【正文】 安陽永安賀駝煤礦礦井通風設計畢業(yè)論文目 錄前 言 1 概述 1 設計簡介 1 問題與建議 11 井田自然概況及地質(zhì)特征 3 3 井田位置及交通 3 地形地勢及河流 3 氣候及氣象 4 4 5 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況 5 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構造 5 煤層賦存狀況及可采煤層特征 11 煤質(zhì)特征 15 井田內(nèi)水文地質(zhì)情況 15 開采煤層頂?shù)装鍘r石工程地質(zhì)特征 162 礦井井田境界、儲量和服務年限 21 井田境界 21 井田儲量 21 礦井工作制度、生產(chǎn)能力、服務年限 233 井田開拓 25 礦井開拓方式 25 技術可行方案 25 技術比較 26 經(jīng)濟比較 26 綜合比較 31 井筒特征 32 井底車場及硐室 33 井底車場的形式 33 線路平面設計 34 開采順序及采區(qū)采煤工作面的配置 36 井巷工程量和建井工期 384 采煤方法 41 采煤方法選擇 41 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 41 采區(qū)走向長度 41 確定區(qū)段斜長及數(shù)目 41 煤柱尺寸 41 采區(qū)上下山布置 42 回采工藝設計 42 液壓支架 42 工作面設備配套 435 礦井運輸、提升、排水 45 井下運輸 45 運輸方式的確定及礦井運輸系統(tǒng) 45 采區(qū)運輸設備的選型 45 礦井提升 48 礦井排水 516 礦井通風設計 56 礦井通風系統(tǒng)的選擇 56 風量計算及風量分配 59 采區(qū)通風設計 67 掘進工作面的通風設計 70 礦井通風阻力計算 75 主要通風機的選型 81 礦井的反風措施 83 礦井通風評價 847 礦井安全技術措施 86 頂板事故發(fā)生后的應急措施 86 瓦斯、煤塵爆炸事故發(fā)生后的應急措施 86 外因火災事故發(fā)生后的應急措施 87 內(nèi)因火災事故發(fā)生后的應急措施 88 發(fā)生突水、潰漿事故后的處理 88 打眼、裝藥、放炮 89 其它 91 避災路線 918 礦山環(huán)保 92 概述 92 地面塌陷及治理 92 污水處理 95 固體廢渣處理 96 消煙除塵粉塵防治 97 環(huán)境保護設施及投資 989 結束語 99致 謝 100參考文獻 101前 言 概述安陽永安賀駝煤礦有限公司（以下簡稱本礦）為河南煤業(yè)化工集團永煤公司下屬的礦山企業(yè)，該礦始建于2001年7月，2007年10月建成投產(chǎn)，設計生產(chǎn)能力30萬噸/年。 設計簡介本礦現(xiàn)建成主、副、風3個立井，井口位于4774孔東北200m處，；主、副井落底水平標高300m，井底車場布置在二1煤層頂板，，，。礦井采用立井分水平開拓，全礦分為3個采區(qū)（1222）。F18斷層以西分2個采區(qū)（121），有300m開采水平和465m輔助水平；F18斷層以東為1個采區(qū)（22），現(xiàn)未進行開拓。本礦采煤方式為走向長壁后退式分層開采，放炮或綜放落煤，全部垮落法管理頂板。通風系統(tǒng)為中央并列式，利用主、副井進風，風井回風，通風方式為抽出式。 問題與建議本礦井筒需穿過局厚的新生界地層，其中下部又有厚層的膨脹性鈣質(zhì)粘土層，在特殊鑿井技術方面存在一定的技術難度，設計將相應的課題列為科研項目施工單位組成的科研及技術攻關小組解決該井特鑿技術方面的問題。設計對井下輔助運輸系統(tǒng)進行了改革和嘗試，綜采設備搬家采用無軌車，目前國內(nèi)尚無產(chǎn)品，建議引進美國英格索蘭公司的蓄電池無軌支架移動車，或引進樣機的電氣控制設備，無論是晶閘管直流供電系統(tǒng)還是晶閘管“交直交”交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，目前國內(nèi)均不能制造，為此建議，本礦井主提升電氣控制設備由國外引進。礦區(qū)生產(chǎn)服務和生活服務必須設在礦區(qū)中心居住，礦井建設的配套工程和準備工作量是相當大，例如鐵路、公路、供水、供電、通訊工程。為礦井服務的居住區(qū)及公用設施機修、材料供應等生產(chǎn)服務工程，均需與礦井同步或提前建成，特吁請各級領導及建設單位重視并抓緊落實礦井的這些前期準備工程及配套工作。1 井田自然概況及地質(zhì)特征 井田位置及交通賀駝煤礦位于鶴壁市與安陽市（縣）交界處，南距鶴壁市12km，北距安陽市約20km，行政區(qū)劃屬安陽市龍安區(qū)馬投澗鄉(xiāng)。地理坐標為東經(jīng)114176。10′54″114176。12′15″，北緯35176。59′48″36176。01′07″。本礦東距京廣鐵路約15km，西鄰鶴壁礦區(qū)專用鐵路，南鄰湯陰~鶴壁鐵路，北距安陽~李珍鐵路約12km。礦區(qū)內(nèi)有安陽~鶴壁和安陽~馬投澗公路穿過，交通較為便利（見圖11）。圖11 交通位置示意圖 地形地勢及河流本區(qū)位于太行山與華北平原的過渡帶，地勢西南高、東北低，地表侵蝕切割較為強烈，起伏較大，形成相對高差7080m的丘陵地貌。本區(qū)屬海河流域衛(wèi)河水系，礦區(qū)北有善應河，該河發(fā)源于林州市蔡店灣村，流經(jīng)鶴壁，由安陽縣善應村向北匯入安陽河，全長約26km。礦區(qū)內(nèi)無常年性河流，僅有季節(jié)性溪流；地表水體有老河溝水庫，水庫接受地表洪水、丘陵間溪流和周圍地下水補給。 氣候及氣象氣溫本區(qū)屬暖溫帶大陸性干旱型季風氣候，四季分明，春季干旱、風多，夏季炎熱多雨，秋季風和日麗、日照長，冬季寒冷、雨雪較少。據(jù)鶴壁市氣象站觀測資料，℃（1971年），℃（1966年）。降水量（1963年），（1965年），；降水多集中于8月份，其降水量約占全年降水量的60%，2月份降水最少，%。蒸發(fā)量年最大為2695mm，最小為1859mm，蒸發(fā)量大于降水量。風向37月份多刮南風，最大風速14m/s，8月份至翌年2月份多刮北風，最大風速23m/s。冰凍期凍結期多在11月至翌年2月，凍結天數(shù)為31天（1958年）~93天（1960年)。根據(jù)國家質(zhì)量技術監(jiān)督局發(fā)布的“中華人民共和國國家標準GB183062001《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（河南省部分）”，根據(jù)地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表（見表12），相應的基本烈度為Ⅷ度（見圖12），屬較不穩(wěn)定區(qū)。地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表 表12地震動峰值加速度（g）＜≥地震基本烈度值＜ⅥⅥⅦⅦⅧⅧ≥Ⅸ區(qū)域地殼穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定較不穩(wěn)定不穩(wěn)定 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況賀駝煤礦位于安鶴煤田中部，根據(jù)華北石炭、二疊系地層區(qū)劃，安鶴煤田屬于華北地層區(qū)太行地層小區(qū)（見圖31）。地層由老至新發(fā)育有：太古界~元古界的前震旦系，下古生界寒武系、奧陶系，上古生界石炭系、二疊系，中生界三迭系及新生界新近系、第四系。太古界與元古界多出露于煤田南部的淇縣境內(nèi)，寒武系與奧陶系主要出露于煤田西部及西南部山區(qū)，石炭~二疊系含煤地層在全煤田內(nèi)均有賦存，三迭系隱伏于煤田深部，新生界新近系和第四系廣泛覆蓋于各地層之上。 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構造一、區(qū)域構造安鶴煤田位于太行隆起帶與華北沉降帶之間的過渡帶南段，根據(jù)河南省構造分區(qū)圖屬于太行構造亞區(qū)，夾持于湯東斷裂與林縣斷層之間，受湯東斷裂直接控制。詳見圖38。圖 38 河南省構造分區(qū)圖安鶴煤田位于湯東斷裂控制下斷塊內(nèi)的階地上，總體為具有波狀起伏的單斜構造。地層總體走向近南北，傾向北東，傾角230176。構造以斷裂為主，伴有小型褶曲。按構造展布方向可分為東西向構造、南北向構造、北東向構造、北北東向構造和北西向構造五種。東西向構造東西向構造分布在安鶴煤田中北部，構造線方向為90176。110176。，是本區(qū)處在南北擠壓力作用下形成的中小型緯向構造。主要以褶曲為主（如張莊向斜、汾洪江背斜、李爐背斜等），局部伴有少量斷裂。東西向構造與其它構造呈反接、截接和歸并的復合關系?？梢姡瑬|西向構造在安鶴煤田發(fā)育較早，對區(qū)內(nèi)煤礦床的形成起著控制作用。南北向構造南北向構造主要分布在安鶴煤田中部，構造線方向N5176。EN10176。W，是該區(qū)域在東西擠壓力作用下形成的經(jīng)向構造。煤田內(nèi)構造形跡以斷裂為主（如F11FF112等），其延伸長度210km，多西傾，傾角50176。85176。南北向斷層切割東西向斷層，與其它構造呈反接、截接和斜接的復合關系。可見，南北向構造的形成晚于東西向構造，早于其它構造。由于安鶴煤田位于太行山大背斜東翼，而太行山復背斜亦呈南北方向延伸，所以，南北方向的構造中，褶曲的升降變化對煤礦床的分布起控制作用，褶曲升起煤層剝蝕，褶曲沉降煤層埋藏較深，只有在過渡地帶才保存著有工業(yè)價值的煤礦床。北東向構造北東向構造在本區(qū)發(fā)育較多，分布廣，構造線方向為N45176。EN65176。E，且成組出現(xiàn)而形成多字形斜裂。在安鶴煤田中部，有較多相向傾斜的斷裂構成狹長的地壘和地塹（如F159和F160構成黑玉地塹，F(xiàn)160與F165構成天喜鎮(zhèn)地壘等）。力學性質(zhì)多為壓性，也有受后期運動疊加呈現(xiàn)扭性。北東向構造中的斷裂構造切割深，落差大，對煤層的連續(xù)性有破壞作用，因此，多作為各井田邊界。北東向構造北北東向構造集中安鶴煤田北部，由近百條大小不等的斷層組成，主要分布于主焦、紅嶺、白蓮坡等煤礦范圍內(nèi)。斷層延伸方向N5176。30176。E，斷裂在西部較稠密，東部較稀疏。北北東向構造力學性質(zhì)和北東向構造近似，難以區(qū)分。而多數(shù)構造延伸相對較短，落差不大。北西向構造北西向構造在區(qū)域上不太發(fā)育，構造形跡以褶曲為主（如北孟村背斜、北孟村向斜、東柏澗背斜等），局部伴有小斷層，多數(shù)迭加在南北向構造之上。二、礦區(qū)構造本礦位于安鶴煤田中部，主體夾持于F10斷層和F100斷層之間，基本構造形態(tài)為一地層走向NW、傾向NE的單斜構造，沿傾向伴有寬緩的小褶皺；地層傾向3070176。，傾角425176。，一般1520176。；礦區(qū)斷層比較發(fā)育，且出現(xiàn)切割交叉現(xiàn)象。構造復雜程度為中等，礦井構造復雜程度為Ⅲ類（見圖310）。圖310 賀駝煤礦構造綱要圖褶皺經(jīng)勘查揭露，礦區(qū)中深部發(fā)育軸向近EW的向斜和背斜各1條，即一號向斜和一號背斜。（1）一號向斜位于礦區(qū)中南部。向斜軸向E傾伏，受DF8與F18切割影響，西部向斜軸由近EW向SW方向偏移。軸面近直立，兩翼基本對稱；南翼地層走向NWNNW，傾向65~80176。，傾角約20176。；北翼地層走向NENNE，傾向90105176。，傾角約20176。該向斜由三維地震解釋，兩翼有2735273527462102011和1號鉆孔控制，已基本查明。（2）一號背斜位于礦區(qū)中北部。背斜軸向NE方向傾伏，受DFDF2和DF3斷層影響，東部背斜軸由近EW向NE方向偏移。軸面向S歪斜，南翼地層較緩，北翼地層較陡；南翼地層走向NWNNW，傾向6080176。，傾角18176。左右；北翼地層走向NW，傾向向3550176。，傾角2025176。該背斜由三維地震解釋，兩翼有2746262736261702號和3號鉆孔及11091工作面控制，已查明。斷層在地質(zhì)勘查和生產(chǎn)過程中，賀駝煤礦共發(fā)現(xiàn)斷層26條，均為正斷層。其中落差≥100m的斷層4條，落差50~20m斷層5條，落差20~10m斷層7條，落差10~5m斷層5條，落差＜5m斷層5條。在礦區(qū)斷層中，鉆探發(fā)現(xiàn)斷層8條，生產(chǎn)新揭露5條，地震新解釋13條。（1）F10正斷層位于礦區(qū)西部邊界，走向NE，傾向285300 186。，傾角4065 186。，落差40170m，南北均延伸到四礦井田。該斷層有以下3孔穿見，已經(jīng)查明。①1703孔：，測井曲線反映為破碎帶，（SS），缺失下石盒子組中上部地層約170m。②265孔：，其上為下石盒子組中部砂巖，其下為砂鍋窯砂巖（Ssh），缺失地層約60m。③27359孔：孔深492m處遇斷層，缺失下石盒子組中下部地層約130m。（2）F11正斷層位于礦區(qū)西部邊界附近，走向NE，傾向300 186。，傾角4065 186。，落差40~180m，南北均延伸到四礦井田。該斷層有以下8孔穿見，已經(jīng)查明。①1703孔：，（Ssh），斷失山西組地層約75m。②265孔：據(jù)測井曲線，其上為北岔溝砂巖（Sb），其下為O2f，斷失太原組、本溪組地層約180m。③27464孔：，其上為上石盒子組地層，其下為下石盒子組中段砂巖，缺失地層約250m。④27459孔：、破碎，缺失下石盒子組下部地層約40m。⑤27353孔：據(jù)測井曲線，孔深494m處P1x下部與二1煤層頂板呈斷層接觸，其間缺失地層約80m。⑥27342孔：據(jù)測井曲線，（SS），（Sd），斷失地層約45m。⑦2號孔：本孔平頂山砂巖底與上石盒子組底部呈斷層接觸，缺失地層約250m。⑧3號孔：孔深544m處上石盒子組中部地層與下石盒子組上部地層呈斷層接觸，，缺失地層約280m。（3）F12正斷層位于礦區(qū)西部邊界附近，為F11正斷層分支斷層，走向NE，傾向290300 186。，傾角4065 186。，落差50100m，南端在礦區(qū)邊界交于F11正斷層，北端延伸至四礦井田。該斷層有以下2孔穿見，已經(jīng)查明。①27353孔：孔深518m處二1煤層頂板與L8灰?guī)r呈斷層接觸，其間缺失地層約65m，二1煤層斷失。②27459孔：，以灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及細粒砂巖為主，巖性混雜，二1煤層與C2t中部呈斷層接觸，缺失地層約60m。（4）F18正斷層位于礦區(qū)中部，走向NNE，傾向10013