146采区南段季节性水体下试采初步方案设计书

1、封面作者： Pan Hongliang仅供个人学习白沙能源股份有限公司南阳煤业分公司前进煤矿 146采区南段季节性水体下试采2/55初步设计白沙能源股份有限公司南阳煤业分公司二八年八月二十八日3/55目录361013323944501234 -40m -60m6 -40m-60m5-40m-60m6-40m-60m7-60m-120m8-60m-120m9-60m-120m10-60m-120m11-40m-120m前进煤矿 146 采区南段季节性水体下试采初步设计4/55前言前进煤矿设计能力20 万 t/a ， 2007 年核定为26 万 t/a 。该矿属湖南煤业集团白沙能源股份有限公司南阳

2、分公司管辖，为国有企业。前进煤矿 146 采区南段属地表大型冲沟（宽约300m ）季节性洪水淹没区及老窑采空区复合型水体下采煤。95 年进行 146 采区设计时，采区地质说明书划定区域的采区南翼地势低洼，地表多为稻田，且有两条小溪横切该采区，流量 30 11880m 3 /小 时（雨 季 ）。当时，因 6 煤露头发育，小煤窑多，开采历史悠久，老窑积水甚多。又因6 煤为急倾斜厚煤层，煤层开采后，不可避免地会造成地表塌陷，在地势低洼处，遇雨季洪水将沿塌陷处倒灌井下，对煤矿的安全生产会构成极大的威胁，随时可能造成淹井， 且排水费用高。所以在当时的采区设计中，采区南翼暂不开采，将采区往北推移 330

3、米，其走向长度不变，使采区地表处在地势高，无老窑区域，确保开采安全。146 采区南端煤柱赋存状态好，煤层稳定， 0 120m水平可采储量87.7 万吨。但当年146 采区方案设计时，考虑老窑水威胁及工农纠纷问题，往北推移330 米，留下半个采区（总面积42240 ）作煤柱暂不开采。然而，自2006年以来 ,该区域附近新开了多个小煤窑,已相继侵入该煤柱内乱采滥挖 ,对煤柱已经形成严重破坏,并且还在继续破坏。为了提高煤炭资源的回采率，南阳分公司前进煤矿准备进入146 采区南段煤层进行开采。目前，前进煤矿做了大量的地5/55面和井下防治水工作，地面对神仙洞农田进行了征购填土，重新修建了一个公路流水涵

4、洞，对流水的南主排水沟、北主排水沟和底板横沟重新进行了扩大和加固,同时在地面进行了钻孔注浆治沉。 井下对主要水闸门进行了注浆加固，大巷、主石门水沟进行了采深加宽改造，增设了一个水仓，并安装了一台由地面控制的潜水泵，大大提高了排水抗灾能力。鉴于此，决定对此区域进行安全开采。一、试采初步设计编制的依据1、煤矿安全规程 （以下简称规程 ）2、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（以下简称”三下”开采规程）；3、煤矿测量规程 ；4、前进煤矿146 采区南段季节性水体下试采方案设计5、前进矿井146 采区南段地质说明书及矿井采掘工程平面图和地面井下对照图等技术资料；6、耒阳气象站提供的历年

5、降水资料。二、设计指导思想及治水思路坚持安全第一，突出以人为本，积极、慎重、科学，实施综合治水：地面排、填、注、测。井下探、放、疏、防；明确安全责任，落实各项措施；加强现场监管，确保人身安全。三、存在的主要问题和建议。1、试采区地质条件复杂，煤层倾角大， 局部直立倒转；6/55煤层特厚且松软，容易发生抽冒，这对季节性水下安全开采极为不利。国内对急倾斜松软厚煤层的水下开采研究不够，规律尚未完全掌握。因此根据”三下”开采规程规定本块段只能进行试采。建议成立专门试采队伍；安排好其它采区和工作面的正常接替，试采区的产量不列入生产计划。以保证全矿稳产，高产，均衡生产。2、由于煤层倒转，试采形成的导水裂缝

6、带有可能与老窑水直接导通，给矿井安全生产造成威胁，因此，必须加强探放水工作。建议成立专业探钻队伍，购置专门探水钻机。3、周边小煤矿非法无序开采，对试采区的安全构成严重威胁。该矿及南阳煤业分公司已多次向当地政府和安监部门反映，要求关闭非法越界矿，或责令其退回依法划定的范围开采，否则双方安全均无保证。但至今没有任何回复。第一章矿井基本概况一、位置与交通前进煤矿位于湖南省耒阳市南阳镇界石村境内。地处白沙向斜南段东翼，南邻沈家湾矿，北至淝江矿。直通井口的矿区公路与京珠高速公路和107 国道相连；京广铁路矿区准轨支线、永耒铁路的南阳装车站至本井口约10.5km ；耒河由南向北从矿区西侧穿过。交通比较方便

7、。见图 21。二、井田范围井田位于白沙向斜南段东翼， 南起 23 勘探线与沈家湾井田相邻，北至 37 勘探线与淝江井田相邻，浅部为 0 老窑境7/55界线，深部以耒河最高洪水位线保护煤柱及-400m 水平等高线为界。走向长6km ，倾斜宽1km ，面积约 6km 2。三、井田地质特征1、地层井田内出露的地层从老至新有： 二迭系上统当冲阶 （ P2d），龙潭阶（ P2l，为煤系地层） ，大隆阶（ P 2ta），三迭系下统大冶组（ T1 ），侏罗系茅仙岭（ J1 ）砂岩不整合龙潭阶及第四系（Q）。2、构造井田位于白沙向斜东翼，呈一单斜构造。地层走向为北北东，倾向西。倾角在30 线以南较缓，一般在3

8、5 左右。在30 线以北变陡， -150m 水平以上地层直立倒转。井田内褶曲发育，断层次之。本井田主要断层有F1、F2、F3、F4 断层，因均与试采区关系不大，不予详述。-150m 以上褶曲带： 在 31 37 线之间， 6 煤以上小型褶曲发育，且主要是沿倾向分布，延展不大于500m 。3、煤层本井田内二迭系上统龙潭阶上段为主要含煤地层，总厚度 698.6m ，含煤 17 层，由上而下分别为1、 21、 22、31 、32、41、42、51、52、61、62、7、81、82、9、10 、11 煤层。其中 61 煤和 21 煤为主采煤层。21 煤：厚 0.66 2.13m ，一般厚1.06m ，

9、层位及厚度较为稳定。8/5561 煤：厚 0.75 32.4m ，一般厚8.31m ，煤层厚度变化规律：沿走向一般由北向南逐渐变薄，沿倾向一般由浅向深逐渐变薄。层位和厚度不够稳定。21 煤至 61 煤平均层间距为57.08m 。可采煤层特征见表1-1 。本井田煤层煤质牌号为高变质程度的低中灰，低中硫，高发热量无烟煤（WY ）。据沈家湾资料，21 煤块煤含量占 60% 以上。4、水文地质矿井地处丘陵区，井田西面（深部）有耒河流过。地层岩性为弱透水性，无含水层。但煤层浅部受新老小煤窑无序开采破坏严重。地表水常常通过塌陷区、裂隙带及小煤窑渗入井下，成为井下水主要补给源。老窑和矿井采空区极易积水，工作

10、面开采时经常发生突水。给开采工作带来困难，是矿井安全生产的重大隐患。矿井最大涌水量1200m 3 /h ，正常涌水量280m 3/h 。5、其它：矿井为低瓦斯矿井， 煤尘无爆炸危险， 煤层不易自燃。9/55可采煤层特征表煤厚度（ m）煤层结构层最平倾角容重硬加工性夹矸层夹矸厚度名最大（t/m 3 ）度能小均数（层）（ m）称10.662.131.0630 线以南1.453块煤简单-235度左右60%30 线以北3102.310.68-150m 以1.45-较简单-上50.113.060.98为起立倒1.45-较简单-转 -150m1以下小25mm为 4070 以上块较复杂610.7532.48

11、.31局部倒转1.45于度17 层 0.051.052.58.76%81011.861.571.50-复杂-表 1-1层间距（ m）稳顶底板定顶板岩底板最小最大平均程石岩石度较硅质胶硅质胶结稳结细砂石英定岩砂岩不灰黑色灰黑6.9131.7519.6稳致密泥色泥定岩岩不粉砂岩及5.8282.3437.48稳细砂岩砂质定泥岩较白色粉白色13.58141.6546.11稳细砂砂岩定岩不泥质灰白色胶结6.42131.2451.62稳细砂岩细砂定岩10/55四、矿井现状矿井采用一个全能立井开拓。南翼一个风井、北翼两个风井 (安全出口），采用对角式和分区对角式通风。全井田分两个水平：第一水平为 -120m

12、 ，第二水平为 -250m 。-400m 利用下山开采。目前矿井仍在第一水平生产，现生产在146 、 136和 156三个采区。-120m 中央水泵房现有 200D-43 6 型水泵 4 台，D450-60 4 型水泵 2 台，YQ725-265/10-710 潜水泵一台， 排水管路四趟，分别是 402 12 一趟、273 7 两趟，325 10 一趟， 最大 排 水 能 力 为 2777m 3/h ， 正 常 情 况 下 井 下 最 大 涌 水 量1200m 3 /h, 排水能力足够。第二章开采技术条件一、试采区位置与范围试采区位于井田北翼 -33 线和 35 线之间，南起 -33 勘探线以

13、北 45m ，与 126 采区相邻，北止 X=2910100 座标线，与 146采区北段相邻。浅部以非法小煤窑破坏边界-40m标高为界，深部为 -120m 标高。走向长约 370m ，倾向宽 (-40 -120) 约 85m ，面积约 31450m 2 。二、煤层情况及储量试采区属厚煤区。该区域有两条勘探线（ -33 、 34 线） 6 个钻孔（ -3313 、-3314 、3409 、3410 、 3411 、3412 ）和相邻两采区见煤点控制，煤层赋存复杂。根据钻孔和巷道揭露情况看煤层倾角大，北翼约76 、南11/55翼约 60 ，平均 72 ，局部直立倒转。沿倾向倾角变化大，给开采带来一

14、定困难。 煤厚由 11 个见煤点控制， 变化在 1.55m 45m 之间，平均18m 。基本情况如下：1、已揭露煤厚点求平均煤厚：（ 1） -3313 钻孔煤厚： -33m 标高煤厚 2.1m ，-81.9m 标高煤厚 1.55m ，-159m 标高煤厚 13.77m 。（ 2） 3410 钻孔煤厚： -23m 标高煤厚 13.17m ， -7m0 标高煤厚 12.62m 。（ 3） 126 边界 -120 石门厚 3.5m 。（ 4） 146 边界 -120 石门厚 11m 。（ 5） 146-44 石门煤厚 45m 。（ 6） 1463-51 石门煤厚 45m 。（ 7） 126 边界 -

15、80 石门 25m 。（ 8） 1465-74 边界工作面 25m 。煤层平均厚度D:nD= Di n = 18mn=1式中： Di：第 i 点煤厚n：揭露煤厚点数2、储量计算 :根据实际揭露的煤厚资料对 146 采区南段储量进行计算工 作 面面积厚 度容重储量可采储量（ m 2 ）倾 角（ t/m3 ）（ 万 t ）（ 万 t ）名称（ m ）S1461(16421)60 12.11.456.044.53344412/55( 40 -60）S1463(164 32)6216.531.4512.69.45(-60 905576）S1465（ 164 32）6216.531.4512.69.45

16、(-90 -120)5248S1462(169 21)7023.61.4512.19.07（40354960 ）S1464(169 32)6523.61.4518.513.9(6090）5280S1466（ 165 32）6522.91.4517.513.1(-90 -120)5280合计79.3459.53、开采煤层的顶底板岩性。6 煤层上距 5 煤 32 58 米、一般间距40 米，煤层顶板为深灰色粉砂岩，厚约12 米，泥质胶结，水平层理及缓波状，层理清楚。有植物化石碎片，夹细砂岩，易垮落。底板为灰白色，细砂岩，泥质胶结，薄中厚层状，厚度为 2.5 5 米，平均3.7 米，成份以石英长石为

17、主。裂隙发育，充填石英，岩性坚硬，老底为深灰色粉砂岩，6煤层距 7煤层约 21 米，距 8 煤层 38 米。从 126 、146 采区北段所揭露的情况来看，底板起伏强烈， 146 采区南段基本类似。三、 地表情况神仙洞（又名农塘里） ，地势低洼（地表标高 +95 +100m ）为一冲沟汇水盆地地形，三面环山，西面开口，盆地汇水面积约 10.1km 2。地表水源主要是大气降雨，水汇聚后经神仙洞泄洪沟、公路涵洞和小溪流向耒河。按耒阳气象站提供的2006年 7 月 15 日“碧利斯”台风期间最大日降水量448mm/d估算，13/55此冲沟最大汇水量达94320m 3/h 。地表水如通过老窑顶底板裂隙

18、带和抽冒塌陷坑溃入井下，对矿井安全将构成极大威胁。四、老窑情况神仙洞地形低洼平缓，煤层露头南北向穿过冲沟。由于交通便利，为老窑开采提供了条件。此处老窑星罗棋布，开采颇盛。由于开采年代久远，大部分形迹难辨。据老农说8-11 号老窑积水量约1000m 3 。上世纪 90 年代前后， 此处又开办了多处小矿，开采范围不详，虽已关闭，但均存有大量积水。现仍有鑫源和金星两个体煤矿，非法越界开采61 煤。据前进矿提供的资料，小窑已采至-53m 。由于老窑和小煤窑的开采破坏，前进井投产（ 1983 年）以来，至 2006 年共发生过三次淹井和多次淹工作面的事故，死亡多人。第三章开采方法一、主要设计参数1、储量

19、146 采区南段（ -40m -120m ）总储量为79.34 万吨 ,可采储量 59.5 万吨。2、区段划分按 2006 年 12 月湖南省国土资源厅调整的矿井范围和准采深度及煤层赋存状况， 146 采区南段水平共划分为三个区段，第一区段为 -40m -60m ；第二区段为 -60m -90m ；第三区段14/55为 -90m -120m 。二、巷道布置146 采区南段设计为双翼，采区中部设伪倾斜轨道上山和溜煤上山。沿煤层走向在 -40 、 -60 和 -90m 标高布置三条底板中巷，将采区分为三个小区段。根据水体下采煤的特殊要求，按三下开采规程 第 53 条规定，决定第一小区段垂高为20m

20、 。区段底板中巷采用锚网喷支护，并用平巷或上山与两相邻采区现有保留完好的通往风井的巷道联通，作为安全出口。采区中巷用石门与煤层联通。工作面运输顺槽沿煤层顶板掘进，回风顺槽沿底板掘进。煤门及顺槽均采用封闭式 U 型钢，可缩性支架支护。 开切眼与相邻采空之间要留隔水煤柱。根据煤层厚度确定两顺槽高差，以保证回采工作面有不小于 20 的溜煤坡高。三、采煤方法及回采工艺根据煤层的赋存条件，本区采用走向长壁式采煤法。斜切分层，每层 2 米，人工铺设假顶，工作面倾角为 20 度，采煤高度为 2 米，回采顺序从上往下，由采区两端相向采区中部推进。工作面采用风镐或手镐落煤、搪瓷溜槽运煤，运输顺槽、揭煤平巷采用刮

21、板运输机运煤至溜煤上山。工作面的支护采用单体液压支柱配铰接梁，竹帘网背顶帮，工作面支护排距和柱距均为0.8m ，采高2 米，工作面采用全部垮落法管理顶板， 其最大控顶距为2.4m ，最小控顶距为1.6m 。顺槽采用U 金属支架支护。15/55工作面循环产量：24 0.8 21.45 0.95 53 （ T）式中： 24 工作面长0.8 循环进度2采高1.45 容重0.95 工作面采率四、采区生产能力、服务年限、准备时间矿井年工作日330 天，每天三班，每班八小时，回采工作面采用正规循环作业，即采用边采边准的综合作业方式。1、采区生产能力计算。A=53 2.0 330 0.95=33231 （

22、T/a ）式中： 53 工作面循环产量2.0 日循环个数330 年工作日0.95 正规循环率按掘进煤按采煤的15% 计算 ,则采区的实际年生产能力为：33231 （1+15% ）3.82 （万吨 /年）2、采区服务年限。59.5 （3.82 1.4 ）11 （年）式中： 59.5 采区可采储量1.4 储量备用系数4.76 采区年生产能力16/55146采区南段设计掘进巷道工程量及费用明细表表 31净断前期后期类岩支护单巷道名称面积工程量金额工程量金额别性方式价（ m2）(m)(万元)(m)(万元)146 采区南段下部车场岩锚喷6.83000501500146 采区南轨道上山岩锚喷5.14220

23、014832.5600146 采区南变电所岩锚喷6 83000185.400146 采区南段上部车场岩锚喷5.142200183.9600绞车房岩锚网17.3430062.5800绞车房通道岩锚喷3.571800152.700准-40m 中巷岩锚喷5612527.5-40m 石门岩锚喷5.1422003 6039.63 6039.6备-60m 中巷岩锚喷51210222.44-60m 石门岩锚喷5.1422001 459.94 4539.6146 采区南溜煤上山岩锚喷4.66210012626.4600-40 -30通风上山岩锚喷5.1422

24、00265.7200溜煤眼岩锚喷1.5220030.6630.66-90m 中巷岩锚喷5.1422000024854.56-90m 石门岩锚喷5.142200005 4549.5采煤工作面回风顺槽煤金属4.3123005612.8800回采煤工作面运输顺槽煤金属4.3123005211.9600采采煤工作面切眼煤金属4.02300245.5200合计1093246.621060233.8617/553、采区准备时间。由所选方案可知，巷道前期工程量如下：岩巷961m煤巷132m根据工程分布情况，初期可安排两个工作面同时掘进，岩巷掘进进度每月 60 80 安排，煤巷掘进度按每月150 180m 安

25、排，按此计算可知，采区准备时间为7.5 个月。五、采区生产系统（一）提升运输系统1、运煤：工作面运输顺槽石门溜煤上山装车石门 120m 北运输大巷 -120m 主石门主井地面。2、运矸：掘进工作面各区段运输中巷采区中部车场146采区南轨道上山120m北运输大巷 -120m主石门主井地面。3、运料：地面主井 -120m 主石门 120m 北运输大巷采区下部车场 146 采区南轨道上山 -60m 中巷石门运输顺槽各作业点。（二）供电系统：详见供电系统示意图地面变电所主井 -120 中央变电所 146 采区变电所 146采区南轨道上山 -60m 中巷石门运输顺槽各工作面。（三）压风、供水（防尘）、排

26、水系统1、压风系统：地面压风机房主井主石门120m 北运输大巷 146 采区南轨道上山 -60m 中巷石门运输顺槽各工作面。2、供水（防尘）系统：井口高压水池主井主石门120m18/55北运输大巷 146 采区南轨道上山 -60m 中巷石门运输顺槽各工作面。3、排水系统：各工作面运输顺槽石门-60m 中巷146采区南轨道上山 120m 北运输大巷主石门 120m 水仓主井地面。（四）通风系统及风量负压计算1、通风系统。新鲜风流自主井进入主石门120m北运输大巷 146采区南轨道上山中部车场-60m中巷石门运输顺槽工作面切眼回风顺槽回风石门40m 中巷146 采区轨道上山0 改道总风巷北二风井地

27、面。2、风量计算。（ 1）矿井瓦斯等级。采区地质说明书对该区的瓦斯涌出量未提供具体数据，但根据矿井历年来瓦斯鉴定结果，属低沼气矿井。2007 年瓦斯鉴定结果：矿井相对涌出量为2.2m3/t 。1464 工作面瓦斯鉴定结果：相对涌出量为1.39m3/t 。预计该采区沼气相对涌出量与此相似。（2）风量计算。a、采煤工作面风量计算按瓦斯涌出量计算：Q 采 =100QC H4 K 采=100 0.10 1.5=15m 3 /min式中： Q 采 工作面所需风量QCH4 绝对瓦斯涌出量（参照2007 年 1464 工作面瓦斯19/55鉴定的最大值）K 采工作面通风系数按良好的气候条件计算：Q 采=60

28、V 采S 采=60 0.9 4=216 （m 3/min ）式中： V 采 工作面风速取0.9m/sS 采 回采工作面平均断面取4.0m 2。按工作面最多工作人数计算：Q 采 =4N=4 20=80 （ m 3/min ）式中： N 工作面人数按风速验算：Q 采 15S 采 =15 4=60 （m3/min ）Q 采 240S 采 =240 4=960 （ m3/min ）根据以上计算取Q 采 =216m 3 /min=3.6m 3 /sb、掘进工作面风量计算：为了保证采掘平衡， 采区前期安排二个掘进工作面即两个岩掘，采区后期安排一个岩掘工作面。每个掘进工作面按局扇的最大吸风量考虑配风，即每台

29、局扇吸风量按180m 3 /min 考虑。则 Q 掘 =1 180=180m 3/min=3m 3 /s c、硐室风量：变电所在进风流中无须配风，绞车房配风按1m 3/s 考虑。综上所述， 146 采区南段风量计算如下：Qmax =Q 采 + Q 掘+Q 硐 =3.6+3+1=7.6m 3/s Qmin =Q 采 +Q 掘+Q 硐 =3.6+6+1=7.6m 3/s20/55北翼所需风量：146 采区考虑三个采、掘工作面，则所需风量为10.2m 3 /sQ 北 max =Q max + Q 146 =7.6+10.2=17.8 m3 /sQ 北 min = Q min + Q 146 =7.6

30、+10.2=17.8 m3 /s3、矿井通风阻力计算。（1）最大阻力计算。矿井南翼 136 采区考虑一个岩掘工作面、一个煤掘工作面、二个采煤工作面，按 13.2 m 3 /s 配风。 156 采区考虑一个岩掘工作面、一个煤掘工作面、一个采煤工作面按9.6m 3/s 配风。则全矿井最大风量： Q 矿=Q 南 max +Q 北 =22.8+17.8=40.6m3/s最大通风阻力见表32，其值 272.89Pa 。（2）最小阻力计算。矿井南翼 136 采区考虑一个岩掘工作面、 一个煤掘工作面、一个采煤工作面按 9.6m 3/s 配风。 156 采区考虑二个自掘自采工作面按 7.2m 3 /s 配风。

31、则 全 矿 井 最 小 风 量 为 ： Q 矿 =Q 南 min +Q 北 =16.8+17.8=34.6m 3 /s最小通风阻力计算见表3 3，其值 244.47Pa 。综上所述，现前进矿北二风井装配的BK54-4 13 轴流式抽风机能满足要求，故不需要重新选。六、机电设备的选型（一） 146 采区轨道上山提升设备选型计算1、计算的原始资料。采区年产量：An=4.76 （万 T/ 年）21/55提升轨道上山斜长：Ls=148m提升轨道上山坡度：=30 提升不均衡系数：C=1.15年生产不均衡系数：a =1.15矿井工作制度 :年工作日bt=330 天，每天三班提升， 每日工作 t 16 小时

32、。提升方式为斜井单钩串车提升，采用U 1 吨固定式矿车，矿车自重 Go=600kg ，煤重 G=1000kg ，矸重 Gk=1700kg ，该上山只作提升煤矸、 运送材料设备等辅助提升用， 本设计以矿山固定机械手册为依据。2、有关计算。（1）提升长度Lt=Lq+Ls+Lb=20+148+20=188m式中： Lq 下部车场长，取20mLb上部车场长，取20mLs上山斜长（2）参数、速度的确定平均提升速度： Vm=1.5m/s （查产品目录）查表 1 4 23 ，计算每次提升的持续时间为： Tg= （ 0.741Lt+52 ）2=（ 0.741 188+52 ）2=382.6 （ s）一次提升量

33、的计算：Q=C. a.Tg.An/3600bt.t22/55=1.15 1.15 412.3 47600/3600 330 16=1.365 （T） 1.7T此上山每次提升矸子1 车（ 1700kg ）或煤 2 车，符合要求。（3）根据连接器的强度计算串车数（按提矸1 车计算）。N=6000/ （ GK +Go ）（ sin +f1 cos ）=6000/ （ 1700+600 ）（ sin30 o+0.013cos30 o ）=6000/2600 （0.5+0.013 0.866 ）=5.3 （辆）实际提矸1 车, 矿车连接器的强度满足要求。式中： 6000 最前面一个矿车连接器的强度f1

34、矿车的运行阻力系数取值 0.0133、钢丝绳的选型。钢丝绳的长度Lc=Lt+20=168+20=188m上部车场边到绞车滚筒的距离取20m绳端荷重（按提煤2 车计算）F=n （ GK +Go ）（ sin +f1 cos ）=2 （ 1000+600 ）（sin30 +0.013cos30 ）=1636 （ kg ）钢丝绳单位长度重量的计算：Pk= F /1.1 B/ma Lc（ sin +f cos ）=1636/1.1 15500/6.5 188 （sin30 o+0.2cos30 o ） =0.66 （ kg/m ）f钢丝绳磨擦系数，0.2ma 煤矿安全规程规定钢丝绳专提物安全系数为6.

35、523/55B钢丝绳公称抗拉强度为15500 kg/Cm2查表选用园股钢丝绳619 18.5 ，钢丝绳的总破断拉力Qq=19950kgf ，直径 18.5mm ，单位重量1.218kg/m 。校验钢丝绳的安全系数ma ：ma=Qq/Fjmax=Qq/Qa+Lsqk （ sin +f1cos ）=19950/1636+1.218188 （sin30 o+0.013cos30 o ）=11. 4 6.5符合煤矿安全规程规定要求。4、提升机的选型计算。（ 1）提升滚筒的直径。因该提升机为井下辅助提升，滚筒直径按下式计算。D 50d =20 18.5=925mm选用 JTB1.0 0.8 型单筒机械防

36、爆绞车， 钢丝绳在卷筒上最大静张力 20kN 、速度 1.5m/s ，电机功率为 45kw 。该型号绞车配备有深度指示器、过卷保护、紧急制动等安全保护装置，厂家为湖南金塔机械制造有限公司。适用钢丝绳 18.5mm ，容绳量为 600m （五层）。（ 2）强度验算。最大静拉力：Fjmax=N （ Gk+Go ）（ sin +f1cos ）+p(L+Lo) （sin +f2cos）=2(1000+600)(sin30o +0.013cos30 o)+1.218(188+20)sin30o +0.2cos30o ） =1807kg 2040.8kg24/55绞车最大静张力20KN=2040.8Kg,

37、可见选用提升机的牵引力是合适的。（3）电机功率的验算。=1.1 1807 1.5/102 0.85=34.84kw 45kw式中：富余系数故选用的电动机满足要求。（二）采区运输设备的选择该采区设计共布置二个工作地点：即一个采煤工作面；一个岩巷掘进工作面。采煤工作面为 1462 ，布置运输顺槽，采用刮板运输机直巷水平铺设运煤至采区溜煤下山，在 -120 水平斗口装车。原始资料：运输距离为 167m ，运输量为 10T/h 。根据上述条件和该矿井煤层含水量丰富的实际情况，查产品目录选用SGWD 17型刮板运输机比较合适，其额定运输能力为40T/h ，运输长度为 60 m ，故选四台即可满足要求。岩

38、巷掘进工作面直接采用矿车装运矸石。（三）通风设备利用现有北二风井通风设备。（四）采区供电系统的计算。1、采区变压器的选择。S= Kx Pe/cos pj=0.7 163.9/0.85=151.38（ KVA ）式中： S 变压器的计算容量Kx 需要系数，查表取0.7Pe 采区用电设备总功率之和25/55cos pj电机加权平均功率因率。取0.85根据上述计算选用一台KBSD-200/6-0.69型干式变压器。容量为 220KVA ，变压器变比为6/0.69KV 。2、选择电缆截面的计算。（1）按允许负荷电流选择电缆截面。a、选择中央变电所146( 南 )变电所高压电缆截面。Ig=K Pe/3

39、Ve cos pj=0.7 163.9 1000/3 6000 0.85=15.4A查表选择高压交联电缆YJLV23-3 25-6kV ，其长期容许电流为 95A ，大于 15.4A ，满足要求。b、选择主干线电缆截面。Ig=K Pe/3 Ve cos pj=0.7 163.9 1000/3 660 0.85 =137.43 （ A）查表，选用 UP-1000-3 50+1 16 型屏蔽电缆， 其长期容许电流为 200A ，大于 137.43A ，满足要求。c、选择供146 采区南轨道上山绞车房及掘进头电缆截面。Ig=K Pe/3 Ve cos pje=91.5 1000/3 660 0.85 0.9=104.8 （A）查表，选用 UP-1000-3 50+1 10 屏蔽电缆， 其长期容许电流为 125A ，大于 104.8A ，满足要求。同理，可选其它线路的电缆，其规格见（表二）。（ 2）按正常运行时的允许电压损失校验电缆。为保证电机的正常运转，其末端电机的最低电压不得低于26/55660 95%=627 （V）则供电系统的允许电压损失为：690 627=63V采区低压供电网的电压由三部分组成， 即变压器的电压损失 Ub ，干线的电压损失 U R 和支线的电压、损失 UX 。a、变压器的电压损失。Ub(%)= （U Rcos +U X sin ）=0.96 （ 1.9 0.85