【正文】 38 第 7 章 礦井通風(fēng)安全 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 概述 由于地質(zhì)報(bào)告未對(duì)鉆孔煤層瓦斯進(jìn)行測(cè)試，所以根據(jù)鄰近礦井的數(shù)據(jù)及實(shí)際勘探資料，可以推算出本設(shè)計(jì)礦井礦井瓦 斯相對(duì)涌出量為 m3/t，礦井屬高瓦斯礦井。 36 第 4 章 采區(qū)巷道布置及采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)概述 采區(qū)布置的要求 合理集中生產(chǎn) ； 合理確定采區(qū)生產(chǎn)能力 ； 良好的經(jīng)濟(jì)效果 ； 合理的通風(fēng)和運(yùn)輸 。合理的采區(qū)接續(xù)應(yīng)有如下要求： 、采區(qū)的生產(chǎn)正常接續(xù)，從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)； ，最大限度采出煤炭資源； ，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，減少巷道維護(hù)費(fèi)； ，有利于巷道維護(hù)。為防止進(jìn)下突然涌水淹沒(méi)礦井，變電所與水33 泵房的底板標(biāo)高應(yīng)高出井筒與井底車場(chǎng)聯(lián)結(jié)處巷道軌面標(biāo)高 米，水泵房及變電所通往井底車場(chǎng)的通道應(yīng)設(shè)置閉門。 3t 底卸式礦車列車數(shù)為 3760/（ 320） = 列。 30 井底車場(chǎng)的布置，存車線路，行車路線 布置長(zhǎng)度 1．井底車場(chǎng)線路布置的要求 （ 1）井底車場(chǎng)的線路主要由主井空、重車線，副井進(jìn)、出車線和回車線組成，由于通過(guò)各個(gè)井底車場(chǎng)的煤種數(shù)量不同，其各線路的數(shù)目和長(zhǎng)度亦相應(yīng)不同。排水通風(fēng)，動(dòng)力供應(yīng)及人員上下等，也必須通過(guò)井底車場(chǎng)。 結(jié)合上述采區(qū)劃分原則，以井田內(nèi)的斷層為邊界， 劃分了 9 個(gè)26 采區(qū)，分別是東一、東 二、東三、中一、中二、中三、西一、西二、西三。 ： （ 1）井底車場(chǎng)富裕通過(guò)能力，應(yīng)大于礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的 30%； （ 2）井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮到增產(chǎn)的可能性； （ 3）盡可能提高井底車場(chǎng)的機(jī)械化水平，簡(jiǎn)化調(diào)車作業(yè)，提高井底車場(chǎng)通過(guò)能力； （ 4）應(yīng)該考慮主、副井之間施工時(shí)便于貫通； （ 5）井底車場(chǎng)線路不止應(yīng)該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行及操作系統(tǒng)安 全可靠，理使用方便，布局合 理，注意節(jié)省工程量，便于施工和維護(hù)。 本設(shè)計(jì)井田的可采煤層為 2 2 4煤層，所以根據(jù)本井田的實(shí)際情況，本井田采用集中運(yùn)輸大巷和采區(qū)式石門布置方式 。 采用集中運(yùn)輸大巷時(shí)，各煤層（組）間用采區(qū)石門聯(lián)系 。 開采水平的數(shù)目及 標(biāo) 高 開采水平的尺寸以水平垂高表示。 根據(jù)上述井硐 開拓方案的技術(shù)比較，確定雙立井開拓與雙斜井開拓方案在技術(shù) 上可行。不適合用此方案，所以 取消本方案 。 要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量， 尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資 ，加快礦井建設(shè) ； ，簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，為集中生產(chǎn)創(chuàng)造條件 ； 國(guó)家資源，減少煤炭損失 ； 貫徹 執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。 (2) 確定礦井生產(chǎn)能力的重要因素 a、儲(chǔ)量是指基礎(chǔ)儲(chǔ)量中經(jīng)濟(jì)可采部分。 ② 露頭煤柱按 30m 留取 。 井田未來(lái)發(fā)展情況 本井田地質(zhì)條件較好，開采難度不大，在開采前期即可達(dá)到產(chǎn)量，后期的 存在小斷層開采稍受影響 。 1）物理性質(zhì) 多為亮煤、半亮 煤及半暗煤，水平層狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)致密、脆質(zhì)，垂直節(jié)理發(fā)育，玻璃光澤，距狀或平面斷口，鏡下多見(jiàn)凝膠化基質(zhì)，木質(zhì)鏡煤、絲炭，角質(zhì)化物質(zhì)較少，樹脂體少，透明基質(zhì)和形態(tài)分子含量略等，且發(fā)鮮紅色，形態(tài)分子結(jié)構(gòu)不歸整，鏡下可見(jiàn)無(wú)機(jī)物，有石英碎屑及菱鐵礦物等。 煤層賦存狀況及可采煤層 特征 煤層賦存不太深，傾角在 25186。生產(chǎn)與生活用電均來(lái)自雞西供電局。 水文地質(zhì)情況 新發(fā) 礦區(qū)境內(nèi)無(wú)湖泊、水庫(kù)和溝塘。交通極為方便。 作為一名采礦專業(yè)的學(xué)生，即將成為煤炭行業(yè)的工程技術(shù)人員。 礦井井下運(yùn)輸 .......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 5 章 采煤方法 ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 采區(qū)上山布置 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 I 摘 要 本設(shè)計(jì)礦井為雞西礦務(wù)局新發(fā)煤礦 ，一共有 3 層可采煤層，分別為 2 2 4，煤層總厚度為 。 采區(qū)車場(chǎng)布置 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 采煤方法的選擇 ........................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 運(yùn)輸方式和運(yùn)輸系統(tǒng)的確定 ........... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。在 通過(guò)大學(xué) 的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們把大學(xué)四年所學(xué)到的知識(shí) 綜合的利用上，把實(shí)踐和理論相結(jié)合，做到采礦知識(shí)的實(shí)際成長(zhǎng)。 見(jiàn)圖 11 比例尺 1 ：6 0 0 0 0 0至林口滴道至牡丹江柳毛礦石墨礦恒山礦小恒山礦二道河子礦張新礦雞西礦務(wù)局雞西通密山雞東通密山東海礦杏花礦正陽(yáng)礦城子河礦滴道礦新發(fā)礦圖 11 交通位置圖 3 地形地 勢(shì) 新 發(fā) 井田地表為平緩丘陵 ，整個(gè)地勢(shì)為東南高，西北低。有 穆棱河，穆棱 河為常年性河流，在礦區(qū)西部邊界流過(guò) 。 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)情況 新發(fā) 走向?yàn)?EW，傾 向?yàn)?S,傾角為 25186。左右 見(jiàn)煤層賦存特征表。比重在 ～ ，摩氏硬度約 2～ 。 井田儲(chǔ)量 井田儲(chǔ)量計(jì)算 參加儲(chǔ)量計(jì)算的煤層有 2 2 4共三 層煤。 儲(chǔ)量計(jì)算方法 采用分水平及投影塊段法，用煤層真厚度和斜面積計(jì)算儲(chǔ)量，塊段平均厚度采用鉆孔見(jiàn)煤厚度，以算術(shù)平均法求出。 b、地質(zhì)和開采條件技術(shù)裝備和管理水平礦井與水平服務(wù)年限，礦井與水平服務(wù)年限計(jì)算公式 T=Zm/(AK) 式中 T —設(shè)計(jì)計(jì)算服務(wù)年限 Zm—可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸； A—年產(chǎn)量，萬(wàn)噸 /年 K—儲(chǔ)量備用系數(shù)，宜采 用 ～ 礦井生產(chǎn)能力的大小主要根據(jù)井田儲(chǔ)量、煤層賦存狀況、地質(zhì)條件等情況來(lái)確定，還應(yīng)考慮當(dāng)前及今后市場(chǎng)的需煤量。要建立 完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常 保持良好狀態(tài) ； ，并為采用新技術(shù) 、新工藝、發(fā)展采煤機(jī)械化、綜合機(jī)械化、 自動(dòng)化創(chuàng)造條件 ； 用戶需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其他有益礦物的綜合開采。 （２） 雙立井開拓優(yōu)點(diǎn)： ， 立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利 ； ，易于自動(dòng)控制 ； ，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快 。 根據(jù)規(guī)定，對(duì)技術(shù)可行的方案還應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，如表 31 和表 32 表 31 大巷比較方案 特點(diǎn) 分組集中大巷布置 集中大巷布置 優(yōu)點(diǎn) 1. 總 的 巷 道 工 程 量較少 2. 生產(chǎn)比較集中 3. 采 區(qū) 巷 道 分 組 聯(lián)合布置 4. 大巷容易維護(hù)，運(yùn)輸條件好 1. 大巷工程量少 2. 生產(chǎn)區(qū)域比較集中，運(yùn)輸條件好 3. 采區(qū)巷道集中聯(lián)合布置，開采程序比較靈活，開采強(qiáng)度大 4. 大巷維護(hù)容易 缺點(diǎn) 1．石門長(zhǎng)度較長(zhǎng) 2．掘進(jìn)工程量大 1. 總的石門長(zhǎng)度大 2. 初期工程量大，建井時(shí)間長(zhǎng) 3. 有反向運(yùn)輸 適應(yīng) 條件 1. 可采煤層數(shù)目多，間距大小不同 2. 采 區(qū) 巷 道 為 分 組聯(lián)合布置，煤層分組 間距大 3. 井 底 車 場(chǎng) 在 煤 層群上部或中間時(shí)，初期工程少，工期大 1. 煤層間距小 2. 井田走向長(zhǎng)度大，服務(wù)年限長(zhǎng) 3. 下部煤層底版有堅(jiān)硬有巖層，采區(qū)尺寸大，石門長(zhǎng)度短 18 表 32 比較方案費(fèi)用表 依據(jù)表上述各種方案比較，得知立井開拓最經(jīng)濟(jì)。水平垂高是指該水平開采范圍的垂高。 當(dāng)煤層傾角太大時(shí)，層間聯(lián)系也可用溜井或斜巷 。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 根據(jù)井田的地形，煤層賦存，地質(zhì)構(gòu)造等因素，經(jīng)過(guò)井筒形式技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，該礦井采用雙立井開拓，即一主一副兩個(gè)井筒．詳見(jiàn)井筒開拓方案示意圖： 22 方案一 雙立井開拓 井筒 位置及坐標(biāo) 井筒位置就是確定井筒沿煤層走向和傾斜方向上的具體尺寸，并用直角坐標(biāo)和方位角予以表示，選擇井筒位置的條件： （ 1）工業(yè)場(chǎng)地占地面積 ； （ 2）地形與工程地質(zhì)條件 ； （ 3）煤的運(yùn)輸方向 ； （ 4）生產(chǎn)建設(shè)與住宅位置 。 ： （ 1）環(huán)形式：立式、斜式、臥式； （ 2）折返式：梭式、盡頭式。 具體情況如圖 33 西一中一東一西三西二中三中二東三東二 圖 33 采區(qū)劃分示意圖 井硐布置和施工 井硐穿過(guò)的巖層性質(zhì)及井硐支護(hù) 雞西盆地是在晚侏羅紀(jì)開始發(fā)展形成的內(nèi)陸含煤盆地，基底為元古界麻山群，含煤地層是中生界侏羅統(tǒng)雞西群，上覆白堊系華山統(tǒng)陸相沉積，新生界第三系 陸相含煤沉積和玄武巖沉積，第四系河湖相及山間河床，河谷相沉積層 。而井底車場(chǎng)的形式必須適應(yīng)井下運(yùn)輸和井筒提升的要求 、 井筒形式 、 提升方式 。 （ 2）井底車場(chǎng)線路布置時(shí)，應(yīng)充分考慮各硐室布置的合理性； （ 3）井底車場(chǎng)的線路工程量小； （ 4）為保證運(yùn)行安全，應(yīng)盡量避免在曲線巷道頂車，機(jī)械推車需布置在直線段上； （ 5）盡量減少道岔和交岔點(diǎn)； （ 6）線路布置要有利于通風(fēng)； （ 7）底卸式礦車的井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)要注意調(diào)頭問(wèn)題。 根據(jù)礦井矸石量與掘進(jìn)煤的比例（ 15%/6%=5/2），確定 煤矸石混合列車由 13 輛矸石與 9 輛煤車組成。 其它硐室有調(diào)度室、醫(yī)療室 、架線電機(jī)車庫(kù)及修理間、蓄電池電機(jī)車庫(kù)及充電硐室、防火門硐室、防水門硐室、井下火藥庫(kù)、消防材料庫(kù)、人車站等。 詳見(jiàn)采區(qū)接續(xù)圖表 35 表 35 采區(qū)接續(xù)圖表 采區(qū)名稱工業(yè)儲(chǔ)量萬(wàn)噸/ 年可采儲(chǔ)量萬(wàn)噸/ 年生產(chǎn)能力萬(wàn)噸/ 年服務(wù)年限中一 60 中三中二 西三東三西一東一東二660606060606060723715746877694715708830821 60546504630 ―三量 ‖控制情況 ―三量 ‖指準(zhǔn)備煤量、開拓煤 量和回采煤量。 設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界 、 范圍及采區(qū)煤柱 根據(jù)本礦井的開拓方式、煤層賦存狀況以及開采投產(chǎn)的要求，采區(qū)的位置及邊界見(jiàn)采區(qū)布置圖，采區(qū)煤柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱、采區(qū)邊界煤柱、斷層煤柱和隔水煤柱等，根據(jù)有關(guān)要求和該采區(qū)的實(shí)際情況，采區(qū)煤柱留設(shè)如下：兩側(cè)各留保護(hù)煤柱 20 米 。煤塵有煤炸危險(xiǎn)性，井田范圍內(nèi)煤有自燃傾向，自然發(fā)火期為 6 個(gè)月左右，依據(jù)煤塵爆炸指數(shù)及瓦斯鑒定表和鄰近礦井的實(shí)際開采情況，瓦斯含量由淺到深逐漸增加。 00kw﹥ 378kw 符合。 開拓煤量可采期 TK= 滿足要求； 準(zhǔn)備煤量可采期 TZ=1a 滿足要求； 回采煤量可采期 Tn=＞ 滿足要求。 采區(qū)接續(xù)計(jì)劃 根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該一水平劃分為三34 個(gè)采區(qū)，詳見(jiàn)采區(qū)分布示意圖。 主排水泵房和主變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使主變電所向主排水泵房的供電距離最短。 通過(guò)能力計(jì)算 見(jiàn)下圖： 14 567R=25000223583300012970069000755131970094000R25000131538582652366353778373364R25000R25000 32 萬(wàn)噸，每日運(yùn)日矸石量為 4000=600t，日產(chǎn)掘進(jìn)煤為 4000=200t， 3t 底卸式礦車日運(yùn)煤量為 4000 =3760t。 （ 4）本設(shè)計(jì)礦井屬于高瓦斯、低等涌水量礦井； 經(jīng)分析比較后，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用 底卸式礦車環(huán)形臥式井底車場(chǎng)。 井底車場(chǎng)及硐室 井底車場(chǎng)形式的確定及論證 井底車場(chǎng)是鏈接井下運(yùn)輸 和提升 的樞紐。 采區(qū)劃分 將井田劃分成若干采區(qū)時(shí)，應(yīng)考慮如下所述原則： （１）根據(jù)《 煤 炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》采區(qū)宜雙面布置 ，當(dāng)受地質(zhì)條件限制時(shí)或安全上有特殊要求時(shí)，可單面布置； （２）如果井田走向長(zhǎng)度不大，兩翼均不超過(guò) 1500m，可以不劃分采區(qū)，直接從井田邊界進(jìn)行后退式回采 ； （３）采區(qū)走向長(zhǎng)度根據(jù)煤層地質(zhì)條件，開采機(jī)械化水平，采區(qū)儲(chǔ)量，生產(chǎn)能力與巷道維護(hù)等因素綜合考慮 ； （４）初步設(shè)計(jì)一般負(fù)責(zé)劃分第一水平全部采區(qū)，故需要沿井田走向全長(zhǎng)統(tǒng)一考慮，作到初后期統(tǒng)籌兼顧，不但要全井合理，更要有利于初期； （５）采區(qū)劃分要考慮采區(qū)接續(xù)關(guān)系，便其適應(yīng)各翼儲(chǔ)量及產(chǎn)量分配； （６）要適應(yīng)充填注砂井，回風(fēng)井的既定位置，使分區(qū)充填，分區(qū)通風(fēng)的聯(lián) 系巷道盡量縮短； （７）采區(qū)劃分既要有意識(shí)地縮短大巷，又要充分注意人為境界處延的可能性； （８）對(duì)于煤層穩(wěn)定，開采條件好，生產(chǎn)能