【正文】 礦井通風系統(tǒng)應具 有較強的抗災能力，當井下一旦發(fā)生災害性事故所選擇的通風系統(tǒng)能將災害控制在最小范圍，并能迅速恢復正常生產(chǎn)。 （ 5）每一個生產(chǎn)水平和每一個采區(qū)，都必須布置回風巷，實行分區(qū)通風。 礦井通風 礦井通風系統(tǒng)的要求 （ 1）礦井必須有完整的獨立通風系統(tǒng)。 中原工學院 畢業(yè)設計 32 第六章 通風和安全 概況 如第一章和第二章所述，煤層沼氣含量低、礦井屬低沼等級，煤塵無爆炸性，煤層不自燃，開采技術條件簡單。 工作面刮板輸送機選用 SGB630180 型可彎曲刮板輸送機，功率 90 2kw，鏈速，輸送能力 450t/h。 采區(qū)排水 首采區(qū)均為俯斜開采，工作面及采空區(qū)水通過順槽水溝自然流入大巷水溝，匯入井底主副水倉，由主排水泵經(jīng)副井排至地面。 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 及設備選型 煤炭運輸系統(tǒng) 回采工作面煤炭→膠帶運輸順槽→膠帶運輸大巷→膠帶運輸石門及上倉斜巷→井底煤倉→主井箕斗→地面。 巷道斷面及支護形式 巷道斷面根據(jù)通風、運輸設備及行人要求按最大確定?；仫L經(jīng)爆破材料庫專用回風巷直接引入回風流中。 水倉布置、容量及清理方式 在井底車場北側 設置主、副兩條水倉，水倉間距 20m，主水倉長 500m，副水倉長 。采區(qū)走向長 1～ ，傾斜寬 1～ 。 據(jù)調查，與本礦煤層賦存條件相近的陳四樓礦井一個傾斜長壁高檔普采工作面（長度 130m，采高 ），年產(chǎn)量已達 50 萬噸左右，平均月產(chǎn) 4～ 5 萬噸。 采區(qū)生產(chǎn)能力及服務年限 中原工學院 畢業(yè)設計 29 礦井以一個采區(qū)一個高檔普通機械化采煤工作面和三個掘進工作面保證礦井產(chǎn)量。設計暫不能利用地質儲量為 96170kt（ 一 2煤），其中 C 級 21200kt、 D級 74970kt。因該煤層水文地質條件極為復雜，同時煤質屬中灰高硫，勘探當中僅進行了一般 控制了解，故勘探程度低，目前開采條件尚不具備 吳村煤礦 程村 礦井井田 除煤層露頭外，其余三面均被區(qū)域大斷層切割而成為自然邊界，西南邊界為峪河斷層（ F20），東南邊界為東耿村斷層（ F15），西北邊界為九里山斷層（ F14）。煤層結構簡單，少數(shù)鉆孔見有夾矸，夾矸厚 。二迭系山西組含煤 3 層，煤層總厚 ，其中二 1煤全區(qū)發(fā)育，普遍可采，系本井田勘探和開采的主要對象。 3 斷層 中原工學院 畢業(yè)設計 28 井田共發(fā)現(xiàn)有 9條正斷層，其中 4 條為井田邊界斷層，落差介于 50～ 700m 之 間。井田構造復雜程度為中等偏簡單。據(jù)鉆孔揭露資料，地層分布具有以下特點： 二 1 煤上覆基巖長期受風化，二迭系大部分地層被剝蝕，故井田內 二 1 煤頂板基巖較薄，基巖之上的第三、四系地層較厚，平均厚度 。 中原工學院 畢業(yè)設計 27 第五章 準備方式 概述 對于本礦的近水平煤層，既適應傾斜長壁布置也適應走向長壁布置，兩種布置方式相比較，顯然傾斜長壁布置方式具有井巷工程量少、投資省、建井工期短、運輸環(huán)節(jié)少、系統(tǒng)簡單等一系列優(yōu)點。掘進總體積 。 掘進工作面均采用普通鉆爆法施工。軌道運輸大巷（進風）凈斷面 ，膠帶運輸大巷（ 回風 ） 凈斷面 ，順槽斷面 。 通風系統(tǒng) 新鮮風流經(jīng)副井→井底車場→軌道運輸大巷→第一中部車場→軌道運輸順槽→回采工作面→膠帶運輸順槽→膠帶運輸大巷→膠帶運輸石門 及上倉斜巷 → 總回風巷→主井→排出地面。所以，本礦井一個高檔普采工作面對于保證礦井年產(chǎn)量是穩(wěn)妥和易實現(xiàn)的。工作面長度 130m，采高 2m，每循環(huán) ，每天 個循環(huán)，年推進度 1170m，其工作面生產(chǎn)能力為： A=130 2 1170 106 =中原工學院 畢業(yè)設計 25 式中： —— 煤層容重（ t/m3） —— 工作面回采率。采區(qū)內不需做上山，利用兩條運輸大巷直接開掘工作面順槽和工作面開切眼，采區(qū)巷道布置十分簡單。 F21斷層以南的地段平緩開闊、構造簡單、煤層控制可靠、儲量級別高、緊靠工業(yè)廣場保護煤柱，有利于減少初期工程量和建設工期，因此設計選為礦井的首采區(qū)。 工作面回采方式及回采率 回采工作面采用后退式開采，工作面回采率 ，采區(qū)回采率 。 乳化液泵選用 XRB2B80/200 型兩臺，配套乳化液箱型號為 XRXTA，公稱壓力20MPa，公稱流量 80L/min。 回采工作面采煤運輸主要設備選型如下： 采煤機選用 MG150 型雙滾筒采煤機，功率 150kw，采高 2m，滾筒直徑 ，牽引速度 0～ 6m/min，截深 ，生產(chǎn)能力 400t/h。 根據(jù)吳村煤礦開采實際情況，本區(qū)頂層煤媒質較硬，放頂煤開采難以實現(xiàn)。中原工學院 畢業(yè)設計 23 第四章 采區(qū)布置及裝備 采煤方法 采煤方法選擇 本礦井開采的 二 1煤層賦存非常穩(wěn)定，煤層厚度 4m 左右，煤層頂?shù)装遢^好，煤層傾角 3～ 5176。副井西側布置等候室。 水倉清理設置有清倉絞車，清倉方式為人工清理。 井底煤倉形式及容量 井底煤 倉為圓筒立倉，凈直徑 5m，倉高 20m，容量為 350t。主井裝載系統(tǒng)位置設計曾考慮了“全部上提”（裝載水平位于 425m 水平以上 25m）與“半上提”（ 裝載水平位于 425m 水平）兩個方案。 列車調車方式：機車牽引列車駛入車場調車線，機車摘鉤繞至列車尾部，將列車頂入副井重車線。 本礦凍結鑿井的科研課題包括： ①凍結方案優(yōu)化設計 ②凍結信息化施工技術與凍結壁形成特 性預報 ③深部粘土層凍結壁位移實測研究 ④ C40～ C70高性能混凝土試驗研究 ⑤井壁結構優(yōu)化設計 中原工學院 畢業(yè)設計 20 井筒特征表 序號 名稱 單位 主井 副井 備注 1 井口 坐標 緯距 X m 3921215 3921215 經(jīng)距 Y m 38458104 38458055 2 井口標高 m + + 3 提升方位角 度 270 0 4 井筒 直徑 凈 m 掘進 凍結上段 m 凍結下段 m 普通段 m 5 井筒 斷面 凈 M2 掘進 凍結上段 M2 凍結下段 M2 普通段 M2 6 井筒 深度 凍結上段 m 200 200 凍結下段 m 普通段 m 小計 m 7 砌壁 凍結段 上段 厚度 內壁 mm 外壁 mm 下段 厚度 內壁 mm 外壁 mm 材料 鋼筋砼 鋼筋砼 普通 厚度 mm 350 400 材料 素砼 素砼 8 表土層厚度 m 9 凍結深度 m 485 485 10 井筒裝備 一對 3t 箕斗 一對 1t 罐籠 中原工學院 畢業(yè)設計 21 井底車場及硐室 井底車場形式 井下大巷煤炭運輸為膠帶輸送機連續(xù)運輸， 井底車場軌道系統(tǒng)僅為輔助運輸服務，根據(jù)井筒與軌道運輸石門的相對位置及進出車方位，井底車場形式采用單環(huán)刀把式。 （ 2）副井：凍結上段壁厚 1200mm，其中內壁厚 650mm，外壁厚 550mm； 凍結下段壁厚 1800mm，其中內壁厚 950mm，外壁厚 850mm。表土段底設置豎向可壓縮層。 八十年代末到九十年代初，徐州、大屯及淮北地區(qū)，先后有 15個凍結井筒其井壁遭受到了破壞。目前保持最大凍結深度陳四樓礦副井即為這種井壁結構形式。 井筒基巖段預計涌水量不大，確定采用普通方法施工。凍結法和鉆井法相比，施工費用基本相同，但鉆井施工存在成井速度低（施工工期比同直徑凍結法多 8 個月）、地面預制井壁和儲存泥漿的臨時占地大且影響永久建筑、井下開鑿馬頭門和裝載硐室無法避免對預制井壁的破壞、井筒存在偏斜等問題。 兩井筒均采用 38kg鋼軌管道、 20b 工字鋼罐道梁、玻璃鋼梯子間，井梁通過托中原工學院 畢業(yè)設計 18 架和樹脂錨桿與井壁 固定。 井筒 特征 井筒用途、布置及裝備 主井：凈直徑 ，裝備一對 3t單繩輕型箕斗，主要用作提煤，并兼作礦井回風井。 北程村和后北程村位于首采區(qū)內，村莊總面積 ,總戶數(shù)為 615 戶，礦井投產(chǎn)后北程村應全部搬遷，后北程村部分搬遷，兩個村莊搬遷總戶數(shù) 500 戶，其中 100戶搬遷費計入礦井初期投資，其余攤入生產(chǎn)成本。采區(qū)開采順序按照先近后遠的原則安排?？紤]到 二 1煤層為厚煤層，煤質中硬 ，頂板較穩(wěn)定等條件，本著“多作煤巷、一巷多用、有利于大巷支護”的原則，確定軌道運輸大巷 沿 425m 等高線布置在 二 1煤層中，膠帶輸送機大巷高于軌道大巷 5m布置在煤層頂板內，兩大巷水平間距 35m。 開拓圖中顯示， 425m 水平標高是十分合理的，其上下階段斜長均為 1～ ，水平上服務年限 ，水平下服務年限 。由于煤層為近水平、傾角 3176。首采區(qū)位于 F21斷層以南、工廠煤柱以外的高級儲量區(qū) 。 . 井田開拓 場地位置選擇 對本井田井口及工業(yè)場地位置的選擇，設計著重考慮了如下主要因素： (1)井田沖擊層普遍較厚，在滿足 井下開拓部署合理的前提條件下，井位選擇應盡可能使井筒穿過相對較薄的沖擊層，以減少凍結深度和建井難度； (2)井田三面受斷層限制，走向長僅有 ，面積小資源有限，同時沖擊層厚帶來井筒及工業(yè)廣場壓煤范圍較大，故井筒位置應盡可能減少壓煤損失； (3)首采區(qū)宜布置在 F21 斷層以南的構造簡單、煤層控制可靠的高級儲量區(qū)，而井筒位置在保證首采區(qū)不壓煤的條件下盡量靠近首采區(qū)，減少初期工程量； (4)井田內地形平坦，地面村莊均需要搬遷，井筒位置選擇不受地形及村莊限制。 礦井為來的實際生產(chǎn)能力，主要取決于外部市場條件。設計對 ：經(jīng)計算礦井建設規(guī)模 ，服務年限 ；礦井建設規(guī)模 ，服務年限 。 礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限 礦井工作制度 礦井年工作日 300d，每天三班作業(yè)，兩班出煤，一 班 準備，每天凈提升時間 14h。 =67176。 （ 2） 邊界煤柱：井田邊界均為斷層，故應按斷層每側 50～ 70m留取，邊界煤柱損失為 3316kt。 礦井可采儲量匯總表 單位： kt 表 222 煤層 水平 （ m） 地質儲量 （ A+B+C） 永久煤柱損失 開采 損失 可采 儲量 防水 邊界 斷層 工廣 小計 二 1 425m 以淺 45320 15828 885 3568 2464 22745 5644 16931 425m 以深 25070 3431 2105 1898 6434 4659 13977 合計 70390 15828 3316 5673 4362 29179 10303 30908 各類永久煤柱留設的原則 淺部防水煤巖柱留設：留設淺部防水煤巖柱的目的是，不允許導水裂隙縫帶波及第三四系底部含水層?？刹蓛α空嫉刭|儲量的 44％。設計暫不能利用地質儲量為 96170kt（一 2煤 ） ，其中 C 級 21200kt、 D級 74970kt。 中原工學院 畢業(yè)設計 13 第二章 礦井儲量、年產(chǎn)量及服務年限 井田境界 吳村煤礦 程村井田除煤層露頭外，其余三面均被區(qū)域大斷層切割而成為自然邊界，西南邊界為峪河斷層（ F20） ，東南邊界為東耿村斷層（ F15），西北邊界為九里山斷層（ F14）。 本井田 425m水平灰?guī)r靜水壓力達 51kg/cm2，而 二 1煤層底板隔水層厚度平均為中原工學院 畢業(yè)設計 12 ，即 隔水層將 承受 1 kg/cm2壓力。煤層未作專門性工作，結合巖石的風氧化帶的厚 度，地質報告 二 1 煤層風氧化帶下限為基巖垂深 20m。 本井田 二 1煤層瓦斯取樣 9 層次，取樣深度在 ～ 之間瓦斯成分主要以 N2為主，瓦斯含量中 CH4含量甚微，有 4 個樣 CH4含量為 0，最高為 。 一 2 煤賦存于太原組底部，上距 二 1 煤層 ～ ，平均 ，其直接頂板為太原組 L2 灰?guī)r。石炭系太原組含煤 9層，僅一 2 煤層全區(qū)發(fā)育，普遍可采。泥巖和砂質泥巖的平均抗壓強度為 ～ ，均大于 30 MPa，屬較穩(wěn)定型底板。 煤層頂、底板巖性條件 二 1煤層頂板巖性條件：井田內 16 個見煤鉆孔統(tǒng)計， 二 1煤層直接頂板為泥巖和砂質泥巖的各有 6 個孔，泥巖厚 1～ ，砂質泥巖厚 ～ ，另有 4 個鉆孔直接頂板為砂巖，砂巖厚 ～ 。 煤塵爆炸性與煤層自燃 經(jīng)測定，該井田 二 1煤層氧化樣與還原樣燃點之差 8176。 地質報告對礦井涌水量的預算分別采用了“大井法和“比擬法”兩種方法，由于礦井主要含水層僅抽水一次，故“大井法”采用的參數(shù)代表性較差，預算結果誤差相對較大。 井田斷層較多，斷層不僅破壞了煤層底板隔水層的連續(xù)性，而且縮短了煤層與含水層之間的距離，甚至使兩者直接對接 （ F21斷層局部地段），故斷層為底板灰?guī)r水突入礦坑創(chuàng)造了條件。 分析本礦井的充水因素，淺部煤層應主要防止第三、四系礫石特別是底部含水層水，中深