采区硐室设计课件

煤矿开采方法

精品课程课件第十八章采区硐室设计

煤矿开采方法

精品课程课件第十八章采区硐室设计1采区硐室主要包括采区煤仓、采区绞车房、采区变电所、采区水泵房等。第一节采区煤仓设计采区硐室主要包括采区煤仓、采区绞车房、采区变电所、采区水泵房2一、采区煤仓的容量取决于采区生产能力、采区下部车场装车站和运输大巷的通过能力。（1）在采区高峰生产延续时间内，保证采区连续生产：Q=（AG-AN）tGＫｂAG——采区生产能力1.5～2.0倍平均产量，t/hAN——通过能力1.0～1.3平均ｔ／hＴG——生产延续时间机1.0～1.5ｈ炮1.5～2.0ｈＫｂ——运输不均匀系数,机采取1.15～1.20，炮采取1.5一、采区煤仓的容量取决于采区生产能力、采区下部车场装车站和运3一、采区煤仓的容量（2）按装车站的装车间隔时间来计算：Q=AGt0KbAG——采区高峰生产能力，t/h；t0——装车间隔时间，一般可按15～30min计算；Kb——运输不均匀系数。一、采区煤仓的容量（2）按装车站的装车间隔时间来计算：4二、煤仓的形式及参数煤仓的形式按倾角分为垂直式，倾斜式和混合式；按断面形状有圆形、拱形、椭圆和矩形仓底倾角为60°～65°（主要参数：断面尺寸和高度）圆形垂直煤仓直径为2～5ｍ，个别5ｍ以上；拱形断面倾斜煤仓宽度一般为2m左右，高度可大于2m。煤仓高度不宜超过30ｍ，以20ｍ为宜有效容积V′≥V90%ｈ≤3.5D圆形垂直煤仓应设计成“短粗”形。二、煤仓的形式及参数煤仓的形式按倾角分为垂直式，倾斜式和混合5三、煤仓的结构及支护煤仓的结构包括煤仓的上部收口、仓身、下口漏斗及溜口和闸门装置等。图18-1煤仓结构1—上部收口；2—仓身；3—下口漏斗及漏口闸门基础；4—漏口和闸门三、煤仓的结构及支护煤仓的结构包括煤仓的上部收口、仓身、下口6三、煤仓的结构及支护（一）煤仓上口1、为了保证煤仓上口安全，用混凝土收口；2、为了防止大块煤、矸石、废木料等进入煤仓造成煤仓堵塞，应在煤仓上口安设铁箅子，铁箅子一般采用8～24kg/m旧钢轨或Ⅰ10～Ⅰ20号工字钢做成，铁箅子的网孔尺寸一般为200mm×200mm、250mm×250mm、300mm×300mm，图18-2三、煤仓的结构及支护（一）煤仓上口7三、煤仓的结构及支护图18—2煤仓上口铁箅子三、煤仓的结构及支护图18—2煤仓上口铁箅子8三、煤仓的结构及支护煤仓上口网孔上大块煤炭的破碎和杂物的清理工作，可在煤仓上部巷道内进行，或者设置专门的破碎硐室。图18－3大块煤破碎硐室的布置形式（a）煤仓上口兼作破碎硐室；（b）设有人工破碎硐室的煤仓；（c）设有机械破碎硐室的煤仓1－煤仓；2－人工破碎硐室；3－机械破碎硐室三、煤仓的结构及支护煤仓上口网孔上大块煤炭的破碎和杂物的清理9三、煤仓的结构及支护（二）仓身煤仓仓身一般应砌碹。砌碹的壁厚可为300～400mm。（三）下口漏斗及溜口和闸门基础1、煤仓仓身下部的收口漏斗一般为截圆锥形。2、为了防止堵塞，下口漏斗应尽量消除死角。3、为了安装溜口和闸门，在漏斗下方留一边长为0.7m的方形孔口，在孔口预埋安装固定溜口的螺栓。三、煤仓的结构及支护（二）仓身10三、煤仓的结构及支护（四）溜口及闸门装置1、煤仓的溜口一般均做成四角锥形，在溜口处安设可以启闭的闸门。2、选择闸门时，应以操作方便省力，启动迅速可靠为原则，多采用上关式气动闸门。

三、煤仓的结构及支护（四）溜口及闸门装置11三、煤仓的结构及支护3、溜口闸门与矿车的位置关系。图18-4溜口与矿车的相对位置1－溜口；2－闸门；3－矿车三、煤仓的结构及支护3、溜口闸门与矿车的位置关系。图18-412三、煤仓的结构及支护4、溜口的方向有三种。图18-5溜口方向（a）顺向；（b）侧向；(c)垂直三、煤仓的结构及支护4、溜口的方向有三种。图18-5溜口方13第二节采区绞车房设计一、绞车房的位置应在围岩坚固稳定的薄及中厚煤层或顶底板岩层中。二、风道及钢丝绳通道两个安全出口：1.绳道：用于运输设备、行人、通风、走绳，绳道宽2000m～2500m，并在5m以内，采用不燃性材料支护。2、风道：位于硐室的左、右、后侧，应靠近电机布置，净宽1.2～1.5m，主要用于回风。第二节采区绞车房设计一、绞车房的位置14三、绞车房的平面布置及尺寸图18-6绞车平面尺寸（a）滚筒直径为1200mm；（b）滚筒直径为1800mm1－绳道；2－左侧风道；3－电动机壁龛三、绞车房的平面布置及尺寸图18-6绞车平面尺寸15三、绞车房的平面布置及尺寸1、绞车房的平面布置在保证安全生产和易于安装检修的条件下，尽可能布置得紧凑，以减少硐室工程量。2、绞车房尺寸三、绞车房的平面布置及尺寸1、绞车房的平面布置16四、绞车房的高度1.2m以上绞车，绞车房应设起重梁，起重梁一般用Ⅰ20～Ⅰ40工字钢，两端插入壁内300～400mm，安装1.2m以下绞车可用三角架。四、绞车房的高度17五、绞车房的坡度绞车房地面应高于钢丝绳通道低板100～300mm，并向绳道倾斜2‰～3‰，以免积水。回风道应向外倾斜，以倾角不大于3°为宜。五、绞车房的坡度绞车房地面应高于钢丝绳通道低板100～30018六、绞车房支护1、采用不燃性材料支护，并用C15混凝土铺底。2、硐室一般用直墙半圆拱碹。采用料石砌碹时，料石强度等级应大于MU30，砌体允许抗压强度应大于2.2MPa；采用混凝土砌拱时，允许抗压强度应大于2.5MPa。3、有条件的地方尽量采用锚喷支护。六、绞车房支护1、采用不燃性材料支护，并用C15混凝土铺底。19第三节采区变电所设计一、采区变电所的位置一般设在输送机上山与轨道上山之间或设在上（下）山巷道与运输大巷交岔点附近。第三节采区变电所设计20二、采区变电所的尺寸和支护

图18－7采区变电硐室二、采区变电所的尺寸和支护图18－7采区变电硐室21二、采区变电所的尺寸和支护1、采区变电所的高度一般为2.5～3.5m；2、采区变电所采用不燃性材料支护。3、变电所的地面应高出邻近巷道200～300mm，且应有3‰的坡度。4、变电所硐室长度超过6m时，必须在硐室两端各设一个出口。在通道5m范围内用不燃性材料支护。5、硐室与通道的联接处，设防火栅栏两用门。二、采区变电所的尺寸和支护1、采区变电所的高度一般为2.5～22第四节采区水泵房设计水泵房的位置：在下部井筒（下山）之间，采用垂直或平行井筒（下山）布置，并尽量与变电所联合布置。图18-8水泵房位置（a）水泵房垂直下山；（b）水泵房平行下山第四节采区水泵房设计水泵房的位置：在下部井筒（下山）之间23一、水泵房尺寸确定1、水泵房尺寸（1）水泵房长度L=nb+a（n+1）式中：n——水泵台数；b——水泵及电动机的基础总长度，m；a——各基础之间的距离，取1.5～2m，最外侧基础墙应适当加大到2.5～3m。一、水泵房尺寸确定1、水泵房尺寸24一、水泵房尺寸确定（2）水泵房宽度B=B1+B2+B3B1——水泵房基础宽度，m；B2——吸水井一侧水泵基础至墙的距离，一般为0.8～1m；B3——有轨道一侧水泵基础至墙的距离，一般为1.5～2m。（3）水泵房高度净高3～4.5m；水泵房地面标高应高出车场轨面0.5m，并应向吸水小井设1%的下坡。（4）设备基础一、水泵房尺寸确定（2）水泵房宽度25一、水泵房尺寸确定2、吸水小井（1）吸水小井形式：（2）吸水小井的断面形状可采用方形或圆形，深度为4.0～5.5m。

一、水泵房尺寸确定2、吸水小井26二、水仓水仓由两个断面相同、间隔15～20m的巷道组成，其中一个水仓清理时，另一个水仓正常使用。水仓设计要做到：（1）水仓的有效容量应能容纳4h的采区正常涌水量。（2）水仓向吸水井方向应有1‰～2‰的上坡，以便泥砂沉淀、清理时便于矿车运输。二、水仓水仓由两个断面相同、间隔15～20m的巷道组成，其中27二、水仓（3）为便于维护和清理水仓，一般采用单轨巷道的断面，并需铺设轨道。水仓净断面一般为5～7m2。水仓的总长度：L=V/S式中：V——水仓的有效容量，m3；S——水仓的净断面积，m2二、水仓（3）为便于维护和清理水仓，一般采用单轨巷道的断面28二、水仓（4）水仓与吸水小井联接处的水仓底板标高应比泵房底板标高低4.5～5.0m，否则，水泵将因吸水高度的限制而无法抽出水仓内的全部积水。（5）水仓在清理斜巷的标高最低处，其顶板标高必须较水仓入口处水沟的沟底为低，否则，水仓将灌不满水。二、水仓（4）水仓与吸水小井联接处的水仓底板标高应比泵房底板29三、清理斜巷1、清理斜巷的设计应达到的要求（1）倾角α≤20°，以保证装满煤泥的矿车在斜巷运行时不泼撒。（2）保证水仓最高水位应低于泵房地面1～2m，水仓顶必须低于附近巷道最低点的水沟底。三、清理斜巷30三、清理斜巷2、设计已知条件图18-10水仓清理斜巷总断面图（1）清理斜巷倾角α≤20°，一般取α=20°；（2）水仓底板坡度i=1‰～2‰；（3）竖曲线半径R取9～12m；（4）水仓起点与终点的标高差H应事先计算。三、清理斜巷2、设计已知条件图18-10水仓清理斜巷总断31习题：1、如何确定采区煤仓容量？2、试述采区绞车房的合理位置。3、试述采区变电所的位置及形式。4、试述采区水泵房的位置及尺寸确定。

习题：32煤矿开采方法

精品课程课件第十八章采区硐室设计

煤矿开采方法

精品课程课件第十八章采区硐室设计33采区硐室主要包括采区煤仓、采区绞车房、采区变电所、采区水泵房等。第一节采区煤仓设计采区硐室主要包括采区煤仓、采区绞车房、采区变电所、采区水泵房34一、采区煤仓的容量取决于采区生产能力、采区下部车场装车站和运输大巷的通过能力。（1）在采区高峰生产延续时间内，保证采区连续生产：Q=（AG-AN）tGＫｂAG——采区生产能力1.5～2.0倍平均产量，t/hAN——通过能力1.0～1.3平均ｔ／hＴG——生产延续时间机1.0～1.5ｈ炮1.5～2.0ｈＫｂ——运输不均匀系数,机采取1.15～1.20，炮采取1.5一、采区煤仓的容量取决于采区生产能力、采区下部车场装车站和运35一、采区煤仓的容量（2）按装车站的装车间隔时间来计算：Q=AGt0KbAG——采区高峰生产能力，t/h；t0——装车间隔时间，一般可按15～30min计算；Kb——运输不均匀系数。一、采区煤仓的容量（2）按装车站的装车间隔时间来计算：36二、煤仓的形式及参数煤仓的形式按倾角分为垂直式，倾斜式和混合式；按断面形状有圆形、拱形、椭圆和矩形仓底倾角为60°～65°（主要参数：断面尺寸和高度）圆形垂直煤仓直径为2～5ｍ，个别5ｍ以上；拱形断面倾斜煤仓宽度一般为2m左右，高度可大于2m。煤仓高度不宜超过30ｍ，以20ｍ为宜有效容积V′≥V90%ｈ≤3.5D圆形垂直煤仓应设计成“短粗”形。二、煤仓的形式及参数煤仓的形式按倾角分为垂直式，倾斜式和混合37三、煤仓的结构及支护煤仓的结构包括煤仓的上部收口、仓身、下口漏斗及溜口和闸门装置等。图18-1煤仓结构1—上部收口；2—仓身；3—下口漏斗及漏口闸门基础；4—漏口和闸门三、煤仓的结构及支护煤仓的结构包括煤仓的上部收口、仓身、下口38三、煤仓的结构及支护（一）煤仓上口1、为了保证煤仓上口安全，用混凝土收口；2、为了防止大块煤、矸石、废木料等进入煤仓造成煤仓堵塞，应在煤仓上口安设铁箅子，铁箅子一般采用8～24kg/m旧钢轨或Ⅰ10～Ⅰ20号工字钢做成，铁箅子的网孔尺寸一般为200mm×200mm、250mm×250mm、300mm×300mm，图18-2三、煤仓的结构及支护（一）煤仓上口39三、煤仓的结构及支护图18—2煤仓上口铁箅子三、煤仓的结构及支护图18—2煤仓上口铁箅子40三、煤仓的结构及支护煤仓上口网孔上大块煤炭的破碎和杂物的清理工作，可在煤仓上部巷道内进行，或者设置专门的破碎硐室。图18－3大块煤破碎硐室的布置形式（a）煤仓上口兼作破碎硐室；（b）设有人工破碎硐室的煤仓；（c）设有机械破碎硐室的煤仓1－煤仓；2－人工破碎硐室；3－机械破碎硐室三、煤仓的结构及支护煤仓上口网孔上大块煤炭的破碎和杂物的清理41三、煤仓的结构及支护（二）仓身煤仓仓身一般应砌碹。砌碹的壁厚可为300～400mm。（三）下口漏斗及溜口和闸门基础1、煤仓仓身下部的收口漏斗一般为截圆锥形。2、为了防止堵塞，下口漏斗应尽量消除死角。3、为了安装溜口和闸门，在漏斗下方留一边长为0.7m的方形孔口，在孔口预埋安装固定溜口的螺栓。三、煤仓的结构及支护（二）仓身42三、煤仓的结构及支护（四）溜口及闸门装置1、煤仓的溜口一般均做成四角锥形，在溜口处安设可以启闭的闸门。2、选择闸门时，应以操作方便省力，启动迅速可靠为原则，多采用上关式气动闸门。

三、煤仓的结构及支护（四）溜口及闸门装置43三、煤仓的结构及支护3、溜口闸门与矿车的位置关系。图18-4溜口与矿车的相对位置1－溜口；2－闸门；3－矿车三、煤仓的结构及支护3、溜口闸门与矿车的位置关系。图18-444三、煤仓的结构及支护4、溜口的方向有三种。图18-5溜口方向（a）顺向；（b）侧向；(c)垂直三、煤仓的结构及支护4、溜口的方向有三种。图18-5溜口方45第二节采区绞车房设计一、绞车房的位置应在围岩坚固稳定的薄及中厚煤层或顶底板岩层中。二、风道及钢丝绳通道两个安全出口：1.绳道：用于运输设备、行人、通风、走绳，绳道宽2000m～2500m，并在5m以内，采用不燃性材料支护。2、风道：位于硐室的左、右、后侧，应靠近电机布置，净宽1.2～1.5m，主要用于回风。第二节采区绞车房设计一、绞车房的位置46三、绞车房的平面布置及尺寸图18-6绞车平面尺寸（a）滚筒直径为1200mm；（b）滚筒直径为1800mm1－绳道；2－左侧风道；3－电动机壁龛三、绞车房的平面布置及尺寸图18-6绞车平面尺寸47三、绞车房的平面布置及尺寸1、绞车房的平面布置在保证安全生产和易于安装检修的条件下，尽可能布置得紧凑，以减少硐室工程量。2、绞车房尺寸三、绞车房的平面布置及尺寸1、绞车房的平面布置48四、绞车房的高度1.2m以上绞车，绞车房应设起重梁，起重梁一般用Ⅰ20～Ⅰ40工字钢，两端插入壁内300～400mm，安装1.2m以下绞车可用三角架。四、绞车房的高度49五、绞车房的坡度绞车房地面应高于钢丝绳通道低板100～300mm，并向绳道倾斜2‰～3‰，以免积水。回风道应向外倾斜，以倾角不大于3°为宜。五、绞车房的坡度绞车房地面应高于钢丝绳通道低板100～30050六、绞车房支护1、采用不燃性材料支护，并用C15混凝土铺底。2、硐室一般用直墙半圆拱碹。采用料石砌碹时，料石强度等级应大于MU30，砌体允许抗压强度应大于2.2MPa；采用混凝土砌拱时，允许抗压强度应大于2.5MPa。3、有条件的地方尽量采用锚喷支护。六、绞车房支护1、采用不燃性材料支护，并用C15混凝土铺底。51第三节采区变电所设计一、采区变电所的位置一般设在输送机上山与轨道上山之间或设在上（下）山巷道与运输大巷交岔点附近。第三节采区变电所设计52二、采区变电所的尺寸和支护

图18－7采区变电硐室二、采区变电所的尺寸和支护图18－7采区变电硐室53二、采区变电所的尺寸和支护1、采区变电所的高度一般为2.5～3.5m；2、采区变电所采用不燃性材料支护。3、变电所的地面应高出邻近巷道200～300mm，且应有3‰的坡度。4、变电所硐室长度超过6m时，必须在硐室两端各设一个出口。在通道5m范围内用不燃性材料支护。5、硐室与通道的联接处，设防火栅栏两用门。二、采区变电所的尺寸和支护1、采区变电所的高度一般为2.5～54第四节采区水泵房设计水泵房的位置：在下部井筒（下山）之间，采用垂直或平行井筒（下山）布置，并尽量与变电所联合布置。图18-8水泵房位置（a）水泵房垂直下山；（b）水泵房平行下山第四节采区水泵房设计水泵房的位置：在下部井筒（下山）之间55一、水泵房尺寸确定1、水泵房尺寸（1）水泵房长度L=nb+a（n+1）式中：n——水泵台数；b——水泵及电动机的基础总长度，m；a——各基础之间的距离，取1.5～2m，最外侧基础墙应适当加大到2.5～3m。一、水泵房尺寸确定1、水泵房尺寸56一、水泵房尺寸确定（2）水泵房宽度B=B1+B2+B3B1——水泵房基础宽度，m；B2——吸水井一侧水泵基础至墙的距离，一般为0.8～1m；B3——有轨道一侧水泵基础至墙的距离，一般为1.5～2m。（3）水泵房高度净高3～4.5m；水泵房地面标高应高出车场轨面0.5m，并应向吸水小井设1%的下坡。（4）设备基础一、水泵房尺寸确定（2）水泵房宽度57一、水泵房尺寸确定2、吸水小井（1）吸水小井形式：（2）吸水小井的断面形状