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煤矿煤层开采设计要点(

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(二)总回风道布置

回风大巷的布置原则与运输大巷布置基本相同,并且对于一个具体矿井来说,常采用相同的布置方式。因为该矿井的通风方式为主井进风副井回风,通风方式极为简单,回风大巷即为矿井的运输大巷,能够保证矿井的正常运转。

在一定的井田地质、开采技术条件下,矿井开拓巷道可有多种布置方式,开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。合理的开拓方式,一般要在技术可行的多种开拓方式中进行技术经济分析比较后,才能确定。

第五章 矿井基本巷道

第一节 井筒

井筒在矿井开发和开采中的作用是不言而喻的,它是整个矿井的进口和出口,井筒选择决定于其用途、服务年限等因素,井筒的断面大小更是整个矿井的关键因素,它决定了矿井的用途、井型、服务年限等。同时,井筒穿过的岩层性质、涌水情况、选择的支护方式及施工方法等因素也决定了井筒的断面形状。

一、井筒断面形状和布置形式

1、井筒断面形状

井筒断面形状主要根据井筒的用途、服务年限、穿过的岩层性质、选择的支护材料,及施工方法等因素确定。

我国的矿井中,立井井筒断面大多选用圆形,只有少数小型矿井选用矩形。

圆形断面常采用混凝土、料石或混凝土喷砼支护,具有服务年限长、承受地压性能较好、生产期间支护不需要或很少需要维修、通风阻力小,以及便于施工等一系列优点,其主要缺点是断面利用率较差。立井井筒的名称见表5-1-1。

表5-1-1 立井井筒名称 名 称 主 井 用 途 提升容器及装备 备注 提 煤 箕斗(或罐笼) 该矿为箕斗 升降人员、设备、材料及提副 升矸石等,并兼做通风、排井 水。 风 进风、回风或兼做矿井的安井 全出口。 罐笼;排水、压风、洒水、电缆等管线和梯子间。 该矿井副井兼作回风井 梯子间及管线、电缆等 综合上述各因素,结合本矿井实际情况,选定断面形状为圆形断面。 2、井筒的布置形式

井筒断面布置主要根据提升间的提升容器与井筒装备的类型来决定。井筒断面内除提升间外,根据井筒的用途和需要的不同,往往还须布置梯子间、管子间或延伸间。

在提人的罐笼井(副井)中必须设梯子间,箕斗井(主井)可不设梯子间。现有矿井立井井筒内一般都没有梯子间,目前,在一些矿井和深井中有用紧急罐笼代替梯子间的。该矿主井无梯子间,用罐笼代替。

若矿井储量丰富,在以后有可能扩大生产,可以留有延伸间。在井筒延伸后可利用延伸间安装辅助提升设备,以满足矿井扩大生产能力的需要。

井筒断面布置的设计,既要满足井筒内提升容器等设备布置的要求,又要力求缩小井筒断面,简化井筒装备,以达到节约材料和投资费用的目的。

根据提升容器和井筒装备的不同,井筒断面布置形式多种多样。煤矿中圆形井筒断面常用的布置形式列于表5-1-2。

表5-1-2井筒平面布置形式 图示 提升容器 井筒装备 一对25吨箕金属罐道梁、钢轨罐道、双斗 侧布置,不设梯子间。 一对3t底卸金属罐道梁、金属或木罐道,式矿车双层双侧布置;设梯子间、管子单车罐笼 间。 3、井筒布置要求 (1)箕斗提升的井筒不应兼做风井。如兼做回风井时,井上下装卸载装置和井塔都必须有完善的封闭措施,其漏风率不得超过15%,并应有可靠的降尘设施;兼做进风井时,井筒中的风速不得超过6m/s,并应有可靠的降尘设施,保证粉尘浓度符合工业卫生规范。该矿井主井提升兼作进风井,且风速在规定的范围之内,符合要求。

(2)作为安全出口的立井井筒,当井深超过300M时,宜每隔200M左右

设置一休息点。休息点可在井壁上开凿一硐室与梯子平台相连通。 (3)井筒平面内布置提升容器时所允许的间隙,必须符合规定。 (4)井筒允许最大风速不得超过表5-1-3的规定。

表5-1-3 井筒允许最大风速 井 筒 名 称 允 许 最 大 风 速 无提升设备的风井 专为升降物料的井筒 升降人员和物料的井筒 设梯子间的井筒 修理井筒时 15 12 8 8 8 二、支护厚度与材料 浇注式混凝土井壁的整体防水性能较好,强度较高,方便使用施机械化施工,施工简单方便,劳动强度低,通风阻力小,适应于穿过浅表土和基岩的井筒。本设计采用浇注式井壁,壁后用混凝土充填。 井壁厚度确定

在稳定岩石中,井壁厚度参阅可采用表5-1-4中推荐的经验数值。

表5-1-4 井壁厚度经验数据 井壁厚度 井筒 直径 浇灌混凝土 400~450 料石 混凝土预制块 500 壁后充填厚度 缸砖 6~7m 450~500 550 7~8m 450~500 500 600 600 料石混凝土预制块红砖壁后充填厚度为100mm 所以本设计井壁厚度的取值如下: 主井:400mm。 副井:450mm。 风井:400mm。 本设计为混凝土充填,充填厚度设计为50㎜。

三、井筒掘进断面设计

表5-1-5 井筒断面积计算公式 井壁材料 图示 井筒断面积/m2 净 设计掘进 符号注释 D—井筒净直径 d—井壁厚度 r—壁后充填厚度,取50㎜ 混凝土、锚喷 π/4×D2 π/4×(D+2d+2r)2 经计算,井筒的掘进断面尺寸如表5-1-6所示: 表5-1-6 井筒掘进断面尺寸 井筒名称 直径m 断面积m2 主井 3.8 11.4 副井 4.2 13.8 备注 进风井 回风井

第二节 井底车场

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,是连接井下运输和井筒提升两个环节的枢纽。井下煤炭和矸石通过井底车场经井筒转运到地面,井上的材料和设备通过井底车场转运到井下各个地点。排水、通风、动力供应以及人员上下等,也必须通过井底车场。所以它是矿井生产的咽喉,直接影响着矿井的生产和安全。

井底车场路线多,设备多,设计施工复杂,工程量大。井底车场包括运输巷道和硐室两部分。 一、井底车场形式的选择

选择井底车场形式受许多条件约束,例如地面工业场地的布局影响井底车场的形式与出口方向;井筒形式井筒与主要运输巷道的位置关系直接影响井底车场的形式。其它还有矿井生产能力服务年限等原因。本矿井年设计生产能力为15万t/年,根据副井井底车场的形式,可选择环形车场或折返车场。二者比较请参阅表5-2-1

煤矿煤层开采设计要点(

(二)总回风道布置回风大巷的布置原则与运输大巷布置基本相同,并且对于一个具体矿井来说,常采用相同的布置方式。因为该矿井的通风方式为主井进风副井回风,通风方式极为简单,回风大巷即为矿井的运输大巷,能够保证矿井的正常运转。在一定的井田地质、开采技术条件下,矿井开拓巷道可有多种布置方式,开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。合理的开拓方式,一般要在技术可行的多种开拓方式
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