【正文】 參考《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]和《礦井安全規(guī)程》[2]的相關(guān)數(shù)據(jù)要求和規(guī)定，本 井田所留的各種保護(hù)煤柱均合理，符合規(guī)定：煤層的傾角最大為15176。按照現(xiàn)行的《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》中對(duì)煤層各級(jí)資源量的劃分原則，結(jié)合煤礦區(qū)巷道工程的實(shí)際控制情況，以現(xiàn)有巷道控制的及以下二個(gè)高段（50米）范圍內(nèi)，劃分為（332）資源量，（332）資源量的外圍推算二個(gè)水平（即100米） 劃分為（333）資源量，其余的為（334）資源量，其中風(fēng)化帶底界不能直接估算（332）資源量，凡（332）資源量界直接為風(fēng)化帶的，在風(fēng)化帶下劃出50米的（333）資源量。編號(hào)用“B”代表煤組，B右下角號(hào)的阿拉伯?dāng)?shù)字代表煤層號(hào)，區(qū)內(nèi)煤層從上向下依次編號(hào)為：BB號(hào)煤層。現(xiàn)有開采B煤組煤層的礦井，均開采西山窯組下段所含煤層，該段一般含煤23層，煤層多呈層狀產(chǎn)出，層位和厚度較為穩(wěn)定。左右，往東到自強(qiáng)露天煤礦，煤層走向逐漸變?yōu)榻蠔|向，煤層緩傾斜。煤層傾角8176。巖性組合自下而上具有明顯的下粗上細(xì)的韻律結(jié)構(gòu)，共含煤2層，自上而下編為B2B3煤層，該組地層頂部出露不全，與下伏地層呈整合接觸。厚度一般010米，與下伏侏羅系地層呈不整合接觸。二十世紀(jì)七十年代，新疆煤田地質(zhì)局156隊(duì)在該區(qū)做過大量的煤田地質(zhì)勘查工作，重點(diǎn)勘探對(duì)象為八道灣組所含煤層。1941年－1942年蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家杜阿耶夫在準(zhǔn)噶爾盆地南緣進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，將該區(qū)煤系地層劃分成十一個(gè)含煤和不含煤的層次。 經(jīng)濟(jì)狀況該區(qū)屬于山區(qū)，除了零星居住的哈薩克牧民和煤礦職工外，在無其它常住人口，哈薩克牧民以放牧為生。后峽十四號(hào)井田靠近東南溝的中東部位，屬于烏魯木齊河流域，附近及井田內(nèi)無常年性地表河流和其它水體。由于受地形，露天采坑的影響，增大了末來礦井地面設(shè)施位置的選擇難度。2號(hào)溝位于西灣村煤礦與自強(qiáng)露天礦的分界處，為一干溝。東南溝是因夾在古生界之間的侏羅系含煤地層巖性較軟易受沖蝕而形成，該溝東西穿于烏魯木齊河與頭屯河之間，溝谷中部寬闊，東西兩頭峽窄，溝底與兩則山峰的相對(duì)高差在300米以上，溝底地形表現(xiàn)為東西兩頭低，中間高，谷坡具有南緩、北陡的特點(diǎn)。所以該礦與外界的交通條件較為方便。新疆工程學(xué)院礦井工作制度煤礦開采畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 3 礦井概述 3 交通 3 地形特征 6 氣侯 6 地震 7 經(jīng)濟(jì)狀況 7 井田地質(zhì)特征 7 勘探程度 7 地層 8 煤層特征 82 井田境界及位置 11 井田境界 11 儲(chǔ)量計(jì)算 113 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 13 礦井工作制度 13 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 134 井田開拓 14 井筒形式、數(shù)目及位置的確定,井田開拓方案的比較 14 井筒形式的確定 14 井田開拓系統(tǒng)的方案比較及確定 15 井筒位置的確定 17 井筒數(shù)目的確定 17 開采水平的劃分與布置 18 合理確定水平高度階段斜長(zhǎng) 18 開采水平的布置 18 采區(qū)劃分及其布置 18 煤層群的分組 19 煤層群分組 195 礦井基本巷道及建井計(jì)劃 20 井筒 20 井底車場(chǎng) 26 副井空重車線長(zhǎng)度驗(yàn)算 26 井底車場(chǎng)調(diào)車方式 27 主排水泵房及水倉 27 主變電所 27 井底煤倉 27 箕斗裝載硐室 27 主井井底清理撒煤硐室 28 爆破材料庫 28 采區(qū)硐室 28 井底車場(chǎng)巷道及硐室支護(hù) 28 井底車場(chǎng)鋪軌 28 主要開拓巷道 286 采煤方法和采區(qū)巷道布置 31 煤層的地質(zhì)特征 31 采煤方法 32 回采工藝 32 工作面勞動(dòng)組織和循環(huán)作業(yè)圖表的編制 35 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 367 礦井通風(fēng)及安全 38 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 38 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 38 礦井通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方方法的選擇 38 主要通風(fēng)機(jī)工作方式 39 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的概述及要求 40 工作面通風(fēng)方式的選擇 42 工作面通風(fēng) 43 通風(fēng)構(gòu)筑物 43 采區(qū)及全礦所需風(fēng)量 43 采區(qū)風(fēng)量 43 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 45 硐室需風(fēng)量計(jì)算 48 其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量計(jì)算 49 礦井總風(fēng)量計(jì)算 49 全礦通風(fēng)阻力計(jì)算 55 計(jì)算礦井的總風(fēng)阻及總等積孔 56 通風(fēng)機(jī)選型 57 選擇主扇 57 選擇電動(dòng)機(jī) 59 防止特殊災(zāi)害的安全措施 59 預(yù)防瓦斯爆炸的措施 59 防塵措施 60 預(yù)防井下火災(zāi)的措施 61 為防止井下水災(zāi)的措施 618 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 62感 謝 64參考文獻(xiàn) 651 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 礦井概述 交通后峽十四號(hào)井田位于新疆烏魯木齊縣南山后峽東南溝的中偏東部，井田東南方向距后峽躍進(jìn)鋼鐵廠10千米，東北北方向距烏魯木齊市70千米。但在井田內(nèi)除與外界相通的簡(jiǎn)易路通到礦井井口和露天坑外，再無其它車輛可以通行之路，將對(duì)未來的礦井建設(shè)帶來不便。后峽十四號(hào)井田位于東南溝溝谷北側(cè)靠近坡腳處，地形變化的總趨勢(shì)為西北高、東南低，屬受流水沖蝕破壞的微型斜坡地貌。3號(hào)溝位于露天坑?xùn)|幫的東側(cè)，為一干溝。 氣侯本區(qū)屬于大陸型半干旱氣候，年均降水量530毫米，年蒸發(fā)量為1757毫米，蒸發(fā)量是降水量的3倍，冬暖夏涼，冬季寒冷，最高氣溫+30℃，最低氣溫26℃，℃，晝夜溫差大，每年11月至次年3月為冰凍期，4月下旬為融雪期。1號(hào)溝中有一小溪，由井田北界以北250米處一基巖(W2)水補(bǔ)給，流經(jīng)井田，水質(zhì)優(yōu)良，平時(shí)水量?jī)H可滿足西灣村煤礦生活和綠化用水，融雪季節(jié)和遇降陣雨時(shí)與匯集的地表水匯合，順溝流向井田東南方。煤炭開采業(yè)是當(dāng)?shù)刂饕I(yè)，煤礦和牧民生活用電靠后峽發(fā)電場(chǎng)供給，生活日用品和礦山設(shè)備主要靠烏魯木齊市供給。并根據(jù)中、新生代地層中動(dòng)物化石將侏羅系劃分為中一下侏羅統(tǒng)，此外劃分了漸新統(tǒng)—中新統(tǒng)地層。后峽十四號(hào)井田位于156隊(duì)當(dāng)時(shí)所劃勘探區(qū)西界以西，區(qū)內(nèi)僅在煤礦建設(shè)過程中開展過很粗略的1：2000地表地質(zhì)簡(jiǎn)測(cè)工作，圖紙的坐標(biāo)系統(tǒng)誤差較大，無法利用。第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層（Q3eol）：大面積分布于山梁和山坡上，由亞砂土、黃土構(gòu)成，松散無膠結(jié)，厚度一般18米，與下伏侏羅系地層呈不整合接觸。 煤層特征礦區(qū)內(nèi)地層呈向南西方向傾斜的單斜構(gòu)造。－15 176。礦區(qū)地表及井下未見斷層及巖漿巖侵入，其構(gòu)造的復(fù)雜程度屬二類，即中等類型。煤的成因類型屬于腐植煤類，變質(zhì)程度屬于低變質(zhì)階段的煙煤，工業(yè)牌號(hào)多為長(zhǎng)焰煤和不粘煤。B2煤層：該煤層目前沒有采掘，地表出露于井田中西部，其走向可采長(zhǎng)度為4198m，在東部尖滅，經(jīng)TC1探槽揭露其厚度為15(9)15米，TC2探槽揭露其厚度為14(9)16米,井下石門揭露其厚度為18()22米，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu) ，頂板巖性為粉砂巖。最小為8176。Es——井田設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 Pz——煤柱損失C ——采區(qū)平均回采率礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：（工業(yè)儲(chǔ)量損失儲(chǔ)量）x采區(qū)平均回采率（ ）= 3 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度結(jié)合本礦井煤層條件、儲(chǔ)量情況、以及達(dá)成產(chǎn)量所需要的時(shí)間；同時(shí)考慮設(shè)備檢修 以及工人工作時(shí)間等實(shí)際的因素，在滿足《煤礦安全規(guī)程》的條件之下，本礦井工作制 度安排如下： 礦井工作日為 330 天。經(jīng)分析 比較，設(shè)計(jì)礦井的生產(chǎn)能力確定為 Mt/a，合理可行，理由如下： 1)儲(chǔ)量豐富 煤炭?jī)?chǔ)量是決定礦井生產(chǎn)能力的主要因素之一。礦井的生產(chǎn)能力為 90 萬 t 是可行 的、合理的，并且符合《煤礦安全規(guī)程》和《設(shè)計(jì)規(guī)的相關(guān)要求。 礦井開拓，就其井筒形式來說，一般有以下幾種形式：平硐、斜井、立井和混合式。 斜井：利用斜井開拓首先要求煤層埋藏較淺、傾角較大的傾斜煤層，且當(dāng)?shù)氐乇頉_積層較厚，利用豎井開拓困難時(shí)，即便是煤層埋藏較深，不惜打較長(zhǎng)的斜井井峒的條件。 立井：適用于開采煤層埋藏較深且地表附近沖積層不厚的情況，而且越是這種情況 就越顯示出立井的優(yōu)越性。而且立井開拓的一大好處就是，如果基巖賦存較穩(wěn)定時(shí)，開鑿以后，其維護(hù)費(fèi)用幾乎為零，本井田采用立井開拓時(shí)，對(duì)于煤炭的提升也較合適。圖3—1 方案比較圖從以上方案的簡(jiǎn)圖可以對(duì)方案一和方案三二進(jìn)行直接比較，一方案的生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，方案二比方案一多開設(shè)立井井筒，階段石門和立井井底車場(chǎng) ，并相應(yīng)的增加了井筒和石門的運(yùn)輸，提升，排水費(fèi)用所以在方案一和方案二中決定選擇方案一。綜合以上因素，結(jié)合礦井實(shí)際情況，提出本礦井井筒布置位置如下：表3—2 井筒位置坐標(biāo)井筒名稱YXZ副井220主井220風(fēng)井220 井筒數(shù)目的確定根據(jù)本礦區(qū)煤層的埋藏的具體條件，各井筒均采用立井。 開采水平的劃分與布置 合理確定水平高度階段斜長(zhǎng)根據(jù)規(guī)定， 階段的走向長(zhǎng)度等于井田走向長(zhǎng)度，傾斜煤層階段上下部的邊界的垂直距離一般為100—200米，井田煤層垂高364米，故符合采用階段來劃分；而盤區(qū)適用于近水平煤層傾角較小的煤層，此礦煤層平均傾角為10176。 開采水平的布置本井田傾斜長(zhǎng)度為2100米，礦井為傾斜煤層年產(chǎn)90萬噸的中型礦井。采取之間留設(shè)10米的保護(hù)煤柱，采區(qū)采用雙工作面布置。以上條件很適合布置綜合機(jī)械化采煤。多煤層開采時(shí)，一般先采上層，后采下層的下行式開采，還 應(yīng)厚、薄煤層合理搭配開采；開采有煤與瓦斯突出煤層時(shí)，應(yīng)按開采保護(hù)層、抽放瓦斯 及單獨(dú)開采等技術(shù)措施要求，順序開采。 5 礦井基本巷道及建井計(jì)劃 井筒時(shí)全礦共布置主立井，副立井，回風(fēng)立井三個(gè)井筒，各井筒用途分述如下：主立井：，支護(hù)厚度為500mm。61風(fēng)井?dāng)嗝鎴D副井?dāng)嗝鎴D主井?dāng)嗝姹?1井筒概況序號(hào)井筒特征井筒名稱主立井副立井回風(fēng)井1井口標(biāo)高(m)緯距(x)經(jīng)距(y)2井口標(biāo)高(m)+2487+2470+25203方位角(度)4井筒傾角(度)9090905落地水平標(biāo)高(m)+1746+1735+19106井筒垂深或斜長(zhǎng)(m)7417355607井筒凈徑或凈寬(m)8井筒支護(hù)支護(hù)形式表土段砼澆筑料石砌碹砼澆筑基巖砼澆筑料石砌碹砼澆筑支護(hù)厚度表土段500350800基巖5003505009斷面面積㎡斷面形狀圓形圓形圓形凈掘進(jìn)表土段基巖10井筒裝備梯子間雙鉤箕斗單鉤罐梯子間11井筒用途原煤提升安全出口進(jìn)風(fēng)管線敷設(shè)輔助提升進(jìn)風(fēng)總回風(fēng)安全出口12備注已有已有已有 井底車場(chǎng) 井底車場(chǎng)的形式 從礦車在井底車場(chǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)來看，井底車場(chǎng)有兩大類，即環(huán)形式和折返式。井底車場(chǎng)線路及調(diào)車方式 如圖：51圖51 井底車場(chǎng)驗(yàn)算副井的空，重車線的長(zhǎng)度。一列車的長(zhǎng)度L列車=3450x20+4615=所選車場(chǎng)的主井空重車線的長(zhǎng)度L主井空重車線=113m 副井空重車線長(zhǎng)度驗(yàn)算，外形尺寸為：2400x1050x1200mm，電機(jī)車選用ZK106/2504直流架線式電機(jī)車，其尺寸為4615x1056x1600mm，參考煤礦現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，一列車一般為20輛礦車。水倉容量按容納8小時(shí)礦井正常涌水量考慮，總?cè)萘?000立方米/小時(shí) 主變電所主變電所雨排水泵房聯(lián)合布置，經(jīng)通道與井底車場(chǎng)想通。變電所：設(shè)在軌道上山中部車場(chǎng)，用于采區(qū)供電降壓。 主要開拓巷道主要開拓巷道主要有主運(yùn)輸大巷，這些巷道的服務(wù)年限比較長(zhǎng)，要求 能長(zhǎng)時(shí)間的滿足礦井生產(chǎn)的需要，所以采用半圓拱形斷面。/2 b=A1/2+A139。6 采煤方法和采區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征礦區(qū)內(nèi)地層呈向南西方向傾斜的單斜構(gòu)造。之間，具體可見報(bào)告所附剖面圖。頂?shù)装鍘r層組成和力學(xué)性質(zhì)：B3煤層頂板該煤層直接頂板以鈣質(zhì)膠結(jié)的粗砂巖為主，厚度一般在25米左右。此外其它煤層頂、底板沒有采集力學(xué)樣，但從巖性上看，其都屬于軟弱強(qiáng)度的巖石。單一到簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，無斷裂構(gòu)造，瓦斯含量低，所以該區(qū)煤礦開采技術(shù)條件屬于簡(jiǎn)單類型。 瓦斯：開采煤層屬于低瓦斯煤層，瓦斯絕對(duì)涌出量為 m3/min。本礦井的兩層煤均屬于傾斜煤層，根據(jù)本采區(qū)的形狀特點(diǎn)，采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法。 C ——工作面回采率 L≤52416 =2371m44按刮板輸送機(jī)能力校驗(yàn)工作面長(zhǎng)度L≤nn1q/（BNCP） 式中：n—晝夜出煤班數(shù)，2 班；n1—每班運(yùn)煤時(shí)間，7 小時(shí)q—輸送機(jī)每h—輸送能力，1100t/hB—截深，N—每天進(jìn)刀數(shù)4刀C—P—煤層生產(chǎn)率，∴L≤271100/（0. 84）=1032（m）圖5—4 采煤機(jī)進(jìn)刀方式圖因此按刮板輸送機(jī)能力校驗(yàn)工作面長(zhǎng)度也是滿足要求。（1）．回采工藝三八制作業(yè)，二班生產(chǎn)，一班檢修。在采煤機(jī)割煤后，先移支架，再移運(yùn)輸機(jī)，即割煤—移架—移運(yùn)輸機(jī)；正常移架要滯后采煤機(jī)滾筒3—