【正文】 陸性氣候，年降雨量很小，蒸發(fā)量是降雨量的4－5倍，造成大氣降水不能大量補給地下水之先決條件。其次為煤系地層砂巖之間的泥巖、砂質(zhì)泥巖，層數(shù)多，厚度不等。本組地層埋藏較深，補給條件較差，屬富水性弱的含水層。1）含水層全井田共有7個含水層，現(xiàn)分述如下：（1）寒武奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層井田東部邊緣呈窄條狀出露，為奧陶系灰?guī)r，簡易水文變化不明顯，據(jù)鄰區(qū)1106號孔抽水試驗資料，本區(qū)灰?guī)r水位標高1050m1150m，太原組煤層均在灰?guī)r水位之下。（2）巖漿巖石炭二迭紀煤田中，巖漿活動主要是印支期的煌斑巖，以巖床的形式侵入煤系地層，對煤層破壞性大?！?2176。礦井井下通訊由地面電話室引來一條50對通訊電纜，經(jīng)過副立井至中央變電所，在中央變電所安裝一個50對的分線盒，由此送至各工作面配電點等處。（5）結(jié)冰和解凍：每年初霜日期9月底或10月初，終霜日期翌年4月底或5月初，歷時半年之久。河水靠礦井排水（坑水）和大氣降水補給，日常逕流量0～ m3/s，洪峰流量為60 m3/s，最大洪峰流量為691 m3/s。公路干線有109國道、大運公路、大塘公路均在大同市相交。 中國礦業(yè)大學2013屆本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 礦井通風與安全設(shè)計畢業(yè)設(shè)計本井田位于大同礦務(wù)局總體發(fā)展規(guī)劃中的同忻聯(lián)合井田白洞分區(qū)南部。北京——大同高速公路已于2000年11月開通。 礦井交通位置圖該區(qū)屬于中溫帶、大陸性氣候。土壤凍結(jié)在11月底或12月初，凍結(jié)深度為105～186cm。1）地層該區(qū)域內(nèi)發(fā)育地層由老至新為：太古界集寧群、寒武系、奧陶系馬家溝組、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組、第四系中、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。平均4176。在侏羅系白洞井田開采過程發(fā)現(xiàn)了輝綠巖，以巖墻的形式侵入。（2）太原組砂巖裂隙含水層巖性以粗、中、細砂巖及砂礫巖，系砂巖裂隙承壓水，含水層厚度一般在1530m，最大厚度56m。203號鉆孔抽水試驗抽干，水質(zhì)類型為HCO3[K+Na].Mg型。在橫向上呈交替分布，具隔水、半隔水作用，對含水層之間的水力聯(lián)系具有一定的控制作用。從構(gòu)造上看，井田內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育缺少地下水賦存、遠移的空間。礦井充水水源為大氣降水，沖洪積層潛水，侏羅紀煤層采空區(qū)積水，尤其上部采空區(qū)積水危害較大，奧陶系灰?guī)r巖溶水也可對煤系地層進行補給。1）煤層情況區(qū)內(nèi)太原組可采煤層分述如下。（2）9號煤層：～?！?，屬II變質(zhì)階段。精煤灰分大多小于10%，全硫大多小于1%，揮發(fā)份為37～41%，膠質(zhì)層厚度在19～20mm之間，故多為氣煤與肥氣煤。根據(jù)大同煤礦集團通風處2005年9月對白洞煤礦石炭系9號和3號煤層進行取樣鑒定結(jié)果，%，%，兩煤層均有煤塵爆炸性。煤田范圍劃分為井田的原則有：（1）井田范圍內(nèi)的儲量，煤層賦存情況及開采條件要與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)；（2）保證井田有合理尺寸；（3）充分利用自然條件進行劃分，如地質(zhì)構(gòu)造（斷層）等；（4）合理規(guī)劃礦井開采范圍，處理好相鄰礦井間的關(guān)系。下部邊界：人為劃分的下部井田邊界。本次儲量計算是在精查地質(zhì)報告提供的1：10000煤層底板等高線圖上計算的，儲量計算可靠， km2。 工業(yè)場地占地面積指標井 型（萬t/a）占地面積指標（公頃/10萬t）240及以上1201804590930以指標規(guī)定白洞礦工業(yè)場地計算為：①占地面積指標?。孩诿娣e計算：120萬t 所以把工業(yè)廣場設(shè)計成矩形，長和寬都是380m.,布置在井田中央2） 礦井保護煤柱量1）安全煤柱留設(shè)原則（1）工業(yè)場地、井筒留設(shè)保護煤柱，對較大的村莊留設(shè)保護煤柱，對零星分布的村莊不留設(shè)保護煤柱，搬遷井田內(nèi)地表的小村莊；（2）各類保護煤柱按垂直斷面法或垂線法確定。 =其中九煤層為：三煤層為：（2）煤層露頭的安全防水煤柱 本井田無須留設(shè)安全防水煤柱，P2為0。礦井每晝夜凈提升時間為16小時。礦井生產(chǎn)能力主要根據(jù)礦井地質(zhì)條件、煤層賦存情況、開采條件、設(shè)備供應(yīng)及國家需煤等因素確定。25176。(2)輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力校核 本礦井為大型礦井，開拓方式為立井開拓，主井提升容器為兩對12 噸底卸式提升箕斗，副立井采用罐籠提升，運輸能力和大型設(shè)備的下放可以達到設(shè)計井型的要求。 井田開拓的基本問題井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。2)合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。如表26。當表土層厚，含流砂層時，斜井穿過長度大，施工復(fù)雜，當圍巖不穩(wěn)定時，斜井井筒維護困難、維護量大。根據(jù)礦井提升的需要與本礦的地質(zhì)條件及《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，在本井田的上部設(shè)立主副井井筒各一個。b、井筒沿煤層傾向的有利位置在傾向上井筒宜布置在中偏上的位置，同時考慮到減少煤損，盡量讓工業(yè)廣場保護煤柱圈住一些影響生產(chǎn)的地質(zhì)構(gòu)造和斷層。⑤ 便于布置地面工業(yè)場地井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進鐵路專用線。風井井口位置的選擇應(yīng)在滿足通風條件的前提下，與提升井筒的貫通位置最短，并利用各種煤柱以減少保護煤柱的損失。大巷布置在煤層底板的巖層中，沿底板掘進。主要缺點是井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，掘進速度慢，基建投資大。/h）時間（h）服務(wù)年限（年）基價（元/）190876057⑦大巷運輸系數(shù)煤量（萬t）平均運距（km）基價（元/）6000⑧小計合計⑨費用（萬元） 方案三 雙斜井單水平開拓項目數(shù)量（10m）基價（元）費用（萬元）費用（萬元）基建費用（萬元）①主井開鑿表土段549基巖段955411②副井開鑿表土段基巖段1015411③井底車場巖巷100④小計生產(chǎn)費用（萬元）⑤斜井提升系數(shù)煤量（萬t）提升高度（km）基價（元/）6025⑥排水涌水量（m179。采用金屬罐道梁，行鋼組合罐道，斷面布置，罐道梁采用通梁式布置方式。調(diào)車方式主要是機頭從一側(cè)將重車推入副井，然后繞道另一側(cè)拉上材料車或是空車。 (1)膠帶輸送機大巷本礦的膠帶輸送機大巷設(shè)計為半圓拱形斷面，采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護，全斷面布置錨桿和掛網(wǎng)，采用Φ20M222600 mm高強度螺紋鋼樹脂錨桿，間排距為800800 mm三花型布置，錨深2000 mm，采用Φ2283001錨索，噴射混凝土厚度為100 mm，強度為C20，采用鋼筋焊接5050 m的金屬網(wǎng)；巷道每隔200 m設(shè)一條與軌道大巷的聯(lián)絡(luò)巷，每隔50 m設(shè)一個躲避硐，與巷道一起掘進，混凝土強度為C30。布置巖層大巷，再加上采區(qū)煤倉，工程量大，開拓準備時間長，投資大，礦井生產(chǎn)初期效益比較差。間斷式運輸方式由于存在機車粘著重量偏低，軌道條件差，必須有采區(qū)大煤層來緩沖等問題，而與巷道布置簡單化，單層煤巷布置的高產(chǎn)高效礦井發(fā)展趨勢相矛盾，已不能適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的生產(chǎn)需要。輔助運輸?shù)奶攸c：①貨物品種多，有重型設(shè)備、長材料、松散物品、液體材料、危險物品及人員等，使輔助運輸車輛、容器的規(guī)格、性能不一。⑤貨物量向重型發(fā)展。工作面刮板運輸機與分帶膠帶斜巷膠帶運輸機采用轉(zhuǎn)載機連接，轉(zhuǎn)載機選型的原則如下：①轉(zhuǎn)載機的運輸能力應(yīng)大于工作面刮板運輸機的運輸能力（~），它的溜槽寬度或鏈速應(yīng)大于工作面刮板運輸機；②轉(zhuǎn)載機的機型，應(yīng)盡量與工作面運輸機的機型一致，以便于日常維護及配件管理；③轉(zhuǎn)載機尾部與工作面運輸機的連接處要配套。 m ，㎡，井筒支護為鋼筋混凝土砌碹。局部含夾石，大部可。 決定布置兩條大巷，一條用來進風，一條用來回風，整個采用中央并列式通風，工作面采用U型式通風，軌道大行用于進風，交代大巷用于回風，兩條大巷構(gòu)成通風回路。變電所應(yīng)符合通風良好，便于維護，干燥的周邊環(huán)境，在主運輸大巷和回風大巷之間。4）.通風系統(tǒng) 副井→井底車場→軌道石門→軌道運輸大巷→進風斜巷→分帶進風巷→工作面→分帶回風巷→回風斜巷→膠帶運輸大巷→膠帶石門→風井； 5）供電系統(tǒng)地面變電站→副井→中央變電所→軌道運輸大巷→帶區(qū)變電所→分帶進風巷→工作面。屬于近水平煤層。根據(jù)以上的原則，結(jié)合本礦自身的地質(zhì)條件，采用綜合機械化采煤法，全部垮落法管理頂板。由采煤機螺旋滾筒完成破煤、裝煤過程，部分遺留碎煤由輸送機上的鏟煤板來裝入溜槽，刮板輸送機完成運煤。所以 t/hb．刮板輸送機的裝機功率因采煤機電動機功率為600kW，故刮板輸送機的裝機功率應(yīng)大于等于600kW。表33 刮板運輸機主要技術(shù)特征一覽表項 目單 位數(shù) 目型 號SGZ880/800制造廠家河北張家口煤礦機械有限公司生產(chǎn)能力t/h1500運輸機長度m200電壓等級V 1140功 率kW 2400鏈 速m/s中部槽尺寸mm1503800344由于9號煤賦存穩(wěn)定，煤層傾角平緩，采煤機采用端部割三角煤斜切進刀、往返一次割兩刀的割煤方式。（1）采煤機的選型a．采煤機應(yīng)具有的最小生產(chǎn)能力： （36）式中：——采煤機應(yīng)具有的最小生產(chǎn)能力，t/h ；——設(shè)計的工作面年產(chǎn)量，t；f ——能力富裕系數(shù)，；D——年生產(chǎn)天數(shù)，d；T——每日采煤機生產(chǎn)時間，h；K——采煤機開機率。的近水平煤層，煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)比較簡單厚度屬于厚煤層，因此最后選擇采用一次采全高采煤法。礦井屬低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險及煤層有自燃發(fā)火傾向。 1）帶區(qū)生產(chǎn)能力, 運用的綜采采煤方式，布置一個工作面，下面來進行計算。采取跳采方式。綜合考慮煤層開采條件、開采順序、運輸能力、機械化程度、管理水平、采掘接替等因素，當采用綜采時，帶區(qū)內(nèi)布置一個工作面。12176。（1）主井提升礦井年產(chǎn)量為120萬t，井型較大，所以主井采用一對20t底卸式箕斗進行提升，提升機選用洛陽礦山機器廠生產(chǎn)的JKMD—54(Ⅲ)C型落地式多繩摩擦式提升機。加強鏈—鏈條破斷負荷1850 kN中部槽規(guī)格3000(1500) 1000 750 mm爬坡角度10176。⑥具有雙向運輸?shù)奶攸c，即設(shè)備、材料、人員等所運貨物，既需向井下作業(yè)地點運輸又需由井下作業(yè)地點運往井底或地面。雖然輔助運輸量占井下運輸量持續(xù)運輸，而是具有間斷性特點。綜合分析開拓部署，帶區(qū)巷道布置體系與運輸方式的使用條件，確定采用連續(xù)式運輸方式，即用膠帶運輸機運輸。但是這種運輸方式用人多，效率低，列車調(diào)度管理復(fù)雜，安全性差。圖212 膠帶運輸大巷斷面表219 巷道特征表(2)輔助運輸大巷本礦的輔助運輸大巷設(shè)計為半圓拱形斷面，采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護，全斷面布置錨桿和掛網(wǎng)，采用Φ20M222600 mm高強度螺紋鋼樹脂錨桿，間排距為800800 mm三花型布置，錨深2000 mm，采用Φ2283001錨索，噴射混凝土厚度為100 mm，強度為C20，采用鋼筋焊接5050 m的金屬網(wǎng)；巷道底板鋪設(shè)300 mm后的混凝土，混凝土強度為C30。本礦井設(shè)計年產(chǎn)量為120萬t，大巷運輸采用帶寬為1200mm的膠帶運輸機運煤，井底車場經(jīng)過石門與大巷直接相連。（3）風井風井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為5m，采用混凝土支護方式，井壁厚度為500mm，備有安全出口。 ②在以上方案經(jīng)濟比較中，所列各項工程造價是根據(jù)市場價格而統(tǒng)一確定的。經(jīng)過以上技術(shù)分析、比較再結(jié)合粗略估算費用結(jié)果。 方案三斜井單水平開拓 主、副井井筒均為斜井開拓，布置于井田中央。綜合以上因素，結(jié)合礦井實際情況，提出本礦井井筒布置位置如下： 井筒位置坐標井筒名稱XYZ副井441970054256001450主井442000054255101450風井4419620542546014503）工業(yè)廣場的位置、形狀和面積的確定工業(yè)場地的選擇主要考慮以下因素：（1）盡量位于儲量中心，使井下有合理的布局；（2）占地要少，盡量做到不搬遷村莊；（3）盡量布置在地質(zhì)條件較好的區(qū)域，同時工業(yè)場地的標高要高于最高洪水位；（4）盡量減少工業(yè)廣場的壓煤損失。為考慮長期運輸?shù)男熊嚢踩凸芾?，要盡量避免與公路或其他農(nóng)用道路相交，力求使接軌點位于變電站配線一側(cè)。③ 盡量不壓煤或少壓煤確定井筒位置，要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場保護煤柱，做到不壓煤或少壓煤。本礦井的瓦斯含量不大，屬于低瓦斯礦井，礦井通風容易，全礦采用中央并列式通風。當傾角較大時，采用與煤層角度一致的斜井，提升方式和提升能力均受到限制；當斜井從頂板進入的穿層斜井，井筒保安煤柱將需增大。受地形及埋藏條件限制，只適用于賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地帶，并且要便于布置工業(yè)場地斜井掘進速度快，井筒施工單價低，延伸對生產(chǎn)干擾少斜井井筒長，提升深度有限，通風路線長，阻力大。4)必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較，才能確定。輔助運輸采用罐籠，同時本設(shè)計的井底車場調(diào)車方便，通過能力大，滿足矸石、材料及人員的調(diào)動要求。45176。K)其中：T設(shè)計服務(wù)年限，a；A設(shè)計生產(chǎn)能力，Mt/a；Z設(shè)計可采資源量，Mt；K資源量備用系數(shù)。礦