煤5三采区设计说明书12.8.doc

宁煤集团火烧湾煤煤业 煤煤 5 5三采区设计说明书 三采区设计说明书 二 一二年八月 目目 录录 前前 言言 0 第一章第一章 采区概况及地质特征采区概况及地质特征 1 第一节 采区概况 1 第二节 采区地质特征 1 第二章第二章 采煤方法采煤方法 4 第三章第三章 采区生产能力及服务年限采区生产能力及服务年限 9 第一节 采区生产能力 9 第二节 采区服务年限 11 第四章第四章 采区巷道布置及采掘设备配备采区巷道布置及采掘设备配备 11 第一节 采区准备巷道布置 11 第二节 首采工作面布置 12 第三节 采掘工作面设备配备 13 第四节 巷道断面与支护 13 第五章第五章 采区提升运输采区提升运输 21 第一节 采区提升 21 第二节 采区运输 32 第六章第六章 采区通风与安全采区通风与安全 46 第一节 通风能力核定 46 第二节 通防设施布置 57 第三节 采区防灭火 60 第四节 通风安全监控 66 第七章第七章 采区供电采区供电 69 第一节 采区电力负荷 69 第二节 采区供电系统 75 第三节 采区通讯 82 第八章第八章 采区排水及压风系统采区排水及压风系统 83 第一节 排水系统 83 第二节 压风系统 95 第九章第九章 主要经济技术指标主要经济技术指标 97 第十章第十章 存在的主要问题存在的主要问题 100 前前 言言 一 设计概况 在 煤5三采区方案设计 中 针对采区巷道布置共提出了三个方 案 经综合经济技术论证 选择了利用采区轨道及回风上下山分段布置 皮带上下山集中布置方案为主导方案 煤5三采区煤炭通过皮带暗斜井 运输至煤5四采区煤仓 二 设计依据 1 煤矿安全规程 国家煤矿安全监察局 2011 版 2 宁煤集团火烧湾煤业公司矿井延深初步设计 2009 415 号文 批复 20 号文 4 煤5三采区地质说明书 1 第一章第一章 采区概况及地质特征采区概况及地质特征 第一节第一节 采区概况采区概况 一 采区范围及储量一 采区范围及储量 采区范围 煤5三采区是火烧湾煤业下组煤第三个投产采区 煤5 三采区位于火烧湾井田东翼 西邻正在准备的煤5二采区 煤5三采区 范围西至煤 5四采区下山西侧保护煤柱 东至煤层最低可采边界线 北 至井田北部边界保护煤柱 南至井田南部边界保护煤柱 走向长度 1200 2000m 倾向长度 2000m 采区面积为 4258810m2 采区储量 采区工业储量为 1222 9 万吨 可采储量为 581 9 万吨 煤5三采区边界煤柱 46 8 万吨 断层煤柱 400 3 万吨 可采储量为 1222 9 46 8 400 3 75 581 9 万吨 二 地表及邻区情况二 地表及邻区情况 区域内地势平坦 地表为荒山 农田 区内无水系和常年地面积水 总体走势东高西低 地面无建筑物 煤5三采区位于煤5四采区下部 煤5四采区已开采 5402 5406 5408 三个正规工作面和 5401 工作面 5403 5405 工作面 已形成 5407 工作面正在准备 煤5六采区已开采 5610 5608 5606 三个工作面 5602 工作面正在准备 煤5四 六采区地质构造复杂 共 揭露落差 H 5 米断层 12 条 5610 工作面回采过程中最大出水量 30m3 h 2 第二节第二节 采区地质特征采区地质特征 一 煤层赋存及顶底板情况一 煤层赋存及顶底板情况 该区域煤5三采区煤层赋存不稳定 自西向东煤层走向由近东西向 至 SEE 向 倾向由南倾至 SSW 倾角 8 17 煤层厚度变化大 自西 向东煤层总厚逐渐增厚 结构更为复杂 夹矸厚度也逐渐增厚 而纯煤 厚自西向东逐渐变薄 该区域煤5下部泥岩夹矸自西向东由 0 45m 逐渐 增厚至 1 32m 将煤5分为两个可利用层段 煤5 3 煤5 6总厚平均 6 32m 上段可利用层煤5 4 煤5 5上厚度 2 45 3 03 平均 2 76m 下 段可利用层煤5 6厚度 1 24 2 08 平均 1 45m 煤5三采区煤层综合柱状及钻孔柱状见图 煤层顶底板情况 煤5直接顶为泥岩 砂岩互层 灰白色 厚度 10 15m 易水解风化膨胀 煤5直接底板为泥岩 厚度 2 46m 煤层厚 度及倾角情况 见表 1 1 煤层厚度及倾角情况 表 1 1 煤层名称全煤厚度 m 倾角 结构稳定性 综合 5 3上 5 6 平均 最小 最大 6 32 5 47 7 02 8 17见煤层结构图较稳定 上段 5 3上 5 5 上 平均 最小 最大 3 89 3 09 4 46 8 17见煤层结构图较稳定 下段 5 5下 5 6 平均 最小 最大 2 43 2 18 2 56 8 17见煤层结构图较稳定 上段可利用 5 4 5 5上 平均 最小 最大 2 76 2 45 3 03 8 17见煤层结构图较稳定 3 下段可利用5 6 平均 最小 最大 1 45 1 24 2 08 8 17见煤层结构图较稳定 二 构造地质情况二 构造地质情况 该区域内地质构造复杂 地质构造资料为三维地震勘探和地质报 告资料及煤5实见断层推测等综合分析所得 该区域内共有落差 10m 以 上断层 18 条 该区域构造皆为正断层 力学性质上以张扭性为主 在 大断层两侧及两端常发育派生断层 三 水文地质情况三 水文地质情况 基本特征 基本特征 第四系粗砂岩含水层富水性强 正常情况下与煤系地 层无水力联系 煤系地层含水层包括 泥灰岩 泥岩泥灰岩互层等 充水因素及威胁程度 充水因素及威胁程度 1 第四系含水层富水性强 正常情况下与煤系地层无水力联系 2 泥灰岩 泥岩泥灰岩互层 含水层富水不均 正常情况下对煤 5层开采无影响 3 煤5底板以下泥岩与砂岩互层含水层 5 是影响煤5开采的主要充 水层 4 煤5层老空水在正常情况下不会影响煤5层采掘工作面的生产 但当采掘工作面由于断层原因造成煤岩层裂隙发育及层间距缩小时 煤5层老空水可能进入煤5工作面造成水害 5 封闭不良钻孔可能将上覆含水层水导入 影响采掘工作面安全 生产 涌水量预测 涌水量预测 依据煤5一采区实测资料 5402 工作面探测煤3 煤4 间砂岩水位计算砂岩涌水量 49m3 h 依据相关比拟法 预计煤5三采区 4 正常涌水量为 30m3 h 最大涌水量为 90m3 h 四 瓦斯 煤尘 自然发火及地温情况四 瓦斯 煤尘 自然发火及地温情况 火烧湾属于低瓦斯矿井 瓦斯涌出量随开采深度增加而增高 煤尘 具有爆炸性 煤层燃点低 层理发育 透气性好 煤层易自然发火 煤 层深度变化大 北部浅 南部深 北部深度 1760m 地温 13 C 南部煤 5埋藏深 1350m 以下地温将 15 C 五 煤质五 煤质 1 物理性质及煤岩特征 据煤芯煤样及煤层煤样特征 本井田可采煤层的物理性质和宏观煤 岩特征为 1 物理性质 煤5煤层颜色为黑色 深黑色 条痕为黑褐色 沥青 玻璃光泽 断口参差状 节理及内生裂隙发育 条带状结构为主 层状构造 煤5 号煤的抗压强度为 1 2 2 1MPa 平均 1 6MPa 普氏硬度系数为 0 2 2 煤岩特征 煤5煤层以光亮型煤为主 暗淡型 半暗型煤次之 根据山西省煤炭工业局综合测试中心 2009 年 9 月 4 日测定结果 煤5镜质组反射率 R0max 为 0 5 0 9 平均 0 7 5 号煤镜质组反 射率 R0max 为 0 60 0 95 平均 0 774 第二章第二章 采煤方法采煤方法 煤5三采区煤层赋存不稳定 下部泥岩夹矸自西向东由 0 45m 逐渐 5 增厚至 1 32m 将煤5分为两个可利用层段 煤5 3 煤5 6总厚平均 6 32m 上段可利用层煤5 4 煤5 5 上厚度 2 45 3 03 平均 2 76m 下段 可利用层煤5 6厚度 1 24 2 08m 平均 1 45m 为合理确定煤5三采区 采煤方法 提高煤炭回收率 降低巷道万吨掘进率 提高采区开采经济 效益 根据煤层赋存结构特点 提出分层与综合开采两个方案进行综合 经济技术比较 一 分层综采方案分层综采方案 为提高煤炭质量 利于市场销售 并充分利用现有煤5综放设备 提出了分层综采方案 上分层开采设备选择如下 采煤机 MGTY 600 250 1 1D 型 截深 800mm 液压支架 ZF5200 17 32 型 刮板输送 机 SGZ 764 630 型 转载机 SZZ830 315 由于下分层厚度 1 24 2 08m 平均 1 45m 薄 宁煤集团目前还没有适合的综采设 备 因此 下分层开采设备暂不确定 待时机成熟时再定 二 综合开采方案二 综合开采方案 为提高开采效率 降低材料消耗和巷道万吨掘进率 并充分利用 现有煤5综放设备 提高开采经济效益 提出了综合开采方案 该方案 选择开采设备如下 采煤机 MGTY 600 250 1 1D 型 截深 800mm 液 压支架 ZF5200 17 32 型 刮板输送机 SZZ 830 315 型 综合开采方案 在采煤方法的选择上 对不同开采区域不同夹矸厚 度 不同分层厚度的区域区别对待 灵活选择 宜综采则综采 宜综放 则综放 对 5616 5618 夹矸厚度 0 89 m 1 17m 较大 上下分 层厚度达到 2 5m 的区域采用分层综采开采工艺 5616 上 5616 下 5618 上 5618 下 4 个工作面采高均为 2 5m 对 6 5602 工作面起始 220m 开采上分层 采高为 2 5m 起始段下分层因煤层 厚度薄不开采 5602 工作面以西剩余部分开采高度为 2 5 m 6 1m 采 用综放开采 其它工作面开采高度为 3 41 m 6 1m 采用综放开采 工艺 采高 2 5 m 3 0m 剩余部分为放高 由于夹矸较厚 且夹矸位于煤层的中下部 开采时应根据煤层不 同结构调整采高 使夹矸位于采高的上部 便于分割 分运 分储 矸 石进入四采区矸石仓 煤炭进入四采区煤仓 以提高煤炭质量 三 方案综合经济技术比较三 方案综合经济技术比较 一 经济比较 一 经济比较 1 回采巷道工程量及投资比较 分层开采和综合开采比较 其开拓 准备工程量相同 不同的 是回采巷道工程量 分层开采回采巷道工程量为 40630m 投资 28439 万元 综合开采回采巷道工程量为 22075m 投资 15452 万元 分层开采比综合开采多 18555m 回采巷道 增加投资 12987 万元 2 采煤机械设备投资比较 根据煤5三采区煤层赋存情况 两个开采方案采煤机械设备选 择及投资见表 2 1 表 2 2 因上分层开采不需安装后刮板输送机 节省投资 320 万元 而下分层平均煤厚只有 1 45m 需单独另选一 套开采设备 增加设备投资 2125 万元 总体比较 分层开采比综 合开采设备投资多 1805 万元 7 分层开采投入采煤机械设备统计及投资表 表 2 1 序 号 名 称型 号数量 单价 万元 合计 万元 一上分层上分层 1 采煤机 MGTY 600 250 1 1D1380380 2 液压支架 ZF5200 17 3293191767 3 转载机 SZZ 830 3151120120 4 顺槽皮带 SSJ 1000 160 21190190 5 刮板输送 机 SGZ 764 6301320320 小计 27772777 二下分层下分层 增加 增加 1 采煤机待定 1350350 2 液压支架待定 93151395 3 转载机 SZZ 630 9018080 4 刮板输送 机 待定 1300300 小计 21252125 合计4902 综合开采投入采煤机械设备统计及投资表 表 2 2 序 号 名 称型 号数量 单价 万元 合计 万元 1采煤机MGTY 600 250 1 1D1380380 2液压支架ZF5200 17 3293191767 3转载机SZZ 830 3151120120 4顺槽皮带SSJ 1000 160 21190190 5刮板输送机SGZ 764 6302320 2640 合计3097 3 工作面圈定煤炭储量比较 分层开采共布置 16 个工作面 其中 上分层 8 个 下分层 8 个 8 上分层 8 个工作面圈定煤炭储量为 288 2 万吨 下分层 8 个工作面圈定 煤炭储量为 119 2 万吨 上 下分层 16 个工作面圈定煤炭储量总计为 407 4 万吨 综合开采共布置 10 个工作面 其中 上部 6 个面综放开采 下部 区域布置 4 个分层开采工作面 只开采煤厚大于 2 5m 部分 综合开采 10 个工作面圈定煤炭储量总计为 406 8 万吨 不含煤4 5层下部 0 45m 1 32m 泥岩夹矸 分层开采与综合开采工作面圈定煤炭储量相近 没有明显差别 4 安撤面费用比较 根据 2012 年最新数据 一个 135m 长的标准综放工作面安撤费用为 222 万元 材料 人工 一个 135m 长的标准综采工作面安撤费用为 142 万元 材料 人工 分层开采中 16 个工作面切眼总长度 2070m 折算成 15 33 个标准工 作面 安撤面总费用为 15 33 142 2177 万元 综合开采 10 工作面中有 6 个综放工作面 切眼总长度为 835m 折 算成 6 19 个标准工作面 4 个分层开采工作面 切眼总长度为 400m 折算成 2 96 个标准工作面 综合开采安撤面总费用为 6 19 222 2 96 142 1795 万元 分层开采方案安撤面总费用比综合开采方案安撤面总费用多 382 万 元 综合比较 分层开采方案总投入比综合开采方案总投入多综合比较 分层开采方案总投入比综合开采方案总投入多 1517415174 万万 元 元 9 二 技术比较 二 技术比较 分层开采 优点是能甩掉煤5 5层下部厚泥岩夹矸 煤质容易保证 对煤炭销售有利 缺点是回采工程量大 万吨掘进率高 对接续不利 当矿压显现强烈 巷道支护困难时 工程投入会明显增加 综放开采 优点是回采工程量少 万吨掘进率低 对接续有利 当 矿压显现强烈 巷道支护困难时 工程投入比分层开采更具有优势 另 外 综放开采设备折旧费低 吨煤电耗少 块煤率高 有利于增加销售 收入 缺点是煤5 5层下部厚泥岩夹矸含在采高内 且夹矸厚度是变化 的 需分割 分运 分储 给工作面煤质管理带来很大困难 煤炭质量 不容易保证 对煤炭销售不利 此外工作面矸 煤分割 分运也给工作 面顶板管理带来一定难度 经综合经济技术比较 选择综合开采方案 其中 经综合经济技术比较 选择综合开采方案 其中 6 6 个工作面采用个工作面采用 综放开采 综放开采 4 4 个工作面采用综采开采 个工作面采用综采开采 煤煤5三采区具体到某个工作面采三采区具体到某个工作面采 用综放开采还是分层开采 应根据该工作面煤层结构情况和市场销售情用综放开采还是分层开采 应根据该工作面煤层结构情况和市场销售情 况合理确定 况合理确定 第三章第三章 采区生产能力及服务年限采区生产能力及服务年限 第一节第一节 采区生产能力采区生产能力 一 采区生产能力的确定一 采区生产能力的确定 根据火烧湾煤业长远接续 煤5三采区于 2012 年 12 月投产 届时 煤5一采区回采结束 煤5三采区与煤2一采区同时生产 根据煤5三采 投产后矿井采场条件 确定矿井产量为 220 万吨 年 其中煤5三采区 回采产量为 90 万吨 年 煤2一采区回采产量为 120 万吨 年 煤2 煤5掘进煤按 10 万吨 年考虑 二 采区生产能力核定二 采区生产能力核定 10 煤5三采区为单翼采区 共规划了 8 个工作面 其中 上段 5 个 下段 3 个 切眼长度 85 150m 推进长度 500 1270m 5608 首采面 切眼长度 140m 推进长度 1270m 储量 80 5 万吨 根据采区储量及开 采条件 确定采区同时生产工作面数为一个 一个工作面年产量即为采 区生产能力 1 工作面工作制度 采用 三 八 作业制 每天 3 个班次 其中 2 个班次生产 1 个 班次检修 年工作日按 300 天考虑 2 采煤机小时割煤能力计算 Qg 60min 2 5m min 0 8m 3 0m 1 4t m3 0 95 479t h 3 一个班次割煤量预计 考虑到分割 分运影响 按 5 刀 天预计 QC 2 5 刀 班 140m 0 8m 刀 3 0m 1 4t m3 0 95 1118t 班 4 一个班次放煤量预计 根据矿井煤5层工作面生产经验 采用 一割一放 工艺有利于提 高放煤效果和提高生产效率 因此 煤5三采区按 一割一放 考虑 随割随放 放顶煤滞后割煤 30m 放煤步距 0 8m Qf 2 5 140m 0 8m 1 68m 1 4t m3 0 7 461t 班 5 工作面班产量预计 Qb Qc Qf 11 1118 461 1579t 班 6 工作面日产量预计 Qr 2 Qb 2 1579 t 班 3158t d 7 工作面年产量预计 Qn 300d 3158t d 9474000t 94 74 万吨 90 万吨 煤 5 三采区按 90 万吨 年的生产能力考虑合理 第二节第二节 采区服务年限采区服务年限 为提高煤5三采区开采经济效益 设计利用现有煤5综放设备 采 用综采放顶煤开采工艺 开采高度 2 5 6 1 m 开采高度 2 5 3 0 m 只采不放 3 0m 以上部分放顶煤开采 采区生产能力为 90 万吨 年 采区可采储量为 581 9 万吨 采区服务年限为 Tn C Z Ab 75 581 9 万吨 90 万吨 年 4 8 年 式中 Ab 采区生产能力 90 万吨 年 Z 采区可采储量 581 9 万吨 C 采区回采率 75 12 第四章第四章 采区巷道布置及采掘设备配备采区巷道布置及采掘设备配备 第一节第一节 采区准备巷道布置采区准备巷道布置 根据集团公司对火烧湾煤业 煤5三采区方案设计 的批复意见 采区轨道上 下山分两段布置 轨道上山与下山之间采用中部车场联络 上 下段均采用 2M 绞车提升 采区皮带上下山集中布置 采区准备巷道布置如下 从东大巷开口布置轨道暗斜井上车场 轨道暗斜井 13 5 通过 底车场与采区轨道上山联系 在轨道暗斜井以南间距 50m 布置皮带暗斜 井 15 5 皮带暗斜井通过联络巷与煤5四采区煤仓联系 皮带暗 斜井底部与采区皮带上 下山联络 为便于皮带暗斜井施工 暗斜井皮 带检修 在皮带暗斜井与东大巷间布置检修联络巷 在轨道暗斜井以北 间隔 50m 布置回风暗斜井 考虑到采区开采条件及绞车提升距离的影响 煤5三采区轨道划分 成上 下两段 轨道上山与轨道下山之间采用采区中部车场联络 上 下两段布置采区上 下段变电所 在采区中部车场布置采区主要水仓 在下段底部布置简易水仓 轨道上 下山与皮带上 下山间距 60m 轨 道上山位于东侧 轨道下山位于西侧 皮带上 下山集中布置 轨道上 下山沿煤5上分层布置 皮带上 下山沿煤5下分层布置 皮带下山大部 布置在煤5层位 顶部脱层与皮带暗斜井联系 轨道下山 皮带下山底 部标高 1526m 采区专用回风上 下山布置在轨道皮带上 下山西侧 间距 60m 由煤5三采区轨道开口施工 沿煤5上分层布置 专用回风上山经回风暗 斜井与矿井东翼回风大巷构成采区回风系统 13 第二节第二节 首采工作面布置首采工作面布置 本着有利于采场接续 地质条件较好的工作面优先原则 确定煤5 三采区首采面为 5608 工作面 5608 工作面位于采区中部 面长 140 米 走向长度 1270 米 规划储量 80 5 万吨 第三节第三节 采掘工作面设备配备采掘工作面设备配备 一 采煤工作面主要设备配备一 采煤工作面主要设备配备 开采设备选择如下 采煤机 MGTY 600 250 1 1D 型 截深 800mm 液压支架 ZF5200 17 32 刮板运输机 SGZ 764 630 转载机 SZZ830 315 顺槽胶 带输送机 SSJ 1000 160 2 二 综掘工作面主要设备配备二 综掘工作面主要设备配备 综掘机型号 S150J 可弯曲刮板输送机 SGW 630 40T 胶带输送机型号 SSJ650 40 砼喷射机型号 PHJ 锚杆钻机型号 MQD 120 局扇型号 28KW 煤电钻型号 MZ 1 2 三 炮掘工作面主要设备配备三 炮掘工作面主要设备配备 扒装机型号 P 30B 砼喷射机型号 PHJ 锚杆钻机型号 MQD 120 局扇型号 28KW 煤电钻型号 MZ 1 2 采掘工作面其它设备详见表 4 1 1 表 4 1 2 14 第四节第四节 巷道断面与支护巷道断面与支护 煤5三采区主要巷道断面及支护形式如下 1 煤5三采区皮带上山 断面尺寸 3 6x3 5m 直墙半圆拱形 支护 形式 锚网喷支护 净断面 11 2m2 2 煤5三采区回风上山 断面尺寸 3 6x3 5m 直墙半圆拱形 支护 形式 锚网喷支护 净断面 11 2m2 3 煤5三采区轨道上山 断面尺寸 3 6x3 5m 直墙半圆拱形 支护 形式 锚网喷支护 净断面 11 2m2 4 煤5三采区上山皮带机头硐室 断面尺寸 4 4x3 6m 直墙半圆拱 支护形式 锚网喷支护 净断面 13 76m2 5 材料顺槽 断面尺寸 3 6x3 5m 直墙半圆拱断面 支护形式 锚网喷支护 净断面 10m2 掘进断面 11 2m2 6 运输顺槽 断面尺寸 3 6x3 5m 直墙半圆拱断面 支护形式 锚网喷支护 净断面 11 2m2 6 回风联络巷 断面尺寸 3 6x3 5m 直墙半圆拱形 支护形式 一 次锚网喷支护 净断面 11 2m2 具体井巷工程情况见表 4 2 1 表 4 2 2 15 采掘机械设备配备表采掘机械设备配备表 表 4 1 1 数量 序号设备名称符号型号及技术特征单位 采煤掘进备用合计 备注 一 采煤工作面 1 双滚筒采煤机 MGTY 600 250 1 1D 台 11 2 可弯曲刮板输送机SGZ 764 630台 22 3 工作面液压支架 ZF5200 17 32 架 8686 4 过渡支架 ZFG6400 17 32HG 架 66 5 端头支架 ZTZ6600 18 32 组 22 6 液压单体支柱 DZ 2800 根 42002104410 7 转载机 SZZ 830 315 台 11 8 破碎机台 11 9 带式输送机 SSJ 1000 160 2 条 11 10 乳化液泵站DRB 200 31 5台 213 11 喷雾泵PB 250台 112 12 调度绞车JD 40台 44 13 回柱绞车JH 8台 11 14 潜水泵 BWK 4台 22 15 煤电钻 MZ 1 2 部 11 16 设备列车列 11 二 掘进工作面 一 5610 5618 综掘工作面 1 综掘机 S150J 部 22 2 可弯曲刮板输送机 SGW 630 40T 部 22 3 带式输送机 SSJ650 40 部 22 采掘机械设备配备表采掘机械设备配备表 16 表 4 1 2 数量 序号设备名称符号型号及技术特征单位 采煤掘进备用合计 备注 4 煤电钻 MZ 1 2 部 426 5 砼喷射机 PHJ 部 224 6 锚杆钻机 MQD 120 台 44 7 局部通风机 28KW 台 224 8 发爆器 MFB 100 部 22 9 风镐 G10 部 224 10 激光指向仪 JZB600 部 22 11 矿用防静电阻燃风筒 800 米 22002200 12 调度绞车JD 25部 88 13 潜水泵BWK 4台 426 二 5610 5618 炮掘工作面 1 扒装机 P 30B 部 22 2 煤电钻 MZ 1 2 部 426 3 砼喷射机 PHJ 部 224 4 锚杆钻机 MQD 120 台 44 5 局部通风机 28KW 台 224 6 发爆器 MFB 100 部 224 7 风镐 G10 部 224 8 激光指向仪 JZB600 部 22 9 矿用防静电阻燃风筒 800 米 22002200 10 调度绞车JD 25部 88 11 潜水泵BWK 4台 426 17 井井 巷巷 工工 程程 数数 量量 表表 表 4 2 1 断面 m2 序 号 巷道名称岩别倾角支护形式 净掘 进 断面图号工程量 m 一 一 开拓巷道及硐开拓巷道及硐 室室 轨道暗斜井岩13 5直墙半圆拱形11 212 11 1346 上车场岩0直墙半圆拱形13 214 13 3145 3下车场岩0直墙半圆拱形 13 2 4 2 3 6 14 14 4110 4皮带暗斜井岩15 5直墙半圆拱形 11 2 3 6 3 5 12 12 2418 5回风暗斜井岩18直墙半圆拱形11 212 11 1560 6 暗斜井皮带驱 动硐室 岩0直墙半圆拱形26 1 6 5 28 86 610 7 暗斜井皮带机 头硐室 岩0直墙半圆拱形 15 2 4 6 3 8 16 55 550 8 暗斜井皮带机 尾硐室 岩15 5直墙半圆拱形15 216 57 710 小 计1649 二 二 准备巷道及硐准备巷道及硐 室室 1皮带上山煤412直墙半圆拱形11 212 12 2460 18 2皮带下山煤415直墙半圆拱形11 212 12 2980 3轨道上山煤412直墙半圆拱形11 212 11 1760 4轨道下山煤415直墙半圆拱形11 2 12 1 1 1780 5回风上山煤415直墙半圆拱形11 2 12 1 1 11500 6检修联络巷岩0直墙半圆拱形11 2 12 1 1 178 井井 巷巷 工工 程程 数数 量量 表表 表 4 2 2 断面 m2 序 号 巷道名称岩别倾角支护形式 净掘 进 断面图号工程量 m 7轨道中部车场煤40砼灌注14 622 83 3130 8绞车房岩0砼灌注26 6754 79 919 9上 下变电所煤40砼灌注12 2821 28 8120 10上 下段水仓岩0 15砼灌注5 810 814 14160 11下山皮带驱动硐室岩0砼灌注22 948 96 610 12下山皮带机头硐室岩0砼灌注15 530 85 550 13上山皮带机头硐室岩6砼灌注14 622 84 420 14皮带机尾硐室岩15 5砼灌注11 123 37 710 小 计5077 19 三 三 回采巷道及硐室回采巷道及硐室 1上 下顺联络巷岩8砼灌注9 3015 731 1100 2顺槽皮带机头硐室岩0锚网喷13 314 813 1330 35608 材料巷煤 40锚网喷1012 310 101550 45608 运输巷煤 40双层锚网喷12 814 411 111570 55608 切眼煤 49锚网喷11 713 112 12140 小 计3390 合 计10116 20 第五章第五章 采区提升运输采区提升运输 第一节第一节 采区提升采区提升 煤5三采区采掘工作面所需材料 设备经副井 井底车场 1450m 水平东大巷 轨道暗斜井 轨道上下山运至采掘工作面 采掘工作面煤 矸 材料 设备经轨道上下山 轨道暗斜井 1450m 水平东大巷 井底 车场 副井升至地面 一 暗斜井提升绞车选择一 暗斜井提升绞车选择 一 原始资料 1 提升量 75 车 班 2 提升斜长 330m 3 轨道倾角 平均 13 5 4 矿车 1 5T 矿车 最大载重 2700Kg 自身重量 718Kg 5 大件重量 6500Kg 基本架 封车绳 卡 6 平板车重量 910Kg 7 提升方式 甩车场单钩提升 二 一次提升量和车组件矿车数的确定 暗斜井绞车提升矿车数按 4 辆计算 验算矿车连接器强度 F n m mZ sin f1cos 4 2700 718 sin13 5 0 015cos13 5 3391 08Kg1 2 满足要求 二 轨道上山提升绞车选择二 轨道上山提升绞车选择 一 原始资料 1 提升量 75 车 班 2 提升斜长 760m 3 轨道倾角 平均 13 4 矿车 1 5T 矿车 最大载重 2700Kg 自身重量 718Kg 5 大件重量 6500Kg 基本架 封车绳 卡 6 平板车重量 910Kg 7 提升方式 甩车场单钩提升 二 一次提升量和车组件矿车数的确定 1 根据矿车连接器强度计算矿车数 n1 6000 m mZ sin f1cos 6000 2700 718 sin13 0 015cos13 24 7 33 辆 式中 m 矸石重量 mZ 矿车自重 f1 矿车运行阻力系数 下大件时 n1 6000 g m mZ sin f1cos 6000 910 6500 sin13 0 015cos13 3 38 辆 式中 m 大件重量 mZ 平板车自重 2 根据提升任务的要求 计算所必需的提升矿车数 1 一次提升循环时间 按规程规定 提升斜长 L 300 米时 Vm 5 m s 取 Vm 2 5 m s T 2L Vp 4L1 Vs 2 1 2 2 2 760 2 5 0 9 4 30 1 5 2 30 2 5 675 56 80 60 10 825 56S 式中 L 轨道斜长 L1 甩车场长度 取 30 米 Vp 提升平均速度 L 600 米时 取 0 9Vm Vs 甩车场运行速度 取 1 5 m s 1 摘挂钩时间 取 30S 1 电动机换向时间 取 5S 2 计算一次提升量 25 Q C Cf An T 3600br t 1 2 1 2 75 2700 825 56 8 3600 8358 795Kg 式中 C 提升不均衡系数 Cf 提升能力富裕系数 An 矿井年产量 br 年工作日 t 每天工作时间 3 一次提升矿车数 n2 8358 795 2700 3 1 辆 4 确定一次提升矿车数 根据 n n1 n n2的原则 取 n 4 辆 三 计算选择钢丝绳 1 计算钢丝绳每米质量 p n m mZ sin f1cos 0 11 B ma L sin f2cos 4 2700 718 sin13 0 015cos13 0 11 1520 100 6 5 760 sin13 0 2cos13 1 45Kg m 式中 B 钢丝绳抗拉强度 ma 安全系数取 6 5 f2 钢丝绳摩擦阻力系数 2 选择钢丝绳 考虑到轨道运输 钢丝绳磨损较严重 选用 6 7 型钢丝绳 型号 26 为 6 7 22 5 1520 光 右同 d 22 5mm p 1 814Kg m 2 4mm Qp 29400Kg 3 验算钢丝绳安全系数 m Qp n m mZ sin f1cos pL sin f2cos 29400 4 2700 718 sin13 0 015cos13 1 814 760 sin13 0 2cos13 7 63 6 5 满足规程要求 所选钢丝绳合适 四 计算选择绞车 1 计算绞车滚筒直径 D 60d 40 22 5 1350mm D 900 900 2 4 2160mm 式中 d 钢丝绳直径 钢丝绳中最粗钢丝直径 2 计算作用在绞车上的最大静张力 Fj n m mZ sin f1cos pL sin f2cos 4 2700 718 sin13 0 015cos13 1 814 760 sin13 0 2cos13 3854 14Kg 3 根据计算的 D Fj选择绞车 选择 JKB 2 型绞车 D 2 0m B 1 5m Fjmax 6000Kg 减速器传动比 i 30 提升速度 2 5m s 27 五 选择电动机 1 计算电动机功率 P kFjVm 102 1 2 3854 14 2 5 102 0 85 133 36KW 式中 减速器传动效率 k 矿井阻力系数 2 电动机转速 n 60V mi D 60 2 5 30 3 14 2 716 56r min 3 选择电动机 根据 P n 及矿井井下电压等级 结合我矿在用电机情况 选用 JBR 400L 8 型 电机功率 160KW 转速 730r min 三 轨道下山提升绞车选择三 轨道下山提升绞车选择 一 原始资料 1 提升量 75 车 班 2 提升斜长 780m 3 轨道倾角 平均 15 4 矿车 1 5T 矿车 最大载重 2700Kg 自身重量 718Kg 5 大件重量 6500Kg 基本架 封车绳 卡 6 平板车重量 910Kg 7 提升方式 甩车场单钩提升 二 一次提升量和车组件矿车数的确定 1 根据矿车连接器强度计算矿车数 28 n1 6000 m mZ sin f1cos 6000 2700 718 sin15 0 015cos15 6 42 辆 式中 m 矸石重量 mZ 矿车自重 f1 矿车运行阻力系数 下大件时 n1 6000 g m mZ sin f1cos 6000 910 6500 sin15 0 015cos15 2 96 辆 式中 m 大件重量 mZ 平板车自重 2 根据提升任务的要求 计算所必需的提升矿车数 1 一次提升循环时间 按规程规定 提升斜长 L 300 米时 Vm 5 m s 取 Vm 2 5 m s T 2L Vp 4L1 Vs 2 1 2 2 2 780 2 5 0 9 4 30 1 5 2 30 2 5 693 33 80 60 10 843 33S 式中 L 轨道斜长 L1 甩车场长度 取 30 米 Vp 提升平均速度 L 600 米时 取 0 9Vm Vs 甩车场运行速度 取 1 5 m s 1 摘挂钩时间 取 30S 29 1 电动机换向时间 取 5S 2 计算一次提升量 Q C Cf An T 3600br t 1 2 1 2 75 2700 843 33 8 3600 8538 72Kg 式中 C 提升不均衡系数 Cf 提升能力富裕系数 An 矿井年产量 br 年工作日 t 每天工作时间 3 一次提升矿车数 n2 8538 72 2700 3 2 辆 4 确定一次提升矿车数 根据 n n1 n n2的原则 取 n 4 辆 三 计算选择钢丝绳 1 计算钢丝绳每米质量 P n m mZ sin f1cos 0 11 B ma L sin f2cos 4 2700 718 sin15 0 015cos15 0 11 1520 100 6 5 780 sin15 0 2cos15 1 68Kg m 式中 B 钢丝绳抗拉强度 ma 安全系数取 6 5 f2 钢丝绳摩擦阻力系数 30 2 选择钢丝绳 考虑到轨道运输 钢丝绳磨损较严重 选用 6 7 型钢丝绳 型号 为 6 7 22 5 1520 光 右同 d 22 5mm p 1 814Kg m 2 4mm Qp 29400Kg 3 验算钢丝绳安全系数 m Qp n m mZ sin f1cos pL sin f2cos 29400 4 2700 718 sin15 0 015cos15 1 814 780 sin15 0 2cos15 6 72 6 5 满足规程要求 所选钢丝绳合适 四 计算选择绞车 1 计算绞车滚筒直径 D 60d 60 22 5 1350mm D 900 900 2 4 2160mm 式中 d 钢丝绳直径 钢丝绳中最粗钢丝直径 2 计算作用在绞车上的最大静张力 Fj n m mZ sin f1cos pL sin f2cos 4 2700 718 sin15 0 015cos15 1 814 780 sin15 0 2cos15 4376 22Kg 3 根据计算的 D Fj选择绞车 31 选择 JKB 2 型绞车 D 2 0m B 1 5m Fjmax 6000Kg 减速器传动比 i 30 提升速度 2 5m s 五 选择电动机 1 计算电动机功率 P kFjVm 102 1 2 4376 22 2 5 102 0 85 151 43KW 式中 减速器传动效率 k 矿井阻力系数 2 电动机转速 n 60V mi D 60 2 5 30 3 14 2 716 56r min 3 选择电动机 根据 P n 及矿井井下电压等级 结合我矿在用电机情况 选用 JBR 400L 8 型 电机功率 160KW 转速 730r min 结论 结论 煤 5 三采轨道暗斜井采用 JY S 6 型绞车 电机功率 90KW 轨道上山 下山均采用 JKB 2 型绞车 电机型号为 JBR 400L 8 电机功率 160KW 第二节第二节 采区运输采区运输 煤5三采皮带系统担负着煤 5 三采区原煤运输任务 原煤从工作面 运出 经顺槽皮带运到下山 上山 皮带 再运到煤5三采暗斜井皮带 再运到煤5四采煤仓 经四采皮带带运输到副巷皮带运输系统 一 暗斜井皮带机选择一 暗斜井皮带机选择 一 概况 32 煤5三采暗斜井皮带斜长 471m 水平投影长度 455m 提升高度 112 5m 设计运量 800t h 上运平均倾角 13 9 采用机头卸载 堆 积密度 0 9t m3 二 参数选择计算 1 皮带机采用机头集中驱动方式 带宽 1m 原煤堆积角 30 2 计算带速 V Q 3600S K 800 3600 0 124 0 91 0 9 2 19m s 初定带速为 2 5m s 式中 Q 胶带运输能力 t h S 输送带上物料的截面积 取 0 124m2 K 输送机的倾角系数 按最大倾角 13 9 物料的堆积密度 取 0 9t m3 3 初步选择皮带机 机架采用 DT 系列 上托辊采用 DT 04C0133 型槽型托辊 托辊 间距 1 2m 下托辊采用 DT 04C2533V 型托辊 托辊间距 3m 按原煤堆 积角 30 胶带选取 ST1600 钢丝绳芯胶带 4 计算其它参数 上托辊转动部分质量 qt 3 6 3 1 2 15 75kg m 下托辊转动部分质量 qt 2 9 1 3 6 07kg m 胶带每米载重 q Q 3 6V 88 9kg m 33 胶带每米重量 26 1kg m 5 皮带机布置形式 V 2 1 3 7 5 6 4 三 阻力计算 选择 W 0 035 W 0 025 重段阻力 W5 6 g q qd qt L5 6W g qd q H 9 81 88 9 26 1 15 75 455 0 035 9 81 26 1 88 9 112 5 147343 N 空段阻力 W3 4 qd qt L3 4W gqdH 9 81 26 1 6 07 455 0 025 9 81 26 1 112 5 25215 N 其他辅助阻力 头部清扫器阻力 F1 100B 100Kg 空段清扫器阻力 F2 20B 20 Kg 34 导料槽附加阻力 F3 1 6B 7 l 50 64 Kg 进料处物料加速阻力 F4 0 0142Q V 44 73 Kg 四 各点张力计算 取 c 1 05 1 按悬垂度计算重段最小张力 S4 5g q qd Lt 5g 88 9 26 1 1 2 6768 9N 取 S4 7000N 2 各点张力值计算 S3 S4 W3 4 7000 25215 32215 N S2 S3 C 32215 1 05 30681 N S5 C S4 1 05 7000 7350 N S6 W5 6 F3 F4 S5 147343 497 439 7350 155629N S7 CS6 163410N S1 F3 F4 S7 981 186 2 163410 164587N 3 计算最小围包角 取 f 0 3 n S2 ef 1 S1 S2 343 式中 n 为摩擦系数备用系数取 1 15 五 计算电机功率 选用双电机驱动 考虑到双电机功率的分 配不平衡问题 取 K 1 3 0 88 N K S1 S2 V 1000 35 1 3 164587 30681 1000 0 88 2 5 495 KW 式中 K 为电机备用系数 双电机驱动 取 1 3 选用 2 250kw 双电机驱动 六 带强计算 Smax 164587 N 则每米胶带的张力为 S Smax B 164587 1000 164 6 N mm ST1600 的带强为 1600N mm 安全系数 n S Smax 1600 164 6 9 7 满足要求 七 根据上述计算 选择双电机驱动形式 功率为 2 250KW 选择 ST1600 钢丝绳芯胶带 B 1000m 带速 2 5m s 二 上山皮带机选型计算二 上山皮带机选型计算 一 概况 煤 5 三采上山皮带斜长 460m 水平投影长度 453m 提升高度 78m 设计运量 800T h 下运平均倾角 9 8 采用机头卸载 堆积密 度 0 9t m3 二 参数选择计算 1 皮带机采用机头集中驱动方式 机头布置在皮带巷上部 带宽 1m 原煤堆积角 30 2 初步选择皮带机 机架采用 DT 系列 上托辊采用 DT 04C0133 型槽型托辊 托辊 间距 1 2m 下托辊采用 DT 04C2533V 型托辊 托辊间距 3m 按原煤堆 36 积角 30 胶带选取 PVG1400 整芯胶带 3 计算其它参数 上托辊转动部分质量 qt 3 6 3 1 2 15 75kg m 下托辊转动部分质量 qt 2 9 1 3 6 07kg m 胶带每米载重 q Q 3 6V 88 9kg m 胶带每米重量 21kg m 4 皮带机布置形式 三 阻力计算 选择 W 0 012 W 重段阻力 W5 6 g q qd qt L5 6W g qd q H 9 81 88 9 21 15 75 453 0 012 9 81 21 88 9 78 77393 N 空段阻力 W3 4 qd qt L3 4W gqdH 9 81 21 6 07 453 0 012 9 81 21 78 V 2 3 1 4 6 5 7 37 17512 N 其他辅助阻力 头部清扫器阻力 F1 100B 100Kg 空段清扫器阻力 F2 20B 20 Kg 导料槽附加阻力 F3 1 6B 7 l 50 64 Kg 进料处物料加速阻力 F4 0 0142Q V 44 73 Kg 四 各点张力计算 取 C1 1 02 C2 1 03 1 按悬垂度计算重段最小张力 S5 5g q qd Lt 5g 88 9 26 1 1 2 6768 9N 取 S5 7000N 2 各点张力值计算 S3 S4 6863 N S2 S3 C2 32215 1 03 6663 N S4 S5 C1 7000 1 02 6863 N S5 C S4 1 05 7000 7350 N S6 W5 6 F3 F4 S5 77393 497 439 7000 69457N S7 C2S6 71541N S1 F3 F4 S7 981 186 2 71541 52852N 3 计算最小围包角 取 f 0 3 n S2 ef 1 S1 S2 38 463 式中 n 为摩擦系数备用系数取 1 15 五 计算电机功率 由于围包角要求 因此须选用双电机驱动 考虑到双电机功率的分配不平衡问题 取 K 1 3 由于皮带机是下运 带 正常运行中电机在发电状态 1 N K S1 S2 1000 V 1 05 203 KW 选用 2 160kw 双电机驱动 六 带强计算 Smax 71541 N 则每米胶带的张力为 S Smax B 71541 1000 71 5 N mm PVG1400 的带强为 1400N mm 安全系数 n S Smax 1400 71 5 19 6 选用 PVG1000S 整芯胶带 带强为 1000