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1、煤矿开采方法 精品课程课件,第十八章 采区硐室设计,采区硐室主要包括采区煤仓、采区绞车房、采区变电所、采区水泵房等。 第一节 采区煤仓设计,一、采区煤仓的容量,取决于采区生产能力、采区下部车场装车站和运输大巷的通过能力。 （1）在采区高峰生产延续时间内，保证采区连续生产： Q=（AG-AN）tG AG采区生产能力1.52.0倍平均产量，t/h AN通过能力1.01.3平均h G生产延续时间 机1.01.5 炮1.52.0 运输不均匀系数,机采取1.151.20，炮采取1.5,一、采区煤仓的容量,（2）按装车站的装车间隔时间来计算： Q=AGt0Kb AG采区高峰生产能力，t/h； t0装车间隔
2、时间，一般可按1530min计算； Kb运输不均匀系数。,二、煤仓的形式及参数,煤仓的形式按倾角分为垂直式，倾斜式和混合式；按断面形状有圆形、拱形、椭圆和矩形 仓底倾角为6065（主要参数：断面尺寸和高度） 圆形垂直煤仓直径为25，个别5以上；拱形断面倾斜煤仓宽度一般为2m左右，高度可大于2m。 煤仓高度不宜超过30，以20为宜 有效容积VV90% 3.5D 圆形垂直煤仓应设计成“短粗”形。,三、煤仓的结构及支护,煤仓的结构包括煤仓的上部收口、仓身、下口漏斗及溜口和闸门装置等。,图18-1 煤仓结构 1上部收口；2仓身； 3下口漏斗及漏口闸门基础；4漏口和闸门,三、煤仓的结构及支护,（一）煤仓
3、上口 1、为了保证煤仓上口安全，用混凝土收口 ； 2、为了防止大块煤、矸石、废木料等进入煤仓造成煤仓堵塞，应在煤仓上口安设铁箅子，铁箅子一般采用824kg/m旧钢轨或1020号工字钢做成，铁箅子的网孔尺寸一般为200mm200mm、250mm250mm、300mm300mm，图18-2,三、煤仓的结构及支护,图182 煤仓上口铁箅子,三、煤仓的结构及支护,煤仓上口网孔上大块煤炭的破碎和杂物的清理工作，可在煤仓上部巷道内进行，或者设置专门的破碎硐室。,图183 大块煤破碎硐室的布置形式 （a）煤仓上口兼作破碎硐室； （b）设有人工破碎硐室的煤仓； （c）设有机械破碎硐室的煤仓 1煤仓；2人工破碎
4、硐室；3机械破碎硐室,三、煤仓的结构及支护,（二）仓身 煤仓仓身一般应砌碹。砌碹的壁厚可为300400mm。 （三）下口漏斗及溜口和闸门基础 1、煤仓仓身下部的收口漏斗一般为截圆锥形。 2、为了防止堵塞，下口漏斗应尽量消除死角。 3、为了安装溜口和闸门，在漏斗下方留一边长为0.7m的方形孔口，在孔口预埋安装固定溜口的螺栓。,三、煤仓的结构及支护,（四）溜口及闸门装置 1、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。 2、选择闸门时，应以操作方便省力，启动迅速可靠为原则，多采用上关式气动闸门。,三、煤仓的结构及支护,3、溜口闸门与矿车的位置关系。,图18-4 溜口与矿车的相对位置
5、1溜口；2闸门；3矿车,三、煤仓的结构及支护,4、溜口的方向有三种。,图18-5 溜口方向 （a）顺向；（b）侧向；(c)垂直,第二节 采区绞车房设计,一、绞车房的位置 应在围岩坚固稳定的薄及中厚煤层或顶底板岩层中。 二、风道及钢丝绳通道 两个安全出口： 1.绳道：用于运输设备、行人、通风、走绳，绳道宽2000m2500m，并在5m以内，采用不燃性材料支护。 2、风道：位于硐室的左、右、后侧，应靠近电机布置，净宽1.21.5m，主要用于回风。,三、绞车房的平面布置及尺寸,图18-6 绞车平面尺寸 （a）滚筒直径为1200mm；（b）滚筒直径为1800mm 1绳道；2左侧风道；3电动机壁龛,三、
6、绞车房的平面布置及尺寸,1、绞车房的平面布置 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，以减少硐室工程量。 2、绞车房尺寸,四、绞车房的高度,1.2m以上绞车，绞车房应设起重梁， 起重梁一般用2040工字钢，两端插入壁内300400mm，安装1.2m以下绞车可用三角架。,五、绞车房的坡度,绞车房地面应高于钢丝绳通道低板100300mm，并向绳道倾斜23，以免积水。 回风道应向外倾斜，以倾角不大于3为宜。,六、绞车房支护,1、采用不燃性材料支护，并用C15混凝土铺底。 2、硐室一般用直墙半圆拱碹。采用料石砌碹时，料石强度等级应大于MU30，砌体允许抗压强度应大于2.2MPa；采用混
7、凝土砌拱时，允许抗压强度应大于2.5MPa。 3、有条件的地方尽量采用锚喷支护。,第三节 采区变电所设计,一、采区变电所的位置 一般设在输送机上山与轨道上山之间或设在上（下）山巷道与运输大巷交岔点附近。,二、采区变电所的尺寸和支护,图187 采区变电硐室,二、采区变电所的尺寸和支护,1、采区变电所的高度一般为2.53.5m； 2、采区变电所采用不燃性材料支护。 3、变电所的地面应高出邻近巷道200300mm，且应有3的坡度。 4、变电所硐室长度超过6m时，必须在硐室两端各设一个出口。在通道5m范围内用不燃性材料支护。 5、硐室与通道的联接处，设防火栅栏两用门。,第四节 采区水泵房设计,水泵房的
8、位置：在下部井筒（下山）之间，采用垂直或平行井筒（下山）布置，并尽量与变电所联合布置。,图18-8 水泵房位置 （a）水泵房垂直下山；（b）水泵房平行下山,一、水泵房尺寸确定,1、水泵房尺寸 （1）水泵房长度 L=nb+a（n+1） 式中： n水泵台数； b水泵及电动机的基础总长度，m； a各基础之间的距离，取1.52m，最外侧基础墙应适当加大到2.53m。,一、水泵房尺寸确定,（2）水泵房宽度 B=B1+B2+B3 B1水泵房基础宽度，m； B2吸水井一侧水泵基础至墙的距离，一般为0.81m； B3有轨道一侧水泵基础至墙的距离，一般为1.52m。 （3）水泵房高度 净高34.5m；水泵房地面
9、标高应高出车场轨面0.5m，并应向吸水小井设1%的下坡。 （4）设备基础,一、水泵房尺寸确定,2、吸水小井 （1）吸水小井形式： （2）吸水小井的断面形状可采用方形或圆形，深度为4.05.5m。,二、水仓,水仓由两个断面相同、间隔1520m的巷道组成，其中一个水仓清理时，另一个水仓正常使用。 水仓设计要做到： （1）水仓的有效容量应能容纳4h的采区正常涌水量。 （2）水仓向吸水井方向应有12的上坡，以便泥砂沉淀、清理时便于矿车运输。,二、水仓,（3）为便于维护和清理水仓，一般采用 单轨巷道的断面，并需铺设轨道。水仓净断面一般为57m2。 水仓的总长度： L=V/S 式中：V水仓的有效容量，m3
10、； S水仓的净断面积，m2,二、水仓,（4）水仓与吸水小井联接处的水仓底板标高应比泵房底板标高低4.55.0m，否则，水泵将因吸水高度的限制而无法抽出水仓内的全部积水。 （5）水仓在清理斜巷的标高最低处，其顶板标高必须较水仓入口处水沟的沟底为低，否则，水仓将灌不满水。,三、清理斜巷,1、清理斜巷的设计应达到的要求 （1）倾角20，以保证装满煤泥的矿车在斜巷运行时不泼撒。 （2）保证水仓最高水位应低于泵房地面12m，水仓顶必须低于附近巷道最低点的水沟底。,三、清理斜巷,2、设计已知条件,图18-10 水仓清理斜巷总断面图 （1）清理斜巷倾角20，一般取=20； （2）水仓底板坡度i=12； （3）竖曲线半径R取912m； （4）水仓起点与终点的标高差H应事先计算。,习题： 1、如何确定采区煤仓容量？ 2、试述采区绞车房的合理位置。 3、试述采区变电所的位置及形式。 4、试述采区水泵房的位置及尺寸确定。,