【正文】 漏電保護(hù)裝置；井下低壓饋電線路上均裝設(shè)有選擇性的漏電保護(hù)裝置。 則： Q 采 =100 247。對(duì)其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述如下： 1)風(fēng)門(mén)：鐵制，設(shè)在進(jìn)、回風(fēng)巷之間，用于隔絕風(fēng)流和便于行人、檢修等。測(cè)風(fēng)站必須設(shè)在直線巷道中；測(cè)風(fēng)站本身的長(zhǎng)度不得小于 4m，附近至少要有 10～ 15m 斷面沒(méi)有變化；測(cè)風(fēng)站不得設(shè)在風(fēng)流匯合處附近，站內(nèi)不得有障礙。 一、瓦斯災(zāi)害預(yù)防 礦井瓦斯是煤礦五大自然災(zāi)害之一。安全監(jiān)測(cè)工必須攜帶便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀或便攜式光學(xué)甲烷檢測(cè)儀； 20)瓦斯檢查人員必須建立瓦斯巡回檢查制度和請(qǐng)示報(bào)告制度，并認(rèn)真填寫(xiě)瓦斯檢查班報(bào)。 8)設(shè)置專(zhuān)職人員對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)設(shè)施按時(shí)進(jìn)行檢查和維修。 6) 擋風(fēng)墻：用以截?cái)囡L(fēng)流流動(dòng)或防止瓦斯自采空區(qū)向工作區(qū)擴(kuò)散。 Q 掘 =25 3=75 m3/min ⑥按風(fēng)速驗(yàn)算 按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定煤巷、巖巷掘進(jìn)工作面風(fēng)量應(yīng)滿足 : 煤巷掘進(jìn)： 60 ＜ Q 巖掘 ＜ 60 式中 : Sj—— 掘進(jìn)工作面的斷面積 60 順 j=15 =189m3/min 60 順 j=240 =3024m3/min 符合風(fēng)速要求。 風(fēng)量配備 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 36 一、需總風(fēng)量的計(jì)算 根據(jù)煤礦通風(fēng)能力核定標(biāo)準(zhǔn) AQ10562021，礦井需要的風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并選取其中的最大值： 按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算： Q=4NK 式中 : N— 井下同時(shí)工作的最多人數(shù) ,人； 4— 井下每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn) ,m3/min； K— 礦井通風(fēng)系數(shù) ,取 。 各掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)采用“三專(zhuān)兩閉鎖”雙風(fēng)機(jī)、雙電源連續(xù)供電方式，采用設(shè)在采區(qū)變電所內(nèi)的 KBSG50/10 10/ 礦用隔爆型干式變壓器 2 臺(tái)作為掘進(jìn)局部通風(fēng)機(jī)的主電源、備電源，選取礦用 隔爆型風(fēng)機(jī)雙電源組合式開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)局部通風(fēng)機(jī)主、備互投、自動(dòng)切換。盤(pán)圈或盤(pán) “8”字形的電纜不得帶電，但給采、掘機(jī)組供電的電纜不受此限。噴霧泵布置在運(yùn)輸順槽控制開(kāi)關(guān)附近靠工作面的一端，隨控制開(kāi)關(guān)一起啟動(dòng)。 在采煤機(jī)截割煤的同時(shí)，利用滾筒螺旋齒片和弧型擋煤板自動(dòng)將煤裝到工作面刮板輸送機(jī)；余煤由鏟煤板隨移溜鏟入刮板輸送機(jī)；放頂煤時(shí)落煤自裝；少量煤由人工鏟子攉裝到刮板輸送機(jī)內(nèi)。工作面長(zhǎng)度為 120m，采高 ，放頂 煤高度 ，掘進(jìn)工作面為2 個(gè)，采掘比為 1： 2。 6．頂?shù)装鍘r性 : 11號(hào)煤層直接頂板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，厚度平均 ，太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 22 質(zhì)硬；底板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖。 根據(jù)上述 11 號(hào)煤層特征 ,結(jié)合目前國(guó)內(nèi)開(kāi)采技術(shù)水平有兩種采煤方法可供 選擇 ,即分層開(kāi)采和放頂煤一次采全高。參考在圪洞窯煤礦的頂板巖石力學(xué)性質(zhì)結(jié)果，砂質(zhì)泥巖 真密度 2558kg/m3，視密度 2484kg/m3，孔隙率為 %，含水率 %，吸水率 %，單向抗拉強(qiáng)度 ，抗剪強(qiáng)度 。分層開(kāi)采適應(yīng)范圍較大 ,但因掘進(jìn)工作量大 ,分層間距使用金屬網(wǎng)假頂 ,從而使礦井生產(chǎn)噸煤成本加大 ,影響企業(yè)綜合效益。落差 10m，井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度 350m。運(yùn)輸、回風(fēng)順槽分別與相對(duì)應(yīng)的大巷直接溝通。 開(kāi)采水平數(shù)目、位置和標(biāo)高的確定 根據(jù)煤層賦存特征，設(shè) 1 個(gè)水平開(kāi)拓全井田，水平標(biāo)高為 +。 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算： 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 =(礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 永久煤柱損失 ) 式中： 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 11 永久煤柱損失為井田境界、斷層等保安煤柱。見(jiàn)井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表 12。 五、煤的工業(yè)用途 據(jù)可開(kāi)采煤層的化驗(yàn)資料分析， 4 號(hào)煤層為特低灰～中灰，低硫～中硫，低熱值～高熱值氣煤； 9 號(hào)煤為特低灰～高灰，低硫～中高硫，高熱值氣煤，少量長(zhǎng)焰煤； 11 號(hào)煤為特低灰～中灰，中低硫～高硫，中熱值～高熱值氣煤，少量弱粘煤。 粘結(jié)指數(shù)（ ）： 46～ 69，平均 。現(xiàn)分述如下： 4 號(hào)煤層為泥巖，質(zhì)軟，隨煤層開(kāi)采而易跨落，厚 0～ 左右；直接頂為砂質(zhì)泥巖，老頂為巨厚層粉～粗砂巖、泥巖；底板為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖。主要含煤地層為太原組，含有 1 12 號(hào)煤層，其中 11 號(hào)煤層為全井田穩(wěn)定發(fā)育可采， 12 號(hào)為不穩(wěn)定零星可采，煤層厚度平均 ，地層平均厚度為 ，含煤系數(shù)為 %，可采煤層厚度平均 ，可采煤層含煤系數(shù) %，山西組厚度平均 ，含 3 32號(hào)薄煤層，煤層平均厚度 ，含煤系數(shù)為 %。附 圖 1— 1， 礦井 地理位置圖 。 井田位于山西北部洪濤山北翼的丘陵地帶，地勢(shì)高低起伏，溝谷發(fā)育，總觀全區(qū) 中部高南北低，最高點(diǎn)位于井田中部史家屯梁上，海拔 ，最低點(diǎn)位于井田東南部溝谷中，海拔 ，相對(duì)高差 ,屬低山丘陵區(qū)。 本井田主要可采煤層為 11 號(hào)煤層（井田批準(zhǔn)開(kāi)采 11 號(hào)煤層），現(xiàn)分述如下： 1)4 號(hào)煤層 位于太原組上部，上距 K3砂礫巖平均 。其頂板巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)試結(jié)果：泥巖真密度 2520kg/m3，視密度 2489 kg/m3，孔隙率為 %，含水率 %，吸水率為 %，單向抗拉強(qiáng)度為 。 膠質(zhì)層厚度 (Y)： mm～ ，平均 。 根據(jù)煤層煤質(zhì)特征可認(rèn)為該井田內(nèi)的可采煤層可作為煉焦用煤、民用煤。 表 12 井田境界拐點(diǎn)坐標(biāo)表 (6176。 根據(jù)以上計(jì) 算 ,礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量為 。 開(kāi)拓方案的確定 礦井設(shè)計(jì)開(kāi)拓方案主要考慮下列原則： (1)有完善的采、掘、運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水等生產(chǎn)環(huán)節(jié)及系統(tǒng)。運(yùn)輸、軌道大巷均沿 11 號(hào)煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿 11 號(hào)煤 層頂板布置。 (2)F2正斷層：位于井田東南部，走向北西，傾向北東，傾角 70176。因此 ,設(shè)計(jì)中不做為首選考慮的采煤方法 ,只有當(dāng)煤層賦存條件不適宜放頂煤開(kāi)采時(shí)才考慮使用。頂?shù)装寰坠芾?。分層開(kāi)采適應(yīng)范圍較大 ,但因掘進(jìn)工作量大 ,分層間距使用金屬網(wǎng)假頂 ,從而使礦井生產(chǎn)噸煤成本加大 ,影響企業(yè)綜合效益。參考在圪洞窯煤礦的頂板巖石力學(xué)性質(zhì)結(jié)果，砂質(zhì)泥巖真密度 2558kg/m3，視密度 2484kg/m3，孔隙率為 %，含水率 %，吸水率 %，單向抗拉強(qiáng)度 ，抗剪強(qiáng)度 。 工作面推方向和推進(jìn)速度 工作面的推進(jìn)方向?yàn)楹笸耸?，推進(jìn)速度為 。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 27 根據(jù)前面計(jì)算，日進(jìn)刀數(shù) 6 刀，即每班進(jìn) 2 刀。如果內(nèi)噴霧裝置不能正常噴霧，外噴霧壓力不得小于 8MPa。 井筒和巷道內(nèi)的通信和信號(hào)電纜應(yīng)與電力電纜分掛在井巷的兩側(cè)，如果受條件所限：在井筒內(nèi)，應(yīng)敷設(shè)在距電力電纜 以外的地方；在巷道內(nèi)，應(yīng)敷設(shè)在電力電纜上方 以上的地方。 井下供電系統(tǒng)圖見(jiàn) SMS09C3626103。 則： Q=4 93 =447m3/min 按用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算 Q=(Σ Q 采 +Σ Q 備 +Σ Q 掘 +Σ Q 硐 +Σ Q 其它 )K 礦通 式中 : Σ Q 采 — 采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和； Σ Q 備 — 備用工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和； Σ Q 掘 — 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和； Σ Q 硐 — 硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和； Σ Q 其它 — 其它井巷需要進(jìn)行通風(fēng)的風(fēng)量總和； K 礦通 — 礦井通風(fēng)系數(shù)，取 。 Σ Q 掘 =539+493=1032m3/min (3)硐室實(shí)際需要風(fēng)量 本礦井硐室除采區(qū)變電所為獨(dú)立通風(fēng)外，其余均為新風(fēng)并聯(lián)或擴(kuò)散通風(fēng)。臨時(shí)擋風(fēng)墻用木板及黃泥建筑，永久擋風(fēng)墻用料石、水泥等建筑。 9)建立完善的通風(fēng)管理制度。在采掘工作面 ，瓦斯檢查工每班最少 2 次檢查瓦斯與二氧太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 47 化碳，每次檢查結(jié)果必須記入瓦斯檢查班報(bào)手冊(cè)和檢查地點(diǎn)的記錄牌上，并通知現(xiàn)場(chǎng)工作人員。以下安全防范措施更應(yīng)引起重視，堅(jiān)決貫徹執(zhí)行。 7)測(cè)風(fēng)站：用以測(cè)量全礦井總進(jìn)風(fēng)量和回風(fēng)量， 以及采煤工作面、掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)量和回風(fēng)量。 通風(fēng)構(gòu)筑物 井下通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物 設(shè)計(jì)采用的通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物有風(fēng)門(mén)、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、密閉、風(fēng)橋和風(fēng)簾等。 則： Q 采 =100 =559m3/min ②按二氧化碳涌出量計(jì)算 Q 采 =100qK/ 式中 : Q 采 — 回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； q— 回采工作面的絕對(duì) CO2涌出量，根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料測(cè)算回采工作面的絕對(duì) CO2涌出量為礦井絕對(duì) CO2涌出量的 65%，為 ； K— 回采工作面通風(fēng)系數(shù) ,取 。 井下供電網(wǎng)絡(luò)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。高壓電纜之間、低壓電纜之間的距離不得小于 50mm。 掘進(jìn)機(jī)作業(yè)時(shí)，使用內(nèi)外噴霧裝置。 Qc 機(jī) =120 330 =392kt 工作面放頂煤生產(chǎn)能力由下式計(jì)算： Qf= lab Mf rφ c 式中： l— 工作面長(zhǎng)度， 120m； a— 工作面日推進(jìn)度， ； b— 年工作日 ,330d/a； Mf— 放頂煤高度， ； r— 煤的容重， ； φ — 正規(guī)循環(huán)率， ； c— 工作面回采率 ,。 表 31 勞動(dòng)組織表 工種 一班 二班 三班 檢修班 合計(jì) 在冊(cè) 班長(zhǎng) 2 2 2 2 8 10 采煤司機(jī) 3 3 3 3 12 15 刮板機(jī)司機(jī) 1 1 1 4 7 9 轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī) 1 1 1 2 5 6 膠帶機(jī)司機(jī) 2 2 2 4 10 12 支架工 2 2 2 3 9 11 放煤工 3 3 3 0 9 11 泵站工 1 1 1 1 4 5 電站工 1 1 1 6 9 11 浮煤清理工 4 4 4 0 12 15 送飯工 1 1 1 1 4 5 端頭完好工 5 5 5 8 23 26 防塵工 1 1 1 0 3 4 運(yùn)料工 2 2 2 2 8 10 油脂四鐵工 3 4 材料工 3 4 地面裝料工 3 4 技術(shù) 員 2 3 區(qū)長(zhǎng) 4 5 合計(jì) 29 29 29 36 138 170 在確定在冊(cè)人數(shù)時(shí)，出勤率按 95%計(jì)算，在冊(cè)人數(shù)按式下式計(jì)算。 根據(jù)礦井開(kāi)拓部署，分析地質(zhì)鉆孔 資料，結(jié)合礦井采掘設(shè)備情況和生產(chǎn)管理水平 ,設(shè)計(jì)推薦 11 號(hào)煤層采用傾斜長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化放頂煤采煤方法 , 全部垮落法管理頂板。 放頂煤開(kāi)采關(guān)鍵在于頂煤的可放性 ,而頂煤的可放性則由煤層賦存條件、力學(xué)性質(zhì)、裂隙 (節(jié)理 )發(fā)育狀況及夾矸特征、頂、底板性質(zhì)等因素綜合確定： 1．煤層厚度：一次采全高以 ～ 為宜，最大不超過(guò) ，本礦井田范圍內(nèi) 11 號(hào)煤層厚度 ～ ，平均 。 11 號(hào)煤層劃分為一個(gè)采區(qū)， 11 號(hào)煤層可采儲(chǔ)量即采區(qū)可采儲(chǔ)量。 根據(jù)井田開(kāi)拓布置及 1 25 鉆孔資料，首采區(qū)煤層厚度 ～太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 17 ，平均 。 另外，井田北部井下發(fā)現(xiàn)一陷落柱，陷落柱呈橢圓形，長(zhǎng)軸 400m，短軸 110m。全井田共劃分 3 個(gè)采區(qū)。 (3)投產(chǎn)采區(qū)布置在井底附近，以縮短建井工期，節(jié)省初期基建投資。 表 14 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量匯總表 單位： Mt 煤層 編號(hào) 工業(yè)資源 /儲(chǔ)量 111b+122b+333k 永久煤柱 礦井設(shè)計(jì) 資源 /儲(chǔ)量 井田境界 斷層、陷落柱 小計(jì) 4 9 11 合計(jì) 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 礦井可采儲(chǔ)量依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算： 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 =(礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 保護(hù)煤柱損失 )采區(qū)回采率 式中： 保護(hù)煤柱損失為工業(yè)場(chǎng)地及大巷等保安煤柱；采區(qū)回采率為 75%。 整合后該礦東北鄰 XXX 煤礦，東部隔國(guó)有公共井田與 XXXX 煤礦相望，西南鄰 XXX 聯(lián)營(yíng)煤礦、 XXXX 煤業(yè)有限公司，西部為國(guó)有公共井田、西北鄰山西 XXX 煤業(yè)有限公司。 六、煤的含瓦斯性 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局晉煤安發(fā)【 2021】 89 號(hào)文“關(guān)于朔州市 2021 年度 30 萬(wàn)噸 /年及以上煤礦礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)”，原 XXXX 煤業(yè)有限公司 2021 年度（ 30 萬(wàn) t/a 基建）三旬中最大一天的瓦斯絕對(duì)涌出量為 ，二氧化碳絕對(duì)涌出量為 m3/min。 （ 2） 11 號(hào)煤層 水分（ Mad）：原煤 %～ %，平均 %；浮煤 %～ %，平均 %。頂板為Ⅱ類(lèi)中等冒落的頂板。本井田北太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開(kāi)采技術(shù)專(zhuān)業(yè) 3 部 9 號(hào)煤層合并為一層（按 9 號(hào)煤層），南部分叉為 9 號(hào)煤層，煤層厚度較厚，為分叉區(qū)內(nèi)穩(wěn)定可采煤層。 本區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候，春季干旱多風(fēng)沙，冬季長(zhǎng)而寒冷，夏季甚短，降雨多集中在夏末秋初，全年氣溫變化劇烈。 42′23″。 11 號(hào)煤層未發(fā)現(xiàn)