【文章內(nèi)容簡介】 1煤 有煤塵爆炸危險性，見 表 17。表17 煤塵爆炸性鑒定結(jié)果表工業(yè)分析 (%) 爆炸性試驗試樣編號 采樣地點 Mad Aad Vad Vdaf 火焰長度 (mm) 最低巖粉量 (%)爆炸性結(jié) 論20221155 2115下順槽 100 30 有煤塵爆 炸性221二 1分1 221孔 45 70 有煤塵爆 炸性221二 1分4 221孔 55 70 有煤塵爆 炸性 煤的自燃在詳查地質(zhì)勘查中對二 1煤 的自燃發(fā)火進行測定，221孔3個煤分層的燃點溫度：原樣分別為380℃ 、382℃ 、386 ℃；氧化樣分別為377℃ 、381℃ 、384℃；還原樣分別為385℃、386℃、 391℃；，屬不易自燃。委托煤科總院撫順分院瓦斯通風(fēng)防火實驗中心對二 1煤進行煤自燃發(fā)火的測試，自燃等級為Ⅲ，測定結(jié)果見表18。表18 煤的自燃傾向等級鑒定報告表工業(yè)分析(%)試樣編號 采樣地點 Mad Aad Vdaf St,d密度（t/m 3）自燃等級2022135 2115下順槽 Ⅲ 地溫本區(qū)僅在深部詳查階段進行過地溫測試工作，區(qū)內(nèi)無地溫異常現(xiàn)象。本區(qū)恒溫帶深度25~30m，恒溫帶溫度 17~18℃?！?100m（4—1孔）~℃/100m（10—1孔），℃ /100m。二 1煤層底板溫度為 ~℃，9—1孔、10—1孔二 ℃、℃ ，在其附近形成面積約 ， 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第 13 頁 其他地區(qū)二 1煤層底板溫度小于31℃屬常溫區(qū)。深部9—1孔、10—1孔附近出現(xiàn)的一級高溫區(qū)，其范圍控制程度不高，原因尚不清楚，可能受斷層影響或受區(qū)域深層巖漿活動的影響，還有待于今后工作進一步查明。隨著采掘的逐步加深，巖溶裂隙不發(fā)育，至使深部地下水循環(huán)減慢，地下水對圍巖的熱對流和擾動近于停止，因而深部地溫梯度較高。隨著礦井進一步向深部開拓，在今后的生產(chǎn)施工中要進一步加強降溫措施。 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第 14 頁 2 井田境界和儲量 井田境界本井田南起張莊向斜軸與八礦為界，西部以一礦為界，北部以北緯 35176。58′23″邊界（井田平面圖上顯示為 79000 線）與三礦為界，東部至800m 煤層底板等高線。井田南北走向 ，東西傾斜寬 ，井田面積 。 礦井儲量 礦井工業(yè)儲量 根據(jù)地質(zhì)勘探情況，將礦體劃分為 A、B、C、D 四個塊段，在各塊段范圍內(nèi)，用算術(shù)平均法求得每個塊段的儲量，煤層總儲量即為各塊段儲量之和。塊段劃分如圖 21。圖 21 地質(zhì)塊段劃分由圖計算各塊段面積分別為：Sa=（km） 2；Sb=（km） 2；Sc=（km） 2； Zi= SiMiri/cosα 式中：Z i——各塊段儲量，萬 t； Si——各塊段的面積，m 2；Mi——各塊段內(nèi)煤層的厚度，m；Ri——各塊段內(nèi)煤的容重，均為 ；α—各塊段內(nèi)煤層的平均傾角。A 塊段儲量：Z a =1000000（萬 t）B 塊段儲量：Z b =1000000（萬 t）C 塊段儲量：Z c =1000000（萬 t）經(jīng)計算：核實獲得工業(yè)儲量為 萬 t 礦井設(shè)計儲量 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第 15 頁 礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久性煤柱損失量后的儲量；井田邊境煤柱：井田邊境保護煤柱在井田邊境留設(shè) 20m 的保護煤柱，西邊的邊界煤柱以 30m 留設(shè)，則其煤柱損失量為：Q 邊= 萬 t井田及工業(yè)場地保護煤柱的計算：按規(guī)范規(guī)定，年產(chǎn) 180 萬 t/a 的大型礦井，工業(yè)場地占地面積指標為 公頃10 萬噸。故可算得工業(yè)場地的總占地面積：S=18= 公頃=216000 m2。工業(yè)廣場占地面積為 480450m2,平面形狀為矩形。煤層地質(zhì)條件為：煤層傾角 α＝12176。 ，煤層在受保護范圍內(nèi)中央的埋深 H0=640m，地面標高 140m，煤層地板標高500m，松散層厚 50m，此處煤厚 。查的本井田各參數(shù)如下：φ＝45176。 β＝55176。 δ＝γ＝73176。其中：φ—— 表土層移動角； β——煤柱上山移動角； δ——走向方向移動角； γ——煤柱下山移動角； α——煤層傾角；用垂直剖面法留設(shè)工業(yè)廣場保護煤柱如圖 22 所示：圖 22 工業(yè)廣場保護煤柱 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第 16 頁 作圖求出工業(yè)廣場保護煤柱損失為 Q 工保= 萬噸斷層的保護煤柱為： Q 斷＝ 萬 t保護巷道煤柱與其它損失煤柱為 萬 t故礦井的設(shè)計開采儲量 Q 可：Q 設(shè)＝Q 工－Q 邊－Q 斷=－－＝ 萬 tQ 可＝（Q 設(shè)－－）*75﹪＝＝ 萬 t 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第 17 頁 3 礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度《礦井設(shè)計規(guī)范》第 條規(guī)定：“礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日 330d，每日凈提升 16h”計算。每日兩班作業(yè)，綜采工作面可采用每日三班作業(yè)，每班工作八小時。根據(jù)本礦井的實際情況，本礦采用“三八制”作業(yè)方式，這種制度適合本礦采掘作業(yè)的特點，有利于保護工人的健康，提高工時利用率，提高設(shè)備和工作面的 利用率。搞好安全生產(chǎn)，穩(wěn)定和提高采掘隊，因此，本礦設(shè)計生產(chǎn)實行“三八制”作業(yè)方式。 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限本礦井田精查補充勘探后獲得的地質(zhì)儲量為 萬 t，而實際開采儲量為 萬 t，因此，儲量豐富，而且井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造，及水文地質(zhì)條件簡單，開采技術(shù)條件較好，煤層生產(chǎn)能力大 。同時，鶴壁礦務(wù)局的各礦實際生產(chǎn)能力都在 150 萬 t 以上，各礦均為機械化采煤，并取得較好的技術(shù)經(jīng)濟效果，該局已積累了管理大型礦井的經(jīng)驗。另外考慮到礦井有增產(chǎn)的可能，故本礦初步設(shè)定為 180 萬 t/a。礦井服務(wù)年限按下式計算：T= KAZ?式中：　T——礦井設(shè)計服務(wù)年限，a；　　　　 ——礦井可采儲量，Mt；Z K =　　　A——礦井設(shè)計年產(chǎn)量，Mt/a；A= Mt/a　　　　　　　　K——儲量備用系數(shù)，K=～。K=T=(*180)=根據(jù)大型礦井的礦井設(shè)計服務(wù)年限為 50a 以上，而本礦的服務(wù)年限大于 50a，故符合建立大型礦井。 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第 18 頁 4 井田開拓4. 1 概述 井田開拓的基本問題井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進入煤體，建立礦井提升、運輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式，需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較，才能確定。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認真研究。、數(shù)目和配置，合理選擇井筒及工業(yè)場地的位置；；；，做好開采水平的接替；、深部開拓及技術(shù)改造；、運輸及供電系統(tǒng)。確定開拓問題，需根據(jù)國家政策，綜合考慮地質(zhì)、開采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開拓問題時，應(yīng)遵循下列原則：，為早出煤、出好煤高產(chǎn)高效創(chuàng)造條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開拓工程量；尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井建設(shè)。，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散，做到合理集中生產(chǎn)。，減少煤炭損失。要建立完善的通風(fēng)、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)。，并為采用新技術(shù)、新工藝、發(fā)展采煤機械化、綜掘機械化、自動化創(chuàng)造條件。，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開采，以及其它有益礦物的綜合開采。 礦區(qū)的開拓方式概述及評價礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井 9 對，分別為二礦，三礦，四礦，五礦，六礦，七礦，八礦，九礦，和十礦。礦區(qū)內(nèi)井田開拓方式多采用立井多水平上下山開拓，設(shè)置和不設(shè)置輔助水平以及大巷布置方式的不同來劃分，可分為水平之間立井聯(lián)接，暗斜井聯(lián)接，集中大巷和分組集中大巷，水平之間設(shè)置輔助水平等四種類型。運輸方式為皮帶輸送機。 影響礦井開拓的主要因素礦井開拓方式主要受煤層埋藏深度和煤層傾角的影響，表土層厚度，瓦斯涌出量水文地質(zhì)情況等地質(zhì)因素，也影響井田開拓方式的選取。 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第 19 頁 本礦井埋藏深度 360～930m，煤層傾角平均為 11176。局部為 9176。～21176。 ，為緩傾斜煤層。表土層厚度為 130～180m，瓦斯相對涌出量一般在 20 m3/t 左右，絕對瓦斯涌出量一般在40 m3/min 左右，并有瓦斯突出危險，屬于高瓦斯突出礦井。礦井正常的涌水量一般，為140m3/h。4. 2 井田開拓 對井田開拓中若干問題分析1 .井田內(nèi)劃分及開采水平數(shù)目本井田走向 ，傾向長約 ,傾斜方向劃分兩個階段，采用多水平上下山開采，一水平標高為－380m，二水平標高為－680，沿走向劃分若干采區(qū)。 F1 斷層北面的區(qū)域與主煤田隔開，專門考慮其采區(qū)劃分。2 .井筒形式：數(shù)目及位置(1)井筒形式本井田開采煤層為二 1 煤層，煤層賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，地質(zhì)構(gòu)造簡單。在技術(shù)上，適合于立井或綜合開拓，由于埋藏較深采用立井開拓。(2)井筒的數(shù)目采用立井開拓時，開鑿一隊提升井筒（即主井和副井）和一個風(fēng)井。主井主要用來提升煤炭，副井用作升降材料，人員，矸石和進風(fēng)，排水。(3)井筒位置的選擇本井田的走向效長，傾向較短，煤層賦存穩(wěn)定，所以井筒開鑿在井田中央有利于運輸通風(fēng)。3 .運輸大巷和總回風(fēng)巷的布置與煤層間的聯(lián)系(1) 運輸大巷的布置與煤層間的聯(lián)系由于本礦井只采二 1 煤，主要運輸大巷在煤層底板巖石中，運輸大巷距煤層 20m ,采用進風(fēng)行人巷與運輸斜巷相連，而采用運料回風(fēng)斜巷與回風(fēng)斜巷相連。(2) 總回風(fēng)巷的布置及其與煤層的聯(lián)系本井田采用綜采放頂煤法開采，井田劃分為各個采區(qū)，各采區(qū)回風(fēng)巷直接與總回風(fēng)巷相連，總回風(fēng)巷布置在井田西部邊界。 方案的提出 1:立井兩水平上下山開拓由于本井田煤層為近水平煤層，煤層賦存穩(wěn)定，采用立井開拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。副井井深為 425m，用于運人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進風(fēng)和排水。主井井深為 440m，用于提升煤炭。準備方式為采區(qū)式。沿煤層的走向布置回風(fēng)大巷；石門布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。運輸大巷，條帶運輸巷皆采用皮帶運輸機運煤。本井田采用兩翼對角式通風(fēng)。立井開拓系統(tǒng)剖面圖見圖 41 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 第 20 頁 圖 41 方案一 立井兩水平上下山開拓開拓方案 2:立井雙水平加暗斜井延伸開拓本井田的地質(zhì)構(gòu)造簡單，并且沒有流沙層的存在，但埋藏比較深，由一水平向二水平開鑿暗斜井，提高其運輸能力，主井緊鄰運輸大巷采用梭式井底車場，降低建井初期投資費用，所以提出立井單水平暗斜井開拓。暗斜井 924m,內(nèi)設(shè) 輸送機。立井主副井深分別為 440m、425m。圖 42 方案二 立井雙水平加暗斜井延伸開拓開拓方案 3:立井單水平上下山開拓本井田的可采煤層傾角小于 12176。，賦存較深，表土層較厚。井田嚴傾斜劃分為兩個階段，設(shè)置一個開采水平，階段內(nèi)劃分若干采區(qū)。圖 43 方案三 立井單水平上下山開拓開拓方案 4: 立井兩水平上山開拓由于本井田煤層為近水平煤層，煤層賦存穩(wěn)定，采用立井開拓，不受自然條件的限制，井筒短，提升速度快，提升能力大，有利于輔助提升。副井井深為 445m，用于運人，材料，設(shè)備，矸石，兼作進風(fēng)和排水。主井井深為 460m，用于提升煤炭。準備方式為采區(qū)式。沿煤層的走向布置回風(fēng)大巷；石門布置在煤層底板巖石中，與大巷相連。運輸大巷，條帶運輸巷皆采用皮帶運輸機運煤。圖 44 方案四 立井兩水平上山開拓 中國礦業(yè)大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)