采区下部车场说明书.doc

第一章 采区概况第一节 采区的位置和生产能力一、采区的位置选择 辽源矿业集团西安煤业公司125井现有生产区2个（即125井第一采煤区）（125井第二采煤区）全井矿井核定能力204万吨每年，2009年生产原煤160.75万吨，2010年计划生产原煤151万吨。 125井第一采区前身为天成二坑，建成1938年，原来设计生产能力93万吨每年，2009年实际生产原煤82.32万吨，开拓方式为片盘斜井，现有3个采煤段生产，分布在200米，290米水平。 125井第二采区前身为中央竖井，由苏联列宁格勒设计院设计，1950年11月建井，1955年12月投产，原始设计生产能力90万吨每年，2009年实际生产原煤78.43万吨。开拓方式为片盘斜井，现有3个采煤段生产，分布在54米，200米，290米，全井主要开采煤层为上煤和下煤，煤质牌号为气煤二号。 辽源矿业集团西安煤业公司125井位于吉林省辽源市境内，地理坐标为：东经 12557，北纬 424345。 矿区处于辽源煤田西北端，呈北向西分布，矿区东西长3.1公里，南北宽1.2公里，面积3.72平方公里，开采标高为+200米，290米。 本区交通便利，矿区距辽源车站8KM，有运煤专线于之联通，辽源车站东距梅河口市72公里，西距四平市82公里。 经过矿区的主要干线公路有2路，一条是横贯矿区南北向沈阳至哈尔滨公路，一条是沿铁路线东西向德梅河口至四平公路，长春至辽源高速公路位于2009年10月通车，其他支线公路纵横交错，四通八达，交通条件便利。二、生产能力采区的生产能力确定的合理与否，对保证采区能否迅速投产、达产和产生效益至关重要。而采区生产能力与井田地质构造、水文地质条件、煤炭储量及质量、煤层赋存条件、建井条件、采掘机械化装备水平及市场销售量等许多因素有关。经分析比较，设计认为采区的生产能力确定为0.9Mt/a不仅是可行的，也是合理的，理由如下：1）储量丰富煤炭储量是决定矿井生产能力的主要因素之一。本采区内可采的煤层有两层，保有工业储量为 27233923807万t按照0.9Mt/a的生产能力，能够满足矿井服务年限的要求，而且投入少、效率高、成本低、效益好。2）开采技术条件好本采区煤层赋存稳定，采区面积大，煤层埋藏适中，倾角小，结构简单，水文地质条件及地质构造简单，煤层结构单一宜综合机械化，适开采，可采煤层均为厚煤层，适合高产高效工作面开采。3）建井及外运条件本区交通便利，采区距辽源车站8KM，有运煤专线于之联通，辽源车站东距梅河口市72公里，西距四平市82公里。 经过矿区的主要干线公路有2路，一条是横贯矿区南北向沈阳至哈尔滨公路，一条是沿铁路线东西向德梅河口至四平公路，长春至辽源高速公路位于2009年10月通车，其他支线公路纵横交错，四通八达，交通条件便利。4）具有先进的开采经验近年来，“高产高效”工艺在煤矿生产中有了很大发展，而且该工艺投入少、效率高、成本低、效益好、生产集中简单、开采技术基本趋于成熟。综上所述，本采区储量丰富、地质构造简单、煤层生产能力大、开采技术条件好，适宜建设大型矿井。另外，煤层赋存深、表土层很厚、冲积层含水丰富，建设大型矿井可减少开凿井筒数目，节约建井工程量，降低吨煤投资。因此，将该采区的生产能力定为90万吨，属中型矿井。第二节 采煤工艺和服务年限一“三机”的选择工作面的煤层厚度为3.5m，煤层的倾角 ，地质构造简单，直接顶为6.0m厚的细砂岩，基本顶为8.0m的砂岩，选用综合机械化采煤。选用ZZ6000/25/50型液压支架，支撑高度为2.5m5.0m,适用煤层倾角，支架初撑阻力为5436KN，工作阻力为6000KN。支架长6m，宽1.43m,支架中心距1.5m,支护强度0.890.97,泵站的工作压力31.4,移架步距0.7m,支架重量24.518t,北京煤机厂生产，。选用ZL3000型采煤机，采高5m,适用煤层倾角载深度为0.85m1.2m,滚筒直径为2.6m，牵引方式为电牵引速度为036m,滚筒中心距12.925m,耗水量为135L/min,喷雾方式内外喷，设计单位和制造商是安德森，选用SGD730/180型刮板输送机，长180m,输送量400t/h,功率为320KW,牵引速度0.93m/s二、采煤工艺的全过程 进刀方式与正常割煤：采用工作面的端部斜切进刀割三角煤方式，采煤机从工作面的端头刮板输送机的弯曲段开始斜切进刀，直到滚筒完全切入煤壁，调节前后滚筒的位置后向工作面的端头进行，进行割三角煤，割完三角煤厚调节前后滚筒的位置，恢复刚进入煤壁时前后滚筒的位置，运行到滚筒完全进入煤壁处正常割煤，进刀过程完毕。此时采煤机沿工作面进行正常割煤，割到另一端头一刀割完，在另一端头用同样的方法进刀，往返一次割二刀。 装煤：在采煤割煤的过程中利用安装在采煤机滚筒上的螺旋叶片自动装煤，撒落得落煤的推移刮板输送机是利用刮板输送机前面安装的铲煤板自动清理浮煤。运煤：工作面所采的煤通过刮板输送机运到运输斜巷的转载机上，由转载机转载到运输斜巷的带式输送机上，由带式输送机输送到运输巷端头处的转载机上，转载到带区集中运输平巷的带式输送机上，由带式输送机运到采区煤仓。支护：综采工作面的破煤，装煤，运煤，支护，和采空区处理主要的工序，采用ZZ6000/25/50支撑掩护式型液压支架及时支护，即先拉支架后在移动刮板输送机，支架每次移动的步距等于滚筒的载深，这种支护方式液压支架下部空间大，有利于行人，通风忽然运料等。采空区的处理：采用全部垮落发处理空区，及时的做好采空区的处理工作，防止采空区的有害气体及颊干石涌向工作面影响正常生产工作。三、服务年限计算公式： T=Zk/（AK） 式中：T采区服务年限 Zk采区可采储量，万t A采区的年产量，万tK采区储量备用系数，矿井设计一般取1.4，地质条件复杂的采区及采区总体设计可取1.5，地方小煤矿可取1.3已知：Zk=249048880万t，A=300万t，K=1.4则：T=Zk/（AK）=249048880/（3001.4）=40（年）即本采区的服务年限为40年。根据中型矿井90万t的服务年限要求的30年，本采区设计40年，大于服务年限要求，所以比较合理。第二章 采区车场类型选择一、采区下部车场形式选择采区下部车场采区上山与阶段运输大巷联接处的一组巷道和硐室的总称。按装车地点不同，采区下部车场可分为：大巷装车式；石门装车式；绕道装车式。 二、大巷装车式下部车场 采区煤仓的煤炭直接在大巷装入矿车或输送机；辅运由轨道上山与大巷间的绕道相联。大巷装车式下部车场优缺点及适用条件：优点：布置紧凑，工程量省；调车方便。缺点：影响大巷通过能力；绕道维护量大 适用条件：顶绕式上山倾角a12，起坡点落在大巷顶板，且顶板围岩稳定的条件。底绕式当上山倾角a12，上山提前下扎于大巷底板变平，且底板围岩稳定的条件。三、石门装车式下部车场 1、在石门里布置装车站石门装车式下部车场优缺点及适用条件：优点：工程量小；调车方便，通过能力大，不影响大巷运输。缺点：石门长度有时不够长，就要将车场延伸到煤层平巷内或延长石门。适用：煤层群联合布置的采区。四、绕道式下部车场 1、绕道式下部车场开一段平行于大巷的巷道，专门布置装车线路。 续下页绕道式下部车场优缺点及适用条件：优点：不影响大巷运输能力。缺点：工程量大；调车时间长。适用：采区生产能力大；矿井一翼有两个采区同时生产；不宜布置石门装车站时采用。五、布置采区下部车场时应注意的问题1、轨道上山起坡角b25。2、轨道上山顶板或底板绕道出口朝向井底车场方向。3、轨道上山绕道出口应与通过线接轨。4、布置下部车场的关键问题。轨道上山轨平运输上山运平选择与布置采区中部车场时，应注意各巷道间的交叉及相互干挠的问题。既满足运输、行人要求，又满足通风要求，形成完善的生产系统。第三章 采区车场线路联接计算一、 计算斜面线路各参数：斜面曲线半径R取9000毫米对称道岔平行线路连接点长度为： =a+=2000+900=8145毫米 曲线各参数及相对位置 高道为重车取坡度=9则底道为空车，取坡度=11则=tg0.011=取轨道上山起坡角高低道竖曲线两端点高差及水平距离取，-)=20000(-)=1873毫米-)=12000(-)=1124毫米-)=20000(-)=8272毫米-)=12000(+)=5203毫米二、道岔、轨道线路及轨道曲线线路DK、DX道岔有方向性 左向、右向。道岔手册中所列型号均为右向道岔。如：DK615 4 12未注明左、右，均为右向道岔。右向道岔 岔线在行进方向（由a b）的右侧。左向道岔：必须在尾数末注上（左）字。如：DK615 4 12（左）岔线在行进方向（由a b） 的左侧。 1）与基本轨距一致。如DK615 4 12，只用于600mm轨距。2）与基本轨一致，可高一级，不能低一级。如基本轨型是18 k g /m道岔可选18kg /m或者24kg /m。3）与行车速度相适应DK：M为2、3号的只能走矿车，不能走机车。DC：M为2、3号的只能走矿车，不能走机车。R 9m，a 185530的只能走矿车，不能走机车4）与行驶车辆速度相适应R小，a 大，行车v ，只走矿车的道岔，其行车v 1.5m / 秒，车场调车用。5）注意左向、右向。6）道岔选择：表18-24、简易道岔1）结构尖轨，辙叉角，无统一标准。2）用途：人力推车，行车速度 700mm，摘挂钩点： d 1000mm道岔辙岔号 与辙岔角关系新计算方法 第四章 采区车场设计一、 采区下部车场线路设计 采区下部车场构成：装煤车场+辅助提升车场采区下部车场线路=装车站线路 + 绕道线路 + 下部平车场线路。 二、装煤车场线路设计 大巷装车式线路 尽头式装车站装车站线路设计与调车方法有关：（1）调度绞车调车；（2）矿车自动滚动调车。 1）调度绞车调车时的装车站线路 （1）线路布置及调车方法 线路布置调度绞车调车时装煤车场线路布置：（a）通过式；（b）尽头式1机车；2调度绞车；3煤仓；4空车储车线；5重车储车线；6装车点道岔；7、8渡线道岔；9通过线 机车牵引空列车由井底车场驶来，进入装车站的空车储车线4，机车1摘钩，单独进入重车储车线5（不过煤仓3），把已装满的重列车拉出，经装车点渡线道岔6，驶向井底车场。调车方法 空列车采用绞车牵引整列车不摘钩装煤。调度绞车2一般设在装车点煤仓同侧，钢绳通过滑轮装置进行牵引，由一名装车工人进行操作。列车装完煤后，机车把重列车拉出时，应将牵引钢绳一起拉出。当列车尾部通过渡线道岔6后，应立即在不停车的情况下快速摘下钢丝绳钩头，并将其挂在空列车上。 （2）装车站线路参数的确定 装车站线路总长度D 通过式： LD = 2LH + 3LX + L1式中 H-空、重车线长度，各不小于1.25列车长度，m； X-渡线道岔线路联接点长度，m； K-单开道岔线路联接点长度，m； 1-机车加半个矿车长度，m。尽头式： LD = 2LH + LK + L1 式中：LH-空、重车线长度，各不小于1.25列车长度，m； LX-渡线道岔线路联接点长度，m； LK-单开道岔线路联接点长度，m； L1-机车加半个矿车长度，m。 为了车辆运行安全及操作方便，在装车站附近的巷道内，应根据安全规程规定，加宽线路的中心距。 2、自动滚行调车时装车站线路 （1）调车方法 由井底车场驶来的列车经通过线1、渡线道岔7，至调车线8停车，机车反向顶推空车入空车储车线4，机车摘钩，由通过线返回，过渡线道岔6，到重车储车线5拉出重车驶向井底车场。 自动滚行方向应朝向井底车场方向。 （2）装车站线路参数 调车线长度Ld，包括机车在内应为1列车长，线路坡度i与大巷相同。 空车存车线分为两段：LH1段长度为0.5列车长，为上坡段线路，线路坡度i1,一般可取1823；LH2段长度为1列车长，i2为空列车自动行的坡度，一般可取911。 装车点中心线至阻车器的距离l1，如下图所示。为避免列车对阻车器冲撞，此段坡度取i = 0（平坡）。 重车存车线分为两段：LH3及LH4。LH3线段长度为1列车长，i3为重列车自动滚行的坡度，一般取79。LH4不宜超过0.5列车长，i4为重列车上坡段坡度，用它来补偿高差，并防止列车冲过储车线终点。考虑机车需在此牵引重列车，一般不超过5。装车站线路总长为LD： 储车线各段长度和坡度，应结合使用经验，经过线路坡度闭合计算，才能确定。 （二）绕道线路设计 1、绕道位置及与装车站线路的关系 （1）顶板绕道： 绕道位于大巷的顶板称为顶板绕道； 当上山倾角为200250，上山不需要变坡，直接设竖曲线落平，进入绕道； 当轨道上山沿煤层布置，且倾角大于250时，为防止矿车变位太快，运行不可靠，在接近下部车场处，可使上山抬角，使起坡角1达到250左右； 如上山倾角较小，可以下扎角，使起坡角达250左右，以减少工程量。（图）顶板绕道 （2）底板绕道： 绕道位于大巷的底板称为底板绕道。 它适用在煤层倾角小于100左右。轨道上山提前下扎，使绕道位于大巷底板。为减少上山在岩石中开掘的长度，在不影响巷道维护的条件下，绕道应尽量与大巷靠近。底板绕道布置 采用顶板绕道时，为了不影响上山的运输，绕道线路应与装车站下帮一侧的通过线相联接，装车站储车线，煤仓放煤口应设在大巷上帮一侧。 采用底板绕道时，储车线、煤仓放煤口与通过线的相对位置与上述相反。装车站中各渡线道岔的方向也恰好相反， 2. 绕道方向 设计中一般采用绕道朝井底车场方向布置。 3. 绕道线路布置 绕道内线路布置方式按照绕道线路与大巷线路的相互位置关系可分为立式、卧式及斜式等几种。 设低道起坡点C至大巷通过线的垂直距离y： 通过线与轨道上山下部平车场储车线内侧线路之距离S：S=y+C1+R。底板绕道卧式布置时，X值和y值按下式计算： 例二：底板绕道线路布置。 绕道线路转角值主要决定于S值 。底板绕道时，为了减少上山在岩石中的开掘工程量，S值应尽可能取小一些。但为了有利于大巷及绕道的维护，S值一般不小于1520m。 由于S值较小，绕道转角般可取45。当S及确定后，便可进行下列计算： 3、辅助提升车场线路设计 轨道上山下部车场一般采用双轨线路。根据车场内调车方式不同，储车线线路可分为普通坡度（流水坡度）及自动滚行坡度两种，一般多采用自动滚行坡度，即高低道线路。 当机车将空车（有时为材料设备车）顶推入储车线后，自动滚行至低道起坡点C。停车后，经轨道上山绞车提升最后至区段巷道。掘进出煤或矸石车自轨道上山下放到高道变坡点C，摘钩后自动滚行到O点。因此，轨道上山下部平车场，高道为重车道，低道为空车道。 辅助提升车场线路包括斜面线路、储车线平面线路及联接二者的竖曲线线路。斜面线路是指轨道上山下端到对称道岔平行线路联接点。当储车线线路采用自动滚行坡度时，储车线线路是指低道起坡点到绕道单轨线路。 1）斜面线路 轨道上山下端可采用对称道岔或单开道岔，为了调车方便，以采用对称道岔为好，一般采用3号对称道岔。斜面线路设计，即对称道岔平行线路联接点的计算。应先确定高低道储车线线路中心距及斜面曲线半径R，然后计算对称道岔平行线路联接点长度。 2）储车线线路 （1）储车线平面线路的布置。储车线包括平面曲线，平面曲线与竖曲线间的缓和线及储车线终端道岔前的直线段三部分。储车线的长度应能满足煤、矸石及材料车储车长度的要求，其空重车线长度一般均应为0.5列车左右。 确定平面曲线P时，曲线半径R采用9m、12m、15m、20m等，线路转角决定于上山及绕道的相对位置，一般上山与绕道之间采取垂直布置。 储车线终端道岔一般选用4号单开道岔。 终端道岔前直线段应经过计算确定。平竖曲线间的直线段，一般取2m。 （2）储车线线路纵断面坡度 高道线路坡度，按矿车在高道起坡点C点停车摘钩，然后自动滚行至储车线末端停车。高道线路坡度为：= 低道线路坡度，按矿车在储车线末端停车摘钧，然后自动滚行至低道起坡点C停车。低道线路坡度为： = ：矿车阻力系数。 高道线路坡度角为： , 低道线路坡度角为： = arctan 确定、 时，如有弯道，还应加弯道的附加阻力系数。 （3）高低道线路的有关参数 高低道起坡点的合理位置：为操作方便，高道起坡点最好适当超前低道起坡点，超前的水平距离L2。一般L21.52.0m。 高低道的最大高低差H：即两起坡点的垂直高差 H = LHG*