则扬程损失为:0.1M
总扬程损失为:
故 Hal=(17.25+0.06+1+0.1)×1.5
=18.41M×1.5=27.6M
式中: 1.5—为排水管中淤泥阻力系数;
(九)计算水泵总扬程为:
H= Ha+hal=250+27.6=277.6M 式中: Ha—水泵轴中心至排水管出水口之差(M);
Hal—排水管扬程损失,M;
(十)校验:
按照水泵扬程应比计算值大(5—8%)则所选水泵扬程为:
277.6×(1+0.08)=302(M) 150DM30×10水泵扬程为310M>302M,满足要求。 该水泵房设在250水平,排水泵所排水通过Φ150MM水管750M排至+500水平大巷排水沟。
三、水沟、水量的校核
A 对现有水沟的校核
取大巷或主石门水沟进行校核(大巷水沟断面大于西翼大巷和主石门水沟断面)。
其计算净断面积:F=0.4×0.4=0.16M2 过水断面积:F′=0.75F=0.12 M2 0.75F 0.12
′
过水深度:H= = = 0.3M B1 0.4
流量: Q = F′·V 按谢基公式: V = C·R·I 式中:C—谢基系数,C =1/n ×R9
F′ 0.12
R = = = 0.12(M) P 0.4+2×0.3
查表得n= 0.017(普通块石砌体,粗糙的湿凝土面)由于该水沟现已使用多年局部变形较严重,故校核时以降低2个系数等级计算,n 取0.02,则查表得C值为32.05
V= C·R· I = 32.05×0.12×5% = 0.79m/s 流量:Q= 0.12×0.79=0.095(m3/s)=342m3/h
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同理:可求出西五大巷水沟容纳水流量为825.6 m3/h,主石门水沟现流量为200 m3/h
该采区一台泵的排量为140 m3/h(正常涌水时的涌水量为50+73=123 m3/h),则主石门水沟满足一台泵工作时流量,(200+140=340 m3/h<342 m3/h<200+2×140=480 m3)。且一台泵的排量,能满足正常涌水时的排量,<140>123 m3/h)。但不满足采区最大涌水时80+73=15(m3/h)>140 m3/h,故需另设一趟排水管路或加高大巷主石门及车场巷道有水沟,经比较:加一趟Φ150水管2320米,需费用约30万元。加高一米水沟费用以200元计算则加高水沟总费用为1500米×200元/米=30万元。另外,每年还需投入维护水沟费用约1.5万元,因此采用加一趟排水管,以满足本采区最大涌水时的排水需要。
第四节 采区煤仓的选择
一、 煤仓形式:
为便于采区煤仓的布置和防止堵塞,以及放煤速度快的原则,煤仓为垂直式。其圆形断面直径为5M,断面积S=19.6㎡,其相应的煤仓高度H=46M。
考虑煤仓高度较大,不易施工的情况,在采区轨道下山处掘一条煤仓施工绕道。分两段施工。煤仓的巷道断面图参见巷道断面图册。
二、煤仓的支护形式:
采区煤仓的服务年限T=17.4年,为永久支护,因而采用砌碹,壁厚200—400MM。
三、煤仓容量:
V = π(D/2)2HrC 式中:V—煤仓的容量,吨
D—煤仓直径,米; H—煤仓高度,米;
R—煤的容重,0.85T/M3(松散煤体)
C—煤仓的有效利用率,90%;
代入数据
则V=3.14×(5/2)×46×0.85×90%=690.6(吨) 四、煤仓容量与生产能力校核:
按采区高峰生产延续时间计算(高峰期的小时产量一般为平均产量的1.5—2.0倍)
采区高峰生产延续时间一般取3—4小时。根据采区日生产能力5514.6吨/
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日,即230吨/小时,则采区高峰生产能力Ab=230×3=690吨,小于煤仓高峰生产储存能力。符合设计要求。
五、区段煤仓
根据《煤炭工业设计规范》第2—96条规定,采区运输机上山应设煤仓,其容量一般为该上山0.5小时左右的运输量。
故设计三个区段煤仓分别在430区段、370区段和310区段,高度均为20米,直径为5米,其容量为300吨。由于250区段受铁路煤柱影响,难以布置煤仓(经方案比较布置煤仓也不经济)运输通过皮带直接搭接运煤,方案比较见下表:
运输巷施工一览表
方案 项目 施工 工程量 投资及 费用 约180万元 约100万元 约60万元 (以每米皮带增加50元;电机增10万元;250区段生产时,每日增加4小时空载运载的电耗计算)/ 优 点 1、巷道不进入国铁煤柱。 1、所需上山皮带运输能2、所需上山皮带运输能力小,( DX4—GX3000型皮带机500T/H) 力小,(DX4—GX3000型皮带机500T/H) 1、 投资少,皮带运输能力大。 2、 巷道不进入国铁煤柱。 3、 310区段以下储量小(约300万吨)区段服务时间短(2年),不会由于不设250区段煤仓而影响采区生产能力。 4、 由于370区、430区段有煤仓缓冲,上山皮带可使用双电机(2×400KW),等310区段和250区段生产时再使用三个电机(3×400KW) 缺 点 1、工程量大,投资高。 1、巷道进入国铁煤柱。 1、所需上山皮带的运输能力大。(需2、投资较高。 DX4—GX4000型皮带机750T/H) 布置250区段煤仓 进入国铁煤柱 600米岩巷 不进入国铁煤柱 340米岩巷 不布置250区段煤仓 0 23
西 六 采 区 储 量 表
地 质 储 量 煤层号 25 27 28 28 29 30 31 32 33 35 36 合计 A 164.49 754.22 561.21 344.14 1220.48 152.46 182.39 3379.39 B 33.52 13.19 54.48 176.18 126.77 162.85 162.20 729.19 C 54.68 163.30 19.02 117.85 89.51 134.73 97.11 70.90 140.32 51.68 75.49 1015.47 合计 252.69 917.60 19.02 679.06 446.84 1409.69 425.75 197.67 303.17 213.88 257.88 5124.05 附表1 采区实际设可采储量计可采量万(万吨) 吨 182.8 670.9 15.86 496.8 329.2 1041.5 315.1 158.14 221.3 171.10 191.1 3793.8 182.8 670.9 0 496.8 329.2 1041.5 315.1 0 221.3 0 0.1 3258.5 备 注 28#、32#、35#均在11——12线局部可采,本采区不予考虑,等在石门以东开采时再考虑。另外36#层为不破坏32#、35#储量,本区内也不采,等在主石门以东采区开采时再考虑开采。
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煤 柱 损 失 量 一览 表
表2 矿 井 煤 柱 损 失 17边界煤 倾 煤层 F2断层 主石门 容重 线 层 角 碍度3 (T/M走倾倾走倾号 度 (M) 走向向斜斜向斜长 长 宽 宽 长 宽 27 16 6.5 西 六 采 区 煤 柱 损 失 区段隔离下山保护 煤柱 储量(万 倾走倾走向吨) 斜向斜长 宽 长 宽 91 储坦(万吨) 1.25 20 520 1080 30 145 540 98.4 2400 40 40 400 189.4 164.5 99.9 28 18 4.72 29 19 30 19 2.6 7.3 1.24 20 550 1080 30 165 640 87.2 2400 40 60 600 77.3 1.24 20 500 1080 30 170 700 52.0 2400 40 70 750 47.9 1.24 20 550 1080 30 185 800 173.3 2400 40 90 760 148.8 322.1 注:地测提供的工业储量5124.05万吨,不包括主石门及井底车场保护煤柱372.01万吨,故本采区中计算矿井煤柱损失量仅职
519.8 –372.01 = 147.29万吨
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