《毕业设计（论文）-晋阳矿600万吨新井通风设计【全套图纸】 .doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-晋阳矿600万吨新井通风设计【全套图纸】 .doc（86页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、中国矿业大学成人教育学院通风与安全专业毕业设计 第 86 页提供各专业全套设计1. 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1交通位置及自然概况 孝义市晋阳煤矿位于吕梁山脉中段东麓，晋中盆地西南隅。距省会太原约120公里。地理位置介于东经1112111156，北纬36563718之间。北与汾阳市毗邻，西北与中阳县相依，西与交口县接壤，南与灵石县相连，东南与介休市隔汾河相望。全市境域总面积945.8平方公里。全套图纸，加153893706晋阳矿基本位于山西省的中部，南冈蒲铁路从介休市穿过。介休到西（泉）铁道线沿井田东南边通过，介西线白壁关站有到矿区铁路专用线。孝义市铁路经矿区北边通过，在孝
2、义市与介西线按轨。公路有307国道级公路从矿区中心通过，沿307国道到汾阳18km，至太原市106km2.汾阳、离（石）、曙光公路、夏（家营、在交城县北，）汾高速公路已开通，可直达太原环城高速路。级以下公路还有，孝（义）-午（城）公路与介西线平行，矿区公路向东7 km2与孝午公路连接（在白壁关），自矿区中心到孝义市区14 km2，至介休市37km2孝义襟吕梁带汾水，地形由西北向东南呈缓倾单斜态势。西部为石灰岩干石山区，山脊起伏，山坡呈阶梯状，沟谷切割陡峭，地表大部分被灌木覆盖。中部为黄土丘陵区和台塬区，丘陵区山峦叠嶂，沟谷呈羽毛状；台塬区塬面开阔，沟谷深切。东部为平原区，地势平坦，水源丰富，土
3、壤肥沃。境域东西直线最长处46公里，南北直线最宽处26.55公里。海拔高度在7311716米之间。井田内地形平坦，道路纵横。地势由东北至西南缓慢降低。地面标高由+42.44米降至+32.32米。矿区交通，十分便利。交通位置图见图111.1.2电源、水源及建筑材料（1） 电源：本区现有金辉电厂，装机容量300MV；梧桐电厂，装机容量2400MV。两厂发电量可满足本区用电负荷的需要。另外煤田西部拟建嘉祥电厂，规模1000MV。（2）水源：第四系砂层水分布广泛，水量丰富，水质亦能满足生产、生活需要，为主要供水水源。（3）建筑材料：矿井建设所需材料，除钢材、木材及部分水泥需国家调拨外，其余的砖、瓦、砂
4、、石等土产材料，均可有当地供应。图11 矿区交通位置图综上所述，本矿区交通便利，电源和水源充足可靠，土产材料易于解决。同时，有老矿区的支持和建设生产经验。因此，矿井建设的外部条件是非常优越的。1.2井田地质特征1.2.1地层本井田含煤地层属石炭二迭系，煤系地层平均总厚约250m，为第四系所掩盖。井田内地层有上而下有：（1） 第四系（2） 上侏罗统蒙阴组（3） 上二迭统上石盒子组（4） 下二迭统下石盒子组（5） 下二迭统山西组（6） 上石炭统太原组（7） 中石炭统本溪组（8） 奥陶系地质综合柱状图见图121.2.2主要地质构造本井田位于南北向的孝义地堑构造内，东西两侧分别为南北向的区域性断裂孙氏
5、店断层，井田内断层受其控制以南北向断层为主。井田的构造形态，北部以宽缓褶皱为特点，往南逐渐转成北东走向、向北西倾状的单斜构造。井田构造中等偏简单。井田东及东南浅部地层倾角平缓，一般小于5，宽缓褶皱，走向多变，西及西南部倾角一般59左右。井田内断层具有明显的规律性，其中为主的南北向断层组，多为东升西降的正断层，因而使井田地层自东向西呈台阶下降。另一组北东至东西向的正断层，分布不甚规律。井田内普遍有燕山期的岩浆活动，呈层状侵入上侏罗统红色砂浆内。岩浆岩下距上侏罗统红砂岩底界99.30259.00m，对煤层无影响。主要断层特征表见表111.2.3 水文地质井田水文地质条件属简单到中等类型。1含水层（
6、1）第四系（2）上侏罗统含水段（3）山西组3煤层顶底板砂岩（4）太原组第三层灰岩（5）太原组十下煤层灰岩（6）奥陶系石灰岩2矿井涌水量预计经地质队计算，首采区3#煤层顶底板砂岩涌水量为240m3/h；三灰涌水量为46m3/h；上侏罗统下部砾岩涌水量为230m3/h；合计涌水量为516m3/h。3断层导水性勘探过程中钻孔穿过井田主要断层时均不漏水，说明断层带本身含水弱，导水性差。1.3煤层特征1.3.1主采煤层3#煤位于山西组下部，可采范围内的煤层平均厚度为8.0m，厚度较稳定，呈东厚西薄的变化规律，东部煤层厚度多为69m。煤层特征表见表121.3.2煤质本井田煤质为单一牌号T2的煤，属低灰、低
7、硫、低磷的二号气煤，结焦性能好，焦率高，中等可选至易选取，是良好的炼焦配煤或动力用煤。太原组煤层属低灰、高硫、低磷，结焦性能强，宜选用气煤或液化用煤。按比例与山西组的煤混合使用，可作炼焦煤或动力用煤，单独可作为气化用煤或液化用煤。主要煤质特征表见表131.3.3瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数该煤层二氧化碳相对涌出量为0.578m3/t，瓦斯相对涌出量为0.355m3/t，煤尘爆炸指数为41.5%，煤层自燃发火期为36个月，有自燃发火倾向，为低瓦斯矿井。表11 主要断层特征表断层名称断层性质断层产状落差m延展长度km备注走向倾向倾角孙氏店断层正NNWW70450全长：46区内：6八里
8、铺断层正SNW700607.4董庄断层正SNE70353254.5表12 可采煤层特征表煤层名称全井田厚度可采范围平均厚度煤层结构稳定性顶底板岩性最小最大夹石层数结构顶板底板3#2.89.3m8.0m03较简单较稳定粉砂岩及砂岩粉砂岩及细砂岩表13 主要煤质特征表名称3#水分（）原煤1.873.29平均2.51精煤1.663.48平均2.60灰分（）原煤5.4419.31平均11.56精煤3.717.41平均5.44挥发分（）原煤34.8140.09平均37.24精煤35.4840.60平均38.90全硫（）原煤0.321.16平均0.58精煤0.330.81平均0.49磷（）原煤0.0014
9、0.019平均0.008精煤0.00170.024平均0.008胶质层厚度(mm)715.5平均11.9发热量(KJ/kg)Qb,ad25.9631.90平均28.82Qgr,d26.7732.68平均29.31焦油产率（）10.1513.19平均11.72灰熔融性（）12601460平均13592. 井田开拓2.1 井田境界及可采储量2.1.1 井田境界1、境界划分在煤田划分为井田时，要保证各井田有合理的尺寸和境界，使煤田各部分都能得到合理的开发。煤田范围划分为井田的原则有：（a）井田范围内的储量，煤层附存情况及开采条件要与矿井生产能力相适应；（b）保证井田有合理尺寸；（c）充分利用自然条件
10、进行划分，如地质构造（断层）等；（d）合理规划矿井开采范围，处理好相邻矿井间的关系。 根据以上划分原则以及孝义地区煤田的整体规划以及晋阳矿的实际情况，四周边界为：东以孙氏店断层和煤层露头为界，西以各煤层的-1000m等高线为界，北以3910000纬线与孝义二井田分界，南以3902000纬线与第四勘探区分界，井田南北走向约8km，东西倾斜宽约9.5km，水平面积约为68km2。井田附存状况示意图见图21。2、矿井工业储量根据矿区精查地址报告确定井田勘探类型为第二类，即构造中等，煤层稳定，结构简单，根据矿井实际资料得知，矿井的可采煤层是3#煤。由于矿井的煤层厚度变化不大，计算储量时把煤层看成均匀的
11、方块来计算：Q=SM （21）式中：Q-储量，万t； S-井田面积，km2； M-计算面积内各钻孔见煤厚度的算术平均值，m； -计算面积内各钻孔煤层容重的平均值，t/m所以 Q=SM =688.01.36106 =73984.0（万t） 其中（A+B）级储量占工业储量的83%，高级储量符合煤炭工业设计规范要求；3#煤层最小可采厚度3.8m，最大可采厚度9.3m，平均为8.0m。图21 井田赋存状况示意图2.1.2 可采储量矿井的工业储量中扣除永久煤柱（井田的境界储量，工业广场煤柱，断层煤柱，护巷煤柱）储量损失就是矿井的可采储量。1、井田境界煤柱本井田境界为断层边界和人为边界，其中断层在井田一侧
12、留20m的保护煤柱，人为边界也留20m的保护煤柱，所以边界煤柱的损失量为：Q1=LAM式中：L边界煤柱长度，23440m M煤柱厚度，m A煤柱宽度，m 煤的容重，1.36t/m3所以，Q1=LAM=23440208.01.36=510.0（万t）2、断层煤柱境界内断层煤柱留设50m，两侧各25m，断层与煤柱相交处的总长为18.6km，所以井田内断层煤柱损失为：Q2=LAM=18600508.01.36=1011.84（万t）3、工业广场煤柱本矿井为年产550万吨的大型矿井，所以工业广场煤柱设计按大型矿井设计，由煤岩工业设计煤柱知，结合本设计工业广场的占地面积指标为0.8ha/10万t，则工业
13、广场的面积S为：S=600.8=48（ha）因此，工业广场煤柱设计为边长700m的正方形，并按一级保护留维护带15m，则工业广场的煤柱损失可由下列计算得到。用垂直断面技术作工业广场保护煤柱的面积具体过程如下：（1）基本数：煤层倾角为7，该矿区的表土厚为40m，表土移动角=45。基岩移动角=75，工业广场设计为700m700m的正方形。（2）确定受保护面积：通过工业广场的四点，分别做平行于煤层走向和倾向的四条直线，得矩形abcd，在矩形的外缘加上15m的维护带，得受保护边界a1b1c1d1。（3）确定保护煤柱边界：通过受保护面积中心作与煤层倾向方向的剖面-，在这个剖面上，由维护带边缘点m1,n1
14、，在表土层内=45，画两条保护线，即m1m2和n1n2，然后在基岩中，上下山按移动角=75，做保护线与煤层相交于m0、n0，则通过点分别做保护煤柱的上下部边界，以同样的方法在平行煤层走向的剖面-上，按其走向移动角=75作保护线，求得沿走向的煤柱边界BC、AD，将AD和BC绘到平面图上与煤柱上部和下部边界相交，即得保护煤柱边界ABCD。作图过程和结果如下：由上图得到AD=1300m，BC=1200m，通过计算，梯形的高H=1200m，工业广场煤柱的面积为：S=H（AD+BC）/2=1200（1300+1200）/2=15105（m2）工业广场煤柱损失量为：Q3=SM=151058.01.36=1
15、632（万t）图22 工业广场保护煤柱设计图4、大巷保护煤柱大巷长约25000m，损失煤柱均宽215m，Q4=LAM=250002158.01.36=5744.64（万t）5、永久煤柱损失Q损=Q1+Q2+Q3+Q4=510.0+1011.84+1632+5744.64=8898.5（万t）6、可采储量 Z=（ZC-Q）C式中：Z可采储量，万t ZC工业储量，万t Q永久煤柱损失，万t C回采率，取0.8故得：Z=（73984-8898.5）0.8=52068.42万t 本矿井的储量表如表21表21 矿井储量汇总（万t）煤层工业储量永久煤柱储量损失回采率可采储量工业广场煤柱境界煤柱断层煤柱护巷
16、煤柱合计3#7398416325101011574588980.852068.42.1.3 矿井设计生产能力及服务年限1、矿井工作制度按照煤炭工业设计规程规定：本矿井设计中按年工作日300天规划计算，矿井实行“三八”工作制：两班生产，一班检修，每天净提升20个小时。2、矿井设计生产能力由地质资料可知：本井田储量丰富、地质结构简单、煤层稳定、开采技术条件好，有足够的条件建成特大矿井，结合本井田的工业储量和开采储量最终选定矿井设计生产能力600万t/a，选定矿井的设计生产能力后需对煤层开采能力、各种辅助生产环节、储量条件等逐一进行校核：（1） 校核煤层开采能力是否满足设计生产能力本矿井3#煤层采用
17、综采放顶煤开采工艺，为提高综放设备利用率，一个带区布置一个工作面，由于本矿井设计生产能力600万t，一个综放工作面难以达产，因此需布置两个工作面。 Q=300nLMBC (24) 式中：300年工作日，取300天； Q工作面的生产能力，万t/a； n日进刀数，8； L工作面的长度，m； M煤层厚度，m； B采煤机的截深，0.8m； 煤的容重，t/m3； C工作面的采出率，80%。 Q=300819080.81.3680% =317.52（万t）而矿井的实际生产能力为： Q=AiQ (25) 式中：Ai带区影响系数，本矿井取0.95； Q=0.952317.52 =603.29（万t）因此，可以
18、满足年产600万t的设计要求。（2） 校核各种辅助生产环节的能力本矿井是根据矿井生产能力考虑一定的富裕系数来确定各种辅助环节能力的，本矿设计生产能力为600万t/a，由于各方面条件都较好，日后有望在此基础上扩产，因此在设备选型上有很大富裕，所以辅助生产能力是满足设计生产能力的。（3） 校核储量条件矿井的设计生产能力应与矿井的开采储量相适应，以保证矿井有足够的服务年限： T=Z/（AK） (26) 式中：T矿井服务年限，a Z可采储量，万t A矿井设计生产能力，万t/a，600万t/a K储量备用系数，矿井设计一般取1.3故T=52068.42/（6001.3）=66.8a50a由于本设计为特大
19、型矿井，而现在矿井的服务年限总的趋势是井型越大服务年限越小，结合国内外的经验，本矿井服务年限大于50a，也符合现场实际的需要，符合矿井设计规范关于大型矿井服务年限不少于50a的规定。2.2 井田开拓2.2.1 井田开拓的基本问题1、井田的地质条件对开采的影响本井田位于南北向的孝义地堑构造内，东西两侧分别为南北向的区域性断裂孙氏店断层和孝义断层，井田内断层受该两断层控制以南北向断层为主。井田的构造形态，北部以宽缓褶皱为特点，往南逐渐转成北东走向、向北西倾斜的单斜构造。井田东及东南浅部地层倾角平缓，一般小于5，宽缓褶皱，走向多变。西及西南部，倾角一般为59左右。井田内断层具有明显的规律性，其中为主
20、的南北向断层组，多为东升西降的正断层，因而使井田地层自东向西呈台阶下降。另一组北东至东西向的正断层，分布不太规律。2、井筒形式、数目、位置的确定井田的开拓方式按倾角可分为立井、斜井和平峒开拓三种。本井田中煤层埋藏深度大，矿井地表地势平坦，因此适合于立井开拓方式且优点突出：立井不受煤层倾角、厚度、瓦斯、水文等自然条件的限制，而且井筒简短，提升速度快，提升能力大，对辅助提升特别有利，对特大型矿井可采用大断面的立井井筒，因此本设计中确定采用三个立井开拓。装备三个井筒，主井采用箕斗提煤，副井采用罐笼升降人员、设备、材料、矸石等，风井用来回风。井筒位置的确定需要考虑以下几个方面条件：（1）对井下开采合理
21、的井筒位置井筒沿井田走向的位置。井筒沿井田走向的有利位置应在井田的中央，当井田储量不均匀时，应在井田中央，以此形式两翼储量比较均衡的双翼井田，应当避免井筒偏于一侧，造成单翼开采的不利局面。（2）对掘进与维护有利的井筒位置对便于井筒的开掘和使用安全可靠，减少其掘进的困难及便于维护应使井筒通过岩层及表土具有较好的水文、围岩和地质条件。为加快掘进的速度，减少掘进费用，井筒应尽可能不通过或少通过流砂层，较厚的冲击层及较大的含水层。为便于井筒的掘进和维护，井筒不应设在受地质破坏比较剧烈的地带及受采动影响的地区。（3）井筒位置还应使井底车场有较好的围岩条件，便于大容积硐室，掘进和维护。（4）便于布置地面工
22、业广场的井筒位置通过以上分析，结合本矿的实际情况，井筒位置有以下两种布置方式：井田东区浅部走向中央和井田中区走向中央。布置在浅部时，井筒保护煤柱可以围住八里铺断层，减少煤柱的损失。浅部井筒坐标如下：表22 各井筒坐标表井筒X坐标Y坐标主井39469503906500副井39469703906700风井394692039066003、工业广场场地位置的确定为合理布置工业广场场地应考虑以下因素：其一，在选择井筒位置时，应贯彻以农业为基础的方针，充分利用荒山、坡地和劣地，尽可能少占或不占良田，不防碍农田水利建设，避免拆迁村庄、河流，改道也不要占用重要文化古迹和园林。其二，工业广场面积足够利于与外界接
23、轨。其三，井口标高应高于历年最高洪位。其四，考虑风向的影响，防止污染。结合本设计，工业广场的占地面积指标为0.8ha/10万t，则工业广场的面积S为48万m2，设计为700700m的正方形。4、开采水平及带区的划分本井田煤层倾角平均为7，为近水平煤层，南北走向，东高西低，赋存条件稳定，划分阶段有一定的困难，确定为单水平开采，从东西方向上划分为东、中、西三区。又因为本矿井设计为高产高效矿井，要求巷道布置系统力求简单，掘进工程量要少，结合实际生产中带区布置与采区布置各自的优缺点及适应条件，分析比较可知，本矿井采用带区式开采优势明显，因此可将井田直接划分为带区，布置沿倾向的长壁工作面，沿大巷直接布置
24、条带，设计方案简单。5、大巷布置大型采煤设备的投入使用，大大加快了采煤工作面的推进速度，因此缩短了巷道的维修时间，加上近年来巷道支护技术有了很大的提高，使煤层巷道的可靠性增强，从而促进了煤层巷道的广泛应用。另外，回采工作面推进速度的加快，从采掘连续的关系上也需要快速掘进保障系统的支持。国内外生产实践证明：留设足够的煤柱可以使巷道处于应力和变形平稳区。晋阳矿围岩为中等坚硬岩层，结合矿上和国外经验，大巷保护煤柱留240m，其中两边各留80m，中间巷道间距为30m或40m。根据上述分析和煤层赋存的特点，结合矿井整体布局及煤流和通风的要求，考虑新型辅助运输设备具有较大的爬坡能力，可以确定布置煤层大巷是
25、可行的且具有多项明显的优点。即在井田内沿断层及认为的带区分界，布置三组南北大巷（主要胶带运输大巷、主要辅助运输大巷和主要回风大巷），东、中、西区大巷由中部倾斜大巷相连接。在布置倾斜大巷时，坡度依煤层赋存条件具体确定，胶带运输大巷倾角为25，辅助运输大巷为05.5，回风大巷为015，过断层之前，胶带运输大巷按10施工，过断层后在煤层底板中按010进行施工。在西部施工时，辅助运输大巷考虑是无轨运输，适应的经济坡度过断层（05.7），施工中间间隔300m设20m的平坡段，见煤后沿煤层掘进，一般为05.0。6、矿井开拓延伸及深部开拓布置方案本矿井煤层倾角较小，且开采深度在-400-1000m，初期开采
26、在东区-350-560m，因为是单水平开采，所以后期开采时不需要延伸井筒，只要将沿煤层倾角方向的三条大巷向中部、西区延伸，在回采西区-870m以下时，由于中央并列式通风路线太长，阻力过大，有必要在西区再掘一个风井来满足西区深部开采的通风需要。（1）方案提出初步确定本井田内是带区开采，条带直接利用大巷回采，且由于本设计是特大型矿井，则考虑布置三条大巷，胶轮车和胶带运输来满足目前大型矿井对采掘运输和通风的要求，也是为了集中布置生产设施和尽快形成生产系统，初期通风方式选用中央并列式，后期如有必要在西区再掘一回风井来满足西区深部开采的通风需要。本井田也可以考虑用立井两水平开采，但是由于煤全部是由胶带运
27、输的，而开采深部西区时，长距离运输已不是问题，可以满足要求；材料和人员的运输是由胶轮车运输的，也可以满足长距离的运输；且本矿井煤层倾角较小，运输方面也比较容易，则两水平开采的优势没有很好地发挥出来，且单水平也可以满足全矿的生产要求，又可以减少许多投资，少压许多保护煤柱，故全矿只设一个水平开采。（2）经济技术比较各方案开拓系统示意图见图23针对以上四种可行性方案作以下经济比较：表23 各方案的粗略估算费用表名称方案一（-518）方案二（-518）基建费万元主井（518+20）8542.710-4=459.6（518+20）8542.710-4=459.6副井（518+5）9701.110-4=5
28、07.37（518+5）9701.110-4=507.37风井（518+870）7957.910-4=1104.55（518+870）7957.910-4=1104.55井底车场1000190010-4=1901000190010-4=190煤/岩大 巷（325600-1300）1823.2+13002500 10-4=12996.24325600250010-4=19200合计15257.7621461.52名称方案三（-700）方案四（-700）基建费万元主井（700+20）8542.710-4=615.07（700+20）8542.710-4=615.07副井（700+5）9701.11
29、0-4=683.93（700+5）9701.110-4=683.93风井7007957.910-4=557.057007957.910-4=557.05井底车场1000190010-4=1901000190010-4=190煤/岩大 巷（325600-1300）1823.2+13002500 10-4=12996.24325600250010-4=19200合计15042.2921246.05表24 各方案的粗略估算费用表名称方案一方案二方案三方案四生产费用万元立井提升1.246060.530.5180.583=16692.01.246060.530.5180.583=16692.01.246
30、060.530.7200.583=23200.971.246060.530.7200.583=23200.97立井排水5182436550.10.32110-4=7297.545182436550.10.32110-4=7297.545182436550.10.32110-4=7297.545182436550.10.32110-4=7297.54总计23989.5423989.5430498.5130498.51表25 各方案的粗略估算费用表名称方案一方案二方案三方案四总计费用万元基建费用15257.76+23989.54=39247.321461.52+23989.54=45451.061
31、5042.29+30498.51=45540.821246.05+30498.51=51744.56生产费用 通过上述的比较，可以看出方案一在经济方面很有优势，方案二、三、四相对没有方案一的费用低，所以考虑用方案一，即立井单水平，煤层大巷，井筒位于东区走向中央。7、带区间的接替顺序按所选开拓方案，本井田以倾向大巷、两条断层和中间走向把全矿井分为八个带区，其中倾向大巷北边向西分为一、三、五、七4个带区，倾向向大巷南边由东向西划分为二、四、六、八4个带区，带区间的接替顺序依次为一二、四六、三五、七八。2.2.2 矿井基本巷道1、井筒根据矿井开拓布置，提升和通风等的要求，经多方案比较确定前期在工业广
32、场内开掘主井、副井及中央风井。1）井筒装备（1）主井：担负全矿井的原煤提升任务，并有少量进风。井筒装备两对22t箕斗，井筒净直径7.5m。井筒内采用矩形钢罐道，槽钢组合罐道梁，井筒内还设有玻璃钢梯子间，通风信号动力电缆及洒水管路。主井井下装载水平为-518m，井窝深度为60m，全井深616m。（2）副井：担负全矿井人员、材料、设备的升降任务，为矿井主要进风井。井筒净直径8.0m，装备两套提升设备。一套是一对1.5t双层回车罐笼（长4910mm、宽1270mm）；另一套是一个加宽型大罐笼（长4910mm、宽2300mm）带平衡锤。井筒内装备矩形组合钢罐道梁，并设有玻璃钢梯子间、排水管路、通讯信号
33、及动力电缆。副井井下进出车水平为-518m，井窝深度为28m，全井深584m。（3）中央风井：净直径6.5m。考虑到矿井井型较大，且初期采用中央分列式通风系统，为在矿井发生灾害时确保人员的安全撤出，在风井井筒内也安装梯子间，同时作为防火灌浆管路的检修间。为了控制风速，采用全封闭式梯子间。风井井筒回风水平为-518m，临时凿井井窝深度为12m，全井深568m。2）井壁结构主井、副井及中央风井表土及上侏罗统冻结段均采用现浇钢筋混凝土井壁，三井筒基岩段均采用现浇混凝土井壁。井筒参数表见表26表26 井筒参数表名称单位主井副井风井井口标高m+38+38+38提升方位角m1795923179592317
34、95923井底车场标高m-518-518-518井筒深度至井底车场水平m556556556至井底m616584568井筒净直径m7.586.5井筒净面积m244.250.333.2井壁厚度表土内壁mm556600500冻结段外壁mm450-550500-550400-450侏罗统内壁mm550600500冻结段外壁mm300300120基岩段mm500500450通风有效断面积m23945.331.33）井筒断面图井筒风速的验算： 副井：风速V=1.3m/s8m/s 风井：风速V=2.0m/s8m/s由验算知：风速满足设计要求。2、井底车场（1）井底车场的型式和布置形式井底车场是连接矿井主要提
35、升井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称。它联系着井筒提升和井下运输两大生产环节。为提煤、提矸石、下料、通风、排水、供电、升降人员等各项工作服务，是井下运输的总枢纽。根据本矿井的地质条件、井筒和运输大巷的位置关系、提升方式、运输方式及生产能力等要求可知，本矿井中井底车场既要满足无轨胶轮车的运行，又能够运行有轨车辆，根据无轨胶轮车和有轨车辆运行不同特点，采用如下车场形式，如图27所示： 图27 井底车场示意图 为了保证安全和可靠的维护，设计吸收了附近各矿区的经验，将服务整个矿井开采年限的井底车场及主要硐室布置在比较稳固的岩层中，主井运煤采用胶带上仓方式。该车场由于采用了胶带输送机系统，使车
36、场形式尤为简化便于无轨胶轮车从井底车场直达采掘工作面，具有运输畅通，单向运行安全，调车方便，通过能力大以及工程量省和布置合理等优点。（2）硐室布置A主井系统硐室主井系统硐室由南北面上仓皮带机头驱动硐室、井底煤仓、装载胶带巷和清理井底撤煤硐室及水泵房等组成，是井底煤流汇集和装载提升的枢纽。箕斗装载硐室布置在坚硬稳定的岩层中，其他硐室的布置由线路布置所决定。为了保证矿井正常生产，充分发挥胶带输送机和箕斗提升的潜力，井底设置三个直径为10m的圆筒仓，总容量约5000t。三个煤仓底下设给煤硐室，装载胶带机巷和装载硐室定量仓，这种装载系统灵活可靠，能够确保大型矿井稳定高产的需要。B副井系统硐室副井系统硐
37、室由主排水泵房、水仓、清理水仓硐室、中央变电所、调度室及等候室组成，为节省管材、电缆及方便管理，同时考虑到锚索的安置，故把中央变电所和主水泵房布置在副井附近，并设有防爆密封门，水仓布置在井底车场最低处。C其它硐室除主副井系统硐室外，还有医疗室、机车修理间、消防列车及井下材料车、火药库、换装硐室、排矸硐室及乘人车场。3、主要开拓巷道（1）胶带输送机大巷本矿的胶带输送机大巷设计为拱形断面，采用锚网联合支护，全断面布置锚杆和挂网，采用452100mm管缝锚杆，间排距为：800800mm三花型布置，基础深100mm，喷射混凝土厚度为150mm，强度为C20，金属网采用D=6mm的钢筋焊接，网格为150
38、150mm，巷道每隔40m设一个躲避硐，与巷道一起掘进，混凝土强度为C30。巷道结构如图28所示巷道断面特征表见表27表27 胶带大巷断面特征表巷道规格45003750掘进断面16.28m2净周长14.5m支护形式锚喷净断面14.70m2围岩类别煤（2）辅助运输大巷本矿的辅助运输大巷设计为拱形断面，采用锚网联合支护，全断面布置锚杆和挂网，采用452100mm管缝锚杆，间排距为：800800mm三花型布置，基础深100mm，喷射混凝土厚度为150mm，强度为C20，金属网采用D=6mm的钢筋焊接，网格为150150mm，巷道每隔40m设一个躲避硐，与巷道一起掘进，巷道底板铺设300mm后的混凝土
39、，混凝土强度为C30。巷道结构如图29所示巷道断面特征表见表28表28 辅助运输大巷断面特征表巷道规格52004200掘进断面20.04m2净周长16.25m支护形式锚喷净断面18.31m2围岩类别煤（3）总回风大巷本矿的总回风大巷设计为拱形断面，采用锚网联合支护，全断面布置锚杆和挂网，采用452100mm管缝锚杆，间排距为：800800mm三花型布置，基础深100mm，喷射混凝土厚度为150mm，强度为C20，金属网采用D=6mm的钢筋焊接，网格为150150mm，巷道每隔40m设一个躲避硐，与巷道一起掘进，混凝土强度为C30。巷道结构如图210所示巷道断面特征表见表29表29 总回风大巷断
40、面特征表巷道规格44003600掘进断面14.75m2净周长14.11m支护形式锚喷净断面13.76m2围岩类别煤2.2.3 大巷运输设备选择根据国内外的使用经验结合本矿开拓布置和大巷布置，设计认为以采用胶带式输送机运输最佳；其理由是：（1）大巷采用带式输送机运煤不仅能实现顺槽与大巷的方便衔接，而且大巷带式输送机可直达井底煤仓。简化了井下煤炭运输系统，节省了投资，实现了煤炭运输的连续化。（2）胶带式输送机运输还具有事故少，便于实现集中控制和自动化等优点。实践证明，在综合机械化采煤的大型矿井，采用胶带输送机连续运输，可以确保高产高效工作面和矿井的不间断正常运输，从整体上提高了矿井效益。本设计选用
41、钢绳芯带式输送机。根据井下开拓和采区布置设计，主要运煤系统按东、西、北三区布置，东和北部运输大巷设计运输量各按一个综采放顶煤工作面考虑，每小时运量1500t。西部运输大巷前期按一个高产高效工作面考虑，前期担负全矿井产量，每小时运量2500t。同时，各半煤岩巷掘进量也进入相应煤流系统，由于各工作面全部实现了综采、综掘机械化，适应其高产、高效特点，运输设备均采用钢绳芯带式输送机，以满足能力大，运行安全可靠，维修工作量小，能确保矿井正常生产的要求。根据各采区工作面采煤能力的要求，运输机运量配套适应，进行选型计算及电机功率选取汇总见表211表211 钢绳芯带式输送机选型表名 称东部大巷西部大巷北部运输
42、巷（前期）北部运输巷（后期）机长（m）150019105402340倾角（）平均-3.18010001200120提升高度（m）-831727076运量（t/h）1500250015001500带宽（mm）1200140012001200带速（m/s）3.1543.153.15电动机功率（kw）200320063013903采煤方法及带区巷道布置3.1煤层地质特征本井田煤质为单一牌号T2的煤，属低灰、低硫、低磷的二号气煤，结焦性能好，焦率高，中等可选至易选取，是良好的炼焦配煤或动力用煤。外表呈黑色及钢灰色，玻璃光泽及似金属光泽，比重及硬度较大，普氏硬度为23，平均容重为1.36t/m3，块质随变质程度而增。煤层均厚8.0m，煤层倾角59，平均7，属于近水平煤层。瓦斯最高含量为2.01ml/g，属低瓦斯矿井。主要含水层富水性较好。各煤层均含有煤尘爆炸危险性，并有自燃发火倾向。煤尘的顶板为深灰色粉砂岩及细砂岩，底板为黑色粉砂岩，较稳定。无冲击地压倾向，预计局部的应力集中对工作面正常回采影响不大。煤