【正文】 武家塔 煤礦為鄂爾多斯市烏蘭煤炭（集團(tuán)）有限責(zé)任公司下屬煤礦之一。同時(shí)建立一套完善的安全監(jiān)測與監(jiān)控體系，對(duì)各種災(zāi)害形式進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 I 摘要 根據(jù) 武家塔 煤礦的實(shí)際情況，對(duì) 武家塔 煤礦進(jìn)行了安全設(shè)施設(shè)計(jì)。還提出了針對(duì)頂板、運(yùn)輸系統(tǒng)、電氣事故災(zāi)害的預(yù)防措施。 礦井位于鄂爾多斯市東勝煤田北部伊金霍洛旗補(bǔ)連礦區(qū)境內(nèi)， 行政區(qū)劃隸屬伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮(zhèn)。礦井設(shè)計(jì)開拓方式為平硐 、斜井、立井多水平混合開拓；初期開采 2 號(hào)煤層，采煤方法為傾斜長壁分層開采，煤層開采順序?yàn)樯闲惺?，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤，工作面采煤機(jī)落煤，刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，懸移支架支護(hù)頂板，頂板管理為自然跨落。 4） 設(shè)計(jì)依據(jù) VIII （ 1） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 ； （ 2）《礦井設(shè)計(jì)委托書》； （ 3）內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)局 2020 年 4 月 出具的 關(guān)于鄂爾多斯市烏蘭煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司武家塔煤礦開采工藝技術(shù)改造的批復(fù) ，（內(nèi)煤局字〔 2020〕 128 號(hào) ”； （ 4）內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局 151 勘探隊(duì)， 2020 年 5 月提交的《內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田補(bǔ)連礦區(qū)武家塔煤礦煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》； （ 5）內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審中心， 2020 年 2 月出具的 關(guān)于《內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田補(bǔ)連礦區(qū)武家塔煤礦煤炭資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)審意見書 ， “內(nèi)國土資儲(chǔ)審字〔 2020〕 032 號(hào) ”。 17′ 17″。 地質(zhì)條件 1） 地質(zhì)構(gòu)造 本礦位于東勝煤田補(bǔ)連礦區(qū)，礦區(qū)大部被風(fēng)積沙及黃土覆蓋，基巖僅在烏蘭木倫河、忽雞圖溝等較大溝谷中零星出露，依據(jù)地質(zhì)及鉆孔等資料可知，區(qū)內(nèi)地層由老至新有：上三迭統(tǒng)延長組（ T3y）、中下侏羅統(tǒng)延安組 (J12y)、中侏羅統(tǒng)直羅組 (J2z) 、中侏羅統(tǒng)安定組 (J2a)、上侏羅～下白堊統(tǒng)志丹群 (J3k1zh)、第三系 (R)、及第四系 (Q)。與下伏地層呈不整合接觸。區(qū)內(nèi)地表完全被第四系松散層所覆蓋，地下水 水位埋藏較淺，地下水總體方向?yàn)槲鞅毕驏|南運(yùn)移，水文地質(zhì)條件為一類一型，溝谷地段落為一類二型，由于本礦區(qū)所處位置位于忽吉圖溝邊，故水文地質(zhì)條件為一類二型。本礦屬低瓦斯礦井。賦存有 6 號(hào)兩個(gè)煤組。 6 煤組由 1～ 8 層組成，可以對(duì)比成層為四層，即 6— 1上 、 6— 1 下 、 6— 2 上 、 6— 2 下 。分選、滾園度均較好。在各類巖石成因標(biāo)志上顯示出以小型波狀及交錯(cuò)層理為主，屬板狀和槽狀類型。目前，礦井新建的主、副、風(fēng)井以及運(yùn)輸（輔運(yùn)、回風(fēng)）大巷已掘進(jìn)移交位置，硐室及采區(qū)巷道正在掘進(jìn)。 (3)回風(fēng)立井 回風(fēng)立井擔(dān)負(fù)礦井的總回風(fēng)任務(wù)，設(shè)有梯子間，兼作礦井安全出口。 6 號(hào)煤層開采時(shí)，設(shè)置采區(qū)變電所和簡易水泵房、水倉，消防材料庫單獨(dú)設(shè)置。 (b)水倉清理方式 水倉清理采用人工清理，由調(diào)度絞車牽引簡易自制礦車運(yùn)至水倉入口處卸載，再由人工將煤泥轉(zhuǎn)至防爆無軌膠輪車運(yùn)至廢棄巷道存放。 礦井設(shè)計(jì)年工作日為 330 天，每日四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班檢修 ，日凈提升時(shí)間16h。 表 本礦危險(xiǎn)有害因素分布等及有害因素辨識(shí)分析結(jié)果 序號(hào) 危險(xiǎn)有害因素 存在部位（工序） 危險(xiǎn)等級(jí) 1 冒頂片幫 井巷、采場 Ⅲ 2 瓦斯爆炸 采掘工作面等 Ⅳ 3 爆破傷害 運(yùn)輸爆破器材經(jīng)過的井巷、采場、掘進(jìn)面 Ⅲ 4 提升運(yùn)輸傷害 井筒、運(yùn)輸巷道、地面運(yùn)輸 Ⅱ Ⅲ 5 水災(zāi) 井下采場、掘進(jìn)工作面等 Ⅱ Ⅲ 6 火災(zāi) 電氣設(shè)備、動(dòng)火地點(diǎn)、焊接、切割作業(yè)地點(diǎn) Ⅱ Ⅲ 7 觸電 電氣設(shè)備、各用電點(diǎn) Ⅲ 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 序號(hào) 危險(xiǎn)有害因素 存在部位（工序） 危險(xiǎn)等級(jí) 8 物體打擊 井巷、采場、石門 Ⅲ 9 高處墜落 井巷、采場 Ⅲ 10 中毒窒息 爆破作業(yè)面 、回風(fēng)巷道、回風(fēng)井 Ⅲ 11 壓力容器爆炸 空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐 Ⅲ 12 機(jī)械傷害 空壓機(jī)、提升機(jī)、水泵、通風(fēng)機(jī)等使用地點(diǎn) 及安裝、維修、保養(yǎng)。支架必須架設(shè)牢固，初撐力符合 《 煤礦安全規(guī)程 》 規(guī)定，支架的選型滿足支護(hù)強(qiáng)度及開采高度 要求。加強(qiáng)探放水管理工作，采取防、堵、截、疏、排等措施，以保證礦井安全生產(chǎn)。 （ 4） 礦井應(yīng)加強(qiáng)安全管理措施，消除其它火源的發(fā)生，如金屬強(qiáng)烈碰撞產(chǎn)生的火花等。 （ 6） 井下電氣設(shè)備硐室按《 煤礦安全規(guī)程 》的要求，設(shè)置防火門、采用不燃性材料支護(hù)。另外，主排水泵房及變電所內(nèi)要設(shè)置密閉門。 4） 采煤工作面初采、初放及收尾時(shí)，須制定相關(guān)的安全措施。 該礦井作為重大危險(xiǎn)源應(yīng)當(dāng)?shù)怯浗n，進(jìn)行定期檢測、評(píng)估、監(jiān)控，并制定應(yīng)急預(yù)案，告知職工和相關(guān)人員在緊急情況下應(yīng)當(dāng)采取的應(yīng)急措施。 （ 2）運(yùn)輸大巷煤炭運(yùn)輸方式選擇 運(yùn)輸大巷如果采用 3ｔ或 5ｔ礦車運(yùn)輸，則需增加裝載車場、卸載繞道、等大量的井巷工程量，且礦車運(yùn)行故障多；膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力大，連續(xù)性強(qiáng)，裝卸載附屬設(shè)備少，不需要調(diào)車場，操作簡單，用人少，運(yùn)輸平穩(wěn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸事故概率僅為礦車運(yùn)輸?shù)?%，因此運(yùn)輸大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。其中 2 號(hào)煤層厚 m～ ，平 均厚度 ，屬中厚煤層； 5 號(hào)煤層厚 ～ ,平均厚度 ，屬薄煤層 。 (3)井底車場硐室名稱及位置 ①、井底煤倉的形式、容量、清 理撒煤方式 礦井一水平不設(shè)煤倉，主斜井與運(yùn)輸大巷膠帶輸送機(jī)搭接直接轉(zhuǎn)載。凈直徑 3500mm，垂深 235 m，凈斷面 ；表土段采用圓形混凝土砌碹支護(hù)，砌碹厚度 400mm，基巖段采用圓形錨噴支護(hù)，噴厚 100 mm。 井筒傾角 16176。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 第二章 礦井設(shè)計(jì)概況及安全預(yù)評(píng)價(jià) 設(shè)計(jì)概況 開拓開采設(shè)計(jì) 1)開拓方式 井田開拓方式主要是根據(jù)煤層的賦存條件和埋藏深 度等條件而定。植物化石極為豐富且保存完整。但就分叉趨勢而言，基本呈現(xiàn)由東向西、由南向北逐漸分開、且間距愈來愈大的規(guī)律性。 本段巖性主要為灰色、灰白色的粉砂巖以及灰黑色、黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為灰色、灰白色的細(xì)～中粒砂巖。 根據(jù)內(nèi)蒙古礦山安全與職業(yè)危害檢測檢驗(yàn)中心（內(nèi)蒙古安科安全生產(chǎn)檢測檢驗(yàn)有限公司） 2020 年 8 月出具的《武家塔 煤礦煤塵爆炸性、煤的自燃發(fā)火傾向性檢驗(yàn)報(bào)告》（ 4號(hào)煤層），該礦煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。 （ 2） 2 號(hào)煤層至 Q4底間潛水含水巖段： 2 號(hào)煤層層頂部直接充水含 水層是上覆的主體含水層，含水層厚度一般為 ,含水層的主要巖性為灰白色、灰綠色的中細(xì)粒砂巖 ,該段含水層直接或間接接受大氣降水補(bǔ)給 ,在近區(qū)南部忽吉圖溝地段有 22 號(hào)煤層層頂板泉出露 ,最大的流量為 ,流量大小隨季節(jié)而變化 ,水質(zhì)類型屬于 HCO3Ca+Mg 型水 ,礦化度為 m=。與下伏地層呈不整合接觸。 井田內(nèi)大部分為第四系覆蓋只在溝谷兩側(cè)出露延安組（ J12y），根據(jù)鉆孔揭露和地質(zhì)填圖成果，井田地層由老至新有： 三疊系上統(tǒng)延長組（ T3y） 井田內(nèi)無出露，僅在鉆孔中見到，鉆孔揭露厚度不全。神華礦區(qū)公路從井田中部穿過，沿礦區(qū)公路向南距陜西省榆林市神木縣大柳塔鎮(zhèn)約 28km，距北部鄂爾多斯市東勝區(qū)約 50km。 （ 9）《采礦許可證》（證號(hào)： 1500000830278） ； （ 10）伊金霍洛旗水利局， 2020 年 12 月出具的 關(guān)于《鄂爾多斯市烏蘭煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司溫家梁煤礦等礦井技術(shù)改造分別要求取水》的批復(fù) ,“伊水發(fā)〔 2020〕 98 號(hào) ”； （ 11）《自來水供水協(xié)議》（伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮(zhèn)上灣村）； （ 12）《供用電合同》（神木縣供電公司李家畔 35kV 變電站）； （ 13）伊金霍洛旗城鄉(xiāng)建設(shè)土地局， 1999 年 11 月對(duì)武家塔煤礦頒發(fā)了《城鎮(zhèn)土地使用證》； （ 14）內(nèi)蒙古礦山安全與職業(yè)危害檢測檢驗(yàn)中心， 2020 年 8 月出具的《鄂爾多斯市烏蘭煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司武家塔煤礦礦井瓦斯等級(jí) 鑒定報(bào)告》； （ 15）內(nèi)蒙古礦山安全與職業(yè)危害檢測檢驗(yàn)中心， 2020 年 8 月出具的《鄂爾多斯市烏蘭煤炭集團(tuán)有限公司武家塔煤礦煤塵爆炸性、煤自燃傾向性鑒定報(bào)告》； （ 16）礦山救護(hù)協(xié)議（鄂爾多斯市區(qū)域礦山救護(hù)隊(duì)）； （ 17）武家塔煤礦關(guān)于該礦 3 號(hào)煤層火區(qū)治理情況的說明； IX （ 18）神華礦區(qū)運(yùn)煤公路塌陷處理協(xié)議； （ 19）回風(fēng)立井井筒保護(hù)煤柱協(xié)議； （ 20）鄂爾多斯市水利局 2020 年 4 月出具的 關(guān)于《內(nèi)蒙古武家塔煤炭有限責(zé)任公司武家塔煤礦防洪影響評(píng)價(jià)報(bào)告》的意見 ，（鄂水發(fā)〔 2020〕 354 號(hào) ”； （ 21）鄂爾多斯 市水土保持局 2020 年 3 月出具的 關(guān)于《鄂爾多斯市烏蘭煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司武家塔煤礦改擴(kuò)建工程水土保持方案報(bào)告書》的批復(fù) ，（鄂水保發(fā)〔 2020〕28 號(hào) ”； （ 22）礦方提供的武家塔煤礦新建井口坐標(biāo)、地面已有建筑等實(shí)際資料； （ 23）《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB502152020）； （ 24）《煤礦安全規(guī)程》（ 2020 年版）； （ 25） 中華人民共和國國務(wù)院令 （ 第 446 號(hào) ）； （ 26） 國家發(fā)改委等五部委聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)煤炭建設(shè)項(xiàng)目管理的通知》（發(fā)改能源［ 2020］ 1039 號(hào)） ； （ 27）相關(guān)的協(xié)議支持 性文件； （ 28）國家工程建設(shè)強(qiáng)制性條文及有關(guān)的規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定等。截至目前， 3 號(hào)煤層現(xiàn)已全部采空， 2 號(hào)煤層現(xiàn)正在開采， 4 號(hào)煤層及以下煤層尚未采動(dòng)。 09′ 57″～ 110176。 關(guān)鍵詞 ：煤礦 安全設(shè)施 設(shè)計(jì) 礦井通風(fēng) II Abstrack According to the wujiata coal mine39。 根據(jù) 武家塔 煤礦開拓方式和地質(zhì)構(gòu)造，選擇了中央分列式的通風(fēng)系統(tǒng)， 全礦井通風(fēng)方式為機(jī)械抽出式通風(fēng)，局部通風(fēng)采用壓入式通風(fēng)。在火災(zāi)防治方面，分別設(shè)計(jì)了煤自然火災(zāi)防治措施及外因火災(zāi)防治措施。s analysis,that has designed the corresponding flood prevention security measure. Simultaneously establishes set of perfect safe monitors and the monitoring system, carries on the strict monitoring to each kind of disaster form. Also proposed in view of the roof, the transportation system, the electrical hazard disaster39。 17′ 17″。把礦井建設(shè)成為一個(gè)技術(shù)領(lǐng)先、投資少、投產(chǎn)快、設(shè)備先進(jìn)、生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟(jì)效益好的現(xiàn)代化礦井。 09′ 57″～ 110176。綜上所述，礦井交通運(yùn)輸十分便利。根據(jù)其沉積旋回特征，將其劃分為四個(gè)巖段。井田內(nèi)無較大斷層及褶皺，地質(zhì)構(gòu)造簡單。 3 號(hào)煤層頂部承壓含水層的補(bǔ)給條件受地質(zhì)構(gòu)造的控制，含水層的補(bǔ)給水源遠(yuǎn)，巖石的透水性差，所以流徑本區(qū)的地下水弱，屬于弱徑流區(qū)，地下水以靜儲(chǔ)量為主。含煤地層為中下侏羅統(tǒng)延安組（ J12y）厚度為 ～ ，平均厚度為 。層理多為水平、波狀層理，偶見槽狀、交錯(cuò)及斜層理， 泥質(zhì)包裹體和黃鐵礦結(jié)核在各類巖石中常可見到。在煤層底板常出現(xiàn)砂質(zhì)粘土巖和根土巖。 3)上巖段（ J12y3）： 由 3 號(hào)煤組頂板砂巖至延安組頂界，全段厚度 ～ ,平均厚厚度 ，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 在該段賦存有 2 號(hào)煤組。 鑒于礦井開采 2 號(hào)煤層所用井筒位置和井筒現(xiàn)狀不利于 4 號(hào)煤層及以下煤層開拓和運(yùn)輸，目前礦井利用已建工業(yè)場地，新建三條井筒，即：主斜井、副斜井和回風(fēng)立井（原有井筒及系統(tǒng)均報(bào)廢），礦井開拓方式為斜、立井混合開拓。 井筒傾角 6176。；回風(fēng)立井為礦井回風(fēng)井。 井底水倉由主、副兩倉組成，當(dāng)一個(gè)水倉清理時(shí)，另一個(gè)水倉能正常使用。 礦井首采煤層為 2 號(hào)煤層，煤層由北向南呈變薄趨勢，煤層結(jié)構(gòu)簡單，夾矸 1 層，厚度 ～ ，為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層。 除 做好采空區(qū)的探放水外，還必須在采空區(qū)與所利用的巷道之間留有一定寬度的煤柱，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)礦井的通風(fēng)管理，加強(qiáng)采空區(qū)的及時(shí)密閉和 管理。主要隔爆棚設(shè)置在下列地點(diǎn)： (1) 礦井與井筒相聯(lián)通的主要運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷等巷道； (2) 相鄰煤層之間的運(yùn)輸石門和回風(fēng)石門。 7） 礦井必須制定井巷維修制度，加強(qiáng)對(duì)井巷的維護(hù)，保證行人安全和通風(fēng)、運(yùn)輸通暢。本著 “預(yù)防為主，消防并舉 ”的基本原則，具體措施如下： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 （ 1） 嚴(yán)格執(zhí)行《 煤礦安全規(guī)程 》中消除明火的規(guī)定及防止地面明火引發(fā)井下火災(zāi)的規(guī)定。 （ 8） 提高工作面開采回收率，減少浮煤自燃； （ 9） 合理配風(fēng)，控制煤層自燃； （ 10） 礦井裝備井下