設計概況
第一節 設計背景
為提高礦井產量,解決新安煤礦集中運輸大巷煤炭運輸緊張問題,我礦組織相關專業技術人員編製了東翼膠帶運輸大巷設計,設計在礦井東翼煤層中(主斜井至15采區皮帶下山)做一條膠帶運輸大巷,利用該大巷膠帶運輸機替代目前的3T底卸式礦車軌道運輸煤炭方式。該方案一旦實施成功,即可滿足我礦未來5年內提能目標的煤炭運輸要求。
第二節 設計概況
東翼膠帶運輸大巷設計布置在煤層中,巷道沿煤層頂板布置,從主斜井車場A09點以上37m處 至15采區皮帶下山皮1點以下4.32m處,以42°59′56″方位角平巷掘進。膠帶大巷采用36U型鋼拱形可縮支架支護,淨斷麵積為16.79㎡,掘進斷麵積為19.1㎡。為盡快形成膠帶大巷運輸係統,使其盡快達到新安煤礦提能計劃要求,一水平東翼膠帶運輸大巷計劃由6支隊伍分別從主斜井,11區東、西翼,13區東、西翼,15區皮帶巷同時開口掘進。以上六個掘進頭分別利用礦井東翼各采區巷道形成運輸、通風係統。
第二章 膠帶運輸大巷掘進生產係統
第一節 膠帶大巷主斜井東段巷道掘進生產係統
巷道掘進線路設計
開口位置設計在主斜井A09點向上37m處,在巷道東側以42°59′56″方位角開口掘進。
巷道掘進運輸係統
1、材料運輸線路:井底車場→主斜井車場聯巷→主斜井→掘進巷道→掘進窩頭。
2、出煤(碴)線路:掘進窩頭→掘進巷道→主斜井皮帶。
在膠帶大巷主斜巷開口位置上部安裝一部提升絞車,供材料運輸。在斜巷地段,也可以鋪上溜子或皮帶,用於運輸煤炭。見圖1。
圖1膠帶運輸大巷主斜井東段掘進運輸係統示意圖
巷道掘進通風係統
通風係統利用主斜井車場聯巷自然回風。見圖2。
圖2 膠帶運輸大巷主斜井東段掘進通風係統示意圖
膠帶大巷11區西段巷道掘進生產係統
巷道掘進線路設計
開口位置設計在11141下巷外段T1點東4.27m處,在巷道上幫以304°25′48″方位角開口掘進膠帶運輸大巷11區西翼車場聯絡巷。掘進89.28m至膠帶大巷設計位置後,按膠帶大巷方位角向11區皮帶巷掘進與其貫通,最後調頭向膠帶運輸大巷西段掘進。
巷道掘進運輸係統
1、材料運輸線路:井底車場→東大巷→11區下山二車場→東翼膠帶運輸大巷11區西翼車場聯絡巷→掘進窩頭。
2、出煤線路:掘進窩頭→掘進巷道→11區皮帶巷→11區煤倉→東大巷→井底煤倉→主斜井→地麵。
在11區西翼聯絡巷內需安裝提升絞車供材料運輸。在膠帶大巷11區西翼掘進工作麵需安裝皮帶運輸機,利用皮帶運輸機運輸煤炭,見圖3。
圖3 膠帶運輸大巷11區西段掘進運輸係統示意圖
巷道掘進通風係統
進風線路:11區皮帶巷(局部通風機)→風筒→膠帶大巷11區西翼掘進工作麵。
回風線路:膠帶大巷11區西翼掘進工作麵→11區西翼回風聯巷→11141下巷外段→11區專用回風巷→11區回風立井。
局部通風機安裝在11區皮帶巷或11區二車場內。
圖4 膠帶運輸大巷11區西段掘進通風係統示意圖
膠帶大巷11區東段巷道掘進生產係統
巷道掘進線路設計
開口位置設計在11區皮帶巷皮5點向上122.54m處東幫,按膠帶運輸大巷方位角掘進至105米處後,在巷道下幫以9°38′25″方位角掘進膠帶大巷11區東翼車場(回風)聯巷與11區專用回風巷實現貫通。形成係統後調頭掘進膠帶運輸大巷11區東段正巷。
巷道掘進運輸係統
1、材料運輸線路:井底車場→東大巷→11區一車場→膠帶大巷東翼車場聯巷→膠帶大巷11區東翼掘進工作麵。
2、出煤線路:掘進窩頭→掘進巷道→11區皮帶巷→11區煤倉→東大巷→井底煤倉→主斜井→地麵。
在11區東翼車場聯絡巷內需安裝提升絞車供材料運輸。在膠帶大巷11區東翼掘進工作麵需安裝皮帶運輸機,利用皮帶運輸機運輸煤炭。見圖5。
圖5 膠帶運輸大巷11區東段掘進通風係統示意圖
巷道掘進通風係統
進風線路:11區皮帶巷(局部通風機)→風筒→膠帶大巷11區東翼掘進工作麵。
回風線路:膠帶大巷11區東翼掘進工作麵→膠帶大巷11區東翼回風聯巷→11區專用回風巷→11區回風立井。
局部通風機安裝在11區皮帶巷內。見圖6。
圖6 膠帶運輸大巷11區東段掘進通風係統示意圖
膠帶大巷13區西段巷道掘進生產係統
巷道掘進線路設計
開口位置設計在13區上部車場西翼小上山平台S2點處,按121°37′32″方位角拐掘車場(回風)聯絡巷,掘進61.66m至膠帶大巷位置,按膠帶運輸大巷設計方位角向13區皮帶巷掘進71m貫通。最後調頭掘進膠帶運輸大巷13區西段正巷。
巷道掘進運輸係統
1、材料運輸線路:井底車場→東大巷→13區上部車場→膠帶大巷13區西翼車場聯巷→膠帶大巷13區西翼掘進工作麵。
2、出煤線路:掘進窩頭→掘進巷道→13區皮帶巷→13區煤倉→東大巷→井底煤倉→主斜井→地麵。
在13區上部車場西翼小上山平台和膠帶大巷13區西翼車場聯絡巷內需安裝提升絞車供材料運輸。在膠帶大巷13區西翼掘進工作麵內需安裝皮帶運輸機,利用皮帶運輸機運輸煤炭。見圖7。
圖7 膠帶運輸大巷13區西段掘進運輸係統示意圖
巷道掘進通風係統
進風線路:13區皮帶巷(局部通風機)→風筒→膠帶大巷13區西翼掘進工作麵。
回風線路:膠帶大巷13區西翼掘進工作麵→膠帶大巷13區西翼回風聯巷→13下山區上部車場→13區專用回風巷→13區回風井。
局部通風機安裝在13區皮帶巷內。見圖8。
圖8 膠帶運輸大巷13區西段掘進通風係統示意圖
膠帶大巷13區東段巷道掘進生產係統
巷道掘進線路設計
開口位置設計在13131上巷外段車場聯絡巷口對側,以126°12′23″方位角掘進車場(回風)聯絡巷,掘進50.18m至膠帶大巷位置後,按膠帶運輸大巷設計方位角向13區皮帶巷掘進71m貫通。最後調頭掘進膠帶運輸大巷13區東段正巷。
巷道掘進運輸係統
1、材料運輸線路:井底車場→東大巷→13區上部車場→膠帶大巷13區東翼車場聯巷→膠帶大巷13區東翼掘進工作麵。
2、出煤線路:掘進窩頭→掘進巷道→13區皮帶巷→13區煤倉→東大巷→井底煤倉→主斜井→地麵。
需在13區上部車場東翼小上山平台和膠帶大巷13區東翼車場聯絡巷內安裝提升絞車供材料運輸。在膠帶大巷13區東翼掘進工作麵內需安裝皮帶運輸機,利用皮帶運輸機運輸煤炭。見圖9。
圖9 膠帶運輸大巷13區東段掘進運輸係統示意圖
巷道掘進通風係統
進風線路:13區皮帶巷(局部通風機)→風筒→膠帶大巷13區東翼掘進工作麵。
回風線路:膠帶大巷13區東翼掘進工作麵→膠帶大巷13區東翼回風聯巷→13131外段回風聯巷→13區專用回風巷→13區回風井。
局部通風機安裝在13區皮帶巷內。見圖10。
圖10 膠帶運輸大巷13區東段掘進通風係統示意圖
第六節 膠帶大巷15區西段巷道掘進生產係統
巷道掘進線路設計
開口位置設計在15區皮帶上山皮1點以下4.32m處,按膠帶大巷設計方位角開口掘進,掘進73m後停掘,以104°2′41″方位角拐掘車場(回風)聯絡巷與13171上巷東段回風聯絡巷貫通,最後調頭掘進膠帶大巷15區西段正巷。
巷道掘進運輸係統
1、材料運輸線路:井底車場→東大巷→15軌道上山西繞道→15軌道下山西繞道→15軌道下山→13171東段車場(回風)聯巷→膠帶大巷15區西段車場(回風)聯巷→膠帶大巷15區西段掘進工作麵。
2、出煤線路:掘進窩頭→掘進巷道→15區皮帶巷→15區煤倉→東大巷→井底煤倉→主斜井→地麵。
需在膠帶大巷15區西段車場聯巷內安裝提升絞車供材料運輸。在膠帶大巷15區西段掘進工作麵內安裝皮帶運輸機,利用皮帶運輸機運輸煤炭。見圖11。
圖11 膠帶運輸大巷15區西段掘進運輸係統示意圖
巷道掘進通風係統
進風線路:15區皮帶巷(局部通風機)→風筒→膠帶大巷15區西段掘進工作麵。
回風線路:膠帶大巷15區西段掘進工作麵→膠帶大巷15區西段掘進工作麵回風聯巷→13171東段回風聯絡巷→15區專用回風巷→15區回風井。
局部通風機安裝在15區皮帶巷內。見圖12。
圖12 膠帶運輸大巷15區西段掘進通風係統示意圖
東翼膠帶運輸大巷支護設計
膠帶運輸大巷岩巷段支護設計
膠帶運輸大巷主斜井段開口層位在岩層中,且設計主斜井開口掘進50米岩石平巷做水閘門,故膠帶運輸大巷主斜井段開始50m為岩巷。
斷麵形狀選擇
由於膠帶運輸大巷服務年限較長,設計層位在岩層中,故采用半圓拱形斷麵。
斷麵尺寸確定
根據巷道需布置設備尺寸、皮帶安裝和風速等要求,設計選擇巷道淨寬5.1m,淨高3.85m,淨斷麵積16.84㎡。
選擇支護參數
本巷道采用錨網噴支護,支護參數為:頂錨杆采用Φ22×2500鋼筋樹脂錨杆,幫錨杆采用Φ20×2000鋼筋樹脂錨杆,每根均配2支樹脂藥卷。錨杆間排距700×700mm,鋼筋網背設。當頂板破碎或壓力較大時加打17.8×8000mm鋼絞線錨索,每根配3支樹脂藥卷。
支護斷麵圖見圖13。
圖13 膠帶運輸大巷岩巷支護斷麵圖
膠帶運輸大巷煤巷段支護設計
斷麵形狀選擇
由於膠帶運輸大巷服務年限較長,且設計層位在煤層中,故選擇為拱形斷麵,采用36U型鋼拱形可縮支架支護。
斷麵尺寸確定
根據巷道需布置設備尺寸、皮帶安裝和風速等要求,直接選用我礦設計加工的36U 型鋼拱形可縮支架,該支架梁長4.2m,腿長3.75m,腿紮角80°。支架淨寬5.53m,淨高3.44m。淨斷麵積16.79㎡。
選擇支護參數
由於服務年限較長,本巷道設計采用“36U型鋼拱形可縮支架+錨網”聯合支護,支護參數為:棚距600mm,每排打4根頂部錨杆,采用Φ22×2500鋼筋樹脂錨杆,間排距800×800mm,冷拔絲網背設,網間搭接100mm。當頂板破碎或壓力較大時加打17.8×8000mm鋼絞線錨索,每根配3支樹脂藥卷。
支護斷麵圖見圖14。
圖14 膠帶運輸大巷煤巷支護斷麵圖
膠帶運輸大巷車場(回風)聯巷岩巷段支護設計
斷麵形狀選擇
膠帶運輸大巷車場(回風)聯巷岩巷段設計采用半圓拱形斷麵。
斷麵尺寸確定
考慮膠帶運輸大巷車場(回風)聯巷運輸、通風需求,設計選擇巷道淨寬3.8m,淨高3.3m,淨斷麵積10.61㎡。
三、選擇支護參數
本巷道采用錨網噴支護,支護參數為:頂錨杆采用Φ22×2500鋼筋樹脂錨杆,幫錨杆采用Φ20×2000鋼筋樹脂錨杆,每根均配2支樹脂藥卷。錨杆間排距700×700mm,鋼筋網背設。當頂板破碎或壓力較大時加打17.8×8000mm鋼絞線錨索,每根配3支樹脂藥卷。
支護斷麵圖見圖15。
圖15 膠帶運輸大巷車場(回風)聯巷岩巷支護斷麵圖
第四節 膠帶運輸大巷車場(回風)聯巷煤巷段支護設計
一、斷麵形狀選擇
設計為拱形斷麵,采用36U型鋼拱形可縮支架支護。
斷麵尺寸確定
考慮膠帶運輸大巷車場(回風)聯巷運輸、通風需求,直接選用我礦設計加工的36U 型鋼拱形可縮支架,該支架梁長3.55m,腿長3.225m,腿紮角75°。支架淨寬4.86m,淨高2.893m。淨斷麵積10.6㎡。
選擇支護參數
本巷道設計采用36U型鋼拱形可縮支架支護,支護參數為:棚距500mm,冷拔絲網背設,網間搭接100mm。若遇壓力較大或頂板破碎地段加打錨杆、錨索支護。錨杆錨索參數參照膠帶大巷車場(回風)聯巷岩巷段錨杆錨索支護參數。
支護斷麵圖見圖16。
圖16 膠帶運輸大巷車場(回風)聯巷煤巷支護斷麵圖
第四章 井巷工程量統計
一、東翼膠帶運輸大巷設計長度為4064m,掘進總體積為77622m3。
二、膠帶運輸大巷各掘進頭車場、回風聯巷設計總長度374.54m,掘進總體積為4622m3。
三、膠帶運輸大巷需修護外圍巷道長度為:11區131m;13區216m;共計347m,掘進總體積為4282m3。
由以上得出,膠帶運輸大巷井巷工程量共4786m,掘進總體積為86526m3。詳見後附表1和附表2。
第五章 工期安排
膠帶運輸大巷工期見圖17,井巷主要連鎖工程見後附表3,表4,表5,表6,表7,表8,表9。
由此可見新安煤礦東翼膠帶大巷從2012年元月開始施工至2012年11月16日竣工,總工期為10.53個月(不含皮帶安裝及硐室施工工期),安裝皮帶及硐室施工預計需5個月時間,即2013年4月16日膠帶運輸大巷可投入使用。
圖17 膠帶運輸大巷施工工期線形圖
附表1 井巷工程量彙總表
序
號 項目名稱 長度(m) 掘進體積(m3)
煤巷 岩巷 小計 煤巷 岩巷 小計
1 膠帶大巷 4012 52 4064 76591 955 77622
2 膠帶大巷11區西翼車場(回風)聯絡巷 89.28 89.28 1471 1471
3 膠帶大巷11區東翼車場(回風)聯絡巷 35 64.14 1242 416 1658
4 膠帶大巷13區西翼車場(回風)聯絡巷 61.66 61.66 817 238 1055
5 膠帶大巷13區東翼車場(回風)聯絡巷 50.18 50.18 817 817
6 膠帶大巷15區車場(回風)聯絡巷 39.28 70 109.28 1209 416 1625
7 11區外圍巷道修護 33 98 131 1438 475 1913
8 13區外圍巷道修護 63 153 216 2173 713 2886
合計 4377.54 408 4785.54 85758 3213 86526
附表2 井巷工程量統計
序號 井巷項目 類別 支護
形式 斷麵
形狀 斷麵積(m2) 傾
角(°) 工程量
淨 掘進 長度(m) 掘進體積(m3)
煤巷 岩巷 小計 煤巷 岩巷 小計
1 膠帶運輸大巷 煤 36U/錨網噴 圓弧拱
半圓拱 16.79 19.1 0 4012 52 4064 76591 955 77546
2 膠帶大巷11區西翼車場(回風)聯絡巷 煤 36U 圓弧拱 10.6 12.34 4.1 90 89.3 1471 1471
3 膠帶大巷11區東翼車場(回風)聯絡巷 煤/岩 36U/錨網噴 圓弧拱半圓拱 10.6/
10.61 12.34/
11.88 20 29 35 64 1242 416 1658
4 膠帶大巷13區西翼車場(回風)聯絡巷 煤/岩 36U/錨網噴 圓弧拱 10.6/
10.61 12.34/
11.88 5/12 62 62 817 238 1055
5 膠帶大巷13區東翼車場(回風)聯絡巷 煤 36U 圓弧拱 10.6 12.34 5 50 50 817 817
6 膠帶大巷15區車場(回風)聯絡巷 煤/岩 36U/錨網噴 圓弧拱
半圓拱 10.6/
10.61 12.34/
11.88 20 39 70 109 1209 416 1625
7 11區外圍巷道修護 煤/岩 36U/錨網噴 圓弧拱半圓拱 10.6/
10.61 12.34/
11.88 5/20 33 98 131 1438 475 1913
8 13區外圍巷道修護 煤/岩 36U/錨網噴 圓弧拱半圓拱 10.6/
10.61 12.34/
11.88 5/20 63 153 216 2173 713 2886
附表3 各隊井巷工程施工進度彙總表
序號 單位工程名稱 簡要內容 工程量 指標
m/月 施工起止日期
年/月 工期
(月) 施工進度(m)
單位 數量 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月
逐年工程量合計 m
101 2 m 589 2012/1~2012/10.5 9.18 90 90 90 90 58 40 40 40 40 11
102 m 830 2012/1~2012/10.5 9.18 120 88 90 90 90 90 90 90 76 6
103 m 775 2012/1~2012/10.24 9.79 80 63 52 85 85 85 85 85 85 70
104 m 800 2012/1~2012/10.18 9.57 80 80 85 85 85 85 85 85 85 45
105 m 778 2012/1~2012/11.15 10.5 80 87 56 40 40 65 90 90 90 90 50
106 m 898 2012/1~2012.11.16 10.5 80 69 74 90 90 90 90 90 90 90 45
附表4 各隊井巷工程施工進度表
101隊 2012年1月~2012年10月
序號 單位工程名稱 簡要內容 工程量 指標
m/月 施工起止日期
年/月 工期
/月 施工進度(m)
單位 數量 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月
101 589 9.18
1 主斜井段掘進頭 36U支架 S=19.1m2 m 398 90 12/1~12/5.13 4.4 90 90 90 90 38
2 過11141采空區 36U支架 S=19.1m2 m 191 40 12/5.14~12/10.5 4.78 20 40 40 40 40 11
附表5 各隊井巷工程施工進度表
102隊 2012年1月~2012年10月
序號 單位工程名稱 簡要內容 工程量 指標
m/月 施工起止日期
年/月 工期
/月 施工進度(m)
單位 數量 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月
102 830 9.18
1 11區二車場修複 錨網噴 S=11.88m2 m 128 120 12/1~12/2.2 1.07 120 8
2 11區西翼車場聯巷 36U支架 S=14.6m2 m 92 80 12/2.3~12/3.6 1.15 80 12
3 11區西翼掘進頭 36U支架 S=19.1m2 m 597 90 12/3.7~12/9.26 6.63 78 90 90 90 90 90 69
4 過11141采空區 36U支架 S=19.1m2 m 13.1 40 12/9.27~12/10.5 0.33 7.1 6
附表6 各隊井巷工程施工進度表
103隊 2012年1月~2012年10月
序號 單位工程名稱 簡要內容 工程量 指標
m/月 施工起止日期
年/月 工期
/月 施工進度(m)
單位 數量 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月
103 775 9.79
1 11區東翼外段及車場聯巷煤段 36U支架 S=19.1m2 m 113 80 12/1~12/2.12 1.41 80 33
2 11區車場聯巷岩巷段 錨網噴 S=11.88m2 m 72 50 12/2.13~12/3.26 1.44 30 42
3 11區東翼掘進頭 36U支架 S=19.1m2 m 590 85 12/3.27~12/10.24 6.94 10 85 85 85 85 85 85 70
附表7 各隊井巷工程施工進度表
104隊 2012年1月~2012年10月
序號 單位工程名稱 簡要內容 工程量 指標
m/月 施工起止日期
年/月 工期
/月 施工進度(m)
單位 數量 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月
104 800 9.57
1 13區西翼小上山修複 錨網噴 S=11.88m2 m 80 80 12/1~12/1.30 1 80
2 13區西翼車場聯巷 36U支架 S=19.1m2 m 130 80 12/2.1~12/3.19 1.63 80 50
3 13區西翼掘進頭 36U支架 S=19.1m2 m 590 85 12/3.20~12/10.18 6.94 35 85 85 85 85 85 85 45
附表8 各隊井巷工程施工進度表
105隊 2012年1月~2012年11月
序號 單位工程名稱 簡要內容 工程量 指標
m/月 施工起止日期
年/月 工期
/月 施工進度(m)
單位 數量 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月
105 778 10.5
1 13區東翼小上山修複 錨網噴 S=11.88m2 m 82 80 12/1~12/2.1 1.03 80 2
2 13區東翼車場聯巷及皮帶聯巷 36U支架 S=19.1m2 m 121 85 12/2.2~12/3.14 1.42 85 36
3 過13131采空區段 36U支架 S=19.1m2 m 120 40 12/3.15~12/6.15 3 20 40 40 20
4 13區東翼掘進頭 36U支架 S=19.1m2 m 455 90 12/6.16~12/11.15 5.06 45 90 90 90 90 50
附表9 各隊井巷工程施工進度表
106隊 2012年1月~2012年11月
序號 單位工程名稱 簡要內容 工程量 指標
m/月 施工起止日期
年/月 工期
/月 施工進度(m)
單位 數量 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月
106 898 10.5
1 15區掘進頭外段及車場聯巷煤巷段 36U支架 S=19.1/14.6m2 m 109 80 12/1~12/2.11 1.36 80 29
2 車場聯巷岩巷段 錨網噴 S=11.88m2 m 69 60 12/2.11~12/3.15 1.15 40 29
3 15區膠帶大巷掘進頭 36U支架 S=19.1m2 m 720 90 12/3.16~12.11.16 8 45 90 90 90 90 90 90 90 45
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