【正文】 文地質(zhì)條件如下：新勝煤礦：開采 2 號煤，主要充水層為頂板砂巖，排水量 36t/d，產(chǎn)煤量 50t/d，富水系數(shù) ，其南部遇小窯采空，為含水性弱的礦井。L24 號孔僅見 1m 左右的裂隙帶。在本井田范圍內(nèi)，煤層厚度為 ～，一般厚 ，井田大半部可采，東部不可采。一年內(nèi)四季分明，夏季午間較熱，早晚涼爽。其地理位置為北緯 35176。據(jù)翼城縣地震臺資料，區(qū)內(nèi)未發(fā)生過破壞性地震。含夾矸一層，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。G．下二迭統(tǒng)山西組砂巖 P11分布在堯都～上石門等地，一般流量小于 ，為較弱含水層。下交煤窯：開采 1 號煤，水不大，呈滴水狀態(tài)。經(jīng)計(jì)算，全礦井可采儲量 ZK=（216812168。其優(yōu)點(diǎn)如下：，提升能力大，機(jī)械化程度高，易于自動控制太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 12，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大，通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快。井筒參數(shù)為：主井:X= Y= Z=858副井:X= Y= Z=860風(fēng)井1:X= Y= Z=風(fēng)井2:X= Y= Z=水平劃分及標(biāo)高本礦井?dāng)M采煤層有9+10號煤層，9號、10號煤層的合并層，全區(qū)穩(wěn)定可采。副立井提升能力大；立井通風(fēng),通風(fēng)能力大，分區(qū)式通風(fēng)，風(fēng)路短，通風(fēng)容易。選用 GX2500/1200 型膠帶輸送機(jī)，帶寬 1200mm，輸送量500t/h，電動機(jī)功率 75kW。井底車場采用“刀”式井底車場，采用頂推式調(diào)車。井巷工程與地面設(shè)施同步施工，同步建成。（2）掘進(jìn)煤運(yùn)輸系統(tǒng)掘進(jìn)工作面（刮板機(jī)）→運(yùn)輸順槽，裝入膠帶機(jī)入礦井運(yùn)煤系統(tǒng)。采煤機(jī)的進(jìn)刀方式為工作面端部斜切進(jìn)刀，使用割三角煤進(jìn)刀方法，其進(jìn)刀過程為：①當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處尚留有一段下部煤；②調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起并沿輸送機(jī)彎曲段返向割入煤壁，直至輸送機(jī)直線段為止。太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 29勞動組織方式勞動組織為追擊作業(yè)，隨機(jī)組割煤后，各專業(yè)工種及時(shí)完成各項(xiàng)任務(wù)。各井巷鋼軌類型：副斜井、軌道大巷、井底車場為24kg/m；工作面軌道順槽為18kg/m。采煤工作面所需風(fēng)量的計(jì)算（1） 按沼氣涌出量計(jì)算。進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井的設(shè)置點(diǎn)必須地層穩(wěn)定，施工地質(zhì)條件簡單，占地少；（3）充分注意降低通風(fēng)費(fèi)用。（3） 、井下火藥庫，充電室，采區(qū)轎車房，應(yīng)單獨(dú)供風(fēng)。二 計(jì)算方法通風(fēng)阻力的計(jì)算包括摩檫阻力和局部阻力兩個部分，摩檫阻力是風(fēng)流與井巷周壁摩檫以及空氣分子間的擾動和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此阻力而引起的風(fēng)壓損失即摩擦阻力損失，摩擦阻力一般占礦井通風(fēng)阻力的90%，它是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)選擇扇風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)。保證井下灑水滅塵的水源充足，并采用濕式鑿巖?？傊V井生產(chǎn)要嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》和《工作面作業(yè)規(guī)程》等有關(guān)安全規(guī)定，執(zhí)行有關(guān)規(guī)定，并同時(shí)加強(qiáng)對職工的安全意識和自救能力的培訓(xùn)，才可達(dá)到安全生產(chǎn)的良好效果。六 避難硐室和避災(zāi)路線井下一旦發(fā)生水、火等災(zāi)難時(shí)，礦工應(yīng)迎風(fēng)而行，尋找安全出口。為此，就要用以下方法分別標(biāo)出兩個時(shí)期的工作效率，有時(shí)需要考慮，礦井自然風(fēng)壓幫助力風(fēng)壓的作用，即對于抽出式的主扇，在通風(fēng)容易時(shí)期的靜風(fēng)壓應(yīng)為：hfmin=hrminhma==在通風(fēng)困難時(shí)期的靜風(fēng)壓變?yōu)椋禾砉ご髮W(xué)陽泉學(xué)院 46hfmax=hrmax+hna=+100=Qf==60=63m3/s據(jù)上面選擇主扇的h fmin= hfmax= Qf=63m3/s.二 選擇電動機(jī)在個體特征曲線符合的情況下，選擇主扇風(fēng)機(jī)型為：BDNo20，n=740r/min，電機(jī)功率為120*2KW。一 計(jì)算原則如果礦井的服務(wù)年限不長（10～20a） ，選擇達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量后通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，沿著這兩條風(fēng)路分別計(jì)算各段井巷的通風(fēng)阻力，然后累加起來，便得出這兩個時(shí)期的通風(fēng)總阻力h v1min和h ymax時(shí)的要求，既能做到在通風(fēng)困難時(shí)的要求，又能做到在通風(fēng)容易使用合理，其它時(shí)期就無須計(jì)算，如礦井服務(wù)年限較長（30～50a）則只計(jì)算頭（5～25a）內(nèi)的左右通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個時(shí)期的h rmin和太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 42hrmax。礦井主通風(fēng)機(jī)選用低噪聲的通風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)擴(kuò)散塔裝有消音裝置。K——風(fēng)量備用系數(shù)。掘進(jìn)通風(fēng)采用獨(dú)立通風(fēng)，掘進(jìn)工作面配有局扇。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 ，9+10號煤層工作面回采率為95％。流量為≥100L/min。根據(jù)煤層賦存情況和開采技術(shù)條件, 確定采用綜合機(jī)械化回采工藝方式。第二節(jié) 確定采（盤）區(qū)巷道布置和要素根據(jù)已確定的礦井井田開拓方案，可知井田為帶區(qū)式劃分。因此，在礦井建設(shè)中，必須創(chuàng)造條件確保井巷工程的順利進(jìn)行。運(yùn)輸大巷檢修下料時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行“行人不行車，行車不行人”的規(guī)定。 17176。開采順序同上。方案二設(shè)計(jì)采用主斜井、副立井、單水平、帶區(qū)式準(zhǔn)備、集中大巷開采。3．立井開拓采用立井開拓的條件一般為：（1）煤層賦存較深或沖積層較厚（2）水文復(fù)雜，井筒需要用特殊方法施工（3）多水平開采的急傾斜煤層。礦井地質(zhì)儲量可分為能利用儲量和尚難利用儲量，能利用儲量又分礦井工業(yè)儲量和礦井遠(yuǎn)景儲量，工業(yè)儲量有可采儲量和設(shè)計(jì)損失量。因此在開采過程中，應(yīng)對其留設(shè)足夠的保安煤柱。F．下二迭統(tǒng)下石盒子組砂巖 P12覆蓋在 2 號煤層頂板上的 K8砂巖，裂隙不佳。單、埋藏穩(wěn)定，直接頂為泥巖或炭質(zhì)泥巖、煤線與粉砂巖復(fù)合層，老頂為 K8砂巖，底板為泥巖或砂巖。本區(qū)屬大陸性氣候。38′45″～35176。據(jù)山西省基本地震烈度區(qū)劃表，本區(qū)地震基本烈度為六度。頂板為 K2石灰?guī)r，底板為泥巖。H．上石炭統(tǒng)太原群 K2石灰?guī)r出露于南部溝谷中，出露泉量 ～（10203 號斷層泉流量～）為充氣帶裂隙水。綜合上述，上組煤層（2 號）和下組煤層（9+10 號）水文地質(zhì)條件都比較簡單，太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 7由此初步推測隆化井田水文地質(zhì)條件也比較簡單。1）=太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 10第三章 礦井工作制度及生產(chǎn)能力第一節(jié) 礦井工作制度依據(jù)《煤礦礦井采礦設(shè)計(jì)手冊》確定該礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d，每天四班作業(yè)，三班采煤，一班檢修。二 風(fēng)井布置方式1．中央并列式：適用于煤層傾角較大，走向不長，投產(chǎn)初期暫未設(shè)置邊界安全出口，且自燃發(fā)火不嚴(yán)重礦井。其傾角為5到8度，為近水平煤層。太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 15缺點(diǎn)風(fēng)路長，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，風(fēng)流分配差；副斜井提升速度和能力小。膠帶輸送機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)：①具有運(yùn)輸能力大、潛力大、運(yùn)輸連續(xù)、效率高、操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)自動控制和集中管理的特點(diǎn)，對礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效和現(xiàn)代化管理有利；②具有系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)少，占用人員少，維修工作量小，對輔助運(yùn)輸干擾小等優(yōu)點(diǎn)，對礦井提高效率和安全生產(chǎn)均十分有利；③膠帶輸送機(jī)安全生產(chǎn)性好，據(jù)統(tǒng)計(jì)其事故率為 ，僅是礦井運(yùn)輸事故的％；④膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸具有適應(yīng)煤層變化能力強(qiáng)，井巷工程量省，可多做煤巷、少做巖巷等優(yōu)點(diǎn)，對礦井環(huán)保工作和采掘接替有利。車場巷道采用半圓拱斷面，用錨桿錨索噴射混凝土聯(lián)合支護(hù)。井巷工程施工進(jìn)度詳見礦井施工進(jìn)度表。2．輔助運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用電機(jī)車牽引礦車的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)。然后，將輸送機(jī)移直；③再調(diào)換兩個滾筒的上下位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處；④將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換滾筒位置，返程正常割煤。勞動組織見表如下：表7 勞 動 組 織 表出 勤 人 數(shù)序號 工 種一班 二班 三班 四班合計(jì)1 班長 1 1 1 1 42 采煤機(jī)司機(jī) 3 3 3 93 支架工 3 3 3 34 溜子司機(jī) 2 2 2 35 泵站司機(jī) 1 1 1 36 絞車司機(jī) 2 2 2 37 輸送機(jī)司機(jī) 3 3 3 88 電工、檢修工 2 2 2 6 129 瓦斯員 1 1 1 1 410 運(yùn)料工 2 2 2 2 611 綜合工種 5 5 5 10 40合計(jì) 25 25 25 20 95第四節(jié) 采（盤）區(qū)的準(zhǔn)備與工作面接替本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為180萬噸，全礦井布置一個綜采工作面，兩個掘進(jìn)工作面即可達(dá)到生產(chǎn)能力，詳細(xì)見采區(qū)平面圖。第二節(jié) 運(yùn)輸設(shè)備的選擇一 礦車、材料車和人車礦車選型本礦生產(chǎn)能力為1800kt／a，各類礦車均選用600mm軌距1t系列礦車即能滿足要求。Q采 = 100q采 K 式中：Q 采 ——回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m 3/min；q采 ——該回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中沼氣平均絕對涌出量（m 3/min） ，； K——該回采工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，是指在正常生產(chǎn)條件下，該回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中沼氣最大涌出量與平均絕對涌出量之比。主要風(fēng)道斷面不宜過小，壁面光滑，拐彎要緩，斷面變化要均勻。（4） 、分配風(fēng)量，各巷道的瓦斯和有害氣體的濃度，應(yīng)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》要求不得超過規(guī)定限度。而局部阻力是風(fēng)流經(jīng)過井巷的一些局部地點(diǎn)，如井巷突然擴(kuò)大或縮小，轉(zhuǎn)彎交叉處以及堆積物或遇礦車等，由于風(fēng)流速度或方向發(fā)生改變，導(dǎo)致風(fēng)流本身劇烈沖擊，形成極為紊亂的渦流，從而損失能量。太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 47所有采掘工作面及進(jìn)回風(fēng)巷道必須敷設(shè)灑水管路，各轉(zhuǎn)載點(diǎn)使用噴霧灑水裝置，減少粉塵濃度。太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 49八 安全通風(fēng)措施本工作面體積大于 %時(shí)，附近 20m 內(nèi)必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理。 加強(qiáng)支架的管理和維修。一 選擇主扇通常用扇風(fēng)機(jī)的個體特征曲線來選擇，要先確定通風(fēng)容易和困難兩個時(shí)期主扇運(yùn)轉(zhuǎn)的工況點(diǎn)。所以，在選擇主扇之前，必須首先計(jì)算井巷通風(fēng)阻力。通風(fēng)系統(tǒng)：副斜井→井底車場→軌道大巷→運(yùn)料斜巷→工作面軌道順槽→回采工作面→工作面運(yùn)輸順槽→膠帶輸送機(jī)大巷→主提升斜井。在本設(shè)計(jì)中，取為80m 3/min；（2）帶區(qū)絞車房所需風(fēng)量根據(jù)實(shí)際需要，取為80m 3/min；（3）帶區(qū)變電所所需風(fēng)量根據(jù)實(shí)際需要，取為150 m 3/min；（4）水泵房所需風(fēng)量根據(jù)實(shí)際需要，取為100 m 3/min；（5）中央變電所所需風(fēng)量根據(jù)實(shí)際需要，取為150 m 3/min；則，∑Q硐 = 80+80+150+100+150 = 560 m3/min其他巷道所需風(fēng)量的計(jì)算按回采工作面、掘進(jìn)工作面、硐室所需總風(fēng)量的5％來考慮，則有：∑Q其他 = （1500+500+560）5％=128 m3/min礦井所需總風(fēng)量的計(jì)算Q=（Q 采 +Q掘 +∑Q 硐 +∑Q 其他 ）K太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 39全礦按一個回采工作面、兩個掘進(jìn)工作面考慮。根據(jù)開拓布置，礦井布置一個開采水平開采保證礦井生產(chǎn)能力。二 采區(qū)及工作面回采率9+，屬于中厚煤層。推移千斤頂行程為700mm，推力為178KN，數(shù)量為1。煤層傾角較緩，9+10號，頂、底板較穩(wěn)定。結(jié)合本井田煤層賦存及各條件，設(shè)計(jì)采用綜合機(jī)械化采煤法。在三類工程中，井巷工程因受地質(zhì)、水文條件的影響，又受施工場地空間限制，施工難度相對較大，工期較長，是礦井建設(shè)的主要矛盾。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不好時(shí)，礦方根據(jù)具體條件加強(qiáng)支護(hù)。列井筒特征見表如下：表5 井 筒 特 征 表井 筒 名 稱 主井 副井緯距X (m) 經(jīng)距Y 井口 標(biāo)高(m)井底 井筒傾角 17176。 方案二采用盤區(qū)式準(zhǔn)備方式。主副斜井位于井田中央，采用中央并列式通風(fēng)主井回風(fēng)副井進(jìn)風(fēng)。3. 膠帶輸送機(jī)提升增產(chǎn)潛力大，改擴(kuò)建比較方便，容易實(shí)現(xiàn)多水平生產(chǎn)，并能減少井下石門長度。礦井地質(zhì)儲量是指礦井技術(shù)邊界范圍內(nèi)的全部煤炭儲量，包括能利用的儲量和尚難利用的儲量，是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)建設(shè)的依據(jù)。斷層導(dǎo)水性取決于斷層帶充填物及兩側(cè)地層巖性，泥巖一般含水性較弱，石灰?guī)r則較強(qiáng)，故不能排除落差較大的斷層附近有引起礦井突然涌水的可能。E．上二迭統(tǒng)上石盒子組砂巖 P21裂隙孔隙水，除中部 K12砂巖在北、東部出露，泉流量為 ～，為豐富含水層外，其余各砂巖的泉流量都不超過 1L/s，為較弱含水層。主要可采煤層為山西組 2 號煤層和太原群 9+10 號煤層。井田內(nèi)無常年性河流，只有幾條沖溝在雨季匯集雨水向西流出井田，最終匯入汾河。50′00″，東經(jīng) 111176。三 生產(chǎn)煤礦及小窯本井田內(nèi)無生產(chǎn)礦井。各煤層特征詳見表 231。鉆孔抽水量 5 礦井預(yù)計(jì)涌水量根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的礦井涌水量計(jì)算結(jié)果，礦井達(dá)到 ，預(yù)計(jì)礦井正常涌水量 150m3/h，最大涌水量為 250m