【正文】 79 全礦通風阻力計算 ............................ 83 扇風機選型 ................................. 87 礦井安全技術措施 ............................ 90 7 礦山環(huán)保 ..................................... 93 礦山污染源概述 .............................. 93 礦山污染源的防治 ............................ 94 結 論 .......................................... 96 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 3 致 謝 .......................................... 98 參考文獻 ........................................ 99 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 1 前 言 本次畢業(yè)設計是 根 據(jù)在 山西 省 晉城煤業(yè) 集團 成 莊煤礦 進行的畢業(yè)實習中所收集的礦井 地質(zhì) 資料， 依據(jù)指導教師布置的題目，在教師的精心指導下， 對礦井進行的初步設計。由于 時間關系和 設計者 水平 有限，設計中失誤 之處 在所難免 ，敬請 郭文兵 老師 給予批評指正！ 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 2 1 礦井概況及井田地質(zhì)特征 井田位置和交通條件 井田位置 成莊煤礦（以下簡稱為井田），位于沁水煤田南翼，晉城市西北 20km處，跨澤州和沁水兩縣。中 部高，東、西部低，最高點 標 高 為 ,最低點標高為 , 相對高差為 。 氣象 晉城市屬暖溫帶大陸性氣候。 太原組（ C3t） K1石英砂巖（相當于晉祠砂巖）底或相當層位至 K7砂巖底。全組厚 ，平均 ，煤層總厚 。厚 ， 平均 。 山西組（ P1s） K7砂巖底 （或相當層位的粉砂巖）至 K8砂巖底，與下伏太原組呈整合河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 6 接觸，為主要含煤地層之一。厚 ～ ，平均厚 。由于煤本身致密堅硬，加之煤層結構簡單，宏觀煤巖類型為均一狀結構，塊狀構造，再加上井田內(nèi)構造簡單，煤層受擠壓、剪切力小，所以， 3號煤層成塊率高。井田最小傾向長 ,最大傾向長 ,平均傾向長 。估算結果以萬 t 為單位，保留一位小數(shù)； S— 塊段的水平面積 k（ m2）。由煤層底板等高線及儲量計算圖上提供的資料可計算出來設計礦井 工業(yè)儲量匯總表見 2－ 2。） β （176。 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 18 3 礦井開拓 概述 開拓方式選擇 原礦井采用的是 斜井開拓方式，單水平開采。由于井田 境界與其他礦井的井田境界相連，所以采用斜井開拓時，工業(yè)廣場不能布置在井田范圍之外。帶區(qū)式開采一般采用中央并列式通風，故本設計礦井采用中央并列式通風。布置巖石大巷時，應避免在松軟、吸水膨脹、易風化的巖石中布置，同時還應避開支承壓力的不利影響。因此，初步淘汰該方案，設計中也不再考慮該方案。 13270179。 17827179。 1 179。 10175。 24179。 179。 a 35 元 /年 178。 井筒特征 在礦 井開拓方式確定以后，還應對礦井主要井筒（包括主 斜 井、副 斜井 和 風井）的橫斷面布置形式、井筒裝備、井筒斷面尺寸 、井筒支護材料等特征進行說明。為防止斷繩事故，設有防墜器。配備有梯子間及管路、電纜等。其次，在滿足井底車場通過能力的前提下應盡量減少其掘砌體積，而且井底車場應便于管理和安全操車。 一些基本問題的確定 ⑴車場形式，初步設計已確定為 折返式車場 ， 空重列車可以在井底車場同一巷道的兩股線路上折返運行，從而簡化井底車場的線路結構， 減少河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 33 巷道開拓工程量。 N— 機車數(shù)目，取 1臺； LJ— 每臺機車的長度， 。 ls= 式中： nc— 材料車數(shù)， 15 輛； lc— 每輛材料車帶緩沖器的長度， 。 ⑷設計采用 22Kg/m 的鋼軌。 R/180176。 02′10″ ,S＝ 1600mm。 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 40 變電所的地坪，應比副井重車線側(cè)的硐室通道與車場巷連接點處的標高高出 。 ⑵硐室支護與特殊要求 ①中央水泵房硐室必須采用不燃性材料支護，如砌料石或混凝土碹，在堅固的巖層中也可采用錨噴支護，但不得有淋水。 8 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 41 式中： V—— 水倉容積， m3； Q—— 礦井正常涌水量， m3/h； 由此： V=8179。 開采順序及采區(qū)回采工作面的配置 開采順序 上、下山帶區(qū)均采用 后退 式 的 開采方式，即 采用帶區(qū)邊界向運輸大巷方向推進的開采方式。 Ф； 其中： 330— 礦井年工作日， t； n— 日循環(huán)數(shù) ，取 n=4。 礦井產(chǎn)量的驗算： ?? ????? ni iiiiin KlImA 1 ? 式中： nA —— 礦井同采工作面產(chǎn)量總和， Mt； im —— 第 i 號工作面采高 , 8m； iI —— 第 i號工作面長， 200m； iL —— 第 i號工作面年推進度， 1645m/a； i? —— 第 i號工作面煤的容重， ； 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 44 n—— 同采工作面 個 數(shù) ， n=1。 設計中的井筒有：主 斜 井、副 斜 井、風井。 礦井達到設計產(chǎn)量時井巷工程量見下表（表 3－ 6－ 1） 圖 3－ 6－ 1 礦井達到設計產(chǎn)量時井巷工程量表 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 45 序號 巷道 名稱 斷面形狀 支護材料 巷道斷面（ m3） 巷道長度（ m） 工程量（ m3） 凈 掘 凈容積 掘進 容積 一 開拓巷道 1 主斜井 半圓 拱形 混凝土 1016 12192 2 副斜井 半圓 拱形 混凝土 825 3 風井 圓形 混凝土 260 4 井底車場 半圓 拱形 混凝土 5 運輸大巷 半圓 拱形 混凝土 1200 24984 26772 6 回風大巷 半圓 拱形 混凝土 1200 24984 26772 二 準備巷道 1 進風行人斜巷 半圓 拱形 錨網(wǎng) 116 1079.96 2 帶區(qū)運料 斜巷 半圓 拱形 錨網(wǎng) 74 3 煤層運料平巷 梯形 錨網(wǎng) —— 1200 9756 —— 4 煤層運煤平巷 梯形 錨網(wǎng) —— 1200 9756 —— 5 上下順槽 梯形 錨網(wǎng) 8013 —— 1200 9756 —— 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 46 井巷工程施工進度見下表 （表 3－ 6－ 2） 表 3－ 6－ 2 井巷施工進度表 序號 工程名稱 工程量（ m） 施工速度（ m/月） 時間（月） 1 主 斜 井 1016 130 2 副 斜 井 825 60 3 風井 260 50 4 井底車場 65 5 運輸大巷 1200 70 6 回風大巷 1200 70 7 進風行人斜巷 116 130 8 帶區(qū)運料斜巷 74 130 9 煤層運料平巷 1200 400 10 煤層運煤平巷 1200 400 11 上下順槽 1200 400 各巷道的掘進速度指標見下表（表 3－ 6－ 3） 表 3－ 6－ 3 平巷掘進速度表 掘進機械化程度 煤巖類 別 月進度 （ m） 綜合機械化掘進機組 煤 400 液壓鑿巖臺車機械化作業(yè)線 巖 120 液壓鉆作業(yè)線 巖 80 鉆爆法 煤 250 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 47 4 采煤 方法 采煤方法的選擇 為了選擇合理的采煤方法，必須詳細研究煤層的賦存條件和地質(zhì)特征，并考慮實習礦井實際使用經(jīng)驗。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 布置采區(qū)巷道是為了把回采工作面與主要開拓巷道聯(lián)系起來。 帶區(qū)硐室 帶區(qū)煤倉： 圓形垂直煤倉，凈直徑 4m，高度為 30m。12=14400 169776 合計 16800 198072 16704 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 50 確定帶區(qū)巷道掘進方法、設備數(shù)量及掘進工作面數(shù) 根據(jù)帶區(qū)生產(chǎn)能力，帶區(qū)巷道布置、煤層賦存條件選擇確 定巷道的掘進方法為綜掘。 輔助運輸路線： 副 斜 井 —— 井底車場 —— 運輸大巷 —— 帶區(qū)運料斜巷 —— 煤層運料平巷 —— 順槽 —— 綜采工作面 矸石運輸由巖巷掘進工作面往外運 ,其 方向與上述方向剛好相反。 供電系統(tǒng) 高壓電纜由井底中央變電所，經(jīng)運輸大巷至帶區(qū) 移動變電站 ，經(jīng)降壓后的低壓電通過 低壓電纜 分別引向回采和掘進工作面的配電點以及分帶運輸巷輸送機，分帶軌道巷絞車等用電地點。 煤炭運輸系統(tǒng) 順槽和運輸大巷 采用 GX— 1568 型 鋼繩芯式 膠帶輸送機 并 配 以型號為JBR40— 6的 電機。 帶區(qū) 千噸掘進率、帶區(qū)掘進出煤 率及帶區(qū)回采率 帶區(qū)掘進巷道及其煤巷統(tǒng)計見 下頁 表 42 表 422。 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 48 聯(lián)絡巷的布置 運輸大巷與運煤平巷和運料平巷的聯(lián)接通過進風行人斜巷 。老頂為 較 穩(wěn)定 的中粒砂巖 ， 厚度約 8m。 本設計中礦井的主要巷道由： 主、副斜井、井底車場、運輸大巷、回風大巷、運煤平巷、運料 平巷及上、下順槽 。 因此進行驗算有： 355/300＝ ,稍大于 ，也能滿足要求。采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的綜采工作面宜為一個面；普采工作面宜 為兩個面，不應超過三個面。n179。工人上班時坐人車在等候室下車，當有空閑車輛時就坐車向大巷方向去，在大巷與進風行人斜巷 交叉處下車，步行去工作面；工人下班時在大巷與進風行人斜巷交叉處上車，可以直接經(jīng)過井底車場到達地面。 據(jù)以上可知，本設計礦井正常涌水量為 ，小于 1000 立方米 /小時。 ③具有良好的通風條件。 ⑵支護形式和特殊要求 變電所必須采用不燃性材料支護，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。 =2940mm 單開道岔平行線路聯(lián)接如圖 3－ 4－ 3。 02′ 10″ =30176。 Lf— 附加長度， 10m。 材料車線有效長度： L=nc179。 n— 每列車的礦車數(shù)，取 n=14。 礦井 為高 沼氣礦井， 絕對瓦斯涌出量 ，相對瓦斯涌出量 m3/min。 井底車場首先必須保證礦井生產(chǎn)所需要的運輸能力，并應滿足礦井不斷持續(xù)增產(chǎn)的需要。 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 28 副 斜 井井筒斷面布置如下： 圖 3－ 3－ 2 副 斜 井斷面布置圖 副斜井 風速校核： max60QVVS?? 式中 ： V —— 通過井筒的風速， m/s； Q —— 通過井筒的風量， m3/min； S —— 井筒凈斷面積， m2； 河南理工大學本科畢業(yè)設計 1 29 maxV —— 《安全規(guī)程》規(guī)定的允許最大風速； 由此： 60V ? ? ＝ 8m/s 所以井筒選擇符合要求。井筒內(nèi)裝備鋼繩芯膠帶輸送機。第一水平位于 +460m，采取上山開采；第二水平位于 +440m，采取上 下 山開采。10175。 24179。 10175。 1800179。 40179。 15135179。 通過費用匯總表 從 經(jīng)濟上來比較兩方案的優(yōu)越。 方案二采用主斜井、副立井的開拓方式，就技術而言，該方案也是可行的，井筒的維護量也不大。 ⑶井筒位置選擇 根據(jù)井田地形和地質(zhì)條件， 由于煤層賦存角度小，且自西向東煤層埋藏逐漸加深，在提出的斜井方案中，為了縮短井筒長度， 將主、 副井筒設置在井田走向的中央 靠西邊的地方；在提出的立井方案中，主副井筒位于井田走向的中央。成莊礦井采用的是盤區(qū)式開采，分區(qū)式通風。 成莊礦井所屬的沁水煤田地質(zhì)條件簡單，煤層沒有自然發(fā)火現(xiàn)象，水文地質(zhì)條件也不復雜，煤層埋藏淺，表土層薄，從技術條件上來說，采用立井和斜井開拓都是可行的 。 礦井服務年限可按下式計算： ZAT K? 式中： T—— 礦井服務年限，年； Z—— 礦井可采儲量，萬噸； A—— 礦井生產(chǎn)能力，萬噸 /年； K—— 儲量備用系數(shù)， K=～ ，此處取 。） 煤厚（ m） Φ （176。根據(jù)《成莊井田