生产能力060Mta矿井课程设计

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1、.矿井概况五沟井田位于淮北平原中部，地势平坦，自然地面标高+6。3727。6m。所在地属季风暖温带半湿润气候,最高气温为40.3,年平均气温为14.1；年平均降雨83mm,雨量多集中在7、8月份。矿井设计生产能力0t/a，（主要生产环节留有0。0Mt/a）。矿井计算服务年限为52。0。矿井采用立井、主要大巷及石门开拓方式。根据矿井生产的要求，初期布置主井、副井、回风井3个井筒。表-1 五沟矿井设计条件序号项目参 数1矿井名称五沟矿井2生产能力0.6Ma3井筒名称主井4井筒净直径5。0m5井筒深度43.7m6表土段支护材料及井壁厚度1000m7基岩段支护材料及井壁厚度混凝土35m8井筒内提升容器

2、的类型及数量箕斗一对9提升容器导向的结构类型和参数刚性罐道10井筒的提升方位角95表土类型第四纪冲击层1表土厚度2。8m13表土含水情况30m3/14表土下方风化基岩带厚度17。115基岩岩性泥岩，砂岩,粉砂岩1基岩厚度27517基岩岩层倾角618基岩含水情况27325，30 m3/19煤层含沼气的等级及突出危险程度高沼气，有突出危险2 井筒基岩段施工方案2。施工方案的选择依据（1）井筒净直径和井筒基岩段深度；（2）围岩性质及井筒用水量的大小;（3）凿井设备、材料供应情况；（4)施工管理及工人操作技术水平.施工方案分析立井井筒根据掘进、砌壁和安装三大工序在时间和空间的不同安排，分为以下几种施工

3、方式:掘、砌单行作业:立井井筒施工时，在同一段高内，按照掘、砌先后顺序交替作业称为单行作业。由于掘进段高不同，单行作业分为长段单行作业和短段单行作业，长段单行作业是在规定的段高内先自上而下掘进井筒,同时进行锚喷或挂圈背板临时支护,待掘进至设计的井段高度时,即由下而上砌筑永久井壁，直到完成全部井筒工程。而短段单行作业则是在24的较小段高内掘进后,进行永久支护，不用临时支护，节省了器材,还可避免除架设和拆卸临时支护,放炮后,清扫临时井圈，下放模板等繁杂的辅助工序，有利于快速施工，把岩帮暴露时间控制到最低限度,井内的安全状况得到了改善.掘、砌平行作业：有长段平行和短段平行之分,长段平行作业的实质在于

4、充分利用井筒的纵深,在井筒相邻的两个井段，井筒的不同深度处，使掘、砌两大作业充分地平行完成,但井筒施工装备复杂，使施工的组织工作和安全作业复杂化。短段平行作业,这种作业方式可使掘进与砌壁吊盘合一，排矸吊桶无需二次减速运行,完全克服了掘进、砌筑平行作业对掘进、砌壁平行作业对掘进提升能力的限制，不受井筒深度和断面大小的制约，不足之处在于必须设置一个结构坚固的重型吊盘,以满足重型抓岩机的挂设和高空浇注混凝土永久井壁的需要。掘、砌混合作业：这种作业方式不同于以上两种作业方式.区别在于短段单行作业，一般都需要采用较高的整体伸缩式活动模板,具有较广泛的适用性，在重型凿井机械化装备利用，施工组织管理，施工安

5、全作业以及成井的各项经济技术指标等方面，都优于前两种作业。这种作业方式目前已成为我国立井施工的主导作业方式。掘、砌、安一次成井:井筒永久装备的安装工作与掘进作业同时施工,这种作业方式可以掘进和砌筑，安装工作量在时间上大致平衡起来,施工管理方便，但掘进不停，井内总有两项工序同时施工,安全工作要求高，施工设备布置复杂，临时支护段高较大,至今使用的不多。2.3施工方案选择根据工期要求和施工队伍的素质，以及通过以上比较，考虑井筒基岩段较短、下统山西组地层、裂隙发育等因素，决定不采用掘、砌平行作业，又因单行作业需临时支护，掘、砌工序转换时需集中排水清底，增加辅助环节、辅助时间和人力物力消耗，且成井速度慢

6、，决定不采用掘、砌单行作业。而混合作业方式恰好克服了上述两种方式的不足,易于实现机械化,可以取得较高的施工速度和较好的经济效益，所以采用混合作业方式。根据后期施工的要求，凿井井架选为新型井架。3 钻眼爆破工作1 钻眼机具的选择(钻架、钻机、钎子及钎头的形式和规格。)立机械化立井掘进的广泛应用，伞形钻架的应用也很普遍。本矿井基岩段掘进直径6.m，掘进断面3。16。按照机械化施工方案的要求选用J6型伞形钻架，配用GZ-70型导轨式凿岩机。其主要技术特征表3和表2。YGZ70型导轨式凿岩机配用六角形中空硅锰钼钎杆.当钻更深炮眼时，可采用套钎或用丝扣接长钻杆,其技术特征见表2，钻头使用45mm的一字形

7、硬质合金钻头.表31 FJD-6型伞形钻架技术特征表名称J6型适用井筒直径/m5.8.0支撑臂数量/个3支撑范围m519。6动臂数量/个钻眼范围/m1。6.8推进行程/m4.2凿岩机型号YGZ0型 凿岩机数量/台使用风压/P50.使用水压MP.05总耗风量/（min）50收拢后外形尺寸/m1.657。总质量/ .表32 YGZ0型凿岩机技术特性表名称YZ-7型凿岩机活塞行程/mm45冲击力/N1冲击频率HZ3070扭矩/Nm50工作风压/Ma57耗风量（/mi)7。5水压/Pa46钻杆尾端尺寸mm132519 钻岩速度/（mm/m)900 钻孔直径mm3855 外形尺寸/m803010质量/

8、t07测试条件F=凿岩深度m83。 爆破器材的选择 炸药则普遍采用水胶炸药，它作为一种以氧化剂的水溶液为载体，兼备胶结剂、交联剂、可燃剂、敏化剂等各种添加剂组成的硝酸铵类含水炸药,它具备了历经爆破要求的抗水性、装药密度高、使用安全、威力大等特点。根据立井井筒的岩石性质,井筒涌水量，瓦斯和炮眼深度等因素，另外在立井施工中,工作面常有积水，则选用T330型水胶炸药。采用种规格药卷。药卷规格为42mm40mm074k和5m400mm。5kg。起爆器材通常采用国产毫秒延期电雷管。 起爆电源使用80v交流电作为起爆，爆破电缆采用1mm双芯钢丝质橡胶电缆。3 爆破参数的确定（炮眼深度的确定;炮眼直径及药卷

9、直径确定；掏槽方式及炮眼的布置；炮眼数目的确定;炸药消耗量计算；装药结构确定；联线及起爆方式确定。)3。3。1炮眼深度的确定 按月进度计划确定 （3-1） 式中 L-井筒施工计划月进度m,L=0 N 每月实际作业天数/d，取30n- 每日完成循环数，取1。 - 炮眼利用率,取085 - 月循环率，取0.9 代入数据， 满足进度不小于80m/月的要求。3.3.炮眼直径及药卷直径确定使用伞钻打眼，机械化程度高，钻进速度快，取炮眼直径为5mm，药卷直径为4mm和35m两种规格。.。3掏槽方式及炮眼的布置掏槽方式及掏槽眼:由于垂直打眼，易实现机械化，岩石抛掷高度小,如果改变循环进尺,只需变化眼深,不必

10、重新设计掏槽方式,故采用直眼掏槽。考虑到深孔爆破时往往受到岩石强度的限制，为保证良好的效果,需要采用二阶掏槽即布置两圈掏槽眼,起爆时从里向外分次起爆。由于掏槽眼圈距较小，炸药装在炮眼的底端，并填塞较长的炮泥，以提高爆破效果.为了提高岩石的破碎度及抛掷效果,可在井筒的中心凿一个空眼。.3.炮眼数目的确定 掏槽眼（采用直眼掏槽）一阶掏槽：眼数取3个 圈径取5m,眼深2m。二阶掏槽:眼数取6个,圈径取1.，眼深4。2m。 即掏槽眼总数 =N1N2=3+6=9 周边眼(采用光面爆破) (-）式中 -周边眼炮眼数目/个 E周边眼眼距/m,一般为40060m，取E=500mm D井筒掘进直径/m，取D5.

11、7m代入数据, 周边眼炮眼数目为:=3576,取=6个。 辅助眼数目周边眼打在井筒的轮廓线上，圈径为。7,去掉掏槽眼的1.9m还剩下3.8的净圈径，可以安排两圈辅助眼。第一圈辅助眼的圈径为16m，第二圈的圈径为4.42m。这样第二圈辅助眼与周边眼的圈距为3. （3-3)式中 -圈径为的辅助眼数目/个 -布置辅助眼的圈径/m, -圈径为的辅助眼眼距/m =3。16， =4。432m,代入数据,1 取12个2 取17个辅助眼总数 N2=N1N2=117=29个 总炮眼数目 N1N=1+9+6+29=75个3.炸药消耗量计算 每孔装药的卷数 掏槽眼：选用药卷型号为2m400mm74kg,一阶眼：a值

12、取06则 每眼装药卷数=卷取3卷 装药量=0。743=6.66K二阶眼：a值取.7则每眼装药卷数卷 取6卷,/ 装药量=74666。6kg辅助眼： 选用药卷型号为42mm40mm。4kg, 值取0。则每眼装药卷数=卷 取5卷 装药量0。74529=10.kg周边眼:选用药卷型号为3mm400m。5k， 装药集中度120g，封泥长度取0.5m则每眼装药卷数=卷 取1卷装药量=0.5013618g 总的每循环炸药消耗量为：6。662664+1073+1=15。6kg爆破单位岩体的炸药消耗量： S-井巷掘进面积/m2 ，取5m2 -炮眼深度m,取4m -炮眼利用率,取0。85 炸药消耗量 则=1。83 g/ 3.3。装药结构确定 掏槽眼和辅助眼为连续装药结构，周边眼采用正向偶合连续装药结构。33。联线及起爆方式确定 由于井筒的断面较大，炮眼多,工作差,为防止因个别炮眼联线有误,而酿成全网络的拒爆,用并联方式联线,用38V交流电源起爆。在地面设置专用的电源开关盒，井筒内敷设专用爆破电缆。 4 编制爆破图表 主要爆破原始条件表见表3，爆破参数表见表3-4，爆破预期效果表见表35，炮眼布置图见图34。3.5雷管消耗根据岩石性质，雷管消耗额定值为 1.07个/。 雷管数 1.s= 。07 4=9。1个表3-3爆破原始条件表序号名称单位内容1