【正文】 .................314 采煤方法................................................34河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文1 采煤方法的選擇.........................................34 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng).................................34 采煤工藝設(shè)計(jì)...........................................405 礦井通風(fēng)與安全技術(shù)措施................................46 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇....................................46 風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配.....................................49 全礦通風(fēng)阻力計(jì)算.......................................53 風(fēng)扇風(fēng)機(jī)選型...........................................57 礦井安全技術(shù)...........................................616 礦山環(huán)保................................................63 礦山污染源概述.........................................63 礦山污染的防治.........................................64致謝........................................................67參考文獻(xiàn)....................................................68河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文2河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文0前 言煤炭是工業(yè)的糧食，我國(guó)一次能量消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占 75%以上。本次設(shè)計(jì)的參照礦井是平煤集團(tuán)五礦，設(shè)計(jì)之前，我在該礦進(jìn)行了為期一周的畢業(yè)實(shí)習(xí)，對(duì)礦井的情況有了一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。礦區(qū)專用鐵路通過(guò)五礦口與國(guó)鐵接軌。西南部的白龜山水庫(kù)為本區(qū)最大的地表蓄水體，庫(kù)容量為 億 m3；南部湛河呈東西向從井田南部煤層露頭帶經(jīng)過(guò)。平均絕對(duì)濕度 ，平均相對(duì)濕度 67％，最大凍土深度 14cm(1977年 1 月 30 日) 。1972 年礦井延深擴(kuò)建，由原礦務(wù)局建井二處和五礦共同承擔(dān)此工程，1980 年底完工。目前，供水水倉(cāng)容 8500 m3 二期改造后可達(dá) 15000m3。矸石內(nèi)的粘土礦物經(jīng)加工處理后，可制成填料和涂料等。含煤 7～9 層，其中庚 21 為偶爾可采煤層，庚 20 為大面積可采煤層。鋁品位低，工業(yè)利用價(jià)值不大，但層位穩(wěn)定，是確定寒武系與石炭系界線的良好標(biāo)志層(K1)。含煤 4～5 層，其中己 16－17 煤層為全區(qū)主要可采煤層，己1己 15 煤層為偶爾可采和局部可采煤層。含煤 12～21 層，其中主要可采煤層 4 層，大面積可采煤層 1 層。底部砂鍋窯砂巖(K5)中～粗粒巖屑石英砂巖。本段由灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)～中粒砂巖和煤層組成。底部為細(xì)粒巖屑石英砂巖至長(zhǎng)石石英砂巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，厚 ～28m ，平均厚 。地層厚224～400m，平均 312m。底部為灰白色中厚層狀中粒巖屑石英砂巖(K11)，厚 ～16m，平均 。 。戊 8時(shí)有厚約 的炭質(zhì)泥巖偽頂；直接頂為泥巖，夾菱鐵質(zhì)結(jié)核，厚 ~7m。己1617偽頂炭質(zhì)泥巖、泥巖，厚約 ~。庚 偽頂炭質(zhì)泥巖、泥巖，厚約~。(3) 煤層中中、小型斷層具有一定的方向性和規(guī)律性，應(yīng)注意用這種規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)工作，同時(shí)加深對(duì)礦井構(gòu)造發(fā)育規(guī)律的認(rèn)識(shí)。對(duì)于大型礦井井田內(nèi)河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文14A+B 級(jí)儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的 35％；第一水平內(nèi) A+B 級(jí)儲(chǔ)量占本水平儲(chǔ)量的比例為60％；第一水平內(nèi) A 級(jí)儲(chǔ)量占本水平儲(chǔ)量的比例為 30％。為了便于利用礦井可采儲(chǔ)量初步確定礦井井型，上述永久煤柱損失與工業(yè)場(chǎng)地、井下主要巷道煤柱損失等可暫按工業(yè)儲(chǔ)量的 5～7%計(jì)入。 礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算： T＝ Z /KAk式中：T——礦井服務(wù)年限，a Z ——礦井可采儲(chǔ)量， Mtk A——礦井生產(chǎn)能力，Mt／a河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文17 K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，K=～，取 ； T= Z /KA=/90 ?45a?按設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，井型為 45～90 萬(wàn) t/a 的礦井的服務(wù)年限不得小于 40 年，經(jīng)計(jì)算后的礦井服務(wù)年限為 45 年。3．2 井田開拓 河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文18井田開拓方式是礦井設(shè)計(jì)的核心，內(nèi)容涉及面廣，可變因素多，由于本設(shè)計(jì)為原由井田的一部分，其境界及局部條件由知道老師根據(jù)教學(xué)研究的需要做了適當(dāng)調(diào)整，故本礦井的初步設(shè)計(jì)與原來(lái)的設(shè)計(jì)在一定程度上不相同。因此，一般只在開采煤層不厚、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、圍巖穩(wěn)固，服務(wù)年限不長(zhǎng)的小型礦井時(shí)，才采用沿煤層斜井。計(jì)算副井井筒半徑為：R2=（LK*+M ）2+T2式中：K—1 號(hào)罐道中心與井筒中心線的距離，K*為 K 的近似值，K*=L/3=1591/3= mm代入數(shù)據(jù)得：R=副井直徑不妨取 ，下面進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)算：V=Q/MS Vmax?河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文23式中： V—通過(guò)井筒的風(fēng)速，m/s； Q—通過(guò)井筒的風(fēng)量，m/s，為 98m/s； S—井筒的斷面積， m ；2 M—井筒有效斷面系數(shù)，圓形為 ；Vmax—《安全規(guī)程 》規(guī)定的最大風(fēng)速，為 8m/s；V=Q/MS=98 （ ）=???經(jīng)風(fēng)速驗(yàn)算，滿足通風(fēng)要求。（3） 、風(fēng)井井筒斷面面積（m 2）井壁材料 圖示凈 設(shè)計(jì) 符號(hào)注釋料石、混凝土塊 D24?（D+2d+2 ） 2?混凝土、錨噴混凝土 D24?（D+2d） 2D井筒凈直徑，m。） 33 33 ——井筒深度 850 800 810凈（m2） 積 掘（m2） 河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文27 300 300 300 490 350 350 350 —— 350 350 350 —— 400 400 400 —— 400 400 400 —— 450 450 450 —— 井底車場(chǎng) 概述井底車場(chǎng)是連接礦井主要提升井簡(jiǎn)和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱。x/（∑M??故同采工作面為 1 個(gè)。 巷道斷面及支護(hù)形式礦井主要巷道有：井底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、軌道（回風(fēng)）大巷、膠帶運(yùn)輸巷、開切眼。f=,q=，自然發(fā)火期1012 月，涌水量不大，最大涌水量 92m3/，結(jié)合上述可參照的采煤方法，確定采用采區(qū)式單一走向長(zhǎng)壁采煤法，分層分采。采區(qū)生產(chǎn)能力：按下列公式計(jì)算： A 采區(qū)=K1K2εAi 式中： A 采區(qū)——采區(qū)生產(chǎn)能力，萬(wàn) t/aK1——采區(qū)掘進(jìn)出煤系數(shù)，取 K1=K2——工作面之間影響系數(shù)，取 K2=1 Ai——各采區(qū)的生產(chǎn)能力，萬(wàn) t/a Ai=LVdmγk3 式中： L——采煤工作面長(zhǎng)度，L=160m Vd——工作面推進(jìn)度，m/d m——采煤高度，m= γ——煤的容重，γ= k3——工作面采出率。表 421 帶區(qū)煤層巷道護(hù)巷煤柱尺寸巷道類別 薄及中厚煤層一側(cè)（m） 厚煤層巷道（m） 備注水平大巷 20～30 25～50回風(fēng)大巷 20 左右 20～30帶區(qū)斜巷 20 左右 20～30采區(qū)邊界 5～10 5～10較大斷層 10～50 10～50 視斷層落差而定河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文36本礦井的首采區(qū)水平大巷取 20 米保護(hù)煤柱，采取邊界取 5 米，采區(qū)上、下山取 20 米的保護(hù)煤柱。軌道平巷回風(fēng)，皮帶斜巷進(jìn)風(fēng)，斷面形式為梯形，支護(hù)形式為錨網(wǎng)支護(hù)凈斷面積為 平方米。 采區(qū)車場(chǎng)形式選擇采區(qū)上部車場(chǎng)的選擇，主要是根據(jù)絞車房的布置和維護(hù)條件，當(dāng)階段回風(fēng)巷以上為采空區(qū)和松軟風(fēng)化帶時(shí)，采用平車場(chǎng)。M=3m。變電所設(shè)在兩條上山之間并靠近軌道上山。乏風(fēng)路線：工作面——區(qū)段回風(fēng)巷——回風(fēng)上山——回風(fēng)石門——總回風(fēng)大巷——風(fēng)井掘進(jìn)工作面所需風(fēng)流由局部風(fēng)扇供給。綜采工作面的主要工序?yàn)椋焊蠲骸b煤→運(yùn)煤→移溜→鋪?lái)斁W(wǎng)→拉架→清煤→中部斜切進(jìn)刀→割煤回采工作面實(shí)行兩班半生產(chǎn)，半班檢修的作業(yè)方式，在采煤班內(nèi)完成“落、裝、運(yùn)、支、處”等工序，檢修班內(nèi)進(jìn)行設(shè)備檢修、移轉(zhuǎn)載機(jī)以及伸縮膠帶輸送機(jī)。如果采用中央式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，還要在井田境界附近設(shè)置安全出口。如果兼作風(fēng)井使用時(shí)，必須遵守下列規(guī)定：（1） 、箕斗提升兼作回風(fēng)井時(shí)，井上下裝、卸井塔都必須有完善的封閉措施，其漏風(fēng)率不超過(guò) 15％，并應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施，但裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井；（2） 、箕斗提升并或裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒兼作進(jìn)風(fēng)井時(shí)，箕斗提升井筒中的風(fēng)速不得超過(guò) 6m/s；裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒中的風(fēng)速不得超過(guò) 4m/s，并都應(yīng)有可靠的防塵措施，保證粉塵濃度符合工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。井下火藥庫(kù)必須有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)道或主要回風(fēng)道，井下充電硐室必須有單獨(dú)的風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流可以引入采區(qū)回風(fēng)道中。分區(qū)對(duì)角式的適用條件煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大，無(wú)法開掘淺部的總回風(fēng)巷，在此條件下開掘第一水平時(shí)，只能用這種小風(fēng)井分區(qū)通風(fēng)的布置方式。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)確定的基礎(chǔ)上，繪制礦井最容易時(shí)期與最困難時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)示意圖，圖中應(yīng)標(biāo)明巷道長(zhǎng)度，通過(guò)風(fēng)量，通風(fēng)構(gòu)筑物位置，新、乏風(fēng)流方向等。采用壓人式通風(fēng)時(shí)，須使礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作較困難，漏風(fēng)較大。所有礦井都必須采用機(jī)械通風(fēng)，主要扇風(fēng)機(jī)(供全礦、一翼或一個(gè)分區(qū)使用)必須安裝在地面。保證有一個(gè)井筒進(jìn)新鮮空氣，另一個(gè)井筒排出污濁的空氣。由于本礦井是一礦、一區(qū)、一面生產(chǎn)，其勞動(dòng)組織圖表和正規(guī)循環(huán)圖表如下：435 勞動(dòng)組織表序 號(hào) 工 種 八點(diǎn)班 四點(diǎn)班 夜 班 檢 修 合 計(jì)1 隊(duì)長(zhǎng) 1 1 1 1 42 技術(shù)員 1 1 1 1 43 班長(zhǎng) 2 2 2 2 84 采煤機(jī)司機(jī)2 2 2 65 支架工 4 4 4 126 泵站司機(jī) 1 1 1 37 機(jī)電工 1 1 1 38 工作面輸送機(jī)司機(jī)1 1 1 39 轉(zhuǎn)載機(jī)司 1 1 1 3河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文42機(jī)10 驗(yàn)收員 1 1 1 311 端頭工 3 3 3 912 井下保管 1 1 1 313 灑水工 1 114 清煤工 3 3 3 915 機(jī)組檢修工5 516 支架檢修工2 217 泵站檢修工2 218 機(jī)電檢修 5 519 材料員 1 1 1 1 420 運(yùn)料工 6 621 瓦檢員 1 1 1 322 合計(jì) 31 24 24 19 98河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文43432 作業(yè)循環(huán)圖河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文44一一14012010806040201234567 23221202218171514131211089 一 一 一 一 一 備注：由于鋪網(wǎng)和移架同時(shí)進(jìn)行故作業(yè)循環(huán)圖上不顯示。河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文40 首采工作面概述首采工作面只有己 1617 一層煤，煤厚平均 米，賦存穩(wěn)定，煤層傾角12 度，煤質(zhì)為 1/3 焦煤。采區(qū)絞車房絞車房應(yīng)該選擇在圍巖穩(wěn)定、無(wú)淋水、礦壓小和容易維護(hù)的地點(diǎn)，應(yīng)避開較大的地質(zhì)構(gòu)造、含水層、并不受采動(dòng)影響。b=。 采區(qū)硐室采區(qū)硐室包括：采區(qū)煤倉(cāng)、采區(qū)絞車房和采區(qū)變電所 。采區(qū)軌道上山與區(qū)段回風(fēng)平巷之間用采區(qū)車場(chǎng)和石門聯(lián)絡(luò)。本礦井為低瓦斯礦井，該采區(qū)生產(chǎn)能力較大，故設(shè)計(jì)三條上山（軌道上山，運(yùn)輸上山，回風(fēng)上山） 。 煤柱尺寸為了保護(hù)采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道處于良好狀態(tài)，常設(shè)一定尺寸的保護(hù)煤柱。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)布置帶區(qū)巷道是為了把回采工作面和礦井主要開拓巷道聯(lián)系起來(lái)，構(gòu)成運(yùn)輸、通風(fēng)、動(dòng)力供應(yīng)、材料供應(yīng)等系統(tǒng)。同表格 361河南理工大學(xué)本科采礦畢業(yè)論文31表 361 巷道掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo)表表 362 礦井巷道類別表井巷道工程名稱 圍巖類別 掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo)（m/月）立井井筒 巖 石 50運(yùn)輸大巷，軌道大巷 巖 石 120硐室工程 巖 石 600m2回風(fēng)大巷 巖 石 120井底車場(chǎng) 巖 石 120斜巷及橫貫 煤 巷 400開 切 眼 煤 巷 400區(qū)段平巷 煤 巷 400序 號(hào)工程名稱 斷面形狀 煤巖類別 掘進(jìn)機(jī)械化程度1 主 井 圓 形 巖 巷 普通法施工2 副 井 圓 形 巖 巷 普通法施工3 風(fēng) 井 圓 形 巖 巷 普通法施工4 井底車場(chǎng) 半圓形 巖