煤矿矿井煤仓设计

1、采区煤仓设计大巷采用非连续运输方式时，设置一定容量的煤仓可保证采掘工作面发挥正常生产和高产、高效，发挥运输系统的潜力，保证连续均衡生产。根据煤炭存储的形式的不同，采区煤仓有井巷式与机械式两种。 采区煤仓的形式井巷式煤仓的形式有垂直式、倾斜式及混合式三种，见表91。煤仓断面多为圆形或拱形，也有少数采用矩形。表91 采区煤仓的基本形式项 目垂直式倾斜式混合式图 示图 注1上部收口；2仓身；3下口漏斗及溜口闸门基础；4溜口及闸门断面形状一般为圆形。多为圆形和拱形。圆形或其他形状。优 缺 点圆形断面利用率高，不易发生堵塞现象，便于维护，施工速度快。可适当增加煤仓的长度和容积，仓口简单，可减少煤炭的破碎

2、度。煤仓倾斜角度一般为60 70°。适应性强。缺点使用受条件限制。承压性差，铺底量大，施工不便。曲折多，施工不便。适用条件煤仓上下口在同一垂线上。煤仓上下口不在同一垂线上。煤仓上下口不在同一垂线上。几何参数直径一般取2 5 m，高度不超过30 m。拱形断面宽度、高度均以大于2 m为宜。 采区煤仓容量的确定采区煤仓容量取决于采区生产能力、装车站的通过能力及大巷的运输能力等因素。煤仓的容量目前一般为50 500 t。煤仓容量与采区生产能力的关系见表92。表92 煤仓容量与采区生产能力的关系采区生产能力Mt·a-10.30以下0.30 0.450.45 0.600.60 1.00

3、1.00以上采区煤仓容量t50 100100 200200 300300 500大于500采区煤仓的实际容量应该在保证正常生产和运输的前提下，工程量越小越好。根据采区生产能力和大巷运输能力，以保证采区正常生产为原则，确定采区煤仓容量的计算方法有以下三种方法。.1 按采煤机连续作业割一刀煤的产量计算（91）式中Q采区煤仓容量，t；Q0防空仓漏风留煤量，一般取5 10 t；L工作面长度，m；m采高，m；b进刀深度，m；煤的容量，t/m3；C0工作面回采率；kt同时生产工作面系数，综采时kt = 1，普采时kt = 10.25n；n采区内同时生产的工作面数目。.2 按运输大巷列车间隔时间内采区高峰产

4、量计算（92）式中Qh采区高峰生产能力（高峰期的小时产量一般为平均产量的1.5 2.0 倍），t/h；ti列车进入采区装车站的间隔时间，一般取高限约20 30 min；ad不均衡系数，综采、普采取1.15 1.20，炮采取1.5。.3 按采区高峰生产延续时间计算（93）式中Qt采区装车站通过能力，t/h（通过能力一般为平均产量的1.0 1.3 倍）；thc采区高峰生产延续时间，综采、普采取1.0 1.5 h，炮采取1.5 2.0 h。当采区上（下）山和大巷均采胶带输送机运输时，采区煤仓容量可按1 2 h采区高峰产量确定。目前也有少数矿井采取可靠度高、稳定的大功率输送机，使采区上（下）山布置的胶

5、带输送机与大巷中的胶带直接搭接，从而省去开凿采区煤仓的工程费用与生产环节。 采区煤仓尺寸的确定下面以使用最多的圆形垂直式煤仓说明煤仓尺寸的确定方式。为便于布置和防止堵塞，圆形垂直式煤仓以短而粗为好，但如果断面过大反而会使施工困难且降低有效的煤仓容积。圆形断面直径取2 5 m，以4 5 m为最佳，煤仓过高易使煤压实而形成拱形结构，其高度一般不超过30 m，通常取20 m。典型圆形煤仓的容积示意图见图91。煤仓的有效容积为V1V2V3。无效容积V0与直径D成三次方关系。从减少煤仓无效容积来看，随着断面加大，必须有相应煤仓高度。煤仓高度越大，无效容积越小，如果以煤仓的有效容积不小90%计算，则煤仓设

6、计不应小于直径的3.5 倍。无效容积的大小取决于输送机面头与煤仓的位置、松散煤层的自然安息角等。图91中的布置为机头位于煤仓中心位置，此时无效容积最小，煤仓利用率最高。 煤仓的结构及支护煤仓的结构包括煤仓上部收口、仓身、下口漏斗及溜口基础、溜口和闸门装置等，见表91。.1 上部收口煤仓上口的结构形式，当直径小于3 m时，与仓体断面一致，直径大于3 m时，为了保证仓口安全与改善煤仓上口的受力情况，需要以混凝土收口注成圆台体。并用旧钢轨或工字钢做成铁篦，篦孔大小约300 mm左右，以防止大块煤、矸石或其它等进入煤仓。也可根据需要设置破碎机破碎大块煤或将煤仓上口高出巷道底板，防止水注入仓内。.2 仓

7、身当煤仓设在稳定坚固的岩层（f 6）中时，仓身可不支护。在中硬以上的岩层中，仓身采用锚喷支护。其余岩层中，煤仓仓身一般砌碹支护，壁厚300 400 mm。.3 下口漏斗与闸门基础煤仓下口需用混凝土砌筑成圆台体进行收口，收口斗仓可选择圆锥形、四角锥形或双曲线形斗仓。其中双曲线形斗仓可实现内部煤岩均匀连续流动而且经久耐用，如图92所示。.4 溜口及闸门装置煤仓的溜口一般均做成四角锥形，在溜口处安设可以启闭的闸门。根据溜口的方向与矿车行进的方向是否一致，溜口方向有顺向、侧向和垂直三种。多采用与矿车行进方向一致的顺向溜口。另外，煤仓与大巷的联接处必须加强支护以保证大巷安全。支护方式为在煤仓下部收口处四

8、周铺设数根钢梁，灌入混凝土，并与大巷支护连为一体。煤仓溜口闸门处的有效尺寸一般有500 × 500 mm，700 × 700 mm和800 × 800 mm等几种规格。生产能力大的采区可设置双放煤口或大型闸门，与装车速度或胶带运输相适应，并安装给煤机以便连续均匀装煤。 防止煤仓事故措施煤仓在使用过程中经常会发生堵仓、粘仓、溃仓等事故，必须采用科学方法进行设计、施工及管理。.1 设计和施工（1）在保证系统合理的前提下，煤仓应选择在围岩稳定，岩层中硬以上，不穿越富含水层。（2）提高施工质量保证仓壁光滑，耐磨损、耐冲击。（3）煤仓下部设计呈双曲线型仓斗有助于煤岩整体下流，减少堵塞事故。（4）煤仓下口设置排水孔。（5）煤仓应在适当部位设置观察孔，以便于处理堵塞事故。（6）煤仓上部注意通风，防止瓦斯积聚。.2 煤仓使用期间（1）在上部仓口安装防止大块煤、杂物的设施。