【導(dǎo)讀】究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤工作態(tài)度及工作量；一般部分為孫村礦。井田境界和儲(chǔ)量；、服務(wù)年限；；孫村井田位于新汶煤田的東部，其行政區(qū)劃屬新泰市新汶辦事處境內(nèi)。長度為，平均傾向長度為，井田水平面積約為。4號(hào)煤，2號(hào)煤平均厚，4號(hào)煤平均厚，井田地質(zhì)條件簡單。礦井正常涌水量為，最大涌水量為。井瓦斯涌出量低，為低瓦斯礦井。式為中央并列式通風(fēng)。一礦一面，礦井采用傾斜長壁綜合機(jī)械化開采法，一次采全高。礦井年工作日為330d，每天凈提升時(shí)間16h。礦井工作制度采用“四六”制，三班生。出危險(xiǎn)的煤礦開采技術(shù)進(jìn)行分析。

　　

【正文】 塵爆炸性鑒定表 煤塵危險(xiǎn)因素的防范措施及建議 防止粉塵濃度超標(biāo)，造成長期在井下工作的職工患矽肺病，危害身體健康；防止煤塵爆炸，也要從防止煤塵濃度達(dá)到爆炸范圍和控制并消除引爆火源入手。 ⑴除塵措施 ①常規(guī)措施 采用濕式打眼、潮料噴漿、噴霧灑水、煤層注水、使用水炮泥、沖刷巖幫和清掃落塵等綜合措施降低煤塵濃度，這些措施行之有效，正在采用，其辦法和標(biāo)準(zhǔn)都有明確規(guī)定，關(guān)鍵在于落實(shí)，在于管理。 ②通風(fēng)除塵 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 在部分人的思想中認(rèn)為：風(fēng)量大、風(fēng)速高有利于沖淡瓦斯，但容 易揚(yáng)起煤塵，在煤塵飛揚(yáng)處往往以降低風(fēng)速的方法來降塵，其實(shí)是不對(duì)的。 實(shí)際上，井下產(chǎn)塵地點(diǎn)即使采取了各種防塵措施，還會(huì)有少量危險(xiǎn)性大的細(xì)微煤塵存在，其粒度大部分小于 10 微米，它仍能長時(shí)間懸浮于空氣中，必須采取有效的通風(fēng)措施將其稀釋、排出。決定通風(fēng)降塵的主要因素是風(fēng)速。風(fēng)速過高，能使降塵揚(yáng)起，增加了空氣中煤塵濃度；風(fēng)速過低，雖然粗粒礦塵能與空氣分離下沉，但危害性大的細(xì)微礦塵卻不能被排出，造成危害。既考慮不揚(yáng)起煤塵，又能最大程度地排除煤塵的最佳風(fēng)速，其值與煤塵濃度、粒度等有關(guān)。一般來說，掘進(jìn)工作面的降塵最佳風(fēng)速為 ～ ，采煤工作面的降塵最佳風(fēng)速為 ～ 。分析新礦集團(tuán)煤塵爆炸事故，大部分是由于供風(fēng)不足，不能稀釋帶出煤塵，使煤塵濃度達(dá)到爆炸界限造成的，所以，“放炮時(shí)不準(zhǔn)停止局扇運(yùn)轉(zhuǎn)”的規(guī)定，不但有利于防止瓦斯積聚，也有利于防止煤塵爆炸。 ③實(shí)踐證明，煤層注水是采煤工作面最有效的防塵措施之一，其有關(guān)規(guī)定和操作方法已有明確規(guī)定，此處不再繁述。 ④使用各種除塵風(fēng)機(jī)，對(duì)降低重要地點(diǎn)或重要工序中的煤塵也有很好的效果。 （ 2）控制和消除引爆火源 控制和消除引爆火源是防止煤塵爆炸的基本外部條件。根 據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國引爆（瓦斯和煤塵）的火源的類別和比例大致為：電火花 50％、放炮 ％、自燃發(fā)火和明火 ％、摩擦火花 ％、吸煙 ％、其它 ％。 ①加強(qiáng)機(jī)電管理，防止電火花發(fā)生引爆煤塵。 ②定炮裝藥時(shí)，嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定裝足、裝實(shí)封泥是防止放炮引爆煤塵的措施之一。爆破會(huì)產(chǎn)生高溫氣體，但若使用安全炸藥，裝足、裝實(shí)封泥時(shí)，絕大多數(shù)這種高溫氣體存在時(shí)間較短（一般小于幾毫秒），不足以引爆瓦斯和煤塵，不會(huì)引起爆炸。但若炸藥質(zhì)量不合格、炮泥充填不足或放炮操作不當(dāng)，就會(huì)增加高溫氣體的溫度，延長它 的存在時(shí)間，甚至?xí)霈F(xiàn)高溫的炸藥和電雷管的微粒引燃火焰，當(dāng)溫度和持續(xù)時(shí)間達(dá)到一定限度時(shí)，就會(huì)引起爆炸。 ③裝藥放炮時(shí)，正確使用水炮泥也是防止放炮引爆煤塵的重要措施。水炮泥裝入炮眼后，外邊應(yīng)加封泥。爆破時(shí)水袋破裂，水在高溫下汽化，然后以細(xì)微塵粒為核心凝結(jié)或凝結(jié)成霧粒。不僅達(dá)到降塵的目的，同時(shí)還可以降低爆破初溫和縮短高溫存在的時(shí)間，大大降低了放炮引爆煤塵的可能性。 ④加強(qiáng)管理，認(rèn)真落實(shí)防火的一系列規(guī)定措施，防止其它明火引爆煤塵。 （ 3）限制煤塵爆炸的傳播，防止連續(xù)爆炸 煤塵爆炸能夠造成連續(xù)爆炸，使事故擴(kuò) 大。為防止煤塵爆炸的傳播，實(shí)踐證明，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的隔爆水槽具有很好的效果。其安設(shè)位置和規(guī)格要求要符合有關(guān)規(guī)定。 （ 4）根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第 157 條規(guī)定“生產(chǎn)礦井每延深一個(gè)新水平，應(yīng)進(jìn)行一次煤塵爆炸性試驗(yàn)工作。建議孫村煤礦應(yīng)抓緊進(jìn)行一次 1050m 水平各煤層煤塵爆炸性試驗(yàn)工作，以便根據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際數(shù)據(jù)，補(bǔ)充完善防塵措施。 (5)加強(qiáng)煤塵知識(shí)教育，全面落實(shí)責(zé)任制，也是防止煤塵事故的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有部分職工（包括部分管理干部），沒有受過有關(guān)煤塵知識(shí)的系統(tǒng)教育，對(duì)煤塵事故的認(rèn)識(shí)不足，對(duì)防止煤塵事故的措 施認(rèn)識(shí)不足，缺乏主動(dòng)性，所以不能全面落實(shí)。而防止煤塵爆炸是全員職工的事，從設(shè)備的購置、設(shè)施的完善和使用、措施的落實(shí)等等都需要共同努力，才能中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 奏效。所以必須不斷加強(qiáng)煤塵知識(shí)教育，提高全員的自覺性，并認(rèn)真落實(shí)各級(jí)責(zé)任制，才能有效的防止煤塵事故的發(fā)生。 煤的自燃 根據(jù)煤樣化驗(yàn)資料知，各煤層均具有自燃發(fā)火傾向，尤其是含黃鐵礦較多的十一、十三層煤更加大了自燃的危險(xiǎn)性。為防止煤的自燃，加強(qiáng)對(duì)采空區(qū)的管理，嚴(yán)防漏風(fēng)，按期砌墻封閉。各可采煤層自燃發(fā)火性測(cè)定結(jié)果如表 136 所示： 煤層 水分（ %） 灰分（ %） 揮發(fā)分 （ %） 全硫（ %） 密度（ g/cm3） 吸氧量（ ml/g） 自燃發(fā)火 性分類 二 Ⅲ 四 Ⅲ 表 136 各可采煤層自燃發(fā)火性測(cè)定表 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 第二章 井田境界和儲(chǔ)量 第一節(jié) 井田境界 一、井田范圍 東以 F6 斷層與張莊礦為界；西與良莊礦為界；南至各煤層露頭，北至 F2 斷層。 二、開采界限 根據(jù)煤層厚度以及煤層頂?shù)装迩闆r分析， 井田只設(shè)計(jì)開采第 二、四 層煤。 開采上限：二號(hào)煤層以上 無經(jīng)濟(jì)可采煤層。 下部邊界： 四 號(hào)煤層以下無經(jīng)濟(jì)可采煤層。 三、井田尺寸 井田最大走向長度為 ，最小走向長度 ，平均走向長度為 ；最大傾向長度 ，最小傾向長度為 ，平均傾向長度為 。 井田水平面積約為 。 第二節(jié) 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 礦井儲(chǔ)量是礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)建設(shè)的主要依據(jù)，長期以來，我國用于評(píng)價(jià)固體礦床的主要依據(jù)是礦產(chǎn)資源的勘探程度。 2020 年發(fā)布的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)固體礦床資源進(jìn)行了重新分類。 一、儲(chǔ)量計(jì) 算范圍 儲(chǔ)量計(jì)算的邊界范圍和井田范圍一致。東以 F6 斷層與張莊礦為界；西與良莊礦為界；南至各煤層露頭，北至 F2 斷層。 二、 礦井 儲(chǔ)量 礦井地質(zhì)儲(chǔ)量：勘探地質(zhì)報(bào)告提供的查明煤炭資源的全部。包括探明的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量 33控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量 33推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)的資源量 333。 本次儲(chǔ)量計(jì)算是在精查地質(zhì)報(bào)告提供的 1： 5000 煤層底板等高線圖上計(jì)算的，儲(chǔ)量計(jì)算可靠。 第二、四、十一、十三層可采煤層，采用 塊段法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量。地質(zhì)塊段法就是根據(jù)一定的地質(zhì)勘探或開采特征，將礦體劃分為若干塊段，在圈定的塊段法范圍內(nèi)可用算 術(shù)平均法求得每個(gè)塊段的儲(chǔ)量。煤層總儲(chǔ)量即為各塊段儲(chǔ)量之和，每個(gè)塊段內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)以上的鉆孔。 塊段劃分如圖 221 所示： 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 圖 221 井田儲(chǔ)量分塊示意圖 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，求得以下各儲(chǔ)量類型的值： 礦井地質(zhì)資源量 礦井地質(zhì)資源量可由以下等式計(jì)算： m F ?? ? ? ? （ 221） 式中： zZ —— 礦井地質(zhì)資源量， Mt； m —— 煤層平均厚度， m； F —— 煤層底面面積， m3； ? —— 煤容重， t/m3。 將公式（ 221） 代入，計(jì)算出各塊段可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量如表 221所示： 煤層 塊段 傾角/(176。 ) 塊段面積 /km2 煤厚 /m 容重 /t/m3 儲(chǔ)量 /Mt 煤層總儲(chǔ) 量 /Mt 總儲(chǔ)量 /Mt 二 1 10 2 10 3 10 4 5 5 5 6 5 四 1 10 2 10 3 10 4 5 5 5 6 5 表 221 各塊段煤層地質(zhì)儲(chǔ)量 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 礦井工業(yè)儲(chǔ)量 根據(jù)鉆孔布置，在礦井地質(zhì)資源量中， 60%探明的， 30%控制 的 ， 10%推斷的 。根據(jù)煤層厚度和煤質(zhì)，在探明的和控制的資源量中， 70%的是經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量， 30%的是邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量 ， 則礦井工業(yè)儲(chǔ)量 可 由 下 式計(jì)算 : 11 1 12 2 2 11 2 22 33 3g b b m mZ Z Z Z Z Z k? ? ? ? ? （ 222） 式中 gZ礦井工業(yè)資源 /儲(chǔ)量； 111bZ 探明的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 122bZ 控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 211mZ 探明的資源量中邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量； 222mZ 控制的資源量中經(jīng)濟(jì)的基 礎(chǔ)儲(chǔ)量； 333Z 推斷的資源量； k 可信度系數(shù)，取 。地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層賦存穩(wěn)定的礦井， k 值取 ；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、煤層賦存 較 穩(wěn)定的礦井， k 取 。該式取 。 111 * 60% * 70%bzZZ??*60%*70%=（ Mt） 122 * 30% * 70%bzZZ *30%*70%=（ Mt） 2 11 * 60% * 30%mzZZ??*60%*30%=（ Mt） 2 22 * 30% * 30%mzZZ *30%*30%=（ Mt） 333 *10 % *zZ k Z k??*10%*=（ Mt） 因此 將各數(shù)代入式 （ 222） 得 ： gZ? （ Mt） 第三節(jié) 礦井可采儲(chǔ)量 一、 礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量按式（ 223）計(jì)算： 1()sgZ Z P?? （ 231） 式中 sZ —— 礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量 1P —— 斷層 煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑煤柱等永久煤柱損失量之和。本礦井井田境界煤柱留設(shè) 100m，斷層煤柱留設(shè) 50m。安全煤柱損失 量按工業(yè)儲(chǔ)量的3%計(jì)算。 則 1()sgZ Z P??= gZ *（ 13%） =*97%=（ Mt） 二 、礦井設(shè)計(jì) 可采 儲(chǔ)量 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量可按式（ 232）計(jì)算 2()kkZ Z P C?? （ 232） 式中 kZ —— 礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量； 2P —— 工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱損失量之和，按礦井設(shè)計(jì)資源 /儲(chǔ)量的 2%算； C—— 采區(qū)采出率，厚煤層不小于 75%；中厚煤層不小于 80%；薄煤層不小于85%。此處取 。 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 則 2()kkZ Z P C?? = sZ *（ 12%） *=*98%*=（ Mt） 三 、 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》 不同井型與其對(duì)應(yīng) 的工業(yè)廣場(chǎng)面積見 表 231。 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 180萬噸 /年，所以取 工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為 300m179。 400m 的長方形。煤層的平均傾角為 7度，工業(yè)廣場(chǎng)的中心處在井田走向的中央，傾向中央偏于煤層中上部，其中心處埋藏深度為 335m，該處表土層 平均 厚度為 230m，主井、副井，地表建筑物均布置在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)。工業(yè)廣場(chǎng)按Ⅱ級(jí)保護(hù)留維護(hù)帶，寬度為 15m。本礦井的地質(zhì) 條件 及沖積層和基巖層移動(dòng)角見表 232。 井 型（萬 t/a） 占地面積指標(biāo)（公頃 /10 萬 t） 240 及以上 120180 4590 930 表 231 工業(yè)場(chǎng)地占地面積指標(biāo) 廣場(chǎng)中心深度 /m 煤層傾角 煤層厚度 /m 沖擊層厚度 /m ф δ γ β 430 5176。 、 230 45 75 75 65 表 232 巖層移動(dòng)角 由此根據(jù)上述 已知 條件，畫出如圖 231 所示的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸 50 1 00 1 50 2 00 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 5 00 5 50 6 00 6 50 7 00 7 50 8 00 50 1 00 1 50 2 00 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 5 00 5 50 6 00 6 50 7 00 7 50 8 00 圖 231 工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱 由圖可得出保護(hù)煤柱的尺寸為： 由于兩層煤，需算兩個(gè)保護(hù)煤柱。 由 CAD 量的兩個(gè)梯形的面積分別是： 396125 m2 和 434954 m2 壓煤面積分別為 396125/cos5176。 =397715 m2 434954/cos5176。 =436700 m2 工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為： Z 工 =S179。 M179。 R 式中： Z 工 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱量，萬噸； 中國礦業(yè)大學(xué) 2020