木偶煤礦井田開拓方案計算設計目錄TOC\o"1-3"\h\u7664木偶煤礦井田開拓方案計算設計 116991.1.井筒 1286841.1.1.井筒的數(shù)目和位置 167761.1.2.井筒參數(shù) 1132271.2.井底車場 5310691.2.1.井底車場形式 593011.2.2.井底車場主要硐室 5244351.2.3.井底車場主要巷道和硐室支護方式 8106171.3.主要開拓巷道及支護設計 828051.3.1.運輸大巷 8211931.3.2.輔助運輸大巷 9301231.3.3.回風大巷 1082831.3.4.支護設計 1179281.3.5.生產(chǎn)系統(tǒng)綜述 14井筒井筒的數(shù)目和位置葫蘆素礦3-1煤層設計需共開鑿四個井筒，分別是位于工業(yè)廣場內(nèi)的主副立井和分別位于工業(yè)廣場以西約2.6km，以東2.2km的兩個回風立井井筒。井筒參數(shù)葫蘆素礦3-1煤層確定的開拓方案中設置共有四個立井井筒，分別是主立井，副立井和兩個回風立井，立井井筒設備表如下：表4.1立井井筒設備表礦井生產(chǎn)能力Mt/a主立井井筒設備副立井井筒設備0.3一對雙層單車（1t）罐籠一對單層單車（1t）罐籠0.6一對6t箕斗一對雙層單車（1t）罐籠0.9一對9t箕斗一對雙層單車(1.5t)罐籠1.2一對12t箕斗一對雙層單車(3t)罐籠1.5一對16t箕斗一對雙層單車(3t)罐籠1.8一對16t箕斗一對雙層單車(3t)罐籠,一個雙層單車(3t)罐籠帶2.4兩對12t箕斗一對雙層單車(1.5t)罐籠,一個雙層單車(5t)罐籠帶3.0兩對16t箕斗一對雙層單車(1.5t)罐籠,一個雙層單車(5t)罐籠帶由于主井地處于本礦工業(yè)場地的中間，本礦年產(chǎn)量較大?？紤]到施工比較方便，所以設計井筒形式為圓形井筒。其中主井主要作為煤炭的提升，選定井筒凈直徑為6.5m，井壁材料為噴射混凝土，噴射厚度為400毫米。井筒裝備兩對16t箕斗，主要用途作為負責全礦煤炭的提升。斷面圖如下：副立井與主立井所處位置都在工業(yè)場地內(nèi)，同樣設置為圓形井筒。其中副井除了主要作為升降設備、材料、人員上下井的用途之外，同主立井一起，亦可作為進風井口。根據(jù)礦井輔助運輸量及井筒所允許的最大通風量，確定副井井筒直徑為7.5m，井壁材料為噴射混凝土，噴射厚度為400毫米。井筒裝備一對雙層單車(1.5t)罐籠和一個雙層單車(5t)罐籠帶。斷面圖如下：回風井主要是作為全礦井回風的用途，將兩個風井分別建在工業(yè)廣場以西約2.6km，以東2.2km，并兼有緊安全通道出口的作用，確定井筒直徑為7.5m，井壁材料為噴射混凝土，噴射厚度為400毫米。斷面圖如下：井底車場井底車場形式綜合已確定的井田開拓布署，主、副立井相對位置關(guān)系等多方面考慮，葫蘆素3-1煤層井底車場采用臥式布置，車場巷道采用矩形斷面。井底車場主要硐室1、主井井底硐室（1）箕斗裝載硐室及裝載帶式輸送機巷，定量斗?；费b載硐室布置在主井南側(cè)，硐室凈高24.0m，凈寬10.5m，采用錨網(wǎng)索噴+鋼筋混凝土砌碹聯(lián)合支護。裝載運輸巷鋪設有兩條帶寬為1.6m的裝載帶式輸送機，巷道凈寬為8.5m，凈高5.45m，采用錨網(wǎng)索噴+鋼筋混凝土砌碹聯(lián)合支護。（2）井底煤倉井底煤倉采用圓柱形垂直煤倉，一側(cè)要配設人行通道，其寬度要保證有1.5m左右，在煤倉和行人樓梯間的倉壁上要有檢查孔以檢查煤的堵塞或煤倉磨損的現(xiàn)象。煤倉容量根據(jù)以下公式確定式中：Qvh——礦井生產(chǎn)不均勻系數(shù),取1.3；l——提升能力富裕系數(shù),取1.3D——每日提升時間,取16；Qr井底煤倉的容量為1060t。（3）主井井底撒煤清理系統(tǒng)箕斗裝、卸載時產(chǎn)生的撒煤按主井提升量的1%～3%計算，每天井底撒煤量最大45t。井底撒煤清理硐室與運輸大巷為同一水平。撒煤和井筒淋水通過漏斗直接落至刮板機上堆積，刮板機兩側(cè)設置脫水擋煤板。撒煤在堆積的過程中從刮板機底部和兩側(cè)擋煤板脫水，集存到一定煤量后，開動刮板機，將煤裝入膠輪車，由副井提升至地面。這種清理方式的優(yōu)點是：所需井巷工程量小，清理環(huán)節(jié)簡單，撒煤全部落至井底刮板機上堆積、脫水，不進入井底煤倉，不堵倉。2、副井井底硐室副井井底硐室主要包括：井下主變電所、無功補償室、主排水泵房及管子道、潛水泵排水系統(tǒng)硐室、井下主水倉、大型設備換裝硐室、膠輪車存放硐室、消防材料庫、井下爆炸材料庫、等候室及保健室、井底避難硐室等。主要硐室敘述如下：（1）井下主變電所井下主變電所與主排水泵房聯(lián)合布置在副井的南側(cè)，井下主變電所長度為90m，硐室采用錨網(wǎng)索噴+混凝土砌碹聯(lián)合支護。（2）井下主排水泵房及管子道主排水泵房布置在井下主變電所的西側(cè)，泵房長度50m，泵房內(nèi)安裝五臺水泵，并預留一臺水泵的位置；管子道接于主井，在副井西側(cè)設置有搶險通道與管子道相接，管子道內(nèi)鋪設有900mm軌距、22kg/m鋼軌。（3）井下主水倉井下主水倉布置在副井南側(cè)，入口與車場繞道相連。礦井正常涌水量600m3/h，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，所需水倉有效容量應為：Q=8式中：Q——主要水倉的必需得有效容量，m3Ql——礦井的正常涌水量，600m38——代表8小時，h。即Q＝8×600＝4800m3，水倉有效斷面按8.5m2考慮，計算長度為565m，設計考慮一定的富裕量，實際長度取640m。（4）潛水泵排水系統(tǒng)應急潛水泵排水系統(tǒng)布置在水泵房西南側(cè)，共布置4臺臥式礦用潛水電泵，管路接入管子道，潛水泵井長度為50m。（5）大型設備組裝及換裝硐室設于副井西側(cè)，入口與副井出車側(cè)車場巷道相接，出口接于車場繞道上，便于設備的兩翼運輸，硐室凈寬8.0m、凈高9.0m，硐室長度為35m。（6）井底避難硐室井底避難硐室額定避險人數(shù)為100人，設有過渡室兩個，凈高4.0m、凈寬3.5m，每個過渡室長度為5.0m；生存室凈寬4.5m，凈高3.5m，長度為45.0m。井底車場主要巷道和硐室支護方式井底車場巷道及硐室一般布置在3-1中煤層中。除井下主變電所、主排水泵房、潛水泵井硐室、井底煤倉、箕斗裝載硐室及裝載運輸巷、井底馬頭門、大型設備換裝硐室采用混凝土砌碹支護外，其余均采用錨網(wǎng)噴+錨索支護。其中水倉位于3-1中煤底板中，設計采用錨網(wǎng)噴+錨索支護，噴射混凝土總厚度為200mm，并在噴射混凝土中添加防水劑，考慮水倉均位于巖層中，且?guī)r性較好，支護方式可滿足使用要求。主要開拓巷道及支護設計運輸大巷運輸大巷凈斷面寬5.0m，高3.4m，掘進采用超前支護，巷道支護采用錨網(wǎng)噴＋錨索支護，錨桿間排距800×800mm，位于煤層底板。斷面圖如下：輔助運輸大巷輔助運輸大巷凈斷面寬6.0m，高3.4m，掘進采用超前支護，巷道支護同樣采用錨網(wǎng)噴＋錨索支護，錨桿間排距800×800mm，位于煤層底板。斷面圖如下：回風大巷回風大巷凈斷面寬5.4m，高3.2m，掘進采用超前支護，巷道支護采用噴射混凝土支護，巷道全部位于巖層之中。支護設計1、支護材料參數(shù)設計（1）根據(jù)地質(zhì)資料顯示，大巷頂板采用圓鋼錨桿進行支護，副幫采用圓鋼錨桿進行支護，正幫采用玻璃鋼錨桿支護。錨桿參數(shù)：選用Φ18×2100mm一次性快速緊固圓鋼錨桿，錨固端長350mm，其配套托盤為150×150×10mm的碟形方托盤，藥卷為CK型Φ23×500mm的樹脂藥卷，錨桿扭矩達到120N·M，錨固力達到6T。幫錨桿參數(shù)：大巷圓鋼錨桿為Φ18×2100mm，網(wǎng)片參數(shù)：3.5×1.1m鉛絲網(wǎng)片，玻璃鋼錨桿為Φ27×2400mm，網(wǎng)片參數(shù)：3.5×2.1m塑料網(wǎng)片。錨索參數(shù)：錨索規(guī)格為Φ22mm×8000mm，錨索初錨力必須達到20T，抗拔力必須達到32T，配套鋼托板規(guī)格為300×300×12mm，錨固端長1500mm,，藥卷為CK型Φ26×500mm的樹脂藥卷；錨索托盤必須緊貼頂板，鋼鉸絲外露長度為100～250mm。（2）采用計算法校核支護參數(shù)1）錨桿通過懸吊作用，達到支護效果的條件，應滿足：式中：L——錨桿總長，mL1——錨桿外露長（托板厚度＋螺母厚度＋0.02～0.05m，錨桿取0.05m），mL2——有效長度（錨桿取免壓拱高b），mL3——錨入巖層內(nèi)深度（錨桿取0.35m），m普氏免壓拱高：式中：B、H——巷道掘進跨度和高度，B=6.0m，H=3.4m（按最大斷面取值）；——頂板巖石普氏系數(shù)，取2.62；——兩幫圍巖的內(nèi)摩擦角，取63.43°。依據(jù)上述公式計算得出：錨桿長L≥0.05+0.35+1.56=1.96m；（說明當B=6.0m，H=3.4m時，L≥1.96m）。所選錨桿長度為2100mm，均能滿足計算要求。2）按錨桿所能懸吊的重量校核錨桿的排距：每根錨桿懸吊巖體重量，錨桿錨固力Q應能承擔G的重量。為安全起見，再考慮安全系數(shù)k，取k=1.5。Y巖體容重，取16.7KN/m3。所選頂錨桿的錨固力Q≥58.8KN，計算得a＜1.22m。因此頂錨桿間排距均能滿足計算結(jié)果。（3）采用計算法校核錨索支護參數(shù)1）錨索長度校核，應滿足：式中：——錨索總長度，m——錨索深入到較穩(wěn)定巖層的錨固長度，m式中：——安全系數(shù)，K取2；——錨索直徑，錨索直徑為φ22mm；——錨索抗拉強度，N/mm2，錨索抗拉強度為1770N/mm2；——錨索與錨固劑的粘合強度，N/mm2；錨索與錨固劑粘合強度取10；——需要懸吊的不穩(wěn)定巖層厚度，取錨桿長度2.1m；——托板及錨具的厚度，m；——外露張拉長度，m。工作面使用錨索長度為8.0m，效驗合格。懸吊理論校核錨索排距：式中：L錨索排距，mB巷道最大冒落寬度，6mH巷道最大冒落高度，2.1m（最大取錨桿長度）γ巖體容重，16.7KN/m3（包括頂煤+直接頂）L1錨桿排距，1mF1錨桿錨固力，60KNF2錨索承載力，200KNθ角錨桿與巷道頂板的夾角，90°n每排錨索數(shù)，取2通過上