【正文】 ................ 錯誤 !未定義書簽。 預防瓦斯和煤塵爆炸的措施 ........... 錯誤 !未定義書簽。東歡坨井田的開采，對附近大城市的煤炭供應(yīng)有相當大的幫助。共有可采煤層三層，煤層總厚度達 ，多為肥煤，混有少數(shù)氣煤。大巷運輸選用 10t架線式電機車牽引 3t底卸式礦車運輸。 詳見圖 11。北部油房莊附近地形標高為 +25m，南部南曹莊附近為 +5m，地形坡降為 ‰，地勢東北高，西南低。冰凍期由每年 12 月至翌年 3 月初，凍土深度 ～ 。 礦區(qū)煤田發(fā)展史 本設(shè)計礦區(qū)為新建礦井，煤田范圍內(nèi)無發(fā)展史。 礦井電源引自韓城 220kV 變電站，供電電源可靠 。 。均為正斷層，鉛直地層斷距在 510m 之間，大多數(shù)為 傾向 斷 層。 ) 最大 最小 1 F1 正 N20E～ N30E 30～ 75SE 220 60 可靠 2 F2 正 N20～ 35W 75SW 300 300 可靠 3 F3 正 N10～ 20W 55～ 70SE 250 40 可靠 4 F4 正 N22～ 38W 50～ 70NE 300 150 可靠 煤層賦存狀況及可采煤層特征 東歡坨井田范圍內(nèi)開采煤層為上石炭統(tǒng)趙各 莊組與下二迭統(tǒng)大苗莊組。 表 12 煤層特征表 巖石性質(zhì)、厚度特征 有關(guān) 巖石性質(zhì)及 厚度特征 詳見 表 13 所示。 2． 煤塵爆炸性及煤 的自燃情況 本礦井煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù) ％～ ％。 7 勘探程度及可靠性 東歡坨井田范圍內(nèi)進行了大量的精查工作。 8 第 2 章 井田境界、儲量、服務(wù)年限 井田境界 井田境界確定的依據(jù) 1． 井田范圍、儲量、煤層賦存及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng) ； 2． 保證井田有合理的尺寸 ； 3． 充分利用自然等條件劃分井田 ； 4． 合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井之間的關(guān)系 。礦井儲量可分為礦井地質(zhì)儲量、礦井工業(yè)儲量和礦井可采儲量。 保安煤柱 本設(shè)計礦機依據(jù)《 礦井設(shè)計安全規(guī)程 》規(guī)定，留設(shè)保安煤柱如下： 1． 各煤層在露頭處留設(shè) 20m 保安煤柱 ； 2． 邊界斷層留設(shè) 20m 保安煤柱 ； 3． 井田內(nèi)部斷層留設(shè) 30m 煤柱 。 按相關(guān) 規(guī)定，取回采率 C=80%。 礦井生產(chǎn)能力的確定 礦井生產(chǎn)能力的大小主要依據(jù)井田儲量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來確定，還應(yīng)該考慮當前及今后市場的需煤量。 12 第 3 章 井田開拓 概述 井田內(nèi)外及附近生產(chǎn)礦井開拓方式概述 東歡坨 井田東鄰范各莊礦，西鄰趙各莊礦 ，井田范圍內(nèi)無開發(fā)史。 井田范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造 簡單，多為斷層，混有少數(shù)的背斜 。 機械化程度的高低 直接影響井型和經(jīng) 濟效果，而且提升、運輸設(shè)備的革新發(fā)展 對開拓方式的選擇也有較大的影響。 由于本設(shè)計井田的煤層賦存較深，斜井開拓在技術(shù)及經(jīng)濟上較立 井開拓有相當大的劣勢，也不適于本井田。 圖 33 雙立井加暗斜井開拓方式 14 (1)技術(shù)比較 方案一：雙立井開拓方式 (井筒位于井田中部 ) 優(yōu)點： ① 井筒短，提升速度快，提升能力大； ② 便于井筒延伸； ③ 對于開采深部賦存煤層有長處 ； ④ 適應(yīng)性強，技術(shù)成熟可靠； ⑤ 通風斷面大，風阻小，滿足大風量要求 。 缺點： ① 多水平開拓，立井石門長度大，掘進工程量大，掘進費用高 ； ②需要大型的提升設(shè)備； ③ 初期投資大，建井期限稍長 。兩個方案的井底車場、水平運輸大巷以及各種采區(qū)石門和采區(qū)上山 (斜巷 )的工程量基本相等。故對此兩種方案的二水平的投資建設(shè)進行詳細的經(jīng)濟比較。 綜合考慮 本設(shè)計礦井的井下條件及地面工業(yè)廣場的條件，提出以下三種井筒位置的方案： 方案一：井筒位于井田淺部 方案二：井筒位于井田中部 方案三：井筒位于井田深部 經(jīng)過簡單的技術(shù)比較后認為： (1)井筒位于井田淺部，煤柱尺寸最小，壓煤最少，但石門最 短 ； (2)井筒位于井田深部，煤柱尺寸最大，壓煤量最大，且初期工程量大，石門也較長，但對于開采井田深部煤層及井通延伸有利； (3)井筒位于井田中部時，煤柱尺寸稍大，但石門長度較短，且沿石門的運輸工程量也小 。 水平劃分的原則： 1． 開采水平必須有足夠的服務(wù)年限 開拓出一個開采水平需要大量的工程量，耗費大量的資金， 因此保證合理的水平服務(wù)年限是極其重要的。 受絞車鋼繩長度限制，一水平的斜長不能大于 1130m?？梢圆捎?。 綜上所述，通過各方案在技術(shù)及經(jīng)濟上的比較，權(quán)衡利弊 可知方 案一較方案二更為可行。 開拓巷道的布置 本設(shè)計采用二水平開拓。所以分組集中大巷布置方式不合理。 表 35 大巷布置方案比較表 特點 分 層 大巷布置 集中大巷布置 優(yōu) 點 ，運輸條件好 ，開采程序比較靈活，開采強度大 缺 點 1． 總的開拓工程量大 2． 生產(chǎn)管理麻煩 ，建井時間長 適 應(yīng) 條 件 間距大 ，經(jīng)濟上不合理。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井 筒 形式和數(shù)目 根據(jù)本設(shè)計礦井井田的地表、煤層、地質(zhì)構(gòu)造等因素，本設(shè)計礦井采用雙立井開拓，一主井一副井兩個井筒。井田范圍內(nèi)一水平采用上山開采，二水平采用上下山開采。 結(jié)合本設(shè)計礦井的實際地質(zhì)情況以及大巷服務(wù)年限等情況 ，對以下兩種大巷布置方式進行比較： 方案一：煤層大巷布置 方案二：巖石大巷布置 煤層大巷與巖石大巷相比較有下列缺點： ① 當煤層起伏褶曲較多時，巷道彎曲轉(zhuǎn)折多，機車運行速度受到限制，運輸能力降低； ② 煤層 有自燃發(fā)火危險時，一旦發(fā)火就要封閉大巷，導致礦井停產(chǎn)，而且因煤柱受影響破壞，封閉效果不好，處理火災困難 ； ③ 煤層大巷的巷道維護困難，維護費用高； ④ 為了便于巷道維護，巷道維護留設(shè)保安煤柱增多，煤柱回收困難，資源損失大 。 圖 36 大巷斷面圖 表 36 大巷斷面特征表 巷道 形狀 支護 方式 斷面積 (m2) 設(shè)計尺寸 (m) 凈周長 (m) 噴厚 (mm) 凈 掘 頂高 底寬 半 圓形 錨噴 1950 4100 150 23 井底車場形式的選擇 井底車場是井下運輸與提升的重要環(huán)節(jié)， 井底車場設(shè)計是否合理，直接影響著礦井的安全和生產(chǎn)。 綜上所述，結(jié)合本設(shè)計礦井的有關(guān)設(shè)計參數(shù)， 按照相關(guān)的依據(jù)及要求，通過對各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計井田井底車場形式為立井梭式井底車場。 左一上左一中左一下右一上右一中右一下 圖 37 采區(qū)劃分示意圖 井筒布置及施工 井 筒 穿過的巖層性質(zhì)及井 筒 維護 1． 井 筒 穿過的巖石性質(zhì) 東歡坨井田煤系地層主要由石炭系，二迭系地層組成，其中包括中石炭系唐山組，上石炭統(tǒng)開平組、趙各莊組，下二迭統(tǒng)的大苗莊組、唐家莊組。 25 (2)中部粉砂巖，細砂巖層 該層全區(qū)發(fā)育，厚度 120120m， 平均厚度 150m，主要以灰色，灰白色粉砂巖，細砂巖石為主， 灰色，白色砂巖，砂碩巖及少量深灰色泥巖，該層層理清晰，多呈波狀。 26 3． 井筒支護類型 (見表 38) 表 38 井筒支護類型表 類型名稱 采用材料 使用情況 優(yōu)缺點 砌筑式 砂漿、料石、混凝土、預制塊 取材方便的普通法造井，井筒使用近年來，凍結(jié)法井筒在膨脹粘土層做臨時支護 砌筑后能立即承受壓力 砌體強度較低 整體 受力及防水性差 整 體 式 整體灌注 混凝土 井筒各種施工方法包括基巖井壁 灌 注應(yīng)用 整體性好，強度較高 防水性能好 便于機械化，施工方便，勞動強度低 混凝土、錨噴 混凝土、 (錨桿、金屬脹 ) 在巖層較穩(wěn)定，淋水小且井筒裝配少或鋼絲繩罐道的井筒中采用 掘進工程量小，施工快，效率高 噴射過程中，回強率高，粉末多 本礦井主副井筒均采用整體灌注式。 27 圖 38 副井井筒斷面圖 副井井筒斷面特征表 井型 井筒直徑 罐道梁層間距 4000mm 28 圖 39 主井井筒斷面圖 主井井筒斷面特征表 井型 井筒直徑 罐道規(guī)格 槽鋼 2［ 22b］ 提升容器 1對 16t箕斗 29 井筒延伸的初步意見 由于煤層埋藏深，傾角小，為保持采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產(chǎn)，本礦井將原主副井從 360m 水平延伸至 570m 水平。 方 案 二 生產(chǎn)與延伸相互干擾小，暗斜井作主井，系統(tǒng)簡單，提升能力大。本礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： (1)礦井設(shè)計能力為 ，年工作日 330d，實行 三八 工作制，每日凈提升為 16h。 (4)主井凈直徑 ，裝備一對箕斗，副井凈直徑 ，裝備一對罐籠。綜上所述，結(jié)合設(shè)計要求，本設(shè)計礦井采用折返梭式車場，車線與主要運輸大巷平行，主副井距主要運輸大巷較近，工程度量小，調(diào)車方便。 31 m = 列， n ＝ 20 輛， kL ＝ ， N =2臺， jL ＝ ， fL ＝ 10m； 則： 7 ???????L ，取 L ＝ 175m m =1列， n ＝ 34 輛， kL ＝ ， N =1臺， jL ＝ ， fL ＝ 10m； 則 ： ???????L ，取 L ＝ 83m (2)材料車線有效長度為 sscc LnLnL ?? 式中 L —— 材料車線有效長度， m； —— 材料車數(shù)，輛； cL —— 每輛材料車帶緩沖器的長度， m； sn —— 設(shè)備車數(shù)，輛； sL —— 每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度， m。列車在車場平均運行時間 s＝ 分鐘，日產(chǎn)煤 4545 t,矸石 4545 15％＝ 682 t，掘進煤 4545 6%＝ 273 t。 32 表 310 井底車場運行圖表 321總計區(qū)段時間min煤列車 煤矸混合列車456 33 圖例(1)(2) 1段 (9)(2)(4) 2段(4)(5)(6) 3段 煤車運行方向空車運行方向矸石車運行方向電機車運行方向 34 井底車場主要硐室 1． 主井系統(tǒng)硐室 主井設(shè)有 3t 底卸式礦車 1t 礦車卸載站硐室、井底煤倉裝載硐室、清理散煤硐室。 開采順序 合理的開采順序應(yīng)滿足下列要求： 1． 符合煤層采動影響關(guān)系，最大限度地開采煤炭資源； 2． 合理集中生產(chǎn)，充分發(fā)揮機械設(shè)備的能力，提高礦井的勞動生產(chǎn)率，簡化巷道布置； 3． 降低掘進率，減少井巷工程量和基建投資 ； 4． 保證開采 水平、采區(qū)、采煤工作面的生產(chǎn)正常接替，以保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。根據(jù)各煤層間距及相互位置關(guān)系，并考慮各層間的采動影響，本設(shè)計采用下行開采順序 。本礦屬于緩傾斜煤層，故沿煤層傾斜 方向上采用下行式開采順序。 本設(shè)計礦井的開拓煤量計算： ? ? 3 4 7 2 3 56 0 2 4 9 1 3 5 01 1 0 0 ????????kZ Mt 2． 準備煤量的確定 可采儲量， 按 以下 公式計算： 準備煤量＝ (采區(qū)走向長度 采區(qū)斜長 煤層平均厚度 煤層容量－地質(zhì)損失－呆滯煤量 ) 采區(qū)回采率 則： ? ? 3 8 2 5 5 42 4 8 8 5 5 3 5 01 1 0 0 ????????cZ Mt 3． 回采煤量的確定 回采煤量 計算公式： nndn CZZ ??? 式中 nZ —— 回采煤量 ?ndZ —— 已為采煤巷道所固定的可采儲量 nC —— 工作面回采率 則 ： 2 02 3 5 0 ??????nZ Mt 本設(shè)計礦井回采煤量： ，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，開拓煤量、準備煤量、回采煤量都應(yīng)該有一定的可采期。井下人員要佩帶自救器 ； (2)當發(fā)生火災或爆炸時，位于事故地點或附近的工作人員，迎著風流撤退，位于回風巷的人員佩帶自救器或濕手巾捂著鼻口，以最大速度通過捷徑進入新鮮風流中 ； (3)如果遇到涌水事故，應(yīng)避開水頭沖擊 ,然后撤到上部水平。 礦井水大小 由 絕對涌水量和相對涌水量 表示 。工作和備用水管的總能力，應(yīng)能配合工作和備用水泵，在 20h 內(nèi)能排出 2