【正文】 礦用本安型通信分線盒，分別引 線 至各煤層采掘工作面、主排泵房、主變電所、井底車場(chǎng)、大巷運(yùn)輸皮帶及絞車硐室、消防器材庫、爆破材料庫等設(shè)有本安型電話機(jī) 的硐室 。 地面設(shè)施 場(chǎng)區(qū)內(nèi)建、構(gòu)筑物按功能大致分為五大功能區(qū) ，其中包括： 主要生產(chǎn)區(qū)（主井場(chǎng)地及選煤廠）、輔助生產(chǎn)區(qū)、行政福利區(qū)（場(chǎng)前區(qū)）、通風(fēng)區(qū)（含黃泥灌漿防滅火 設(shè)施）、消防救護(hù)區(qū)。 該礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 ，年工作日 330 天， 設(shè)計(jì)日生產(chǎn)能力為 3636t/天，每天三班作業(yè)， 全員效率 為 ， 經(jīng)計(jì)算礦井在 崗 總?cè)藬?shù)為 570 人， 詳見 表 13。 其 地層 類型 為 緩傾斜的單斜構(gòu)造 ， 地層走向 185176。；傾向 95176。；傾角 0176。一般為 3176。左右。 口泉斷裂：南起山陰上神泉，向北東經(jīng)大峪口、鵝毛口、口泉直到振川堡一帶，長(zhǎng)約 100km，總體走向北東 30176。傾角 70176。新生代該斷裂的應(yīng)力場(chǎng)向相反的方向逆轉(zhuǎn)，南東盤下滑近 2021m，據(jù)大地物探資料，該斷裂已下切到距地表 15km，故它應(yīng)屬深大斷裂 竹林寺 —— 麥胡圖逆斷層。傾向北東，傾角 65～ 70176。 區(qū)內(nèi)發(fā)育北西、北東向兩組正斷層，其數(shù)量多規(guī)模小，這里不再敘述。在平面上呈點(diǎn)式陷落，沒有延長(zhǎng)， 在相 鄰剖面上沒有對(duì)應(yīng)位置，無規(guī)律。 XL1：位于 主斜井東側(cè) 600m 左右， 為一長(zhǎng) 800m，寬 650m 的 橢 圓形，推測(cè)落差山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 80～ 100m,面積約 565109m2。 煤層及煤質(zhì) 井田含煤地層包括上煤系大同組及下煤系太原組、山西組。 煤層 內(nèi)所產(chǎn)煤炭煤質(zhì)一般 為半亮煤和半暗煤。呈 現(xiàn) 玻璃 —油脂光澤，線理 —條帶狀結(jié)構(gòu)，條痕呈 現(xiàn) 黑褐色，硬度 一般 在 2以下，性脆易碎，斷口呈 現(xiàn) 參差狀、階梯狀，內(nèi)生裂隙較發(fā)育。煤層原煤水分（ Mad）含量由 %～ %，平均 %，煤層原煤灰分（ Ad）含量由 %～ %，平均 %，煤層浮煤 揮發(fā)分（ Vdaf）%～ %，平均 %。頂板以較堅(jiān)硬巖為主，間夾厚度達(dá) 10 余米的軟巖，對(duì)巖體穩(wěn)定性有影響。煤層頂板 RQD 值由 ～ ％，屬巖體完整性差 ——巖體較完整，質(zhì)量等級(jí)為 Ⅱ —Ⅳ 級(jí)；底板 RQD 值由 ～ 100％，屬巖體中等完整 ——巖體完整，質(zhì)量等級(jí)為 Ⅰ —Ⅲ 級(jí)。煤層火焰長(zhǎng)度 0～山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 200mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量為 0～ 75%，受巖漿侵入的影響，在其內(nèi)外接觸帶近側(cè)之煤層已不同程度地發(fā)生了接觸變質(zhì)，火焰長(zhǎng)度為零，不具爆炸性，而遠(yuǎn)側(cè)仍具有較強(qiáng)的爆炸危險(xiǎn)性。從山西省煤炭地質(zhì)研究所檢驗(yàn)報(bào)告 結(jié)果看：吸氧量 ，自燃等級(jí)為 Ⅰ 級(jí)，煤的自燃傾向性為容易自燃。據(jù)本區(qū)全部鉆孔簡(jiǎn)易測(cè)溫統(tǒng)計(jì)分析，所有鉆孔中孔內(nèi)溫度較穩(wěn)定，平均從 80m 處開始進(jìn)入增溫區(qū)，隨著測(cè)量深度加深井溫值逐步升高，井溫梯度變化在淺部較小，在深部井溫梯度變化較大，以 80m 處為分界點(diǎn)，各鉆孔井溫梯度變化范圍為 ～ ℃ /100m,地溫梯度平均為 ℃ /100m，不大于臨界的 3℃ /100m，不屬于地溫異常區(qū) 。井田東西長(zhǎng) ，南北寬 ，井田面積 ，開采深度由 360m~680m， 塊段煤層水平投影面積 m2 。店考煤礦 井田內(nèi)各主要可采煤層厚度變化不大， 煤層產(chǎn)狀平緩且分布 均勻， 故 資源儲(chǔ)量估算方法采用 水平投影 地質(zhì)塊段法。 計(jì)算得 本煤田總資源儲(chǔ)量為 萬 噸 。 N = Q – P(設(shè)計(jì)可采資源儲(chǔ)量 =設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量 – 永久煤柱損失 )。礦井采區(qū)的綜采率中厚煤層取 80%。 店考煤礦 煤層賦存條件好，煤質(zhì)優(yōu)良，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單， 根據(jù)本井田煤層賦存條件、資源儲(chǔ)量、開采技術(shù)水平 及裝備條件 、煤炭 運(yùn)輸 條件和市場(chǎng) 需求 等因素綜合分析，本井田適合建設(shè) 中型 礦井。 )( KAZT ?? （ 22） 式中： T—— 服務(wù)年限 (a)； Z—— 設(shè)計(jì)可采資源儲(chǔ)量 (Mt)； A—— 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 (Mt/a)，取 ； 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 K—— 儲(chǔ)量備用系數(shù)，取 。 設(shè)計(jì)該礦井年工作日為 330 天，每日三班作業(yè)，每班作業(yè)時(shí)長(zhǎng) 6 小時(shí)，兩班采煤一班檢修，日凈提升時(shí) 間為 16h。在保證生產(chǎn)可靠和安全的條件下，生產(chǎn)系統(tǒng)要做到完善、有效、可靠，盡量減少巖石巷道工程量，多做煤巷，減少開拓工程量，尤其是減少項(xiàng)目初期建設(shè)工程量，節(jié)約基建投資，加快礦井投產(chǎn)時(shí)間； 2)必須嚴(yán)格按照有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的規(guī)定操作，建立安全高效的通風(fēng)系統(tǒng)，為井下創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)工程量，使主要巷道始 終保持良好狀態(tài)； 3)合理集中部署，盡可能的簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)、避免生產(chǎn)分散； 4)積極選用當(dāng)前國家先進(jìn)的生產(chǎn)工藝 和設(shè)備； 5)在合理的安全條件下，盡可能的 減少煤炭損失 ； 6)井田的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜與否，工業(yè)廣場(chǎng)的位置、井筒形式的選擇、井田面積的大小 以及通風(fēng)線路的長(zhǎng)短等等都對(duì)井田開拓的部署有著相當(dāng)?shù)挠绊憽? 結(jié)合井田形狀及煤層賦存條件，對(duì)井下開拓巷道布置提出了兩個(gè)具有代表性的井田開拓方案， 對(duì)比 分述如下： 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 方案一： 初期在選定的 礦井工業(yè)場(chǎng)地布置有三 個(gè)井筒 ： 主副斜井、中央回風(fēng)立井。凈寬 ，凈斷面 ，井口標(biāo)高 +，井底標(biāo)高+，斜長(zhǎng) ，擔(dān)負(fù)礦井的煤炭提升任務(wù)，鋪設(shè)臺(tái)階，兼 作 礦井進(jìn)風(fēng)井和安全出口。凈寬 ，凈斷面 ，井口標(biāo)高 +，落底于主采煤層，井底標(biāo)高 +，斜長(zhǎng) ，裝備軌道礦車，擔(dān)負(fù)礦井重、大件設(shè)備及長(zhǎng)材 料 下放等提升任務(wù)， 同時(shí)擔(dān)負(fù) 人員及矸石輔助提升任務(wù) ， 鋪設(shè)臺(tái)階、扶手，兼作 礦井進(jìn)風(fēng)井 和安全出口。 結(jié)合井筒落底位置、各煤層可采范圍 ， 全井田只布置一組大巷。礦井通風(fēng)方式采用機(jī)械抽出式通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)采用中央并列式。 方案二： 初期 在選定的礦井工業(yè)場(chǎng)地布置有三個(gè)井筒 ： 主斜井、副立井、中 央回風(fēng)立井。凈寬 ，凈斷面 ，井口標(biāo)高 +，井底標(biāo)高+，斜長(zhǎng) ，擔(dān)負(fù)礦井的煤炭提升任務(wù)，鋪設(shè)臺(tái)階，兼 作 礦井進(jìn)風(fēng)井和安全出口。 中央回風(fēng)立井：凈直徑 ，凈斷面 ，井口標(biāo)高 +，井底標(biāo)高 +， 垂深 ，擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)，裝備梯子間，兼 作 礦井安全出口。礦井煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式，輔助運(yùn)輸采用軌道礦車運(yùn)輸方式。 方案 二 優(yōu)點(diǎn)： (1)井筒工程量相對(duì)較小 ； (2)副立 井井筒工程量相對(duì)較小，可較早落底，與其他井筒便于盡早在 井底貫通 。 方案 二缺 點(diǎn)： (3)由于液壓支架等重、大件設(shè)備和材料需要副立井往下運(yùn)所以井筒斷面積需要很 大 ， 提升設(shè)備要求高 ； (4)由于液壓支架等重、大件設(shè)備和材料和人員運(yùn)輸在一塊 ， 存在大馬拉小車 從而 造成資源浪費(fèi)。 井筒 根據(jù)推薦的井田開 拓方案 ， 全井田共布置三 個(gè)井筒 ，分別為：主斜井、副立井、回風(fēng)立井。 主斜井：設(shè)檢修道，鋪設(shè)行人臺(tái)階和扶手，擔(dān)負(fù)全 礦井煤炭提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)和安全出口。 回風(fēng)立井： 布置于井田 靠近 中央 的位置 ， 擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)任務(wù)，兼作安全出口。） 20 90 90 斷面形狀 半圓拱形 圓形 圓形 支護(hù)方式 砌碹 混凝土 混凝土 井壁厚度（ mm） 400 300 300 提升方位角（ 176。井田總體可分為 北 部采區(qū) 、東部采區(qū) 、西 南 部采區(qū)，其采區(qū)接替順序總體為：一采區(qū) → 二采區(qū) → 三 采區(qū) 。三 條主要水平大巷都布置在同一煤層， 且主要大巷中心間距為 35 米。 井下主要硐室 立 井井底硐室 在副立井井底及附近設(shè)置有 硐室，包括 主排水泵房 、 主變電所、 水倉、等候室、調(diào)度室、 醫(yī)療室、 調(diào)車 和 存車硐室、消防 和 爆炸材料庫、井底避難 場(chǎng)所 等 。 井上、下爆炸材料庫 礦井地面東部平緩空地上設(shè)一 個(gè) 爆破材料庫，而且遠(yuǎn)離工業(yè)廣場(chǎng)。 在 存放 、 使用 和運(yùn)輸 爆破材料的同時(shí) 必須按照 《煤礦安全規(guī)程》 中 第 310 條 、 第311 條等 的 有關(guān)規(guī)定 以及 民用爆炸物品管理?xiàng)l例 。 安全出口 本煤礦主斜井，副 立 井，回風(fēng) 立 井都 可以作為安全出口，在主要巷道都設(shè)有逃生指示裝置，幫助 井底工作人員 在遇到危險(xiǎn)時(shí)快速 逃到安全 的 地方。從該車場(chǎng)沿煤層傾角向西北 方向同時(shí) 開掘運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽， 將其聯(lián)通形成通風(fēng)系統(tǒng)。 1）工作面長(zhǎng)度確定 煤層條件、頂?shù)装鍘r性、設(shè)備能力及設(shè)計(jì)產(chǎn)量，目前國內(nèi)外綜采工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)綜采工作面長(zhǎng)度 170m。 3）工作面生產(chǎn)能力確定 綜采工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算： CTIMLA ????? (31) 式中： A－綜采工作面生產(chǎn)能力 (t/a)； L－綜采工作面年平均推進(jìn)度 (m/a)，取 1850m/a； M－采高 (m)， 取 m； I－綜采工作面長(zhǎng)度 (m)， 取 170m； T－ 煤平均視密度 (t/m3)， 取 ； 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 C－工作面回采率，取 。 初期礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，采區(qū)工作面特征見表 31。采區(qū) 西南角 發(fā)育 有 一 面積約 87920m2 的 陷落柱 XL2，但其 相對(duì)面積較小，對(duì)全井的開采影響不大。 三采區(qū)位于井田東部，由一發(fā)育 陷落 柱 將其與二采區(qū)隔斷 ， 陷落柱 XL1長(zhǎng) 800m,寬 650m，面積 565109 m2，落差約 90m。煤層傾角 1— 5176。其綜采工作面瓦斯絕對(duì)涌出量為 。根據(jù)井田內(nèi) 煤層賦存情況、井田開拓布置及井型 、 煤層厚度、開采技術(shù)條件和礦井管理水平 等因素 ，本著投資 較 少、見效 較 快、安全性 能 好和回采率 較 高的 準(zhǔn)則 ，經(jīng)技術(shù) 對(duì)比 后，確定采用 大采高 一次采全厚綜合機(jī)械化 采 煤 的方法 ， 回采工作面采用后退 式回采。 表 32 MG150/375W 型采煤機(jī)主要參數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)值 總裝機(jī)功率 (kW) 375 最大牽引力 (kN) 350 滾筒寬度 (mm) 710 截深 (mm) 630 滾筒轉(zhuǎn)速 () 52 或 46 工作面傾角 (176。) ≤15 運(yùn)輸外形尺寸 (m) 2. 5 質(zhì)量 (kg) 36300 型式 兩柱四連桿掩護(hù)式 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 及主要技術(shù)參數(shù) 本設(shè)計(jì)選用 BZ—90 掘進(jìn)機(jī)， 本設(shè)計(jì)選用 BZ—90 掘進(jìn)機(jī)主要參數(shù)如表 34 表 34 BZ— 90掘進(jìn)機(jī)主要參數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)值 適 應(yīng)巷道凈 斷面 （ m2） —16 可掘最大高度 （ m） 可掘進(jìn)最大寬度 （ m） 截割煤巖硬度 f≤7 外形尺寸（長(zhǎng) 寬 高） 整機(jī)重（ t） 26 總功率（ kW） 165 平均截割速度（ m/s） 型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù) 選用 SGD320/17B 型號(hào) 刮板輸送機(jī)，其主要參數(shù)如表 35 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 表 35 SGD320/17B 型主要參數(shù) 參數(shù)名稱 單位 參數(shù)性值 參數(shù)名稱 單位 參數(shù)值 輸送機(jī)型號(hào) SGD320/17B 電 動(dòng) 機(jī) 型號(hào) YBS174 輸送量 t/h 40 功率 kW 17 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 m 80 轉(zhuǎn)速 r/min 1470 機(jī)頭高度 mm 480 電壓 V 380/660 刮板鏈速度 m/s 刮 板 鏈 圓環(huán)鏈規(guī)格 mm Φ1450 中 部 槽 長(zhǎng) 寬 高 mm 1200320156 每條圓環(huán)鏈破斷拉力 kN ≥250 每節(jié)質(zhì)量 kg 55 整機(jī)質(zhì)量 kg 6225 減速器傳動(dòng)比 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 4 礦井通風(fēng) 通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是整個(gè)礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容 的重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。 。 便 于加快礦井建設(shè)速度 、及其 高產(chǎn)高效 和 安全生產(chǎn)， 以期滿足 整個(gè)系統(tǒng) 經(jīng)濟(jì)合理。 布置在洪水位標(biāo)高以上 ； 對(duì)于進(jìn)風(fēng)井口須距有害氣體源的地點(diǎn)不得小于 500m，避免污染空氣進(jìn)入 ； 應(yīng)將井口布置在地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單的地面上等等。 確定 該礦井采用抽出式通風(fēng) 的通風(fēng)方法 。 缺點(diǎn)： 當(dāng)?shù)孛嬗行〗阉輩^(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下， 抽出式通風(fēng) 會(huì)把小窖積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)使通過主扇的一部分風(fēng)流短路，總進(jìn)風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會(huì)減少 。 中央并列式 出風(fēng)井與進(jìn)風(fēng)井大致并列于井田中央 ， 適用于煤層傾角較大，走向不長(zhǎng) (一般小于 4km 左右 )，投產(chǎn)初期暫未設(shè)置邊界安全出口 ， 且自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井。 缺點(diǎn)： 進(jìn)出風(fēng)井之間的漏風(fēng)較大 ，風(fēng)路較長(zhǎng)，阻力較大， 不利于對(duì)瓦斯、自然發(fā)火的管理， 工業(yè)場(chǎng)地有噪音影響。結(jié)合 本設(shè)計(jì) 礦井開拓布置及首采區(qū)位置 、 礦井地質(zhì)報(bào)告 、 煤塵 爆炸危險(xiǎn) 性 及煤層自燃發(fā)火傾向 等