【正文】 風(fēng)阻力和最小通風(fēng)阻力 59 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 59 通風(fēng)設(shè)備的選擇 61 62 63 63 礦井安全技術(shù)措施 63 63 64 64 65第8章 礦井排水 66 概述 66 66 66 礦井主要排水設(shè)備 67 67 67第9章 礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 71總結(jié) 73致謝 74參考文獻(xiàn) 75附錄1 76附錄2 8482 緒論本次設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì)，對于我們即將結(jié)束大學(xué)生活的學(xué)生來說，不論是工作還是繼續(xù)深造都有著深刻的意義。 本井田內(nèi)只有季節(jié)性河流從西、南兩個(gè)方向流入本區(qū)，沒有大的河流。本礦區(qū)東西寬8～11km,南北長23km，面積為230km2。 地質(zhì)特征 礦區(qū)范圍內(nèi)的地層情況本井田構(gòu)造屬三江盆地內(nèi)的緩擯——集陷帶，位于三江盆地的西部。本區(qū)煤層發(fā)育較穩(wěn)定，標(biāo)志層清楚，物性特征明顯，煤巖層相對可靠?？刹煞秶鷥?nèi)煤層南西薄，向北東增厚，結(jié)構(gòu)屬單一煤層，局部有薄層炭質(zhì)泥巖或粉砂巖夾層石，有時(shí)呈煤與煤泥巖互層狀出現(xiàn)，與物性反映正相溫和?！?L/s由花崗巖、安同山巖及變質(zhì)巖等組成。隨著開采的不斷進(jìn)行，水的靜儲量逐漸消耗，礦井的涌水量將會逐漸減少，并趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)。煤層頂?shù)装鍘r石主要為粉砂巖和細(xì)砂巖，抗壓強(qiáng)度一般在500～1100kg/cm2。可選性所有煤層的煤均屬于易選到中等可選。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù)量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開采技術(shù)條件。 儲量計(jì)算方法計(jì)算公式如下：塊段儲量=塊段面積平均傾角余割塊段平均厚度煤的視密度。根據(jù)本井田的實(shí)際情況，初步擬定三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案A：；方案B：；方案C：。＋50～650m，煤層傾角13176。，斜井井筒維護(hù)費(fèi)用高，采用絞車提升時(shí)，提升速度低、能力小、鋼絲繩磨損嚴(yán)重、動力消耗大、提升費(fèi)用高，當(dāng)井田斜長較大時(shí)，采用多段絞車提升，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)復(fù)雜，更要多占用設(shè)備和人力。東榮三礦井田賦存深度為＋50～650m，在技術(shù)上是可行的。技術(shù)評價(jià)：根據(jù)井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，采用雙立井開拓方案可行。表32 方案費(fèi)用比較表方案項(xiàng)目名稱方案一方案二基建費(fèi)用（萬元）立井開鑿322石門運(yùn)輸井底車場110190生產(chǎn)費(fèi)用（萬元）立井提升石門運(yùn)輸總計(jì)（萬元）依據(jù)上述各種方案比較，得知雙立井開拓最經(jīng)濟(jì)。水平巷道的主要任務(wù)是擔(dān)負(fù)煤矸，物料和人員的運(yùn)輸，以及通風(fēng)，排水，敷設(shè)管線。井底車場及各類硐室、井田范圍內(nèi)各煤層以－250m開采水平為界，采用上山開采。按照礦車在井底車場內(nèi)運(yùn)行特點(diǎn)，井底車場可分為：環(huán)行式和折返式兩大類型。根據(jù)主副井圍巖性質(zhì)，并按相關(guān)規(guī)定，確定主副井筒支護(hù)方式如下： 主井井筒：表土段：混凝土砌碹煤層段：料石砌碹基巖段：錨噴支護(hù)副井井筒：表土段：混凝土砌碹煤層段：料石砌碹基巖段：錨噴支護(hù) 井筒布置及裝備 井硐布置應(yīng)綜合考慮井筒圍巖性質(zhì)，運(yùn)輸方式，通風(fēng)安全等因素，具體遵循原則如下：《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》對運(yùn)輸、通風(fēng)、管線等布置的要求，滿足施工需要；、維護(hù)、清掃和人員通行安全；，對井筒中各種管線或其它設(shè)備的破壞應(yīng)減少到最低程度；，減少井筒工程量。井底車場形式必須滿足下列要求：井底車場的通過能力，應(yīng)比礦井生產(chǎn)能力有30%以上的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；簡單，管理方便，彎道及交叉點(diǎn)少；安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求；工程量少，建設(shè)投資省，便于維護(hù)，生產(chǎn)成本低；方便，建設(shè)工期短。 =37T=8364mmmmM=23359， mm， mm45?25000/180?=19625mm②單開道岔平行線路聯(lián)接ZDK930740, α=8?07?48?，a=5156mm，b=8035mm，R=25000mm，T=1748mm，m=14370mmmm③渡線道岔線路聯(lián)接ZDK93041522, α=14?02?10?，a=3942mm，b=4858mm， L=16684mm，T=2000mm，=9000mm求：、mmmm 井底車場通過能力驗(yàn)算 井下采用機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，井底車場年通過能力按下式計(jì)算： 式中 ——井底車場年通過能力； ——每一調(diào)度循環(huán)進(jìn)入井底車場的所有列車的凈載重,t； T——每一調(diào)度循環(huán)時(shí)間,min；——每年運(yùn)輸工作時(shí)間等于礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)與生產(chǎn)時(shí)間的乘積,min； ——運(yùn)輸不均衡系數(shù)。為防止井下突然涌水淹沒礦井，水泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)置風(fēng)窗。根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將一水平劃分為八個(gè)采區(qū)，詳見采區(qū)分布示意圖3—5。 所以，= 三量可采期的規(guī)定開拓煤量可采3～5a以上；準(zhǔn)備煤量可采1a以上；回采煤量4～6個(gè)月。17——結(jié)構(gòu)復(fù)雜，灰份較高，夾石為煤泥巖，泥巖夾煤。式中 V——工作面內(nèi)允許的最大風(fēng)速，取4m/s；B——工作面最小控頂距，m；——～；M——工作面采高，m；——晝夜產(chǎn)煤一噸所需風(fēng)量，m3/t；——循環(huán)進(jìn)度；P——煤層生產(chǎn)率；∮——晝夜循環(huán)數(shù)。，必須有足夠的過巷距離。（3～5）式中 n——列車礦車個(gè)數(shù)，個(gè)；——機(jī)車長，m；——礦車長度，m；（3～5）——制動安全距離，m；——重車線存在長度，m；L2=nLm——煤倉溜煤閘門至渡線道岔長度，m； ；——單開道岔長度，m。圖43 底板繞道式車場起坡點(diǎn)位置計(jì)算圖RR3 分別取15000，彎道部分軌道中心距為1700，則 則R2=16700 ，均為90186。主井提升系統(tǒng)提升高度970m, 井架下天輪中心距鎖口盤高度42m, 。，井田走向不大，瓦斯含量低，煤層傾角小，地質(zhì)條件較簡單，本設(shè)計(jì)礦井采用分列式通風(fēng)系統(tǒng)。表7—1 通風(fēng)系統(tǒng)適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)比較表類型適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)中央式中央并列式適用于煤層傾角較大，走向不大且自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井。分區(qū)進(jìn)風(fēng)1)建井工期短，安全性好，便于管理；2)分區(qū)進(jìn)風(fēng)多，風(fēng)井場地增加，通風(fēng)機(jī)管理分散。（3）按工作面極限允許風(fēng)速驗(yàn)算： 即：2448≥≥153式中 ——工作面凈斷面，；——第i個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min。局部風(fēng)量調(diào)節(jié)是采區(qū)內(nèi)部各工作面間，采區(qū)之間或生產(chǎn)水平之間的風(fēng)量調(diào)節(jié)，主要有增阻法，減阻法及輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。具體詳見通風(fēng)阻力計(jì)算表7表73。最大阻力： ＝+20＝最小阻力＝+20＝ (由于進(jìn)回風(fēng)井長度基本相等,且其井口標(biāo)高基本相等,則取0)靜壓風(fēng)阻: ＝＝＝＝選擇風(fēng)機(jī)為K4—73—01型風(fēng)機(jī)。：一般情況下，火災(zāi)發(fā)生在總進(jìn)風(fēng)流中時(shí)，應(yīng)進(jìn)行全礦性反風(fēng)，阻止煤煙侵入井下采掘區(qū)。(2)水患的預(yù)防。（4）各臺溜子司機(jī)發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸機(jī)上有石頭,必須將石頭拿下,其它各種井口,井下安全措施必須參照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。礦井水的來源可分為地面水和地下水，地面水主要來源為溝渠和池塘里的積水以及季節(jié)性雨水，融水等。說明地下水靜儲量消耗后沒有足夠的補(bǔ)給來源。4．水泵除要保證工作可靠外，還必須有較高的運(yùn)行效率。用于350m以下，管、泵同吊的立井或斜井強(qiáng)行排水；由于井下接管困難，很少采用。、180176。主排水設(shè)備及管路的選擇計(jì)算（1）主排水設(shè)備的選擇依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)：礦井正常涌水量： = 礦井最大涌水量：=副井的井口標(biāo)高：＋60m水平的標(biāo)高：250m,500m（2）水泵的選擇水泵所需最小流量可由下式計(jì)算： 式中 ——水泵所需量最小流量，m3/h。通過以上計(jì)算選擇管路內(nèi)徑為200mm,外徑為219mm的無縫鋼管。通過本次設(shè)計(jì)，使自己不僅把四年來所學(xué)知識進(jìn)行了貫通，更使自己對礦井的整個(gè)系統(tǒng)有了全局的認(rèn)識，為自己即將開始的研究生深造打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。感謝在這次設(shè)計(jì)中各位老師給予我的幫助，特別是我的指導(dǎo)老師，他一絲不茍的教導(dǎo)，始終那么有耐心，我從心里佩服他，感激他。通過這次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使得我對所學(xué)的專業(yè)知識有了一個(gè)較為系統(tǒng)的重溫，也使得我對整個(gè)礦井系統(tǒng)有了一個(gè)全面的了解。表9—1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表序號名稱單位數(shù)值1礦井生產(chǎn)能力Mt/a年產(chǎn)量Mt日產(chǎn)量t54552儲量Mt工業(yè)儲量Mt可采儲量Mt3礦井服務(wù)年限a4煤的視密度g/cm35煤的用途配焦、化工、動力、民用6煤層情況可采煤層數(shù)層4可采煤層總厚度m煤層平均傾角（176。c、實(shí)際開泵時(shí)間正常涌水量時(shí)： =2420h式中 336——泵流量，m3/h。氣壓泵體積小，占用面積?。还ぷ靼踩煽?；排水效率低；排水費(fèi)用高。適用于井間水平有排水設(shè)備可利用的井巷排水；配合排風(fēng)設(shè)備，可提高井巷斷面利用率。8．移動式排水設(shè)備在需要傾斜放置時(shí)，應(yīng)能在軸線傾斜的情況下正常工作。1．工作水泵的能力，應(yīng)在20h內(nèi)排出24h的正常涌水量，除工作水泵外，還應(yīng)配作為備用和輪換維修的水泵，備用水泵的能力，應(yīng)不小于工作水泵能力的70%，并且工作和備用水泵的總能力應(yīng)在20h內(nèi),排出礦井24h的最大涌水量,檢修水泵的能力,應(yīng)不小于工作水泵能力的25％。礦井涌水量隨開采時(shí)間的增加則逐漸減少。3．人員自救：(1)當(dāng)發(fā)生火災(zāi)或爆炸時(shí),位于事故地點(diǎn)或附近的工作人員,迎著風(fēng)流撤退,位于回風(fēng)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(jìn)入新鮮風(fēng)流中；(2)如果遇到涌水事故,應(yīng)避開水頭沖擊,然后撤到上部水平；(3)遇到事故無法撤退時(shí),應(yīng)躲進(jìn)避難硐室,待事故減輕然后再撤至安全地帶。工作面溜機(jī)司機(jī)不許正對溜頭,如有必要,溜頭必須設(shè)防溜設(shè)施,工作面所有電器設(shè)備必須防爆,電纜懸掛必須整齊。預(yù)防瓦斯爆炸措施；《煤礦安全規(guī)程》中有關(guān)安全生產(chǎn)的措施；，如不得以串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，在進(jìn)入串聯(lián)工作面的風(fēng)流中必須裝有瓦斯自動報(bào)警斷電裝置，%；，嚴(yán)禁各種違章作業(yè)，并在采掘工作面和沼氣易積聚的地點(diǎn)設(shè)瓦斯檢測與報(bào)警裝置；；，必須遵守有關(guān)爆破安全規(guī)程。該礦井的等積孔計(jì)算如下： =2，所以該礦井通風(fēng)容易。s2/m4)風(fēng)速(m/s)阻力（Pa）1副井井筒混凝土3102井底車場錨噴705163主石門錨噴5604集中運(yùn)輸大巷錨噴41005采區(qū)石門錨噴5106軌道上山錨噴10727區(qū)段運(yùn)輸平巷錨噴8008回采工作面液壓支架2209區(qū)段回風(fēng)平巷錨噴360010風(fēng)井井筒錨噴740811小計(jì)合計(jì)（加10％局部損失）可知，,。礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié)主要通過改變礦井總風(fēng)阻值，改變主通風(fēng)機(jī)工作特性的方式調(diào)節(jié)方壓。則：＝100＋200＝300m3/min4．其它巷道實(shí)際需風(fēng)量：＝(++)＝(++300)=＝(+++)K＝(++300+)＝式中 K——礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均衡系數(shù)，～。采煤工作面按瓦斯涌出量，工作面溫度、炸藥用量、同時(shí)工作的最多人數(shù)分別計(jì)算，取其中最大值，并用風(fēng)速驗(yàn)算。1)通風(fēng)線路變化大，風(fēng)壓比較穩(wěn)定；2)所需通風(fēng)設(shè)備較多，工業(yè)場地較分散；高瓦斯礦井，煤層易自燃的礦井，有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井應(yīng)采用對角式通風(fēng)系統(tǒng)。，系統(tǒng)較簡單，且容易將有些地點(diǎn)的有害氣體排到井外。第7章 礦井通風(fēng)與安全 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 概述礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井內(nèi)各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣，排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，通風(fēng)動力和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱。取4000，道岔聯(lián)接點(diǎn)m，n的值：選用 ZDK930/7/40，道岔特征同前，轉(zhuǎn)角δ=90176。02′10，a=2300，b=4858，=7122。，應(yīng)設(shè)在存車線末段道岔以外的單道上，兩道風(fēng)門間的最小距離應(yīng)符合下列要求：a、單輛礦車運(yùn)行時(shí)。軌道上山為了減少巷道量以及方便運(yùn)輸做一定坡度變化，先急后緩。工作面長度的確定，一個(gè)工作面，即工作面日產(chǎn)量為3637t/d。該采區(qū)地質(zhì)條件比較簡單，地層厚度為50m，巖性以礫巖、灰白色中細(xì)巖及黑色泥巖為主，在底部有1～2層是凝灰?guī)r，夾有植物化石，其巖相以湖泊相為主。所以，準(zhǔn)備煤量準(zhǔn)備煤量是指在開拓煤量范圍內(nèi)已完成開采所必須的采區(qū)運(yùn)輸巷道、采區(qū)回風(fēng)巷道，采區(qū)上山，區(qū)段石門及采區(qū)車場等掘進(jìn)，掘進(jìn)工程所圈定的可采儲量。依據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的采區(qū)劃分的具體情況，采用走向長壁開采，這樣可以減少初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快。 井底車場主要硐室主井系統(tǒng)硐室包括推車機(jī)及翻車機(jī)硐室、井底煤倉及箕斗裝載硐室、清理井底灑煤硐室及水窩泵房等。因此