【正文】 礦通風(fēng)阻力的計算 ...........................................101 確定礦井通風(fēng)容易時期和困難時期 ...........................101 礦井通風(fēng)阻力計算的方法 ...................................101 礦井總等積孔 .............................................105 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 .............................................106 選擇風(fēng)機的基本原則及技術(shù)資料 .............................106 礦井自然風(fēng)壓 .............................................107 通風(fēng)機風(fēng)壓 ...............................................107 風(fēng)機風(fēng)量及風(fēng)機選型 .......................................108 電動機的選擇 .............................................109 對礦井主要通風(fēng)設(shè)備的要求 .................................111 礦井災(zāi)害防治措施 .............................................111 瓦斯管理措施 .............................................111 煤塵的防治 ...............................................112 防火 .....................................................112 防水 .....................................................11210 設(shè)計礦井基本技術(shù)經(jīng)濟指標 ........................................115主要參考文獻 .......................................................117致 謝 .............................................................119第 1 章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述 交通位置童亭井田位于安徽省北部平原、淮北市濉溪縣五溝鎮(zhèn)境內(nèi)，北距淮北市約42km，東距宿州市 30km。公路可直通徐州、宿州、淮南、阜陽、河南永城，正在施工的淮六公路，穿過本井田；水路方面童亭礦在蒙城設(shè)有船運碼頭，交通十分便利，見圖 11。 河流及水體井田北端有澮河流過，流量受季節(jié)影響變化較大，雨季可形成內(nèi)澇，積水深度 m。年平均氣溫 ℃，最高氣溫℃，最低氣溫－℃。東有郯廬大斷裂，西有阜陽～麻城斷裂，北有秦嶺緯向構(gòu)造帶，南有宿南斷裂（五河～利辛斷裂） 。開發(fā)該井田對加快華東經(jīng)濟區(qū)的建設(shè)和緩解我國能源緊張局面具有重要意義。大地構(gòu)造環(huán)境是處在華北板塊東南緣的徐宿弧形構(gòu)造帶上?，F(xiàn)分述如下：褶曲1） 、童亭背斜該背斜是童亭井田主體褶曲構(gòu)造，貫穿整個井田。左右，深部為 12176。屬基本可靠斷層。地層：童亭井田屬華北型沉積,含煤地層假整合于奧陶系灰?guī)r之上。地層層序自下而上為奧陶系中下統(tǒng)老虎山嘴～馬家溝組；石炭系中統(tǒng)本溪組，上統(tǒng)太原組；二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組，上統(tǒng)上石盒子組、石千峰組；第三紀上新統(tǒng)；第四紀的更新和全新統(tǒng)。由灰～淺灰色石灰?guī)r，灰色西砂巖，灰～深灰色粉砂巖，深灰色泥巖組成。細～中粒砂巖呈灰～灰白色，以石英為主，次為長石。3)上二迭統(tǒng)上石盒子組(P21)：本組地層厚 169～269m，平均 219m。石千峰組與新生界上新統(tǒng)呈假整合接觸。2） 、中上更新統(tǒng)（Q2+3）：本統(tǒng)地層厚 30m，由土黃色、棕黃色、棕紅色夾少量灰綠色斑塊的粘土和砂質(zhì)粘土。第 1 章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 表 11 童亭井田含煤層地層厚度統(tǒng)計表地層名稱 厚 度（m） 平均厚度（m）上石盒子組 169～269 219下石盒子組 87～152 121山 西 組 ～164 138山西組含煤地層本組地層厚本組地層厚 ～170 m，平均 138m。本組底部為海相沉積，中上部主要為過渡相沉積。過渡相、陸相沉積，巖性主要為灰～深灰色粉砂巖、泥巖及砂巖。上以粉砂結(jié)構(gòu)厚度大于 50m 的巨厚層灰色石英砂頂面與石千峰為界，基本是陸相沉積。本段含有 2 煤、4 煤，均不可采。澮河最高洪水位為＋（1965 年） ，最大洪峰量為 865m3/s，井田內(nèi)澇積水深度為 。巖性主要由淺黃、土黃色粉砂、細砂、粘土質(zhì)砂組成，夾 2～3 層薄層砂粘土，本含水層分布比較穩(wěn)定，但厚度變化大，砂質(zhì)較均，含水性強，據(jù)童亭礦水源井資料，靜水位標高一般為＋，單位涌水量 q＝／s②、第二含水層（組）該層埋深 ～，兩極厚度 ～，平均 。據(jù)童亭礦水源井資料，靜水位標高一般為＋～，q＝～／s巖性主要由土黃色、淺棕紅色、灰綠色粉砂、細砂、中砂、粘土質(zhì)砂組成，夾 3～4 層薄第 1 章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征層砂質(zhì)粘土，將該層分為上下兩個分層，上段砂層較發(fā)育，單層厚度大，結(jié)構(gòu)松散，分布穩(wěn)定，富水性強。④、第四含水層（組） （以下簡稱“四含” ）該層埋深 ～，兩極厚度 0～，平均 。據(jù) 11西 192 孔抽水試驗資料，靜水位標高一般為＋～，q＝～／s2） 、太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層（段）本區(qū)該含水層（段） ，從巖性上看，是由灰?guī)r、細砂、粉砂巖、泥巖等組成的海陸交互相沉積，區(qū)內(nèi)僅有 1059 兩孔揭露全部太原組，全組總厚 131m，含石灰?guī)r 5 層，石灰?guī)r總厚 62m ，占全組總厚的 47％，其地下水主要貯存和運移在石灰?guī)r巖溶裂隙網(wǎng)絡(luò)之中，灰?guī)r富水性從淺部向深部逐漸減弱。m，滲透系數(shù) K＝ ～／d，水質(zhì)類型為SO4－Cl－Ca－Mg－Na 型，可見奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層富水性不均一，在淺部露頭裂隙發(fā)育，含水極豐富?？伤苄暂^強，隔水性能較好，但局部隔水層厚度較小，具有弱透水性。3） 、第三隔水層（組）該層埋深 ～ m，厚度分布不穩(wěn)定，12 線以西厚度～，平均 ；12 線以東隔水層厚度 ～，平均；孟集斷層南部受斷層影響，厚度可達 120 m。m，滲透系數(shù)為 ／d，滲透性能極弱，隔水性能較好，有效地阻隔了區(qū)內(nèi)大氣降水、地表水和上部一、二、三含水層水對四含水的垂向補給。第 1 章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征礦井涌水量：礦井年平均涌水量為 ，最大涌水量為 m3/min。 地質(zhì)勘探程度童亭井田 1955～1959 年由原華東 120 勘探隊進行普查找煤，1964～1965 年原華東煤炭工業(yè)基建公司第三勘探隊勘探，1973～1974 年安徽省煤田地質(zhì)第三勘探隊又進行了詳細勘探；并相應(yīng)提交了《臨渙、孫疃普查資料》 、 《童亭地區(qū)普查報告》及《臨渙勘探區(qū)精查地質(zhì)報告》 。精查期共施工鉆孔 58 個，工程量 ，地震測線長 68km。1999 年安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局以地礦[1999]120 號文批準將原楊柳井田 4 線以西部分( 稱陳樓塊段) 劃歸童亭礦開采，面積約 。為探明陳樓塊段首采區(qū)的煤層賦存和地質(zhì)構(gòu)造狀況，1999 年集團公司決定對其進行地震勘探（三維和二維） 。經(jīng)以上各階段勘探工作，童亭礦共施工鉆孔 174 個，總工程量（其中檢查孔 4 個） ，測井 （未包括找煤期鉆孔及 16 個生產(chǎn)補孔）,抽水 12 次，啟封 5 孔，采取煤芯樣 380 個，簡易可選性煤樣 33 個，機械力學(xué)測驗樣 51 個，水樣 6 個。第 1 章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征表 童亭井田各時期鉆探工程量一覽表 煤層特征 煤層本井田含煤地層厚為 478m，含煤 11 層。一般 14176。 鉆孔數(shù)（個） 工程量（m） 施工單位 備 注55～59（找煤） 8 華東 120 勘探隊 全取芯64～65（普查） 10 華東第三勘探隊 全取芯67～74（詳查） 61 華東第三勘探隊 分段取芯75～77（精查） 58 華東第三勘探隊 分段取芯84～85（補勘） 9 華東第三勘探隊 分段取芯90（生補） 5 局勘探隊 分段取芯91（生補） 5 局勘探隊 分段取芯93（生補） 3 局勘探隊 分段取芯97（陳樓精查） 8 省第三勘探隊 分段取芯98（生補） 3 省第三勘探隊 分段取芯檢查孔 4(其中陳樓風(fēng)井 1個) 省第三勘探隊 全取芯總 計 174 鉆 孔日期8 煤層位于下石盒子組下段，下距山西組 20m，上距 7 煤層 25m 左右。詳見表 13。 ，其頂板、底板巖性以泥巖、粉砂巖為主。 ，其頂板、底板巖性以頁巖、粉砂巖為主。（2） 、6 煤層位于下石盒子中部，上距 5 煤層 19m 左右，下距 7 煤層 14m，由 1～6 個分第 1 章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征煤層組成。10 煤層煤層薄度，平均 ，煤層厚度變化不大，結(jié)構(gòu)簡單。51 號煤層：頂板在 1617 線以西、西 4 線以東以泥巖為主；1617 線與西 4 線之間以粉砂巖、細砂巖為主，局部為泥巖，其直接頂厚度一般為 ～ ，屬Ⅱ類頂板，老頂為厚度 ～ 的細砂巖，底板為 ～ 的泥巖。8 煤頂?shù)装鍌雾敚夯疑鄮r或炭質(zhì)泥巖，常與煤層分界不清，多缺失，極易冒落，平均厚 0. 05m。直接底：由粉砂巖組成，主要為灰～灰白色。10 煤頂?shù)装逯苯禹敚阂曰疑鄮r為主，致密性脆，塊狀，由下向上含砂量逐漸增大，裂隙較發(fā)育，硬度 3～4 度，厚平均 。老底：砂泥巖互層，深灰色砂質(zhì)泥巖和薄層狀灰色細砂巖迭層出現(xiàn)，以薄層砂質(zhì)泥巖為主，遇水易膨脹，平均厚 。穩(wěn)定組分一般都可見到，但煤的變質(zhì)程度較高時，其特征趨向和凝膠化組分一致。煤中礦物雜質(zhì)主要為粘土類，其次為硫化物、碳酸鹽及其它礦物。表 14 可采煤層有機巖組分定量統(tǒng)計表第 1 章 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 凝膠化組分半凝膠化組分絲炭化及半絲炭化組分穩(wěn)定組分 有機質(zhì)總 和 變 質(zhì)階 段7 ～(11) ～(11) ～(11) ～ (8) ～(11) Ⅲ～Ⅳ8 ～(15) ～(15) ～(15) ～(11) ～(11) Ⅲ～Ⅳ注：表中 “————”表示：平均（點數(shù)） 。項 目煤類別煤層煤塵的爆炸性據(jù)精查期鉆孔取樣試驗結(jié)果及煤科院重慶分院 1990 年以來有關(guān)我礦煤塵爆炸性鑒定報告，本井田 8 煤層均屬有爆炸危險的煤層。 開采界限童亭井田自下而上沉積了山西組、下石盒子組及上石盒子組含煤地層，總厚348～585m，平均 478m。井田傾斜方向最大長度為 ，最小長度為 ，平均長度 。西翼平均為 13176。硫份大于 3%的煤層儲量列入平衡表外的儲量；：夾石厚度不大于 時，與煤分層合并計算，復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層的夾石總厚度不超過每分層厚度的 50%時，以各煤分層總厚度作為儲量計算第 2 章 井田境界和儲量厚度；，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，勘探工程分布比較均勻，采用地質(zhì)塊段的算術(shù)平均法。1975 年 6 月～1977 年 9 月，省煤田三隊和物測隊在上述工作基礎(chǔ)上，對童亭井田進行了精查地質(zhì)勘探。1999 年安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局以地礦[1999]120 號文批準將原楊柳井田 4 線以西部分( 稱陳樓塊段) 劃歸童亭礦，面積約 。礦井主采煤層為 7 號、8 號煤層由于井田邊界形狀不規(guī)則，但煤層賦存較為均勻，因此采用 AutoCAD 中查詢面積的方法得到井田的平面面積。用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱。表土層移動角為 45176。斷層煤柱留設(shè) 30m 寬，則斷層保護煤柱損失量為 293 萬 t 。以大巷中心為基點，大巷兩側(cè)的保護煤柱寬度各為 30m，則大巷保護煤柱損失量為 萬 t。 22 式中：H——導(dǎo)水裂隙帶高度； ΣM——可采煤層厚度之和 ,m,ΣM=。表 23 保護煤柱損失量煤 柱 類 型 煤損(萬 t)井田邊界保護煤柱 工業(yè)廣場保護煤柱 807大巷保護煤柱 井筒保護煤柱 0防水煤柱 合 計 礦井可采儲量礦井可采儲量是礦井設(shè)計的可以采出的儲量，可按下式計算：Zk = （ZgP）C 25式中： Zk——礦井可采儲量，萬 t；P——保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、大斷層等留設(shè)的永久保護煤柱損失量，萬 t；C——采區(qū)采出率，厚煤層不小于 ；中厚煤層不小于 ；薄煤層不小于 。左右,主采煤層為 7 號煤和 8 號煤，可采厚度平均在 左右，本次設(shè)計對 7 煤做具體設(shè)計，7 煤頂板為泥巖、中砂巖、粉砂巖，底板為泥巖、粉砂、中砂巖，煤層中無夾矸。 ，傾斜長平均為 ，較短。 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限必須與井型相適應(yīng)，我國各類井型的礦井和第一水平服務(wù)年限見表 31。 45176。這些用于開拓的井下巷道的形式，數(shù)量，位置及其相互聯(lián)系和配合稱謂開拓方式。綜合考慮以上因素，本井田不具備采用平峒的條件，也不適宜采用斜井開拓，因此，確定采用立井開拓。，減少煤炭損失。，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。