采区煤仓设计

1．1 采区煤仓设计1.1.1 煤仓设计的依据1．设计所需的资料（1）煤仓所处位置的水文、地质资料；（2）煤仓与邻近巷道相互关系的平、剖、断面图；（3）矿井或采区的生产能力、煤种、块度等；（4）装车站通过能力，装车要求和输送机的运量大小；（5）煤仓装、卸设备布置图（含调度绞车安装位置）；通讯及洒水设备布置；（6）煤仓闸门安装结构图；（7）闸门操纵硐室尺寸。

2．煤仓设计的相关规定（1）采区输送机上（下）山应设采区煤仓。

（2）采区输送机上（下）山与运输大巷或石门之间的煤仓，应根据其位置的相互关系选择煤仓布置的形式，输送机上（下）山与运输大巷或石门之间有一定高差，适宜采用垂直圆形断面煤仓或倾斜拱形断面煤仓；输送机上（下）山与运输大巷均布置在煤层中，应采用水平煤仓。

（3）垂直圆形煤仓下口收口角度为55°～60°，有条件时，煤仓收口可采用双曲线形式；倾斜煤仓倾角不应小于60°，斜煤仓应采用耐磨材料铺地。

（４）采区煤仓永久支护一般采用料石砌碹或采用混凝土浇筑，壁厚300～400mm。

也可用喷射混凝土，喷厚一般为150mm左右，煤仓位于稳定坚固的岩层中时，也可以不支护，但下部漏煤口斜面应采用混凝土浇筑。

（５）煤仓深度较大，煤块在下落时对煤仓的冲击程度必然加大，这样就使煤炭的破碎率增加，在一定程度上影响了煤炭的质量，这时可以采用螺旋形煤仓。

如图３-１－１是我国某矿采用的立式外螺旋筒煤仓结构示意图。

（６）煤仓必须有防止人员、物料坠入和防止煤、矸石堵塞的设施。

严禁煤仓兼作泄水通道；煤仓有淋水时，必须采取封堵疏干措施，没有得到妥善处理不得使用。

（７）井下煤仓放煤口必须安设喷雾装置或除尘器。

图３-１-１某矿螺旋煤仓a—螺旋煤仓结构示意图；b—标准段螺旋溜槽剖面图1—煤仓卸载硐室；2—煤仓卸载硐室；3—螺旋溜槽；4—煤位信号钢管；5—铸石板1.1.2 采区煤仓设计1．绘制煤仓与邻近巷道的位置关系在煤仓设计之前，必须先分析煤仓与邻近巷道的位置关系，根据已有的巷道绘制出相应的平面图、剖面图。

采区煤仓与相邻巷道的关系如表3.1.1所示。

2．选择煤仓类型１）煤仓的分类按煤仓仓体不同，煤仓可分为：垂直式、倾斜式、混合式和水平式。

采区煤仓的分类及布置如表3.1.2所示。

按煤仓断面形状不同，煤仓可分为：圆形、拱形、椭圆、矩形和方形。

如表3.1.3所示２）选择煤仓的布置形式及断面形状应根据收集的资料，参照如表3.1.2和3.1.3所示几种类型，合理的选择煤仓的布置形式及断面形状。

一般地，煤仓的布置形式为垂直式和倾斜式，垂直式断面形状为圆形，倾斜式断面形状为拱形，其倾角为60°以上。

表3.1.1采区煤仓与邻近巷道相互关系表3.1.2采区煤仓的分类及布置表3.1.3煤仓分类及断面形状3．计算采区煤仓的容量当采区煤仓的布置形式确定以后，就要对煤仓的容量进行计算。

煤仓容量是煤仓设计中比较重要的一个环节，也是对煤仓设计效果进行验收的一个重要指标之一。

1）当采区上（下）山和运输大巷采用输送机连续运输时，煤仓容量为上（下）山输送机0.5h的运量；2）当大巷采用矿车运输且采区高峰生产能力大于采区装车站能力时，煤仓容量可按下式进行计算：Q=(A g-A n)T g K b（3-1-1）式中Q—采区煤仓容量，t；A g—采区高峰生产能力，t/h，高峰期间的小时产量为平均产量的1.5～2.0倍；A n—装车站通过能力，t/h，为平均产量的1.0～1.3倍；T g—采区高峰生产持续时间，h。

机采取1.0～1.5h，炮采取1.5～2.0h；K b—不均匀系数，机采取1.15～1.2，炮采取1.5。

３）也可以采用经验法进行选取。

根据实际经验，一般煤仓容量可按表3.1.4进行选取。

表3.1.4采区煤仓容量采区生产能力（Mt/a）煤仓容量（t）0.3以下50～1000.3～0.45 100～2000.45～0.6 200～3000.6～1.0 300～5001.0以上大于500注：小型矿井采区煤仓容量可适当减少。

4．确定采区煤仓的尺寸及仓口布置1）垂直式、倾斜式和混合式采区煤仓（1）煤仓①采区煤仓相关尺寸的确定煤仓高度以20m为宜。

采区生产能力大于0.6Mt/a时，煤仓高度可为20～40m。

圆形断面煤仓直径宜取2.5～5.5m；拱形断面煤仓，断面宽度可为3.0m，高度大于2.0m。

②防堵及处理煤仓措施预防及处理堵仓，防止人员和物料坠入的常用有效措施有：a.在煤仓上口安设300mm×300mm孔眼的铁篦子；b.在煤仓下口收口侧壁安设压风喷嘴、预留钎孔；c.在煤仓内安设压风气装置、空气炮等；d.在垂直煤仓中也可采用螺旋溜槽，减少煤仓入口处煤的自由落体高度等。

（2）煤仓下口装车闸门和给煤机硐室的布置①装车闸门的布置煤仓溜口闸门处的有效尺寸一般为700mm×700mm，800mm×800mm，1000mm×1000mm，1200mm×1200mm等几种规格。

大容量的煤仓，要求装车速度快，应选用大型闸门或布置两个装车溜口。

闸门的开启方式分别有手动、电动、气动、液压传动四种。

溜口与矿车的相对位置见图3-1-２所示。

图3-1-2溜口与矿车的相对位置1—溜口；2—闸门；3—矿车煤仓溜口按装车方向分为顺向、侧向和垂直3种。

见图3-1-3。

常用第一种，第二种次之，第三种应用比较少。

图3-1-3 溜口的方向1—顺向；2—侧向；3—垂直采区煤仓常用的几种闸门的布置形式及技术特征分别见图3-1-4～3-1-7所示。

图3-1-4 溜口的方向说明：1.在施工煤仓口时，应预埋M16地脚螺栓，螺栓长度不小于300mm。

2.括号内的尺寸是双轨道闸门的尺寸，其余为共用尺寸。

图3-1-5采区煤仓手动顺装闸门说明：本设计由于H尺寸不同分三种形式Ⅰ型H=0 质量380kgⅡ型H=250 质量463kgⅢ型H=500 质量510kg在采用时应予以注明图3-1-6采区装车气动闸门（顺装1t矿车）图3-1-7采区装车气动闸门（侧装1t、1.5t、3t底卸式矿车）说明：1．施工煤仓口时应预埋M16地脚螺栓，螺栓长度不小于300mm；2．四通气阀的位置可安在溜筒左侧或右侧，本图系按右侧布置。

②给煤机硐室布置当煤仓下口的运输设备要求连续、均匀给煤时，溜口下方要安设给煤机。

按给煤机向输送机给煤方向不同分为顺向给煤和侧向给煤。

前者装载效果比较好，得到广泛应用。

采区煤仓常用K系列给煤机。

给煤机硐室的布置尺寸，结合设备选型的最大外形尺寸及规程、规范要求确定安装、检修尺寸。

（3）煤仓上口铁篦子的布置铁篦子一般用旧钢轨（8～22kg/m），工字钢（10～20号），也有用粗圆钢（Φ=16～28mm）焊接而成。

网孔尺寸一般采用300mm×300mm。

用钢轨铺设时，轨头朝下。

铁篦子的布置见图3-1-8。

图3-1-8煤仓上口铁篦子的位置a—用钢轨上下层互相垂直排列而成的铁篦子；b—用钢轨分组焊接而成的铁篦子；c—用圆钢焊接而成的铁篦子网孔上大块煤炭的破碎及杂物的清理工作，可在煤仓上部巷道（煤仓上口）直接进行或设置专门的破碎硐室。

几种破碎硐室的布置形式见图3-1-9所示图3-1-9破碎硐室的布置形式a—煤仓上口兼作破碎硐室；b—人工破碎硐室；c—机械破碎硐室（上层清理杂物，下层安装破碎机，硐室尺寸按破碎机外形尺寸及各种有关间隙确定）２）水平式煤仓输送机山（下）山或运输大巷均布置在煤层中，就应该设计水平煤仓，此类情况在南方矿井中并不多见，在此不作赘述。

1.1.3 采区煤仓设计实例现以某煤矿34区补套煤仓为例，简要说明采区煤仓设计的过程。

１．绘制煤仓与邻近巷道的位置关系鱼田堡煤矿底板系统均布置于茅口灰岩中，地质条件良好，层位较稳定。

补套34区煤仓与邻近巷道位置关系，见图3-1-10所示。

图3-1-10补套煤仓邻近巷道位置关系２．选择采区煤仓根据相邻巷道位置关系可以看出，补套煤仓宜采取倾斜煤仓布置，断面形状为拱形。

３．计算采区煤仓的容量煤仓容量根据矿井实际生产规模设计为不小于200t；煤仓剖面见图3-1-11所示；下煤上山采取自溜的方式；大巷采用机车尽头式运输。

４．确定采区煤仓的尺寸及仓口布置煤仓下口采用铁屑砼支护，即：水泥：沙子：金属掺合物=1：0.3：0.25（重量比），水灰比W/C=0.5，砂子粒径不大于0.3mm，金属掺合物粒径不大于0.4mm；煤仓下口斜面及仓体斜面采用铸石块铺底，两侧采用铸石块或钢板围住，铸石块规格：400×300×300mm；煤仓下口溜煤嘴采用顺向装煤；煤仓上口浇铸铁篦子，铁篦子采用15kg/m钢轨，轨头朝下，轨底朝上，篦子网格为300×300mm，篦子两端插入壁体内不小于300mm；煤仓仓体因围岩较稳定，采取裸巷不支护。

图3-1-10补套煤仓剖面图1.1.4 实训某矿采区生产能力为30万吨／a，采区胶带运输巷道的底板标高为-625m,采区装车站轨道面标高为-648m,设计采区煤仓。

要求（１）３～５人为一组；（２）绘制煤仓与相邻巷道的位置图；（３）选择采区煤仓；（4）计算采区煤仓的容量；（5）确定采区煤仓的尺寸及绘制煤仓的剖面图（6）整理提交成果与评价。