年产量为60万吨的煤矿矿井设计
山东某矿业集团孙村煤矿设计孙村煤矿概况

孙村煤矿简介山东新汶矿业集团公司孙村煤矿地处五岳独尊泰山之阳,孔孟圣地曲阜之阴,居新矿集团之腹地。
其间磁莱铁路横穿东西,京沪、京福、博徐高速公路交汇于此,是煤炭开发、经贸投资、科学研究之理想胜地。
孙村井田位于新汶煤田中部,向斜构造南翼;走向近东西,倾向北;倾角11~30°;走向长度:-450米水平以上2Km,-450~-600米水平5 Km,-600~-800米水平6 Km ,-800米水平以下9.2 Km;,井田面积27平方公里。
煤系地层石炭二迭系,煤系中共含煤十九层,可采煤层为二、三、四、六、十一、十三、十五共七个煤层,合计总厚度9.41米。
瓦斯等级为低级;煤层有自燃发火性,煤尘爆炸指数:36%~46%。
矿井向深部开采,地压增大,地温升高(-800米实测35℃),地温梯增度为2.6℃/百米;断层多,采区内落差超过煤厚的断层密度25条/千平方米。
孙村煤矿位于山东省新太市境内,是由解放前年产不足万吨的小煤窑经改扩建发展起来的年产百万吨的大型现代化矿井,也是新矿集团最老的矿井之一。
矿井井口地面标高175.82米,为副立井、斜井多水平中央石门开拓,共分六个水平开采,其水平标高为-75米、-210米、-400米、-600米、-800米及-1050米。
目前,第一、二、三水平已全部结束,第四水平前组煤也已全部结束,现主要生产水平为-800水平,并利用-800水平系统进行-1050水平下山开采,开拓延深水平为-1050米水平,开采深度已达1300米,是目前国内开采最深矿井之一。
孙村煤矿四八年接管,五零年进行扩建。
六二年-400米水平延深设计确定矿井生产能力为60万吨/年。
二00二年核定生产能力120万吨/年。
近十年矿井原煤产量一直保持在120万吨/年以上,其中2002年产煤136万吨、2003年产煤145万吨,2004年1—7月份产煤90万吨,盈利9500万元,预计全年产煤150万吨,盈利15000万元。
大平、陈家山矿瓦斯事故分析与反思 (1)

两起煤矿瓦斯事故分析与反思煤矿瓦斯灾害,是我省煤矿安全管理的一个重点,从我省情况看,有煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井,低瓦斯矿井中有高瓦斯区、瓦斯异常区,有的出现过[瓦斯动力]现象。
尤其是在济宁,枣庄新投产的部分矿井中煤层由于受火成岩侵入产生[高瓦斯包],在瓦斯抽放和火与瓦斯并存治理技术方面我省刚起步,这些对矿井安全生产形成潜在的威胁。
下面通过分析两起煤矿瓦斯爆炸、突出事故,并结合我省实际,进行认真分析和反思,希望能引起大家的共鸣和思考。
一、河南大平煤矿2004年“10.20”特别重大瓦斯爆炸事故(一)矿井及事故概况大平煤矿隶属于郑州煤业(集团)有限责任公司,是省属国有企业。
矿井位于河南省登封市与新密市交界处(郑州市西南60 km)。
井田东西走向长5 km,南北倾斜宽2 km,面积10 km2。
1982年开始建井,1986年建成投产,原矿井设计生产能力60万吨/年。
2000年、2001年分别进行了矿井通风系统、提升系统改造,2003年矿井核定生产能力130万吨/年。
矿井采用立井单水平上下山开拓方式。
矿井开采煤层为二1煤,煤层厚度变化较大,厚度1.1~30 m,多为5~7 m,煤层倾角浅部大、深部小,一般7~19°。
煤层直接顶为砂质泥岩,老顶为砂质泥岩或泥岩。
2003年瓦斯等级鉴定结果:绝对瓦斯涌出量为26.16 m3/min,相对瓦斯涌出量为11.47 m3/t,瓦斯等级为高瓦斯矿井。
煤尘具有爆炸性,爆炸指数为16.2%。
煤层不易自燃(自燃等级为Ⅲ)。
矿井采用抽出式混合通风方式;有两个回风井,其中西风井担负13,15,11采区和21下山的回风,风量为5536立方米/分。
井下建立了局部瓦斯抽放系统,对13、16两个采区进行瓦斯抽放;矿井安装有KJ90安全监控系统。
2004年10月20日22时09分,21岩石下山发生了煤与瓦斯突出事故,突出瓦斯逆流进入西大巷主要进风流中,导致13、15采区巷道和工作面的瓦斯浓度突然上升,并造成西大巷局部地段和13采区瓦斯浓度达到爆炸浓度。
60万吨矿井建设项目质量认证情况汇报(8月23日上午9时半改过)

山西兰花集团东峰煤矿有限公司60万吨/年矿井建设工程项目质量认证汇报材料(建设单位)尊敬的各位领导、各位专家:大家好!首先我代表东峰煤矿全体干部、职工对各位领导、专家莅临我矿检查指导工作表示热烈的欢迎!下面我对东峰煤矿项目工程建设情况进行汇报:第一部分矿井概况东峰煤矿位于山西省高平市西南部下董峰村。
行政区域划属高平市原村乡管辖,东距高平市15KM,隶属于兰花集团,是该集团下属的北岩煤矿有限公司的接替矿井。
井田处于沁水煤田高平矿区,属于野川精查区西南一小部分,井田属简单构造。
批准开采3#、9#、15#煤层,矿井设计服务年限为131年,其中3#煤层服务年限为68.37年。
我矿主采3#煤层,井田面积15.1034平方公里,厚4.63~6.62M,平均5.96M,属全井田稳定可采的厚煤层,3#煤层资源/储量为11528万吨;9#、15#煤层井田面积15.8650平方公里,评审通过的9#、15#煤次边际经济资源储量合计为6535万吨。
主采3#煤层赋存平缓,结构简单,顶底板岩性良好,煤尘无爆炸性,属不易自燃煤层,该煤层煤质为低灰--中高灰,特低硫,特高热值无烟煤三号,是国内外煤炭市场紧缺的优质化工和动力用煤,市场上供不应求。
东峰煤矿成立于1992年10月,1993年7月奠基开工,中间因资金、体制等方面因素,造成矿井时建时停。
后于2001年9月11日由晋城市人民政府七次常务会议确定:东峰煤矿交由北岩煤矿经营。
2002年晋城市经贸委、计委、财政局三部门联合发文,将东峰煤矿资产划归山西兰花煤炭实业有限公司并作为北岩煤矿有限公司的接替井续建。
由于矿井基建时间较长且由于国家有关煤炭工业技术规范、规程和政策发生了很大变化,原初设已不能满足矿井建设的要求,东峰煤矿面临进退两难的境地。
2006年3月,由山西煤炭工业局批准并重新确定东峰煤矿为基建矿井,针对东峰矿实际情况,必须对矿井初步设计进行修改,并按基建程序进行矿井建设。
煤炭专项规划

合阳县鄂尔多斯盆地(陕西部分)煤炭开发专项规划煤炭是我县的优势资源和重要基础产业,又是促进县域经济持续健康发展和提高人民生活水平的重要保障。
编制和实施《煤炭开发专项规划》,对于加快推进合阳经济建设具有十分重要的意义。
根据《合阳县工业“十一五”发展规划》、《合阳县煤炭工业发展规划》及《鄂尔多斯盆地(陕西部分)煤炭开发专项规划编制提纲》,为了合理开发利用我县煤炭资源,实现煤炭的合理布局、综合开发、有效利用和规模经营,提高煤炭安全生产水平,杜绝一矿多开、大矿小开、重复开采,实现煤炭资源的规模划,集约化开发利用。
特编制《鄂尔多斯盆地(陕西部分)煤炭开发专项规划》。
本规划的基准期为2007年,规划目标为2008-2020年。
一、基本情况(一)地理位臵合阳县位于陕西省渭北黄土高原的东北部,沟谷纵横,塬沟相间,多为黄土覆盖,仅在沟底有少量的基岩出露,海拔高程一般在580-750m之间,大陆性半干旱气候,面积1227平方公里,人口约43万,县境内有108国道及西(安)-侯(马)铁路通过,西(安)-禹(门口)高速公路纵贯全县。
(二)资源概况- 1 -我县地处渭北煤炭“黑腰带”中部,境内煤炭资源极为丰富,开发潜力巨大。
本区域远景储量53亿吨,已探明的储量16.5亿吨。
按照国家最新公布将煤炭资源划分为七大块,即东中深部勘查区(同家庄井田)、西中深部勘查区(山阳井田)、坊镇勘查区、平政勘查区、西卓子勘查区、王村井田和安阳井田。
在七大井田中,王村井田(精查)已开发利用可采储量的10%,安阳井田(精查)边角部分建成了县一、二矿(仅占地质储量2931万吨);山阳井田和西卓子井田已经详查。
除西卓子井田边角的百良一、二矿外,其余均未开采;同家庄井田、百良井田和坊镇井田仅完成找煤工作。
(1)地层据以往的地质工作成果,该区为石岩、二叠含煤岩系,属海陆交互沉积体系,主要的含煤地层有石炭系、二叠系。
(2)构造该区处于祁吕贺山字型构造前弧东翼的内侧。
宏源集团郭家山煤业有限公司基本情况

宏源集团郭家山煤业有限公司基本情况郭家山煤业矿井差不多情形说明书二〇一一年六月郭家山煤业差不多情形说明一、概况:山西蒲县宏源集团郭家山煤业隶属蒲县宏源集团,2009年山西省煤矿企业兼并重组整合后,山西蒲县宏源集团郭家山煤业由山西蒲县郭家山煤矿、山西蒲县石家山煤业(十关闭矿井)、山西蒲县永禄煤业(十关闭矿井)等三座煤矿整合而成,井田面积15.3463km2,设计能力60万吨/年,现开采2#煤层,为基建矿井。
现矿井基建工程差不多接近尾声,正在逐步完善。
本井田可采煤层为2#、11#两层,煤质为1/3主焦煤。
保有储量2541万吨,其中2号煤层保有储量2084万吨,11号煤层保有储量457万吨;矿井设计可采储量为1544万吨,其中2号煤层可采储量1853万吨,11号煤层可采储量391万吨。
二、地理位置及交通条件山西蒲县郭家山煤业井田位于蒲县克城镇上梁路村、纪家腰村一带,行政区划属蒲县克城镇管辖。
地理坐标,北纬:36°31′12″—36°34′15″,东经:111°15′45″—111°19′50″,地面标高1558m—1317m。
井田南部为太原煤炭气化(集团)有限责任公司东河煤矿、山西潞安集团蒲县隰东煤业;西部为山西兰花焦煤蒲县兰兴煤业,东部为山西潞安集团蒲县宇鑫煤业。
罗克公路贯穿于整个井田南北,井田北部为赵克公路,交通便利。
三、气候情形本地区四季分明,昼夜温差较大,蒸发量大于降水量,属大陆半洪涝季风型气候。
平均年气温9~12℃,最高气温可达38℃,最低气温-24℃,年最大降水量899mm,平均年降水量522mm,蒸发量1930.44m,蒸发量为降水量的5倍,结冰期为11 月至翌年3月,最大冻土深度为86cm。
夏秋季多东南风,冬春季多西北风,最大风速达18m/s。
四、工业广场及地面建筑1、主井工业场地占地9.6 hm2,分三大功能区:主井生产区、风井区、生活办公区。
瓦斯抽采能力核查计算

平均瓦斯抽采量为 6.55m3/min,抽采率 53%;
矿井及采掘工作面、老采空区瓦斯平衡见表3-8-4。
表 3-8-4 矿井及采掘工作面、老采空区瓦斯现状平衡表
回采工作面
掘进工作面
抽
开采煤层
风排量 抽采量 采 风排量 抽采量 (m3/min) (m3/min) 率 (m3/min) (m3/min)
要应从年度瓦斯抽采钻孔量、年度瓦斯抽采量和抽采系统能力三方面
进行核查。
⑴年度瓦斯抽采钻孔量
2 号煤回采工作面开采层抽放钻孔量计算:
2 号煤回采工作面实际采用单侧顺层平行钻孔抽放,钻孔间距为
10m,工作面长度为 200m,钻孔长度 160m,2 号煤回采工作面走向长
度为 720m。则工作面共布置钻孔数为: 720÷10=72 个。
பைடு நூலகம்
层瓦斯涌出为 6.01-7.26m3/min,约占整个回采工作面瓦斯涌出的 57.88%-58.22%,邻近层瓦斯涌出为 4.37-5.21m3/min,约占整个回 采工作面瓦斯涌出的 41.78%-42.12%。
⑶矿井瓦斯抽采方法,抽采系统设备及管路参数,抽采设备工作 方式、抽采管路布置
该矿采用回采工作面开采层抽采、邻近煤层抽采和采空区抽采相 结合的综合抽采方式。即对 2 号煤层回采工作面开采层采用单侧顺层 平行钻孔进行抽放,邻近层采用倾斜穿层钻孔进行卸压抽放,采空区 采取在采空区横贯密闭插管抽采和采后闭墙插管进行全封闭抽放;3 号煤层回采工作面开采层采用单侧顺层平行钻孔进行抽放,邻近层和 采空区利用上部 2 号煤层采空区瓦斯抽放系统解决。
3、计算结果验证 根据计算结果,矿井实际年度抽采量达到《煤矿瓦斯抽采基本指 标(AQ1026-2006)》要求。 1183 万 m3(实际年度抽采量)>1077.48 万 m3(规定矿井年度抽 采量) 所以矿井年度瓦斯抽采量达标。 按矿井瓦斯抽采能力计算矿井产量: 矿井最大年产量=330×24×60×矿井瓦斯抽采量/(规定矿井 最小瓦斯抽采率×矿井相对瓦斯涌出量) =330×24×60×20.58/ (40%×16.24)=150.5 万吨。 矿井抽采能力能够达到 150 万吨矿井生产能力的要求。 ⑶抽采系统能力核查 矿井现有瓦斯抽放泵 6 台: 2BE3-420 两台(一用一备)额定流量为 185m3/min,功率 315kw; 2BEC-670 两台(一用一备)额定流量为 465m3/min,功率 630kw; 2BE1-253 一台(工作),额定流量为 60m3/min,功率 75kw; 2BE1-303 一台(备用)额定流量为 90m3/min,功率 110kw。 矿井正常生产时高负压系统运行 1 台 2BE3-253 抽放泵和一台 2BE3-420 抽放泵;低负压系统运行 1 台 2BEC-670 抽放泵。 1、抽放泵能力核查 ①抽放泵流量核查
瓦斯抽放
瓦斯抽放一、抽放量及抽放年限(一)采区瓦斯储量及可抽量。
1、各煤层平均瓦斯含量。
根据地质报告提供的资料,各煤层平均瓦斯含量见表4—5—1。
煤层号2#4#7#8#11#平均瓦斯含量(m3/t)7.9713.4125 4.438.892315.782、矿井瓦斯储量及可抽量矿井瓦斯储量是指在煤田开发过程中能够向矿井排放瓦斯的煤层及围岩所赋存的瓦斯总量。
瓦斯储量可按下式计算:W c=(1+K)(∑A1i×W1i+∑A2i×W2i)式中:Wc—矿井瓦斯储量,万m3;K—围岩瓦斯储量系数,一般取0.05~0.20;A1i—第i个可采煤层地质储量,万t;W1i—第i个可采煤层平均瓦斯含量,m3/t;A2i—受采动影响能够向开采空间排放的第i个不可采煤层地质储量,万t;W2i—受采动影响能够向开采空间排放的第i个不可采煤层平均瓦斯含量,m3/t。
瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽出的最大瓦斯量,其计算公式为:W抽=Wc×k可式中:W抽—可抽瓦斯量,万m3K可—可抽系数,K可=K3×K4×K5K3—煤层的瓦斯排放系数,K3=K5(W0+W残)/W0K4—负压抽放时的抽放作用系数1.2K5—瓦斯涌出程度系数W0—煤层平均CH4含量W残—运到地表煤的残余瓦斯含量m3/t。
根据各煤层的瓦斯含量,煤炭储量及可抽系数计算各煤层的可抽瓦斯量见表4—5—2。
表4—5—2 各煤层的可抽瓦斯量序号煤层号瓦斯含量(m3/t)煤炭地质储量(万吨)瓦斯储量(万m3)可抽系数瓦斯可抽量(万m3)127.97217.42079.220.5251091.59 23、413.4125250.54031.800.5182088.47 37 4.43211.11122.200.523589.91 48、98.8923303.3233.240.5221687.75 51115.78639.012100.10.5166243.656不可采煤层7.08272.52315.160.5091178.42合计2488212880经计算,三采区瓦斯储量:24882万m3,可抽量:12880万m3。
2022丰阳煤矿矿井瓦斯等级鉴定
2022丰阳煤矿矿井瓦斯等级鉴定永登煤业丰阳煤矿矿井瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定报告矿井名称(公章):永登煤业丰阳煤矿矿井技术负责人(签字):矿长(签字):鉴定机构(公章):丰阳煤矿通防科鉴定机构负责人(签字):鉴定现场负责人(签字):编制日期:2022年9月8日目录-1-永登煤业丰阳煤矿2022年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定报告一、矿井概况永登煤业公司是永煤集团公司与登封市阳城企业集团于2022年10月份共同出资组建的子公司,永煤公司股份占51%,阳城企业集团占49%。
丰阳煤矿是永登煤业的主力矿井。
1、矿井地理位置丰阳煤矿位于河南省登封市石道乡境内,井田位于登封煤田郭沟井田东部,走向长约2.69-5.31km,倾向宽约0.42-1.92km,井田面积12.55Km。
2、矿井生产建设情况矿井主采二叠系下部的二1煤层,平均厚度3.26m,煤层倾角32.5°,为Ⅲ类不易自燃煤层,煤尘具有爆炸危险性,2022年鉴定并经工信厅批复为高瓦斯矿井。
截止2022年底井田地质储量7882万吨,实际可采储量3360万吨。
矿井设计能力为60万吨/年,服务年限约为50年。
3、矿井开拓方式-16m水平以浅分成东西两个主要的区域,布置三斜、两立五座井筒,分别为东翼的主斜井、副斜井、回风斜井和西翼的副立井、回风立井,采用斜井、立井多水平上、下山混合开拓。
生产采区2个,东翼11采区布置一个采煤工作面,两个开拓头和二个煤巷掘进头;西翼12采区布置一个采煤工作面。
4、通风系统2-2-矿井通风系统分成东、西两个独立的区域,通风方式为分区混合式通风(区域式),通风方法为机械抽出式。
东区由主、副井进风,回风井回风,风井安装两台FBCDZ-N025对旋轴流抽出式通风机台,通风机功率为2某250kW,负压2500Pa,通风机排风量4900m/min。
担负东翼11采区、-16m水平大巷各个采掘工作面及硐室的供风任务。
西区由西副井进风,西风井回风,西风井安装两台FBCDZ-N018对旋轴流抽出式风机,通风机功率为2某90kW,负压1400Pa,通风机排风量3200m/min。
山西省煤炭企业办矿标准暂行规定)
山西省煤炭企业办矿标准暂行规定(山西省人民政府文件(晋政发〔2007〕45号)二○○七年十二月十二日发)第一章总则第一条为了保护和合理开发利用煤炭资源,进一步提高全省煤炭产业发展水平,根据《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国劳动法》等有关法律、法规规定,结合本省实际,制定本规定。
第二条煤矿生产、建设必须坚持统筹规划、合理布局、有序开发、综合利用的原则,符合国家和本省制定的煤炭产业政策,以及本省煤炭工业发展规划、生产开发规划、矿区总体规划和矿权设置方案。
第三条在本省行政区域内申请开办煤矿、从事煤矿建设、生产和管理活动适用本规定。
第四条煤炭行政主管部门和相关各部门在各自的职责范围内依照本规定履行煤炭管理的职责。
第二章生产技术第五条煤矿企业必须依法取得《采矿许可证》、《煤矿安全生产许可证》、《煤炭生产许可证》、《营业执照》等有关证照,并按有关证照规定的内容依法生产、经营。
第六条煤矿建设、生产应当具有经省、市煤炭行政主管部门批准的能够满足开采需要的矿井地质报告。
生产矿井每5年要进行一次矿井地质报告的修订工作,并报煤炭行政主管部门批准。
第七条煤矿建设要与矿井设计规模相配套,不得批小建大。
未经省级及以上煤炭行政主管部门批准不得擅自提高矿井生产能力。
第八条煤矿新建、改(扩)建工程应当由具备合法资质的施工队伍按照批准的矿井设计进行建设。
矿井建设项目应当在批准的建设工期内竣工。
第九条新建矿井规模原则上不得低于120万吨/年,受地质构造等自然因素限制的,不得低于60万吨/年。
现有生产矿井经改(扩)建后生产能力不得低于30万吨/年。
新投产矿井原则上3年内不准进行改扩建。
第十条新建矿井、改(扩)建矿井应当实行机械化开采,推广应用综合机械化采煤和一次采全高采煤工艺。
地质条件比较复杂的区块,推广应用短壁综采采煤工艺,薄煤层推广应用刨煤机,淘汰炮采采煤工艺。
副井提升设备选型设计
副井提升设备选型设计副井为斜井,是辅助提升井,主要担负升降人员,升降大、中小型设备、下放坑木、材料、水泥、砂石、提升井下矸石等辅助提升任务。
单水平提升,井上、下均为甩车场,采用单钩串车提升方式。
一、设计依据1、矿井年产量:60万t2、副井井口标高:+1490.00m3、井底标高:+1100.00m4、井筒倾角:α=25°5、提升斜长:L=923m。
6、辅助任务量:①矸石:46t/班;②水泥:2.75t/班;③砂石:8m3/班;④坑木:2.5m3/班;⑤金属支架、背板1次/班;⑥最大件设备:5.5t(包括2t平板车质量)。
⑦人员:69人。
7、提升容器:矿车为1tU型固定车箱式标准矿车,600mm轨距,容积1.1m3,每车装煤1.0t,装矸1.75t,自重610kg,允许牵引力58.8kN;8、矿井工作制度年工作日 b=330d日净提升时间 t=16h9 、井底车场甩车增加的运行距离 LH=30m10、井口栈桥上串车增加的运行距离LB=30m二、计算一次提升量:1、一次提升循环时间提升斜长:LX =LH+L+LB=30+923+30=983m初步选定的绞车最大速度为2.56m/s则每次提升的持续时间T=0.213LX+80=0.213×983+80=289s 一次提升量:K 1·K2·A·TQ=————————b·t·36001.15×1.15×600000×289 =———————————————330×16×3600=12t确定每次可提煤车3辆,矸石车两辆人车(XRB15—6/6型)壹辆,自重2200kg三、提升钢丝绳的选择1、提升各种负荷的绳端载荷(1)提煤时,绳端荷重Q m=3×(1000+630)(Sina+f1cosa) =3×1630×0.3514=1718kg(2)提矸石时,绳端荷重Q G=2×(1600+630)(Sina+ f1cosa) =1567kg(3)提人时绳端荷重Q R=1×(2200+15×70)(Sina+f1cosa) =1142kg2、计算钢丝绳单位钢丝绳悬垂长度:Lc=566+30=596m钢丝绳单位长度重量:[提煤荷重最大1718kg]Pk=Qd[1.1δB/m-L(sinα+f2cosα)]=1718/[1.1×17029.26/7.5-596(sina+0.2cosa) =1718/(2498-316)=0.78kg/m选钢丝绳18NAT6×7+Fc1670Zs108破断力总和Q B=179kN ,单重Pk=1.14kg/m3、钢丝绳最大静张力及安全系数(1)提煤时静张力:Fz=Qd+Lt·Pk(Sinα+f2cosα)=1718+566×1.14(0.342+0.2×0.94)=2060kg安全系数: Q B/F Z.g=8.87>7.5(2)提矸时静张力:F Z=1909kgm矸=Q B/F Z=9.56>7.5(3)提人时静张力:F Z=1484kgm人=Q B/F Z=12.31>9故所选钢丝绳满足《煤矿安全规程》要求(三)钢丝绳选择及校验1、提升容器选择矿车为1tU型固定车箱式标准矿车,600mm轨距,容积1.1m3,每车装煤1.0t,装矸1.75t,自重610kg,允许牵引力58.8kN;材料车为600mm轨距矿用材料车,运送坑木、背板、金属网等材料;平板车为二种,一种为矿用标准平板车,运送一般设备;另一种为专用重型平板车,专门运送大件物体、采煤机、支架等较重设备。
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年产量为60万吨的煤矿矿井设计
一、绪论
矿山提升设备是矿山运输中的咽喉设备占有特殊地位是井下与地面联系的主要工具。
矿山提升设备的用途是沿井筒提运矿石和废石,升降人员下放材料工具和设备。
矿山提升设备在工作中如果一旦发生机械和电气故障就会造成停产甚至人身伤亡。
为了保证生产和人员的安全,所以对矿山提升设备要求运行准确,安全可靠,必须配有性能良好的控制设备和保护装置。
矿山提升设备的耗电量一般占总耗电量的30%~40%,所以为了降低矿石的成本必须经济合理地选择和使用矿山提升设备。
矿山提升设备又是矿井最大的固定设备之一,是一套较复杂的机械—电气机组。
早在公元前,我国劳动人民就用作为提水工具,据记载,800多年前我国的采矿工业就采用辘轳来提升矿石和人员等,以后又发展成畜力提升机。
19世纪,随着蒸汽机的出现,资本主义国家采用了蒸汽拖动的矿井提升机(直至目前在国内外一些矿山还能看到),
使提升机的能力大大提高。
后来又出现了电动机利用电力拖动机。
由于电力拖动无论在效益上还是在使用条件上都优于蒸汽拖动,因此电力拖动提升机迅速取代了蒸汽拖动提升机。
随着电动机和电子技术的发展,目前的电力拖动矿井提升机与原始的电力拖动提升机已有很大不同。
尤其是近几十年来,微电子和计算机技术的迅速发展,便矿井提升机可以实现全自动化运行,可以记录机器运行参数和各种生产指标以及进行数据综合与处理,并具有为保证设备安全可靠运行的各种保护系统,使提升机运行与整个矿井系统连接,联成一个自动运行系统。
从提升机的结构和品种方面的发展来看,首先出现的是单绳缠绕式圆柱形单筒提升机,1876年德国人戈培利用摩擦原理,制造出单绳摩擦式提升机。
这种提升机用一根提升钢丝绳,绳的两端分别各联接一个提升容器,而提升钢丝绳则搭挂在轮上,摩擦轮转动时,轮上的提升钢丝绳因摩擦力而随摩擦轮一起转动,使绳上两端的提升容器一个上升,一个下降,摩擦轮反转时,提升容器运行方向也相反。
由于轮提升钢丝绳不缠绕在轮上,提升高度(或距离)与摩擦轮尺寸无直接
关系。
所以摩擦提升机特别适合于较深矿井中。
为纪念戈培的功绩,人们常把单绳摩擦轮式提升机称作“戈培轮式提升机。
以后,随着矿井生产的发展和技术的进步,缠绕式卷筒提升机和摩擦轮式提升机又各有其不同的发展。
缠绕式由单筒发展到双筒,为适应提升距离增加和节省电能的需要,又发展了圆锥形、圆柱圆锥形、双圆柱圆锥形及单简可分离式卷筒提升机等不同结构形式。
继1876年戈培轮式提升机问世后,1938年又出现了多绳摩接式矿井提升机,这不仅扩大了摩擦提升机的应用范围,而且使提升机的结构尺寸和提升能力大幅度提高,从而为采用大提升量容器创造了条件,并提高了安全可靠性。
但这种提升机真正在世界各国推广使用还是在19世纪50年代以后。
随着世界采矿业的发展,开采深度不断提高。
在南非金矿,一次提升高度已达2440m,这对一般单绳缠绕式提升机来说是不能胜任的。
即使采用多绳摩擦式提升机也出现过不少尾绳事故。
后来又出现了适合超深井的双绳缠绕的布雷尔式
提升机。
事物是不断发展的,矿井提升机也一样,其类型、结构形式等都在日新月异地向前发展。
目前,矿井提升设备是向体积小,重量轻能力大安全可靠和高度自动化的方向发展。
矿山提升设备的主要组成部分是:提升容器,提升钢丝绳,提升机,井架和天轮以及装卸载附属装置等。
万吨及其以下的矿井,矿井,箕斗一般采用后卸式箕斗。
带
图1-1 单绳缠绕式提升机箕斗提升系统 1-提升机;2-天轮;3-井架;4-箕斗;5-卸载曲轨;6-煤仓;7-钢丝绳;8-翻笼;9-煤仓;10-给煤机;11-装载设备
1.确定合理的经济提升速度 24535.0)5.0~3.0(⨯==H v j
2322200++=++=x
z s H H H H
卸载高度
转载高度矿井深度提升高度
----X Z S H H H H
2.估计一次合理经济提升循环时间
10105
.52458.05.5+++=+++=
θu v H a v T j j j
s m v j /5.5=
m
H 245=
s
T j 4.71=
次
/08.4t m j =
X
t t
s o j L D D R L C H 2arcsin
arctan
++--=下β
30
23
3arcsin
5.130138arctan ⨯++--= 滚筒下出绳角满足要求。
6.提升机与井筒相对位置图
九、初选提升电动机
1.估算电动机功率
2
.185
.010003
10620015.11000'''
⨯⨯⨯⨯⨯==ϕηj m kmgv N
m
L X 7.46=。
77.01=α
m
a 128.0=
4.提升设备生产能力 小时生产能力
2.63
.983600
3600⨯==
m T m X sh
年实际提升能力
2
.1227
14300'⨯⨯=
=C tm b A sh
r
n
提升能力富裕系数
600000
794500'=
=n n f A A a
(二) 动力学计算 1.初加速阶段 0
ma PH kQ F ∑++=
()0
ma g H m km p
∑++=
2
3/82.0s m a =
s
t 30=
m
h 35.20=
s
t 48.21=
m
h 65.51=
s
t 12.33=
m
h 55.53=
a。