林家湾煤矿矿井通风系统安全毕业设计(编辑修改稿)

林家湾煤矿矿井通风系统安全毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

中，在 28煤层底板可布置岩石集中大巷，本设计矿井中，大巷和石门服务年限较长，运输能力要求大，所以大巷和石门的断面和支护设计在本设计中相同。 其内部设施也相同。 巷道断面设 计合理与 否，直接影响煤矿生产的经济效果和生产的安全条件，其基本原则是在满足安全与技术要求的条件下，力求提高断面利用率，缩小断面，降低造价并有利于加快施工速度。 本设计矿井大巷，石门断面的各项内容见图 25运输大巷断面示意图，图 26石门断面示意图和表 25大巷石门主要参数表。 林家湾煤矿矿井通风安全设计 第 18 页 共 66 页 18001200 1202000 1000600 60032042004500500500150150010020018003900450100021001600 图 25 运输大巷断面示意图 18001200 1202000 1000600 60032042004500500500150150010020018003900450100021001600 图 26 石门断面示意图 表 25 大巷石门主要参数表 巷道 形状 支护 方式 断面积（ m2） 设计尺寸（ m2） 净周长 (m) 喷厚 (mm) 净 掘 顶高 底宽 半圆形 锚喷 300 井底车场是连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室的总称，是连接井下运输和提升两个环节的枢纽，是矿井生产的咽喉，因此井底车场设计是否合理直接影响矿华北科技学院毕业设计 第 19 页 共 66 页 井的安全和生产。 (1)矿井设计生产能力 及工作制度； (2)矿井开拓方式； (3)井筒及数目； (4)矿井主要运输巷道的运输方式； (5)矿井瓦斯等级及通风方式； (6)矿井地面及井下生产系统的布置方式； (7)各种硐室有关的资料。 (1)环形式：立式、斜式、卧式； (2)折返式：梭式、尽头式。 (1)井底车场有足够的富裕通过能力，一般应大于矿井设计生产能力的 30%； (2)井底车场设计时，应该考虑到增产的可能性； (3)尽可能提高井底车场的机械化水平，简化调车作业，提高井底车场通过能力； (4)应该考虑 主、副井之间施工时便于贯通； (5)井底车场线路应该结构简单，运行及操作系统安全可靠，管理使用方便，布局合理，注意节省工程量，便于施工和维护； (6)为了保护井底车场的巷道和硐室，在其所在范围内应该留设相应的保安煤柱。 (7)井底车场形式也取决于矿车的类型，当采用定向卸载的底纵卸式、底侧卸式矿车时，其卸载站（即主井车线）可布置折返式，亦可布置环形式。 但其装车站的线路布置必须与其相对应。 综上所述，结合本设计矿井的有关设计参数，通过对各种形式井底车场的适用条件及优缺点做简单比较后，初步拟定本设计井田井底车场形 式为环形卧式车场。 本设计矿井井田范围内共有三层可采煤层，即 17， 27和 28煤层，参见可采煤层特征叙述以及巷道开拓方案示意图。 27和 28煤层间距小，故可联合开采， 17煤层离另两层较远，这一层单独开采。 林家湾煤矿矿井通风安全设计 第 20 页 共 66 页 本设计井田走向长度较大，欲从井田边界沿整个阶段后退式开采，无论从时间、投资和实际开采技术条件上都要受到限制，按技术要求可将井田沿 煤层 走向划分为采区，并按一定的顺序回采，每个采区有一套生产设施，包括上下山提升、运输设备，以便独立进行生产与准备。 将井田划分为若干采区时 应该考虑如下原则： (1)采区走向长度根据煤层地质条件，开采机械化水平，采区储量，生产能力与巷道维护等因素综合考虑； (2)初步设计一般负责划分第一水平全部采区，故需要沿井田走向全长统一考虑，做到初后期统筹兼顾，不但要全井合理，更要有利于初期； (3)采区划分既要有意识地缩短大巷，又要充分注意人为境界处延的可能性； (4)对于煤层稳定，开采条件好，生产能力大的采区，走向长度要适当加大； (5)初期采区尺寸要适应目前输送机的实际长度及电压降的控制范围，后期采区尺寸可逐步加大根据该设计井田的地质构造及煤层赋存等 因素。 结合上述采区划分原则，本设计矿井第一水平划分为六个采区， 井筒布置和施工 本设计井田采用双立井开拓方式，布置两个井筒，井筒穿过的岩石大部 分为粉砂岩，有少部分的细砂岩和中砂岩，详见综合柱状图。 依据井筒特征及装备情况，参考地质及水文地质资料，对本设计矿井井硐支护形式 采用 整体灌注式 ，其优点是： 整体性好，强度较高；防水性能好；便于机械化，施工方便，劳动强度低。 主井井壁厚度均为 450mm，副井井壁厚度均为 550mm。 井筒断面布置应综合考虑井筒 围岩性质、运输方式、通风安全等因素，具体遵循原则如下： (1)符合 《 煤矿安全规程 》《 煤炭工业矿井设计规范 》 ，对通风、运输、管线布置的要求，满足施工需要； (2)有利于井筒检修、维护、清扫和人员通行安全； (3)当提升容器发生掉道或跑车事故，对井筒中各种管线或其他设备的破坏减小到最低程度； (4)合理使用断面空间，减少井筒工程量。 华北科技学院毕业设计 第 21 页 共 66 页 根据 本 设计矿井生产能力、服务年限、提升方式等实际情况，本设计矿井井筒按有关规定布置运输设施及辅助设施，采用 的 断面尺寸如下： 主井：井筒直径 ，附有一对 16t 箕斗，钢丝绳罐道 ； 副井：井筒直径 8 m，附有一对 矿车双层四车罐笼，并设有梯子间，敷设电缆、排水管等，具体情况见图 27 主井断面图和图 28副井断面图。 矿井开拓延伸应遵循如下原则及要求： (1)保持或扩大矿井生产能力； (2)充分利用现有井巷、设备及设施，减少临时辅助工程量，降低投资； (3)积极采用新技术、新工艺和设备； (4)加强生产管理、延伸的组织管理与技术管理，施工与生产紧密配合，协调一致，尽量减少延伸时对生产的影响； (5)尽可能缩短新、旧水平的同时生产时间。 图 27 主井断面图 为了保证采区正常接续和均衡生产，本矿井需将主副井从 430m 水平延伸至 710m水平。 井筒延伸方案主要有以下两种： 方案一：直接延伸原有主副井； 优点：可以充分利用原有设备和设施，提升系统简单，转运环节少，经营费用低，管理方便； 缺点：原有井筒同时担负生产和延伸任务，施工和生产相互干扰，接井 林家湾煤矿矿井通风安全设计 第 22 页 共 66 页 技术难度大，矿井将短期停产；延伸两个井筒的施工组织复杂，延伸后提升长度增加，提升能力下降； 方案二：暗 井延伸（即利用暗斜井或暗立井开拓下一水平，原有 主副井不延伸） 优点：生产与延伸相互干扰小，暗斜井做主井，系统简单，提升能力大，充分利用原有井筒提力； 缺点：增加了提升、运输环节和设备；通风系统复杂。 通过上述两种方案比较，并参照井筒延伸原则及本井田煤层赋存特征，初步决定采用直接延伸原有主副井方案。 D80005050 500 50010051001200 1200 1700 600146017101250460 13803200 320048004960285055001801801802650 图 28 井断面图 井底车场及硐室 井底车场是连接井 上、 下运输的枢纽，井下的煤通过井底车场经井筒运至地面，地面的材料和设备通过井筒、井底车场运到各个工 作面。 排水、通风、动力供应及人员上下等，也必须通过井底车场。 而井底车场的形式必须适应井下运输和井筒提升的要求，井筒形式、提升方式、大巷运输方式的不同，井底车场的形式也各异。 井底车场形式必须满足下列要求： (1)保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，又增产的可能性； (2)调车简单，管理方便，弯道及分岔点少； 华北科技学院毕业设计 第 23 页 共 66 页 (3)操作安全，符合有关规程规范； (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、井底车场巷道间距迅速贯通，缩短建设时间； (6)大巷和石门与井筒的距离较大时，能够布置 下 存车线和调车线，可选择立式井底车场；大巷或石门与井筒的距离较近时，可选择卧式或斜式井底车场。 井底车场形式的确定应该根据井田地质条件、井型大小、井田开拓方式、大巷运输方式、地面布置及生产系统等因素来选择。 本设计矿井井底车场形式的选择依据如下： (1)本设计矿井设计生产能力为 ，年工作日 330d，实行三八工作制，每日净提升 16h； (2)矿井采用双立井开拓方式，两个开采水平， 分组 集中大巷布置； (3)主立井装备 16t 的箕斗提升，副立井装备多绳两层四车钢罐笼； (4)主要运输大巷采用 10t 架线式 电机车牵引 3t底卸式矿车，辅助运输采用 固定式矿车；井底车场设有卸载坑， 翻车机处理掘进煤； (5)本设计矿井属于低瓦斯、低等涌水量矿井； (6)本设计矿井井田内地质条件较好。 综合以上所述，结合设计要求，经分析比较后，本设计矿井拟选用 3t 底卸式矿车环形 刀 式井底车场。 井底车场线路布置的要求 (1)井底车场的线路主要由主井空、重车线，副井进、出车线和回车线组成，由于通过各个井底车场的煤种 、 数量不同，其各线路的数目和长度亦相应不同。 (2)井底车场线路布置时，应充分考虑各硐 室布置的合理性； (3)井底车场的线路工程量小； (4)为保证运行安全，应尽量避免在曲线巷道顶车，机械推车需布置在直线段上； (5)尽量减少道岔和交岔点； (6)线路布置要有利于通风； (7)底卸式矿车的井底车场设计要注意调头问题。 主井设有 3t 底卸式矿车卸载站硐室、 井底煤仓及井底煤仓装载硐室、清理井底散煤硐室及水窝泵房等。 主井井底散煤采用矿车处理，用绞车提升至车场水平。 林家湾煤矿矿井通风安全设计 第 24 页 共 66 页 副井系统硐室有副井井筒与井底车场连接处（马头门）、主排水泵房（中央水泵房）、水仓及清理水仓硐室、主变 电所（中央变电所）及等候室等。 主排水泵房和主变电所应联合布置，以便使主变电所向主排水泵房的供电距离最短。 为防止井下突然涌水淹没矿井，变电所与水泵房的底板标高应高出井筒与井底车场联结处巷道轨面标高 ，水泵房及变电所通往井底车场的通道应设置闭门。 其它硐室有调度室、医疗室、架线电机车库及修理间、充电硐室、防火门硐室、防水门硐室、消防材料库、人车站等。 其位置应根据线路布置和各自要求确定。 开采顺序 开采顺序是指矿井采掘工作应有计划、有步骤地按一定顺序进行，做到采掘并举，掘进先行，因 此，需要研究采煤和掘进安排特点，了解有关政策与规程、规范规定。 根据本设计矿井的煤层分布及采区划分的具体情况，采用井田双翼布置单翼开采，开采顺序是采用前进式，由靠近井筒的采区向井田边界推进，采区内的工作面推进是后退式，由采区边界向采区上下山推进。 这样投资省、出煤快、效益好；有利于矿井的均衡生产和合理配采，确定生产的连续性；有利于矿井通风、运输等主要生产系统的管理，依据本设计矿井的采区划分的具体情况，采用走向长壁开采，这样以减少初期工程量和基建投资，并且投产快。 详见表 26采区接续图 表。 表 26 采区接续表 采区东一上东一下西一上西一下东二上东二下 采 区储量 （Mt ） 采 区生产能力 （M t/a） 采 区服务年限 (a) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 在同一煤层内，沿煤层倾斜方向的开采顺序，可分为上行式和下行式开采。 除近水平煤层外，对于缓倾斜、倾斜和急倾斜煤层，根据其采动影响关系，一般只采用下行式开采顺序。 本矿属于缓倾斜煤层，考虑到本设计井田内共有三个可采煤层，即 1 18华北科技学院毕业设计 第 25 页 共 66 页 和 28煤层。 其中 17煤层位于最上部， 28煤层位于最下部， 17和 18煤层分为一组，28煤层自己一组，根据其采动影响关系，采用下行开采顺序。 续计划 根据井田的地质条件，以自然断层为界，将该井田划分为 6 个采区。 合理的采区接续应有如下要求： (1)保证开采水平、采区的生产正常接续，从而保证矿井持续稳产、高产； (2)符合煤层采动影响关系，最大限度采出煤炭资源； (3)合理集中生产，充分发挥机械设备的能力，提高矿井的劳动生产 率，简化巷道布置，减少巷道维护费； (4)便于灾。