煤矿立井井筒设计与施工本科设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流煤矿立井井筒设计与施工本科设计.精品文档.摘要立井井筒工程量占矿井建设总工程量仅3.55，但其建设工期却占总工期的40左右。随着市场竞争及提高经济效益的要求，加快立井施工速度，是缩短矿井建设工期的关键，特别是大于800m的深立井井筒，加快施工速度尤其重要。本设计立足于应用角度介绍立井井筒设计与施工。首先：介绍了工程的概况、工程的地质水文条件、以及工程的地层构造、煤层储量和矿井服务年限。其次：根据井筒使用要求对井筒断面进行了设计，并阐述了主井的提升设备及井筒采用的支护措施与井壁结构，通过钻、爆、装、运、支的方法进行井筒施工。同时对井筒施工过程的

2、辅助系统和设施的安排进行了说明。再次：从安全的角度阐述了井筒施工中应该注意的安全事项以及防止措施等。根据开滦东欢坨的实际情况，结合目前国内同类矿井先进的矿井建设管理经验，采用先进的井巷工程施工技术和装备，以优质、安全、快速、高效为目标，打破常规，采取各种措施加快矿井建设步伐。关键词：工程地质 井筒 支护 爆破AbstractThe vertical shaft well chamber resilience occupies the mine pit to construct the total resilience only 3.5- 5%, but its construction tim

3、e limit for a project actually accounts for the total time limit for a project about 40%. And enhances the economic efficiency along with the market competition the request, speeds up the vertical shaft construction speed, is reduces the mine pit construction time limit for a project the key, specia

4、lly is bigger than 800m the deep vertical shaft well chamber, speeds up the construction speed to be especially important.The design based on the application point of view describes the design and construction of shaft. First: This paper presents an overview of engineering, engineering geology and t

5、he hydrological conditions of formation and engineering construction, the service life of coal reserves and mines. Second: According to the requirements of the shaft using the shaft section has been designed and elaborated the main well bore used to upgrade equipment and support measures and the wal

6、l structure, by drilling, blasting, loading and transporting, supporting shaft construction methods. Meanwhile, the auxiliary shaft construction arrangement of systems and facilities are described. Re: From a security perspective of the shaft should be noted that the construction of the security iss

7、ues and the prevention measuresAccording to the Kailuan Donghuantuo ore actual situation, the union at present the domestic similar mine pit advanced mine pit construction managerial experience, uses the advanced well lane project construction technology and the equipment, take high quality, safe, f

8、ast, is highly effective as the goal, breaks the convention, takes each kind of measure to speed up the mine pit construction step.Key word：Engineering Geology Shaft Support Blasting目 录摘要I绪 论1第一章 矿区概况及井田地质特征21.1地理位置与交通21.2自然环境21.3水源、电源、劳动力及建材来源31.4 井田地质特征31.4.1地层31.4.2构造51.4.3煤层及其顶底板岩性特征61.4.4煤层及煤质7

9、1.4.5水文地质特征81.4.6沼气煤层和自燃81.4.7煤质、煤的牌号与用途9第二章 矿井储量、年产量及服务年限102.1 井田境界102.2 井田储量102.2.1矿井设计储量102.2.2矿井工业储量112.2.3 矿井设计可采储量112.3 矿井年储量及服务年限122.3.1矿井工业制度122.3.2 矿井服务年限12第三章 立井井筒断面设计133.1 提升容器的选择133.1.1 主立井提升容器确定133.1.2 选择提升容器规格尺寸153.1.3 副立井提升容器的确定153.2 井筒断面布置173.2.1 罐道梁的层格结构193.2.2 梯子间和管缆间的布置193.2.3 安全间

10、隙的确定193.3 井筒净断面尺寸的确定19第四章 主井提升设备214.1 设计依据214.2 设备选型计算214.2.1 提升容器选择及装载位置214.2.2提升钢丝绳的选择计算224.2.3多绳摩擦式提升机的选择264.2.4 电动机容量选择274.2.5 提升系统防滑验算284.3 主井提升设备的配电及控制284.4 辅助设备294.4.1 矿井通风系统294.4.2 矿井排水系统294.4.3 压缩空气供应系统304.4.4 矿井供电系统30第五章 井筒支护与井壁结构325.1井筒支护325.1.1 临时支护325.1.2 永久支护335.2井壁结构确定385.3井壁厚度确定40第六章

11、 基岩段井筒施工416.1 施工方案选择及井筒防治水416.1.1 施工方案选择416.1.2 井筒防治水工作416.2 施工中采用的新技术、新工艺、新设备、新材料426.3 基岩段施工426.3.1 掘进42第七章 安全管理体系及技术措施497.1 安全管理体系497.1.1 总则497.1.2 组织措施497.2 井筒施工安全技术措施50参考文献61谢 辞62绪 论立井是矿井建设的关键工程，立井施工速度的快慢和工程质量的优劣对矿井投资及生产均有重要影响。随着科学技术的发展和实践经验的不断丰富，我国煤矿建井技术有了很大的发展和提高。立井井筒是矿井通达地面的主要进出口，是矿井生产期间提升煤炭(

12、或矸石)、升降人员、运送材料设备、以及通风合排水的咽喉工程。其设计合理与否，将直接影响矿井的生产、矿井建设的速度以及投资的效益。立井井筒工程量占矿井建设总工程量仅3.55，但其建设工期却占总工期的40左右。随着市场竞争及提高经济效益的要求，加快立井施工速度，是缩短矿井建设工期的关键，特别是大于800m的深立井井筒，加快施工速度尤其重要。20世纪80年代全国煤炭基建立井平均月施工速度仅2030m，19861996十年间全国立井井筒只有23次突破百米大关。我国立井井筒施工已经跨入世界先进行列，在建设工期、质量和投资效益方面均达到较高水平，在国际竞争总承担了印度、巴基斯坦、土耳其等10余个国家的矿井

13、建设任务。同时和美国、英国、法国、俄罗斯等数十个建井技术较先进的国家进行着广泛的合作与交流。为了本次的设计，我在东欢坨煤矿实习期间收集了很多资料， 本井田除新生界地层较厚，建井条件复杂需采用特殊方法凿井外，煤层赋存及开采条件十分优良，属理想的高产煤层，适宜采用综合机械化开采，为建设高产高效的现代化矿井提供了良好的资源条件。根据矿区地质条件和煤层分布情况，全矿区规划为两对矿井，两矿井之间以F17断层为界，F17断层以东为东欢坨煤矿（规模0.9Mt/a），F17断层以西为二矿（规模1.8Mt/a），矿区先期开发东欢坨煤矿。本设计的实践性很强，要通过实习、课题教学、课程设计三个环节紧密配合，才能使我

14、们较好的掌握其内容。本设计涉及到井筒支护设计、提升设备选择、井筒断面设计、筒壁厚度设计、施工方法设计等。第一章 矿区概况及井田地质特征1.1地理位置与交通东欢坨井田位于河北省丰润县韩城与新军屯两镇之间，东距唐山市约15km。由唐山市至玉田、宝坻县的公路经过本井田。井田北有京秦铁路，东有京山和唐遵铁路，京唐高速公路和唐山市外环线公路均在矿井附近，交通便利。矿区交通位置图1.2自然环境本井田属于冲积平原地形，井田内既无山峦起伏，也无河流穿过，地形甚为平坦。北部油房庄附近地形标高为+23m，南部南曹庄附近为+2m，地形坡降为1.6，地势东北高，西南低。井田南端紧邻一夏秋积水的“油葫芦泊”。井田西北2

15、5km处有一泥河，平行本井田急倾斜翼浅部边界，由东北流向西南，流量较小但河床较宽，遇降雨量大时亦有泛滥发生，但影响范围较小。两岸筑有土坝及人工沟渠，对防洪有一定作用。地质报告未提供洪水水位标高，但在东欢坨村附近从未受到洪水威胁。本区属大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒风凛冽。最高气温39.6，最低气温-21，平均气温11.1。平均降雨量为614.7mm，最大降雨量为1007.7mm，年平均蒸发量1321.1mm，平均湿度34.8%。冰冻期由每年12月至翌年3月初，冻土深度0.60.8m。积雪最小厚度40mm，最大厚度190mm。年最多风向为东风，其次为偏北风，最大风速为25ms。根据河北省最新颁

16、布的地震区划图，本区地震烈度为八度。开滦矿区已有百余年的煤炭开采历史，是我国大型煤炭地之一，包括本矿井在内，开滦(集团)有限责任公司现共有生产矿井10个。因本井田被巨厚冲积层覆盖，除划给地方的鲁各庄区外，附近别无其它小煤矿建设或开采。1.3水源、电源、劳动力及建材来源矿井水资源丰富，能保证生产及生活用水，水源可靠。矿井电源引自韩城220kV变电站，供电电源可靠。矿井工业场地建有110kV变电站，双回路运行。矿井续建所需的主要建筑材料如钢材、木材、水泥、砂石等都可以在当地得到解决。1.4 井田地质特征1.4.1地层本井田地层与开平煤田其它各矿地层基本相同，精查地质勘探揭露了第四系及上古生界地层，

17、由老到新叙述如下：（1）、中奥陶统马家沟组(O2)根据区域地质资料，中奥陶统的马家沟组地层在开平煤田厚约400m，以厚层块状灰色与褐红色豹皮状石灰岩为主。本井田钻孔揭露该地层最大厚度91.63m，顶部多呈黄褐色，溶洞裂隙发育，与上覆煤系地层呈平行不整合接触。（2）、中石炭统唐山组(C2)本层总厚度为5060m。底部为7m左右的“G层铝土岩”，顶部为厚约4m的唐山灰岩即K3灰岩，中间主要为灰色、深灰色的砂岩与浅灰、灰白色铝土质粘土岩，夹两层薄层灰岩即K1与K2。（3）、上石炭统 开平组(C31)：本组顶界为K6灰岩底，厚约60m。主要以灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩与粘土岩为主，夹两层海相灰岩(即K

18、4、K5灰岩)。 赵各庄组(C32)：本组顶界为9煤的细砂岩底面，厚度为60l00m。岩性以粉砂岩、细砂岩与砂岩为主，夹粘土岩与煤层，近底部为K6灰岩。（4）、下二迭统大苗庄组(P11)：该组顶为中砂岩或细砂岩底部，厚60l00m。岩性以灰色、深灰色粉砂岩、细砂岩为主，局部夹粘土岩或中砂岩，唐家庄组(P12)：本组顶界为“A层铝土岩”之下的巨粗不等粒长石石英砂岩底部冲刷面，厚度为120230m，一般厚200m左右。（5）、上二迭统古冶组由灰紫、灰绿等杂色的砂砾岩、粗砂岩、细砂岩、中砂岩、粉砂岩、粘土岩沉积交互组成。下段含“A层铝土岩”，其底部为一杂色巨粗不等粒长石石英砂岩，与底部唐家庄组呈冲刷

19、接触，为一套陆相碎屑沉积，厚度约560m。（6）、第四系覆盖于全井田，由北向南逐渐加厚，厚度为150650m。上部由各粒度的砂层、砾石层、粘土层交互组成，下部以杂色巨厚砾石层与卵石层为主，含水丰富，局部夹少量砂层或砂砾层。表1-1 煤的工业分析表煤号工业分析胶质层厚(m)Y罗加指数LR灰分(%) A挥发份(%) V含硫量(%) S含磷量(%) P9#原煤19.9015.94.030.016701822.63精煤7.4514.52.420.0059本井田煤系地层属石炭二迭系地层，其中上石炭统开平组、赵各庄组及下二迭统大苗庄组为主要含煤地层。共含煤17层，其中可采及局部可采煤层9层，煤层编号自上而

20、下依次为5、7、8、9、11、121、122、12下、14l煤。可采煤层总厚度为19.7m。本次设计的是第9层煤，9层煤属于可采中厚煤层。煤质及煤的可选性,主要可采煤层均属较高挥发份的气煤，煤种单一，以气煤号、号、号为主，肥气煤号、号甚少。故主要叙述9煤的煤质：原煤灰份： 9煤平均灰份介于1320之间；。原煤硫份：、9煤含量在1以下，属低硫煤； 原煤磷份：各煤层原煤含磷量不一，无明显变化规律，其它各煤层磷含量均大于0.01。表1-2 煤层特征表序号煤层名称煤层厚度（m）倾角围岩性质煤硬度煤牌号容重（t/m3）煤层结构及稳定性最大最小平均平均可采厚度顶板底板19#1.4710.464.1014粘

21、土岩或粉沙岩粉砂岩获粘土气煤肥煤1.35稳定1.4.2构造本井田位于车轴山向斜两翼，车轴山向斜属开平煤田西侧的一个含煤构造，主要受新华夏系构造控制，构造线多呈北东向。车轴山向斜为一狭长不对称向西南方向倾伏的大型含煤向斜，向斜轴走向约为N60E，向斜轴面向北西方向倾斜。以向斜轴划分，其东南翼(缓倾斜翼)地层走向N30E，产状较缓，倾角1218，一般14左右；其西北翼(急倾斜翼)地层走向N70E，产状较陡，倾角6580，一般为70左右。经过精查地质勘探、二维和三维地震勘探，本井田共查明3条断层。缓倾斜翼多发育张性、张扭性的高角度倾向或斜交正断层。 以断层性质分，正断层3条；以控制程度分，可靠断层3

22、条，以断层落差分，小于10m的1条，10m20m的2条。表1-3 断层特征表序号断层编号断层性质断层落差(m)断层产状控制程度备注走向倾向倾角（）1F2正016N.WN.E6272可靠三维地震勘探报告提出27F15正413N15EN.W6978可靠构造地质补充报告提出1.4.3煤层及其顶底板岩性特征本井田地层与开平煤田其它各矿地层基本相同，精查地质勘探揭露了第四系及上古生界地层，由老到新叙述如下：（1）、中奥陶统马家沟组(O2)根据区域地质资料，中奥陶统的马家沟组地层在开平煤田厚约400m，以厚层块状灰色与褐红色豹皮状石灰岩为主。本井田钻孔揭露该地层最大厚度91.63m，顶部多呈黄褐色，溶洞裂

23、隙发育，与上覆煤系地层呈平行不整合接触。（2）、中石炭统唐山组(C2)本层总厚度为5060m。底部为7m左右的“G层铝土岩”，顶部为厚约4m的唐山灰岩即K3灰岩，中间主要为灰色、深灰色的砂岩与浅灰、灰白色铝土质粘土岩，夹两层薄层灰岩即K1与K2。（3）、上石炭统开平组(C31)：本组顶界为K6灰岩底，厚约60m。主要以灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩与粘土岩为主，夹两层海相灰岩(即K4、K5灰岩)。 赵各庄组(C32)：本组顶界为9煤的细砂岩底面，厚度为60l00m。岩性以粉砂岩、细砂岩与砂岩为主，夹粘土岩与煤层，近底部为K6灰岩。（4）、下二迭统大苗庄组(P11)：该组顶为中砂岩或细砂岩底部，厚6

24、0l00m。岩性以灰色、深灰色粉砂岩、细砂岩为主，局部夹粘土岩或中砂岩，唐家庄组(P12)：本组顶界为“A层铝土岩”之下的巨粗不等粒长石石英砂岩底部冲刷面，厚度为120230m，一般厚200m左右。1.4.4煤层及煤质（1）煤层情况：表1-4 煤的工业分析表煤号工业分析胶质层厚(m)Y罗加指数LR灰分(%) A挥发份(%) V含硫量(%) S含磷量(%) P9#原煤19.9015.94.030.016701822.63精煤7.4514.52.420.0059本井田煤系地层属石炭二迭系地层，其中上石炭统开平组、赵各庄组及下二迭统大苗庄组为主要含煤地层。共含煤17层，其中可采及局部可采煤层9层，煤

25、层编号自上而下依次为5、7、8、9、11、121、122、12下、14l煤。可采煤层总厚度为19.7m。本次设计的是9煤层，9煤层属于稳定可采中厚煤层。表1-5 煤层特征表序号煤层名称煤层厚度（m）倾角围岩性质煤硬度煤牌号容重（t/m3）煤层结构及稳定性最大最小平均平均可采厚度顶板底板19#1.4710.464.1012粘土岩或粉沙岩粉砂岩获粘土气煤肥煤1.35稳定1.4.5水文地质特征（1）地表水特征第四系底部卵砾石层孔隙水、石炭二迭系砂岩裂隙水与奥灰岩溶水组成本井田承压水力系统。第四系底部卵砾石层超覆所有基岩含水层露头，由于露头无冲积或残积成因的粘土之类阻隔，所以卵砾石含水层与基岩含水层尤

26、其是与大面积隐伏的奥灰含水层水力联系密切。裂隙水赋存于向斜盆地内的石炭二迭系粗、中细粒级砂岩地层。裂隙密集，多为张开，宽度大于lmm，实见有20mm以上者，产状近于直立。孔段单位出水量或单位吸浆量普遍高于相邻的开平向斜井田。奥灰岩溶水产于煤系基底厚度400m以上的白云质和灰质地层之中。历年少量勘探已表明其透水性与富水性强于区内其它所有含水层。特别指出的是，砂岩裂隙水以层状径流进行自身循环的同时，通过贯穿层间的裂隙网络，发生垂向水力联系。（2）、煤系含水层与隔水层煤系含水层以水源为背景，按水位、水化、水温的连续性及钻孔抽水流场反映，将煤系含水层分为三组八段。以第四系底部卵砾石水为补给水源的A层本

27、组法线厚度在-500m水平主石门一线约280m，A层下80m中等含水段；本组厚度约140m155m，K3G层富水性极不均一的含水段。煤系隔水层：A层铁铝质粘土岩；G层铝土质粘土岩。1.4.6沼气煤层和自燃根据“冀煤安办（2004）4号文“关于2004年度开滦集团公司矿井瓦斯等级鉴定结果的批复”，东欢坨矿井瓦斯绝对涌出量为0.211m3min，瓦斯相对涌出量为0.142m3t，采区最大瓦斯相对涌出量为0.270 m3t。随着开采向深部延伸，瓦斯涌出量可能会增大，届时要及时进行瓦斯等级鉴定。本矿井煤尘具有爆炸性，爆炸指数40.743.4。9、11、12-1煤易自燃，9煤自然发火期为812个月，11

28、、12-1煤自然发火期为36个月。地温正常，无热害沼气、煤尘和自燃1.4.7煤质、煤的牌号与用途主要可采煤层均属较高挥发份的气煤，煤种单一，以气煤号、号、号为主，气煤号、号甚少。故主要叙述9煤的煤质：原煤灰份： 9煤平均灰份介于1320之间；。原煤硫份：9煤含量在1以下，属低硫煤； 原煤磷份：各煤层原煤含磷量不一，无明显变化规律，其它各煤层磷含量均大于0.01。表1-6 煤的工业分析表 序号 煤层名称牌号水分（）M灰分（）A挥发分（）V含硫量（）S发热量MJ/Kg备注12345678929肥煤1.0613-209.630.4729.67动力煤地质勘探程度为了顺利开发东欢坨井田，更好地满足煤矿建

29、设和生产需要，国家和建设单位都投入不少资金对井田进行了多次勘探。勘探工作经历了普查(1956年)、精查(1978年)、二维地震补充勘探(1992年)、水文地质补充勘探(1993年)和采区三维地震补充勘探等勘探阶段。随着历次勘探工作的深入及矿井投产后的实际揭露，对矿井水文地质条件和煤层赋存情况也有了更进一步的认识，为设计部门和生产单位更准确地核实矿井储量、确定矿井生产能力及搞好采区接替提供了更可靠的依据，勘探成果基本满足设计及生产需要。第二章 矿井储量、年产量及服务年限2.1 井田境界井田境界应根据地质构造、储量、水文、煤层赋存情况、开采技术条件、开拓方式及地貌、地物等因素，进行技术分析后确定。

30、一般以下列情况为界：(1) 以大断层、褶曲和煤层露头、老窑采空区为界；(2) 以山谷、河流、铁路、较大的城镇或建筑物的保护煤柱为界；(3) 以相邻的矿井井田境界煤柱为界；东欢坨煤矿井田境界，东部以F2断层为边界；西南至，南部到-160m煤层露头，北部至9煤层-500m底版等高线，井田平均走向长度为6.1km。倾向长度为1.8km。井田面积为12.1 km2。2.2 井田储量矿井储量是指矿井井田边界范围内，通过地质手段查明的符合国家煤炭储量计算标准的全部储量，又称矿井总储量。块段法是根据井田内钻孔勘探情况，由几个煤厚相近钻孔连成块段。根据此块段的面积，煤的容重，平均煤厚计算此块段的煤的储量，再把

31、各个经过计算的块段储量取和即为全矿井的井田储量。2.2.1矿井设计储量矿井设计储量为矿井工业储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、构筑物需要留设的保护煤柱等永久煤柱损失量。而在该井田范围内只有煤田境界煤柱和断层煤柱。可暂时按工业储量的57计入，本设计取5，故：P （2.1）式中： Z矿井设计储量；Z矿井工业储量；P 永久煤柱损失量按工业储量的57计入，本设计取5；由此： 矿井设计储量Z6857（17）6377.02万吨2.2.2矿井工业储量表2-1 矿井工业储量汇总表地质开采条件储量级别比例（）简单中等复杂大型中型小型大型中型小型中型小型井田内A+B级储量占总储

32、量的比例4035253540202515第一水平内A+B级储量占本水平储量的比例70604060503040不作具体规定第一水平内A级储量占本水平内储量的比例4030153020不作具体规定不要求 表2-2 矿井高级储量比例煤层名称工业储量（万吨）备注ABA+BCA+B+C9煤层2631836346731206857符合总计2631836346731206857符合2.2.3矿井设计可采储量矿井设计可采储量为矿井设计储量减去工业场地保护煤柱、矿井井下主要巷道及上下山保护煤柱后乘以采区回采率所得到的储量。各种主要巷道的可采储量见表。表2-3 矿井可采储量汇总表开采水平煤层名称工业储量(A+B+C

33、)(万吨)矿井设计储量（万吨）矿井可采储量（万吨）永久性煤柱损失设计储量设计煤柱损失可采储量断层境界工业广场井下巷 道其他9685779.5109.476668.03124.8166.2无63772.3 矿井年储量及服务年限2.3.1矿井工业制度根据设计大纲规定以及结合矿井实际情况。规定该设计矿井年工作日为330天，每日三班工作，每日工作8小时，每日净提升时间数为16小时。2.3.2矿井服务年限初步设定该矿井设计年产量为0.9Mt/a，根据公式： （2.2）式中：T矿井服务年限，年； Z矿井可采储量，万吨； A矿井生产能力，万吨/年；K储量备用系数，K=1.31.5，此处取1.4。由此验算服务

34、年限如下： 40年符合要求。第三章 立井井筒断面设计井筒断面设计包括确定井筒断面尺寸，选择井壁结构并确定井壁厚度，绘制井筒断面施工图和编制工程量以及材料消耗表。3.1 提升容器的选择提升容器的选择是由井筒用途和矿井年产量决定的。专门用作提升煤的容器，通常选用箕斗，用作升降人员、材料、设备和提升矸石的容器都选用罐笼。当一套提升设备兼作提升煤和升降人员用，则选用罐笼。我国的煤矿用箕斗和罐笼，分别适用于各种刚性罐道和柔性罐道等多种类型。按照提升钢丝绳类型，又分单绳和多绳提升两类，其中多绳提升具有提升安全、钢丝绳直径小、设备重量轻等优点，因而在大中型矿井使用日益广泛。该矿井设计井型为90万吨/年，考虑

35、设置一对井筒进行提升，即主井和副井进行提升。主井采用箕斗提升，主要负责提煤；副井采用罐笼提升，负责提矸、下料、升降设备和人员等各种辅助提升。提升为主井和副井提升，大巷运输水平为550m水平，地面井田标高为19.2m，提升高度为550m，故应采用立井多绳摩擦式提升机，副井筒也采用多绳摩擦式提升机进行提升3.1.1 主立井提升容器确定一次合理提升量 （3.1）式中：A 矿井设计生产能力,t；c 提升不均衡系数,箕斗井为1.11.15,取1.1； 提升富裕系数,第一水平取1.15；t 日提升小时数,取16h；n 年工作日数,取330d； 一次循环时间,s； （3.2）其中：H提升高度，m；箕斗井：

36、（3.3）其中：矿井开采水平垂直深度，m；卸载水平至井口水平距离，m，取20m；装载水平至井底车场水平距离，m，取20m；最大提升经济速度，其中；加速度，取0.7；U箕斗在曲轨上减速与爬行所需的附加时间，取u=10s；休止时间，s，取10s；表3-1 箕斗休止时间箕斗规格（t）5及以下59121620休止时间（s）810121620所以：500+20+20540m9.3m/s91.4s所以：5.5t3.1.2 选择提升容器规格尺寸根据Q值及煤的松散容重即可选用6t标准箕斗，根据表中斗箱有效容积，计算一次实际提升量：Q= （3.4）式中： 煤的松散容重,取,煤的容重为1.35,为碎胀系数,取1.

37、05；箕斗容积；满度系数，取0.95；1.29t/m3所以：Q=12.3t根据箕斗实际提升量，选择JDS16/1504型多绳摩擦式16t箕斗。箕斗有效容积10m3，自重16.9t。3.1.3.副立井提升容器的确定副立井主要担负提升人员、材料、设备、矸石的任务。根据辅助运输设备和井下矸石量，初步选择罐笼型号为GDS12/754型1t矿车双层四车罐笼，其自重为7t。要求最大班工人下井时间一般不超过40min，最大班净作业时间，一般不超过6h（包括提人、材料、矸石），其中升降工人时间，按工人下井时间的1.5倍，升降其它人员时间，按升降工人的20，提升矸石按日出矸量的50；升降坑木、支架按日需量的50

38、。下井人数的确定因为该矿年产量为90万吨，且工作制度为“三、八制”，二班半采煤半班准备。所以该矿总工作人员为：n909其中管理人员占10，为91人。井下工人为909-91818人所以下井最大工人数818/3272人用提升人员进行验算： （3.5）式中：每罐提升人数，24人；最大作业班下井人数，200人；提升加速度，取0.7m/s2；500+20520其中：矿井开采水平垂直深度，m；卸载水平至井口水平距离，取20m；稳罐附加时间，取6s；上下人员休止时间，取40s；所以： 497272人满足要求。以最大班净作业时间6小时验算提矸石每班作业时间（小时） （3.6）式中：每日矸石提升量，t；一次循环

39、时间，s；每次矸石提升量，t；所以： 3.46h208min升降其他人员的时间0.2（min）（60min） （3.7）25.9min0.20.225.95.18min下坑木、支架按日需量的50%计算；取0.3h18min下炸药24次，取3次；保健车24次，取3次；运送设备510次，取8次；其他510次，取7次；则：总计3+3+8+721次2191.4s32min所以：总作业时间为：208+25.9+5.18+18+32289.08min 4.8h6h满足要求。3.2 井筒断面布置井筒断面应根据选定的提升容器与井筒装备的类型来布置，井筒断面内除提升间以外，根据井筒的用途，往往还需要布置梯子间、

40、管缆间或延深间。井筒断面的布置，既要满足井筒内提升容器等设备布置要求，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。一般较为典型的井筒断面布置形式3.2.1 罐道梁的层格结构 根据罐道位置的不同，罐道梁的层格结构有通梁、山字形、悬臂梁、悬臂支架、无罐道梁以及装配式组合珩架等布置形式。通梁和山字形层格结构是我国过去常见的布置形式。不不能适应深井、重载以及高速运行。悬臂梁和悬臂支撑架布置，简化了层格结构，节省了钢材，但是，安装要求精确。无罐道梁布置是在层格中取消了罐道梁，将罐道直接固定在拖架上的一种新型装备结构，其技术经济效

41、果优越，目前国内外在长条形罐笼的井筒中已有采用，装配式组合架层格结构，是将罐道布置在提升容器的对角线上，并固定在装配式珩架上。这种层格结构稳定性好，适用于重载、高速的大型深矿井，具有节省钢材、通风好、提升稳定等优点，是今后深井井筒装备的发展方向。3.2.2 梯子间和管缆间的布置 梯子间布置应与管路、电缆一并考虑，尽量相互靠近布置，以便检修管路、电缆。一般梯子间布置在与罐笼长轴平行的一侧。 管路应尽量布置在梯子间的一侧，有时也可布置于提升间一侧；当管路较多时，则可分开布置于提升间两侧的管缆间内，但部分管路安装检修不便。3.2.3安全间隙的确定 提升容器相互之间，提升容器与罐梁、井梁、井壁之间的安

42、全间隙是布置井筒、设计井筒断面的重要参数，应按煤矿安全规程的规定选取。3.3 井筒净断面尺寸的确定 井筒净断面尺寸主要根据提升容器规格和数量、井筒装备的类型和尺寸、井筒布置方式以及个中安全间隙来确定，最后用通过精通的风速校核。井筒净断面尺寸的确定步骤如下：根据井筒的用途和所采用的提升设备，选择井筒装备的类型，确定井筒断面布置形式。根据经验数据，初步选定罐道梁型号、罐道截面尺寸或罐道绳的类型和直径，并按煤矿安全规程规定，确定间隙尺寸。根据提升间、梯子间、管路、电缆占用面积和罐道梁宽度、罐道厚度以及规定的间隙，用图解法或解析法求出井筒近似直径。当井筒净直径小于6.5m时，按0.5m进级；大于6.5

43、m时，一般以0.2m进级确定井筒直径。根据已经确定的井筒直径，验算罐道梁型号以及罐道规格。根据验算后确定的井筒直径和罐道梁、罐道规格，重新作图核算，检查断面内的安全间隙，并做出必要的调整。根据通风要求，核算井筒断面，如不能满足，则最后按通风要求确。第四章 主井提升设备4.1 设计依据设计井型：0.9Mt/a提升高度：540m(井口轨面标高+19.2m，井下装载点标高-500m，卸载高度+15.7m，箕斗装载口至箕斗底部的高度10.165m)工作制度：330d16h4.2 设备选型计算4.2.1 提升容器选择及装载位置根据主井提升高度及提升量要求，提升容器选用一对JDS16/1504型多绳摩擦式箕斗，其主要参数为：载重16t，质量(包括首尾绳悬挂装置) 16.9t，本体高度15.69m，提升容器中心距S=1.935m。根据防滑计算，箕斗需加防滑配重4108kg。主井位置二1煤层上覆基岩厚度为99.5m，其中车场水平上89.2m，车场水平下10.3m。根据主井井检孔资料，基岩风化带厚度3