【正文】 .................................................................................................. 32 礦井通風(fēng) ............................................................................................................... 32 礦井風(fēng)量、負(fù)壓及等積孔計(jì)算 ............................................................................... 33 通風(fēng)設(shè)備 ............................................................................................................... 35 災(zāi)害預(yù)防及安全裝備 ............................................................................................. 38 第七章 環(huán)境保護(hù) .................................................................................. 44 概述 ...................................................................................................................... 44 各種污染的防治措施 ............................................................................................. 45 地表塌陷處理 ........................................................................................................ 46 機(jī)構(gòu)設(shè)置及專項(xiàng)投資 ............................................................................................. 47 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 51 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 前 言 長期以來，全國煤礦通過堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主 ，綜合治理 ”的方針、依靠科技進(jìn)步、推進(jìn)安全綜合治理、重視安全思想教育、強(qiáng)化安全技術(shù)培訓(xùn)和開展各種形式的安全宣傳活動(dòng)等，促進(jìn)了全國煤礦安全生產(chǎn)狀況的好轉(zhuǎn)。 礦井通風(fēng)是礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán)，它供給礦井新鮮風(fēng)量，以沖淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性的氣體和粉塵，保證井下風(fēng)流的質(zhì)量 (成分、溫度和速度 )和數(shù)量符合國家安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，提供良好的工作環(huán)境，防止各種傷害和爆炸事故，保障井下人員身體健康和生命安全，保護(hù)國家資源和財(cái)產(chǎn)，在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間始終占有非常重要的地位。 吳村煤礦程村礦井地理位置交通圖 地形地貌及水系 程 村井田位于太行山南麓，為山前沖擊平原，地勢西北高 、 東南低，海拔標(biāo)高88～ 96m。四季多為東北風(fēng)，最大風(fēng)速為 18m/s。 現(xiàn)有電源、水源條件 一 電源條件 井田東南 8km 有冀屯 110kv 區(qū)域變電站，井田西北 有薄壁 35kv變電所，井田西南 有吳村煤礦 35kv 變電所。井田基本構(gòu)造形態(tài)為一向南西傾伏的寬緩背斜。 詳見斷層特征表 121。區(qū)內(nèi) 5個(gè)鉆孔穿見，煤厚 ～ ，平均 ，屬穩(wěn)定型煤層。煤層未作專門性工作，結(jié) 合巖石的風(fēng)氧化帶的厚度，地質(zhì)報(bào)告 二 1 煤層風(fēng)氧化帶下限為基巖垂深 20m。砂礫石直徑 2～ 8cm，一般 3cm 左右，呈互層狀發(fā)育，一般在東西方向上發(fā)育較穩(wěn)定，南北方向上不穩(wěn)定且具相變性。 （ 3）、太原組上段 L8 灰?guī)r含水層：為 二 1 煤層底板直接沖水水含層。在無較大斷層影響時(shí)，該含水層距 二 1煤層較遠(yuǎn)，平均為 ，且與上段 L8灰?guī)r含水層之間無水力聯(lián)系，因此對 二 1煤層開采影響不大。 分析本礦井的充水因素，淺部煤層應(yīng)主要防止第三、四系礫石特別是底部含水層水，中深部煤層開采應(yīng)預(yù)防底板灰?guī)r直接突水或通過斷裂構(gòu)造帶突水。 地質(zhì)報(bào)告對礦井涌水量的預(yù)算分別采用了“大井法和“比擬法”兩種方法，由于礦井主要含水層僅抽水一次，故“大井法”采用的參數(shù)代表性較差，預(yù)算結(jié)果誤差相對較大。 煤層頂、底板巖性條件 二 1煤層頂板巖性條件：井田內(nèi) 16 個(gè)見煤鉆孔統(tǒng)計(jì)， 二 1煤層直接頂板為泥巖和砂質(zhì)泥巖的各有 6 個(gè)孔，泥巖厚 1～ ，砂質(zhì)泥巖厚 ～ ，另有 4 個(gè)鉆孔直接頂板為砂巖，砂巖厚 ～ 。石炭系太原組含煤 9層，僅一 2 煤層全區(qū)發(fā)育，普遍可采。 本井田 二 1煤層瓦斯取樣 9 層次，取樣深度在 ～ 之間瓦斯成分主要以 N2為主，瓦斯含量中 CH4含量甚微，有 4 個(gè)樣 CH4含量為 0，最高為 。 本井田 425m水平灰?guī)r靜水壓力達(dá) 51kg/cm2，而 二 1煤層底板隔水層厚度平均為中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 ，即 隔水層將 承受 1 kg/cm2壓力。設(shè)計(jì)暫不能利用地質(zhì)儲(chǔ)量為 96170kt（一 2煤 ） ，其中 C 級 21200kt、 D級 74970kt。 礦井可采儲(chǔ)量匯總表 單位： kt 表 222 煤層 水平 （ m） 地質(zhì)儲(chǔ)量 （ A+B+C） 永久煤柱損失 開采 損失 可采 儲(chǔ)量 防水 邊界 斷層 工廣 小計(jì) 二 1 425m 以淺 45320 15828 885 3568 2464 22745 5644 16931 425m 以深 25070 3431 2105 1898 6434 4659 13977 合計(jì) 70390 15828 3316 5673 4362 29179 10303 30908 各類永久煤柱留設(shè)的原則 淺部防水煤巖柱留設(shè)：留設(shè)淺部防水煤巖柱的目的是，不允許導(dǎo)水裂隙縫帶波及第三四系底部含水層。 =67176。設(shè)計(jì)對 ：經(jīng)計(jì)算礦井建設(shè)規(guī)模 ，服務(wù)年限 ；礦井建設(shè)規(guī)模 ，服務(wù)年限 。 . 井田開拓 場地位置選擇 對本井田井口及工業(yè)場地位置的選擇，設(shè)計(jì)著重考慮了如下主要因素： (1)井田沖擊層普遍較厚，在滿足 井下開拓部署合理的前提條件下，井位選擇應(yīng)盡可能使井筒穿過相對較薄的沖擊層，以減少凍結(jié)深度和建井難度； (2)井田三面受斷層限制，走向長僅有 ，面積小資源有限，同時(shí)沖擊層厚帶來井筒及工業(yè)廣場壓煤范圍較大，故井筒位置應(yīng)盡可能減少壓煤損失； (3)首采區(qū)宜布置在 F21 斷層以南的構(gòu)造簡單、煤層控制可靠的高級儲(chǔ)量區(qū)，而井筒位置在保證首采區(qū)不壓煤的條件下盡量靠近首采區(qū)，減少初期工程量； (4)井田內(nèi)地形平坦，地面村莊均需要搬遷，井筒位置選擇不受地形及村莊限制。由于煤層為近水平、傾角 3176?？紤]到 二 1煤層為厚煤層，煤質(zhì)中硬 ，頂板較穩(wěn)定等條件，本著“多作煤巷、一巷多用、有利于大巷支護(hù)”的原則，確定軌道運(yùn)輸大巷 沿 425m 等高線布置在 二 1煤層中，膠帶輸送機(jī)大巷高于軌道大巷 5m布置在煤層頂板內(nèi)，兩大巷水平間距 35m。 北程村和后北程村位于首采區(qū)內(nèi)，村莊總面積 ,總戶數(shù)為 615 戶，礦井投產(chǎn)后北程村應(yīng)全部搬遷，后北程村部分搬遷，兩個(gè)村莊搬遷總戶數(shù) 500 戶，其中 100戶搬遷費(fèi)計(jì)入礦井初期投資，其余攤?cè)肷a(chǎn)成本。 兩井筒均采用 38kg鋼軌管道、 20b 工字鋼罐道梁、玻璃鋼梯子間，井梁通過托中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 架和樹脂錨桿與井壁 固定。 井筒基巖段預(yù)計(jì)涌水量不大，確定采用普通方法施工。 八十年代末到九十年代初，徐州、大屯及淮北地區(qū)，先后有 15個(gè)凍結(jié)井筒其井壁遭受到了破壞。 （ 2）副井：凍結(jié)上段壁厚 1200mm，其中內(nèi)壁厚 650mm，外壁厚 550mm； 凍結(jié)下段壁厚 1800mm，其中內(nèi)壁厚 950mm，外壁厚 850mm。 列車調(diào)車方式：機(jī)車牽引列車駛?cè)胲噲稣{(diào)車線，機(jī)車摘鉤繞至列車尾部，將列車頂入副井重車線。 井底煤倉形式及容量 井底煤 倉為圓筒立倉，凈直徑 5m，倉高 20m，容量為 350t。副井西側(cè)布置等候室。 根據(jù)吳村煤礦開采實(shí)際情況，本區(qū)頂層煤媒質(zhì)較硬，放頂煤開采難以實(shí)現(xiàn)。 乳化液泵選用 XRB2B80/200 型兩臺(tái)，配套乳化液箱型號為 XRXTA，公稱壓力20MPa，公稱流量 80L/min。 F21斷層以南的地段平緩開闊、構(gòu)造簡單、煤層控制可靠、儲(chǔ)量級別高、緊靠工業(yè)廣場保護(hù)煤柱，有利于減少初期工程量和建設(shè)工期，因此設(shè)計(jì)選為礦井的首采區(qū)。工作面長度 130m，采高 2m，每循環(huán) ，每天 個(gè)循環(huán)，年推進(jìn)度 1170m，其工作面生產(chǎn)能力為： A=130 2 1170 106 =中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 式中： —— 煤層容重（ t/m3） —— 工作面回采率。 通風(fēng)系統(tǒng) 新鮮風(fēng)流經(jīng)副井→井底車場→軌道運(yùn)輸大巷→第一中部車場→軌道運(yùn)輸順槽→回采工作面→膠帶運(yùn)輸順槽→膠帶運(yùn)輸大巷→膠帶運(yùn)輸石門 及上倉斜巷 → 總回風(fēng)巷→主井→排出地面。 掘進(jìn)工作面均采用普通鉆爆法施工。 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 第五章 準(zhǔn)備方式 概述 對于本礦的近水平煤層，既適應(yīng)傾斜長壁布置也適應(yīng)走向長壁布置，兩種布置方式相比較，顯然傾斜長壁布置方式具有井巷工程量少、投資省、建井工期短、運(yùn)輸環(huán)節(jié)少、系統(tǒng)簡單等一系列優(yōu)點(diǎn)。井田構(gòu)造復(fù)雜程度為中等偏簡單。二迭系山西組含煤 3 層，煤層總厚 ，其中二 1煤全區(qū)發(fā)育，普遍可采，系本井田勘探和開采的主要對象。因該煤層水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜，同時(shí)煤質(zhì)屬中灰高硫，勘探當(dāng)中僅進(jìn)行了一般 控制了解，故勘探程度低，目前開采條件尚不具備 吳村煤礦 程村 礦井井田 除煤層露頭外，其余三面均被區(qū)域大斷層切割而成為自然邊界，西南邊界為峪河斷層（ F20），東南邊界為東耿村斷層（ F15），西北邊界為九里山斷層（ F14）。 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 礦井以一個(gè)采區(qū)一個(gè)高檔普通機(jī)械化采煤工作面和三個(gè)掘進(jìn)工作面保證礦井產(chǎn)量。采區(qū)走向長 1～ ，傾斜寬 1～ ?；仫L(fēng)經(jīng)爆破材料庫專用回風(fēng)巷直接引入回風(fēng)流中。 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 及設(shè)備選型 煤炭運(yùn)輸系統(tǒng) 回采工作面煤炭→膠帶運(yùn)輸順槽→膠帶運(yùn)輸大巷→膠帶運(yùn)輸石門及上倉斜巷→井底煤倉→主井箕斗→地面。 工作面刮板輸送機(jī)選用 SGB630180 型可彎曲刮板輸送機(jī)，功率 90 2kw，鏈速，輸送能力 450t/h。 礦井通風(fēng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求 （ 1）礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具 有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力，當(dāng)井下一旦發(fā)生災(zāi)害性事故所選擇的通風(fēng)系統(tǒng)能將災(zāi)害控制在最小范圍，并能迅速恢復(fù)正常生產(chǎn)。 （ 5）每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 第六章 通風(fēng)和安全 概況 如第一章和第二章所述，煤層沼氣含量低、礦井屬低沼等級，煤塵無爆炸性，煤層不自燃，開采技術(shù)條件簡單。 采區(qū)排水 首采區(qū)均為俯斜開采，工作面及采空區(qū)水通過順槽水溝自然流入大巷水溝，匯入井底主副水倉，由主排水泵經(jīng)副井排至地面。 巷道斷面及支護(hù)形式 巷道斷面根據(jù)通風(fēng)、運(yùn)輸設(shè)備及行人要求按最大確定。 水倉布置、容量及清理方式 在井底車場北側(cè) 設(shè)置主、副兩條水倉，水倉間距 20m，主水倉長 500m，副水倉長 。 據(jù)調(diào)查，與本礦煤層賦存條件相近的陳四樓礦井一個(gè)傾斜長壁高檔普采工作面（長度 130m，采高 ），年產(chǎn)量已達(dá) 50 萬噸左右，平均月產(chǎn) 4～ 5 萬噸。設(shè)計(jì)暫不能利用地質(zhì)儲(chǔ)量為 96170kt（ 一 2煤），其中 C 級 21200kt、 D級 74970kt。煤層結(jié)構(gòu)簡單，少數(shù)鉆孔見有夾矸，夾矸厚 。 3 斷層 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 井田共發(fā)現(xiàn)有 9條正斷層，其中 4 條為井田邊界斷層，落差介于 50～ 700m 之 間。據(jù)鉆孔揭露資料，地層分布具有以下特點(diǎn)： 二 1 煤上覆基巖長期受風(fēng)化，二迭系大部分地層被剝蝕，故井田內(nèi) 二 1 煤頂板基巖較薄，基巖之上的第三、四系地層較厚，平均厚度 。掘進(jìn)總體積 。軌道運(yùn)輸大巷（進(jìn)風(fēng)）凈斷面 ，膠帶運(yùn)輸大巷（ 回風(fēng) ） 凈斷面 ，順槽斷面 。所以，本礦井一個(gè)高檔普采工作面對于保證礦井年產(chǎn)量是穩(wěn)妥和易實(shí)現(xiàn)的。采區(qū)內(nèi)不需做上山，利用兩條運(yùn)輸大巷直接開掘工作面順槽和工作面開切眼，采區(qū)巷道布置十分簡單。 工作面回采方式及回采率 回采工作面采用后退式開采，工作面回采率 ，采區(qū)回采率 。 回采工作面采煤運(yùn)輸主要設(shè)備選型如下： 采煤機(jī)選用 MG150 型雙滾筒采煤機(jī)，功率