【正文】 道所需風量 49五、礦井總風量 49六、風量分配 49第三節(jié) 礦井阻力計算 50一、計算原則 50二、礦井通風阻力計算 51第四節(jié) 擇礦井通風設備 54一、自然風壓 54二、通風機工作風壓 55三、初選通風機 55四、通風機工況點 56第五節(jié) 電動機選型 56第六節(jié) 防止特殊災害的安全措施 57一、預防瓦斯災害的一般性措施 57二、預防煤塵爆炸的措施 59三、預防井下火災的措施 62四、預防井下水災的措施 64五、礦井安全出口 65六、自救器及安全儀器配備 65七、反風措施 65第十章 經濟部分 67第一節(jié) 礦井設計概算 67一、井巷工程概算的編制依據 67二、井巷工程概算的編制方法 67三、礦建工程費用的計算方法 68第二節(jié) 計算勞動定員和勞動生產率 68一、定員范圍 69二、定員依據 69三、定員方法 69四、計算勞動生產率 70參 考 文 獻 71致 謝 72摘 要古書院礦位于位于山西省東南部，沁水煤田的東南緣。采用斜井、集中大巷開拓方式。工作面的設備有雙端可調雙滾筒采煤機、液壓支架、可彎曲刮板運輸機、破碎機、轉載機等。34′15″，行政隸屬晉城市管轄。三、礦區(qū)水文簡況 晉城市屬黃河流域沁河水系。蒸發(fā)量一般為降雨量的2－3倍。六、工農業(yè)生產建設概況在本礦區(qū)周圍有工廠：水泥廠、氧化鋁廠、牛奶廠還有鴨廠、牛山養(yǎng)雞場和大張村磚廠、煤矸石磚廠還有鳳凰山礦、王臺鋪礦和北巖礦等工業(yè)，農業(yè)主要以種植玉米、土豆、大棚蔬菜等農作物。主要手段仍是鉆探探測。其3煤層可采，15煤層不可采。由黑－深灰色砂質泥巖、灰黑色砂巖、石灰?guī)r和煤層等組成。由灰色的細－中粒砂巖，灰白色的砂質泥巖和泥巖組成。 ?.上更新統(tǒng)（Q3） 為黃土，多分布于溝谷兩側，構成二級階地，其厚度變化不一，一般5－20米，土質致密。屬海交替相沉積。厚度大且穩(wěn)定，是巖、煤層對比的主要標志層之一。砂質泥巖與泥巖層理發(fā)育，含植物化石。南起晉普山井田，經北巖井田，進入該區(qū)，向北伸入鳳凰山井田，全長20000m。（四）大張村背斜：位于井田東部大張村附近，走向近南北，兩翼傾角3176。 （一）3號煤層：是主要可采煤層之一，位于山西組下部。二、煤的性質及品種（一）、物理性質3號煤層為黑灰色，金屬光澤，貝殼狀斷口，致密堅硬，均為條帶狀結構，由亮煤和鏡煤組成。3號煤層煤質變化小，15號煤層煤層煤質變化大。第二章 井田境界與儲量第一節(jié) 井田境界井田西受白馬寺斷層控制，北與鳳凰山、王臺鋪井田相接，西南為北巖井田。之間，采用煤層的偽厚度及煤層水平投影面積估算。在矩形的外緣加上15m寬的維護帶，得受保護面積aˊbˊcˊdˊ。c、工業(yè)廣場保護煤柱占地面積為：＝＝可采儲量的計算： Zk=(ZgP) C (據《煤礦礦井開采設計手冊》上冊公式：2－3－1)式中： Zk－礦井可采儲量，萬噸。第四章 井田開拓第一節(jié) 井田開拓的確定 本設計為晉城礦務局古書院礦初步設計，井田地質構造簡單，煤埋藏較穩(wěn)定，一般傾角為3～5176。凡是煤層賦存較淺，垂深在200米以內，最大到500米，都要首先研究斜井開拓的可能性與合理性。其優(yōu)點如下： ，提升能力大，機械化程度高，易于自動控制?；仫L立井：擔負礦井回風任務，不裝備。它的優(yōu)缺點：（1）比中央并列式安全性好（2）通風阻力小，幾個內部漏風少，利于對瓦斯、自燃發(fā)火的管理（3）工業(yè)場地無噪音影響（4）多留風井煤柱，壓煤較多。因此將該礦井的主要運輸大巷布置在3＃煤層底板的堅硬巖層中，查閱《礦井開采設計手冊》（上冊），兩井筒間距為60m，主井井底標高為 620 m，副井井底標高為620m，在620m水平布置井底車場，與主井副井相聯系。該礦井主副井間距為60m，主副井井底標高為620m，在620m水平布置井底車場，與主井相聯系。第五章 礦井基本巷道及建井計劃本設計的井田其中只有一層近水平可采煤層，采用雙斜井單水平盤區(qū)式開拓方式，通風方式為中央并列式，運輸大巷布置在3＃煤層的底板巖石中。.故Qmc=()Am==第二節(jié) 井底車場形式井底車場內設置各種硐室，以供提升、運輸、排水和供電等需要。水平車場井底能力以滿足輔助提升要求為基準來考慮。副井系統(tǒng)硐室：副井系統(tǒng)硐室有主排水泵房，水倉及清理水倉硐室主變電所、等候硐室，及修理間等。⑥地質構造，地質破壞較嚴重、構造復雜、斷層較多和使用分層長壁綜采較困難的地段、上下山等，采用放頂煤開采比用其他方法能取得較好的效益⑦自然發(fā)火，瓦斯及水文地質條件，對于自然發(fā)火期短，瓦斯量大，以及水文地質條件復雜的煤層，先要調查清楚，并有相應措施后才能采用放頂煤開采。機組工作面生產能力驗算工作面長度：機組工作面日產量Q用下式表示：Q＝NnLsmrc （噸/日，參見《煤礦地下開采方法》）式中：L－工作面長度，m c－工作面煤炭采出率， s－每刀截深， N－采煤機日進刀數，取為6刀 m－采高， r－煤的容重， n－同采工作面?zhèn)€數，1個所以礦井年生產能力為（330個工作日）：Q總＝6200330＝因本設計生產能力為180萬噸，故一個工作面的產量即可滿足設計要求。 （3）聯合布置采區(qū)，下部有維護條件較好的薄及中厚煤層。按帶區(qū)參數和巷道布置確定：本設計采用放頂煤采煤法，所以工作面單產較高，故要求盤區(qū)內同采工作面要少一些，不宜太多，一般為1～2個。 r－煤容重， 公式（72） 式中：N－采煤機日進刀數，取6刀。調換滾筒上下位置，將采煤機返回距機頭（尾）斜切進刀。 s－截深。故＝1＝考慮到采煤機與刮板輸送機的尺寸配套關系，所以刮板輸送機應采用SGWD－250，它的主要技術特征如下：型號運輸能力出廠長度刮板鏈圓環(huán)鏈規(guī)格(mm)鏈速（m/s）刮板間距（mm）破斷拉力（噸力）SGD250600200D26*9292085液壓聯軸器電動機中部槽型號額定功率（千瓦）工作液體注油量（升）型 號功率（千瓦）電壓（伏）5YL－560125乳化液JDSB－125125*21140/6601500*730*220三、橋式轉載機的選擇根據上述刮板輸送機的技術特征，考慮到設備的配套關系，決定用張家口煤機廠生產的SZQ－75型橋式轉載機。663712支架重量t長寬高mm326014301400初撐力KN2509根據《礦山壓力及其控制》對頂板壓力進行估算：（一）老頂載荷： P＝（4～8）M 噸/式中：P－考慮直接頂及老頂來壓時的支護強度。循環(huán)進度在綜采工作面就是截深。 勞動組織是指正規(guī)循環(huán)中生產工人的組織形式和勞動定員。二、運輸方式 運煤：由于礦井井型大，需運輸系統(tǒng)有較大的運輸能力，煤層賦存條件簡單，為近水平煤層，且運輸距離較遠，故采用膠帶輸送機運煤。 (五)必須在決定主要運輸的同時，統(tǒng)一考慮輔助運輸是否合理經濟等。第八章 礦井提升第一節(jié) 礦井提升概述 礦井設計井型為180萬t/a，服務年限為65年，其中3號煤層服務年限為65年。井下主運輸采用膠帶輸送機，輔助運輸采用礦車。三、井上下人員運送 為了井下人員和主斜井井筒設備的檢修人員上、下井快捷方便，斜井采用固定式礦車將人員和材料送到工作地點。中央分列式煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長度不大而瓦斯和自燃發(fā)火較嚴重的礦井與并列式相比，這種方式較安全，建井期兩井深部延伸，通風不困難，風流不折返，阻力小，內部漏風小，有利于防火。礦井年產量180萬t，為大型礦井，煤層傾角小，煤層無自然發(fā)火危險，瓦斯涌出量小。（六）、在由壓入式通風過渡到深水平抽出式通風時，有一定困難，過渡時期是新舊水平同時產生，戰(zhàn)線較長，有時還須額外增掘一些井巷工程，使過渡期限拉得過長。（三）、采用壓入式通風時，須在礦井總進風路線上設置若干構筑物，使通風管理工作比較困難，漏風較大。分區(qū)對角式適用于煤層距地表淺，因地表高低起伏較大，無法開掘淺部總回風巷，而且表土層沒有沙層，便于開掘小風井。 經濟因素：井巷工程量、通風運行費、設備裝備費。（二）運輸能力驗算 ，設計凈提升時間為14h，小于主斜井膠帶運輸提升能力。 m2，副斜井傾角為15176。大巷帶式輸送機技術參數及特征表序號項 目單 位大巷帶式輸送機區(qū)段運輸巷帶式輸送機1運輸量t/hQ=630Q=6302運輸物料原煤原煤3散密度t/m3r=r=4帶寬mmB=1000B=10005帶速m/sV=V=6輸送機傾角度α=0～16176。三、運輸系統(tǒng)（一）運煤系統(tǒng)采煤工作面→區(qū)段運輸平巷→主運輸大巷→主斜井井底煤倉→主斜井→地面掘進工作面→主運輸大巷→主斜井井底煤倉→主斜井→地面（二）運料系統(tǒng)地面→副斜井→主軌道大巷→區(qū)段回風巷→采煤工作面地面→副斜井→主軌道大巷→區(qū)段軌道斜巷→掘進工作面（三）人員輸送系統(tǒng)地面→副斜井→主軌道大巷→各個工作地點第二節(jié) 運輸設備的選擇一、設備選型原則 (一)必須考慮礦井開拓系統(tǒng)狀況，并與運輸系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，注意上下運輸環(huán)節(jié)能力的配套，以及局部運輸與整體運輸的統(tǒng)一。勞動組織見附表。綜采工作面設備費用大，在保證足夠機械檢修時間的條件下，應力求增加生產時間，以提高機械設備利用率，本設計采用“四班作業(yè)、三采一準”的作業(yè)方式。在規(guī)定時間內，按規(guī)定的工藝方式，保質保量完成的一個循環(huán)稱為正規(guī)循環(huán)。（二）低壓開關：型號ZKT防爆型。 =606=二、工作面刮板輸送機的選擇 根據《采煤學》（教材）公式（66）可以確定輸運機必須的生產能力： ， 噸/時式中：－考慮采煤機與輸送機同向運動時的修正系數。（2）該礦煤質屬無煙煤。 l缺口長度,米,因自開缺口,故l=0。 S－采煤機每刀截深。一般條件下，巖石上山與煤層底板間法線距離為10～20m比較合適。但是由于煤層受采煤工作面采動影響大，維護比較困難，雖然可用加大煤柱尺寸的辦法改善維護狀況，但是增加了煤炭損失（可布置殘余工作面回收大部分）。（2）回采工藝方式:該礦設計年產量為180萬噸/年，屬大型礦井，采用綜合機械化采煤，據《關于改革礦井開拓部署的若干技術規(guī)定》中第十八條可取工作面長度150－200m之間。第六章 采煤方法第一節(jié) 采煤方法的選擇 該井田內煤系地層為二疊系山西組，煤層埋藏穩(wěn)定，無大的地質構造，只有3號煤層可采，平均傾角只有3度到5度，該井田圍巖性質較穩(wěn)定，瓦斯含量不大，為低沼氣礦井，礦井涌水量較小，煤的容重為：，煤層無自然發(fā)火的現象。三、井底車場主要巷道和硐室的支護方式和材料本次設計均利用原有的兩個井筒改造后利用，達產時布置井底硐室有中央變電所、主副水倉、水泵房及消防材料庫等。確定車場形式的原則,；車場巷道和硐室的工程量要??；車輛運行安全，調度方便；巷道和硐室易于開鑿和維護。 四、回風大巷布置巷道同樣采用半圓拱形設計，采用錨噴支護， 。斜井工程量：形式。副井打至620水平時，掘井底車場，然后按千分之三的坡度掘出運輸大巷，掘至距北部邊界約300m時，掘出一條運輸大巷，該運輸大巷將井田平整的劃分為兩個大的采區(qū)。便于風量調節(jié)，礦井風壓比較穩(wěn)定，工業(yè)廣場不受回風污染和通風機噪聲危害（2）井筒安全煤柱壓煤較多，初期投資大，投產較晚。（二）.階段垂高、開采水平的規(guī)劃及其服務年限的確定從該井田煤層的賦存條件可以看出，該井田煤層傾角一般在3～5度之間，屬于近水平煤層，因此對其垂高的計算已經毫無實際意義可言，所以在井田內不應該劃分階段，而是直接劃分為帶區(qū)進行開采，所以該礦井初步設計為斜井單水平帶區(qū)開拓，帶區(qū)內進行單一開采，由于采用單一水平進行開采，所以該開采水平的服務年限即為礦井的服務年限為65年。副斜井座標為x＝，y＝。（三）、立井開拓 采用立井開拓的條件一般為：煤層賦存較深或沖積層較厚水文復雜，井筒需要用特殊方法施工多水平開采的急傾斜煤層。多數煤層直接露出地表如與采區(qū)對頭施工，投產很快（4）通風工程較其他開拓方式小，主要采用小風井或小平硐回風，安全條件好。 綜上所述本礦3號煤層可采儲量為： 。和下山移動角β=，與煤層相交得nˊ和kˊ，則通過nˊ和kˊ的走向線分別為保護煤柱的上部和下部邊界。井田邊界煤柱按20m留設。5176。15號煤在＋％，灰分產率在＋80－＋25mm粒級增高，+25mm以下級呈鋸齒狀變化。3號煤為低灰煤，15號煤為中灰煤。下距15號煤層30米左右。第三節(jié) 煤層的埋藏特征 一、煤的層數古書院井田含煤地層屬石炭二疊紀。（三）方山向斜：位于張嶺、牛山、老王圪套經楊莊進入鳳凰山井田，縱貫古書院、鳳凰山兩井田，主體走向NE10176。則煤層柱狀圖為：三、礦區(qū)井田構造古書院井田內地層受新華夏構造控制，主體走向與構造相一致，傾向北西西，傾角3－5度。