【正文】 黑河興邊煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)劃書第一部分 興邊煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)第1章 礦區(qū)及安全概況井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概況 交通位置黑河興邊煤礦位于黑龍江省黑河市西175 km處，行政區(qū)隸屬于黑河市罕達(dá)氣鄉(xiāng)?其地理坐標(biāo)為東經(jīng)125176。55′48″~126176。00′50″，北緯50176。07′51″~50176。10′49″?井田范圍北起煤層露頭，西、南以F6，F(xiàn)5斷層為界，東以F8斷層為界。本礦區(qū)現(xiàn)有公路與黑河市和嫩江縣相通?黑河至加格達(dá)奇的砂石公路在本井田邊界通過，公路交通極為方便，黑寶山至木耳氣(以下稱黑—木鐵路)的地方標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路已在井田北部建成通車， km處通過，給本礦井煤炭的外運(yùn)提供了便利條件?本礦井的煤炭可通過鐵路、公路運(yùn)往全國(guó)各地，交通十分便利(詳見交通位置圖11)?圖11 交通位置圖 地形地勢(shì)本區(qū)位于大興安嶺西坡，居黑寶山木耳氣煤田的中段，屬低山丘陵區(qū)，海拔高度385～446m ，井筒海拔高度400m，地勢(shì)為西北高，東南低，西部為丘陵臺(tái)地、東部為河谷低地。 河流本區(qū)內(nèi)有裸河和根里河由西向南流入泥鰍河，屬季節(jié)性河。 氣象地震本區(qū)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季嚴(yán)寒干燥，夏季涼爽多雨，年平均氣溫00～℃，℃，最低氣溫370℃。年降水量531～536mm,年蒸發(fā)量869～990mm。，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，每年10月至翌年四月為凍結(jié)期，永凍層分布在河谷附近和潮濕地帶，屬島狀凍土，厚度可達(dá)15m。本區(qū)地震烈度為5區(qū)度。 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況黑河市興邊礦業(yè)有限公司是黑河市政府通過招商引資引進(jìn)的以煤炭生產(chǎn)為主業(yè)的民營(yíng)企業(yè)? 礦井水電源及通信情況1)水源根據(jù)黑龍江省煤田地質(zhì)勘探公司提供的井田水文地質(zhì)圖表明本地區(qū)地下水較豐富，故分別在礦井的一采區(qū)和二采區(qū)附近設(shè)置深水井四眼，做為礦井水源?2)電源距本礦20 km處設(shè)有嫩江電業(yè)局黑寶山區(qū)域變電所，(110/35/ KV，主變?nèi)萘繛?8000 KVA)?該變電所兩回110 KV線路分別來自嫩江和黑河，可做為礦井電源?3)通信外部有線通信和移動(dòng)通信都已經(jīng)具備? 當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀及存在問題本礦井地處肥沃的“北大荒”，屬國(guó)營(yíng)“二九一”農(nóng)場(chǎng)管轄，區(qū)內(nèi)耕地多，少占農(nóng)田是本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想之一?？紤]黑河及興邊礦區(qū)的實(shí)際情況，矸石排放方式為設(shè)臨時(shí)矸石山。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，建議建設(shè)單位應(yīng)盡早進(jìn)行資源的綜合利用，以減少對(duì)環(huán)境的破壞。 井田地質(zhì)特征 地質(zhì)構(gòu)造1)地質(zhì)年代，地層層序本區(qū)煤系地層基底為古生界變質(zhì)巖系，古生界之上為中生界侏羅系，白堊系及新生界第三系和第四系地層?上侏羅統(tǒng)煤系地層在區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育，煤層主要賦存于上侏羅統(tǒng)九峰山組二段、三段?2)煤系地層走向、傾向及傾角井田內(nèi)為一寬緩的向斜構(gòu)造，軸向NEE，向東傾伏?南翼被F5斷層所切，西部被F6斷層截?cái)?，東部被F8斷層切斷，北翼地層出露?地層傾角在向斜北翼一般為10176。~20176。，在向斜軸部附近則變?yōu)?176。?3)斷層褶皺情況(1)斷裂構(gòu)造在本礦井開采范圍內(nèi)有8條斷層，斷層落差較大，均為正斷層，但因斷層面閉合程度較好，且破碎帶多被泥質(zhì)、鈣質(zhì)所充填，斷層含水性弱，導(dǎo)水性差?(2)褶曲本井田褶曲不發(fā)育，僅存在一個(gè)寬緩的向斜構(gòu)造?向斜北翼地層傾斜較陡，南翼地層傾斜很緩，且被F5斷層截?cái)?，向斜軸部附近傾角僅5176。左右?(3)巖漿巖本區(qū)火成巖侵入體為玄武安山巖，侵入層位于Ⅱ及Ⅱ上3煤層附近，目前鉆探控制平面位于69勘探線間的中淺部，在此范圍內(nèi)Ⅱ號(hào)煤層被火成巖吞蝕。在6勘探線以西，次玄武安山巖對(duì)煤層侵蝕逐漸減少。 煤層及煤質(zhì)1)煤層本區(qū)煤層賦存于九峰山組中部(二、三段中)，共見煤八層，其中全區(qū)可采兩層(Ⅰ、Ⅱ)，本礦井開采Ⅰ、Ⅱ號(hào)煤層。Ⅰ～, m左右；Ⅱ～, m左右。Ⅰ、Ⅱ煤層的平均傾角均為20176。，Ⅰ、Ⅱ煤層的平均間距為25 m。2)煤層露頭 m。3)煤質(zhì)本區(qū)煤炭呈黑色、灰黑色至鋼灰色，以瀝青光澤為主，少量含有金屬光澤?塊狀為主，少量粉淺狀及鱗片狀，條帶狀結(jié)構(gòu)，貝殼狀階梯斷口?肉眼煤巖類型以光亮型為主?Ⅰ、Ⅱ%，%。%%,%%。本區(qū)煤層以特低硫，低磷、低中灰份，中等發(fā)熱量的長(zhǎng)焰煤為主，零星分布少量氣煤，弱粘結(jié)煤及貧煤。粘結(jié)性不好，無結(jié)焦性，低熔點(diǎn)，易選。可做為動(dòng)力用煤及民用煤。 地質(zhì)勘探程度本井田最后一次精查基本上搞清本井田的煤層賦存情況和主要的地質(zhì)構(gòu)造情況。根據(jù)本區(qū)斷裂的一般規(guī)律，往往在大斷裂附近還有很多較小的斷裂，還可能有新的斷裂沒有控制，這些都需要在建井和生產(chǎn)過程中予以注意。 礦井安全概況 水文地質(zhì)本井田地處的黑寶山—木耳氣煤田，為丘陵臺(tái)地，井田邊界內(nèi)地下含水帶較少，因此礦井開采時(shí)主要受地表河流、洪水堆積的地表水影響，總的變化趨勢(shì)是由西向東逐漸減弱，井田地表多為沼澤濕地，夏季含水豐富? 瓦斯賦存狀況本礦井為瓦斯礦井，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為14m3/min。 煤塵及煤的自燃地質(zhì)部門對(duì)Ⅰ號(hào)煤層與Ⅱ號(hào)煤層做了爆炸性試驗(yàn)，在勘探報(bào)告中注明，煤塵具有爆炸性危險(xiǎn)。煤炭自燃傾向：經(jīng)測(cè)定，Ⅰ號(hào)煤層與Ⅱ號(hào)煤層的自燃較發(fā)火嚴(yán)重。 地溫本區(qū)測(cè)得簡(jiǎn)易和近似穩(wěn)態(tài)測(cè)溫?cái)?shù)值均屬地溫正常范圍。36第2章 礦井儲(chǔ)量及生產(chǎn)能力 井田境界及儲(chǔ)量 井田境界由黑龍江省國(guó)土資源廳2003年11月批準(zhǔn)的興邊煤礦井田范圍由19個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定： km2? 儲(chǔ)量1)儲(chǔ)量計(jì)算基礎(chǔ)(1)最低可采厚度：，煤層傾角在25~；(2)煤層灰分：小于40%；(3)煤層容重：；(4)儲(chǔ)量計(jì)算邊界：與井田邊界一致，淺部以煤層露頭風(fēng)化帶底面(即至地面垂深10m)為界，深部以200 m標(biāo)高為界(垂深600 m)；(5)斷層煤柱：根據(jù)斷層落差暫定為：落差≤50m的，斷層一側(cè)留30m煤柱，落差50m的，斷層一側(cè)留50m煤柱?2)儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果根據(jù)儲(chǔ)量計(jì)算公式：可得出井田內(nèi)的工業(yè)儲(chǔ)量。，本設(shè)計(jì)共含煤2層，Ⅰ，Ⅱ。煤層平均傾角為20176。根據(jù)儲(chǔ)量計(jì)算公式: (21)式中：—井田工業(yè)儲(chǔ)量，Mt；S—井田面積，m2；m—煤厚，m；—煤層容重；—煤層傾角?？傻贸鼍飪?nèi)的地質(zhì)儲(chǔ)量以及井田內(nèi)的工業(yè)儲(chǔ)量＝2176。＝ Mt，扣除斷層煤柱、井田境界煤柱、防水煤柱和工業(yè)場(chǎng)地煤柱，以及開采損失煤量總計(jì)： Mt。井田的可采儲(chǔ)量計(jì)算公式： （22）＝（– ）80%＝式中：—井田可采儲(chǔ)量，Mt；Zg—井田工業(yè)儲(chǔ)量，Mt； P—固定損失，Mt； C—回采率，厚煤層C≥75%，中厚煤層C≥80%，薄煤層C≥85%； Mt，扣除斷層煤柱、井田境界煤柱、防水煤柱和工業(yè)場(chǎng)地煤柱，以及開采損失煤量后，? 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度本礦井設(shè)計(jì)年工作日330d，采煤每日二班作業(yè)，一班準(zhǔn)備；掘進(jìn)三班作業(yè)；每班工作8h，每天凈提升時(shí)間為14h? 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)時(shí)確定的煤炭年產(chǎn)量，單位:Mt/a，應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、國(guó)家對(duì)煤炭資源配置及市場(chǎng)需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素確定。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力劃分為：大型礦井: 、、。中型礦井: ；小型礦井: ；新建礦井及其第一水平的設(shè)計(jì)服務(wù)年限不宜小于下表21的規(guī)定：表21 新建礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(Mt/a)礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限(a)第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限煤層傾角25176。煤層傾角25176?！?5176。煤層傾角45176。7035－ ～6030－ ～50252015 ～40201515服務(wù)年限的計(jì)算公式：T=Z/(AK) （23）式中：Z—設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt；T—礦井服務(wù)年限，a；A—礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a；K—儲(chǔ)量備用系數(shù)，； Mt/a計(jì)算，則礦井服務(wù)年限為：T=()= a，則礦井服務(wù)年限為：T=()= a Mt/a計(jì)算，則礦井服務(wù)年限為：T=()= a根據(jù)興邊煤礦資源條件、外部建設(shè)條件開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素。按照以上計(jì)算， Mt/a， a。采區(qū)的年生產(chǎn)能力計(jì)算一采區(qū)年產(chǎn)量=LHρc2330 （24）=2202330= t二采區(qū)年產(chǎn)量=LHρc2330 （25）=2002330= t式中：L—采煤工作面長(zhǎng)度，m； H—煤層平均厚度，m； ρ—煤層容重，； c—回采率，80%；礦井掘進(jìn)出煤按采面生產(chǎn)能力10%計(jì)算掘面年產(chǎn)量=（+）10%= t Mt/a的生產(chǎn)能力，應(yīng)由兩個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)才能達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。第3章 井田開拓 井田開拓 井田開拓方式根據(jù)上述特點(diǎn)，設(shè)計(jì)確定本礦井采用多斜井單水平集中大巷、上下山開采的開拓方式? 井口數(shù)目本礦井移交生產(chǎn)時(shí)共開鑿三條井筒，分別為主井、副井、風(fēng)井?具體參數(shù)如表31所示?表31 井筒規(guī)格及功能井筒名稱斷面面積規(guī)格（m2）井筒長(zhǎng)(m)井口標(biāo)高(m)傾角（176。）用途主井102340020176。提升煤，進(jìn)風(fēng)副井113240018176。人員、材料、設(shè)備、出矸，進(jìn)風(fēng)風(fēng)井97640021176?；仫L(fēng) 水平劃分及階段垂高 水平劃分本井田呈一單斜構(gòu)造，可采煤層傾角為0~25176。，大部分在10~22176。，屬傾斜~緩傾斜煤層?井田開采下部邊界標(biāo)高為250m，地表標(biāo)高為+400m，從地表至井田下部邊界，礦井開采垂高6500m，以現(xiàn)有采區(qū)上山提升設(shè)備的能力為限制條件，本礦井可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)水平上、下山開采?根據(jù)本井田的煤層賦存條件及儲(chǔ)量分布狀況，設(shè)計(jì)運(yùn)輸水平確定在+50m標(biāo)高，開采垂高為650m。+50m以上為上山開采，+50m以下為下山開采? 井口及工業(yè)場(chǎng)地位置按礦井井口及工業(yè)場(chǎng)地位置選擇的一般原則，結(jié)合首采區(qū)位置，對(duì)本礦井井口及工業(yè)場(chǎng)地位置布置如下：井口位置設(shè)在二采區(qū)上部。工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)主、副、風(fēng)井三條斜井井筒，投產(chǎn)時(shí)主、副、風(fēng)井均掘至車場(chǎng)水平，然后通過+50m運(yùn)輸大巷與一采區(qū)聯(lián)絡(luò)。礦井移交時(shí)+50m井底車場(chǎng)主要布置水泵房、變電所、機(jī)修硐室、火藥庫(kù)及水倉(cāng)硐室，其余井底車場(chǎng)工程可在礦井移交后接續(xù)采區(qū)三、四采區(qū)生產(chǎn)前建設(shè)。礦井初期移交兩個(gè)采區(qū)即一、二采區(qū)，二個(gè)綜采工作面，開拓方式采用集中大巷，分區(qū)石門開拓。同時(shí)，方案具有井巷工程、公路、鐵路投資省，井下運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。 水平及主要開拓巷道1)開采上限確定根據(jù)可采煤層風(fēng)氧化帶及防水安全煤巖柱留設(shè)高度計(jì)算結(jié)果，暫定本礦井可采煤層開采上限為+350m，待礦井建設(shè)后可視實(shí)見圍巖條件及涌水情況作適當(dāng)調(diào)整?2)大巷布置礦井水平大巷的布置方式采用集中大巷的布置方式。根據(jù)本井田有兩個(gè)可采煤層，井下主要運(yùn)輸巷道服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，為保證巷道的穩(wěn)定性，+50m運(yùn)輸大巷及+50m運(yùn)輸石門均設(shè)于下層煤層底板巖石中?3)主要開拓巷道斷面尺寸如下圖所示：圖31主井井筒斷面示意圖圖32副井井筒斷面示意圖圖33風(fēng)井井筒斷面示意圖圖34運(yùn)輸大巷斷面圖35 回風(fēng)大巷斷面 礦井采區(qū)接續(xù) 首采區(qū)位置的確定以斷層及+50m煤層底板等高線及井田境界拐點(diǎn)聯(lián)線可以將本井田劃分為6個(gè)采區(qū)?礦井的一、二采區(qū)的可采儲(chǔ)量占全礦井的33%，高級(jí)儲(chǔ)量占全礦井的55%。三采區(qū)地理位置位置較偏僻，五、六采區(qū)煤層賦存深，高級(jí)儲(chǔ)量比例低，使井巷工程量加大，礦井初期投資費(fèi)用高，采區(qū)布置可靠性低?根據(jù)采區(qū)煤層賦存特點(diǎn)結(jié)合建井條件，設(shè)計(jì)確定礦井首采采區(qū)為一采區(qū)和二采區(qū)? 采區(qū)劃分及開采順序1)采區(qū)劃分及采區(qū)儲(chǔ)量采區(qū)劃分已在井口位置選擇章節(jié)中論述，全井田劃分六個(gè)采區(qū)，即一、二、三、四、五、六采區(qū),礦井基建一采區(qū)和二采區(qū)。 2)采區(qū)接續(xù)設(shè)計(jì)對(duì)采區(qū)接續(xù)的原則確定為先近部后遠(yuǎn)部?即一、二采區(qū)先投產(chǎn)，后分別接續(xù)三、四采區(qū)和五采區(qū)、六采區(qū)?采區(qū)接續(xù)表如表32?表32 采區(qū)接續(xù)表第4章 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì) 采區(qū)通風(fēng) 采區(qū)概況1）采區(qū)位置：黑河興邊煤礦二采區(qū)。2）采區(qū)范圍：本采區(qū)煤層上邊界為F10(I)斷層，下邊界為F13(I)斷層，左邊界為F20(I)斷層和F6 (I)斷層，右邊界為采區(qū)邊界線。3）本采區(qū)共有兩層煤可采，煤層特征見表41。表41 采區(qū)可采煤層特征表序號(hào)煤層名稱煤層厚度（m）煤層間距（m）傾角（186。）頂板巖性底板巖性1I2013粉砂巖粉砂巖2II15粉砂巖細(xì)砂巖4）瓦斯情況：根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的采樣資料，179。/min，179。/min，本采區(qū)瓦斯等級(jí)為瓦斯礦井。5）自然發(fā)火期：67月。6）準(zhǔn)備方式：本采區(qū)采用上山開采，開采+50m至+300m標(biāo)高之間的煤層，布置三條上山，一條軌道上山負(fù)擔(dān)采區(qū)進(jìn)風(fēng)，一條皮帶運(yùn)輸機(jī)上山負(fù)擔(dān)采區(qū)煤炭運(yùn)輸，一條回風(fēng)上山負(fù)擔(dān)采區(qū)回風(fēng)。本采區(qū)布置一個(gè)采煤工作面，此采煤工作