【正文】 a=，下底寬 b=。3）巷道的凈斷面積巷道的凈斷面積可用公式（25）計算可得：S 凈 =B（h 2+）=4（2+4）= 2 采區(qū)上山（軌道上山、運輸上山、回風上山）1）巷道選型根據(jù)鄧家莊煤礦地質(zhì)條件和礦井生產(chǎn)能力，可仍選采區(qū)上山斷面形狀為半圓拱形形狀，支護方式為噴漿支護，其斷面圖如圖 21。圖 21 巷道斷面形狀3）巷道的高度和寬度H0=h0+h2 （24）式中 H 0—巷道的凈高度（指除去支護厚度后，可能利用的最大空間高度） ，設(shè)計規(guī)定，運輸巷道的凈高度不小于 1900mm；h0—為拱的高度；h2—巷道的墻高。（2）集中開拓可采煤層，生產(chǎn)能力大。華北科技學院通風設(shè)計說明書 動力電纜兩條，并予留 1 條管路和兩條動力電纜的位置。為了滿足通風及輔助運輸?shù)男枰?，又鑿一新風井，同時兼作副提。煤層之間的聯(lián)系方式可以利用直立的溜井或暗井、傾斜的巖石巷道或水平的石門等。對于上山階段來說，一般都采用前進式。在階段內(nèi)部不論分區(qū)式或分段式一般也采用下行開采順序，因為其不管是技術(shù)上和在安全維護上，都較為可行。通常以井峒形式把井田開拓方式分成平峒開拓、斜井開拓、立井開拓和綜合開拓四種形式。（2）階段內(nèi)布置井田劃分成階段后，階段內(nèi)范圍仍然較大，一般情況下井田范圍內(nèi)整階段開采在技術(shù)有一定難度，通常階段內(nèi)要再劃分，以適應開采技術(shù)的要求。由此得斜長 L=129/tan8176。多水平開拓一般用在井田的傾斜長度比較大或者煤層傾角大的地方。開拓，后者稱為多水平開拓。階段的走向長度等于井田走向全長。 （《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定儲量備用系數(shù)一般取 ，按本礦井地質(zhì)條件取中間值 ）由于煤層賦存條件較好，根據(jù)儲量情況，可預設(shè)礦井為大型礦井。大型礦井建設(shè)工期長，需要裝備大型固定設(shè)備，基建工程量大。 礦井儲量1）礦井工業(yè)儲量計算礦井工業(yè)儲量計算可用下式計算：Zg= 41iSLMir??（2 1）式中 Z g—礦井工業(yè)儲量，t；Si—計算塊段的平均走向長度，m；Li—計算塊段的平均傾斜長度，m；Mi—計算塊段的平均煤厚，m；R—煤的容重，t/m179。本區(qū)屬地溫正常區(qū)，地溫梯度 ℃/hm，恒溫帶深 45m 左右。 瓦斯、煤塵及煤的自燃傾向性根據(jù)鉆孔煤樣和周圍礦井生產(chǎn)實際調(diào)查分析，本礦煤層平均瓦斯相對涌出量 12m179。直接頂：灰色粉砂巖，有明顯水平層理或波狀層理，塊狀，含有豐富的植物葉片化石，偶見淺褐色結(jié)核，厚度變化較大，極不穩(wěn)定，厚0～，平均 。 （詳見下表 11）表 11 煤層地質(zhì)特征表頂?shù)装鍘r性地層 煤號煤層厚度最小—最大平均 m煤層間距最小—最大平均 m夾 矸層 數(shù)可 采情 況 頂板 底板2 0 穩(wěn)定粉砂質(zhì)灰泥巖黑色泥巖鄧家莊煤礦5 1～2 穩(wěn)定灰黑色泥巖粉砂巖泥巖 煤層的穩(wěn)定性和煤質(zhì)井田內(nèi)共有可采煤層兩層，煤 煤 5 為穩(wěn)定煤層。煤層為黑色、條帶狀構(gòu)造，玻璃光華北科技學院通風設(shè)計說明書 在垂直方向上，區(qū)內(nèi)風化殼具有分帶性：上部強風化帶和下部弱風化帶。（3）二疊系下統(tǒng) P1下界為煤 5 頂板之泥巖頂面，為整合接觸。2）煤系地層（1）地層層組劃分鄧家莊煤礦井田位于開平向斜西北側(cè)，煤系地層的形成時代屬于石炭紀和二疊紀。圍巖破壞嚴重便形成了良好的斷層充水條件。鄧家莊煤礦的水文地質(zhì)條件屬簡單型，有三個含水層，自下而上分別為：1）奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（Ⅰ）2）煤 3 以上砂巖裂隙承壓含水層（Ⅱ）3）風化帶裂隙、孔隙承壓含水層（Ⅲ）其中與礦井生產(chǎn)較密切的為Ⅰ、Ⅱ。華北科技學院通風設(shè)計說明書 相對涌出量為：12m179。氣象資料統(tǒng)計：年降水量最大值為 （1987 年） ，最小值為 （1997 年） ，平均值為。2）地形地貌流經(jīng)本區(qū)東南邊的陡河，發(fā)源于北部山區(qū)，上游由二支匯成，東支稱管河，發(fā)源于豐潤縣福山寺管泉，西支稱泉水河，發(fā)源于豐潤縣趙莊上水路。 井田概況1）地理條件鄧家莊煤礦位于北京市市北偏東約 12km 處，南距馬樂溝礦 6km，距原京山鐵路開山車站 19km，東距殺河發(fā)電廠 。二到四章為設(shè)計的第二部分，也是本次設(shè)計的核心內(nèi)容，主要是對礦井的開拓和通風系統(tǒng)進行合理設(shè)計，選擇合理的通風方式和方法，并計算出容易時期和困難時期的風阻，最后選擇出適合的風機和對通風費用進行概算。1 2022 年 12 月 23 號華北科技學院通風設(shè)計說明書 從東往西有巍山（+290m） 、鳳山（+180m） 、小梁山（ +100m）和菀豆山（+38m） ，由菀豆山向西南傾沒于平原之下。陡河及陡河水庫雖然距井田區(qū)較近，但是因其底下均賦存有百余米的第四紀松散沉積物，而且存在有隔水華北科技學院通風設(shè)計說明書 由于涌水水源、途徑及充水的其它因素不清，1998 年對原精查地質(zhì)報告進行了復審，重新評價了地質(zhì)資料的成就與不足，1999 年停建，2022 年進行補充勘探工作，對水文地質(zhì)情況基本查清。/t，絕對涌出量為 ～179。 礦井水文地質(zhì)礦井最大涌水量為 179。（1）含水層水礦井含水層充水水源主要是煤 3 以上砂巖裂隙承壓含水層水，含水層的水可通過巖石裂隙滲透到主大巷和工作面，對礦井正常生產(chǎn)造成一定影響。礦井充水通道有自然通道和人為因素造成的充水，自然通道主要是巖石的孔隙、裂痕和斷層；而人為因素主要是采掘活動，因為采掘活動可使隔水層遭到破壞，產(chǎn)生冒落裂隙，溝通含水層水。（2）石炭系上統(tǒng)（C 3）趙各莊組 C3，該組是鄧家莊煤礦井田當中一個重要的含煤地層，本組含煤地層一般厚度為 135m。本組一般厚度為 ，最小厚度為 65m。82）煤 5：為礦井的主采煤層，厚度為 ～ ，平均厚度為 3m，煤層傾角為 0～30176。（1）硫份：各煤層全硫平均含量為 ％～％，其中煤 5 含量低于 1％，屬低硫煤；煤 2 含硫量最高為 ％，平均為 ％，屬富硫煤，其所含硫量分為：黃鐵礦硫占 59％，有機硫占 36％，硫酸鹽硫占 ％。2）煤 5華北科技學院通風設(shè)計說明書 /t，絕對涌出量為 ～179。第二章 井田開拓煤田劃分為井田，是井田開拓所要解決的一個主要問題。13反之，小型礦井的礦井服務年限應短些。同理，按中型礦井服務年限下限要求 [2]，T 取 50 年，儲量備華北科技學院通風設(shè)計說明書 水平通常以標高、用途、開采順序來表示。以下），井田傾斜長度也比較小的地方。所以一個礦井的水平數(shù)和階段數(shù)是不一定相等的，因為一個水平既可以為一個階段服務，也可以為兩個階段服務。17因為在這些采區(qū)上面的地質(zhì)情況不好，而且上面還有村莊等建筑，不適宜開采。該種方式不受表土、煤層、地質(zhì)構(gòu)造等條件限制，適應性較強，同時，井筒斷面大，可以滿足通風的要求，尤其對深井更有煤柱丟失少，鑿井施工難度小，投資少，系統(tǒng)簡單，主提升時間短。一般將井筒所處的位置看作后，而將井田邊界的位置看作前。據(jù)此，可將本礦井設(shè)計為沿煤層走向的開采順序為：采區(qū)前進式，采面后退式。根據(jù)本礦的地質(zhì)條件和煤層賦存條件，本礦煤層群開拓選用石門聯(lián)系的煤層群分組聯(lián)合開拓。（2）井筒斷面與提升能力①主井井筒凈斷面面積 178。單層普通罐籠，鋼絲繩防墜器，準備改鋁合金雙層罐籠，以便雙層提升人員，單層絞材料及矸石。） 90 90 90第一階段（m ） 300 300 200第二階段（m ） 429 429 329井筒垂深第三階段（m ） 558 558 458井筒凈徑（m） 凈斷面（m178。（5）煤層內(nèi)可不留煤柱，煤柱損失少，提高了回收率。 井底車場巷道1）巷道選型由于井底車場為環(huán)行臥式井底車場，故可設(shè)計其巷道斷面形狀為半圓拱形形狀，支護方式為噴漿支護。3）巷道的凈斷面積巷道的凈斷面積可用公式（25）：S 凈 =B（h2+B）計算可得：S 凈 =B（h2+B）=178。圖 23 回風大巷及回風石門形狀圖 23 回風大巷及回風石門形狀2）巷道的高度和寬度華北科技學院通風設(shè)計說明書 （1）環(huán)行井底車場環(huán)行井底車場的特點是重列車在車場內(nèi)總是單向運行，因而調(diào)車工作簡單，可以達到較大的通過能力，但車場的開拓工程量較大。梭式井底車場：其主要特點是主井儲車線完全布置在主要運輸巷道上，列車往返運行需經(jīng)翻籠一側(cè)的軌道。 主 井 重 車 運 行 方 向空 車 運 行 方 向矸 石 車 運 行 方 向材 料 車 運 行 方 向副 井圖 25 梭式井底車場2）井底車場內(nèi)的各種硐室井底車場內(nèi)的主要硐室有：中央變電所、水泵房、水倉、裝煤設(shè)備硐室、電機車庫及修理間等。由于 2 號、5 號煤層較厚，賦存條件較好，煤層傾角較小，故 2 號煤層開采使用走向長壁高檔普采采煤方法；由于 5 號煤層厚度較大，煤層傾角較小，賦存條件也較好，故 5 號煤層開采使用走向長壁綜合機械化采煤方法。4）運輸方式采面采用刮板式輸送機，區(qū)段運輸巷用膠帶輸送機，運輸上山用膠帶輸送機，軌道上山采用蓄電電機車，礦車類型選用 3t 底卸式礦車。 ；截深：630mm；滾筒直徑：；牽引力：500kN；牽引速度：0～；控頂距：2200～2450mm。34圖 35 采區(qū)下部車場1—軌道大巷；2—運輸大巷；3—回風上山；4—運輸上山；5—軌道上山；6—下部車場繞道優(yōu)點：調(diào)車方便；缺點：工程量大。第四章 通風系統(tǒng)設(shè)計礦井通風系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計合理與否對全礦井安全生產(chǎn)及經(jīng)濟效益具有長遠而重要的影響。（1）方案一：中央并列式中央并列式進風井和回風井大致并列在井田走向的中央，兩井底可以開掘到第一水平，也可只將回風井掘至回風水平。本礦的煤層傾角小，且埋藏較淺，而且也有自然發(fā)火的現(xiàn)象，所以本礦采用中央邊界式的通風方式。采用壓入式通風時，須在礦井總進風路線上設(shè)置若干通風構(gòu)筑物，使通風管理困難，且漏風較大。又本礦雖有厚煤層，但其厚度接近最大厚度的中厚煤層，采煤方法仍用走向長壁采煤法，故本礦各個采區(qū)內(nèi)的布置均相同。運輸機上山的下部與進風大巷間必須設(shè)聯(lián)絡(luò)巷入風，禁止從溜煤眼上風。 10987645321進 風 方 向 回 風 方 向圖 41 運輸機上山進風的采區(qū)通風系統(tǒng)1—進風大巷；2—進風聯(lián)絡(luò)巷；3—運輸機上山；4—運輸機平巷；5—軌道上山；6—采區(qū)變電所；7—絞車房；8—回風巷；9—回風石門；10—總回風巷（3）方案三：軌道上山進風，回風上山回風本方法與軌道上山進風，運輸機上山回風基本相同，只是有三條上山，另外多打一條回風上山，這種方法避免了前兩種進風方式的弊端。當采煤工作面進風巷道水平低于回風巷時，采煤工作面的風流沿傾斜向上流動，稱上行通風，如圖 42 中的（a） ，否則是下行通風如圖 42 中的（b） 。這樣放置，沖洗玩掘進頭的乏風就會沿著如圖華北科技學院通風設(shè)計說明書 華北科技學院通風設(shè)計說明書 分配給各用風點的風量，必須符合《煤礦安全規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定。/min；Q—第 i 個煤層采煤工作面瓦斯相對涌出量 m179。按工作面進風流溫度計算 2 號煤層采煤工作面的需風量為：Qwi=60VwiSwiKwi=6010=990m3/min；華北科技學院通風設(shè)計說明書