【正文】 ...........................59 礦井總進(jìn)風(fēng)量計(jì)算 ............................................................65 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 ............................................................65 等積孔計(jì)算 ....................................................................66 主要通風(fēng)機(jī)選型 ................................................................66 主要通風(fēng)機(jī)的選擇 ............................................................69 選擇電動(dòng)機(jī) ..................................................................70 礦井安全技術(shù)措施 ..............................................................71 預(yù)防瓦斯爆炸的安全措施 ......................................................71 預(yù)防火災(zāi)的安全措施 ..........................................................75 防治水措施 ..................................................................81 頂板管理 ....................................................................83 初采初放的安全措施 ..........................................................84 工作面結(jié)束時(shí)的安全措施 ......................................................84結(jié) 束 語 ...............................................................84參 考 文 獻(xiàn) .........................................................................86前 言采礦工程畢業(yè)設(shè)計(jì)是采礦工程專業(yè)全部教學(xué)進(jìn)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生成績的最終考核，其目的是使學(xué)生深入認(rèn)識(shí)礦井各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)和各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的相互聯(lián)系和協(xié)作關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各門學(xué)科的理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，分析和解決采礦工程技術(shù)各種上遇到的問題；培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和工作的能力；培養(yǎng)學(xué)生搜集、整理、運(yùn)用科技資料和生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的能力；進(jìn)一步訓(xùn)練撰寫技術(shù)文件和繪制工程圖件的基本技能。礦井設(shè)計(jì)是一個(gè)涉及煤礦開采學(xué)、井巷工程、礦山機(jī)械、礦井通風(fēng)與安全、礦山開采保護(hù)治理等諸多技術(shù)科學(xué)的系統(tǒng)工程，雖然本次設(shè)計(jì)題目中存在一些理想化的條件，但是通過這次設(shè)計(jì)，基本掌握了礦井設(shè)計(jì)的方法和步驟，培養(yǎng)了搜集、整理、運(yùn)用科技資料和生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的能力，提高了撰寫技術(shù)文件和解決實(shí)際問題的能力。本次設(shè)計(jì)的參照礦井是平煤集團(tuán)六礦，設(shè)計(jì)之前，我在該礦進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)，通過地面參觀、聽總工及各科室負(fù)責(zé)人作報(bào)告、參加科室實(shí)習(xí)及井下生產(chǎn)實(shí)習(xí)，對(duì)礦井的情況有了一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。其主要內(nèi)容包括：礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征；礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限；井田開拓；準(zhǔn)備方式；礦井通風(fēng)與安全技術(shù)等五個(gè)方面。有四個(gè)采區(qū)，共有四個(gè)采煤工作面，主要開采丁 5戊 戊 90、戊 10 煤層。采面走向長 2022 m,傾斜長 180 m,煤層走向?yàn)闁|西向，傾向320176。 煤層平均厚度為 m,與鄰近層間距 25m,傾角 10o 煤的密度為 。采面最大涌水量 40m3/h,最小涌水量 20m3/h。在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，并合理運(yùn)用平時(shí)及課堂上積累的知識(shí)，查找有關(guān)資料，力求設(shè)計(jì)出一個(gè)高產(chǎn)、高效、安全的現(xiàn)代化采煤工作面。更好的為該采面高產(chǎn)高效打下堅(jiān)實(shí)的安全技術(shù)支持。地形地帶井田屬剝蝕型低山丘陵地貌，平頂山砂巖覆蓋礦區(qū)大部，西部陡峻，東部平緩，東西向沖溝發(fā)育。雨季洪流沿沖溝向東排泄。該井田較大的斷層多，煤層埋藏深度較大,故沒有開發(fā)歷史,為一完整的井田。其中石炭系上統(tǒng)、二疊系下統(tǒng)及上統(tǒng)的上石盒子組為含煤地層，厚度為 。奧陶系（O）缺失上、下統(tǒng)，僅有中統(tǒng)馬家溝組（O 2m） 。平均厚度 ，零星出露二 1 煤層露頭西側(cè)。上統(tǒng)分為本溪組與太原組，總厚度 ，與下伏 O2m呈假整合接觸。（2）太原組（C3t）假整合與于 C3b 之上，厚 — 米，平均 米，含煤 48 層，僅一一 3 煤層偶爾可采，其余均不可采，自上而下分為三個(gè)巖性段。發(fā)育石灰?guī)r四層（L1—L4） ，L4 灰?guī)r含燧石結(jié)核及黃鐵礦三晶；灰?guī)r具有分岔、合并、相變現(xiàn)象。B、中部砂泥巖段：自 L4 灰?guī)r頂至一 6 煤層底板，厚度 米，主要由深灰色中厚層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖與淺灰色細(xì)—粗粒石英砂巖組成，偶爾不穩(wěn)定石灰?guī)r 1—2 層，含薄煤 1—2 層，一般 1 層（一 5 煤層） ，均為不可采。其中L7 灰?guī)r含燧石結(jié)核，層位穩(wěn)定，基本全區(qū)發(fā)育，屬區(qū)域?qū)Ρ葮?biāo)志。下統(tǒng)與上統(tǒng)的上石盒子組屬于含煤地層，厚度 米。下統(tǒng)（P1）厚 米，由山西組與下石盒子組與石千峰組構(gòu)成。含煤一般 3—4 層（二 0—二 3 煤層） ，可分四個(gè)巖性段。二 1 煤層段：自 Ser 底至大占砂巖底（Sd）厚約 米，下部主要為 Ser，巖性為深灰色砂質(zhì)泥巖夾砂質(zhì)條帶或細(xì)粒砂巖夾泥質(zhì)條帶。上部為二 1 煤層，厚 — 米，平均 米。香炭砂巖段：自香炭砂巖底至瑤嶺砂巖底，厚約 25 米。（2）下統(tǒng)下石盒子組（P1x）自砂鍋窯砂巖底至田家砂巖（St）底，厚約 米，由三、四、五、六等四個(gè)煤段組成，各煤層段巖性組合大同小異，基本為近海三角相砂泥巖互層夾煤層。（4）上統(tǒng)石千峰段（P2Sh）假整合于 P2s 之上，自平頂山砂巖底至金斗山砂巖底，厚約 米，分平頂山段與土門段。煤層與煤質(zhì)（1）含煤性與可采煤層二 1 煤層位于山西組下部，下距離 L7 灰?guī)r頂界 7—13 米，上距大占砂巖底界、香炭砂巖底界分別為：3—15 米、25—50 米。主要斷層特征表： 1—2—1 表斷層名稱性質(zhì)走向傾向 傾角 落差 備注方 F1 正 近東西北 75 70方 F3 正 80 155170 6070 20方 F5 正 115 25 6070 20—40方 F7 正 85 355 6070 3070根據(jù)鉆孔資料及淺部生產(chǎn)礦井揭露情況，二 1 煤層僅在區(qū)外有 2194 孔一個(gè)零點(diǎn)（有可能系構(gòu)造作用所致） 。二 1 煤層直接頂板多為泥巖及砂質(zhì)泥巖，偶為粉砂巖或灰質(zhì)泥巖，老頂一般為中粒長石石英砂巖，直接底板為泥巖為主，偶為粉砂巖，老底多為粉砂巖，偶為砂質(zhì)泥巖或細(xì)粒砂巖。影響煤層厚度變化的主要因素為沉積基底起伏及后期構(gòu)造因素?？刹擅簩犹卣鞅?122 煤層厚度 煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性煤組煤層最小 最大 平均煤層平均間距 夾石層數(shù)夾石厚度頂板底板穩(wěn)定性傾角容重備注七 七1 局部可采六 六20 穩(wěn)定17大部分可采五 五3 穩(wěn)定17大部分可采二 二1 83852430 0 17 全采（2）煤的物理性質(zhì)二 1 煤呈現(xiàn)褐色黑色，煤的原始結(jié)構(gòu)遭受嚴(yán)重破壞，呈粉狀—粒狀、局部夾塊狀、金屬光澤。（3）煤的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能1）煤的元素組成二 1 煤元素主要由碳元素（Cdaf）組成，次為氫元素（Hdaf） 。②灰分：二 1 煤原煤灰分為 ～%，平均 %，為低灰分煤； ③硫分：二 1 煤原煤全硫含量為 ～%，平均 %，為特低硫煤；二 1 煤原煤磷、砷、氯含量如下：④（P）：二 1 煤原煤磷含量為 %。⑤（As）：二 1 煤原煤砷含量為 。按 GB/T 、GB/T 、MT/T 5621996 和 MT/T 8031999 標(biāo)準(zhǔn)，綜上所述，二 1 煤為低灰、特低硫、低磷煤。②煤灰成分及灰熔融性：二 1 煤灰成分以二氧化硅為主，其次為三氧化二鋁，二者含量達(dá) 75%以上，各層煤三氧化二鐵含量小于氧化鈣與氧化鎂之和，屬褐煤型煤灰。1）煤類的確定根據(jù)本區(qū)內(nèi)煤類化驗(yàn)指標(biāo)，浮煤干燥無灰基揮發(fā)份（Vdaf） 、粘結(jié)指數(shù)（） ，按我國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)《GB5751–86》 ，確定煤類。2）煤的工業(yè)用途初步評(píng)述二 1 煤：為低灰、特低硫、低磷、特高熱值高熔融性煤貧煤、貧瘦煤、瘦煤。二 1 煤:灰黑～,半亮型,簡單結(jié)構(gòu)為重,局部夾 12 層夾矸為泥巖,含較多植物化石和菱鐵質(zhì)結(jié)核,厚 0～,煤分為 211 和 221 多為高產(chǎn)田炭質(zhì)泥巖厚 0～,（211 煤下同)厚度變化,井田的東南部較厚,常見厚度 4m 左右,西北部較薄,常見厚度 2m 左右，02850292 孔一線以西部分不可采，為炭質(zhì)巖和黑色泥巖所代替，井田內(nèi)二 1 煤層極限厚度最小 ,最大 ，平均厚度 4m,煤的容重為 1。其直接頂板除 0285，0279，0256 孔一線以北之邊部為松軟的泥巖外，其余大部分為大砂岵直接壓煤該層砂層為中一粗粒，長石巖屑石英砂巖，鈣質(zhì)，泥質(zhì)膠結(jié)，中一厚度狀，下部層面富含白云母和炭質(zhì)碎屑，厚度0～40。②煤質(zhì)二 1 煤層原煤灰分 10。63%，平均 17。31～1。96%，以特低硫煤為全磷含量 0。29%，平均 0。71%～17。14%，發(fā)熱量 4891～7706 大卡/公斤，平均 7047 大卡//kg，膠質(zhì)層厚度 0～,平均 ，屬瘦煤一號(hào)，可選性屬難選中等可選，可作為煉焦配煤，工業(yè)動(dòng)力用煤和生活用煤。2233 鉆孔采取集氣式瓦斯樣一個(gè)，取樣深度 米，經(jīng)測定氣體成分為：CO2 為 %，CH4 為 %，N2 為 %；甲烷含量為 。煤塵與煤的自燃：屬于三類不已自燃煤層。地溫：2232231 鉆孔地溫為 度，不存在地溫?zé)岷?。屬地溫正常區(qū)。地表河流都為季節(jié)性溪流，年平均降水量為719mm，平均氣溫 度，屬于半干旱大陸性氣候帶，對(duì)礦井無大的補(bǔ)水源存在。井田水文地質(zhì)條件，根據(jù)臨近礦井平煤六礦水文地質(zhì)條件如下，斷層導(dǎo)水性和礦井涌水量分述如下：主要含水層（組）情況：(1)上寒武統(tǒng)、中奧陶統(tǒng)碳酸鹽含水層：出露于礦區(qū)北部，垂直向上距二 1 煤層約 70 米，由白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖及石灰?guī)r等組成，厚度約 285 米，地表裂隙、溶隙等較發(fā)育，利于大氣降水滲透補(bǔ)給，靜止水位+ 米。因其距離煤層較遠(yuǎn)且受到隔水層的阻斷，正常情況下不會(huì)影響二 1 煤層開采，但遇到導(dǎo)水?dāng)鄬訙贤?，可能危機(jī)礦井安全，要采取適應(yīng)的防水措施。由 3—4 層石灰?guī)r組成，總厚約 10—20 米，平均 15 米。 ⑶太原群上段灰?guī)r含水層（組）：含 3—5 層石灰?guī)r，總厚度 米，平均厚度 米，根據(jù)區(qū)外簡易水文地質(zhì)觀測資料，水位標(biāo)高++ 米，含巖溶裂隙承壓水。 ⑷山西組砂巖含水層。根據(jù)地質(zhì)鉆孔抽水實(shí)驗(yàn)，涌水量 ，水位標(biāo)高+ 米，為孔隙裂隙承壓水。因該含水層導(dǎo)水，富含水性差，一般不會(huì)威脅二 1 煤層的開采，但在雨季或遇到構(gòu)造破碎帶要主要。由沙鍋窯砂巖，田家溝砂巖，大風(fēng)口砂巖及四、五、六煤段分界砂巖組成，厚2040 米。⑹第四系含水層。滲透系數(shù) 550/d，水位標(biāo)高+ 米，泉水流量一般 ，含孔隙型泉水，滲透性較強(qiáng)。：主要由泥巖、細(xì)粒砂巖構(gòu)成，厚 — 米，平均 米，正常情況下能隔斷太原組上、下段灰?guī)r含水層的聯(lián)系，在斷層裂隙帶可能失去隔水層的作用。一般能阻擋太原組上段灰?guī)r水進(jìn)入二1 煤層，但在斷層裂隙帶或薄弱地段可能失去隔水層作用。一般能阻斷山西組之上各含水層的水力聯(lián)系。全區(qū)及周遍發(fā)育 5 條斷層，全為正斷層。這些斷裂“富水性都較弱，基本上屬于隔水層” 。 主要充水因素：1. 大氣降水：雖為間接方式對(duì)礦井充水，是礦井充水的只要因素。二 1 受大氣降水影響較小，故因斷層導(dǎo)水致突水淹井的可能性較小，以防范于未然。同時(shí)，對(duì)接近斷層可能引起的井下復(fù)雜的工程地質(zhì)現(xiàn)象，也應(yīng)采取防治措施?；鶐r為二疊系含煤巖系，由細(xì)粒砂巖、中粒砂巖與泥巖、砂質(zhì)泥巖構(gòu)成互層，間夾煤層，巖石組合以層狀巖層堅(jiān)硬巖為主。本礦在井巷掘進(jìn)過程中沒有發(fā)生過冒頂?shù)仁鹿?。但在?gòu)造裂隙發(fā)育地段，易發(fā)生塌落?？傮w屬中等穩(wěn)定頂板。在底板薄弱處，特別在斷層帶附近，巖石構(gòu)造裂隙發(fā)育，強(qiáng)度較低，在水的作用下易形成底鼓，總體也屬中等穩(wěn)定底板。局部地段偶爾也會(huì)出現(xiàn)冒頂、片幫、掉塊或底鼓等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，生產(chǎn)中應(yīng)采取一定的防護(hù)措施，加強(qiáng)煤層頂?shù)装宓挠^察、維護(hù)與管理工作。局部地段偶爾也會(huì)出現(xiàn)冒頂、片幫、掉塊或底鼓等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象，生產(chǎn)中應(yīng)采取一定的防護(hù)措施，加強(qiáng)煤層頂?shù)?