【正文】 、計(jì)算原始數(shù)據(jù) 72 73 758礦井通風(fēng)與安全技術(shù)措施 78 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 78 78： 78 79 風(fēng)量機(jī)算及風(fēng)量分配 79 80 81 82： 83 全礦通風(fēng)阻力計(jì)算 84 84 85 87 扇風(fēng)機(jī)選型 88 88 90 礦井安全技術(shù)措施 91 91 92 92 931 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 井田概況 礦井地理位置與交通河南省登封市永登煤業(yè)集團(tuán)有限公司豐陽煤礦位于登封市西南部約20km，行政隸屬登封市石道鄉(xiāng)送表礦區(qū)管轄。57′24″，北緯34176。登封～汝州公路從礦區(qū)南部邊界通過，登封～洛陽公路從區(qū)外北部通過，區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)村間均有公路與其相通，交通較為便利。區(qū)內(nèi)整體形態(tài)為兩山夾一溝。山坡上沖溝發(fā)育，并與山谷相連，呈樹枝狀分布，有利于大氣降水的徑流和排泄。該泉泉水流量為0～，水流流向?yàn)樽詵|向西經(jīng)郝溝水庫再向西北匯入潁河。年蒸發(fā)量為908～，年平均相對(duì)濕度60～70%，最高月為81%，最低月為51%。據(jù)河南省地震局資料，登封市及鄰近地區(qū)近期未發(fā)生過大的破壞性地震。區(qū)內(nèi)工業(yè)以采礦業(yè)和運(yùn)輸業(yè)為主，其次有電廠、水泥、耐火材料和手工業(yè)制作等。水量、水質(zhì)及供水系統(tǒng)均能滿足地面生活用水。與下伏地層為整合接觸。鋁土巖及鋁土質(zhì)泥巖均屬瀉湖相沉積。下部灰?guī)r段：以灰色～深灰色石灰?guī)r為主，發(fā)育石灰?guī)r4層，自下而上為L(zhǎng)LL3和L4，灰?guī)r均為煤層之頂板，多含黃鐵礦結(jié)核及燧石結(jié)核，產(chǎn)大量蜒類、碗足類及海百合莖等動(dòng)物化石，其中L1灰?guī)r發(fā)育較好，厚度較穩(wěn)定，～，為區(qū)內(nèi)主要標(biāo)志層之一。頂部常有L9灰?guī)r或與其層位相當(dāng)?shù)牧忤F質(zhì)泥巖及硅質(zhì)泥巖，中部為深灰色L7石灰?guī)r，發(fā)育較好，塊狀構(gòu)造，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，含燧石結(jié)核，產(chǎn)腕足類及蜓科化石，底部為薄煤層一7煤。（3）二疊系（P），從下而上分為山西組、下石盒子組和上石盒子組和石千峰組。二1煤段：自L9灰?guī)r頂或菱鐵質(zhì)泥巖頂與太原組分界，下部為灰色細(xì)中粒砂巖、深灰、灰黑色泥巖及砂質(zhì)泥巖，富含植物根部化石。香炭砂巖段：為淺灰、深灰色中細(xì)粒砂巖，俗稱香炭砂巖（Sx），局部為粉砂巖，層面常含炭質(zhì)條帶及白去母片，產(chǎn)植物化石，含大量菱鐵質(zhì)鮞粒，常因成分不同而顯示水平及緩波狀層理。在本段中部偶具薄煤一層（二5煤）?！??！?。上部為灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾淺灰色細(xì)中粒砂巖薄層，砂巖中常含黃鐵礦結(jié)核。中部以灰、深灰色泥巖為主，夾粉砂巖、細(xì)粒砂巖薄層，偶見薄煤2層（六六2煤），泥巖局部具紫斑，含鋁質(zhì)及菱鐵質(zhì)鮞粒。③上統(tǒng)上石盒子組（P2s）該組含七、八、九共3個(gè)煤段。具紫斑。八煤段：底部為灰～灰白或略帶綠色長(zhǎng)石巖屑石英粗粒砂巖，泥、鈣質(zhì)及硅質(zhì)膠結(jié)，分選好，發(fā)育交錯(cuò)層理，產(chǎn)樹干化石，含海綠石。頂部泥巖具紫斑，含鋁質(zhì)。上部為灰色，局部為灰綠色或暗紫色泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖、細(xì)粒砂巖互層，砂質(zhì)泥巖富含植物化石，局部泥巖具硅質(zhì)，含少量海綿骨針，可見海綠石。第一段：該段俗稱平頂山砂巖（Sp）段，中下部由中粗粒長(zhǎng)石石英砂巖組成，呈淺灰、灰白色，上部為長(zhǎng)石砂巖，巖性單一，具大型交錯(cuò)層理，局部含泥巖或砂質(zhì)泥巖薄層。中部為紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾3～4層細(xì)中粒砂巖和礫屑灰?guī)r，含大量鈣質(zhì)結(jié)核，具蟲孔痕跡。山西組和上石盒子組地層中有8個(gè)層位發(fā)現(xiàn)海豆芽化石。（4）三疊系（T）出露于礦區(qū)北部，僅賦存三疊系下統(tǒng)，與下伏二疊系呈整合接觸。②尚溝組（T1h）下部為紫灰色中粒砂巖（底部具粗粒）夾紫灰色砂質(zhì)泥巖薄層，含泥質(zhì)包體，顯水平層理，具蟲孔構(gòu)造，上部為灰黃、灰綠及紫灰色中粒砂巖與紫紅色泥巖互層，局部砂巖中含大量白云母，顯斜層理，泥巖中含鈣質(zhì)結(jié)核及透鏡狀礫屑灰?guī)r層。頂部為耕植土、黃土或坡積層。與下伏各時(shí)代地層為不整合接觸關(guān)系。左右的單斜構(gòu)造。（1）北東向斷層①苗莊斷層（郭F5）為該區(qū)西部邊界斷層，走向60～80176。沿走向兩端均伸出區(qū)外。②郭F13斷層位于本區(qū)西部6406604孔一帶，南起6402孔西南250m，向北東方向經(jīng)6406506604孔延伸出本區(qū)。北西盤下降，南東盤上升，為正斷層。斷層已查明。落差0～40m，南東盤下降，北西盤上升，為正斷層。走向N60～85186。（2）東西向斷層區(qū)內(nèi)東西向斷層為張性斷層，僅發(fā)育1條，即花骨朵斷層（郭F14），位于本區(qū)的東部7107407603孔一帶。斷層已查明。各煤段煤層發(fā)育情況見表。煤層特征如表所示。落差20～190m，兩斷盤南升北降，使區(qū)內(nèi)二1煤層與外部砂質(zhì)泥巖、碎屑巖相對(duì)接，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。⑶ 北界、南界：南部為地下水的補(bǔ)給區(qū)，地下水自南向北徑流，流出區(qū)外；北界為煤田深部600米標(biāo)高。該含水層補(bǔ)給條件較差，富水性較弱。⑸ 二1煤層底板灰?guī)r水主要由太原組上段灰?guī)r組成，其中L7和L8灰?guī)r較發(fā)育，層位較穩(wěn)定，～ m，一般在11 m左右, 具有自西向東逐漸增厚的沉積特征。該層為二1煤層底板直接充水含水層。礦井充水因素分析⑴ 大氣降水本區(qū)為大陸性半干燥氣候區(qū)，大氣降水多集中于每年的7～9月份，補(bǔ)給時(shí)間較短，雖然區(qū)內(nèi)基巖出露條件較好，但因地形高低起伏變化較大，地表徑流排泄條件好，其滲入補(bǔ)給作用弱，補(bǔ)給量有限，加之煤層頂板有較厚的隔水層相阻隔，故一般情況下，大氣降水對(duì)開采煤層影響不大。在礦井生產(chǎn)中，當(dāng)回采落頂后，頂板砂巖裂隙承壓水將首先充入礦坑，構(gòu)成礦井頂板直接充水水源。⑸ 勘探工程由于鉆孔揭露并溝通了各個(gè)含水層，使之相互間產(chǎn)生了水力聯(lián)系，從而也構(gòu)成了未來礦井開采時(shí)礦井充水的人為通道。本井田主要可采煤層二1煤黑色，以粉狀為主，少量粒狀，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，層理不明顯，次生裂隙發(fā)育，具擦痕及磨擦鏡面，偶含少量結(jié)核狀硫化物，下部常有次生方解石呈細(xì)脈狀出現(xiàn)。～%之間，%。煤中硫以硫化鐵硫?yàn)橹鳎?，其次為有機(jī)硫，硫酸鹽含量很小。表123 煤的工業(yè)分析表煤層水分M (%)灰分A (%)揮發(fā)分V (%)含磷P (%)含硫S (%)膠質(zhì)厚度Y(m)發(fā)熱量Q MJ/Kg備注二102 井田境界和儲(chǔ)量豐陽煤礦位于登封煤田中西部的郭溝井田淺部，在登封市西南約20km，行政隸屬送表鄉(xiāng)管轄， 2009年10月由永煤集團(tuán)與陽城集團(tuán)共同出資，組建成立永城煤電控股集團(tuán)登封煤業(yè)有限公司豐陽煤礦。（二）參數(shù)的取得：平均傾角：利用特制的同比例坡度尺直接在等高線圖上量取塊段內(nèi)相鄰的等高線距，量取數(shù)處，取其平均值。單位塊段計(jì)算公式：Q ＝ A M D104其中： Q——工業(yè)儲(chǔ)量（萬噸） A——計(jì)算面積（m2） M——計(jì)算采用厚度（m） D——煤層平均容重（t/m3）礦井工業(yè)儲(chǔ)量是勘探(精查）地質(zhì)報(bào)告提供的“能利用儲(chǔ)量”中的A、B、C三級(jí)儲(chǔ)量之和，其中高級(jí)儲(chǔ)量A、B級(jí)之和所占比例應(yīng)符合表221的規(guī)定。井田邊界煤柱按一側(cè)20m的寬度留置，總長(zhǎng)度為13165m。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=（礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量－保護(hù)煤柱損失）采區(qū)采出率 =(－64375%）80% = 。走向移動(dòng)角δ=73186。日凈提升時(shí)間 16小時(shí)。（60）＝（a） 式中：T――礦井服務(wù)年限（a）E――礦井可采儲(chǔ)量（萬t） A――礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力（萬t/a） k――儲(chǔ)量備用系數(shù)，按礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的服務(wù)年限。 影響設(shè)計(jì)礦井開拓方式的主要因素包括精查地質(zhì)報(bào)告、所確定的煤層自然產(chǎn)狀、構(gòu)造要素、頂?shù)装鍡l件、沖積層結(jié)構(gòu)、地形以及水文地質(zhì)條件等。井田傾向的落差最大為1000m，因此可考慮立井開拓。在一般情況下，井筒位置應(yīng)選擇在井田中央或最小貨載運(yùn)點(diǎn)上。本設(shè)計(jì)的豐陽礦礦井主要開采煤二1煤層，煤層傾角大，為傾斜煤層，該煤層為“軟煤層”，在煤層中布置巷道，則維護(hù)比較困難，因此運(yùn)輸大巷（軌道）布置在煤層底板巖層當(dāng)中，大巷與煤層聯(lián)系方式為石門聯(lián)系。表421 大巷運(yùn)輸方式及其優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比對(duì)比項(xiàng)目膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)V車軌道運(yùn)輸運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性連續(xù)性、系統(tǒng)簡(jiǎn)單大、周期性、系統(tǒng)復(fù)雜分采分運(yùn)的適應(yīng)性小大占用人員多少，效率高低人員少、效率高人員多、效率低自動(dòng)化控制和集中管理容易困難設(shè)備投資大小設(shè)備維修量小大輔助運(yùn)輸系統(tǒng)和設(shè)備需另設(shè)一套輔助運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)煤運(yùn)料只要一套系統(tǒng)運(yùn)輸故障少多本井田開拓方式的選擇，主要考慮豐陽煤礦的具體情況。三種開拓方案的開拓示意圖見圖4—2—2所表示。一水平布置兩個(gè)采區(qū)，在各個(gè)采區(qū)中部布置三條巖石上山，分別為運(yùn)輸上山，回風(fēng)上山和軌道上山，運(yùn)輸上山低于軌道上山4m，運(yùn)輸上山下部設(shè)一采區(qū)煤倉，通過煤倉下部方煤口將煤炭轉(zhuǎn)至大功率膠帶輸送機(jī)；軌道大巷與軌道上山采用頂板繞道的方式聯(lián)接。采區(qū)布置方式和上山的位置及主副井井筒形式方案二相同。方案二采用立井三水平暗斜井延深：方案三采用立井三水平開采。km工 程 量運(yùn) 輸 提 升/萬tm－1費(fèi)用/萬元工程量/m單價(jià)/元擔(dān)負(fù)全礦井煤炭提升任務(wù)。井筒深度為自井口至開采水平的井筒長(zhǎng)度加井窩的深度。采用砼支護(hù)，,井壁厚度為350mm,東風(fēng)井深90m,西風(fēng)井深90m,東、西風(fēng)井井筒斷面一樣 ，其布置如圖433:圖433: 風(fēng)井?dāng)嗝娌贾脠D 井壁的支護(hù)材料與井壁厚度井壁是井筒的重要組成部分，其主要作用是承受地壓、防止圍巖風(fēng)化等。它聯(lián)系著井簡(jiǎn)提升和井下運(yùn)輸兩大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為提煤、提矸石、下物料、通風(fēng)、排水、供電和升降人員等各項(xiàng)工作任務(wù)。副井：1t礦車單層二車普通罐籠。根據(jù)以上車場(chǎng)形式選擇的原則和本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況。行車線為調(diào)度空、重車輛的線路，如連接主、副井空、重車線的繞道和調(diào)車線。材料車線應(yīng)能夠容納10個(gè)以上材料車到一列車。 副井空、重車線長(zhǎng)度L＝mnL1＋L2＋L3式中：L—副井空、重車線長(zhǎng)度，mm—列車數(shù)目，列數(shù)，取1列； n—每列礦車數(shù)，輛，取24輛；L1—一個(gè)礦車長(zhǎng)度，m，2000mm；L2—電機(jī)車長(zhǎng)度，m，4430mm；L3—電機(jī)車制動(dòng)距離，m，取15m；副井輔助運(yùn)輸采用1t固定礦車，型號(hào)為MG－－6A，外形尺寸20008801150mm，電機(jī)車選用XK8－6/110A,外形尺寸443010541550 mm。取四輛礦車長(zhǎng)，8000mm；d—單式阻車器輪擋面至搖臂中心線間距離。計(jì)算得：L0＝51241mm 線路概述井底車場(chǎng)線路包括存車線和行車線。除上述主要線路外，在井底車場(chǎng)內(nèi)還有一些輔助線路，如通往各硐室的專用線路和硐室內(nèi)鋪設(shè)的線路。在線路連接計(jì)算中，曲線半徑R是一個(gè)主要的參數(shù)。T＝15000mm，K＝23562mm；圖4－45 彎道線路連接道岔礦井窄軌道岔是線路連接系統(tǒng)中的基本元件，其作用是使車輛由一條線路駛向另一條線路。18′36″396743338300≤ZDX630/3/15度線道岔11176。求：L0，L，D，CL0= S/tanαL=2a+ L0N=S/sinα查表知：L0＝7000mm，L＝14394mm， N＝6629mm。調(diào)度圖表的編制原則 ①當(dāng)機(jī)車位于列車前、后，運(yùn)距小于50m時(shí)，列車速度采用1m/s，運(yùn)距在50～150m，； ②當(dāng)機(jī)車位于列車前，運(yùn)距大于150m，列車速度采用2m/s； ②劃分時(shí)必須考慮設(shè)置信號(hào)的可能性和合理性。 井底車場(chǎng)主要巷道斷面及硐室位置 根據(jù)本礦井的設(shè)計(jì)的地質(zhì)條件和煤層埋藏特點(diǎn)，經(jīng)過開拓方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將膠帶輸送機(jī)大巷和輔助運(yùn)輸大巷都布置在巖層中。不設(shè)專用人行道。B2=a+b+d1+d2+ c 式中：B2——軌道大巷寬度，mm；a——人行道寬度，取1200mm；b——車輛邊緣至巷道壁的最小距離，主要運(yùn)輸巷道一般取580mm，這里取650mm,采區(qū)巷道一般取300～500mm；dd2——架線電機(jī)車的寬度，d1＝d2＝1060mm；c——蓄電池電機(jī)車的間距，412m。式中: 井底煤倉有效容積，t?；费b載硐室：其內(nèi)安設(shè)箕斗裝載設(shè)備，將煤倉之煤按定量裝入箕斗。清出的煤炭提升至運(yùn)輸水平，然后由礦車經(jīng)副井底部運(yùn)至地面。二、副井系統(tǒng)硐室 馬頭門：它是副井井簡(jiǎn)與車場(chǎng)巷道相連接的部分。變電所必須采用不燃性材料支護(hù)，如選用混凝土或料石砌碹，條件許可也可采用不燃性錨噴支護(hù)。硐室不應(yīng)有滴水現(xiàn)象，電纜溝應(yīng)設(shè)一定坡度，以便將積水隨時(shí)排除室外。要求具有良好的通風(fēng)條件根據(jù)以上要求，硐室位置應(yīng)選在井底車場(chǎng)與副井連接處附近空車線一側(cè)，以便于設(shè)備運(yùn)輸，與中央變電所硐室組成聯(lián)合硐室，即使有特殊原因也要盡可能靠近副井。，設(shè)有流水坡，以防硐室積水。礦井主要水倉必須含有內(nèi)水倉和外水倉，當(dāng)一個(gè)水倉清理時(shí)，另一個(gè)水倉能正常使用，特殊情況應(yīng)設(shè)多條水倉。若用凈斷面為8平方米的半圓拱形斷面，那末一條水倉長(zhǎng)度為 L=200247。等候室多和工具房相鄰，以便于工人領(lǐng)取工具。上山采區(qū)采用單一走向長(zhǎng)壁開采方式開采，采區(qū)內(nèi)工作面后退式開采。保證年產(chǎn)量的同采采區(qū)數(shù)和工作面數(shù)本礦采用綜合機(jī)械化采煤，一個(gè)工作面的生產(chǎn)能力可達(dá)到60萬噸左右。LL確定同采工作面為1個(gè)，工作面長(zhǎng)為150m。 m m2。的上下山的掘進(jìn)速度，；。本設(shè)計(jì)礦井開采對(duì)象為二1煤層，賦存條件穩(wěn)定，且煤層傾角為31～33176。屬于傾斜煤層。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的主采煤層為傾斜煤層，欲采用走向長(zhǎng)壁采煤法，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，賦存穩(wěn)定，故欲采用