【導(dǎo)讀】算、幾何建模、仿真與試驗、繪制圖形、工程數(shù)據(jù)庫管理和生成設(shè)計文件等功能。進二十年來，由于。計算機硬件性能的不斷提高，CAD技術(shù)有了大規(guī)模的發(fā)展。目前CAD計算已經(jīng)應(yīng)用于許多行業(yè)，如機。械、汽車、飛機、船舶、電子、輕工、建筑、化工、紡織及服裝等。的比例最大，機械CAD在整個工程CAD中占有比較重要的位置。設(shè)計活動的總稱。根據(jù)模型的不同，CAD系統(tǒng)一般可分為二維CAD系統(tǒng)和三維CAD系統(tǒng)：。二維CAD系統(tǒng)一般將產(chǎn)品和工程設(shè)計圖紙看成是“點、線、圓、弧、文本??”目前使用最多的是Autodesk公司的AutoCAD軟件。采用三維CAD造型工具進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時，更能反映時間產(chǎn)品的構(gòu)造或加工制造過程。應(yīng)用的主要目標，也是CAD技術(shù)的最主要功能。變分析，鈑金件的展開和排樣等困難，使企業(yè)走向真正的CAD設(shè)計。1)在用CAD系統(tǒng)進行新產(chǎn)品成品的開發(fā)設(shè)計時，只。CAD系統(tǒng)應(yīng)滿足并行設(shè)計的要求：并行工程的關(guān)鍵是用并行設(shè)計方法代替串行設(shè)計方法。而這種修改不會影響這個CAD系統(tǒng)。

　　

【正文】 e thickness is meters. The gas of the mining is high so it is a high gas mining, but the coal of the mining can not erupt and the water of the mining is low. The design adopts the lean mining with twolevel up and down to expand the mine plus fully mechanized mining method for the whole seam district for preparation. The design mainly details upon the development pattern, preparation pattern and mining method and transportation, drainage, hoisting, ventilation and water discharge are also described and calculated for production system. Advanced equipment and technology are at their best utilized in view of present and give a measure to down gas and for mining safe and good economic. Keywords: Coal mine Preliminary mine design, high gas, mining method, Technical safety measures 一、井田概況及井田地質(zhì)特征 晉煤集團成莊煤礦位于沁水煤田南翼，晉城市西北 20km處，跨澤州和沁水兩縣。 井田范圍：南臨寺荷井田，西接潘莊井田。井田以以下四個拐點坐標為界： 4 1： X=， Y=； 2： X=， Y=； 3： X=， Y=； 4： X=， Y=。 太（原） — 焦（作）鐵路由井田東 10 余 km 處通過，侯（馬） — 月（山）鐵路從西南約 7km處通過。礦井有鐵路專用線經(jīng)古書院礦與太焦鐵路接軌，距古書院礦 18km。 207 國道（太原 — 洛陽）在成莊礦東側(cè)約 20 多 km 處通過，晉（城） — 長（治） 、晉（城） — 陽（城） 、晉（城） — 焦（作） 、長（治）— 邯（鄲） 、太（原） — 長（治）高速公路已建成通車。交通極為便利。 本設(shè)計礦井自然地質(zhì)條件簡單，開采煤層為 3煤層，平均厚度 ，采用綜合機械化放頂煤開采。礦井沒有自燃發(fā)火傾向，煤層瓦斯含量高，相對瓦斯涌出量為 ，絕對 瓦斯涌出量為 ，為高瓦斯礦井。礦井涌水量較小，正常涌水量 。 二、礦井儲量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 本井田主要可采煤層穩(wěn)定，厚度變化不大，煤層產(chǎn)狀平緩，且工程點比較均勻，故儲量計算采用地質(zhì)塊段法，經(jīng)計算礦井的工業(yè)儲量為 萬 t。 礦井設(shè)計儲量即為礦井工業(yè)儲量減去設(shè)計計算的斷層保護煤柱、 井田邊界保護煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)筑物需要留設(shè)的保護煤柱等永久煤柱損失量后的儲量。經(jīng)計算礦井設(shè)計儲量 =工業(yè)儲量－永久煤柱損失 ==（萬 t） ； 礦井設(shè)計儲量減去工業(yè)場地保護煤柱、井下主要巷道及上、下山保護煤柱后乘以采區(qū)回采率即為礦井設(shè)計可采儲量。經(jīng)計算礦井設(shè)計可采儲量為 萬 t。 礦井服務(wù)年限可按下式計算： T=Z/(A*K) 5 式中： T—— 礦井服務(wù)年限，年； Z—— 礦井可采儲量，萬 t； A—— 礦井生產(chǎn)能力，萬 t/年； K—— 儲量備用系數(shù)， K=～ ，此處取 。 由此驗算服務(wù)年限如下： T= *(300* )=60 年 按礦井設(shè)計規(guī)范規(guī)定，井型為 300Mt/a 的新建礦井服務(wù)年限不得小于 60 年，設(shè)計礦井服務(wù)年限為 年，滿足設(shè)計規(guī)范規(guī)定的服務(wù)年限。 三、井田開拓 礦井開拓方式 斜井兩水平開拓，第一水平 +460m，第二水平 +440m，采用帶區(qū)式準備。礦井第一水平機軌合一大巷和回風(fēng)大巷布置在煤層底板以下約 25m 處。由于井田走向較長，平均走向長 ，為了利于通風(fēng)，前期開采設(shè)計了兩個風(fēng)井，分別布置在 1 14 帶區(qū)。礦井采用主、副井進 風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)，通風(fēng)方式屬于中央并列式通風(fēng)。后期通風(fēng)根據(jù)礦井生產(chǎn)情況在第二水平南北兩翼各打一風(fēng)井，作為后期回風(fēng)使用，同時兩個時期風(fēng)井均可作為安全出口井。 附開拓方案圖如下： 圖 1 雙斜井兩水平開拓 6 井筒特征 主斜井：主斜井主要負責(zé)提煤，并兼作進風(fēng)。井筒內(nèi)裝備鋼繩芯式膠帶輸送機。 副斜井：主要用于礦井升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼作進風(fēng)、排水。 根據(jù)井筒斷面確定原則，并考慮到高瓦斯礦井需風(fēng)量大，井筒風(fēng)速要滿足安全規(guī)范的要求的原則，確定井筒凈斷面積如下：主斜井井筒： ；副斜井井筒： ；風(fēng)井井筒： 。 井底車場 井底車場形式為折返式井底車場。井底車場內(nèi)布置有清理撒煤斜巷、中央水泵房及中央變電所、水倉、等候室、火藥庫、充電硐室等。 四、準備方式 采煤方法 根據(jù)煤層賦存情況及礦區(qū)內(nèi)其他礦井的情況，本設(shè)計決定采用綜合機械化、放頂煤、傾斜長壁采煤法，采用全部垮落法處理采空區(qū)。 準備方式 本設(shè)計礦井開采 3煤層，兩水平三階段條帶式準備。井田范圍較為規(guī)則，井田內(nèi)沒有大的斷層，所有斷層落差不超過 5m；井田內(nèi)有一個村莊；綜合起來 看，井田水文地質(zhì)條件簡單，煤層傾角小，煤層賦存穩(wěn)定，故礦井采用人為方式劃分帶區(qū)。全礦井共劃分為 20 個帶區(qū)，首采帶區(qū)為 11 帶區(qū)。 根據(jù)本礦井煤層屬單一厚煤層及礦井煤層性質(zhì)，將機軌合一運輸大巷、回風(fēng)大巷布置在煤層底板以下 25m 處；帶區(qū)運煤平巷和帶區(qū)運料平巷布置在煤層中。巖石大巷采用半圓拱形巷道，錨噴支護。 7 綜采工藝 綜放工作面“三機”配套： MXA300/ 型采煤機， ZZPF4800/17/33 型液壓支架和 SGZ764/500 型刮板輸送機。 順槽內(nèi)主要設(shè)備及其布置： SZZ764/132 型轉(zhuǎn)載機， STJ1000/2 200S 型可伸縮帶式輸送機 ,MRB125/320 型乳化液泵，XPB250/55 型噴霧泵站。 采煤工藝敘述如下： ①落煤方式： MG300/700— WD 型雙滾筒采煤機，雙向割煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，兩刀一放。 ②采煤機進刀方式：設(shè)計采用割三角煤進刀方式。 ③裝煤方式：利用機組滾筒螺旋槳葉片和運輸機鏟板將煤自行裝入輸送機。 ④運煤方式：工作面利用 SGZ764/500 型刮板輸送機運煤。 ⑤頂板支護：工作面采用 ZZPF4800/17/33 型 液壓支架支護頂板。 ⑥作業(yè)方式：采用三班作業(yè)，兩采一準，正規(guī)循環(huán)作業(yè)。附循環(huán)作業(yè)圖表，見下圖： 8 五、礦井運輸、提升及排水 運輸系統(tǒng) 根據(jù)礦井井下開拓系統(tǒng)和帶區(qū)回采工作面的布置， 確定煤炭矸石材料設(shè)備和人員在內(nèi)的運輸系統(tǒng)如下： 1．煤炭運輸系統(tǒng)： 綜采工作面的煤炭 —— 分帶運輸斜巷 —— 帶區(qū)煤倉 ——運輸大巷 —— 井底中央煤倉經(jīng)主斜井提升至地面 2．設(shè)備材料和人員的運輸系統(tǒng)： 副斜井 —— 井底車場 —— 運輸大巷 —— 帶區(qū)運料斜巷（進風(fēng)行人斜巷） —— 煤層運料平巷（分帶運輸斜巷） —— 綜采工作面。 3．矸石運輸系統(tǒng)： 掘進工作面的矸石 —— 煤層運料平巷 —— 帶區(qū)運料斜巷—— 運輸大巷 —— 井底車場 —— 由副斜井提至地面。 排水系統(tǒng) 礦井年生產(chǎn)能力 ，初步設(shè)計中第一水平標高為 +460m，排水高度 260m，礦井正常涌水量： ；最大涌水量： 。 排水系統(tǒng)根據(jù)所設(shè)水平來確定，主排水設(shè)備設(shè)置在中央泵房，帶區(qū)涌水由輔助排水設(shè)備排至主水倉中，然后由主排水設(shè)備排至地面。工作和備用水泵的總能力，應(yīng)能在 20h 內(nèi)排出礦井 24h 的最大涌水量。經(jīng)計算，設(shè)計選 用三臺 200D65 7 型水泵，一臺工作，一臺備用，一臺檢修。礦井排水系統(tǒng)見下圖： 9 10 六、礦井通風(fēng)與安全技術(shù) 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)方式為中央并列式，方法為機械抽出式。機軌合一大巷進風(fēng)、專用回風(fēng)巷道回風(fēng)。選用 ZK60 型軸流式主扇，配用電機型號為 YR400－ 12/1180，功率為 400KW，風(fēng)量為 181m3/s，安裝角度為 35176。，效率為 。 安全技術(shù)措施 預(yù)防瓦斯爆炸的措施 1．礦井必須建立瓦斯的個體的巡回檢測和連續(xù)檢測的雙重監(jiān)測體系； 2．除了專職監(jiān)察人員外，班、組長等技術(shù)人員，管理人員必須攜帶沼氣測定儀或沼氣連續(xù)指示報警器； 3．放炮時必須攜帶沼氣測量儀； 4．測風(fēng)員除必須根據(jù)需要佩帶高、中、低風(fēng)速表外還必須攜帶溫度計和沼氣測定儀； 5．調(diào)度作業(yè)人員（如井下電工、密閉工、維修工等）和特殊作業(yè)人員（如處理溜煤眼堵塞等）均需配沼氣報警器； 6．普采面采煤機和回風(fēng)道、回風(fēng)流中的絞車房，順槽煤向掘進頭應(yīng)安設(shè) AQJ9 型瓦斯指示報警器。將儀器懸掛在作業(yè)區(qū)附近的頂板上代替瓦斯稽查員，以儀器連續(xù)監(jiān)測瓦斯?jié)舛鹊淖兓Ｗ⒁夥排跁r拿走儀器防止崩壞 。 7．加強礦井通風(fēng)設(shè)施的維修、管理，減少漏風(fēng)，提高礦井有效風(fēng)量，確保向采煤面和掘進頭輸送足夠的新鮮空氣； 8．長距離掘進，應(yīng)配備大功率局扇和保質(zhì)保量的風(fēng)筒； 9．電氣設(shè)備應(yīng)達到防爆要求，礦車牽引采用蓄電池式機車。 防塵措施 11 1．礦井建立完善的防塵灑水系統(tǒng)，地面設(shè)兩個 1000m3的水池。 （水池同時為防滅火服務(wù)）供水系統(tǒng)必須設(shè)計過濾裝置保證水的清潔。 2．防塵水管路應(yīng)到達所有采掘工作面、溜煤眼、回采工作面、回風(fēng)順槽等，并要進行噴霧除塵。 3．所有回采工作面都要進行煤層灑水工作， 并需采用水泡泥、噴霧或其他綜合防塵措施。 4．在主要行人巷道及人員工作地點應(yīng)配備呼吸性粉塵測定儀。 七、結(jié)束語 經(jīng)過 一 個多月的忙碌， 在 董立波 老師的悉心指導(dǎo)以及 煤礦開采技術(shù) 全體老師的關(guān)心和幫助下，我的畢業(yè)設(shè)計《晉煤集團成莊礦三號煤層西區(qū)礦井開采初步設(shè)計》終于順利完成了！ 在我的畢業(yè)設(shè)計過程中，我遇到了很多問題，作為我的指導(dǎo)教師， 董立波 老師給與了我莫大的幫助，在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的問題總是及時地給予解決，對我提出的疑點耐心詳細的講解，同時對于很多關(guān)鍵性的問題總能給我提出很多合理性的建議， 并對我的設(shè)計整體框架以及大的原則性問題提出了關(guān)鍵性的指導(dǎo)。這些都給我的畢業(yè)設(shè)計順利完成打下了鋪墊。 晉煤集團基建 領(lǐng)導(dǎo)也給我們安排了良好的設(shè)計環(huán)境并在百忙之中抽空來指導(dǎo)我們， 這讓我充分感 12 受 到了 領(lǐng)導(dǎo)對我們畢業(yè)生的關(guān)懷。在畢業(yè)設(shè)計期間還得到了許多同學(xué)的幫助，有的同學(xué)給我提供設(shè)計借鑒資料，有的同學(xué)給我的畢業(yè)設(shè)計提出了許多寶貴的意見。在此一并對這些同學(xué)致以誠摯的感謝！ 參考資料 ［ 1］ 國家煤礦安全監(jiān)察局 .煤礦安全規(guī)程 .北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,2020 ［ 2］ 張榮立等 .采礦工程設(shè)計手 冊 .北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,2020 ［ 3］ 中華人民共和國煤炭工業(yè)部 .煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范 .北京 :中國計化出版社 ,1994 ［ 4］ 徐永圻 .煤礦開采學(xué) .徐州 :中國礦業(yè)大學(xué)出版社 ,1999 ［ 5］ 胡紹祥等 .礦山地質(zhì)學(xué) .徐州 :中國礦業(yè)大學(xué)出版社 ,2020 ［ 6］ 程居山 .礦山機械 .徐州 :中國礦業(yè)大學(xué)出版社 ,2020 13 ［ 7］ 張國樞 .安全通風(fēng)學(xué) .徐州 :中國礦業(yè)大學(xué)出版社 ,2020 ［ 8］ 東兆星等 .井巷工程 .徐州 :中國礦業(yè)大學(xué)出版社 ,2020 ［ 9］ 吳志羲等 .煤礦礦井采礦設(shè)計手冊 .北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,1984 ［ 10］ 錢鳴高等 .礦山壓力與巖層控制 .徐州 :中國礦業(yè)大學(xué)出版社 ,2020 ［ 11］ 嚴萬生等 .固定機械手冊 .北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,1986 ［ 12］ 余學(xué)義等 .開采損害學(xué) .北京 :煤炭工業(yè)出版社 ,2020 ［ 13］ 曾鍵年 .礦山安全與礦山環(huán)境保護 .北京 :地質(zhì)出版社 ,1998