井底车场设计

井底车场设计说明书JINGDI CHECHANG SHEJI SHUOMING SHU

娄底职业技术学院资源工程系

LOUDI ZHIYE JISHU XUEYUAN ZIYUAN GONGCHENG XI

学生姓名：张波

学生专业：煤矿开采技术

学生学号：201120090001

学生班级：09采大一班

指导教师：龙中平

二0一一年十一月

一、设计依据

（1）矿井设计生产能力及工作制度

①年产量：45万吨、日产量：1500吨。

②年工作日为300天、日生产班数为3班，每班生产8小时，每日净提升时间14小时。

（2）矿井开拓方式

①斜井开拓，主副井平行布置，相距69m，均布置于煤层底板，主井底落底位置距开采煤层3煤垂直距离为160m，水平运输大巷位于煤层底板岩石中，与3煤垂直距离为30m。

②各冀大巷来煤均匀，采用集中运煤，所以达到了产量平衡，该矿井煤种单一。

③矿井目前开采一个水平，水平标高为-168，产量分布均匀。

（3）井筒为4个，即主副井及两翼各一个风井。

①主井主要负责运煤和进风，净断面12M2，倾角23°。该斜井采用2T的箕斗提升，因此运输不连续。

②副井主要负责提矸、运料、行人、进风、排水、安装电缆等，净断面9M2，倾角23°。该斜井采用矿车运输，每次提升的矿车数量为6个。

③因为该矿区走向长度较长，因此采用两个回风井，才能满足矿井的供风量。净断面9M2，倾角23°。

（4）矿井主要运输巷道运输方式

①矿井主要运输巷道采用电机车带动矿车运输。工作面运输巷主要是采用连续式的电溜子和带式输送机运输。

②矿井主要运输巷采用电机车牵引1T式矿车运输，每一列车23个，矿车与矿车之间用插销连接起来。

③由于是掘岩石巷道，所以矸石运出量较大。矸石主要是通过区段运输巷由副井提升出去，送往矸石山。

④每米材料消耗特征表

名称单位数量

锚杆套15

锚索套 1.25

金属网M2/m 11.64

水泥T/m 1.2

沙子M3/m 1.7

石子M3/m 1.7

速凝剂Kg/m 48

⑤为确保巷道掘进期间的煤炭质量，减低原煤含矸率，掘进时必须采取煤矸分掘、分运措施，严禁煤矸混装。

⑥矿井人员主要由副井座人车到达第一区段，然后在座人车到达各个采区。

（5）矿井瓦斯等级及通风方式

①该矿井属于低瓦斯矿井，矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米／吨且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米／分。

②工作面通风计算

（一）按巷道内最多人数计算

Q掘=4N=4×44=176m3/min

式中：Q掘—掘进工作面所需风量

N—巷道内最多人数，按工作面交接班时计算

（二）按瓦斯涌出量计算

Q掘=100QCH4×K=100×0.6×1.6=96m3

式中：Q掘—掘进工作面需风量

QCH4—掘进工作面绝对瓦斯量0.6m3/min

（三）按炸药量计算

Q=25A=25×10.6=265 m3/min

式中：A—一次爆破炸药量10.6kg

通过上述计算，取最大值Q=265m3/min

井筒的进（出）风量：4800m3/min。

③矿井采用中央边界式通风，两翼配风均匀。

④掘进中的岩石巷道最低允许风速0.15m/S，最高允许风速4m/S；架线电机车巷道最低允许风速1m/S，最高允许风速8m/S；采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷最低允许风速0.25m/S，最高允许风速4m/S.

（6）井底车场所处位置的地质条件、水文地质条件及矿井涌水情况。

①围岩性质、围岩的分层厚度及其倾角，有无泥化膨胀现象，坚固性、整体性和稳定性，以及邻近类似矿井井底车场巷道的支护情况。

②本区掘进期间主要充水含水层为山西组砂岩含水层和太原群八层灰岩含水层；

1、顶板砂岩含水层（组）

山西组二1煤顶板砂岩含水层（组）（S10+S11+S12）层，是本巷道掘进活动中的间接充水因素，它位于二1煤上5.7～34.74m，平均间距5.1m,平均厚度2.57m。根据邻区掘进期间及我矿历年揭露情况评定，二1煤顶板砂岩含水层为弱含水层，属承压裂隙水，含水性弱，水量不大，易于疏干。

2、底板砂岩含水层

山西组煤层底板砂岩（S9）是二1煤回采期间的直接充水含水层，位于二1煤下3.0～4.5m，平均间距3.5m，该区为3.04m，厚度为5.6～13.6m，该区平均厚度为12.4m，岩性为灰及灰褐色中粒砂岩，以石英、长石为主，含透镜状褐色泥岩包裹体，有裂隙，层理明显，钙质胶结。一般对采掘活动没有影响。但该巷道主要在该层中掘进，预计掘进期间巷道可能有滴淋水。

3、C3L8灰岩含水层

太原群L8灰岩含水层为二1煤回采期间的间接充水含水层，位于二1煤层下45～60m,岩性为深灰色石灰岩，显晶质结构，具缝合线构造，含蜓科、腕足类、海百合茎化石，灰岩层平均厚度为2.54m,该区厚度为2.01m。属裂隙岩溶承压水,裂隙岩溶发育不均匀,一般是通过断层或其它构造向工作面进水。

③矿井正常涌水量78m3、矿井最大涌水量150m3。④两翼来水相等。

⑤煤层倾角平均为22°。

二、车场轨道线路设计，画出草图

三、有关线路长度确定

单开道岔全部采用ZDK622-5-15，渡线道岔全部采用ZDX622-5-1514，对称道岔全部采用ZDC622-3-15.主井空、重车线长度取1.5列车长，主井调车线取105m，副井存车线长取50m，主井车场双轨中心距均取1600mm，副井车场单轨中心距均取1300mm，其它部分尺寸酌情处理。

四、平面尺寸计算

1.主井存车线

电机车牵引矿车运输，每列车的数量为30，主井空、重车线长度取1.5列车长，则L1=1.5×2.2×23=75M所以主井存车线取105M

2.调车线取一列车长

L4=L6=2.2×23+机车长=48+机车长取50M

3.副井存车线取一列车长L4取50M

副井井底变坡点至主井重车线水平长度15M。

4.主井井底车场双轨中心距取1600，副井单轨中心距取1300。C1=C2=C3=C4=C5=2M

5.井底车场内道岔选型

单开道岔均选ZDK622-5-15δ=11°18′36″a=3768 b=4342 L=8000

质量=1297KG

渡线道岔均选ZDX622-5-1514δ=11°18′36″a=3768 b=4232 L=14537

质量=2478KG

对称道岔均选ZDC622-3-15δ=18°26′06″a=2460 b=2800 L=5224

质量=975KG

五、连接线路计算

1、弯道1δ1=90°R1取15m

则T1=R1tan(δ1÷2)=15000mm kp1=(δ1×R1)÷57.3=23560

2、弯道2δ2=取90°R2取15m

则T2=R2tan(δ2÷2)=T1 kp2=(δ2×R2)÷57.3=kp1

3、弯道3δ3=取60°R3取15m

则T3=R3tan(δ3÷2)=8660 kp3=(δ3×R3)÷57.3=15706

4、弯道4δ4=取48°41′24″R4取15m

则T4=R4tan(δ4÷2)=8660 kp4=(δ4×R4)÷57.3=15706

5、弯道5δ5=取60°R2取15m

则T5=R5tan(δ5÷2)=T3 kp5=(δ5×R5)÷57.3=kp3

6、道岔线长LK1、LK2、LK3、LK4均取15M。

则LK1=LK2=a+（s÷tanx）+T=3768+（1600÷tan11°18′36″）+15000tan(δ÷2)=13259

则LK3=3768+（1300÷tan11°18′36″）+15000tan(δ÷2)=11757

LK4=LK3

渡线道岔长LX1=LX2=14537

L6=19800

L7=48000

六、图纸规定

按1：300画出井底车场布置图和1：50画出车场内单轨、双轨各一处的巷道剖面图，并补充井底车场附近有关通风行人等联络巷道。（另附A1图纸）

七、安全技术措施

（一）顶板管理

1、敲帮问顶制度

（1）进班后，班组长必须对工作面安全情况进行检查、敲帮问顶，无问题后方可进行其它作业。

（2）所有施工人员必须严格执行敲帮问顶制度，严防矸石掉落伤人。

（3）进入工作面打眼前、放炮后、打锚杆前都要敲帮问顶，防止片帮、掉矸。2、顶板破碎时采取的措施

（1）顶板破碎时，采用预留周边围岩爆破法施工，予留岩层用风镐扩刷至毛断面。（2）爆破时，应减小循环进度，减少装药量。

（3）爆破后及时打锚杆，同时增加锚杆支护密度，缩小锚杆间排距600～700mm。（4）顶板破碎时应打超前护顶锚杆，锚杆间距300mm。

（5）爆破后应及时喷一层砼，封闭围岩，以防止顶帮风化和塌落。

（6）加密周边眼，间距200－250mm，并控制装药量，并单独爆破。

（7）根据顶板及现场条件，适时选择合理的支护方式。

5、对成巷后的巷道帮顶开裂处理措施

（1）成巷时必须按比例掺料，喷砼前要把岩帮冲洗干净。

（2）成巷后，每班应坚持洒水养护一次，养护时间不少于7天。

（3）出现帮顶开裂时，处理掉活顶活帮，补打锚杆进行二次喷砼。

（4）二次喷砼后仍需要洒水定期养护。

（二）火药管理及爆破规定

1、爆破、送药、装药人员的规定

（1）放炮员必须经过培训，考试合格取得合格证，持证上岗。

（2）放炮员下井前要领取符合规定的瓦斯检定器、放炮器、放炮母线等。

（3）放炮员必须亲自运送、领取电雷管，电雷管应装在非金属容器内。

（4）爆破时，雷管脚线与母线的连接必须由爆破员操作并铺设老线，最后一个离开放炮地点。

（5）发爆器及钥匙爆破员必须随身携带。

（6）爆破时，严格执行“一炮三检、三人联锁放炮制、撤人站岗”等放炮制度，当班炮未放完时，爆破员必须与下一班现场交接清楚。

（7）运送药人员，必须使用火药兜运送，领药后不得在途中停留，直接送到指定地点。并放在无淋水、支架完好下的炸药箱处，亲手交放炮员查点。

（8）送药时，行走要小心。严禁私自打开火药箱的锁，严禁坐压、摔砸火药箱。不准将炸药箱放在带电或运转设备处。

（9）装药时，必须按照爆破说明书规定的名号、炮眼装药量、起爆方式进行装药，雷管段号要与规定的起爆顺序相符合。

（10）装药前，必须把炮眼内的岩粉吹干净，装药时用木炮棍将药卷轻轻送入眼底，用力均匀，使药卷紧密相接。

（11）装药时，必须防止雷管脚线折断或脚线的绝缘层被破坏，装药后必须把雷管脚线扭成短路并悬空。

（三）人力推车安全注意事项

（1）推车前，认真检查轨道及道岔，保证线路畅通无阻。同时推车前应将后面的矿车用木楔稳住。

（2）推车时，必须时刻注意前方，在开始推车、停车、掉道，发现前方有人或障碍物，以及接近道岔、弯道、巷道口等时，都必须发出警号。

（3）推车时，两脚应站在道外，不准在车前拉车或肩扛车，并注意防止巷帮等物体挤伤人。

（4）推车应匀速前进，严禁放飞车，不准蹬坐车滑行。

（5）弯道推车时，用力要里带外推，以防掉道。

（6）推车过道岔时，要在减速停车后再扳道岔，过道岔后应将道岔扳回原位。（7）同方向推车时，两车间距不得小于10米，当前车停时，立即发出警号，通知后车。

（8）一人只准推一辆车。同向推车的间距，在轨道坡度小于或等于5‰时，不得小于10m；坡度大于5‰时，不得小于30m；坡度大于7‰时，禁止人力推车。（四）电气管理

1、设备敷设电缆悬吊规定

（1）工作面增加设备必须核算，线路要满足负荷要求。

（2）设备必须是煤矿安全设备，牢固安设在顶板完好及地面无积水、顶板无淋水的地方，距轨道和钢丝绳应有足够的距离，以免运输碰坏设备。

（3）设备放置要牢固可靠，开关应上架，不得倾斜，小件应集中上板，防止水淋。（4）电缆敷设在人行道侧巷帮上，用吊钩悬挂，吊钩两端固定，上端距巷底1.8米，吊钩间距1米，电缆与风筒不得同侧吊挂。

（5）电缆与管路同侧吊挂时，电缆挂在上方，距管路距离不小于300mm。

（6）吊挂时，信号线应挂在上方，动力电缆挂在下方，间距不得小于0.1米。2、电器设备操作的一般规定

（1）电器设备不得带电检修、带电搬迁，检修搬迁前必须切断电源，检查瓦斯，在巷道风流中瓦斯浓度低于1%时，方可进行验电、放电操作，并悬挂“有人工作不准送电”牌。

（2）停、送电应设专人联系，操作电气设备人员要坚持佩带便携式。

（3）电器设备检修应在支护良好，周围环境瓦斯浓度在1%以下时进行，电气作业不少于2人，1人工作，1人监护，操作时，严格按电气操作规程进行作业，严格执行“停电、验电、挂牌、接地闭锁”等制度。

（4）井下使用电器测量仪表，必须在瓦斯浓度1%以下的地点使用并定时监测使用环境的瓦斯浓度。

（5）供电系统发生故障后，必须查明原因，排出故障后方可送电，禁止强行送电或用强送电的方法查找故障。

（6）三大保护坚持使用，确保供电安全。

（五）、有掘必探、先探后掘安全措施

1、每次探测施工前，必须由地测部门进行组织编制探测设计，经总工批准后方可实施。

2、探测施工人员必须经过培训，考试合格并取得合格证后方可上岗作业，且操作钻机时严格按操作规程进行作业。

3、测时，地测部门送出探测孔的方位线，探测施工人员必须严格按照设计施工，不得任意变更设计，遇特殊情况需变更时，必须补充修改设计，经总工审批后执行。

4、探测时，钻机必须放平稳，稳固牢固，防止钻机摆动。

5、探测施工人员打钻时，必须集中精力，时刻观察钻杆的钻进方向，当发现钻孔中水压、水量突然增大，掘进工作面出现“挂红、挂汗、空气变冷、有雾气、淋水加大、顶板来压、底板鼓起、有水叫声，有害气体增加”等突水征兆时，必须立即停止施工向调度和地测部门汇报，但不能拔出钻杆，并尽快将钻具固定，然后设2名人员监测水情，其余人员撤至安全地带。如情况紧急，所有受水威胁地区的人员按照避灾路线迅速撤离。

6、施工时，若发现顶钻、夹钻、瓦斯忽大忽小、压力增大、片帮、掉碴、有闷雷声、鞭炮声等突出征兆时，必须立即停止作业，向矿调度及通防科汇报，采取措施进行处理。

7、探测过程中，排水系统要完善可靠，并有备用水泵，能够满足排水需要。

8、探测施工时，通防科、地测部门必须根据业务范围制定防突出、防突水、防误揭煤、防误透老空、老巷专项措施，并认真落实。

9、施工过程中必须做好原始资料收集工作，地测部门必须对钻探资料进行分析总结，更好地指导安全生产。

10、必须坚持有掘必探，先探后掘且始终保持钻探超前掘进至少20m的距离。

六、一般安全自救常识

1、所有施工人员必须熟悉并掌握矿井灾害预防和处理计划，熟悉避灾路线和安全出口，熟练地使用自救器，发生各种灾害事故的避灾方法等。

2、自救时，应遵守“灭、护、撤、躲、报”的五原则。

（1）灭：在保证安全的前提下，采取积极有效的措施，将事故消灭在初始阶段或控制在最小范围，最大限度地减少事故造成的伤害和损失。

（2）护：当事故造成自己所在地点的有毒气体浓度增高，可能危及生命安全时，及时进行个人安全保护，佩带自救器或用湿毛巾捂住鼻、口等。

（3）撤：当灾区现场不具备抢救事故的条件或可能危及人身安全时，立即选择安全的、距离最近的路线，以最快的速度撤离灾区。

（4）躲：如果在短时间内无法安全撤离灾区，应迅速进入预先构筑的避难硐室或

其它安全地点暂时躲避，等待救援，也可利用现场的设施和材料构筑临时避难硐室。

（5）报：发生事故灾害时立即向现场领导报告，或通过电话或其它方法向矿调度室报告事故发生的时间、地点、灾情及遇险人员情况等。

3、发生火灾时的自救

(1)发生火灾时，应立即向矿调度汇报，并迅速通知附近工作人员。

(2)现场人员应尽可能判明事故的性质、地点及灾害程度，组织一切力量灭火，防止灾害扩大。

(3)抢救时，应及时切断灾区电源，并迅速通知受火灾影响区域内的人员撤离。

(4)当火势猛、无力抢救、人身安全受到威胁时，按避灾路线迅速撤离。

4、发生冒顶时的自救

(1)冒顶压住人时，不要惊慌，在有经验的老工人指挥下，监视顶板及两帮情况，先由外向里进行临时支护，保持后路畅通，抢救遇险者。

(2)抢救时，小心谨慎刨开矸，救出伤员，不可盲目用镐刨、锤打，以免加重遇险者的伤势。

(3)若冒顶将人员堵在独头巷道内，被堵人员要沉着、冷静、不要慌乱，找安全地点坐下，根据现场情况进行自救。

(4)若冒顶面积大，处理时间长，被堵人员要静卧休息，减少氧气消耗，有压风管路时，打开阀门供人呼吸。同时要节约使用矿灯、食物和水，并间断性地敲打金属物，发出求救信号。

5、发生水灾时的自救

(1)发生水灾后，撤退时要服从命令，不可慌乱，要注意往高处走，并沿预定的避灾路线撤离。

(2)位于透水下方的工作人员，撤离时遇到水势猛和很高水头时，要尽力屏住呼吸，用手抓住管路，防止呛水、溺水，闯过水头迅速撤离。

(3)当被水阻隔无法撤出时，应选择地势最高或上山独头巷道暂时躲避。被堵人员要有长时间被堵的思想准备，节约使用矿灯、食品，并有规律敲打金属器具，发出求救信号。同时要团结互助，克服困难，忍饥静卧，降低消耗，饮水延命，待救脱险。

(4)若水是来自老空，会涌出大量有毒气体，撤离时，要迅速戴好自救器，用湿毛巾掩住口鼻，以防中毒或窒息。

(5)当发现有透水预兆时，要立即向调度汇报，若情况紧急，透水即将发生，必须采取果断措施防止透水发生，并及时撤离受水灾威胁人员。