08第八章矿井主要硐室设计解析课件

第八章矿井主要硐室设计第一节采区煤仓设计第二节采区绞车房设计第三节采区变电所设计第四节矿井水泵房设计2020年9月28日1第一节采区煤仓设计一、采区煤仓的形式及参数

1.采区煤仓的形式

（1）井巷式：按中轴与水平面的夹角：垂直式、倾斜式和混合式；按煤仓的断面形状：圆形、拱形、椭圆形、矩形。

底部可移动式水平煤仓静储式水平煤仓列车式水平煤仓巷道式水平煤仓（2）机械式底部可移动式水平煤仓优点：可拆装移设,重复使用,安全可靠,经济。2020年9月28日2列车式水平煤仓1—给煤输送机;2—输出输送机;3—牵引钢丝绳;4—可移动的箱体2020年9月28日3

2.井巷式煤仓的参数●断面尺寸：

垂直圆形煤仓：Ф2~5m

，以Ф4~5m为佳；倾斜式拱形煤仓：宽˃2m;●高度：

垂直圆形煤仓：h≥3.5D，可使Vʹ≥90%V

Vʹ为有效容积，V为总容积。倾斜式拱形煤仓：高˃2m，一般不超过30m。2020年9月28日4二、采区煤仓的结构及支护●煤仓的结构：

1.上部收口

2.仓身3.下口漏斗及闸门基础

4.溜口和闸门

2020年9月28日51.煤仓上口●直径<3m时:

煤仓上口断面与仓体一样；●直径>3m时:用混凝土将收口筑成圆台体；●防堵措施:上口安设铁箅子；●铁箅子材料：8~24kg/m旧钢轨；10#~20#工字钢●铁箅子网孔尺寸：200×200mm250×250mm

300×300mm●防水措施：上口高出巷道底板。

2020年9月28日62.仓身●支护:（1）砌碹，壁厚为300~400mm（2）有条件时，锚喷支护；（3）坚硬稳定岩石中：不支护。

2020年9月28日73.下口漏斗及溜口闸门基础●仓身下部收口:用混凝土做成圆锥体；●漏斗下口:长0.7m方形孔口；

D—煤仓直径;Z—斗仓高度;A1—A1,A2—A2—漏斗的截面;d0—斗仓下口直径双曲线漏斗煤仓2020年9月28日84.溜口及闸门装置●溜口形状:四角锥形；●溜口方向:顺向、侧向、垂直，一般为顺向溜口●闸门动力:手动、电动、气动●闸门形式:扇形闸门、平闸门

溜口方向（a）顺向;（b）侧向;（c）垂直溜口与矿车的相对位置

1—溜口;2—闸门;3—矿车2020年9月28日9三、采区煤仓的容量计算●决定因素：采区生产能力、采区下部车场装车站和运输大巷的通过能力。1.采区高峰生产延续时间内，保证采区连续生产：

式中，AG—采区高峰生产能力，t/h；

AN—装车站通过能力，t/h；

TG—采区高峰生产延续时间，h；

KB—运输不均匀系数,机采取1.15~1.20,炮采取1.5。2020年9月28日102.按装车站的装车间隔时间来计算:

式中，AG—采区高峰生产能力，t/h；

TO—装车间隔时间，一般可按15~30min计算；

KB—运输不均匀系数。一般取最大值作为采区煤仓容量，目前一般为50~500t。●井底煤仓的有效容量：式中，Qmc—井底煤仓的有效容量，t；

Amc—矿井设计的日产量，t；（0.15~0.25）—系数，中型矿井取大值,大型矿井取小值。2020年9月28日11第二节采区绞车房设计一、绞车房的布置位置及形状

●位置：围岩坚固稳定的薄及中厚煤层或顶底板岩层中；

●安全出口：2个，钢丝绳通道、回风道

安全出口用途宽度人行道断面支护钢丝绳通道运输行人通风走绳2~2.5m单边，与轨道上山人行道一致与上山断面一致不燃性材料回风道回风1.2~1.5m---较小不燃性材料1—钢丝绳通道;2—回风道;3—电动机壁龛2020年9月28日12二、绞车房的平面布置及尺寸1.绞车房的平面布置

●布置原则：在保证安全生产和易于安装检修的条件下,尽可能布置得紧凑,以减少硐室的工程量。

●所需资料：（1）绞车型号；（2）外形尺寸；（3）绞车及电动机基础图；（4）机械电器安装图；（5）绞车所属的其他设备资料。

2020年9月28日132.绞车房的尺寸

●绞车房地面高度：高于钢丝绳通道底板100~300mm,并向绳道倾斜2º~3º,以免地面积水。

●回风道倾斜方向：向外倾斜。2020年9月28日14三、绞车房的支护●一般情况：（1）直墙半圆拱碹，用C15混凝土铺底；（2）料石强度˃MU30，砌体允许抗压强度˃2.2MPa；●顶板淋水较大时：（1）料石墙混凝土拱顶；（2）拱后铺两层油毛毡,涂沥青和水玻璃；（3）壁上应安装导水管,室内设水沟。●顶压太大时：（1）拱基线以下200~300mm处放置一层木砖；（2）与无木砖的巷道留设沉降缝。

2020年9月28日15第三节采区变电所设计一、变电所的布置位置●范围较小的采区：位于负荷的中心●范围较大的采区：设2个或2个以上变电所●位置：围岩稳定、地压小、无淋水、易于维护、通风良好处●一般位置：输送机上山与轨道上山之间；上（下）山巷道与运输大巷交岔点附近

2020年9月28日16二、变电所的平面布置及尺寸●人行道高度：>1.2m;●变电所高度：2.5~3.5m;●变电所地面高度：高出邻近巷道200~300mm,且应有3‰的坡度;●出口：长度超过6m时，硐室两端各设1个出口。

2020年9月28日17采区变电所硐室图2020年9月28日18三、变电所的支护●支护材料：不燃性材料;●支护形式：一般拱形石材砌碹，有条件时锚喷支护；●硐室与通道连接处：设防火栅栏两用门;●通风道：2个，一个进风，一个回风。●通道宽度：以能通过最大件设备，安装标准防火栅栏门为

原则。

2020年9月28日19第四节矿井水泵房设计●矿井水泵房：安设矿井主要排水设备的机器房,由泵房主体硐室、配水井、吸水井、配水巷、管子道及通道组成。一、中央水泵房的布置位置●位置：副井井底车场附近,与中央变电所连接,中间设防爆门●优点：（1）可以利用巷道坡度聚集矿井水；（2）有良好的新鲜风流,便于电动机冷却；（3）排水管路短,水力损失小；（4）供电线路短；（5）便于设备的运输,井底车场被淹没时还可以抢险排水；（6）便于撤出大型设备。

2020年9月28日20中央水泵房布置1—水泵;2—防水门;3—轨道转盘;4—吸水井;5—固定起重梁;6—手动葫芦;7—分水闸;8—吸水口格栅;9—支承弯管;10—防火门;11—中央变电所;12—管子道;13—水仓;14—配水井●2个通道，一通向井筒（管子道），二通向井底车场；●管子道上口应高出水泵房底板7m以上●管子道尺寸：长15~20m,宽2m,高为1.8~2.0m,倾角为25º~30º。2020年9月28日21二、中央水泵房的尺寸确定中央水泵房设备布置图1—水泵基础;2—电缆沟;3—托管梁;4—起重梁;5—轨道;6—转盘;7—电器壁龛;8—吸水井;9—配水井;10—配水巷道;11—水仓2020年9月28日22水泵房长度式中，n—水泵台数；

l1—水泵及电动机的基础总长度,m;

l

2—各基础之间的距离,取1.5~2m;

l3

、l4

—最外侧基础距墙的距离,一般2.5~3m。

水泵房长度：2020年9月28日23水泵房宽度式中，

b1—水泵房基础宽度;

b2—吸水井一侧水泵基础至墙的距离,一般为0.8~1m;

b3—有轨道一侧水泵基础至墙的距离,一般为1.5~2m。水泵房宽度：2020年9月28日24水泵房高度式中，

h1—水泵基础面到硐室地面的高度,一般取0.1m;

h2—水泵高度;h3—闸板阀高度;

h4—逆止阀高度;

h5—四通接头高度;h6

—三通接头高度;h7—三通接头到起重梁的高度,一般取0.5m;h8—起重梁到拱顶的高度。水泵房高度：2020年9月28日25三、中央水仓的布置形式(a)副井空车线水仓入口;(b)主石门水仓入口;(c)主石门两翼水仓入口2020年9月28日26三、中央水仓的布置形式●水仓绕行巷道与车场主要巷道方向平行；●水仓必须有主仓和副仓；●水仓清理斜巷坡度：17º~20º；●水仓巷道之间应互不渗水

,间距一般为10~25m。●水仓的入口：井底车场或大巷的最低点；●水仓的坡度：向吸水方向1‰~2‰的向上坡度；●水仓最低点：设一集水窝,以便清仓时排除积水。2020年9月28日27四、中央水仓有效容量的确定1.容量的确定（1）当正常涌水量<1000m3/h时，主要水仓的有效容量为：

式中，

Q—主要水仓的有效容量,m3；

Qo—矿井正常涌水量,m3/h。

（2）当正常涌水量˃1000m3/h时，主要水仓的有效容量为：

式中，

Q—主要水仓的有效容量,m3；

Qo—矿井正常涌水量,m3/h。●主要水仓的总有效容量不得小于4h的矿井正常涌水量。

2020年9月28日282.水仓长度和断面的确定

●水仓的长度（主仓+副仓）为：

式中，

L—水仓的长度,m；

Q—主要水仓的有效容量,m3。

S—主要水仓的断面,m2。

●为便于维护和清理水仓,采用单轨巷道的断面,并需铺设轨道；●水仓净断面：一般为5~7m2。2020年9月28日293.水仓纵断面图的计算（1）水仓终点A与水仓最低点D的高差h1:式中，

L—水仓起点与终点的水平投影长度,m；

R—清理斜巷的竖曲线半径,R=9~12m；

θ—清理斜巷的倾角,一般为8º~20ºi—水仓的坡度,一般为1‰~2‰;

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