【正文】 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) —— 采礦工程專(zhuān)業(yè) 16 四、火災(zāi)預(yù)防措施 說(shuō)明煤的自燃性，礦 井內(nèi)曾發(fā)生過(guò)火災(zāi)的原因分析。 二、煤及瓦斯突出的預(yù)防措施 說(shuō)明礦井哪些煤層有突出的傾向，礦井中產(chǎn)生煤及瓦斯突出事故的筒要分析、預(yù)防煤及瓦斯突出的措施。 4 選取扇風(fēng)機(jī) 根據(jù)最大及最小壓差選扇風(fēng)機(jī)、繪制扇風(fēng)機(jī)的特性曲線(xiàn)，確定電動(dòng)機(jī)之功率，選擇主要扇風(fēng)機(jī)的電能消耗。 在通風(fēng)系統(tǒng)圖上還應(yīng)標(biāo)出通風(fēng)設(shè)施：如風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋、風(fēng)窗，同時(shí)還應(yīng)標(biāo)出裝備安全設(shè)施的地點(diǎn)，如巖粉棚，防火工具倉(cāng)庫(kù)、避難峒室等。 第 8章 礦井提升 根據(jù)每班和每晝夜必須提的煤炭、矸石、人員和下放的材料數(shù)量，用計(jì)算方法選擇主井提升容器的類(lèi)型和規(guī)格，根據(jù)計(jì)算選擇鋼絲繩、天輪和提升機(jī)，確定提升機(jī)房和井筒的相對(duì)位置，并繪制提升系統(tǒng)和絞車(chē)房相對(duì)位置圖。 (2)當(dāng)采用鋼絲繩運(yùn)輸時(shí) 確定鋼絲繩運(yùn)輸?shù)男褪健?1 運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸方式的確定 從回采工作面到井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)輸系統(tǒng)的敘述，并計(jì)算各運(yùn)輸環(huán)節(jié)的長(zhǎng)度和貨載量。 2 確定采（盤(pán)）區(qū)巷道布置和要素 對(duì)最早開(kāi)采的采（盤(pán)）區(qū)所屬的煤 層，提出兩個(gè)或兩個(gè)以上采（盤(pán)）區(qū)巷道布置方案，進(jìn)行技術(shù)上的詳細(xì)比較與分析，必要時(shí)進(jìn)行主要項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)比較，確定技術(shù)上與經(jīng)濟(jì)上最佳方案。應(yīng)有主要硐室及線(xiàn)路尺寸，說(shuō)明調(diào)車(chē)方式。確定支護(hù)材料及井壁厚度的主要依據(jù)。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的對(duì)比內(nèi)容是：基本建設(shè)費(fèi)用 (主要是井巷工程的直接費(fèi) )，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)費(fèi)用 (主要是煤的運(yùn)輸及巷道維護(hù)費(fèi) )， (注意要以各方案的第一開(kāi)采水平為主進(jìn)行計(jì)算與比較 )。 根據(jù)井田可采儲(chǔ)量計(jì)算礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，闡明礦井生產(chǎn)能力與其服務(wù)年限的關(guān)系應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范和煤炭工業(yè)技術(shù)政策的要求。上述煤柱，現(xiàn)場(chǎng)已有實(shí)際數(shù)字可選用，沒(méi)有資料者，按煤柱計(jì)算法進(jìn)行估算。 1： 5000 或 1： 10000(可與開(kāi)拓圖結(jié)合 ) 第 2章 井田境界與儲(chǔ)量 167。 煤層的層數(shù)，各煤 層的最小、最大和平均厚度，各煤層之間的最小、 最大及平均間距。 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) —— 采礦工程專(zhuān)業(yè) 9 礦區(qū)的水文簡(jiǎn)況。 一般情況下，每個(gè)教師指導(dǎo) 78 名學(xué)生，每個(gè)指導(dǎo)教師選定一個(gè)實(shí)際生產(chǎn)的礦井作為選題的依據(jù)。 （ 2）集體安排的實(shí)習(xí)活動(dòng)（報(bào)告、參觀(guān)、下井等）無(wú)故缺勤一次，不得給“優(yōu)”、“良”“中”成績(jī)。實(shí)習(xí)報(bào)告參照實(shí)習(xí)報(bào)告提綱編寫(xiě)，在 實(shí)習(xí)時(shí)期內(nèi)按質(zhì)按量完成。 2．實(shí)習(xí)前必須認(rèn)真閱讀《畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱》，明確設(shè)計(jì)要求及實(shí)習(xí)中必須收集的設(shè)計(jì)原始資料。要收集設(shè)備類(lèi)型、型號(hào)和性能等資料。 (3)要求學(xué)生參加掘進(jìn)與回采工藝的勞動(dòng)，使他們?cè)趯?shí)踐中學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。 培 養(yǎng)要求 本專(zhuān)業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)巖體工程力學(xué)、采礦及礦山安全及工程方面的基本理論和基本技術(shù)，受到采礦工程師的基本訓(xùn)練，具有礦區(qū)規(guī)劃、礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)、巖層控制技術(shù)、礦山安全技術(shù)及工程設(shè)計(jì)方面的基本能力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校期間向?qū)W校交的最后一份作業(yè)，是學(xué)生第一次獨(dú)立地完成實(shí)際系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作，對(duì)大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)不理解畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義，錯(cuò)誤的認(rèn)為這是學(xué)校強(qiáng)加給他們的額外負(fù)擔(dān)。 本書(shū)參閱了大量的資料，力求體系合理，文字流暢，通俗易懂，有不足之處各位教師和同學(xué)指正。 實(shí)習(xí)目的和任務(wù) (1)繼續(xù)學(xué)習(xí)工人階級(jí)的優(yōu)秀品質(zhì)，培養(yǎng)為煤炭事業(yè)獻(xiàn)終身的事業(yè)心和主人翁思想，育出正確的人生觀(guān)、價(jià)值觀(guān)。實(shí)習(xí)方式為聽(tīng)取報(bào)告、座談、參觀(guān)及資料收集。 ，擴(kuò)大知識(shí)面，了解實(shí)習(xí)場(chǎng)地沒(méi)有的，又有特點(diǎn)的工程類(lèi)型。要尊重礦方人員，搞好團(tuán)結(jié)、友愛(ài)，做到文明實(shí)習(xí)。 實(shí)習(xí)成績(jī)考核 實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí)，由指導(dǎo)教師組織對(duì)學(xué)生全面考核，按百分制評(píng)定，最后按五級(jí)分制折算（優(yōu)、良、中、及格、不及格）評(píng)定成績(jī)，評(píng)分的依據(jù)是： 1． 平時(shí)成績(jī)（占總成績(jī)的 60％） 考察學(xué)生實(shí)習(xí)態(tài)度、安全紀(jì)律執(zhí)行情況、實(shí)習(xí)日記的記錄情況等。 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) —— 采礦工程專(zhuān)業(yè) 8 第 3章 畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的性質(zhì)、目的與任務(wù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生完成教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃規(guī)定的全部課程之后進(jìn)行的必修實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 1 礦區(qū)概述 礦區(qū)地理 位置及交通條件。巖層間的透水性及井田 的正常涌水量、最大涌水量。煤的工業(yè)分析、牌號(hào)及其用途。將計(jì)算結(jié)果按儲(chǔ)量等級(jí)匯集成表，高級(jí)儲(chǔ)量的比例一定要符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。 1 礦井工作制度 確定設(shè)計(jì)工作日數(shù)，晝夜出煤班數(shù)，每班工作小時(shí)數(shù)及每晝夜凈提升小時(shí)數(shù)。 ：運(yùn)輸大巷、主要石門(mén)及暗井的位置、形狀及數(shù)目。 第 5 章 礦井基本巷道及建井計(jì)劃 167。 2 井底車(chē)場(chǎng) 根據(jù)礦井生產(chǎn)能力、運(yùn)輸設(shè)備及井上下出車(chē)方向等因素，選取合理的井底車(chē)場(chǎng)形式。 1 采煤方法 根據(jù)煤層的埋藏特征選擇采煤方法、所使用的機(jī)械設(shè)備。 3 回采工藝與勞動(dòng)組織 確定與闡述落煤、裝煤、運(yùn)煤所用機(jī)械設(shè)備的型號(hào)、能力、參數(shù)及數(shù)量，以及工作方法。 2 運(yùn)輸設(shè)備的選擇和計(jì)算 1．礦車(chē)、材料車(chē)和人車(chē) 根據(jù)井型和運(yùn)輸系統(tǒng)選定礦車(chē)的規(guī)格，及其技術(shù)特征，計(jì)算所需要的礦車(chē)數(shù)量 ，材料車(chē)的規(guī)格和數(shù)量，人車(chē)的類(lèi)型和數(shù)量。驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)容量。 1 風(fēng)量的計(jì)算 根據(jù)礦井的日產(chǎn)量和沼氣等級(jí)確定礦井所需的總風(fēng)量，對(duì)所需風(fēng)量按人員需要進(jìn)行復(fù)核，選取其中較大數(shù)字。如果礦井的服務(wù)年限很長(zhǎng)，生產(chǎn)過(guò)程中必須更換扇風(fēng)機(jī)時(shí)，則最小、最大負(fù)壓計(jì)算均以第一臺(tái)扇風(fēng)機(jī)工作期限為準(zhǔn)。 擬定煤塵爆炸的防治措施，用灑水防塵應(yīng)指出灑水的地點(diǎn)、灑水工作的組織、給水路線(xiàn)、灑水的型式及其數(shù)量。 建筑避難峒室的必要性，峒室分布的地點(diǎn)，峒室容納的人數(shù)。 （二）文字部分 說(shuō)明書(shū)力求文字簡(jiǎn)練、通順、整潔、工整。為保證成績(jī)?cè)u(píng)定的公正性，兩部分成績(jī)互不參考。 1 礦區(qū)概述??????????????????????? 18 167。 1 井田開(kāi)拓方式的確定?????????????????? 30 167。 1 運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸方式的確定??????????????? 40 167。 2 各種污染的防治措施 ?????????????????? 58 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) —— 采礦工程專(zhuān)業(yè) 20 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 167。 二、礦區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)概 況 礦區(qū)位于大同市新榮區(qū)，工業(yè)、農(nóng)業(yè)和教育事業(yè)均比較發(fā)達(dá)，工業(yè)以煤礦為主，主要農(nóng)作物有谷子、玉米、土豆等，經(jīng)濟(jì)作物有葵花、蘋(píng)果和梨等。月最大降雨量 153mm；平均全年蒸發(fā)量 1923mm，每年 4～ 7月份最大，最大全年蒸發(fā)量 2801mm，最低為 1598mm，月最大為 342mm，最小 20mm。10′ 提煤、進(jìn)風(fēng)兼作安全出口 副斜井 508 25176。與上伏地層呈不整合接觸關(guān)系。 侏羅系中統(tǒng)云崗組青瓷窯段（ J2y1） 地表露頭出現(xiàn)在井田東部，地層平均厚達(dá) 。 白堊系左云組（ Kz） 地表出露在井田北部沖溝之中，地層厚度 0～ 。厚 2～ 。煤層厚度由北往南變薄，厚 ～ ，一般厚度 。 1 23 號(hào)煤層：井田內(nèi)不可采，中、北部可采。 本井田大同組（ J2d）地層總厚 ～ ，一般厚 ，含煤 13 層，煤層總厚平均為 ，含煤系數(shù)為 %。向斜軸部地層趨于平緩。 青磁窯逆斷層為本井田東部的邊界斷裂，斷層走向 N10～ 15186。含水性極弱，鉆進(jìn)中 沖洗液無(wú)消耗，水位無(wú)變化。 （ 4）白堊系砂礫巖一般含水性極弱。 3 煤層的埋藏特征 一、煤層 井田內(nèi)含煤地層為中侏羅統(tǒng)大同組（ J2d），地層厚 110～ 165m，一般厚 137m。井田內(nèi)煤層厚度變化不大，煤質(zhì)單一，屬穩(wěn)定型煤層。局部有偽頂，巖性為粉砂巖或炭質(zhì)泥巖，直接頂為粉砂巖、細(xì)砂巖和中粒砂巖，底板為粉砂 巖，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬穩(wěn)定型煤層。 7 號(hào)煤層 直接 頂板為砂質(zhì)泥巖， 泥巖和粉砂巖，夾薄層細(xì)粒砂巖透鏡體，易冒落頂板，屬Ⅰ類(lèi)頂板； 8 號(hào)煤層直接頂板為粉砂巖，老頂為中粒砂巖、細(xì)砂巖，采后直接頂隨回柱跨落，周期性跨落的高度大，動(dòng)壓力明顯，屬Ⅱ類(lèi)頂板； 11號(hào)煤層直接 頂板為砂質(zhì)泥巖， 泥巖和粉砂巖，頂板隨回柱跨落，屬Ⅰ類(lèi)頂板； 14號(hào)煤層直接頂板為粉砂巖，老頂為中粒砂巖、細(xì)砂巖，局部地段采空區(qū)高度大，充填不足， 屬Ⅱ類(lèi)頂板。原煤經(jīng)洗選后，高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) —— 采礦工程專(zhuān)業(yè) 27 灰 分降至 ～ %之間，揮發(fā)分變化不大，全硫含量降至 ～ 之 間。 7 號(hào)煤層以下煤層瓦斯含量相對(duì)變大，瓦斯成分帶除個(gè)別點(diǎn)為氮?dú)鈳?，大部分為甲烷、氮?dú)鈳АＣ簩觾?chǔ)量計(jì)算厚度按儲(chǔ)量塊段求取，即塊段內(nèi)各資料點(diǎn)煤層儲(chǔ)量計(jì)算厚度的算數(shù)平均值。 3 可采儲(chǔ)量的計(jì)算 一、永久煤柱留設(shè) 設(shè)計(jì)對(duì)地面井田邊界、工業(yè)廣場(chǎng)、大巷及井筒等均留設(shè)保護(hù)煤柱，根據(jù)地質(zhì)地形情況，按現(xiàn)行《地面建筑物及主要井巷保護(hù)暫行規(guī)程》規(guī)定設(shè)計(jì)和計(jì)算，表土層移動(dòng)角按 45176。 167。 回風(fēng)斜井：半圓拱形斷面，擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)任務(wù)兼安全出口。 二、 開(kāi)拓方案 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì) 7 號(hào)煤層的開(kāi)拓布置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)下組煤進(jìn)行開(kāi)拓布置。 四、運(yùn)輸和回風(fēng)大巷位置的確定 （一）、大巷層位 于礦井暗由斜井的開(kāi)拓工作已基本就緒，考慮到本礦的實(shí)際情況及煤層賦存條件，大巷分別布置在 7 號(hào)和 11 號(hào)煤層中，分別與 8 號(hào)和 14號(hào)煤層進(jìn)行配采。 在方案一的基礎(chǔ)上，延深暗斜井及回風(fēng) 斜井到 11 號(hào)煤層對(duì)第三水平進(jìn)行開(kāi)拓，開(kāi)拓巷道與第二水平重疊布置。10′，斜長(zhǎng) 544m，片石混凝土支護(hù)，裝備 JX6箕斗。 3 井筒傾角 25176。斜長(zhǎng) 92m，錨噴支護(hù)，裝備 JKB2/30 提升絞車(chē)。 167。 方案一：布置一個(gè)綜合機(jī)械化工作面 方案二：布置兩個(gè)高檔普采工作面 方案一布置一個(gè)綜合機(jī)械化工作面，機(jī)械化作業(yè)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，產(chǎn)量穩(wěn)定，但要求勘探程度、技術(shù)管理水平較高，礦井生產(chǎn)受地質(zhì)條件影響較大，工作面裝備投資高。平行于大巷垂直于山下山巷道布置工作面巷道。按采煤工作面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，工作面支架需要承受的載荷為 8倍采高的巖石容重，即： Q = 8M。工作面長(zhǎng)度為 150m，工作面之間煤柱寬度為 15m，工作面回采巷道采用單巷掘進(jìn)。缺點(diǎn)是工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，不安全因素較多。萬(wàn)噸掘進(jìn)率 。在副暗斜井井底車(chē)場(chǎng)設(shè)有：中央變電所、中央水泵房、管子道、水倉(cāng)、等候室、調(diào)度室及消防材料庫(kù)，在軌道運(yùn)輸大巷南側(cè)設(shè)有爆破材料發(fā)放硐室。 26′ 58″ 300176。 26′ 58″ ，斜長(zhǎng) 508m，片石混凝土支護(hù)，裝備 提升機(jī)。 2 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面的配備 一、回采工作面長(zhǎng)度 回采工作面長(zhǎng)度為 150m，主要結(jié)合本礦煤層賦存條件，考慮工作面刮板輸送機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度、工作面支護(hù)難易程度、工作面產(chǎn)量等因素確定。 方案一：在井田中部沿東西方向開(kāi)掘三條大巷即運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷，在井田中西部開(kāi)掘上下山，分兩個(gè)采區(qū)進(jìn)行長(zhǎng)壁式開(kāi)采。 三、開(kāi)采水平的劃分 （一）、煤層分組 本礦井下部煤層為 1 14 號(hào)煤層均為中厚煤層， 7號(hào)煤與 8號(hào)煤層層間距平均為 ， 11 號(hào)和 14 號(hào)煤層層間距平均為 。 主暗斜井：半圓拱形斷面，凈寬 ，墻高 ，凈斷面積 ㎡，傾角 16186。 根據(jù)煤炭市場(chǎng)供求關(guān)系及該礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)能力情況，確定礦井技術(shù)改造后生產(chǎn)能力為 600kt/a。計(jì)算，工業(yè)廣場(chǎng)、井筒留設(shè) 92m 保護(hù)煤柱。 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) —— 采礦工程專(zhuān)業(yè) 29 塊段儲(chǔ)量（ Q） =塊段平均煤厚（ h） 塊段面積 (S) 塊段平均容量（ d） 煤層儲(chǔ)量為各塊段儲(chǔ)量之和。鄰區(qū)四臺(tái)溝煤礦為高瓦斯礦井，曾發(fā)生過(guò)瓦斯爆炸事故，該礦按高瓦斯礦管理，因此，在今后的生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦井瓦斯的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)及預(yù)防工作，嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》、《機(jī)電設(shè)備操作規(guī)程》進(jìn)行安全生產(chǎn)。由于本井田鉆孔施工期較早，煤質(zhì)化驗(yàn)項(xiàng)目不全，目前只能根據(jù) Vdaf及 y 值資料同時(shí)參照鄰區(qū)煤質(zhì)資料，確定本井田各煤層為弱粘結(jié)煤（ RN）。 三、煤的性質(zhì)及品種 （一）煤的物理性質(zhì)和 煤巖特征 各煤層以弱玻璃光澤為主，瀝青光澤次之，平坦?fàn)睢悮顢嗫凇＞?9 號(hào)煤層 ～，一般 。距 23號(hào)煤層 ～。其余煤層不具工業(yè)價(jià)值。甘莊煤礦風(fēng)井涌水量達(dá)，主井水量也不小，東村附近為北部最低點(diǎn)，白堊系砂礫巖出露較多，在溝谷中有風(fēng)化裂隙泉水出露，為農(nóng)村居民主要供水來(lái)源。巖性以灰白色石英質(zhì)碎礫石為主，砂礫次之，礫石直徑大者 9cm，磨圓度中等?！?0186。 甘莊井田有一走向南北的向斜構(gòu)造，向斜軸在 2 號(hào)孔、云四 327 號(hào)孔及夏莊村的聯(lián)線(xiàn)上，軸部巖層傾角平緩，傾角 2186。大同向斜為一不對(duì)稱(chēng)復(fù)式向斜構(gòu)造，軸向 NE30186。 1細(xì)粒砂巖：局部相變?yōu)榉凵皫r。層厚 ～ ，一般厚 。 中、粗礫砂巖：灰白色，常相變?yōu)榉凵皫r。與上伏地層呈不整合接觸關(guān)系。含鐵質(zhì)，交錯(cuò)層埋發(fā)育，層間夾有大量透鏡狀薄煤層及線(xiàn)狀分界的煤線(xiàn)。地表厚度為 ～，一般厚度為 。 回風(fēng)兼作安全出口 BDK54No24 高等職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) —— 采礦工程專(zhuān)業(yè) 22 167。 本區(qū)地震