【正文】 ............................................... 45 井下煤炭運(yùn)輸 ............................................... 45 井下輔助運(yùn)輸 ............................................... 45 礦車(chē) ............................................................ 46 運(yùn)輸設(shè)備選型 .................................................... 47 大巷煤炭運(yùn)輸設(shè)備選型 ....................................... 47 運(yùn)輸上山膠帶輸送機(jī)的選型 ................................... 48 井下輔助運(yùn)輸設(shè)備選型 ........................................ 48 4 采區(qū)布置及裝備 ......................................................... 55 采煤方法 ........................................................ 55 采區(qū)煤層開(kāi)采條件 ........................................... 55 采煤方法選擇 ............................................... 55 采煤工藝 ................................................... 55 采區(qū)布置 ........................................................ 58 首采區(qū)數(shù)目和位置選擇 ....................................... 58 河南理工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 首采區(qū)特征 ................................................. 58 采區(qū)巷道布置 ............................................... 60 采區(qū)車(chē)場(chǎng)和硐室布置 ......................................... 60 采掘設(shè)備選型 .................................................... 61 設(shè)備選型 ................................................... 61 勞動(dòng)組織和循環(huán)作業(yè) ......................................... 63 采區(qū)車(chē)場(chǎng)線路設(shè)計(jì) ................................................ 65 采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)線路布置 ....................................... 65 甩車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)主要參數(shù)的選擇 ................................... 66 甩車(chē)場(chǎng)線路設(shè)計(jì) ............................................. 68 5 通風(fēng)和安全 ............................................................. 71 概況 ............................................................ 71 通風(fēng)設(shè)計(jì)的基本依據(jù) ......................................... 71 礦井通風(fēng)系統(tǒng)要符合下列要求 ................................. 71 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 ......................................... 71 礦井風(fēng)量計(jì)算 .................................................... 72 采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量 ....................................... 72 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量 ......................................... 74 峒 室實(shí)際需風(fēng)量 ............................................. 74 風(fēng)速驗(yàn)算 ................................................... 75 礦井通風(fēng)設(shè)備選型 ................................................ 76 計(jì)算原則 ................................................... 76 計(jì)算方法 ................................................... 76 計(jì)算礦井的總風(fēng)阻及總等積孔 ................................. 79 扇風(fēng)機(jī)選型 ................................................. 80 礦井安全技術(shù)措施 ........................................... 83 6 礦井建設(shè)工期 ........................................................... 85 指標(biāo)選取 ........................................................ 85 關(guān)鍵線路 ........................................................ 85 河南理工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 工期計(jì)算 ........................................................ 86 致 謝 ................................................................... 90 參 考 文 獻(xiàn) .............................................................. 91 河南理工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 交通位置 中馬村礦地處焦作煤田中部 ,位于河南省焦作市東北部 8 公里，行政隸屬焦作市馬村區(qū)待王鎮(zhèn)管轄。最高海拔標(biāo)高位于 08 剖面線北西端，為 ，最低海拔標(biāo)高位于礦區(qū)東南部邊界 3號(hào)拐點(diǎn)處，為 ，相對(duì)高差 。多年平均蒸發(fā)量為 ，相對(duì)濕度 %，絕對(duì)濕度 。建設(shè)中的 南水北調(diào)中線工程 也將從焦作通過(guò)。其中鋁土質(zhì)泥巖具鮞粒結(jié)構(gòu)，含黃鐵礦結(jié)核。含七個(gè)煤組（段）其中二煤組含主要可采煤層，其它煤組均不具有工業(yè)價(jià)值的可采煤層。中上部為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖與砂巖互層，含少量植物化石碎片及菱鐵質(zhì)鮞粒。 四煤段下部為三角洲分流河道及河口沉積，中上部為三角洲平原相沉積。 ④ 六煤段 以灰、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及灰、灰白色厚層狀細(xì)、中粗粒砂巖組成，泥巖局部具紫斑和菱鐵質(zhì)鮞粒，煤層不發(fā)育。 ② 八煤段以灰、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，具紫斑，夾細(xì)中粒砂巖及粉砂巖，局部含炭質(zhì)及植物化石。傾角 8～14176。斷層在區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度 。該斷層延伸長(zhǎng)度 ，斷層走向 98～ 107176。傾向 12176。傾向 185～ 188176。傾向 185～ 188176。斷層走向 28～ 55176。 鳳凰嶺斷層：位于中馬村礦區(qū)西南部邊界附近，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度 。區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度 。 中三斷層：位于礦區(qū)西南部主、副井附近，屬九里山主干斷裂的羽狀斷層之一。 礦井各斷層特征見(jiàn)表 1— 1。 3 85 2A+B DF6 正斷層 東西 S 70176。 7 260 5A+3B 可靠 DF22 正斷層 NW SW 70176。 （二）煤層 二 1煤層位于山西組下部，下距太原組頂部 L9灰?guī)r或硅質(zhì)泥巖 ，距 L8石灰?guī)r , 厚 ～ ，平均 。 （ 二）煤的化學(xué)成分 二 1煤、一 5煤和一 2煤原煤元素分析結(jié)果見(jiàn)表 1— 2，各煤層元素組成均以碳元素為主，次為氫元素。 溝谷不甚發(fā)育，地面較為平坦。 （一）主要 含水層與隔水層 奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層 由角礫狀灰?guī)r、厚層狀石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和泥灰?guī)r組成。厚 ～ ，平均厚度為 ，巖性致密，透水性差，是 O2m 灰?guī)r含水層與太原組下段灰?guī)r含水層之間的主要隔水層。在焦作礦區(qū)曾多次發(fā)生該層段灰?guī)r巖溶水突水淹井事故，單位水壓突 水量為 ～ 179。本礦生產(chǎn)過(guò)程中共發(fā)生 73 次突水，其中51 次為 L8灰?guī)r水，突水量為 ～ 105m179。 二 1煤層頂板砂巖含水層 系 指二 1煤層以上 60m 范圍內(nèi)由 1～ 4層砂巖組成的含水層組，以大占砂巖、香炭砂河南理工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 巖和馮家溝砂巖為主，厚度一般 10～ 20m，西厚東薄，砂巖裂隙不發(fā)育，且與泥巖和砂質(zhì)泥巖相間發(fā)育，補(bǔ)給條件差，導(dǎo)、富水性比較弱。第三、四系地層厚度 ～ ，平均厚，其中含水性較強(qiáng)的礫石層有 2～ 3層，厚度 3～ 63 m，平均為 11m，含水層與粘土或粘土夾礫石層相間， 構(gòu)成多層次復(fù)結(jié)構(gòu)含水層組，直接接受大氣降水與地表水補(bǔ)給，富水性很強(qiáng)，上部為潛水，下部多為承壓水。礦井生產(chǎn)中，正常涌水量 ～ 179。因此，煤層頂?shù)装骞こ痰刭|(zhì)條件不良，生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)冒頂、片幫（壁）、突（涌）水和遇水底板底膨變形及支柱滑沉等不良水文、工程地質(zhì)現(xiàn)象，故生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)煤層頂、底板的維護(hù)和管理工作。 ③煤層厚度變化對(duì)煤層瓦斯的影響 井田內(nèi)二 1煤層厚度變化較大。 ⑤水文地質(zhì)條件與瓦斯 地下水的運(yùn)動(dòng)對(duì)煤層瓦斯有運(yùn)移、失散和聚集作用。 井田勘查程度及開(kāi)采條件評(píng)述 （一）井田勘查程度評(píng)價(jià) 焦作煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司中馬村礦委托河南省煤田地質(zhì)局三隊(duì)，編制《焦作煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司中馬村礦礦井生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》。歷年來(lái)，發(fā)生大小突水七十余次，大多為 L8灰?guī)r水， 對(duì)礦井開(kāi)采會(huì)造成一定影響，礦井開(kāi)采中應(yīng)引起足夠重視，切實(shí)加強(qiáng)防水措施。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表示了煤炭的質(zhì)量。 工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱的計(jì)算： 按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 90 萬(wàn) t/a 的中型礦井，工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo) 公頃 /10 萬(wàn)噸。） 埋深 （ m） 14 20 45 70 73 70 410 其中： ?—— 表土層移動(dòng)角； β —— 煤柱上山移動(dòng)角； δ —— 走向方向移動(dòng)角； γ —— 煤柱下山移動(dòng)角； 用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱如下圖所示： 四邊形 abcd 的面積 S=540531m2 ，即為工業(yè)場(chǎng)地煤柱的壓煤面積，經(jīng)計(jì)算可得，工業(yè)場(chǎng)地共壓煤： 圖 21 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 河南理工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 Q=366904 104 = 萬(wàn)噸 （二）井下主要巷道設(shè)計(jì)煤柱損失計(jì)算 井下主要壓煤巷道為皮帶大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷，三條水平大巷之間設(shè)計(jì)間 距為 20m，巷道兩側(cè)各留 20m 保護(hù)煤柱，計(jì)算出井下主要巷道設(shè)計(jì)煤柱損失為 萬(wàn)噸。 所以礦井的服務(wù)年限為： T= KAZ? = ? = 因?yàn)?50 年，符合 2021 年我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)定的大型礦井 (45～ 90萬(wàn) t/年 )服務(wù)年限至少在 50年以上的標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。兩方案對(duì)比，方案一需多開(kāi)立井（ 2 160m），階段石門(mén)（ 702m）和立井井底車(chē)場(chǎng)；并相應(yīng)增加了井筒和石門(mén)的運(yùn)輸、提升、排水費(fèi)用。 河南理工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 表 28 建井工程量 項(xiàng)目。 方案三：立井兩水平開(kāi)采，第一水平在 200m 處，第二水平標(biāo)高在 360m，二水平立井延伸，石門(mén)到達(dá)大巷，一水平上山開(kāi)采，二水平上下山。 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限 全礦井可采儲(chǔ)量 ，計(jì)算服務(wù)年限時(shí)，儲(chǔ)量備用系數(shù)采用 ，則全礦井服務(wù)年限 。） β （ 176。 表 25 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量匯總表 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 (一 ) 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量等于礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井下主要巷道保護(hù)煤柱后，乘以采出率的儲(chǔ)量。礦井范圍以河南省國(guó)土資源廳下發(fā)的焦作煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司中馬村礦采礦許可證（證號(hào)： 41000