【正文】 全 技 術(shù) 措 施 .......................... 59 預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措 施 .................... 59 預(yù)防井下火災(zāi) ................................. 60 預(yù)防水災(zāi)措施 ................................. 60 其它事故預(yù)防 ................................. 60 避災(zāi)路線及自救 ............................... 61 第 8 章 礦 井 排 水 ...................................................... 62 概述 ...................................... 62 礦井水來(lái)源及涌水量 .......................... 62 對(duì)排水設(shè)備的要求 ............................. 62 礦 井 主 要 排 水 設(shè) 備 .......................... 63 排水方式和排水系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ...................... 63 V 主排水設(shè)備及管路選擇計(jì)算 .................... 64 第 9 章 礦 井 主 要 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 指 標(biāo) ............................... 67 總 結(jié) 與 致 謝 ........................................................... 69 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................... 70 附錄 1 ................................................................... 71 附錄 2 ................................................................... 78 1 緒 論 煤炭資源 在我國(guó)儲(chǔ)量 豐富，儲(chǔ)量和產(chǎn)量均居世界前列。進(jìn)入新世紀(jì)以后，要求我國(guó)煤炭工業(yè)深化改革，盡快擺脫粗放經(jīng)營(yíng)的舊模式，步入低投入、高產(chǎn)出、高效益的良性循環(huán)軌道。其中包括 采 礦工程技術(shù)。經(jīng)過(guò) 大學(xué)四年的 系統(tǒng)的專業(yè) 學(xué)習(xí)，我掌握了很多專業(yè)知識(shí)， 此次 畢業(yè)設(shè)計(jì)我做了黑龍江省 雙鴨山市嶺東煤礦 的新井設(shè)計(jì)，而且我在畢業(yè)實(shí)習(xí)中 也收集到了很多 嶺東 礦的資料 ， 希望通過(guò)做本次畢業(yè)設(shè)計(jì)， 鞏固我所學(xué)過(guò)的各種知識(shí) ， 并且學(xué)到更多的采礦專業(yè)知識(shí)， 很好的運(yùn)用他們，從而也為我以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。鐵路經(jīng)由雙鴨山和福利屯至佳木斯可通往全國(guó)各地， 最近車(chē)站為雙鴨山 站 ， 公路可通往寶清、福利和雙鴨山 ， 交通方便 。 據(jù)調(diào)查，本區(qū)距地表 以下有永久凍土層存在，最大凍土深度可達(dá) 20m,厚度達(dá) 6～ 16m。 河流 大磨拐河流經(jīng)礦區(qū)，該河為常年性河流，每到雨季，河水四溢。 氣象 本區(qū)氣候?qū)俦睖貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，冬季寒冷漫長(zhǎng)，夏季涼爽短促。年平均氣溫為 ℃，最低氣溫為 ℃ ,最高氣溫為 +39 ℃。無(wú)霜期 90 天 ,最多風(fēng)向?yàn)?SW 向。 水電供給情況 水源來(lái)自開(kāi)采地下水，能夠滿足生產(chǎn)與生活需要；原材料以及生產(chǎn)生活用電來(lái)自雙鴨山市。主要分布在礦區(qū)東北方山地，殘存在花崗巖體中。礫徑一般在 50mm左右，磨園度好，凝灰質(zhì)膠結(jié)。 ～～～～～不整合 下白堊統(tǒng)大磨拐河組（ K1d）：由一套綠色、灰白色、灰紫色的碎屑巖組成，以灰色粉砂巖為最多，其次為細(xì)、中、粗砂巖。共分三段，以中段、上段含煤性較好，下段為底部礫巖段，厚度 620～ 1200m。 ～～～～～不整合 第四系（ Q4）：松散層，地表主要由黑色含腐植的亞粘土、亞砂土及雜色砂質(zhì)粘土，下部經(jīng)鉆探揭露為沖洪積的砂和礫石，厚 ～ 20m。 E， 傾向 NW，傾角 12176。勘探區(qū)內(nèi)沒(méi)有斷層發(fā)育 ， 所以井田構(gòu)造屬簡(jiǎn)單型。 煤層賦存狀況及可采煤層特征 本區(qū)主要含煤地層為下白堊統(tǒng)大磨拐河組（ K1d）： 主要可采煤層有 1 1 15共三個(gè)煤 層，煤層平均總厚度 。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不 含夾矸， 煤層頂?shù)装鍘r性多為粉砂巖 ,對(duì)比可靠。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸。 (3)15號(hào)煤層：可采利用厚度 ,平均厚度 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸。 根據(jù)鉆孔巖芯鑒定成果，自然狀態(tài)下巖芯較 完整，巖石的節(jié)理裂隙較少，巖芯較堅(jiān)硬。由于勘探區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育，所以巖體穩(wěn)定性較好。該永久凍土層在整個(gè)煤盆地中分布，為地表水與地下水間的良好隔水層，在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中得到證實(shí)。潛水一般沿河流流向逕流，即向西、西南方向逕流。 承壓水 ：盆地基巖承壓水主要接受周?chē)鶐r出露區(qū)的側(cè)向逕流補(bǔ)給及大煤層號(hào) 可采利用厚度（ m） 間距（ m） 對(duì)比可靠程度 穩(wěn) 定 性 最小 最大 平均 最小 最大 平均 11 可靠 穩(wěn) 定 14 可靠 較 穩(wěn) 定 15 可靠 較 穩(wěn) 定 6 氣降水補(bǔ)給。承壓水以側(cè)向逕流排泄為主，其次為人工開(kāi)采排泄。 礦井最大涌水量為 m3 /h。本區(qū) 各煤層揮發(fā)分產(chǎn)率較高，各煤層燃點(diǎn) 282℃～ 310℃，燃點(diǎn)較低，為易自燃型。 煤質(zhì)、牌號(hào)及用途 本區(qū)煤呈黑色，條痕為黑色～褐黑色，暗淡～瀝青光澤，參差狀斷口，在鏡煤中可見(jiàn)貝殼狀斷口，細(xì)條帶～寬條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。1 15號(hào)煤煤巖組份以暗煤為主、亮煤次之。各煤層絲炭組份很少。 表 1— 2 煤層比重 煤層 11 14 15 真比重 ~ ~ ~ 視比重 ~ ~ ~ 儲(chǔ)量估算所用視比重值（容重）是直接利用煤層視比重平均值。 區(qū)內(nèi)各煤層均為富灰、低硫、中高熱值長(zhǎng)焰煤。煤中微量元素低，達(dá)不到工業(yè)品位。適用于民用燃燒、火力發(fā)電、各種工業(yè)鍋爐等 7 勘探程度及可靠性 在嶺東煤田范圍內(nèi)進(jìn)行過(guò)大量的精查工作 ， 基本上搞清了本井田的煤層賦存情況和主要地質(zhì)構(gòu)造情況，但由于 本次勘探工作資金投入量及勘探水平所限 ，對(duì)水文地質(zhì)、工程地質(zhì) 沒(méi)有 做專門(mén)的工作，可參照鄰區(qū)的勘探及生 產(chǎn)礦井資料 。鐵路經(jīng)由雙鴨山和福利屯至佳木斯可通往全國(guó)各地， 最近車(chē)站為雙鴨山 站， 公路可通往寶清、福利和雙鴨山 ， 交通方便 。它不僅包含著煤礦在地下埋藏的數(shù) 量，而且還表示煤炭的質(zhì)量，反映井田的勘探程度及開(kāi)采技術(shù)條件。 礦井工業(yè)儲(chǔ)量是指平衡表內(nèi) A+B+C級(jí)儲(chǔ)量的總和。礦井可采儲(chǔ)量是指礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下主要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率的儲(chǔ)量 。煤層，能利用儲(chǔ)量選用厚度≥ ,灰分≤ 40%；暫不能利用儲(chǔ)量厚度為 — ,灰分在 40%50%之間。能利用儲(chǔ)量厚度選用≥ ,暫不能利用儲(chǔ)量選用 — 。儲(chǔ)量計(jì)算邊界與井田境界基本一致。 (2) 在一般情況下，保護(hù)煤柱應(yīng)根據(jù)受護(hù)面積邊界和移動(dòng)角值進(jìn)行圈定。 (4) 當(dāng)受護(hù)邊界與煤層走向斜交時(shí)，根據(jù)基巖移動(dòng)角求得垂直與受護(hù)邊界方向的上山方向移動(dòng)角和下山方向移動(dòng)角，然后再確定保護(hù)煤柱。 按以上方法計(jì)算得： 工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失 ： ； 斷層、地面、邊界保安煤柱損失： ； 總損失量： ； 損失率： %。 計(jì)算公式： ?? ??? MSQ c os 式中 Q — 塊段儲(chǔ)量 10 S — 塊段平面積 ? — 煤層平均傾角 M — 塊段平均厚度 γ — 煤的容重，詳見(jiàn)表（ 2－ 1）。 儲(chǔ)量計(jì)算評(píng)價(jià) 本礦井的煤層發(fā)育良好，厚度較穩(wěn)定，傾角綬傾，井田范圍內(nèi)大的構(gòu)造控制可靠，水文地質(zhì)條件中等，儲(chǔ)量計(jì)算較為可靠。 表 2－ 2 嶺東 煤礦儲(chǔ)量計(jì)算表 煤層號(hào) 面積 /m2 工業(yè)儲(chǔ)量 /Mt 永久 損失/Mt 可采儲(chǔ)量 /Mt 回采率 11 179。 106 15 179。 11 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 (1)確定礦井生產(chǎn)能力的重要因素 a 儲(chǔ)量是指基礎(chǔ)儲(chǔ)量中經(jīng)濟(jì)可采部分， b 地質(zhì)和開(kāi)采條件技術(shù)裝備和管理水平 。 礦井與水平服務(wù)年限計(jì)算公式 T=Zm/(A179。根據(jù)該井田的實(shí)際情況，初步擬定了三種礦井年生產(chǎn)能力方案，具體如下： 方案Ａ： Mt/a 方案Ｂ： Mt/a 方案Ｃ： Mt/a 上述三種方案，具體選擇哪一種，還應(yīng)根據(jù)礦井服務(wù)年限來(lái)確定。Ｋ） 式中： Ｚ —— 礦 井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量， Mt Ａ —— 生產(chǎn)能力， Mt／ a K—— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， K＝１ .3～ 12 根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況， K 值取 。Ｋ） = 方案Ｂ： Ｔ＝Ｚ／（Ａ179。Ｋ） = 參照《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，方案 B 較合理，即：礦井生產(chǎn)能力：Ａ＝ ，礦井服務(wù)年限Ｔ＝ 。 嶺東礦建設(shè)必須嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序辦事，確定礦井開(kāi)拓方式必須充分考慮多個(gè)主井工藝系統(tǒng)的機(jī)械化裝備水平。 ２ .貫徹執(zhí)行有關(guān)煤炭工業(yè)的技術(shù)政策 ,為多出煤、早出煤、出好煤、投資少、成本低、效率高，創(chuàng)造條件．要使生產(chǎn)系統(tǒng)完善、有效、可靠，在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下減少開(kāi)拓工程量，尤其是初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建工程量，加快礦井建設(shè)。 ４ .要適應(yīng)當(dāng)前國(guó)家的技術(shù)水平和設(shè)備供應(yīng)情況，并為采用新技術(shù)，新工藝，發(fā)展采煤機(jī)械化，自動(dòng)化創(chuàng)造條件。要建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的條件，減 少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常性保持良好狀態(tài)。 對(duì)以上各種因素要綜合研究，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化和多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 （ 2）煤層賦存情況 整個(gè)井田的煤層上部標(biāo)高在 200 m，下部標(biāo)高在 1050m，整個(gè)礦區(qū)共有三層可采煤層，即 1 1 15，全區(qū)發(fā)育。左右。 礦井開(kāi)拓方案的選擇 井筒形式 （１）井筒形式的確定 開(kāi)拓巷道的布置方式通稱為開(kāi)拓方式。 開(kāi)拓方式按照井筒的傾角不同（水平、傾斜、垂直）分為平硐開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓、立井開(kāi)拓和綜合開(kāi)拓方式（平、斜、立井中的任何二或三種形式相結(jié)合進(jìn)行開(kāi)拓）等四種方式。 ① 立井開(kāi)拓：適應(yīng)性很強(qiáng)，可用于各種地質(zhì)條件，同時(shí)在技術(shù)上也成熟可靠。 ②斜井開(kāi)拓：對(duì)于表土層較薄、煤層賦存較淺、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的煤田，一般都可以采用斜井開(kāi)拓。 ③ 平硐開(kāi)拓：在侵蝕基準(zhǔn)面以上的山嶺或丘陵地區(qū)的煤層，由地面開(kāi)鑿?fù)ㄏ蛎簩拥钠巾希衫闷巾祥_(kāi)拓煤田的全部或一部分。 因?yàn)?平硐開(kāi)拓是最簡(jiǎn)單的開(kāi)拓方式，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。因此，平硐開(kāi)拓方式對(duì)本設(shè)計(jì)井田不適用，排除采用平硐開(kāi)拓方式。依據(jù)本井田的地質(zhì)狀況、煤層賦存情況及井型、服務(wù)年限等要求，對(duì)本井田開(kāi)拓方式選擇提出三種方案 如圖 3 3 33 所示 ： 15 50010050150200250300350400450500550600650700750800850900950100010501100圖 31 雙 立 井開(kāi)拓 50010050150200250300350400450500550600650700750800850900950100010501100 圖 32 雙 斜 井開(kāi)拓 50010050150200250300350400450500550600650700750800850900950100010501100 圖 33 主立井副斜井開(kāi)拓 以上三種井筒開(kāi)拓方案技術(shù)比較如下： （ 1） 雙 立 井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)： １ .立井的井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利 。 ，維護(hù)費(fèi)用低，有效斷面大通風(fēng)條件好，管線短，人員升降速度快 。 適用條件：煤層賦存深度 200－ 1000m，含水砂層厚度 20－ 400m,立井開(kāi)拓的適應(yīng)性很強(qiáng)，一般不受煤層傾角 ，厚度，瓦斯，水文等自然條件限制 。 技術(shù)評(píng)價(jià)：根據(jù)井田的地表情況，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，采用雙立井開(kāi)拓方案可行 ，嶺東 礦井田的地表，地質(zhì)構(gòu)造，煤層賦存等因素，適合采用雙立井開(kāi)拓，故此方案在技術(shù)上可行 。 井筒裝備和地面建筑物少，不用大型提升高備，鋼材消耗量小。 缺點(diǎn)： 在自然條件相同時(shí)，斜井要比立井長(zhǎng)得多。 由于斜井較長(zhǎng)，沿井筒敷設(shè)管路，電纜所需的管線長(zhǎng)度較大。 當(dāng)表土為富含水的沖積層或 流砂層時(shí) ,斜井井筒掘進(jìn)技術(shù)復(fù)雜 ,有時(shí)難以通過(guò) 。 17 技術(shù)評(píng)價(jià)：本井田一水平設(shè)在－ 500m 水平標(biāo)高， 嶺東 礦井田賦存深度為 200m― 1050m。 （ 3） 主立井副斜井開(kāi)拓 優(yōu)點(diǎn)：兼有斜井和立井的優(yōu)點(diǎn)，主井采用斜井開(kāi)拓，井筒施工簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，費(fèi)用低．副井采用立井開(kāi)拓，井筒容