第8章 采区硐室设计

第一节 采区煤仓设计 六、机械式水平煤仓 2. 底部移动式水平煤仓
第一节 采区煤仓设计 六、机械式水平煤仓 3. 静储式水平煤仓
第一节 采区煤仓设计 六、机械式水平煤仓 4. 巷道式水平煤仓
第二节 采区变电所设计
一、采区变电所的位置 （1）采区变电所应布置采区用电负荷的中心，使 ）采区变电所应布置采区用电负荷的中心， 各翼的供电距离基本相等。 各翼的供电距离基本相等。 （2）变电所的位置应设在铺设轨道的巷道附近， ）变电所的位置应设在铺设轨道的巷道附近， 以便于设备的运输。 以便于设备的运输。 （3）变电所应设置在采区上山或石门附近的稳定 ） 围岩中， 围岩中，所选地点应易于搬迁变压器等电气设备 和无淋水、矿压小，易于维护的岩层中。 和无淋水、矿压小，易于维护的岩层中。
第二节 采区变电所设计 二、采区变电所的布置形式
(a) “一”字字
(b) “L”字字
(c) “П”字字
图8 - 3
采区变电所布置形式
第二节 采区变电所设计 三、采区变电所的尺寸确定 1. 变电所长度 变电所内布置两排设备时，变电所长度 可由下 变电所内布置两排设备时，变电所长度L可由下 式求得： 式求得：
第一节 采. 按采煤机连续作业割一刀煤的产量计算
Q = Q0 + L⋅ m⋅ b⋅γ ⋅ C0 ⋅ kt
第一节 采区煤仓设计
二、采区煤仓容量的确定
2. 按运输大巷列车间隔时间内采区高峰产量计算
Q = Q0 + Qh ⋅ ti ⋅ ad
3. 按采区高峰生产延续时间计算 Q = Q0 + (Qh − Qt ) ⋅ thc ⋅ ad
第三节 采区绞车房设计
二、绞车房的通道
4
8 000 2 080 4 000
3 1 2 (a) 绞绞绞回绞绞绞绞
1 200
(b)JTB1.6×1.2型绞绞绞型型
图8-5 绞车房通道 钢丝绳通道； 左侧风道； 后方风道； 1—钢丝绳通道；2—左侧风道；3—后方风道；4—右侧风道
第三节 采区绞车房设计
第三节 采区绞车房设计
一、绞车房的位置
绞车房的位置应选择中围岩稳定，无淋水、 绞车房的位置应选择中围岩稳定，无淋水、矿压 小和易维护的地点； 小和易维护的地点； 在满足绞车房施工， 在满足绞车房施工，机械安装和提升运输要求的 前提下，绞车房应尽量靠近变坡点，以减少巷道 前提下，绞车房应尽量靠近变坡点， 工程量； 工程量； 绞车房与邻近巷道间应有足够的岩柱， 绞车房与邻近巷道间应有足够的岩柱，一般情况 下不小于10 ，以利绞车房的维护。 下不小于 m，以利绞车房的维护。
第一节 采区煤仓设计 五、防止煤仓事故措施 1. 设计和施工 （1）在保证系统合理的前提下，煤仓应选择在围岩 ）在保证系统合理的前提下， 稳定，岩层中硬以上，不穿越富含水层。 稳定，岩层中硬以上，不穿越富含水层。 （2）提高质量保证仓壁光滑，耐磨损、耐冲击。 ）提高质量保证仓壁光滑，耐磨损、耐冲击。 （3）煤仓下部设计呈双曲线型仓斗有助于煤岩整体 ） 下流，减少堵塞事故。 下流，减少堵塞事故。 （4）煤仓下口设置排水孔。 ）煤仓下口设置排水孔。 （5）煤仓在适当部位设观察孔，以便处理堵塞事故 ）煤仓在适当部位设观察孔， （6）煤仓上部注意通风，防止瓦斯积聚。 ）煤仓上部注意通风，防止瓦斯积聚。
高 度
长 度 人行道宽 断面
拱高
净高
前 1200 1300 970 1000
后 1000 900 1600 800
净长
8000 8000 5000 5700
4000 4000 2500 2850
5150 5150 4000 4300
7800 7800 7300 9000 半 圆 拱
第三节 采区绞车房设计 绞车房的高度、 四、绞车房的高度、形状及支护 绞车房的高度的确定与绞车型号大小及安装要求 有关。 有关。 绞车的安装方法有两种，一种设计吊安装，另一 绞车的安装方法有两种，一种设计吊安装， 种是以三角架进行安装。 种是以三角架进行安装。 其设计一般在3 左右。 其设计一般在 ~ 4.5 m左右。绞车房断面一般设 左右 计成半圆拱形，用全料石或混凝土拱料面墙砌筑， 计成半圆拱形，用全料石或混凝土拱料面墙砌筑， 或用锚喷支护。 或用锚喷支护。
第三节 采区绞车房设计
二、绞车房的通道
绞车房应有两个安全出口，即钢丝绳通道及风道。 绞车房应有两个安全出口，即钢丝绳通道及风道。 绳道的位置应使绳道中心与上山轨道中心线重合。 绳道的位置应使绳道中心与上山轨道中心线重合。 根据绞车最大件的运输要求，宽度一般为2 000 ~ 根据绞车最大件的运输要求，宽度一般为 2 500 mm，长度不应小于5 m，绳道断面可与连 ，长度不应小于 ， 接的巷道断面一致，以便于施工。 接的巷道断面一致，以便于施工。尽量使绳道中 的人行道位置与轨道上山保持一致。 的人行道位置与轨道上山保持一致。按风道与绞 车的相对位置，风道有右侧、 车的相对位置，风道有右侧、左侧及后方等布置 方式，如图 所示 所示。 方式，如图8-5所示。
三、绞车房的平面布置及尺寸
表8－3 － 采区绞车房断面主要尺寸 单位： 单位：mm
宽 度 人行道宽 绞车型号 左侧 JTB1.6 × 1.2 JTB1.6 × 1.5 JTY1.2 × 1.0B JTB1.6 × 1.2 700 700 1150 1800 右侧 1020 1020 1050 1700 净宽 自地 面 起墙 高 1150 1150 1500 1450
第一节 采区煤仓设计 三、采区煤仓尺寸的确定
图8-1 煤仓容积
图8-2 双曲线斗仓 D—煤仓直径；Z—斗仓高度；A1—A1； 煤仓直径； 斗仓高度； 煤仓直径 斗仓高度 A2—A2；d0—斗口下口直径 斗口下口直径
第一节 采区煤仓设计 三、采区煤仓尺寸的确定 圆形断面直径取2 为最佳， 圆形断面直径取 ~ 5 m，以4 ~ 5 m为最佳，煤仓 ， 为最佳 过高易使煤压实而形成拱形结构，其高度一般不 过高易使煤压实而形成拱形结构， 超过30 ，通常取20 。 超过 m，通常取 m。 煤仓的有效容积为V 无效容积V 煤仓的有效容积为 1＋V2＋V3。无效容积 0与直 成三次方关系。 径D成三次方关系。从减少煤仓无效容积来看， 成三次方关系 从减少煤仓无效容积来看， 随着断面加大，必须有相应煤仓高度。 随着断面加大，必须有相应煤仓高度。煤仓高度 越大，无效容积越小， 越大，无效容积越小，如果以煤仓的有效容积不 计算， 小90%计算，则煤仓设计不应小于直径的 计算 则煤仓设计不应小于直径的3.5 倍。
第一节 采区煤仓设计 六、机械式水平煤仓 1. 列车式水平煤仓
图8-3 列车式水平煤仓示意图 输入输出输送机同时工作； （a）输入输出输送机同时工作； 输出输送机工作； （b）输出输送机工作； （c）输出输送机工作 给煤输送机； 1—给煤输送机； 2—可移动的仓体； 可移动的仓体； 底部从动胶带托辊； 3—底部从动胶带托辊； 输出输送机； 4—输出输送机； 牵引钢丝绳； 5—牵引钢丝绳； 6—探棒
第二节 采区变电所设计 一、采区变电所的位置 （4）如果实际条件允许，可利用原有变电所，尽 ）如果实际条件允许，可利用原有变电所， 量减少变电所的迁移次数。 量减少变电所的迁移次数。 （5）一个采区尽量由一个采区变电所向采区全部 ） 采掘工作面电器设备供电。 采掘工作面电器设备供电。 （6）实际生产中，采区变电所多位于运输上山与 ）实际生产中， 轨道上山之间或上（ 轨道上山之间或上（下）山与运输大巷交岔点附 近。 （7）变电所的地面应高出邻近巷道 ）变电所的地面应高出邻近巷道200 ~ 300 mm， ， 且应有3‰的坡度。 的坡度。 且应有 的坡度
第一节 采区煤仓设计 四、煤仓的结构及支护 4. 溜口及闸门装置 煤仓的溜口一般均做成四角锥形， 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。 以启闭的闸门。 根据溜口的方向与矿车行进的方向是否一致， 根据溜口的方向与矿车行进的方向是否一致，溜口 方向有顺向、侧向和垂直三种。多采用顺向溜口。 方向有顺向、侧向和垂直三种。多采用顺向溜口。 煤仓溜口闸门处有效尺寸一般有500 × 500 mm， 煤仓溜口闸门处有效尺寸一般有 ， 700 × 700 mm和800 × 800 mm等几种规格。 等几种规格。 和 等几种规格
第一节 采区煤仓设计 四、煤仓的结构及支护 煤仓的结构包括煤仓上部收口、仓身、 煤仓的结构包括煤仓上部收口、仓身、下口漏斗及 溜口基础、溜口和闸门装置等。 溜口基础、溜口和闸门装置等。 1. 上部收口 煤仓上口的结构形式，当直径小于3 m时 煤仓上口的结构形式，当直径小于3 m时，与仓体 断面一致，直径大于3 时 断面一致，直径大于 m时，为了保证仓口安全与 改善煤仓上口的受力情况， 改善煤仓上口的受力情况，需要以混凝土收口注成 圆台体。并用旧钢轨或工字钢做成铁篦， 圆台体。并用旧钢轨或工字钢做成铁篦，篦孔大小 左右， 约300 mm左右，以防止大块煤、矸石或其它等进 左右 以防止大块煤、 入煤仓。 入煤仓。
第八章 采区硐室设计
第一节 第二节 第三节 第四节 采区煤仓设计 采区变电所设计 采区绞车房设计 采区水泵房设计
第一节 采区煤仓设计
大巷采用非连续运输方式时， 大巷采用非连续运输方式时，设置一定容量 的煤仓可保证采掘工作面发挥正常生产和高 产、高效，发挥运输系统的潜力，保证连续 高效，发挥运输系统的潜力， 均衡生产。 均衡生产。 根据煤炭存储的形式的不同， 根据煤炭存储的形式的不同，采区煤仓有井 巷式与机械式两种。 巷式与机械式两种。
L = ∑l + (n −1)t + 2b
第二节 采区变电所设计 三、采区变电所的尺寸确定 2. 变电所宽度 布置两排设备时，变电所宽度 为 布置两排设备时，变电所宽度B为：
B = 2c + A+ D + d
第二节 采区变电所设计
四、采区变电所的支护
采区变电所应采用不燃性材料支护。 采区变电所应采用不燃性材料支护。 一般情况下采用拱形石材砌碹， 一般情况下采用拱形石材砌碹，服务年限短的可 采用装配式混凝土支架，尽量采用锚喷支护。 采用装配式混凝土支架，尽量采用锚喷支护。 采用石料支护时，强度等级不小于 采用石料支护时，强度等级不小于MU30。采用 。 混凝土拱时强度等级不低于C15。铺底可用C10 。铺底可用 混凝土拱时强度等级不低于 混凝土。 混凝土。
第一节 采区煤仓设计 四、煤仓的结构及支护 2. 仓身 当煤仓设在稳定坚固的岩层（ 当煤仓设在稳定坚固的岩层（f ＞6）中时，仓身可 ）中时， 不支护。在中硬以上的岩层中，仓身采用锚喷支护。 不支护。在中硬以上的岩层中，仓身采用锚喷支护。 其余岩层中，煤仓仓身一般砌碹支护，壁厚300 ~ 其余岩层中，煤仓仓身一般砌碹支护，壁厚 400 mm。 。 3. 下口漏斗与闸门基础 煤仓下口需用混凝土砌筑成圆台体进行收口， 煤仓下口需用混凝土砌筑成圆台体进行收口，收口 斗仓可选择圆锥形、四角锥形或双曲线形斗仓。 斗仓可选择圆锥形、四角锥形或双曲线形斗仓。其 中双曲线形斗仓可实现内部煤岩均匀连续流动而且 经久耐用 。
第一节 采区煤仓设计 一、采区煤仓的形式
第一节 采区煤仓设计
二、采区煤仓容量的确定 采区煤仓容量取决于采区生产能力、 采区煤仓容量取决于采区生产能力、装车站的通 过能力及大巷的运输能力等因素。 过能力及大巷的运输能力等因素。煤仓的容量目 前一般为50 前一般为 ~ 500 t。 。
确定采区煤仓容量的计算方法有三种方法： 确定采区煤仓容量的计算方法有三种方法：
第一节 采区煤仓设计
五、防止煤仓事故措施 2. 煤仓使用期间
（1）在上部仓口安装防止大块煤、杂物的设施。 ）在上部仓口安装防止大块煤、杂物的设施。 （2）制定防止水进入煤仓的设施。 ）制定防止水进入煤仓的设施。 （3）煤仓内存煤不宜过长，停产两天以上应放空煤 ）煤仓内存煤不宜过长， 仓防止煤炭粘仓。 仓防止煤炭粘仓。 （4）定期清理煤仓保证仓底、壁光滑。 ）定期清理煤仓保证仓底、壁光滑。 （5）处理堵仓事故的空气炮、水炮要定期检验，经 ）处理堵仓事故的空气炮、水炮要定期检验， 常保证设备完好。 常保证设备完好。 （6）煤仓底部留5 ~ 10 t煤作仓底，防止落煤砸坏 ）煤仓底部留 煤作仓底， 煤作仓底 放煤闸门并防止漏风。 放煤闸门并防止漏风。