【正文】 新統(tǒng)。 礦井交通位置圖該區(qū)屬于中溫帶、大陸性氣候。 中國礦業(yè)大學2013屆本科畢業(yè)設計 （論文） 礦井通風與安全設計畢業(yè)設計本井田位于大同礦務局總體發(fā)展規(guī)劃中的同忻聯(lián)合井田白洞分區(qū)南部。河水靠礦井排水（坑水）和大氣降水補給，日常逕流量0～ m3/s，洪峰流量為60 m3/s，最大洪峰流量為691 m3/s。礦井井下通訊由地面電話室引來一條50對通訊電纜，經(jīng)過副立井至中央變電所，在中央變電所安裝一個50對的分線盒，由此送至各工作面配電點等處。（2）巖漿巖石炭二迭紀煤田中，巖漿活動主要是印支期的煌斑巖，以巖床的形式侵入煤系地層，對煤層破壞性大。本組地層埋藏較深，補給條件較差，屬富水性弱的含水層。本區(qū)屬山西高原半干燥的大陸性氣候，年降雨量很小，蒸發(fā)量是降雨量的4－5倍，造成大氣降水不能大量補給地下水之先決條件。其中可采和局部可采煤層為9號煤，其它為薄而不穩(wěn)定煤層，工業(yè)價值不大。顯微煤巖在203號孔做了鏡下鑒定，總體看有機組分以鏡質組為主，絲質組次之；無機組分粘土礦物為主?！?之間，存在著煤塵爆炸的危險性。開采上限：9號煤層以上無可采煤層。 =，工業(yè)場地占地面積，根據(jù)《煤礦設計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條。 工業(yè)廣場保護煤柱 保護煤柱損失量煤 柱 類 型損失量（萬t）邊界斷層保護煤柱人為邊界保護煤柱工業(yè)廣場煤柱大巷保護煤柱合 計1）礦井工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》相關規(guī)定，確定礦井設計年工作日為300天，工作制度采用“三八制”，每天三班作業(yè)，兩班生產(chǎn)，一班準備，每班工作8小時。()= 不同礦井設計生產(chǎn)能力時礦井服務年限礦井設計生產(chǎn)能力礦井設計服務年限第一水平設計服務年限煤層傾角（Mt/a）（a）25176。其中包括確定，主、副井和風井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷位置、采（帶）區(qū)劃分以及開采順序與通風運輸系統(tǒng)。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復雜。該礦井采用立井開拓為宜。d、井筒位置還應使井底車場有較好的圍巖條件，便于大容積硐室的掘進和維護。 方案二主斜副立單水平開拓 斜井提煤運輸能力大，立井輔助運輸能力大，為此提出主井采用斜井開拓副井采用立井開拓。/h）時間（h）服務年限（年）基價（元/）190876057⑦大巷運輸系數(shù)煤量（萬t）平均運距（km）基價（元/）6000⑧小計合計⑨費用（萬元） 方案二 主斜副立單水平開拓項目數(shù)量（10m）基價（元）費用（萬元）費用（萬元）基建費用（萬元）①主井開鑿表土段基巖段1035411②副井開鑿表土段2基巖段43③井底車場巖巷100④小計生產(chǎn)費用（萬元）⑤斜井提升系數(shù)煤量（萬t）提升高度（km）基價（元/）6025⑥排水涌水量（m179。 井底車場示意圖1—副井 2—主井 3—風井 4—中央水泵房 5—中央變電所 6—進風大巷 7—回風大巷 8—調度室 9—水倉 10—等候室 11—清理撒煤巷 12—醫(yī)療室 13—工具室 14—消防材料室井底車場空、一列礦車為20個車廂，,外形尺寸（長寬高）240011501150（mm），故取調車線長度為80m。大巷采用礦車運輸方式，則要求大巷平整，一般布置巖層大巷易于滿足要求?！?5（3）輔助運輸方式井下輔助運輸是指人員、設備、輔助材料和矸石的運輸，相對于主運輸即煤炭運輸而言，稱為輔助運輸。分帶膠帶斜巷采用膠帶運輸機運輸。頂板為砂質泥巖、泥巖，單軸抗壓強度為25～，局部為中、細粒砂巖，為穩(wěn)定頂板。為保證帶區(qū)生產(chǎn)情況正常進行，需要在帶區(qū)布置變電所。煤層傾角平均4176。工作面的年產(chǎn)量為： A0= NLMBγC0 （）式中：A0——工作面年產(chǎn)量，t； N——每年循環(huán)數(shù)；L——工作面長度，230m；B——循環(huán)進尺，m；M——煤層厚度，m；γ——煤的容重，；C0 ——工作面回采率，厚煤層為93%；，每天進6刀，那么工作面的年產(chǎn)量則為：A0=230693% 300 = 124萬 t/a3）采煤工藝（1）工作面落煤、裝煤、運煤工作面采用一次采全高的綜合機械化開采方法，管理頂板采用全部跨落法。進刀方法：機組割透機頭（機尾）煤壁后，將上滾筒降下割底煤，下滾筒升起割頂煤，采煤機反向沿刮板輸送機彎曲段斜切入煤壁；；將支架拉過并順序移溜頂過機頭（機尾）后調換上、下滾筒位置向機頭（機尾）割煤；采煤機再次割透機頭（機尾）煤壁后，再次調換上、下滾筒位置，向機尾（機頭）割煤，開始下一個循環(huán)的割煤，割過煤后及時拉架、頂機頭（機尾）、移溜。運用各種經(jīng)濟比較厚所以我們決定采用傾斜長壁采煤法。（1）工作面生產(chǎn)能力計算工作面長度230m，每天割6刀煤，每年生產(chǎn)300天。即 “一礦一面”，一面生產(chǎn)，一面?zhèn)溆谩?箕斗主要技術特征一覽表型號JDG16/1504項目單位技術特征名義載煤量t20有效容積m324鋼絲繩數(shù)量根4直徑mm31~40繩間距mm300箕斗自重KN 提升機參數(shù)型號JKMP—54(Ⅲ)C項目單位技術特征主導輪直徑m5天輪直徑m5鋼絲繩最大靜張力KN910最大靜張力差KN220直徑mm49根數(shù)根4間距mm350出繩角176。綜合考慮白洞礦的煤層賦存及地質條件和本設計所選擇的開拓方式。（2）主運輸系統(tǒng)與設備穩(wěn)定可靠的煤炭運輸是礦井高產(chǎn)高效的物質保障。巷道每隔200 m設一條與軌道大巷的聯(lián)絡巷，每隔50m設一個躲避硐，與巷道一起掘進，混凝土強度為C30。（4）風速驗算所選定的副井作為進風井，風井作為出風井，其斷面的大小必須符合風速要求。（3）經(jīng)濟比較 一、二、三方案有差別的建井工程量、生產(chǎn)經(jīng)營工程量、基建費、生產(chǎn)經(jīng)營費和經(jīng)濟比較結果。 （1）提出方案
根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下三種在技術上可行的開拓方案，分述如下方案一立井單水平開拓 主、副井井筒均為立井，布置于井田中央，只設一個水平。為了保證礦井投產(chǎn)后的可靠性，在確定井筒位置時，要使地面工業(yè)場地盡量不壓首采區(qū)煤層。斜井開拓適用于煤層賦存較淺，表土層不厚，水文地質條件簡單的緩傾斜或傾斜煤層。要建立完善的通風、運輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。所以輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)完全能夠滿足設計生產(chǎn)能力的要求。則9號煤設計的第一水平服務年限為：T=Z/(A =其中九煤層為：三煤層為：（4）井田內斷層保護煤柱井田內斷層F5較小，可直接采過，不計保護煤柱，P4=0。；；，,179。本設計涉及的含煤地層為石炭系太原組，太原組含煤地層，～，由灰、灰白、灰黑色砂巖、粉砂巖、砂質泥巖、泥巖、煤層等組成。此外，煤的含油率較高，變質程度低，可考慮作液化用煤。1）物理性質該區(qū)的煤層為以弱玻璃光澤為主，少數(shù)玻璃光澤或瀝青光澤，結構有層狀和軍一狀，參差狀斷口，內生裂隙較發(fā)育，裂隙中充填碳酸巖類礦物。該井田內賦存中生代侏羅系大同組、二疊系山西組和石炭系上統(tǒng)太原組煤層，本設計開采為石炭系上統(tǒng)太原組煤層。奧陶系灰?guī)r僅在井田東部邊緣呈窄條狀出露，地形高差大坡度陡，極不利于降水垂直入滲，巖溶水的補給條件差，本區(qū)巖溶裂隙不發(fā)育，埋藏深，巖溶水處于相對滯流狀態(tài)，流動相當緩慢，水動力條件弱，20034（46304），鉆孔作為觀測孔未封孔，奧灰水通過鉆孔補給煤系地層。（3）山西組砂巖裂隙含水層 含水層巖性以粗粒砂巖、中粒砂巖及砂礫巖為主，系砂巖裂隙承壓水。界外斷層：為西界外的白洞逆斷層（F1）及派生的七峰山東坡逆斷層（F2）。、水源及通訊情況（1）供電電源該礦供電電源引自四老溝110KV變電站，為雙電源供電。口泉河兩側沖溝內為黃土所覆蓋，山脊地區(qū)巖層出露，地形東南邊緣口泉山脈較高，最高標高為1499m；區(qū)內中部口泉河床最低，約1211m，相對高差為288m。58′37″～40176。（3）蒸發(fā)量：～，以7三個月蒸發(fā)量最大，占全年蒸發(fā)量的50%～60%，蒸發(fā)量大于降水量4～。該地層在本區(qū)普遍賦存，較穩(wěn)定，呈南厚北薄趨勢，最底部有一層灰白色中粗粒砂巖，常含礫石，鈣質膠結，堅硬為標志層（K2）。本區(qū)干旱少雨，屬大陸性氣候，年蒸發(fā)量是降雨量的4~5倍，本區(qū)的氣候特征對地層的含水性具有一定的控制作用。（7）第四系沖積層主要分布在口泉溝河床，巖性主要為砂礫巖、砂質粘土及粘土，厚度一般在10m左右，據(jù)以往勘探資料，含水較豐富，煤層開采使含水層下的隔水層被破壞，現(xiàn)以成為漏斗性河谷。5）礦井充水因素分析礦井充水是不同來源的充水水源以不同方式和途徑進入礦井的過程。（3）揮發(fā)分：原煤干燥無灰基一般在35～40%，屬高揮發(fā)分煤。C，△T13在45176。最小為1176。用巖層移動角確定工業(yè)場地、村莊煤柱；（3）維護帶寬度：風井場地20m，其他15m；（4）斷層煤柱寬度30m，井田境界煤柱寬度為20m；（5）工業(yè)場地占地面積，根據(jù)《煤礦設計規(guī)范中若干條文件修改決定的說明》中第十五條。條件好者，應加大開發(fā)強度和礦區(qū)規(guī)模。5）井型校核5．井型校核按礦井的實際煤層開采能力，輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能力、儲量條件及安全條件等因素對井型進行校核。1)確定井筒的形式、數(shù)量和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置；2)合理確定開采水平的數(shù)目和位置；3)布置大巷及井底車場；4)確定礦井開采程序，做好開采水平的接替；5)進行礦井開拓延伸、深部開拓及技術改造；6)合理確定礦井通風、運輸及供電系統(tǒng)。斜井開拓和立井開拓相比，施工速度比較簡單、建井速度比較快，工期短，投資小，井筒裝備和地面工業(yè)設施比立井開拓簡單，井底車場簡單，工程量少。（2．井筒位置的確定井筒是井下與地面出入的咽喉，是全礦井的樞紐?？傊?，選擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期、地下與地面等各方面因素。如圖2—5。一般來說，立井井筒的橫斷面形狀有圓形和矩形兩種，但圓形斷面的立井服務年限長，承壓性能好，通風阻力小，維護費用底以及便于施工等優(yōu)點，因此主、副井筒及風井均采用圓形斷面。3）主要開拓巷道主要開拓巷道如膠帶運輸巷（圖212）及雙軌輔助運輸大巷（圖213）均布置在3煤層中的底板巖層中。主要問題時當運輸距離比較大時，設備費用及運輸費用比較高。③貨流不均衡。白洞礦井田的煤層賦存穩(wěn)定，煤厚為中厚煤層，優(yōu)質動力煤，礦井屬低瓦斯礦井。沒有大斷層，也沒有其他能影響開采工作的自然因素，具有很不錯的開采條件。 斜巷采取沿空掘巷，用來配合跳采。煤層地質構造簡單，這要是褶曲，比較適宜采用綜合機械化開采。故 =584/(60)=。根據(jù)以上計算的指標值，選擇MXA600/。需遵循以下原則：生產(chǎn)安全：合理布置巷道，建立妥善的通風、運輸、行人以及防火、防塵、防瓦斯、防水和處理各種災害事故的系統(tǒng)和措施。1）.運煤系統(tǒng)工作面→工作面輸送機運輸斜巷→膠帶運輸大巷→井底煤倉→主井。 帶區(qū)的位置和劃分首先開采的部分為第一帶區(qū)，它的走向平均長是2600m , 傾向平均長是1900m , 然后帶區(qū)內我們劃分為13個，寬度大小都是230m。本礦井采用立井兩水平開拓，一水平大巷所在水平為+1050 m，二水平為+840m。④運輸線路復雜、分支多。膠帶運輸機連續(xù)運輸適合于煤層條件簡單，運輸距離短，運輸量大的條件。由于其服務時間長，為了便于維護，并根據(jù)現(xiàn)場使用情況，其斷面均采用半圓拱型，并采用錨網(wǎng)索噴聯(lián)合支護。此外，還布置有檢修道、動力電纜、照明電纜、通訊信電纜、人行臺階等設施。 立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制。（3）井筒位置的確定綜上，為便于地面運輸及工業(yè)廣場布置，主井井筒位置布置方案也可以選擇在井田西部邊界附近。選擇井筒位置時要考慮以下主要原則：① 有利于井下合理開采a、井筒沿井田走向的有利位置當井田形狀比較規(guī)則而儲量分布均勻時，井筒沿井田走向的有利位置應在井田的中央；當井田儲量分布不均勻時，井筒應布置在井田儲量的中央，以形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田，可使沿井田走向的井下運輸工作量最小，通風網(wǎng)絡較短，通風阻力小。當采用鋼絲繩膠帶輸送機時，還可以兼作提升人員用。在解決開拓問題時，應遵循下列原則：1)貫徹執(zhí)行國家有關煤炭工業(yè)的技術政策，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。主采煤層9號煤層，平均傾角4176。3）礦井設計生產(chǎn)能力白洞井田儲量豐富，煤層賦存穩(wěn)定，頂?shù)装鍡l件好，斷層褶曲少，傾角?。?度），厚度變化不大，開采條件較簡單，技術裝備先進，經(jīng)濟效益好，煤質為優(yōu)質動力煤，交通運輸便利，市場需求量大，宜建大型礦井。井田邊界斷層煤柱按經(jīng)驗值30m的寬度留置， km， km， km，總長度為：。