</p><p>　　逆止力矩MZ=2× FB×D/（1000×2000）＝2×32887×1000/（1000×2000）</p><p>　　＝32.89 kN.m </p><p>　　式中：D－傳動(dòng)滾筒直徑 D=1000mm</p><p>　　采用低速軸逆

106、止器：GN170，1臺(tái)，額定逆止力矩為170kN·m。</p><p>　　高速軸上制動(dòng)器制動(dòng)力矩：</p><p>　　MZ′＝MZ／i＝32.89／31.5＝1044N.m</p><p>　　式中：i — 傳動(dòng)比， i＝31.5；</p><p>　　選用制動(dòng)器的型號(hào)為BYWZ5-400/121，2臺(tái)，額定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為1000～