【正文】 計 (論文 )第 30 頁 第九章 通風(fēng)和安全 第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 礦井通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式，根據(jù)開拓系統(tǒng)，通風(fēng)方式為分區(qū)式，工作面采用 “U” 型全負(fù)壓通風(fēng)，掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng) 。 60=。根據(jù)礦井歷史開采情況， M4煤層煤塵有爆炸傾向性 。 礦井移交生 產(chǎn)時，移交 一 采區(qū)和 M2 煤層一個 炮采 工作面（即 1121 采煤 工作面），安排兩個鉆爆法 掘進(jìn)工作面 為采區(qū)接替作準(zhǔn)備。 鉆爆法掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)： 1 號掘進(jìn)工作面：軌道上山 → +2023m石門 → 1 號 掘進(jìn)工作面→→回風(fēng) 斜井 →引風(fēng)道→礦井抽風(fēng)機(jī)→地面 ； 2 號掘進(jìn)工作面：軌道上山 → +1005m石門 → 2 號 掘進(jìn)工作面→→回風(fēng) 斜井 →引風(fēng)道→礦井抽風(fēng) 機(jī)→地面 。 三、煤層自燃發(fā)火傾向情況 20xx 年 10 月 21 日煤炭科學(xué)研究總院重慶分院，對 M2煤層回采工作面煤樣作了煤自燃傾向性等級鑒定， 結(jié)論為：煤自燃傾向為一類，容易自燃。 330）247。 一、瓦斯賦存狀況 由于礦井提供資料沒有煤層原始瓦斯數(shù)據(jù)，建議礦山盡快委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行煤層原始瓦斯 測 定，為礦井瓦斯涌出量預(yù)測提供依據(jù)。 提升絞車驗算 （ 1）纏繩層數(shù)驗算： KC=37214/2574= 層＜ 3層 （ 2）最大靜張力驗算： Fc=1230kg＜ 20xxkg （ 3）最大靜張力差驗算： Fc=1230kg＜ 20xxkg （ 4）電機(jī)功率驗算： N=1230＜ 37kW （四）提升能力計算 提升一次循環(huán)時間為： T=505s； A=3600 330 16 3/(505) =94kt/a 絞車年實際提升能力為 94kt。 （ 3）材料和設(shè)備運(yùn)輸系統(tǒng) 運(yùn)輸料系統(tǒng)和運(yùn)矸系統(tǒng)相反。 R= 由上可見柱距可選為 ，排距為 。 （二） 單體液壓支柱選型 單體液壓支柱參數(shù)表 項 目 參 數(shù) 備 注 型 號 DZ1430/100 支撐高度 1400mm 最大 900mm 最小 伸縮行程 500mm 額定工作阻力 300KN 額定工作液壓 初撐力 118～ 157KN 泵站壓力 15～ 20MPa 油缸直徑 100 底座面積 109cm2 支柱質(zhì)量 有液 無液 （ 1）、查表取單體支柱工作阻力；取支柱承載不均勻系數(shù)，支柱承載能力 P按 下式計算： P=WN P— 支柱實際承載能力； KN/根。采煤工作面采用單體液壓支柱支護(hù)，采用 “ 三五排 ” 控頂，全部跨落法管理頂板，最大控頂距 ，最小控頂距 。 中國 礦業(yè)大學(xué) 成教學(xué)院 20xx 屆 本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )第 24 頁 第六章 采煤方法 第一節(jié) 采煤工藝方式 一、采煤方法 本礦井開采煤層為緩傾斜薄～中厚煤層。 2．排水系統(tǒng) 黃果園 礦井為平硐開拓， 采工作面和掘進(jìn)面的涌水經(jīng)過位于各自巷巷沿巷道水溝經(jīng)主平硐自流出地面。 根據(jù)上述三種條件， 蓄電池機(jī)車牽引車組重量按下坡制動條件選取，為 Q=。 礦井生產(chǎn)規(guī)模 60kt/a， 礦井服 務(wù)年限 ，根據(jù)煤層賦存情況、生產(chǎn)規(guī)模及服務(wù)年限及礦井以往生產(chǎn)經(jīng)驗，設(shè)計采區(qū)軌道上山及回風(fēng)斜井（回風(fēng)上山）均沿煤層布置。煤巖組份以暗煤為主夾鏡煤條帶。 采區(qū)車場內(nèi)設(shè)有信號硐室、變電硐室等硐室。 其各風(fēng)井坐標(biāo)見 “ 礦井開拓方式平面圖 ” 六、 井筒 一、井筒用途、布置及裝備 設(shè)計井筒數(shù)目共 三條 ：主平硐、一采區(qū)回風(fēng)井、二采區(qū)回風(fēng)井。根據(jù)井田開拓及水平劃分，設(shè)計將 M2煤層劃分為一個采區(qū)， M4煤層劃分為一個采區(qū)，各采區(qū)均為雙翼開采。其次，方案中的平硐 井筒布置 較斜井井筒布置 對 村莊影響小，平硐基本處于兩層可采煤層儲量的中心，平硐以上服務(wù)年限 ，約占整個礦井服務(wù)年限的一半，平硐開采還節(jié)中國 礦業(yè)大學(xué) 成教學(xué)院 20xx 屆 本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )第 16 頁 省了排水和提煤的費用，簡化了礦井生產(chǎn)系統(tǒng)，使其對整個 礦井開拓開采 比較 適宜 。、 145/14176。 投產(chǎn)時只 有 1 個 上山 工作面，可采儲量約 t，開采時間 ，接替采區(qū)較遠(yuǎn)。 開采初期節(jié)約了礦井上山排水、提煤等費用。 井下運(yùn)輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)少，運(yùn)輸簡單。 風(fēng)井位置及個數(shù)，水平、采區(qū)劃分，煤層分組和 礦井北翼 開采均 同一方案。 二方案：斜井開拓 ， 先開采 M4 煤層 。以該平硐對礦井進(jìn)行上下山開采。 根據(jù)礦井地形地貌及煤層賦存情況，礦井南翼中部為大乃壩村，居民較多，搬遷費用大，大乃壩村南邊沖溝附近地面開闊，但位于礦井可采資源以外（薄化），巷道工程量大。 ，為緩傾斜煤層，層間距較大，約 60m。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，褶皺一般規(guī)模較 小，其構(gòu)造體系主要為經(jīng)向構(gòu)造體系和北東向構(gòu)造體系。位于礦區(qū)內(nèi)北東角有井筒兩 條 ，一 條 主平硐，另一 條 為回風(fēng)平硐。每天凈提升時間 16h。消耗量占礦權(quán)區(qū)累計探明量的 7%。 設(shè)計認(rèn)為存在問題及建議 ⑴ “ 報告 ” 未對 M4煤層做煤層自燃傾向性鑒定及煤塵爆炸性鑒定，建議礦井必須按相關(guān)規(guī)定對 M4 煤層進(jìn)行煤層自燃傾向性鑒定及煤塵爆炸性鑒定，以便安全生產(chǎn)。礦區(qū)內(nèi)沒有大的河流及溝渠流經(jīng)，也無其它地表水體；主要煤層位于N1相對隔水層內(nèi)，為富水性極弱 — 富水弱層。 對煤層開采影響的主要因素是煤層頂板的疏松砂巖、礫巖中所含的層間孔隙水。 上第三系中新統(tǒng)（ N1） ， 礦區(qū)相對隔水層。 煤塵自燃發(fā)火傾向 20xx 年 10 月 21 日煤炭科學(xué)研究總院重慶分院，對 M2煤層回采工作面煤樣作了煤自燃傾向性等級鑒定， 結(jié)論為：煤自燃傾向為一類，容易自燃。 原普查勘探報告對 M2 和 M4 煤層分別作了分析，煤層 揮發(fā)份 Vr平均值為 51%（ 37%），發(fā)熱量 QfDt 平均值為 18 MJ /Kg（ 24 MJ /Kg），該礦區(qū)煤層煤化程度低，在空氣中易風(fēng)化碎裂，發(fā)熱低，揮發(fā)份高，按《中 國 煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn) GB5751－ 86》，該礦區(qū)煤種為褐煤（ HM）。在槽井探和鉆孔揭露的 8 個可采見煤點中，平均煤厚為 。 構(gòu)造 煤礦開采范圍內(nèi)，無大的斷裂、褶皺構(gòu)造，但由于受區(qū)域構(gòu)造的影響，煤礦開采的煤層起伏性大，煤礦在開采中要引起重視。在運(yùn)輸大巷布置上山開采 M2煤層，沿煤層布置走向長壁回采工作面進(jìn)行回采。 農(nóng)業(yè)以種植玉米及水稻為主，經(jīng)濟(jì)收入來源于核桃、甘蔗、茶葉、煙葉等作物。 根據(jù)《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB50011— 20xx 建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，該礦區(qū)抗震設(shè)防烈度為 8 度，設(shè)計地震動峰值加速度為 。 氣象及地震 鳳慶縣總體上屬低緯高原（林地）中亞熱帶季風(fēng)氣候，有 “ 雨熱同季、氣中國 礦業(yè)大學(xué) 成教學(xué)院 20xx 屆 本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )第 3 頁 候溫和，日照充足，冬暖夏涼 ” 的特點。礦區(qū)至鳳慶縣城公路里程為 120km，其中縣城至習(xí)謙為省道，習(xí)謙至營盤鎮(zhèn)及礦區(qū)為縣 鄉(xiāng)道路，礦區(qū)與永德縣亞練鄉(xiāng)和昌寧縣勐統(tǒng)鎮(zhèn)相連，交通尚屬便利。 ～ 35176。年極端氣溫高達(dá)℃ ；最冷為 1 月平均氣溫 ℃ ，極端最低氣溫 ℃ 。13′ ，北緯 24176。 礦山開采所需之電、木材、建材、水泥等，本地區(qū)均可供應(yīng)。 五、現(xiàn)有水源、電源情況 水源 該礦生產(chǎn)用水取自溪 溝流水及當(dāng)?shù)厝梢詽M足該礦井生產(chǎn)生活需要 ；生活用水取自自打井水 。 M2 煤層：距上覆地層上新統(tǒng)（ N2）砂礫巖下界面一般平均相距 10m。) 層數(shù) 度 M2 ～ ─── 12~16 0~6 頂板巖性以泥粉砂巖、泥巖和炭質(zhì)泥巖為主，巖石膠結(jié)度較高，以半堅硬巖為主；底板多為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，巖層稍具一定的可塑性。此類煤一般用作燃料使用，也可作為加壓氣化、低溫干餾的原料，并可用來萃取褐煤蠟。 地溫情況 本區(qū)屬地溫正常區(qū)。 （ 2）、 礦床充水因素 礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體供給，與小溪流水聯(lián)系也不甚緊密，礦井排水量季節(jié)性變化不大。 （ 3）、 老 窯 水文地質(zhì)情況 礦區(qū)已有十多年的開采歷史，老窯分布多，現(xiàn)多數(shù)老窯已垮塌，坑口絕跡，難以調(diào)查清楚。礦井涌水量為 ～， 即 ～ 。 綜上所述，該地質(zhì)報告已達(dá)到詳勘要求，可作為設(shè)計的依據(jù)。 礦井扣除井田境界、防水煤柱等永久煤柱損失后，礦井的設(shè)計資源 /儲量為578kt。本次設(shè)計將礦井生產(chǎn) 能力 由 20kt/a 擴(kuò)建成為 60kt/a的井型。也為木支架支護(hù)。采空區(qū)至 6 勘探線之間， 9 勘探線至南部井田邊界之間均為薄化帶。 大乃壩村對 M4煤層開采有 一定影響。 由于 M2 煤層距 下部 M4 煤層 50～ 60m，若先開采 M4 煤層，則對 M2 煤層 無中國 礦業(yè)大學(xué) 成教學(xué)院 20xx 屆 本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )第 13 頁 影響 。 在各煤層布置各自的回風(fēng)上山井（出地面），作為礦井的回風(fēng)井。 礦井劃分為一個水平，即 +970m水平。 中國 礦業(yè)大學(xué) 成教學(xué)院 20xx 屆 本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )第 14 頁 表 4— 1— 1 方案優(yōu)缺點比較表 一方案 ： 平硐 — 上下山開拓 先開采 M4 二方案 ： 斜井 開拓 先開采 M4 三 方案 ： 平硐 — 上下山開拓 先開采 M2 優(yōu) 點 已辦理地面工業(yè)場地用地手續(xù)，且場地已基本形成。 投產(chǎn)工程量 較少（ 1379m）。 井筒及工業(yè)場地對大乃壩村莊影響小。 需要補(bǔ)辦地面工業(yè)場地用地手續(xù)。 回風(fēng)斜井 92/15176。 ㈢ 水平劃分 根據(jù)礦區(qū)范圍和各井筒位置，設(shè)計將全礦井劃分為一個水平，即 +1005m水平，水平垂高 73m。 四 、大巷布置 本礦井可采煤層 兩 層，即 M2， M4煤層，屬薄～中厚煤層。 一采區(qū)軌道上山 一采區(qū)軌道上山（ M2）：由于煤層埋藏淺，軌道上山絞車房設(shè)在地面， 初期擔(dān)負(fù) 輔助提升 任務(wù)。在鉆孔和槽探揭露的四個可采見煤點中，平均純煤厚 。 第二節(jié) 采（盤）區(qū)或帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 一、 移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力時的采區(qū)數(shù)目、位置和工作面生產(chǎn)能力計算 本著首采區(qū)位置應(yīng)盡量靠近井筒 ， 以減少初期工程量，縮短建井工期，節(jié)約投資，降低生產(chǎn)成本，能形成合理的運(yùn)輸、通風(fēng)系統(tǒng)和首采區(qū)應(yīng)選擇 在地質(zhì)構(gòu)造簡單，煤層賦存穩(wěn)定，儲量豐富可靠，開采技術(shù)條件好的原則，本礦井移交生產(chǎn)時布置一個采區(qū)，一個炮采工作面，即一采區(qū)的 1121 工作面 。設(shè)計在各工作面運(yùn)輸巷和工作面軌道巷之間留設(shè) 8m 煤柱，上區(qū)段的軌道巷用做下區(qū)段的回風(fēng)巷。 機(jī)車選型 根據(jù)計算選擇 CDXT― 型蓄電池機(jī)車 1臺，備用 1臺。詳見井巷工程量匯總表 5— 2— 3。 M2煤層厚度～ ，平均厚度為 ，煤層頂板巖性以泥粉砂巖、泥巖和炭質(zhì)泥巖為主，巖石以半堅硬巖為主；底板多為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖； M4煤層厚度～ ，平均厚度為 ，煤層頂板巖性以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，以半堅硬巖為主；底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖為主。 . 工作面煤層厚度為 ，煤層容重 ／ m3，則工作面單產(chǎn) A2為： A2=工作面長度 煤層厚度 工作面年推進(jìn)度 容重 工作面回采率 = 701 .0594 10 3 = ／ a 掘進(jìn)煤量按工作面的 10%計算，則 10%= ／ a。 P=240 KN/根 （ 2）、工作面支護(hù)密度 ρ= W /P ρ — 支柱密度；根 /m2。開采平硐全長 300m， 巷運(yùn)輸最長 300m，牽引礦車型號選用— 6型翻斗式礦車，選用防爆特殊型蓄電池機(jī)車，型號為 CDXT— 。 ； 物料容重：松散煤： ，松散矸： ； 車場型式：下部平車場（上部不提出地面）， LB=LH=15m； 工作制度：年工作日 330d，每天凈提升時間為 16h； 炸藥： 1次 /班： 雷管： 1次 /班； 設(shè)備： 1次 /班； 1木材： 1次 /班； 1鋼材： 1次 /班。 三、提升安全 （一）提升系統(tǒng)必須設(shè)置斜井防跑車裝置、阻車器、擋 車攔等，并保證其聲光信號完好、齊全，用以防止事故的發(fā)生。 由于該礦的瓦斯等級是按 20kt/a 的生產(chǎn)能力鑒定的，此次擴(kuò)建為 60kt/a后，相應(yīng)的應(yīng)對該礦的瓦斯和二氧化碳涌出量進(jìn)行預(yù)測： 礦井生產(chǎn)能力為 60kt/a 時，該礦井絕對瓦斯涌出量計算： q 礦瓦 =（ 60000247。 則，采、掘工作面的瓦斯涌出量分別按 85%和 15%計算，則： q 采 = q 礦二氧化碳 85%＝ 85%＝ q 掘 = q 礦二氧化碳 15%＝ 15%＝ 即 礦井生產(chǎn)能力為 60kt/a 時，該 礦井絕對瓦斯涌出量為 ，絕對二氧化碳涌出量為 m3/min。 四 、 地溫 礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地溫變化異常段，本區(qū)屬地溫