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巷与主副井筒采用石门及卧式井底车场连接。如下图2—6所示:
图2—6 立井开拓剖面图
(2) 技术比较
以上所提出的方案井筒类型、井筒位置、大巷布置均相同,区别在于水平划分及数目以及部分基建、生产费用不同。
对于方案一设三个水平一水平 -450m;二水平 -750m;三水平 -1000m。方案二设两个水平一水平 -620m;二水平 -1000m。方案三设三个水平一水平 -550m;二水平 -800m;三水平 -1000m。方案一、方案二均三个水平需设三套井底车场、石门及大巷投资费用大,且阶段斜长较短。对于第一水平服务年限计算如下:
方案一:T = Zk/Ak = 7108.4 ÷ (300 31.4)=16.9a 方案二:T = Zk/Ak = 12802.8 ÷ (300 31.4)=30.5a 方案三:T = Zk/Ak = 9477.9 ÷ (300 31.4)=22.6a
与矿井井型及第一水平服务年限表可知方案一、方案三的矿井第一水平服务年限小,不符合《煤炭工业矿井设计规范》。
注:矿井分水平煤层储量如下表2—12
表2—12: 矿井分水平煤层出量表 水平 -550m以上 -550m~-800m -800m~-1000m 矿井可采储量 9477.9 11874.6 4079.39 通过上表可计算出 -450m以上矿井可采储量Z1;-620m以上矿井可采储量Z2;及-550m以上矿井可采储量Z3。
Z1 ={9477.9÷(550-150)}3(450-150)=7108.4万t
Z2 ={11874.6÷(800-550)}3(620-550)+9477.9 =12802.8万t Z3 =9477.9万t
通过上述计算分析得出由于方案二、方案三井底车场、石门及大巷投资费用多且第一水平服务年限较小不符合《煤炭工业矿井设计规范》在这三个方案中选
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择方案二作为矿井开拓设计方案。 2.3.2 回风水平标高的确定
风井位置应充分考虑地面因素、地下因素及矿井通风系统。本设计矿井采用中央并列式通风方式,进风井与回风井都位于井田中央的同一个工业广场内。一般利用主副井作进风井单设中央风井作为回风井。这种布置方式称为中央并列式,其优点是工业场地布置集中,管理方便,井筒保护煤柱损失少,缺点是通风线路长,通风助力大,井下漏风多。和主、副井相似,大多数条件完全一致,如地质条件、煤柱煤量、勘探程度、初期工程量、占地面积、交通达输以及防洪设计标准等;都要共同遵守。风井与主副井区别,多数没有提升设备。不受运输条件制约只需解决施工临时运输。
选择位置时主要应按通风要求,并尽量与总回风道直接沟通,以减少通风工程和阻力消耗。
依据上述原则可确定本井田风井位置其坐标如下:
中央风井:X=3619675.396 Y=39456583.645 Z=+22.5 经综合考虑地面因素、地下因素及矿井通风系统等因素,确定中央风井的回风水平标高为 -250m。 2.3.3 井筒特征
1. 主井井筒
主井井筒净直径7.0m,井筒深640m,井口标高27m,主井内装备两套16t双箕斗,四个扁箕斗一排布置,异侧装卸载,专供提煤用。灌道及灌道梁采用组合槽钢,树脂锚杆牛腿托架固定方式。另敷控制信号电缆卡两趟。
2. 副井井筒
副井井筒净直径7.0m,井筒深645m,井口标高27m,井筒内装设一套双钩1.5t 双层四车灌龙和一套单钩5t双层双车灌龙带平衡锤。该井筒为进风井筒,提升矿井材料、设备及上下人员。设有玻璃钢梯子间并作矿井安全出口之用。采用槽钢对焊组合矩形灌道及灌道梁,树脂锚杆牛腿托架固定方式。井筒内敷设三路排水管(另预留一路),动力电缆卡一趟,控制信号电缆卡两趟。
3. 风井井筒
中央风井井筒净直径6m,井深标高-250m,井口标高+22.5。该井筒为矿井回风井,并兼作安全出口用。井内设有梯子间,各梁用牛腿托架式承,牛腿托架与钢筋混凝土井壁的预留钢板焊接固定。井筒内敷设有洒水管路,瓦斯抽排管路及防火灌浆管路各一趟。
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2.3.4 采区划分
矿井根据断层防水煤柱线、井田边界线、铁路保护煤柱线及部分勘探线划分五个采区。采区划分如图2—7
图2—7 矿井采区划分
2.3.5 井底车场、主要硐室及各大生产系统
1. 立井井底车场的基本类型如下表2—13
表2—13: 立井井底车场的基本类型 类型 图示 结构特点 优缺点 适用条件 环 形 式 立 式 存车线和回车线与主运输大巷垂直; 主、副井距主要运输大巷较远,有足够的长度布置存车线 空、重车线基本位90~150万t/a的于直线上; 矿井; 有专用的回车线; 刀型车场适用于调车方便; 60万t/a的矿井,可两翼进车; 增加回车线能力弯道顶车; 可抵搞到90~工程量大 120万t/a 36
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斜 式 存车线与主要运输大巷斜交; 主要运输大巷可局部作回车 可两翼进车; 工程量较小; 存车线有效长度调整方便; 弯道顶车; 一翼调车方便,另一翼在大巷调车 空重车线位于直线上; 工程量小; 调车方便; 可两翼进车; 弯道顶车; 巷道内坡度较大 适用于60~90万t/a的矿井; 地面出车方向受限制 环形式 折 返 式 尽 头 式 卧 式 梭 式 存车线与主要运输大巷平行; 主、副井距主要运输大巷较近 适用于60~90万t/a的矿井; 利用主要运输大巷作主井空、重车线、调车线和回车线 工程量小,交叉点少、弯道少; 可两翼进车 利用大型底纵卸式、底侧卸式矿车可用于大型矿井 利用石门作主空重车线 工程量小; 调车方便; 利用大型底纵卸式、底侧卸式矿车可用于大型矿井 2. 井底车场形式选择 选择井底车场形式的原则:
在具体设计选择车场形式时,有时可能提出多个方案,进行方案比较,择优选用。井底车场形式必须满足下列要求:
(1)车场的通过能力,应比矿井生产能力有30%以上的富裕系数,有增产的可能性;
(2)调车简单,管理方便,弯道及交岔点少; (3)操作安全,符合有关规程、规范要求;
(4)井巷工程量小,建设投资省;便于维护;生产成本低;
(5)施工方便,各井筒间、井底车场巷道与主要巷道间能迅速贯通,缩短建设时间。
根据井下开拓巷道布置、大巷运输方式及总平面布置方式等因素,考虑到新
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集一矿井产量较大,瓦斯可能升级等特点,井底车场选用了通风条件好、工程量省,通过能力较大,调车方便的卧式环形车场。
3. 井底车场峒室及机械配备 (1) 主井峒室
1)箕斗装载峒室及煤仓:煤仓下口设有两台4#给煤机,分别给两条送煤皮带机,经过皮带机,将煤分别输送到两套16吨箕斗的定重装载漏斗,通过压磁元件自动控制定重装载。由16吨箕斗将煤提升到地面。由于井底煤仓容量较大,为便于施工,故采用圆形断面的立仓形式。煤仓下口的给煤机、皮带机及箕斗装载设备等,均从箕斗井下放到适当位置,给煤机和皮带机,在经过皮带平巷送入安装地点。装载峒室工作人员是经过一段主井底清理撤煤斜巷和由该斜巷通向箕斗装载水平的人行平巷达到目的地。
2)主井井底清理撤煤系统:箕斗装载过程中的撤煤,由井底封闭全井筒的55°钢筋混凝土板,导出井筒外的溜煤口,流入沉淀地。沉淀下来的煤泥,由耙斗和耙煤绞车将煤耙入1.5吨矿车内,然后由JT800 X 600-30绞车,经过30°的斜巷拉到井底车场水平,井1.5吨翻车机,翻入翻车机下面的煤仓,在由一台3#给煤机,将煤给入皮带机,由皮带机送入其中一套16吨箕斗的定重装载漏斗中,由16吨箕斗提升到地面。
井筒淋水经沉淀溢入主井井底水仓,然后由主井底水窝水泵排到井底车场水平巷道的水沟内。主井井底水仓亦铺设轨道,矿车可直接放入进行清理。
(2) 副井峒室
1)副井井底与井底车场连接部分:该峒室设置双层平台,在等候室通道处打斜巷通至上层平台,以便双层同时上、下人员。在副井空、重车线,各设爬车机一台,重车可直接进入下层车线,亦可经爬车机爬至上层平台,并借推车机将重车送入罐笼,同时下层平台出来的空车,亦同样可经爬车机,将空车送到上层平台,进入井底车场运输大巷空车道,以达到同时进出矸石车的条件。在副井重车线设两台绳式推车机,可将矸石推至副井底,以便装入罐笼。为了防止罐笼坠入井底,在井底过卷深度处,设置防撞梁和且契形木罐道。
2)翻车机峒室:该峒室为通过式,全矿井的掘进煤和脏杂煤装入1.5吨矿车,运至井底车场,由该翻车机翻入翻罐煤仓,然后经给煤机、皮带机、定重装载漏斗,由16吨箕斗提升到地面。为了改善劳动条件和便于管理,在副井井底打一通向翻车机煤仓下的皮带机巷的浅水巷,使副井的淋水经浅水巷和皮带机巷,流向箕斗装载水平的人行道,再经主井底清理斜巷,流入主井井底水仓,与主井井底水仓的水一道排至井底车场水平大巷水沟内。
(3) 其它峒室
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