采矿工程毕业设计(6)

2018-12-27 19:29

确定依据:

倾斜方向的位置:

从保护井筒和工业场地繁荣煤柱损失看 愈靠近浅部

煤柱的尺寸愈小;愈靠近深部 煤柱的损失愈大 因此

井筒沿倾斜方向位于井田中上

走向的位置

a) 井筒沿井田走向的位置应在井田中央 当井田储量不均匀分布时 应在储量分布的中央

以次形成两翼储量比较均衡的双翼井田

应该避免井筒偏于一侧造成单翼开采的不利局面

b) 井筒设在井田中央时 可以使沿井田走向运输工作量小

而井田偏于一侧的相应井下运输工作量比前者要大

c) 井筒设在井田中央时 两翼分配产量比较均衡

两翼开采结束的时间比较接近

d) 井筒设在井田中央时 两翼风量分配比较均衡 通风线路短 通风阻力小

综合考虑

主副井筒位置选在井田走向中央位置 位于倾向中上部

风井井口位置的选择: 风井井口位置的选择 应在满足通风要求的前提下 与提升井筒的贯通距离较短 并应利用各种煤柱

有条件时风井的井口也可以布置在煤层露头以后

综合考虑

本矿井的风井沿走向布置在井田的边界中部

图4-1主井断面图

Fig.4-1 Main shaft cross-section fig

主井净直径5.5m 提升容器为9t箕斗一对

采用Jkm4×4(Ⅱ)型多绳磨擦轮提升机 配JRZ170/49-16型绕线式异步电动机两台 每台1000KW

最大提升速度为7.38m/s

该提升设备担负本矿全部煤炭提升

图 4-2副井断面图

Fig.4-2 Auxiliary shaft cross-section fig 副井净直径7.0m

提升容器为一吨双层四车多绳罐笼一对(一宽一窄) 采用Jk.25×4(Ⅱ)型多磨擦轮提升机 配JRZ500-12型绕线异步电动机两台 每台500KW

最大提升速度8.02m/s

副井每次提升或下放四辆重车时 另一侧必须配四辆空车

下放液压支架时其重量限制在10.5t以内(包括平板车重) 另一侧必须配两辆重车

图4-3风井断面图

Fig.4-3Air shaft cross-section fig 风井位于井田上部边界中部 净直径6.0m用于排风 同时做为安全出口

4.2 开采水平的设计 4.2.1 水平划分的原则 确定原则:

1) 根据《煤炭工业设计规范》规定:

(1)90万t的矿井第一水平服务年限不得小于20年 缓倾斜煤层的阶段垂高为200-350m; (2)条件适宜的缓倾斜煤层 宜采用上下山开采相结合的方式; (3)近水平多煤层开采 当层间距不大时

宜采用单一水平开拓

2)根据煤层赋存条件及地质构造 煤层的倾角不同对阶段高度的影响较大 本井田的属于缓倾斜煤层 其平均倾角为14°

煤层标高从-750m标高到-300m标高

根据《煤炭工业设计规范》规定缓倾斜煤层的阶段垂高为200~350m 故划分为两个阶段

再结合本井田的煤层标高差较小 阶段斜长较短的实际情况 宜采用单水平上下山开采

3)根据生产成本 阶段高度增大 全矿井水平数目减少 水平储量增加

分配到每t煤的折旧费减少

但阶段长度大会使一部分经营费相应增加

其中随着阶段增大而减少的费用有:井底车场及硐室、运输大巷、回风大巷、石门及采区车场掘进费、设备购置及安装费用等;相应增加的费用有:沿上山的运输费、通风费、提升费、倾斜巷道的维修费

此外还延长生产时间、增加初期投资

因此要针对矿井的具体条件提出几个方案进行经济技术比较 选择经济上合理的方案

4)根据水平接替关系 在上一水平减产前 新水平即作好准备

因此一个水平从投产到减产为止的时间 必须大于新水平的准备时间 正常情况下

大型矿井的准备时间要1.5~2年

井底车场、石门及主要运输大巷亦需要1.5~2年 延伸井筒需要1年

合计需要4~5年的时间

开拓延伸加上水平过渡需要7~9年 所以每个矿井在确定水平高度时

必须使开采时间大于开拓延伸加上水平过渡所需要的时间

根据《煤炭工业矿井设计规范》:当煤层倾角大于12度时 宜采用走向长壁采煤法

本矿井煤层倾角平均为14度 故采用走向长壁采煤法

4.2.2 开采水平的划分 根据本井田的实际情况 以及煤层赋存的条件

提出两个在技术上可行的方案 :

方案一:采用立井单水平上下山开采 总的来说

两个方案再在技术术上均可行 各有优缺点

需要通过经济比较 才能确定其优劣

首先对下阶段的巷道布置在技术上比较两方案的优缺点 详见表4-2

表4-2两种开拓方案的技术分析表

Tab.4-2 two kind of development plan technical analytical table 方案

方案一:采用立井单水平上下山开采

方案二:采用立井双水平加暗斜井上山开采 优 点

(1)开拓巷道工程量小 两阶段共用一组大巷和平巷 掘进率较低

(2)提升运输距离较短 (3)保护煤柱损失少 可以提高回采率

(4) 下山阶段辅助运输容易 (1) 采准巷道施工容易 工艺简单

(2) 对工作面通风有利 可以避免下行风带来的缺点 通风费用较少

(3) 对于煤炭的回采有利 (4) 延伸井筒的施工比较方便

缺 点

(1) 施工技术复杂 设备要求多

(2) 掘进速度慢 掘进费用高 (3) 下山开采

工作面生产难度增加 排水困难

(4)顺槽内运输费用较高 生产费用较高

(5)两顺槽间风压差别较大 通风困难

(1)开拓巷道工程量大 增加准备时间

(2)提升能力小 动力消耗大 提升费用高 (3)风路长 风阻大 通风费用高

(4)暗斜井的维护较为困难 维护费用高

对于两个方案进行经济比较: 因两个方案划分的采区基本相同 所以采区上山的经济比较可以忽略不计 具体比较如下:

图4-4立井开拓方案一

Fig. 4-4 vertical shaft development planNo.1

图4-5立井开拓方案二

Fig.4-5 Vertical shaft development plan No.2

表4-3案一 单水平上下山开采

Table 4-3 pioneering single-level downhill 项目 工程量 单价 费用

运输提升 万t


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