【正文】 2．備用工作面的需要風量備用工作面亦應(yīng)滿足按瓦斯、二氧化碳、氣溫等規(guī)定計算的風量，且最少不得低于該采煤工作面投入生產(chǎn)后實際需要風量的50%。由地質(zhì)資料所述：。壓入式通風時炮煙沿巷道流動，勞動衛(wèi)生條件較差，而且排出炮煙的時間較長。要求：邊界上山，沿空留巷H型通風，稀釋瓦斯，系統(tǒng)復雜，先掘后留，少用。本設(shè)計決定采用兩翼對角式通風。1．缺點（1）礦井初期有2個工業(yè)場地，壓煤量比較大；（2）東翼后期通風線路比較長，阻力也會增大；（3）西翼發(fā)生事故反風比較困難。抽壓聯(lián)合式：可產(chǎn)生較大的通風風壓，適用于阻力大的礦井，新建礦井一般不采用。（三）排水系統(tǒng)區(qū)段運輸巷→行人聯(lián)絡(luò)巷→通風上山→軌道大巷→井底車場水倉→泵→副井→地面。（3）本礦井為高瓦斯突出礦井，如果對初期開采瓦斯含量高的8煤層采用分層開采，則工作面有效通風斷面小，工作面難以靠通風把瓦斯?jié)舛认♂尩揭?guī)程所規(guī)定的允許范圍內(nèi)，勢必造成回采工作面有效通風斷面大，不僅不利于解決高瓦斯綜采面的通風問題?；谏鲜銮闆r，并結(jié)合本礦井傾角小等具體條件，設(shè)計確定本礦達產(chǎn)時的2個采區(qū)，西翼采區(qū)均為走向長壁采煤法，頂板管理采用全部垮落法。（二）巷道斷面本礦井瓦斯較高、地壓較大、地溫也較大。（5）首采區(qū)應(yīng)盡量布置在對開采有影響的的主要村鎮(zhèn)、河流及地面主要干線等建筑物下。一般傾角為8176。2．副井（1）提升設(shè)備選型根據(jù)《礦井提升運輸》，副井罐籠的規(guī)格選擇規(guī)定如下：① 根據(jù)井下運輸使用的礦車名義載重量（主井為箕斗提升時按運輸?shù)V車名義載重量）；② 根據(jù)運送最大班下井工人的時間不超過40min或每班總作業(yè)時間是否超過5h來確定罐籠的層數(shù)；采用簡單計算法確定斷面：D=8m；那么，副井井筒表土層采用凍結(jié)法施工，表土層、基巖段均采用噴射混凝土支護，支護厚度為1000mm。礦井達產(chǎn)時，共布置2個采區(qū)2個回采工作面，即東一西一8。上部含水組與中部含水段一般無直接水力聯(lián)系。方案一雖然井筒位置偏西，第一水平井底車場巖性稍差，但具有工業(yè)場地開闊、地勢高，井筒表土層薄，工業(yè)場地壓煤量少，工廣不遷村莊，第一水平儲量大，井巷工程量較小，地面鐵路較短。礦井通風采用兩翼對角式通風抽出式通風，有專門的風井回風，可以滿足通風的要求。）= （2—4）則工業(yè)廣場的煤柱量為：Z=SMR （2—5）式中 Z1——工業(yè)廣場煤柱量；S——工業(yè)廣場壓煤面積：；M——煤層厚度：6m；R——煤的容重：。圖22 保護煤柱內(nèi)有斷層或立井穿過斷層時保護煤柱留設(shè)方法圖23 謝橋礦工業(yè)廣場保護煤柱壓煤示意圖本礦井設(shè)計只對8號煤層進行開采設(shè)計，邊界露頭線為450m，該煤層平均厚度為6m，900m以下的煤炭儲量尚未探明，作為礦井的遠景儲量。方案二第一水平（風氧化帶下限～700m）工業(yè)儲量（A+B+C），第二水平（700m～850m），、表23。關(guān)于井田境界，原初步設(shè)計根據(jù)兩淮總部總工設(shè)字（79）110號文，東部境界暫以七西線與七～八線之間為界（）。由此看來，第四系松散層孔隙水不是礦井開采的主要水害。其上接穎河的永安閘，向東入西淝河后匯于淮河，系人工開挖的季節(jié)性河流。第四節(jié) 煤質(zhì)一、煤質(zhì)本區(qū)煤層煤質(zhì)穩(wěn)定，煤類單一、屬于“低～特低硫”型、“低～特低磷”型、“中～富灰”型，該發(fā)熱量、高熔灰分、富焦油的氣煤（相當于新煤類的QM和1/3JM）。具水平層理，分選差～灰～深灰色泥巖，塊狀。本區(qū)，可采煤層多屬于“穩(wěn)定—較穩(wěn)定”型，結(jié)構(gòu)屬于“簡單—較簡單”。W65540F16正0～10N45176。EN26176。主要斷層基本情況特征如下：按其落差大小劃分：≤ 10m的5條 ＞10～25m的4條 ＞25～50m的2條 ＞100m的2條因此，綜合分析區(qū)內(nèi)斷層有以下特征：（1）正斷層較多，逆斷層較少。由于受到南北向應(yīng)力的積壓，致使淮南煤田的主體構(gòu)造形跡呈近東西向展布，并在淮南復向斜之南北兩翼發(fā)育了一系列走向壓扭性逆沖斷層，又因受新華夏系構(gòu)造的復合干擾，從而使得煤田內(nèi)構(gòu)造的完整性和煤層的連續(xù)性遭受到不同程度的破壞。華北科技學院畢業(yè)設(shè)計謝橋礦建井設(shè)計畢業(yè)論文目 錄第一章 井田地質(zhì)概況 4第一節(jié) 地理概況 4第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造 5第三節(jié) 地層和煤層 6第四節(jié) 煤質(zhì) 9第五節(jié) 水文地質(zhì) 10第二章 礦井生產(chǎn)概況 12第一節(jié) 礦井儲量計算 12第二節(jié) 井田開拓 20第三章 采煤方法及采區(qū)巷道布置 28第一節(jié) 煤層的地質(zhì)特征 28第二節(jié) 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 28第三節(jié) 采煤方法及生產(chǎn)系統(tǒng) 30第四章 礦井通風系統(tǒng)設(shè)計 36第一節(jié) 礦井通風系統(tǒng)擬選擇 36第二節(jié) 采區(qū)通風和掘進通風 39第三節(jié) 礦井風量計算 43第五節(jié) 礦井通風阻力計算 51第六節(jié) 礦井通風設(shè)備的選擇 56第七節(jié) 礦井通電費用計算 62第五章 礦井防治煤與瓦斯突出系統(tǒng)設(shè)計 65第一節(jié) 礦井突出區(qū)域危險性預測 65第二節(jié) 區(qū)域性放突措施設(shè)計 69第三節(jié) 局部綜合防突措施 71第四節(jié) 安全防護措施設(shè)計 73總 結(jié) 76參考文獻 77致 謝 78第一章 井田地質(zhì)概況第一節(jié) 地理概況一、地理位置謝橋礦井位于安徽省淮南煤田潘謝礦區(qū)的西部，東與張集礦井毗鄰，西與劉莊井田接壤，南為新集礦區(qū)的羅園井田，北為陳橋背斜。向斜盆地內(nèi)部地層平緩，一般為10176。（2） 小斷層較多，規(guī)模較大斷層較少且多為邊界斷層?！?8176。EN45176。夾矸以1～2層為主，且絕大數(shù)為炭質(zhì)泥巖及泥巖。局部含粉砂及薄煤線～131號煤：片狀、塊狀為主，屬半暗型，平均～灰～深灰色砂質(zhì)泥巖、局部為菱鐵細砂～泥巖：灰色，塊狀，含植物化石碎片，偶含黃鐵礦薄膜～8號煤：塊狀為主，此為粉末狀，弱玻璃光澤，以亮煤為主暗煤次之加鏡煤條帶，屬半亮型，結(jié)構(gòu)簡單～灰～深灰色泥巖，中央不穩(wěn)定兩層煤線，局部含有砂質(zhì)泥巖～中細砂巖及粉砂巖：灰白～淺灰色，中厚～厚層狀，主要成分為石英及長石，鈣質(zhì)膠結(jié)～灰色泥巖，局部夾一層112號煤，～粉砂巖：淺灰色，中厚～厚層狀，泥質(zhì)膠結(jié)～粉細砂巖：灰白～淺灰色，中厚～厚層狀，泥質(zhì)及鈣質(zhì)膠結(jié)圖12 煤層柱狀圖1．131號煤層～。除部分煤層具中等可選性以外，其余均為難～很難洗選煤層。歷史上最高洪水位高程為1954年實測的+～+。但在開采時，還必須進行觀察，找出其頂板塌落的規(guī)律，以保證生產(chǎn)的安全。但在原設(shè)計中將東部以F209斷層為界，不設(shè)700m輔助水平的開拓補充方案。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。則 Z=6104=可以看出工業(yè)廣場的保護煤柱壓煤較多，但考慮到礦井井型，及開采方式，這個量還是可取的。本井田內(nèi)存在的斷層，已經(jīng)查到且不導水，不會影響采煤工作。為了減少投資（井筒、遷村、工廣填高、鐵路等），少壓煤，增加建井可靠性，方便工業(yè)場地設(shè)施布置和鐵路進線，設(shè)計推薦方案一。～，全井田均有分布富水性強。（2）采用先近后遠，即由井筒向井田邊界的采區(qū)前進式開采順序。選取GDG3/9/2/2K(—9B礦車)3．風井在方案一、采用東風井、西風井。～15176。（二）采區(qū)巷道布置方式根據(jù)井下開拓布局、煤層群分組及采區(qū)的具體地質(zhì)條件，按安全生產(chǎn)、開采方便、系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟合理以及多掘煤巷少掘巖巷的要求，確定東西一二采區(qū)采用雙翼走向長壁，中央集中上山布置方式。因而，在設(shè)計巷道斷面時，除滿足礦井正常生產(chǎn)期間的通風、運輸、行人等要求外，并參照生產(chǎn)實踐，對可縮支架斷面考慮了一定的收縮率。此外，為在正常生產(chǎn)期間，能夠切實掌握采區(qū)內(nèi)煤層構(gòu)造及其變化情況，充分發(fā)揮采煤機械化的效能，保證礦井穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、避免新鮮風流竄入采空區(qū)，防治煤層自燃，采區(qū)內(nèi)均采用退式開采。同時對防止煤的自燃，礦井降溫均為不利。區(qū)段回風巷→通風上山→軌道大巷→井底車場水倉→泵→副井→地面。抽出式：當前我國煤礦使用的通風方式主要為抽出式。本礦井東翼由軌道大巷和皮帶機大巷進風，回風大巷回到東風井；西翼從軌道大巷、皮帶機大巷和進風大巷，軌道上山、皮帶機上山進風，采區(qū)的污風從回風大巷回到西風井。第二節(jié) 采區(qū)通風和掘進通風一、采區(qū)通風系統(tǒng)的確定（一）方式的基本要求采區(qū)通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)的主要組成部分，它是由采區(qū)內(nèi)風流通過的巷道系統(tǒng)，通風構(gòu)筑物和通風設(shè)備等所組成。圖41 U型后退式通風系統(tǒng)綜合本礦井實際情況，本礦井屬高瓦斯礦井，由于U型后退式通風簡單，安全可靠，技術(shù)經(jīng)濟條件優(yōu)越，所以確定回采工作面通風方式為U型。(4)抽出式通風只能使用剛性風筒或帶剛性圈的柔性風筒，壓入式通風可以使用柔性風筒。本區(qū)各煤層揮發(fā)分均大于35%，所有煤層均有煤塵爆炸性，～%。Q備=Q采 （4—6）需風量計算結(jié)果Q備=8332=1666 m3/min。Q采250=0 m3/min需風量計算結(jié)果Q采=440+0=160 m3/min（4）按風速進行驗算：15SQ采240S （4—5）式中 S——工作面平均斷面積，m2風速驗算結(jié)果1512=180m3/minQ采24012=2880 m3/min由計算結(jié)果得出采煤工作面的需要風量16662=3332 m3/min。礦井通風系統(tǒng)采用兩翼對角式通風。(3)抽出式通風由于炮煙從風筒中排出，不污染巷道中的空氣，故勞動衛(wèi)生條件好。Z型通風，順流通風方式，風路短，通風效果比U型好。所以綜合考慮。（一）混合式通風1．優(yōu)點（1）井田邊界有一個安全出口，安全性比較好；（2）西翼風井位于井田淺部邊界，漏風小；東翼初期通風線路比較短，漏風小，可提前投產(chǎn)；（3）東、西兩翼各采區(qū)阻力比較均勻，便于按需分配和控制風量，礦井總負壓也比較穩(wěn)定。一、通風方式的確定目前煤礦中采用的通風方式有三種：抽出式、壓入式和抽壓聯(lián)合式。運輸系統(tǒng)為：地面→副井→軌道巷→采區(qū)下部車場→軌道上山→上部車場→區(qū)段回風平巷→工作面。（2）目前，我國緩傾斜厚煤層一次采全高的生產(chǎn)技術(shù)管理經(jīng)驗已基本成熟，并作為我國緩傾斜厚煤開采的重要采煤手段和主要技術(shù)發(fā)展方向在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。以上的中厚煤層，由于開采技術(shù)條件較復雜，工作面綜合性管理困難，以及大傾角綜采設(shè)備可調(diào)斜裝置還未全面過關(guān)，暫不適宜在國內(nèi)普遍推廣應(yīng)用。為避免采掘串聯(lián)風，各采掘工作面均設(shè)有獨立的通風系統(tǒng)。（4）首采區(qū)要盡量布置在有鄰近礦井生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的煤層中，以保證礦井能夠很快地達到設(shè)計產(chǎn)量?！?0176。其中井筒斷面尺寸同方案一來確定，經(jīng)過計算。初期回采8煤層。（四）確定的數(shù)目開采水平及標高1．回采上限標高的確定（1）防水煤巖柱的計算與留設(shè)① 松散層含、隔水層的分布及特點～，全井田均有分布，～。綜上所述，方案二位于濟河附近，地勢低，易受洪水威脅，井筒表土厚，工業(yè)場地壓煤量大，沒有明顯優(yōu)點。（3）通風安全條件的校核本礦井煤塵具有爆炸性瓦斯含量高，屬于高瓦斯礦井，水文地質(zhì)條件較簡單。由此根據(jù)上述以知條件，畫出如圖23所示的工業(yè)廣場保護煤柱的尺寸：圖圖24 工業(yè)廣場保護煤柱由圖可得出保護煤柱的尺寸為：S=梯形面積=（上寬+下寬）高/（2cos10176。按《規(guī)范》。方案一第一水平（風氧化帶下限～700m）工業(yè)儲量（A+B+C）300Mt，第二水平（700m～900m）。面積約50km2。（1）第四系散層孔隙含水層，僅在其與基巖含水層直接接觸處彼此才有水力聯(lián)系，其補給水量受到煤系砂巖的弱滲透性所控制的，可能還受到基巖強風化帶的阻隔，所以其補給量很小，加之預留了適當?shù)姆浪簬r柱，因而對煤層的開采影響甚微。第五節(jié) 水文地質(zhì)本區(qū)主要水系為濟河，自西向東橫貫井田中部。因此，8煤層的開采條件比較好。局部含菱鐵細砂及粉砂巖。因此，本次未將其列入可采煤層范圍之內(nèi)。EN52176?！?4176。因此，總的看來，本礦井的主要構(gòu)造特征構(gòu)造表現(xiàn)了其與區(qū)域構(gòu)造形態(tài)的基本一致性，它們的形成，幾符合地質(zhì)力學的成生理論，又與推復構(gòu)造的形成機制相似，從而說明本礦井目前的構(gòu)造組合是比較合理的比較。第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造一、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造淮南煤田位于秦嶺緯向構(gòu)造帶南亞帶的北緣，東接郯（城）～廬（江）斷裂，西連周口凹陷，北毗蚌埠隆起，南鄰合肥凹陷。其西南距穎上縣20km左右，東南距鳳臺縣約34km?！?0176。（3）以走向北東、北北東向的斷層為主。W60～631280F5正300～600N7176。W56430F17正0～25N36176。可采性則以全區(qū)可采和大部分可采為主，局部可采次之。煤層厚度變異系數(shù)為24%，煤層可采性指數(shù)100%。故其工業(yè)用途可作配焦，煉焦和動力用煤，也可進行氣化綜合利用。一、區(qū)域水文地質(zhì)淮南煤田位于華北沖積平原南緣，為一走向近東西的復向斜構(gòu)造，地形呈西北高而東南略低的趨勢，古地貌則呈東南高而西北低的狀態(tài)。（2）煤系砂巖裂隙含水層之間，由于均為泥質(zhì)巖類所隔，所以彼此在正常情況下無水力聯(lián)系，但為斷層切割處，在層間水力均衡遭到破壞時，則有可能出現(xiàn)突水，并導致層間水力連通的現(xiàn)象。通過對本礦地質(zhì)資料的分析，謝橋礦有700m以下開采的條件，基本可以延伸道900m左右，為井田的長遠發(fā)展奠定了條件。A+。井田范圍內(nèi)的煤炭儲量是礦井設(shè)計的基本依據(jù)，煤炭工業(yè)儲量是由煤層面積、容重及厚度相乘所得，其公式一般為：Zg=SMR/cos10176。表2