【導(dǎo)讀】計(jì)算，附有圖紙。災(zāi)害防治作為煤礦安全生產(chǎn)的必要前提，因此在設(shè)計(jì)的最后專門編寫。一章對(duì)其進(jìn)行闡述。采用主斜井、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)的中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。主通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方法為機(jī)械負(fù)壓抽出式通風(fēng)。

　　

【正文】 儲(chǔ)量 開采煤柱損失 開采損失 設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 井筒及 工業(yè)場地 采空區(qū) 大巷 小計(jì) 8 2 9 合計(jì) 因 2+ 4 號(hào)煤層基本為井筒保安煤柱，本次設(shè)計(jì)不計(jì)算其可采儲(chǔ)量。當(dāng)開采 8 號(hào)煤層西部時(shí)，通過順槽向上打斜巷進(jìn)行炮采，回收可采資源。 安全煤柱及各種煤柱的留設(shè)與計(jì)算方法 巷道煤柱 f MHS )(1 ?? 式中： S1—— 巷道保護(hù)煤柱的水平寬度， m； H—— 巷道的最大垂深， m； M—— 煤層厚度， m； f—— 煤的強(qiáng)度系數(shù)。 1 ( 2 . 5 0 . 6 ) 2 4 0 ( 2 . 5 0 . 6 4 . 3 5 ) 2 4 . 72HMSmf? ? ?? ? ? 巷道煤柱取 30m。 井田邊界煤柱留 20m，水平大巷之間留 30m，兩側(cè)留 30m 煤柱，采空區(qū)邊界 留 30m,工業(yè)場地按二級(jí)保護(hù) ,井筒按一級(jí)保護(hù)，再根據(jù)表土層和基巖厚度 (表土移動(dòng)角 45176。，基巖移動(dòng)角 72176。 )計(jì)算保安煤柱。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（專科） 18 當(dāng)?shù)V井報(bào)廢時(shí)，預(yù)計(jì)護(hù)巷煤柱損失可回收 50%左右。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 礦井工作制度 礦井年工作日為 330d，每天四班作業(yè)，日凈提升時(shí)間 16h。 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的確定 根據(jù)山西省文件晉煤辦發(fā) [20xx]43 號(hào)文，批準(zhǔn)礦井生產(chǎn)能力為 。 礦井服務(wù)年限 礦井服務(wù)年限按下式計(jì)算 : T= Z /(AK) 式中： T—— 礦井服務(wù)年限， a； Z—— 礦井可采儲(chǔ)量， Mt； A—— 礦井生產(chǎn)能力， Mt/a； K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。 T= Z /AK=( )=。經(jīng)計(jì)算礦井服務(wù)年限為 。 各煤層開采服務(wù)年限表 開采煤層 可采儲(chǔ)量 (Mt) 服務(wù)年限 (a) 8 9 合計(jì) 井田開拓 井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造 本井田中東部發(fā)育一個(gè)寬緩的向斜構(gòu)造，軸向北東，向南傾伏 ，東南翼地層走向北西，傾向西南，傾角約 8176。左右。 西北翼地層走向南西，傾向南東，傾角約 10176。井太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（?？疲? 19 田北部邊界附近斷裂構(gòu)造發(fā)育，但基本不影響井田的開拓開采。本井田構(gòu)造簡單。 本礦 4 號(hào)煤層自燃等級(jí)為Ⅲ級(jí)，屬不易自燃煤層， 8號(hào)煤層自燃等級(jí)為Ⅱ級(jí)，屬自燃煤層。在開采下組煤中應(yīng)加強(qiáng)煤層自燃發(fā)火的預(yù)防措施以及因地壓作用使采空區(qū)產(chǎn)生裂縫，致使有毒有害氣體涌入巷道的防治措施。 井田內(nèi)設(shè)計(jì)開采的 9號(hào)煤層賦存穩(wěn)定，為主要可采煤層。 井田內(nèi)礦井水文地質(zhì)類型為中等。礦井為低瓦斯礦井。 井田開拓方案 工業(yè)場地位置的選擇 本礦主要開采 9 號(hào)煤層。礦井 2+ 4號(hào)煤層基本采空，不能布置正規(guī)機(jī)械化采煤工作面。故本次設(shè)計(jì)首先開采 8號(hào)煤層。根據(jù)現(xiàn)有工業(yè)場地條件，利用原山西銀宇煤業(yè)有限公司副斜井刷大后作為礦井的主斜井，利用原山西銀宇煤業(yè)有限公司主斜井作為副斜井。在原山西銀宇煤業(yè)有限公司主、副井工業(yè)場地（距主斜井井口 264m）新掘?qū)Ｓ没仫L(fēng)井。礦井工業(yè)場地地形較平坦，地面工業(yè)、生活建筑比較齊全，且具有一定規(guī)模，可以滿足礦井整合后 。 井筒布置 結(jié)合 礦井開采技術(shù)條件和管理水平，設(shè)計(jì) 礦 井 開 拓方式 為 斜井 開 拓，達(dá)產(chǎn)時(shí)布置有3個(gè)井筒，即主斜井、副斜井和回風(fēng)立井。 ：井筒斜長 507m（至 9號(hào)煤層下方 74m 處），傾角 24176。，半圓拱斷面，凈寬 ，凈斷面 ㎡。裝備大傾角膠帶輸送機(jī)。擔(dān)負(fù)礦井的煤炭提升任務(wù)。井筒內(nèi)設(shè)檢修道、行人臺(tái)階，兼作礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。 ：井筒斜長 471m（至 9號(hào)煤層），傾角 22176。，半圓拱斷面，凈寬 ，凈斷面 ㎡。井筒內(nèi)裝備單鉤串車，擔(dān)負(fù)礦井的人員升降及全部輔助提升任務(wù)，兼作礦井的進(jìn)風(fēng)井和安全出口。 ：井筒凈直徑 ，凈斷面 ㎡，垂深 185m（至 8號(hào)煤層中）。裝備行人梯子間。為礦井的專用回風(fēng)井兼作礦井的安全出口。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（專科） 20 井田開拓方案 根據(jù)井田內(nèi)各可采煤層賦存條件， 2+3 號(hào)、 4號(hào)煤層基本采空。 8號(hào)煤層和 9號(hào)煤層間距平均 ，設(shè)計(jì)確定布置一個(gè)水平開拓整個(gè)井田。水平設(shè)在 9號(hào)煤層中，水平標(biāo)高 +992m，開采 9 號(hào)煤層。 .開拓巷道布置 主斜井進(jìn)入 9號(hào)煤層后延伸 74m 設(shè)井底煤倉，煤倉上口設(shè)在 9 號(hào)煤層底板上，通過斜巷向東北方向與 801 采區(qū)膠帶巷（沿 8號(hào)煤層底板布置）相連，至東南邊界境界煤柱。另向西北方向沿 9號(hào)煤層底板布置 902 采區(qū)膠帶巷，至井田西北邊界境界煤柱。在主井井底布置清理撒煤斜巷。副斜井進(jìn)入 9 號(hào)煤層后沿 9號(hào)煤層底板平行東南境界煤柱布置801 采區(qū)軌道巷，并布置主水泵房、主變電所、水倉等硐室。 801 采區(qū)軌道巷和主井清理撒煤斜巷連通。向北和 902 采區(qū)膠帶巷平行布置 902 采區(qū)軌道巷?；仫L(fēng)立井見 8 號(hào)煤層后，沿 8號(hào)煤層頂板以 145176。的方位角向東南掘進(jìn) 66m,然后以 54176。的方位角向東北掘進(jìn) 304m 布置 801 總回風(fēng)巷。從 801 總回風(fēng)巷向東北和西北分別布置 80 902 采區(qū)回風(fēng)巷，東北和西北方向的三條巷道在境界煤柱處貫通，形成一水平開拓系統(tǒng)。巷道間距均為 30m，兩側(cè)煤柱各留設(shè) 30m。 井口數(shù)目和位置的選擇 本礦井共布置 3 個(gè)井筒，分別為主斜井、副斜井和回風(fēng)立井。主、副斜井和回風(fēng)立井均布置在位于井田中南部的工業(yè)場地內(nèi)。 水平劃分及階段垂高的確定 根據(jù)井田內(nèi)各可采煤層賦存條件和煤層間距，設(shè)計(jì)確定布置一個(gè)水平開拓整個(gè)井田。水平設(shè)在 9 號(hào)煤層中，水平標(biāo)高 +992m，開采 9 號(hào)煤層。 主要運(yùn)輸大巷及總回風(fēng)巷道 的布置方式和位置選擇 根據(jù)煤層賦存及開采技術(shù)條件 ,801 采區(qū)膠帶巷沿 8號(hào)煤層底板布置， 801 采區(qū)軌道太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（?？疲? 21 巷沿 9號(hào)煤層底板布置 ,總回風(fēng)巷和 801 采區(qū)回風(fēng)巷沿 8號(hào)煤層頂板布置。 902 采區(qū)膠帶巷、 902 采區(qū)軌道巷沿 9號(hào)煤層底板布置， 902 采區(qū)回風(fēng)巷沿 9號(hào)煤層頂板布置。 礦井各水平、煤層、上下山和采區(qū)的開采順序 根據(jù)井田開拓布置，按照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，并結(jié)合工作面技術(shù)裝備和管理水平，煤層開采順序?yàn)樽陨隙乱来伍_采。 全井田共布置 2 個(gè)采區(qū)， 8 號(hào)煤層?xùn)|翼劃分為 1個(gè)采區(qū)。為一采區(qū)， 8 號(hào)煤層西 翼、9號(hào)煤層劃分為 1個(gè)采區(qū)，為二采區(qū)。首采區(qū)為一采區(qū)，布置 1個(gè)綜采工作面保證礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。首采面布置在一采區(qū)東翼井田邊界。 采區(qū)接替采用順序接替， 8 號(hào)煤層一采區(qū)（ 801）， 8號(hào)煤層二采區(qū)（ 802）， 9號(hào)煤層二采區(qū)（ 902）。 801 采區(qū)內(nèi)工作面布置和回采方向均采取后退式。 80 902 采區(qū)內(nèi)工作面布置采取前進(jìn)式。回采方向采用后退式。采區(qū)接替順序見表 341。 表 341 采區(qū)接替表 采區(qū)名稱 開采煤層 可采儲(chǔ)量 (Mt) 服務(wù)年限 (a) 接替采區(qū) 801 8 802 802 8 902 902 9 小計(jì) 8號(hào)層采區(qū)共布置 8 個(gè)正規(guī)工作面，工作面接替見表 342. 表 342 工作面接替表 工作面名稱 年推進(jìn)長度 推進(jìn)長度 服務(wù)年限 (a) 接替工作面 80101 950 457 80102 80102 542 80103 80103 530 80104 80104 513 80105 80105 516 80106 80106 554 80201 80201 910 80202 80202 915 小計(jì) 4937 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（?？疲? 22 第三章 采區(qū)布置及裝備 采煤方法 采煤方法及采煤工藝 采煤方法的選擇及其依據(jù) 1）該礦地質(zhì)構(gòu)造簡單，水文地質(zhì)類型簡單。對(duì)采煤方法選擇影響不大。屬于低瓦斯礦井。該井田 9號(hào)煤層煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，井田 內(nèi) 9 號(hào)煤層自燃傾向性等級(jí)為Ⅱ級(jí)，自燃傾向性為自燃。井田屬地溫、地壓正常區(qū)。 2）煤層賦存條件 （ 1） 2+3 號(hào)煤層：位于山西組中部，上距下石盒子組 K4 砂巖 20m 左右，煤層厚度～ ，平均 ，穩(wěn)定，全井田可采，結(jié)構(gòu)簡單，有時(shí)含有一層夾石，夾石最大厚度 。頂板巖性可砂質(zhì)泥巖或細(xì)砂巖，底板巖性為細(xì)砂巖或砂質(zhì)泥巖。已大面積采空。 （ 2） 4 號(hào)煤層：位于山西組下部，上距 2+3 號(hào)煤層 ～ ，平均 。井田內(nèi)穩(wěn)定可采，煤層厚度 ～ ，平均 ，結(jié)構(gòu)簡 單，無夾石。煤層頂板巖性為細(xì)砂巖或砂質(zhì)泥巖。底板巖性為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。已大面積采空。 （ 3） 8 號(hào)煤層：位于太原組下段頂部，上距 4號(hào)煤層 ～ ，平均 。煤厚 ～ ，平均 。全區(qū)穩(wěn)定可采，結(jié)構(gòu)簡單，有時(shí)含 1 層夾石。為井田主要穩(wěn)定可采煤層之一。頂板為泥灰?guī)r或石灰?guī)r。底板為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。 （ 4） 9 煤層：位于 8號(hào)煤下 ～ ，平均 。煤厚 ～ ，平均。厚度穩(wěn)定，全井田可采，結(jié)構(gòu)簡單，有時(shí)含 1～ 2層夾石。頂?shù)装鍘r性均為 細(xì)砂巖或砂質(zhì)泥巖。 采煤方法的選擇 根據(jù)各煤層賦存條件， 9號(hào)煤層采用綜采一次采全高采煤法。 首采工作面布置在 8號(hào)煤層中。礦井達(dá)產(chǎn)時(shí) 8 號(hào)煤層布置一個(gè)綜采一次采全高回采工作面。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（?？疲? 23 采煤工藝 8號(hào)煤采用綜采一次采全高采煤法，設(shè)計(jì)工作面長 150m，采煤機(jī)割煤并裝煤，采用綜采液壓支架管理頂板。 回采工作面作業(yè)方式采用“四六”作業(yè)，三采一準(zhǔn)，每班工作 6 個(gè)小時(shí)。 工藝流程 采煤機(jī) 割煤 →移架→裝煤及運(yùn)煤→推移刮板輸送機(jī)→移架→機(jī)組端頭斜切進(jìn)刀 。 進(jìn)刀方式 工作面采用端部斜切進(jìn)刀方式，具體過程以機(jī)頭進(jìn)刀為例敘述如下： 1）采煤機(jī)割透機(jī)頭時(shí)，采煤機(jī)后 30m 外，刮板輸送機(jī)推向煤墻，做好采煤機(jī)進(jìn)刀和推移機(jī)頭工作。 2）讓采煤機(jī)反向牽引，沿溜方向彎曲段切入煤墻，使采煤機(jī)進(jìn)入下刀工藝，同時(shí)將機(jī)頭頂向煤墻，使整個(gè)刮板輸送機(jī)成一條直線。 3）讓采煤機(jī)正向牽引，再次割透機(jī)頭，割掉三角煤，開始進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。 4）機(jī)組割煤時(shí)，采用前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤的方式。 割煤 割煤順序?yàn)椴擅簷C(jī)在工作面由機(jī)頭→機(jī)尾，機(jī)尾→機(jī)頭反 復(fù)運(yùn)行，循環(huán)順序割煤。 工作面采用采煤機(jī)螺旋滾筒不斷旋轉(zhuǎn)割煤，從而完成割煤順序。 移架方式 工作面移架時(shí)，采取及時(shí)支護(hù)方式，從端頭或端尾跟機(jī)移架。 裝煤及運(yùn)煤 機(jī)組割下煤落入刮板輸送機(jī)運(yùn)至端頭卸載匯入轉(zhuǎn)載機(jī)，進(jìn)入順槽帶式輸送機(jī)，再輸入采區(qū)帶式輸送機(jī)運(yùn)至井底煤倉。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 礦井通風(fēng)與安全（?？疲? 24 工作面回采方向采用后退式。 工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型 選型原則 綜采工作面的采、裝、運(yùn)、支工序全部采用機(jī)械化。 從目前綜采的發(fā)展趨勢，設(shè)計(jì)安全高 效的綜采面要求加大工作面的長度，加大截深，選用能切割硬煤的特大功率采煤機(jī)，提高采煤的截割速度，相應(yīng)要求提高移架速度，與大運(yùn)量的重型可彎曲刮板輸送機(jī)相匹配，加強(qiáng)端頭支護(hù)，采用長距離順槽膠帶輸送機(jī)。針對(duì)上述要求，對(duì)于綜采系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮了以下原則： ，生產(chǎn)可靠，提高綜采設(shè)備的開機(jī)率，達(dá)到安全高效。同時(shí)各設(shè)備間要相互配套，保證運(yùn)輸暢通，并增加運(yùn)輸環(huán)節(jié)的緩沖能力，以期達(dá)到采運(yùn)平衡，最大限度地發(fā)揮綜采優(yōu)勢。 ，加大工作面推進(jìn)長度，減少搬家次數(shù)，并保證 快速搬家。同時(shí)做到采準(zhǔn)工作快，增大巷道斷面特別是順槽斷面，采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，利用頂板完整，煤層比較堅(jiān)硬的條件，采用樹脂錨桿支護(hù)，以提高掘進(jìn)速度，保證工作面的接替要求。 ，要求系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)少，把工作人員及材料快速方便地運(yùn)送至工作地點(diǎn)，作為提高工作面生產(chǎn)能力的一個(gè)重要因素考慮，并在巷道布置上加以保證。 綜采工作面總體配套設(shè)計(jì)包含以下內(nèi)容： 1）成套設(shè)備生產(chǎn)能力、技術(shù)參數(shù)的配套計(jì)算和校核； 2）根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)對(duì)工作面長度和巷道斷面進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化； 3）工作面成套設(shè)備的合理布置。 由于進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴 ，后期維護(hù)成本高，而國產(chǎn)設(shè)備目前已能夠滿足厚煤層綜采工作面的要求，在國內(nèi)很多礦井得到應(yīng)用，因此本次設(shè)計(jì)工作面設(shè)備液壓支架 (電液控制系統(tǒng)進(jìn)口 )、刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)均選用國產(chǎn)設(shè)備。 工作面主要設(shè)備選型：、