【正文】 ................................................................72 預(yù)防性灌漿設(shè)計(jì) .................................................................75專(zhuān)題部分煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)及鑒定 .............................................................78翻譯部分MITIGATION OF METHANE EMISSIONS FROM COAL MINE VENTILATION AIR ....................88一般部分1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征. 礦區(qū)概述. 地理位置及交通河南大有能源股份有限公司千秋井田位于河南省義馬市之南1～2km，義馬煤田中部，屬義馬市及澠池縣轄區(qū)。ABSTRACTThis design includes of three parts: the general part, special subject part and translated part. The general part is a new design of Luling mine. Luling mine lines in West of huibei in Anhui province. The traffic of road and railway is very convenience to the mine. The run of the minefield is km ,the width is about km，well farmland total area is eight is the main coal seam, The thickness of the mine is about in all. The proved reserves of the minefield are million tons. The recoverable reserves are tons. The designed productive capacity is million tons percent year, and the service life of the mine is 63 years. The normal flow of the mine is 75 m3 percent hour and the max flow of the mine is 120 m3 percent hour. The mineral well gas gushes the deal higher, for high gas mineral well.The well farmland is a single level in an inclined well to expand.The working system “foursix” is used in the Sehe mine. It produced This design includes five chapters: outline of the mine field geology。一般部分共包括五章：；；布置；；。井田為立井單水平開(kāi)拓。井田地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。一般部分為蘆嶺礦 120 萬(wàn)噸/年新井設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求：獨(dú)立完成上述設(shè)計(jì)內(nèi)容，方案論證、計(jì)算、分析要正確，專(zhuān)題要有自己的見(jiàn)解，結(jié)論要合理。一般設(shè)計(jì)部分：蘆嶺礦 。主要內(nèi)容包括井田開(kāi)拓、采區(qū)巷道布置、采煤方法及工藝、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)和礦井安全技術(shù)措施設(shè)計(jì)，重點(diǎn)完成通風(fēng)設(shè)計(jì)。說(shuō)明書(shū)條理要清楚，論述充分，敘述要簡(jiǎn)明扼要，文字通順，符合專(zhuān)業(yè)技術(shù)用語(yǔ)要求，圖紙完備、正確。蘆嶺礦位于安徽省淮北市，交通便利。井田工業(yè)儲(chǔ)量為 萬(wàn)噸，礦井可采儲(chǔ)量 萬(wàn)噸。大巷采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車(chē)設(shè)備。 專(zhuān)題部分題目：蘆嶺礦煤層瓦斯突出的預(yù)測(cè)與鑒定。 engineering of coalfield。地理座標(biāo)東經(jīng)111176。43′16″。年平均氣溫為 ℃，℃，7 月份最熱可達(dá) 41℃。在古老變質(zhì)基底上，沉積有青白口系、震旦系、寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、侏羅系、白堊系、第三系和第四系。（2）上石炭統(tǒng)太原組與下伏本溪組整和接觸。下部：灰綠～深灰色粉砂巖、砂巖為主，夾薄層石灰?guī)r，含 3～4 層薄而不穩(wěn)定的煤層，無(wú)開(kāi)采價(jià)值。（2）下二疊統(tǒng)下石盒子組與下伏山西組連續(xù)沉積，為主要含煤段。貝殼狀斷口，有滑膩感，局部地段發(fā)育有兩層，下層呈青灰色，多含菱鐵鮞粒，鋁質(zhì)含量較低；上層發(fā)育較穩(wěn)定，質(zhì)地較純，粘土礦物成份主要是高嶺石，在顯微鏡下還見(jiàn)有碳酸鈣結(jié)核，為湖泊相化學(xué)沉積。中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè)中地質(zhì)構(gòu)造及分布狀況1）區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造基本特征在區(qū)域構(gòu)造格局中，宿東向斜為徐宿弧形構(gòu)造的組成部分?！?0176。西寺坡逆沖斷裂由四條走向的 NW 沖斷層組成，走向 N60176。區(qū)域頻率測(cè)深資料證實(shí)滑脫面下為二疊系煤盆地?！?0176。向斜的兩端及最寬緩部位發(fā)育有短軸褶曲。圖 12 礦井地質(zhì)構(gòu)造圖中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè). 構(gòu)造分布狀況及展布特征井田內(nèi)發(fā)育有走向北西、北東及近南北向的三組斷層，斷層面多以東傾為主，傾角較大，一般為 60176。落差多為 10～50m，傾向東傾、西傾各半。斷層平面組合形態(tài)以平行排列和“Y”型為主，剖面上呈地壘、地塹或階梯型。. 水文地質(zhì)條件蘆嶺煤礦為新地層覆蓋的隱伏礦床。中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè)下　 　石 　　盒 　　子 　　組二疊系古生界 P1Z .24 .9530.30. .. . . .9K21:09煤層編號(hào)地 層 系 統(tǒng)界 系 統(tǒng) 組 累 計(jì)厚 度 間 距 /m煤 層厚 度 巖 性柱 狀 水 文 地 質(zhì) 描 述第 六 合 水 層 段 ： 以 灰白 色 —灰 色 細(xì) 砂 巖 為主 ， 局 部 有 粗 砂 巖 和含 細(xì) 礫 砂 巖 ， 局 部 砂巖 裂 隙 發(fā) 育 ， 含 水 較為 豐 富 ， 據(jù) 鉆 孔 抽 水資料 ， q=—,k=,水 位 標(biāo) —， 水 化學(xué) 性 質(zhì) 為 重 碳 酸 氯 化鈉 鎂 型 。就靜壓而言,按新地層平均密度、巖石平均密度 ，礦井400m 水平靜壓力為 996t/m2；590m 水平達(dá)1503t/m2。. 煤層特征. 煤層情況井田含煤地層以二疊系下統(tǒng)下石子組和山西組為主，上統(tǒng)上石盒子組含煤次之，本溪組不含煤，太原組含 4～6 層薄煤或煤線(xiàn)。 2）煤組位于下石盒子組上部。平均厚為 ，兩極厚度為 ～。砂 巖 為 灰 － 灰 白 色 ， 成 分 較 單 一 ， 硬 度 大 ，多 為 石 英 砂 巖 ， 微 波 狀 斜 理 ， 及 交 錯(cuò) 層 理 ，含 23層 煤 組 ， 4煤 組 附 近 多 具 鮞 狀 結(jié) 構(gòu) ,4煤組 一 般 含 56層 ， 局 部 煤 層 薄 ， 不 穩(wěn) 定 ， 僅煤 組 為 局 部 可 采 煤 層 ， 灰 份 含 量 中 偏 高 。煤 層 局部 可 采 ， 褐 黑 色 ， 以 暗 煤 為 主 ， 灰 份 含 量 中偏 高 。 7煤 ： 黑 色 ， 塊 狀 結(jié) 構(gòu) ， 半 亮 型煤 ， 煤 層 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 不 穩(wěn) 定 ， 局 部 可 采 ， 古河 流 沖 蝕 為 嚴(yán) 重 ， 底 板 多 為 泥 巖 /粉 砂 巖 ,煤層 ： 灰 色 － 褐 黑 色 ， 塊 狀 及 鱗 片 狀 結(jié) 構(gòu) ， 局部 含 12層 夾 矸 ,屬 半 亮 型 煤 ,煤 層 穩(wěn) 定 全 區(qū)可 采 。老頂為厚層狀中、細(xì)砂巖。8 層底板，厚度一般為 2～4m，層面滑面發(fā)育，裂隙密集，巖石極為破碎。膠質(zhì)層厚度一般在 10～16mm。8 煤層瓦斯壓力大、含量高，在590m 標(biāo)高處煤層瓦斯壓力為 ～，煤層瓦斯含量為 ～ 3/t，由此可見(jiàn) 8 煤層有較強(qiáng)的突出危險(xiǎn)性。一般情況下以下列情況為界：1）以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界；2）以山谷、河流、鐵路、較大的城鎮(zhèn)或建筑物的保安煤柱為界；3）以相鄰礦井井田境界煤柱為界；4）人為的劃分井田境界；東以 F32 斷層為界,西以補(bǔ) 13 線(xiàn)和 67 線(xiàn)為界與朱仙莊煤礦相鄰,淺部以 10 煤層露頭為界，深部以800m 等高線(xiàn)為界，走向長(zhǎng)約 ，傾斜寬 km，勘探面積 km2，采礦登記面積(包括生活區(qū))為 km2。經(jīng)各階段的勘探、補(bǔ)勘以及礦井生產(chǎn)期間取樣化驗(yàn)，各煤層均達(dá)到規(guī)范中儲(chǔ)量計(jì)算的各項(xiàng)指標(biāo)。帶入數(shù)據(jù)的 8 煤的工業(yè)儲(chǔ)量為 萬(wàn)噸。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)資源條件、開(kāi)采條件、技術(shù)裝備、經(jīng)濟(jì)效益及國(guó)家對(duì)煤炭的需求等因素，經(jīng)多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。本設(shè)計(jì)根據(jù)保有可采儲(chǔ)量、煤層賦存條件、回采接替、工作面生產(chǎn)能力、開(kāi)采技術(shù)條件和地面村莊等因素多方面分析，結(jié)合集團(tuán)公司發(fā)展規(guī)劃，確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120 萬(wàn)t/A。符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》中設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120～240 萬(wàn)噸的大型礦井在非缺煤地區(qū)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè)的服務(wù)年限不少于 50 年的要求，所以設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120 萬(wàn)噸/年是合理的。一般情況下，平硐開(kāi)拓是最簡(jiǎn)單最有利的方式，斜井次之，立井最復(fù)雜。缺點(diǎn)是：在相同條件下，斜井井筒長(zhǎng)，輔助提升能力小，提升深度有限；通風(fēng)路線(xiàn)長(zhǎng)、阻力大、管線(xiàn)長(zhǎng)度大；圍巖不穩(wěn)固時(shí)，井筒維護(hù)費(fèi)用高；斜井井筒通過(guò)富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜；為斜井留置保安煤柱，煤炭損失大。采用斜井開(kāi)拓，與立井相比，同樣的開(kāi)采深度，斜井的井筒較長(zhǎng)，沿井筒鋪設(shè)管路、電纜及其它線(xiàn)路的長(zhǎng)度較大，采用絞車(chē)提升的速度較低，對(duì) 120 萬(wàn)噸/年的大型礦井來(lái)說(shuō)，副井的提升能力達(dá)不到要求；另外，斜井井筒的維護(hù)也比較困難，而且維護(hù)量大，保護(hù)煤柱的損失也比立井的大；最重要的是本礦井開(kāi)采的煤層瓦斯涌出量大，需要良好的通風(fēng)效果，采用斜井開(kāi)拓，通風(fēng)路線(xiàn)長(zhǎng)，阻力大，不利于瓦斯的排出。（2）井硐位置的確定合理的井筒位置應(yīng)使井下開(kāi)采有機(jī)，井筒的開(kāi)掘和使用安全可靠，地面工業(yè)廣場(chǎng)布置合理?？紤]到蘆嶺煤礦賦存較深，因此井筒為不占用淺部煤量而略靠下部，見(jiàn)煤點(diǎn)定在 590 蘆嶺礦地質(zhì)條件無(wú)特別之處，井筒位置受地形的影響不大。根據(jù)相關(guān)水文資料，確定井筒地面標(biāo)高為＋。本礦井為高瓦斯礦井，前期為迅速達(dá)產(chǎn)采用中央分列式，設(shè)置南風(fēng)井一個(gè)；但由于本礦走向較長(zhǎng)，后期采用兩翼對(duì)角式，井筒個(gè)數(shù)為四個(gè)。表 22 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo)井型(Mt/a) 占地面積指標(biāo)(公傾/Mt)、 7～ 9～ 12～1 15本設(shè)計(jì)礦井為 120 萬(wàn) t 的大型礦井，取 10 公頃/Mt，則其總占地面積為 10 公頃/Mt=12 公頃=1215 畝＝180 畝= 2，取工業(yè)廣場(chǎng)的長(zhǎng)寬分別為 400m 和 300m，并按一級(jí)保護(hù)留設(shè)圍護(hù)帶 15m。根據(jù)“緩傾斜、傾斜煤層的階段垂高宜為 150～350m”，本井田煤層露頭線(xiàn)最高標(biāo)高為200m左右，煤層最深部標(biāo)高為900m 左右，故井田宜劃分為兩個(gè)階段，即一個(gè)水平，階段平均垂高 350m 左右，上山階段垂高可適當(dāng)加大。在一水平布置一條運(yùn)輸大巷、一條軌道大巷，均布置在煤層底板巖層中，井底布置一個(gè)刀把式環(huán)形車(chē)場(chǎng)。②方案比較方案 1 和方案 2 的主要區(qū)別在于延深開(kāi)采時(shí)采用暗斜井延深還是直接立井延深，兩方案生產(chǎn)系統(tǒng)均簡(jiǎn)單可靠。兩方案的通風(fēng)費(fèi)用相差不大，未列入比較，粗略比較見(jiàn)表 23。立井井筒斷面形狀主要根據(jù)井筒的用途、服務(wù)年限、井筒穿過(guò)的巖層性質(zhì)及涌水情況、選擇的支護(hù)方式及施工方法等因素而定。此外，還布置有檢修道、動(dòng)力電纜、照明電纜、通訊信號(hào)電纜、人行臺(tái)階等設(shè)施。副井內(nèi)除裝備罐籠外，還設(shè)有梯子間作為安全出口，并設(shè)有管子道、電纜道。風(fēng)井井筒斷面和井筒特征分別見(jiàn)圖 26 和表 214。按照主運(yùn)煤列車(chē)在井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)行方式不同，井底車(chē)場(chǎng)可分為環(huán)形式和折返式兩大類(lèi)型。井底車(chē)場(chǎng)的調(diào)車(chē)方式為：電機(jī)車(chē)牽引重列車(chē)進(jìn)入調(diào)車(chē)線(xiàn)，當(dāng)行至分車(chē)道岔 N1前 10～20m減速行駛，并在行進(jìn)中電機(jī)車(chē)與重列車(chē)摘鉤，電機(jī)車(chē)加速行過(guò)分車(chē)道岔 N1后 N1復(fù)原位，重列車(chē)借助慣性駛向重車(chē)線(xiàn)；而電機(jī)車(chē)機(jī)頭則經(jīng) 19 到達(dá) 15，牽引空列車(chē)經(jīng) 120 駛向采區(qū)。中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè)圖 27 運(yùn)輸大巷斷面設(shè)計(jì)圖表 27 運(yùn)輸大巷斷面特征斷面積/m 2 掘進(jìn)尺寸/mm錨桿/mm 凈周長(zhǎng)/m圍巖類(lèi)別 凈 掘 寬 高噴射厚度/mm形式外露長(zhǎng)度列方式排距 錨深 規(guī)格巖 4500 3750 100 樹(shù)脂 100 菱形 800 2022 210014 大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇大巷煤炭運(yùn)輸方式主要有機(jī)車(chē)牽引礦車(chē)和膠帶輸送機(jī)兩種運(yùn)輸方式，兩種運(yùn)輸方式均有各自的特點(diǎn)。主要缺點(diǎn)是需要解決輔助運(yùn)輸問(wèn)題，投資大，設(shè)備留有較大的富裕能力，設(shè)備利用不充分，同時(shí)運(yùn)輸巷要求直，受地質(zhì)構(gòu)造的影響。膠帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置均采用防爆電機(jī)，拉緊裝置采用固定帶式輸送機(jī)液壓自動(dòng)拉緊裝置，并配備防打滑保護(hù)裝置、煙霧保護(hù)裝置、溫度保護(hù)裝置、堆煤保