【正文】 92 礦井總風量 92 風量分配 93 礦井通風阻力計算 94 礦井通風總阻力計算原則 94 礦井最大阻力路線 94 礦井通風阻力計算 95 礦井通風總阻力 98 兩個時期的礦井總風阻和總等積孔 98 選擇礦井通風設備 99 選擇風機的基本原則 99 選擇主要通風機 99 防止特殊災害的安全措施 102 預防瓦斯的措施 102 預防粉塵的措施 103 防止井下火災的措施 103 防水措施 104 頂板管理 104 防突管理 105第8章 礦井排水 106 概述 106 概況 106 排水系統(tǒng)概述 106 排水設備選型 106 初選水泵 106 管路的確定 108 管道特性曲線及工況的確定 109 檢驗計算 111 水倉及水泵房 112 水倉 112 水泵房 112 技術經(jīng)濟指標 113第9章 技術經(jīng)濟指標 115第10章 經(jīng)濟技術綜述 117感 謝 119參 考 文 獻 1207122第1章 礦區(qū)概況及井田特征1 .1 礦區(qū)概述 地理位置與交通條件宋莊煤礦位于邯鄲市西約17公里，中心坐標東徑114176。宋莊莊礦新井設計主要包括以下幾部分：1．井田概述。并且本設計采用AutoCAD2007輔助設計，減少了繪圖的困難并且增加了圖紙的可讀性。風向以東北、北北東、南居多。地層厚度49～83m，平均67m。20～30F4正斷層N47176?！?，m，～；水質(zhì)類型以HC03S04CaMg型三為主，屬富水性弱～中等的含水層。 L/，該層具有中等富水性。但在遇到斷層、陷落柱等特殊情況下，仍會發(fā)生水力聯(lián)系。本井田各煤層均為無煙煤。2 .2 井田工業(yè)儲量 井田勘探類型本井田勘探類型為精查，屬詳細勘探。γ=73176。煤田地質(zhì)條件復雜，儲量有限，則不能將礦區(qū)規(guī)模定得太大。井田內(nèi)2號煤層平均5m，為厚煤層，賦存穩(wěn)定，厚度變化不大。井田開拓主要研究如何布置開拓巷道等問題，具體有下列幾個問題需要認真研究：（1）確定井筒的形式、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復雜。c、井筒設在井田中央時，兩翼分擔比較均勻，各水平兩翼開采結束的時間比較接近。同時根據(jù)本井田具體的條件，兩個立井可以滿足井田運輸?shù)囊螅诒镜V井設計中，將邊界風井和主、副井作為礦井的初期工程。暗斜井中主提升采用膠帶輸送機提升，在第一水平井底煤倉轉運，再通過箕斗提升至地面，提升能力大；輔助運輸采用絞車串車提升，提升能力較大。下山開采時，向上運煤，沒有折返運輸，總的運輸工作量較小。對某些多水平開采的礦井，最下一階段如仍采用上山開采，需延深井筒和開掘井底車場、大巷，并掘較長的石門，工程量大、投資多、工期長，如煤層傾角不大，就可采用下山開采。井型240萬t井筒直徑井深360m凈斷面積㎡掘進斷面㎡圖45 主井平面布置圖（2）副立井位于礦井工業(yè)場地，擔負全礦的材料和設備提升、人員升降，并兼做主要進風井。①設計依據(jù)：a、礦井生產(chǎn)能力為240萬t/a，年工作日數(shù)為330天，全礦采用“四六”制作業(yè)，三班生產(chǎn)一班準檢修，每日凈提升時間為16小時。水倉斷面為半圓拱形，㎡。煤倉直徑:D=5m煤倉高度：H=500/（（D/2）2）＝，取26m。煤層平均厚度5m，煤層傾角6186。礦井地質(zhì)構造簡單。采煤方法全區(qū)基本選用走向長壁采煤法，全部跨落法管理頂板，采區(qū)式開采。②運輸系統(tǒng)簡單，占用設備少，運輸費用低。經(jīng)計算和實際測量，、水平放置時，立柱橫向偏斜角度可達3..4176。由于煤層節(jié)理方向的原因，有的綜采面在同一煤層中采煤，推進的方向不同時，片幫程度不同，月產(chǎn)量可相差30%以上。頂煤中夾矸層厚度占煤層厚度的比例也不宜超過10%~15%。上端頭進刀行程長25m，下端頭長20m。表54 SGB764/320型刮板機主要技術參數(shù)表序號技術指標技術參數(shù)1刮板機功率/kW16022刮板鏈/mm中雙鏈φ269223鏈速/m刮板輸送機輸送能力要與采煤機生產(chǎn)能力相匹配；外形尺寸要與采煤機相匹配。③運煤方法工作面采用刮板輸送機（型號 SGB764/3200）運煤，至運輸平巷與膠帶輸送機搭接。④煤層傾角。頂板失去煤壁支撐，常常造成冒頂事故。若采用放頂煤綜采，則煤層又較薄時，不太適應。左右時，現(xiàn)只有少數(shù)礦井應用，總的也有待于改進；③對于傾斜和斜交斷層較多的區(qū)域，能大致劃分成較為規(guī)則分帶的情況下，可采用傾斜長壁采煤法或偽斜長壁采煤法。煤層傾角6186。 煤層頂?shù)装鍘r石構造情況煤層圍巖特征如下表： 煤層圍巖特征表煤層圍巖類型巖石名稱巖層厚度（m）類別巖性特征2號煤基本頂中砂巖2~5Ⅱ級灰黑色至深灰色，中下部含硅質(zhì)結核，具斜波狀層理，含少量泥巖包裹體直接頂粉砂巖4~11Ⅱ級深灰色，塊狀，質(zhì)不均，夾薄層泥巖，可見植物化石碎片偽頂泥巖0~1Ⅱ級灰黑色，質(zhì)軟，隨采掘脫落，含植物化石碎片，含碳質(zhì)直接底粉砂巖Ⅱ級灰黑色，質(zhì)軟，均勻?qū)永?，局部炭化老底細砂巖Ⅱ級深灰色，薄之中厚層狀，水平層理發(fā)育，可見貝殼狀斷口 水文地質(zhì)井田內(nèi)含水層自下而上有奧灰強含水層，厚度大，富水性較強；大青灰?guī)r含水層厚度5~6m，為較強含水層；，為較強含水層；野青灰?guī)r含水層含水性差，一般不含水；，含水性弱到中等；上石盒子組細砂巖以上含水層厚度大于100m，雖含水性不強，但靜儲量比較大；第四系砂礫石層最厚94m，一般50~60m，富水性較強。礦井的生產(chǎn)系統(tǒng)如下：（1）運煤系統(tǒng) 采煤工作面刮板輸送機——轉載機——采區(qū)區(qū)段運輸平巷——采區(qū)上山——采區(qū)緩沖煤倉——主要運輸大巷——井底車場煤倉——主井提升至地面（2）運料系統(tǒng)采煤工作面：副井——井底車場——輔助運輸大巷——采區(qū)下部車場——采區(qū)軌道上山——采區(qū)回風平巷——采煤工作面區(qū)段平巷掘進工作面：副井——井底車場——輔助運輸大巷——采區(qū)下部車場——采區(qū)上山——采區(qū)中部車場——區(qū)段平掘進工作面（3）排矸系統(tǒng)與運料方向相反。煤倉容積：根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，大型礦井應容納1～2h提升量，由于全礦和采區(qū)的作業(yè)制度不同，采區(qū)出煤為18h，凈提升時間為16h，應在此基礎上加大煤倉容量，煤倉直徑3～8m。本礦正常涌水量120m179。井筒斷面布置如圖47。③主井井筒采用圓形斷面，這里選用JDG16/1504標準底卸式四繩16t箕斗。的緩斜煤層，瓦斯及水的涌出量不大，前述下山開采的缺點并不嚴重，而其節(jié)約工程量的優(yōu)點則較突出。方案一第一水平采用上山開采，延深至第二水平時采用上下山結合開采。距輔助運輸大巷50m、比輔助運輸大巷標高高5m處布置一條運煤大巷，運煤大巷采用膠帶輸送機運煤，為了皮帶的運輸，應使大巷取直，基本沿巖層布置，有時會穿煤層，穿煤層時留30m的保護煤柱。綜上所述，在走向方向上：布置在井田儲量中央有利于礦井的兩翼開采，有利于通風、運輸、工作面的接替，故井筒位置選在井田走向中央。a、井筒設在井田中央（儲量分布的中央），可使沿井田走向的井下運輸工作量小，而井田偏于一翼邊界的相應井下工作量要較前者大； b、井筒設在井田中央時，兩翼產(chǎn)量分配，風量分配比較均勻，通風網(wǎng)絡較短，通風阻力較小。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)。礦井每晝夜盡提升時間為16h。煤層傾角25176。表22 保護煤柱損失量煤柱類型儲量/t井田邊界保護煤柱228789斷層保護煤柱2348662工業(yè)場地保護煤柱4187432大巷保護煤柱447976井筒保護煤柱0合計7212859 可采儲量可采儲量為： Zk=（ZgP）C （） 式中 Zk——可采儲量，t； P——保護工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物、 大斷層等留設的永久保護煤柱損失量，t； C——設計采區(qū)回收率，中厚煤層不小于 。表土層厚度為50米。煤層傾角最大為10176。南部有9八層，北部有9六層。下石盒子組底砂巖(Ⅵ)與上石盒子組二段底部砂巖(Ⅶ)間距為 ～，巖性中粉沙巖、泥巖和鋁質(zhì)泥巖占50％～ 60％，這些厚層的泥巖，鋁質(zhì)泥巖起到了很好的阻隔水作用?！?。本層總厚度約為550m，分為峰峰組、磁縣組和馬家溝組三組八個層段。75～95F2正斷層N31176。主要由深灰色、灰色粉砂巖、泥巖及灰色中～細粒砂巖組成。 氣象與地震 本區(qū)屬溫帶大陸性季風氣候，四季分明，據(jù)武安氣象站多年觀測資料，年降水量最高為1026mm，年蒸發(fā)度一般為2100mm。4．礦井生產(chǎn)中的提升、運輸、通風、排水方式的確定及其所用設備額選型計算與相關的硐室布置等。以及水平的劃分，井筒位置的確定，經(jīng)濟比較部分，采區(qū)的劃分，井底車場線路計算，硐室布置等部分。交通位置見圖11。b、石炭系(C)石炭系中統(tǒng)本溪組(C2b)：主要白灰色巨厚層狀石灰?guī)r及淺灰色鋁質(zhì)泥巖組成。 井田地質(zhì)構造 （1）斷層井田內(nèi)有斷層5條，均為正斷層，落差較大，對開采影響較大。一是第四系松散砂卵礫石孔隙含水層，二是二疊系砂巖裂隙含水層組，三是石炭系薄層石灰?guī)r及奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層組（2）井田水文地質(zhì)條件區(qū)內(nèi)地表沖溝發(fā)育，平時主要排泄上游礦坑水，水量在50～300m179。該層屬富水性較弱的含水層。伏青石灰?guī)r(Ⅲ)與野青石灰?guī)r(Ⅳ)～，巖性以粉砂巖、泥巖為主，同時也有厚度不等的巖漿巖侵入，均具有較好的隔水性能。在中石炭統(tǒng)本溪組中只有一層不可采的薄煤。第2章 井田境界及儲量 井田境界 井田范圍宋莊煤礦東北部為勘探網(wǎng)分界趙莊礦；西南部為F1大斷層；西北淺部為風化帶無煤地區(qū)；東南為深部無煤地帶。上山移動角為73176。大巷保護煤柱損失量為447976t。我國煤礦目前有向大型礦井發(fā)展的趨勢，設計240萬噸的井型，達產(chǎn)后，當技術條件適宜時，有充裕的能力來提高產(chǎn)量，用以增產(chǎn)。礦井采用中央邊界式通風，運煤大巷和輔助運輸大巷進風，回風大巷回風，可以滿足通風需要。（2）合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。（2）井筒位置的確定井筒位置確定的原則：①有利于第一水平的開車，并兼顧其他水平，有利于井底車場和主要運輸大巷的布置，石門工程量小；②有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少搬遷或不搬遷；③井田兩翼儲量基本平衡；④井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出或軟弱巖層；⑤工業(yè)場地應充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和采空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；⑥工業(yè)場地宜少占耕地，少壓煤；⑦距水源、電源較近，礦井鐵路專用線路短，道路布置合理。因此，井筒應可能不通過或少通過流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。2號煤層的生產(chǎn)能力為：。在方案二中，立井距奧灰?guī)r最短距離為25m，由于奧灰?guī)r是富含水層，水壓較大，有穿透巖層的可能，使整個礦井淹沒，故為安全起見，不宜采用。并且，進風下山和回風下山相距一般約20~30m，上山之間有巷道連通，用風門控制風流，兩下山之間風壓差較大，通風管理比較復雜，當瓦斯涌出量較大時，通風更困難。（1）主立井位于礦井工業(yè)場地。 m178。（3）井底車場各硐室布置①水倉由兩個獨立的巷道組成，即主倉和副倉，當一個清掃時另一個正常使用。④井底煤倉煤倉選用立式煤倉，具有以下優(yōu)點： 可為橢圓形，倉底不用鋪鋼軌。其尺寸如圖49所示：圖49 運煤大巷斷面圖（2）輔助運輸大巷，兼作進風巷，滿足運輸、通風和排水的要求，其尺寸如圖410所示：圖410 輔助大巷斷面圖（3）回風大巷回風大巷用作專門回風用，不作其他用途，主要滿足回風和大巷淋水排水的要求，其尺寸如圖411所示：圖411 回風大巷斷面圖 開拓系統(tǒng)的綜述本礦井井型為240萬t，通過技術經(jīng)濟比較：確定本井田為立井三水平開拓，斜井延深。表5 1 煤質(zhì)情況表煤種工業(yè)牌號硬度發(fā)熱量灰份揮發(fā)分活性炭硫份無煙煤WY35MJ/kg19%7~12%70%% 開采煤層的瓦斯及煤塵情況（1）瓦斯涌出量統(tǒng)計經(jīng)地質(zhì)分析及預測，2煤瓦斯涌出量小于1m3/t，煤層最大瓦斯涌出量4m3/t，179。 采煤方法和回采工藝 采煤方法的選擇本采區(qū)可采2煤，2煤煤層平均厚度5m。~17186。（1）對大采高采煤法的分析就目前煤礦地下開采技術發(fā)展趨勢看，大采高是采煤工藝的重要發(fā)展方向，它具有高產(chǎn)，高效，低耗以及勞動條件好，勞動強度小、巷道掘進量少，減少搬家倒面次數(shù)的優(yōu)點。③移架時，頂梁不脫離頂板，但又要防止過切帶壓移架，以防止破碎矸石冒落和支架后傾；發(fā)現(xiàn)小的歪斜時，立即調(diào)整，以防止進一步惡化。~5m適宜。b、 往返一次割一刀，即單向割煤，工作面中部或端部進刀。考慮設備可靠性，且刮板輸送機運輸距離要大于工作面設計長度160m，故設計確定運輸能力為900t/h。（3）轉載機順槽轉載機SZZ764/160，主要技術參數(shù)見表55。圖51 采煤機進刀方式（3）工作面產(chǎn)量工作面日產(chǎn)量：Qd=1605694%=6635t/d 工作面設備選型（1）采煤機選型計算①采煤機平均割煤速度2號煤采煤機平均割煤速度： V=160/(360K)= m/min