XX煤礦90萬噸礦井初步設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)要求及原始數(shù)據(jù)(資料):學(xué)生現(xiàn)有實(shí)際水平等因素，其某些要求與設(shè)計(jì)院進(jìn)行的礦井設(shè)計(jì)有所區(qū)別，XX煤礦劃定本次申報(bào)井田位于河?xùn)|煤田鄉(xiāng)寧礦區(qū)趙家灣詳查區(qū)西北邊緣地東經(jīng)110°49′59”～110°52′20”北緯35°59′04”～36°01'00"其邊界由六個(gè)拐點(diǎn)圈定，東西寬3.53km,南北長約3.6km,面積為9.53km2。礦區(qū)中心南距鄉(xiāng)寧縣城約4.0km,在其西側(cè)與南側(cè)均有國道通過，礦區(qū)至鄉(xiāng)寧本組地層平均厚度40.2m,共含煤層7層，其中穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層1層，編號為2號，局部可采煤層2層，編號為1號、3號；不穩(wěn)定，煤層4層。煤層總厚度4.76m,含煤系數(shù)11.8%,可采煤層總厚度3.93m,可采含煤系數(shù)7.3%。2號煤層：位于山西組下部，K7砂巖到中間砂巖之間，上距中間砂巖6.20m左右，下距K7砂巖12.4m左右，其頂板為砂巖、砂質(zhì)泥巖或泥巖，底板為瀝青質(zhì)泥巖、粉砂巖等。該層煤厚3.20～3.65m,平均厚3.43m,結(jié)構(gòu)簡單，含一層厚0.35m高在300～550m之間，是區(qū)內(nèi)主要可采煤層。據(jù)地質(zhì)報(bào)告，2號煤層精煤可燃基揮發(fā)分14.92～17.65%之間，粘結(jié)指數(shù)2.2~粘結(jié)指數(shù)在0.1～10.4之間，以貧瘦煤為主，次為貧煤。據(jù)勘探資料，區(qū)內(nèi)瓦斯成分主要為N?-CH?,CO?含量較低，瓦斯絕對涌出量為0.28m3/min,相對涌出量為0.75m3/t,由于區(qū)內(nèi)煤層埋藏深度較大，雖然構(gòu)造簡由詳查報(bào)告資料可知，區(qū)內(nèi)2號煤層燃點(diǎn)傾向等級指數(shù)△T接近自燃發(fā)火級煤下界，屬有可能自燃煤層，10號煤層屬不易自燃煤層根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的礦井涌水量計(jì)算結(jié)果，礦井達(dá)到90萬t/a設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，礦井涌水量為51m3/h。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容以礦井開拓方式、采區(qū)巷道布置、回采工藝及礦井通風(fēng)與安全為主。掌握礦井生產(chǎn)布置的各個(gè)環(huán)節(jié)，樹立明確的礦井生產(chǎn)系統(tǒng)全根據(jù)礦井原始資料確定井田境界，計(jì)算出礦區(qū)面積為9.53平方公里，礦井的工業(yè)儲(chǔ)量為84.82Mt,礦井的設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為58.72Mt。礦井設(shè)計(jì)工作制度為四六制。礦井生產(chǎn)能力為90萬t/a,服務(wù)年限為46.6年。根據(jù)煤層埋藏深度確定井田開拓方式為立井單水平開拓。主副立井各一個(gè)，回風(fēng)立井布置一個(gè)。工業(yè)廣場位于公路附近，交通便利，工業(yè)廣場保護(hù)煤柱可以減少許多，有足夠的場地布置主、副井地面生產(chǎn)系統(tǒng)。全井田采用單水平開拓，在煤層中布置3條大巷，分別為運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷。運(yùn)輸大巷和軌道大巷沿煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿煤層布置在2號煤層用綜合機(jī)械化一次采全高開采，工作面長150m,推進(jìn)長度為1411m,采煤機(jī)型號為MG300/730-WD型的雙滾筒采煤機(jī)，工作面回采率為95%,采掘比為1:2。井下運(yùn)輸均采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸出煤，礦井提升主立井，采用JDG-6/75*4Y箕斗進(jìn)行提升，副立井配備GDG1/6/2/4K型罐籠進(jìn)行提升。礦井為FBCDZ-8-No24-A,論文對建設(shè)整個(gè)礦井的費(fèi)用進(jìn)行初期概算，使設(shè)計(jì)更合理規(guī)范。通過完整的礦井設(shè)計(jì)，了解礦井整體的開拓部署、通風(fēng)與安全、生產(chǎn)工藝安排、勞動(dòng)組織、生產(chǎn)管理及技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益；掌握礦井設(shè)備的選型計(jì)算；熟悉礦井通風(fēng)及配風(fēng)方法。從整體上掌握礦井的各個(gè)細(xì)學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件(論文):1、井田開拓平面圖(1:5000)2、井田開拓剖面圖(1:5000)3、井筒、巷道斷面圖(1:50)4、回采工作面工藝圖(1:100)5、采區(qū)巷道布置及采掘機(jī)械配備平面圖(1:2000)6、采區(qū)巷道布置剖面圖(1:2000)7、通風(fēng)立體示意圖(容易時(shí)期)(示意)主要參考文獻(xiàn)(資料):(1)徐永圻等，《煤礦開采學(xué)》,中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1999;(2)冷金龍等，《礦山并巷工程量計(jì)算手冊》,河北科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所出版，1984;(3)陳炎光等，《中國采煤方法》,中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1991;(4)徐永圻等，《中國采煤方法圖集》,中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1990;(5)劉吉昌等，《傾斜長壁開采》,煤炭工業(yè)出版社，1993;(6)張榮立等，《采礦工程設(shè)計(jì)手冊》,煤炭工業(yè)出版社，2003;(7)張國樞等，《通風(fēng)安全學(xué)》,中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000;(8)王家廉等，《煤礦地下開采方法》,煤炭工業(yè)出版社，1985;(9)楊堅(jiān)等，《礦井提升運(yùn)輸選型設(shè)計(jì)》,煤炭工業(yè)出版社出版，1981;(10)《煤礦安全規(guī)程》,煤炭工業(yè)出版社，2006;(11)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》,中國計(jì)劃出版社2006;(12)《井巷工程》,中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1985;(13)《礦山供電》,中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1995;(14)《運(yùn)輸與提升》,中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1996;(15)《煤炭井巷工程綜合預(yù)算定額》,煤炭工業(yè)出版社出版，2008。 要求設(shè)計(jì)(論文)工作起止日期IXX煤礦90萬噸礦井初步設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是XX煤礦2號煤層開采初步設(shè)計(jì)，是在XX煤礦井田概況和地質(zhì)2013年5月30號本次設(shè)計(jì)是開采XX煤礦2號煤層，設(shè)計(jì)圖紙共七張，說明書共十章。根據(jù)采礦工程的需要和特點(diǎn)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)為第四、六、九章，其該礦位于河?xùn)|煤田鄉(xiāng)寧礦區(qū)趙家灣詳查區(qū)西北邊緣地帶，行政區(qū)劃屬鄉(xiāng)寧縣昌寧鎮(zhèn)管轄，礦區(qū)中心南距鄉(xiāng)寧縣城約4.0km。本井田內(nèi)有多層煤，但此次設(shè)計(jì)只考慮2、10號煤層，首采2號煤層，平均厚度分別為3.43m。煤層自燃傾向?yàn)榭赡茏匀?。礦井屬于低瓦斯礦井，瓦斯相對涌出量為本井田劃分為帶區(qū)，采用雙立井開拓方式，回采工藝采用后退式、綜采一次采全高壓支架、可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等。采空區(qū)采用全部垮落法處理頂板。本礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為90萬噸，采用一套一次采全高綜采設(shè)備來滿足產(chǎn)量的要求。礦井運(yùn)輸大巷采用膠帶運(yùn)輸作為主運(yùn)輸，采用調(diào)度絞車作為輔助運(yùn)輸，礦井通風(fēng)采關(guān)鍵詞：通風(fēng)；回采工藝；一次采全高綜采。ThisdesignistheexploitationofwheatNo.2seamcoal,atotalofsevedrawings,manualstenchapters.AccoCoalminelocatedinHedongDistrictTianxiangNingsiftZhaojside,undertheadministrationofChangningCountyTownshipjurisdictionofthetown,mine,gasrelativeemisTheIdaisdividedintobands,dualshafttoexplorewaysrsupportbracket,flexiblescraperconveyors,crushers,reproducedmachines.GobuseofallMinehaulageroadwayusingtapetransportasthemaintransport,theuseofschedulingKeywords:ventilation;Miningprocess;onceminingFullyMechanizedMining.1 I IABSTRACT 5 5 5 6 7 7 7 7 7 三、井田內(nèi)煤系地層的主要地質(zhì)構(gòu)造 2第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 第一節(jié)井田開拓方案的確定 第一節(jié)井筒、石門與大巷 第一節(jié)采煤方法的選擇及其依據(jù) 第二節(jié)確定采區(qū)巷道布置和要素 第三節(jié)回采工藝與勞動(dòng)組織 3 第一節(jié)運(yùn)輸系統(tǒng)與運(yùn)輸方式的確定 第三節(jié)副井提升 第二節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配 第三節(jié)計(jì)算負(fù)壓及等積孔 第四節(jié)選取扇風(fēng)機(jī) 三、反風(fēng)措施 第五節(jié)安全生產(chǎn)技術(shù)措施 4 六、避難硐室和避災(zāi)路線 七、礦山救護(hù)隊(duì)的設(shè)置 第二節(jié)勞動(dòng)定員和勞動(dòng)生產(chǎn)率 二、定員依據(jù) 錯(cuò)誤!未定義書簽。 錯(cuò)誤!未定義書簽。 參考文獻(xiàn) 5第一章井田概述和井田地質(zhì)特征第一節(jié)礦區(qū)概述東經(jīng)110°49′59"～110°52′20"北緯35°59′04“～36°01'00”通方便(見交通位置圖1)。圖1交通位置圖二、礦區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)概況7供電問題，不僅與礦區(qū)15km處有一座發(fā)電廠外，尚有高壓電網(wǎng)自縣城至礦區(qū)10余公里，應(yīng)屬容易解決之列。鄉(xiāng)寧縣主要河流——鄂河由礦區(qū)南側(cè)約1500m處流過，屬黃河一級支流。區(qū)內(nèi)發(fā)育有季節(jié)性河流，羅河、任家河向南注入鄂河。該區(qū)位于鄂爾多斯斷塊之次級構(gòu)造單元一關(guān)王廟北東向褶帶，分布有新、中、古生界地層。地層總體走向北西，傾角一般為5～8°,地貌上屬中低山—中高山區(qū)，由基巖構(gòu)成的地貌骨架，大部分被黃土覆蓋，發(fā)育平行樹枝狀水系，主干流直接注入黃河。礦區(qū)地處呂梁山脈南端，因大面積被黃土覆蓋，溝壑發(fā)育，地形復(fù)雜，地勢總體為北高南低。北部在礦區(qū)邊緣地帶山峰海拔高程為1360m左右；南部最低溝谷標(biāo)高為約1000m,相對高差約360m,屬中低—中高山地貌。最高氣溫一般在每年的7月份，可達(dá)35℃,1月份最冷，最低氣溫為-18℃。雨季集中在7～8月份，占全年降雨的60%左右，年均降水量572mm,蒸發(fā)量1149～1854mm,每年11月份開始結(jié)冰，至次年3月底解凍，無霜期平均210天。第二節(jié)井田地質(zhì)特征XX煤礦井田位于河?xùn)|煤田鄉(xiāng)寧礦區(qū)趙家灣詳查區(qū)西北邊緣地帶，區(qū)內(nèi)由于大面積及外圍附近涉及的趙家灣勘探區(qū)施工的鉆孔資料，將礦區(qū)地層自老到新分述如下：)奧陶系中統(tǒng)(O?)礦區(qū)內(nèi)沒有出露，鉆孔一般也只探到該統(tǒng)地層頂部，即峰峰組第二段上部。巖性為深灰色厚層狀灰?guī)r。1.中統(tǒng)本溪組(C?b)底部為褐紅、灰黃色褐鐵礦或硫鐵礦，向上由鋁土巖，鐵鋁巖及炭質(zhì)泥巖及煤線等8組成，與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組第二段地層呈不整合接觸。本組厚度8～15m,平均2.上統(tǒng)太原組(C?t)粉砂巖、泥巖、石灰?guī)r和煤層組成。本組厚度50.0～60.0自上而下編號有4號～11號煤層。其中10號煤為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。1.山西組(P?s)編號為1～3號，其中2號煤為穩(wěn)定可采煤層。2.下石盒子組(Px)色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰色粘土質(zhì)泥巖、灰綠色、紫紅色泥巖互層組成。下部夾1～2層3.上石盒子組(P?s)本組未見出露，自K?o砂巖底至K?3底，巖4.上統(tǒng)石千峰組(P?sh)劉家溝(T?1巖與棕紅色粘土互層，厚度0～60m。詳見區(qū)域地層表19厚度(m)巖性描述界系統(tǒng)組段最大平均新生界第四系0上更新統(tǒng)Q?礦區(qū)內(nèi)廣泛分布，為淺棕紅色、灰黃色亞砂土、亞粘土，夾薄層鈣質(zhì)結(jié)核，在部分溝谷中有砂、礫等現(xiàn)代河床沉積。上第三系N上新區(qū)內(nèi)大溝中底部有零星出露，與下伏地層呈不整合接觸，為半膠結(jié)的礫巖、砂礫巖與棕紅色粘土互層生界M?三疊系1下統(tǒng)劉家溝組在區(qū)內(nèi)大溝中有出露，出露不全，主要為古生界一疊系上統(tǒng)石千峰組最大200主要分布在區(qū)內(nèi)南部及西部大溝內(nèi)。巖性為磚紅色一紫紅色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖，夾上石盒子平均305本組未見出露，自K??砂巖底至K?3底，巖性下統(tǒng)下石盒子中粗一中細(xì)粒巖屑石英雜砂巖與灰黑色泥向上部紫紅色泥質(zhì)成分增多，頂部含一層粉紅、灰白、紫紅色鋁土質(zhì)泥巖，即“桃花頁巖”,是上、下石盒子組分界的輔助標(biāo)山西組P?s38~該組地層自K?砂巖底至K?砂巖底，為本區(qū)主要含煤地層之一。巖性由灰白色中粒巖屑石英雜砂巖、灰色泥巖、根土巖、灰黑色炭質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和煤層、煤線組成。與下伏太原組地層為整合接觸，所夾煤層自上而下編號為1～3號，其中2號煤石炭系上統(tǒng)太原組C?t本組自K?砂巖底至K?砂巖底，為主要含煤地層之一，主要為灰白色、灰黑色砂巖、煤層自上而下編號有4號～11號煤層。其中統(tǒng)C?本溪組C?b底部為褐紅、灰黃色褐鐵礦或硫鐵礦，向上由鋁土巖，鐵鋁巖及炭質(zhì)泥巖及煤線等組成，與下伏奧陶系中統(tǒng)峰峰組第二段地奧陶系0中統(tǒng)峰峰組礦區(qū)內(nèi)沒有出露，鉆孔一般也只探到該統(tǒng)地層頂部，即峰峰組第二段上部。巖性為深灰色厚層狀灰?guī)r。審，并以晉地礦字(1987)55號文件下達(dá)了評審意見，批準(zhǔn)提交的B+C+D級儲(chǔ)量，區(qū)6月28號施工，8月30號終孔，終孔深度729.84m,終孔層位O?,該孔進(jìn)行了簡易水按區(qū)域水文地質(zhì)單元?jiǎng)澐?，本區(qū)屬黃河?xùn)|斷凹水文地質(zhì)單元。單元內(nèi)地下水以接受侵蝕基準(zhǔn)面控制，以泉、滴水、潛流形式向河流、溝谷排泄；三疊系、二疊系、石炭系面控制，處于深埋區(qū)外以承壓水形式自東向形式也是自東北向西南運(yùn)移。礦區(qū)及其附近含水層自上而下有：據(jù)鉆孔揭露，全新統(tǒng)最厚11m,內(nèi)含較豐富的孔隙潛水，水位埋深一般1～5m,單高740～1200m,一般富水性較差。(3)山西組碎屑巖裂隙含水層本含水層主要包括K、K?砂巖和K?~K?石灰?guī)r，含水層厚度30m左右，水位標(biāo)2、隔水層5、供水水源本區(qū)礦坑涌水量預(yù)測2號煤開采后為52308m3/d,10號開采后最高涌水量可達(dá)第三節(jié)煤層的埋藏特征2、10號煤層的走向：北東45°傾向：南東45°傾角：4°1.山西組2號，局部可采煤層2層，編號為1號、3號；不穩(wěn)定，煤層4層。煤層總厚度4.76m,含煤系數(shù)11.8%,可采煤層總厚度3.93m,可采含煤系數(shù)7.3%。2.太原組本組地層平均厚度55.0m,共含煤層9層，僅有編號為10號煤為穩(wěn)定全區(qū)可采煤10.2%,其中可采煤層總厚3.60m,可采含煤系數(shù)6.5%。3.本溪組本組地層平均厚度12.0m,共含煤2層其中編號為12號、13號，為極不穩(wěn)定，為位厚度含煤性界系統(tǒng)組段最小～最大一般古生界疊系下統(tǒng)山西平均厚度共含煤層7層，其中穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層1層，編號為2號，局部可采煤層2層，編號為1號、3號；不穩(wěn)定，煤層4層。煤層總厚度4.76m,含煤系數(shù)11.8%,可采煤層總厚度3.93m,可采含煤系數(shù)7.3%。石炭系上統(tǒng)太原平均厚度共含煤層9層，僅有編號為10號煤為穩(wěn)定全區(qū)可采煤層，其余煤層均系不穩(wěn)定或極不穩(wěn)定的不可采煤層。所含煤層總厚5.60m,含煤系數(shù)10.2%,其中可采煤層總厚3.60m,可采含煤系數(shù)6.5%。中統(tǒng)C?本溪平均厚度為極不穩(wěn)定，為不可采煤層。含煤總厚度0.20m,含煤系數(shù)1.7%煤層號煤層厚度結(jié)構(gòu)(夾矸穩(wěn)定性可采性頂?shù)装鍘r性平均(m)頂板底板2較簡單穩(wěn)定全區(qū)可采中細(xì)砂巖炭質(zhì)泥巖瀝青質(zhì)泥巖炭質(zhì)泥巖較簡單穩(wěn)定全區(qū)可采灰?guī)r、高炭質(zhì)泥巖鋁土質(zhì)泥巖、粉砂巖其上約10m,為10號煤。屑石英雜砂巖。從巖性組合關(guān)系看屬中等冒落性的Ⅱ類頂板，底板為瀝青質(zhì)泥巖，炭質(zhì)10號煤層：頂板為灰?guī)r，煤層與灰?guī)r之間常出現(xiàn)不連續(xù)的高炭質(zhì)泥巖偽頂。底板為鋁土質(zhì)泥巖、粉砂巖。鋁土巖雖遇水易膨脹，但抗壓強(qiáng)度大，不易產(chǎn)生底鼓。煤層頂、底板巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果表4:煤層編號頂、底板名稱抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度2老頂砂巖直接頂板粉砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖泥巖底板粉砂質(zhì)泥巖泥巖老頂灰?guī)r底板鋁土質(zhì)、泥巖粉砂巖、泥巖堅(jiān)硬巖石，底板為不堅(jiān)硬板為堅(jiān)硬巖石，底板為不堅(jiān)硬巖石。在巖石完整性未遭到破壞時(shí)通常穩(wěn)固性較好。只是偽頂若開采時(shí)沒有隨煤層一起下落，需及時(shí)除掉，以防事故的發(fā)生。在生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇巷道跨度，并做適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)，以保證不發(fā)生冒頂事故，確保安全生產(chǎn)。1.物理性質(zhì)區(qū)內(nèi)煤層新鮮煤塊為黑色—灰黑色，強(qiáng)玻璃光澤，裂隙發(fā)育，性脆，硬度一般2~3度，階梯—參差狀斷口，2號煤容重平均為1.35t/m3,10號煤容重平均為1.33t/m3。2.煤巖特征區(qū)內(nèi)煤層宏觀煤巖組分以亮煤為主，暗煤次之，含少量鏡煤，條帶狀結(jié)構(gòu)、層狀構(gòu)造，煤巖類型屬光亮型—半光亮型煤。顯微煤巖組分由鏡質(zhì)組，半鏡質(zhì)組，絲質(zhì)組及無機(jī)礦物組成。其中：鏡質(zhì)組含量55.8～82.0%,主要由均質(zhì)和基質(zhì)鏡質(zhì)體組成半鏡質(zhì)組含量7.3～29.3%絲質(zhì)組含量7.0～15.2%,以半絲質(zhì)體為主，其次含少量粗粒體和碎屑體。無機(jī)礦物組分含量5.4～13.8%,以粘土礦物為主，其次有黃鐵礦、方解石等。多呈分散狀、結(jié)核狀充填于其它組分之中。由于擬定主采對象為2號、10號煤層，據(jù)區(qū)內(nèi)涉及的趙家灣勘探區(qū)鉆孔資料及詳查報(bào)告中有關(guān)資料，僅區(qū)內(nèi)2號、10號煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果介紹如下：1.工業(yè)分析區(qū)內(nèi)2號煤的分析基水分含量原煤一般為0.72～1.11%,平均為0.89%;精煤一般2號煤層原煤灰分產(chǎn)率17.94～24.21%,平均為19.59%;精煤8.86～18.94%,平均10號煤層原煤灰分產(chǎn)率13.78～19.82%,平均為16.8%;精煤7.16～13.44%,平均2號煤層原煤揮發(fā)分產(chǎn)率16.53～19.10%,平均為17.02%;精煤揮發(fā)分產(chǎn)率14.92～17.65%,平均16.01%。10號煤層原煤揮發(fā)分率14.77～17.71%,平均16.47%;精煤揮發(fā)分產(chǎn)率14.54～16.78%,平均為15.43%。2.元素分析H:精煤含量為4.1～5.01%,平均含量4.5%3.有害元素10號煤原煤全硫含量(So?)2.14～2.64%,平均為2.48%;精煤全硫含量2.29~磷(P):2號煤原煤磷(P)含量0.010～0.059%,平均含量0.026%。10號煤原煤磷(P)含量0.003～0.019%,平均含量0.010%。1.發(fā)熱量3.灰熔點(diǎn)據(jù)測試結(jié)果，區(qū)內(nèi)2號、10號煤的灰熔點(diǎn)：變形溫度(T?),軟化溫度(T?)、熔化溫度(T?)均大于1500℃,屬難熔灰分。4.可選性假定精煤灰分理論分分選比重精煤理論產(chǎn)率±0.1含量可選性等級極難選極難選極易選假定精煤灰分理論分分選比重精煤理論產(chǎn)率±0.1含量可選性等級極難選中等可選極易選增強(qiáng)。通常，V在10%以下時(shí)，煤塵不爆炸，在10～15%時(shí)具爆炸性，V大于15%時(shí)據(jù)勘探資料，區(qū)內(nèi)瓦斯成分主要為N?-CH?,CO?由詳查報(bào)告資料可知，區(qū)內(nèi)2號煤層燃點(diǎn)傾向等級指數(shù)△T接近自燃發(fā)火級煤下界，地溫大部分高31.4℃,2號煤出層大于31℃的一級熱害區(qū)，10號煤層可能出現(xiàn)二級熱制定合理的開發(fā)方案。根據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751-86)劃分，由前述分析結(jié)果可知，區(qū)內(nèi)2號煤屬于中灰、特低硫、低磷、中等粘結(jié)性瘦煤及貧瘦煤，精煤灰分要求為12%時(shí)極易第二章井田境界與儲(chǔ)量第一節(jié)井田境界XX煤礦劃定本次申報(bào)井田位于河?xùn)|煤田鄉(xiāng)寧礦區(qū)趙家灣詳查區(qū)西北邊緣地帶，行東經(jīng)110°49′59"～110°52′20"北緯35°59′04“～36°01'00”其邊界由六個(gè)拐點(diǎn)圈定，東西寬3.53km,南北長約3.6km,面積為8.18km2。各個(gè)圖2井田范圍第二節(jié)地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算個(gè)鉆孔，其外圍南部附近施工有2個(gè)鉆孔編號為ZK122、ZK2001,東北部施工一個(gè)鉆孔，鉆孔編號為ZK131,而西部無深部工程控制。位于趙家灣詳查區(qū)故儲(chǔ)量計(jì)算工業(yè)指標(biāo)與原報(bào)告一致，且本區(qū)2號、10號煤為煉焦用最高可采灰分(Ad%):40%;2號煤容重平均為1.35t/m3,10號煤容重平均為1.33t/m3。2號煤層平均厚3.43m,10號煤層平均厚度3.21m量331和控制的資源量332,經(jīng)分類得出的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量111b和122b、邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲(chǔ)量2M11和2M22,連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部分。其中探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量(111b)5433.7萬t,占總資源/儲(chǔ)量的64.06%;控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)估算范圍煤層號煤類資源/儲(chǔ)量(萬t)總量(%)總量現(xiàn)保有全井田賦煤區(qū)2小計(jì)第三節(jié)可采儲(chǔ)量的計(jì)算根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：計(jì)算礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量時(shí)，應(yīng)從工業(yè)儲(chǔ)量中減去斷層、防水、井田境界、地面建(構(gòu))筑物等永久煤柱煤量及因法律、社會(huì)、環(huán)境保護(hù)等因素影響不得開采的煤柱煤量。該井田內(nèi)的煤柱損失包括井田邊界煤柱、村莊位置名稱中厚煤層煤柱寬度(m)厚煤層煤柱寬度(m)巷道一側(cè)兩巷之間巷道一側(cè)兩巷之間水平大巷——主要回風(fēng)巷—采區(qū)上山區(qū)段巷道一—采區(qū)邊界—斷層境界30m(斷層不含承壓水)兩井田之間40m(兩邊各留20m)二、安全煤柱及各種煤柱的留設(shè)和計(jì)算方法2、10號煤層巷道煤柱H——巷道的最大垂深711m,M——煤層厚度3.43;f——煤的強(qiáng)度系數(shù)2.5。為便于煤柱的后期回收和利用，以及本煤層為中厚煤層，所以本次設(shè)計(jì)2號煤層大巷煤柱取35m根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：計(jì)算礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量時(shí)，應(yīng)從設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量中減去工業(yè)場地井筒井下主要巷道等保護(hù)煤柱煤量。礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì)算公式如下：礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=(礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量-煤柱損失)×采區(qū)回采率根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井采區(qū)的回采率，應(yīng)符合下列規(guī)定：厚煤層不低于75%,中厚煤層不低于80%,薄煤層不低于85%。(本礦井的煤層為中厚煤層)保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量(一般為工業(yè)儲(chǔ)量的10%)礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：5872.65萬噸表9礦井可采儲(chǔ)量匯總表單位：萬噸煤層工業(yè)儲(chǔ)量永久煤柱損失(沖擊層防水、斷層、工業(yè)廣場、風(fēng)井廣場)開采損失可采儲(chǔ)量備注礦井全礦井總計(jì)第三章礦井工作制度及生產(chǎn)能力第一節(jié)工作制度根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力宜按年工作日為330d,一班準(zhǔn)備，日凈提升時(shí)間16h。第二節(jié)礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限大型礦井：120、150、180、240、300、400(萬噸/年)及以上。中型礦井：45、60、90(萬噸/年)小型礦井：30(萬噸/年)及以下新建礦井不應(yīng)出現(xiàn)介于兩種生產(chǎn)能力的中間類型。2.煤層賦存情況及開采條件因素：山西組2號煤層和山西組10號煤層為中厚煤層，煤層賦存穩(wěn)定，傾角一般為3～5°。井田4.市場需求因素：本礦井開采2號、10煤層為瘦煤及貧瘦煤，市場需求前景良的設(shè)計(jì)服務(wù)年限，不應(yīng)小于表10的規(guī)定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力Mt/a礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年/a第一開采水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限/a煤層傾角(25°經(jīng)計(jì)算，礦井服務(wù)年限為46.6年。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井設(shè)計(jì)由于2號煤層和10號煤層間距為70多m,所以使用分層開采，先開采2號煤層，之后延伸到10號煤層，該礦的第一水平設(shè)計(jì)服務(wù)年限為24.1a,根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井20a(煤層傾角小于25度時(shí))因此該礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限符合規(guī)定。第四章井田開拓第一節(jié)井田開拓方案的確定一、井田開拓的原則(1)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、成本低、(2)必須貫徹執(zhí)行有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，創(chuàng)造良(3)合理集中開拓部署，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，避免生產(chǎn)分散。(4)適應(yīng)當(dāng)前國家的技術(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(5)減少煤炭損失。二.影響礦井開拓部署的因素4.本礦井2號煤層3.43m。三.工業(yè)場地的位置④充分利用現(xiàn)有工業(yè)場地和設(shè)施，以減少礦井投資。四、井口形式、數(shù)目和位置的選擇井筒形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適應(yīng)條件平硐開拓井下煤炭運(yùn)輸不需轉(zhuǎn)載即可由平硐直接外運(yùn)，工業(yè)設(shè)施簡單，井巷工程量小，利于排水，掘進(jìn)速度快，不留或少留工業(yè)場地煤柱，煤柱損失少。受地形即埋藏條件限制。適合煤層賦存較高的山嶺、丘陵，或溝谷地區(qū)。立井開拓立井的適應(yīng)性強(qiáng)，一般不水文等自然條件的限制1.施工復(fù)雜，設(shè)備多技術(shù)要求2.施工困難掘進(jìn)速度3.不能躲開煤層頂?shù)装搴畬印?.煤層埋藏較深，或沖擊層2.水文條件復(fù)雜，圍巖不穩(wěn)定需特殊施工；3.傾斜長度大，用立井開采兼顧小開采。斜井斜井1.地質(zhì)條件較好井筒掘進(jìn)技術(shù)簡單；2.斜井開采每個(gè)水平井底車場易靠近儲(chǔ)量中心；3.井口可靠近井田邊界，工業(yè)廣場留煤少；4.主井做斜井時(shí)可做安5.建井工期短；6.可用皮帶運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)提。受地形及煤層埋藏條件限制。1.便于布置工業(yè)廣場和引2.水文地質(zhì)條件好。綜合開拓可充分利用各種開拓方式的優(yōu)點(diǎn)。初步設(shè)計(jì)階段確定主副井位置時(shí)，一般使兩互相平行的主副井中線或提升中線相距銜接以及井塔施工安裝和設(shè)備布置需要，主副井中心距約變動(dòng)于50～100m請參閱圖3副井副井煤層圖3主副井相對位置(二)總回風(fēng)道布置將工業(yè)廣場設(shè)置在井田中央位置，本井田由于2號煤層平均埋深678米，10號煤任務(wù)。主立井井口標(biāo)高為+1055.0m,落底標(biāo)高標(biāo)高為+434m,垂深621m。主立井副立井回風(fēng)立井)坐標(biāo)緯距X坐標(biāo)經(jīng)距Y)井口井底提升方位角(°)井筒長度(m)井筒用途煤炭提升、進(jìn)風(fēng)本井田有兩層煤，采用分煤層大巷布置，水平標(biāo)高為+1055,2號煤層采用單水平，服務(wù)年限為24.1a;10號煤層采用單水平，服務(wù)年限為22.5a4.采區(qū)劃分及開采程序等輔助運(yùn)輸任務(wù)，兼作進(jìn)風(fēng)井；回風(fēng)立井，擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)。立井井口標(biāo)高為主立井副立井回風(fēng)立井)坐標(biāo)緯距X坐標(biāo)經(jīng)距Y)井口井底提升方位角(°)井筒長度(m)井筒用途煤炭提升、進(jìn)風(fēng)單水平，服務(wù)年限為24.1a;10號煤層采用單水平，服務(wù)年限為22.5a第二節(jié)方案比較立井開拓，件的限制；③對井型特大的礦井，可采用大斷面的立井井筒，裝備兩套提升設(shè)備；④井筒的斷面很大，可滿足大風(fēng)量的要求；由于井簡短，通風(fēng)阻力較小，對深井更為有利。方案一方案二對比1、開拓巷道較短，施工方便簡單2、開采邊界不規(guī)則，留三角煤較多1、雖然開拓巷道交方案一長，但是采用煤層巷道，工程量不是很大2、工作面留三角煤較少，資源回采率較高方案一與二在于開拓方式相同，從技術(shù)上兩者均可，但方案二更優(yōu)，下面通過經(jīng)濟(jì)比二、經(jīng)濟(jì)比較表15建井工程量方案一方案二初期主井井筒副井井筒風(fēng)井井筒巷道長度上倉皮帶巷方案一方案二工程量工程量石門運(yùn)輸立井提升1.2*5872.65*0.68=47921.2*5872.65*0.68=4792方案一方案二工程單價(jià)/元/m費(fèi)用/萬元工程量單價(jià)/元費(fèi)用/萬元初期主井副井上倉皮帶小計(jì)共計(jì)表18生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用表方案一方案二工程量/萬t/km單價(jià)/元費(fèi)用/萬元工程量/萬t/km單價(jià)/元費(fèi)用/萬元上倉皮帶33立井99小計(jì)方案一方案二費(fèi)用/萬元百分率/%費(fèi)用/萬元百分率/%初期建井費(fèi)用生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用總費(fèi)用5.綜合比較第五章礦井基本巷道及建井計(jì)劃第一節(jié)井筒、石門與大巷因此，服務(wù)年限在10年以上的礦井都采用圓形斷提升容器及裝備備注主井箕斗(小型礦井裝備罐籠)除小型礦井外，一般不設(shè)梯子間，目前在設(shè)計(jì)中，一般不考慮留延伸間副井升降人員、設(shè)備、材料及提升矸石等，并兼做罐籠；排水、壓風(fēng)、灑水、電纜等管線和梯子間。風(fēng)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)或兼做礦井梯子間及管線、電纜有的礦井根據(jù)需要還設(shè)有井等提升設(shè)備。兼做主副井之用箕斗、罐籠；排水、壓風(fēng)、灑水、電纜等承受地壓能力差，而且四角不易開鑿，故矩形斷面多用于服務(wù)年限不長(小于10～15在提人的罐籠井(副井)中必須設(shè)梯子間，箕斗井(主井)可不設(shè)梯子間?，F(xiàn)有礦用延伸間延伸箕斗立井井筒的經(jīng)驗(yàn)：在淺井(350～440米)利用延伸間延伸井筒，在圖示提升容器井筒裝備一對6噸箕斗金屬罐道梁、鋼軌罐道、雙側(cè)布置，不設(shè)梯子間。一對1t礦車雙層單車罐籠金屬罐道梁、金屬或木罐道，雙金屬梁，設(shè)梯子間2)作為安全出口的立井井筒，當(dāng)井深超過300米時(shí)，宜每隔200米左右設(shè)置一休4)井筒允許最大風(fēng)速不得超過表22的規(guī)定。無提升設(shè)備的風(fēng)井專為升降物料的井筒升降人員和物料的井筒8設(shè)梯子間的井筒8修理井筒時(shí)8(1)主立井?dāng)嗝鎯舫叽绲拇_定(主井為多繩箕斗提升)(2)副立井?dāng)嗝鎯舫叽绲拇_定(副井為單繩罐籠提升)(3)回風(fēng)立井?dāng)嗝鎯舫叽绲拇_定在穩(wěn)定巖石中，井壁厚度參閱可采用表23中推井筒直徑井壁厚度壁后充填厚度澆灌混凝土料石混凝土預(yù)制塊缸磚料石混凝土預(yù)制塊紅磚壁后充填厚度為井壁材料圖示井筒斷面積/m2符號注釋凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)混凝土、錨噴D—井筒凈直徑d—井壁厚度r—壁后充填厚度，取50經(jīng)計(jì)算，井筒的掘進(jìn)斷面尺寸如表25所示：井筒名稱直徑m斷面積m2備注主井副井風(fēng)井序號井筒特征井筒名稱主立井副立井回風(fēng)立井座標(biāo)緯距(X)經(jīng)距(Y)1提升方位角(°)2井筒傾角(°)3井口標(biāo)高(m)4井筒落底標(biāo)高(m)6井筒直徑凈掘進(jìn)7井筒斷面凈掘進(jìn)8砌壁厚度灌澆/填充砌壁材料材料澆灌混凝土澆灌混凝土澆灌混凝土9井筒裝備箕斗罐籠管線等梯子間備注新掘新掘新掘特征表27):1.運(yùn)輸大巷：巷道采用錨網(wǎng)噴支護(hù)方式，凈寬4.50m,凈高3.75m,凈斷面14.70m2,2.軌道大巷：巷道采用錨網(wǎng)噴支護(hù)方式，凈寬4.50m,凈高3.75m,凈斷面14.70m2,巷道名稱斷面形狀凈高(m)凈斷面(m2)支護(hù)方式運(yùn)輸大巷半圓拱形錨網(wǎng)噴軌道大巷半圓拱形錨網(wǎng)噴回風(fēng)大巷半圓拱形錨網(wǎng)噴巷道的具體尺寸和支護(hù)方式見井巷斷面圖。主變電所布置在2號煤層中，凈寬為5.0m,凈斷面14.70m2,掘進(jìn)斷面16.73m2,長水倉第二節(jié)、井底車場井底車場平面布置見圖28。(二)工程準(zhǔn)備(三)物資準(zhǔn)備(四)施工勞動(dòng)力的準(zhǔn)備(一)井巷工程序號名稱支護(hù)方式長度(m)掘進(jìn)斷面(m2)1主立井混凝土2副立井混凝土3回風(fēng)立井混凝土4行人進(jìn)風(fēng)巷錨網(wǎng)噴5煤倉砼澆注6清理斜巷錨網(wǎng)噴7運(yùn)輸大巷錨網(wǎng)噴8軌道大巷錨網(wǎng)噴9回風(fēng)大巷錨網(wǎng)噴運(yùn)輸順槽錨網(wǎng)回風(fēng)順槽錨網(wǎng)開切眼錨網(wǎng)合計(jì)(二)地面系統(tǒng)(三)其他配套設(shè)施三、井巷平均成巷速度指標(biāo)(一)井巷進(jìn)度指標(biāo)的確定井巷進(jìn)度指標(biāo)的確定，主要參照設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)要求，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐锸┕り?duì)伍的實(shí)際水平和本礦施工條件，進(jìn)行綜合確定的，具體指標(biāo)如下：立井井筒表土段：60m/月立井井筒基巖段：70m/月煤層大巷：250m月；設(shè)備安裝及聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)按3個(gè)月考慮。(二)主要連鎖工程的確定為了加快建井速度，縮短建井工期，根據(jù)開拓部署，安排3個(gè)施工隊(duì)施工，各隊(duì)施工工程量及施工順序見礦井建設(shè)工程綜合施工進(jìn)度圖。依據(jù)井巷工程施工進(jìn)度安排，影響工期的主要主斜井井筒、副斜井井筒和順槽。所以在施工過程中應(yīng)重點(diǎn)保證主斜井井筒、副斜井井筒和順槽施工的正常進(jìn)行，加快施工進(jìn)度。根據(jù)掘進(jìn)進(jìn)度安排，井巷主要連鎖工程為：主斜井→行人進(jìn)風(fēng)巷→井底煤倉→清理斜巷→運(yùn)輸大巷；副斜井→副斜井井底車場→軌道大巷；回風(fēng)立井→回風(fēng)大巷→運(yùn)輸順槽→開切眼→回風(fēng)順槽。礦井建設(shè)的關(guān)鍵路線為：回風(fēng)立井→回風(fēng)煤門→回風(fēng)大巷→運(yùn)輸順槽→開切眼→回風(fēng)順槽。(三)建井工期礦井建設(shè)的關(guān)鍵是井巷工程，依據(jù)井巷成巷進(jìn)度指標(biāo)及施工隊(duì)伍安排，經(jīng)井巷工程施工進(jìn)度圖表排列，施工工期20.4個(gè)月，設(shè)備安裝試運(yùn)轉(zhuǎn)3.0個(gè)月，總工期23.4個(gè)月。第六章采煤方法第一節(jié)采煤方法的選擇及其依據(jù)該區(qū)煤層埋藏較深，井田及周邊未發(fā)現(xiàn)廢棄老窯及古空區(qū)。區(qū)域上規(guī)模較大的高家坡逆斷層西側(cè)，區(qū)內(nèi)地層傾向北西，傾角平緩，一般在5～8°,呈單斜產(chǎn)出。由于受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場作用，局部具波狀起伏特征，傾角可達(dá)25°,但總的看來構(gòu)造簡單，斷裂不發(fā)育，構(gòu)造對煤層影響不大。2號煤層：位于山西組下部，K?砂巖到中間砂巖之間，上距中間砂巖6.20m左右，下距K?砂巖12.4m左右，其頂板為砂巖、砂質(zhì)泥巖或泥巖，底板為瀝青質(zhì)泥巖、粉砂巖等。該層煤厚3.20～3.65m,平均厚3.43m,結(jié)構(gòu)簡單，含一層厚0.35m左右的泥巖夾矸。其層位穩(wěn)定，厚度變化不大，由東南向北有變薄的趨勢。賦存標(biāo)高在300～550m之間，是區(qū)內(nèi)主要可采煤層。直接頂板為泥巖、粉灰質(zhì)泥巖，局部發(fā)育炭質(zhì)泥巖偽頂。老頂為中細(xì)粒巖屑石英雜砂巖。從巖性組合關(guān)系看屬中等冒落性的Ⅱ類頂板，底板為瀝青質(zhì)泥巖，炭質(zhì)泥巖。影響采煤方法的因素很多，概括起來主要有地質(zhì)構(gòu)造、煤層埋深、煤層賦存狀況、煤層厚度及硬度、煤層結(jié)構(gòu)、頂、底板條件、煤質(zhì)條件及礦井生產(chǎn)能力等。依據(jù)該礦井煤層賦存條件和開采技術(shù)條件，選擇采煤方法時(shí)，主要考慮了以下原則：(一)適應(yīng)煤層地質(zhì)和開采條件，提高工作面單產(chǎn)，保證礦井合理集中生產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。(二)簡化采煤工藝，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，節(jié)省巷道和設(shè)備，降低掘進(jìn)率，盡量不掘或少掘巖石巷道。(四)提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約開采成本。(五)提高資源回收率。一次采全高綜采，目前我國綜采一次采全高采煤技術(shù)已經(jīng)成熟，液壓支架和相應(yīng)的采煤、運(yùn)輸設(shè)備制造及配套應(yīng)用已經(jīng)普及，且綜采的優(yōu)點(diǎn)是：1.工作面單產(chǎn)高，增產(chǎn)潛力大。2.工作面設(shè)備少，工序簡單，易管理。4.生產(chǎn)環(huán)節(jié)少，安全隱患小。第二節(jié)、確定采區(qū)巷道布置和要素設(shè)計(jì)采用一個(gè)綜采工作面保證礦井0.9Mt/a產(chǎn)量，首采綜采工作面布置于2號煤層中1采區(qū)東部。2號煤層平均厚3.43m,采高3.5m;工作面長150m.推進(jìn)長度為1413m.回采工作面生產(chǎn)能力按下列公式計(jì)算：Mc——采煤機(jī)割煤高度，取3.5m;B——工作面年推進(jìn)度，為1400m;Ce——采煤機(jī)割煤回收率，取95%;Y——煤的視密度，1.35t/m3。C——正規(guī)循環(huán)系數(shù)，0.9。Q=150×3.5×1400×0.95=84.84萬t/a掘進(jìn)工作面年生產(chǎn)能力按Q=10%QM=84.8萬t/a×0.1=8.48Mt/a從而該礦井總設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為一個(gè)工作面產(chǎn)量為93.23萬t/a,滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求。采區(qū)工作面生產(chǎn)能力特征表見表30工作面編號回采煤層工作面長平均采高(m)年推進(jìn)度(m)煤層容重工作面采出率年生產(chǎn)能力(萬t/a)綜采工作面1掘進(jìn)工作面合計(jì)二、回采工作面回采方向與接替回采工作面采用后退式回采。工作面采用順序接替。根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》,2號煤層為中厚煤層，采區(qū)回采率為80%,工作面回采率為95%,見表31。采區(qū)回采率工作面回采率厚煤層中厚煤層薄煤層一、綜采工作面設(shè)備選型(一)采煤機(jī)N=60k,·B·H?·Vm·H以上，空載時(shí)要求其速度不小于6m/min,以減少輔助工作時(shí)間。采煤機(jī)的裝機(jī)功率375kW;截深0.8m;牽引速度0～8m/min;適應(yīng)采高2.1～4.1m;牽引方式為液壓無鏈型號采高(m)裝機(jī)功率滾筒直徑截深牽引速度機(jī)面高度整機(jī)重量(t)Q=60VMBrn=60×2×3.5×0.8×1.35×0.9=612.36t/h表33。輸送長輸送量鏈速中部槽(長×寬×高)(mm)電機(jī)功率0型號長度輸送量鏈速中部槽內(nèi)寬電機(jī)功率最大輸入塊度(mm)最大排出粒度破碎主軸轉(zhuǎn)速電機(jī)轉(zhuǎn)速電機(jī)功率輸送長度輸送量帶速帶寬電機(jī)功率1由于該礦工作面順槽達(dá)1400余米故順槽帶式輸送機(jī)需特殊訂貨以達(dá)到順槽長度要二、工作面頂板管理方式，支護(hù)設(shè)備選型：1.工作面采用全部垮落法輔助人工強(qiáng)制放頂管理頂板法，采用ZZ6000/17/37支持掩護(hù)式液壓支架及相配套端頭支架支護(hù)頂板，工作面最大控頂距5.665m,最小空頂距4.865m。液壓支架主要技術(shù)特征如下表：表37。支架中心距工作阻力初撐力支護(hù)強(qiáng)度支護(hù)高度(mm)重量2.支護(hù)設(shè)備強(qiáng)度校核根據(jù)2號煤層賦存厚度，煤層厚度3.20-3.65m,平均3.43m,確定支撐高度為3.2~3.65m,平均3.43m,架間中心距1.5m,頂板載荷計(jì)算如下；=3.43×2.5×2.2×9.8×10-2/(1.35γ一頂板巖體平均容重，取2.5t/m。α一煤層傾角，α取4°。n一頂板動(dòng)載荷系數(shù)，取2.2。k一頂板巖石碎脹系數(shù)，取1.35。P=9.8K·M·γ×10?=0.672MPa經(jīng)計(jì)算，2號煤層頂板載荷為0.530～0.672MPa,液壓支架支護(hù)強(qiáng)度為0.85MPa,故2號煤層選用ZZ6000/17/37型支撐掩護(hù)式液壓支架設(shè)備強(qiáng)度滿足要求。工作面主要設(shè)備見表38。表38工作面主要設(shè)備一覽表設(shè)備名稱單位數(shù)量功率備注1采煤機(jī)臺(tái)12可彎曲刮板輸送機(jī)部13轉(zhuǎn)載機(jī)部14液壓支架架5端頭支架與液壓支架配套46乳化液泵套17噴霧泵套18可伸縮膠帶輸送機(jī)部19回柱絞車臺(tái)2單體液壓支柱根超前支護(hù)鉸接頂梁根超前支護(hù)注水泵臺(tái)1探水鉆臺(tái)2小水泵臺(tái)2(一)采煤機(jī)進(jìn)刀AA采煤機(jī)采用雙向割煤方式，截深為0.8m,往返一次進(jìn)兩刀(1.6m)。采煤機(jī)割煤的要求如下：(1)嚴(yán)格執(zhí)行采煤機(jī)司機(jī)技術(shù)操作規(guī)程及崗位標(biāo)準(zhǔn)。(2)嚴(yán)格控制采高，不準(zhǔn)有飄刀挖底，超高現(xiàn)象發(fā)生。(3)采煤機(jī)司機(jī)割煤時(shí)，必須精力集中，相互配合，嚴(yán)防割支架前梁和護(hù)幫板，尤其在斜切進(jìn)刀時(shí)，司機(jī)要時(shí)刻注意。(4)機(jī)組司機(jī)在操作采煤機(jī)割煤時(shí)，應(yīng)隨時(shí)注意煤壁的軟硬變化及機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，若出現(xiàn)異常，立即摘開離合器，閉鎖大溜，進(jìn)行檢查，處理后方可重新開機(jī)。(5)割煤過程中，機(jī)組司機(jī)應(yīng)隨時(shí)注意煤壁片幫及頂板變化情況，如發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取措施，采煤機(jī)割過后，緊跟前滾筒打出護(hù)幫板，對工作面所暴露的頂板進(jìn)行臨時(shí)支(6)機(jī)組在割煤過程中，司機(jī)一定要掌握好負(fù)荷與速度的關(guān)系，嚴(yán)禁開快車，應(yīng)將機(jī)組的運(yùn)行速度控制在3mmin范圍內(nèi)。(7)機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)中，嚴(yán)禁機(jī)組司機(jī)搬運(yùn)機(jī)身與電纜槽之間的炭塊等物。在機(jī)組附近進(jìn)行破炭工作時(shí)，必須切斷機(jī)組電源，閉鎖大溜，將片幫板背緊煤壁，專人監(jiān)護(hù)頂板，方可作業(yè)。(9)機(jī)組割煤時(shí)，應(yīng)注意機(jī)組履帶的漲緊及拖拉情況，防止損壞電纜、水管事故的(10)機(jī)組司機(jī)隨身攜帶便攜式瓦斯報(bào)警儀，并隨時(shí)注意機(jī)載瓦斯斷電儀顯示的濃度，當(dāng)機(jī)組前后及機(jī)身20m范圍內(nèi)，瓦斯?jié)舛瘸^1%,則立即停止采煤機(jī)，閉鎖大溜，及時(shí)通知班長，待瓦斯?jié)舛冉抵?%以下，確認(rèn)無誤后，方可開機(jī)。(12)機(jī)組在斜切進(jìn)刀時(shí)，機(jī)組司機(jī)必須放慢牽引速度，控制牽引速度在1m/min以(1)機(jī)組滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，煤體被截齒破落，并由螺旋葉片裝入運(yùn)輸機(jī)，少量煤在推前溜時(shí)由鏟煤板裝入大溜中。(2)支架與溜子之間的浮煤及支架間的浮煤，由清煤工人清入溜中，其操作注意事機(jī)組割下煤及支架放下的煤分別落入運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至端頭卸載入工作面轉(zhuǎn)載機(jī)，進(jìn)入順槽皮帶，再運(yùn)入外部皮帶直至地面。工作面采用追機(jī)移架，隨著采煤機(jī)割煤，按順序移架，移架步距為0.8m。為了及時(shí)支護(hù)頂板，當(dāng)采煤機(jī)后滾筒割過之后，落后于采煤機(jī)后滾筒3~4架，追機(jī)順序移架。采煤工作面使用ZZ6000/17/37型綜采液壓支架，操作方式為手動(dòng)操縱，采用跟機(jī)及時(shí)支護(hù)的方法管理頂板。如頂板破碎必須超前移架控制頂板或采用緊跟滾筒及時(shí)移架的方式，嚴(yán)防冒頂，移出的支架要符合以下規(guī)定：(2)移出的支架要排成一條直線，其30m偏差不得超過±50mm,中心距1.5m,偏差不超過±100mm間空隙不超過200mm。推刮板運(yùn)輸機(jī)在移架工序之后，滯后采煤機(jī)后滾筒15m追機(jī)進(jìn)行，除斜切進(jìn)刀段外，每次推進(jìn)度應(yīng)保持0.8m,彎曲段長度不小于15m,割煤和推運(yùn)輸機(jī)保持平行作業(yè)。1、每次推進(jìn)應(yīng)保持0.8m的推進(jìn)度，可彎曲刮板輸送機(jī)要移成一條直線，30m偏差不得超過±50mm。應(yīng)同時(shí)使用3個(gè)千斤頂一起推。作面煤壁一側(cè)。單體液壓支柱配鉸接頂梁，柱距1.0m,排距以不影響設(shè)備移動(dòng)、運(yùn)送人人次班數(shù)早班檢修班三班四班合計(jì)22228機(jī)組司機(jī)4444333349441111424223633333911133339(二)作業(yè)循環(huán)號項(xiàng)目名稱單位數(shù)量1工作面長度m2工作面推進(jìn)長度m3m4m5度6m7噸8噸9個(gè)6個(gè)m噸噸月噸/工個(gè)/萬t8乳化液消耗Kg/萬tkg/萬tkg/萬t個(gè)/萬t4高壓膠管消耗m/萬t第四節(jié)采(盤)區(qū)的準(zhǔn)備與工作面接替三、掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)和掘進(jìn)面的機(jī)械配備綜掘工作面機(jī)械設(shè)備配備見表41設(shè)備名稱設(shè)備型號容量單位使用備用合計(jì)1掘進(jìn)機(jī)臺(tái)112帶式轉(zhuǎn)載機(jī)7臺(tái)13膠帶輸送機(jī)部114濕式除塵器臺(tái)1I5氣動(dòng)錨桿機(jī)臺(tái)116激光定向儀臺(tái)17調(diào)度絞車臺(tái)3148局部扇風(fēng)機(jī)臺(tái)229剛性風(fēng)筒m探水鉆臺(tái)112刮板輸送機(jī)部11小水泵臺(tái)213根據(jù)回采工作面和掘進(jìn)工作面的推進(jìn)速度，經(jīng)計(jì)算后，確定礦井采掘比為1:2,即礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)配備一個(gè)回采工作面和兩個(gè)掘進(jìn)工作面。2101工作面推進(jìn)長度為1413米，年推進(jìn)度為1400m,即每個(gè)條帶采煤時(shí)間為340天左右。工作面接替采用順序接替，即先采2101再采2102、2103、2104……依次開采。順槽掘進(jìn)以可以滿足工作面接替為宜。大巷掘進(jìn)以超前掘進(jìn)工作面100米左右為宜。由于采用綜掘，本礦井的掘進(jìn)可以很容易就滿足。第七章井下運(yùn)輸?shù)谝还?jié)運(yùn)輸系統(tǒng)與運(yùn)輸方式的確定一、運(yùn)輸方式的選擇(一)煤炭運(yùn)輸方式的選擇根據(jù)礦井規(guī)模、井筒提升方式、井田開拓部署及目前國內(nèi)井下煤炭運(yùn)輸技術(shù)裝備發(fā)展情況，設(shè)計(jì)確定大巷主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)。其理由如下：(1)礦井主要開拓巷道均沿煤層布置，就本礦設(shè)計(jì)規(guī)模和目前國內(nèi)井下煤炭運(yùn)輸技術(shù)裝備而言，選擇膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸為宜。(2)礦井開拓巷道呈直線型布置，采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，可以充分發(fā)揮其效益，而且對礦井早達(dá)產(chǎn)和穩(wěn)定生產(chǎn)都非常有利。(3)井下大巷煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸，不但可以實(shí)現(xiàn)工作面至井底煤倉一條龍連續(xù)運(yùn)輸，而且運(yùn)輸能力大、增產(chǎn)潛力大、運(yùn)輸連續(xù)性強(qiáng)、效率高、自動(dòng)化程度高、維修工作量小，主輔運(yùn)輸互不干擾，對礦井簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理都十分有利。(二)輔助運(yùn)輸方式的選擇井下巷道均沿煤層布置，礦井矸石量很小，井下輔助運(yùn)輸主要是材料設(shè)備的運(yùn)輸。鑒于本礦井輔助運(yùn)輸量不大，運(yùn)距較短，煤層傾角較小，設(shè)計(jì)考慮大巷輔助運(yùn)輸采用無運(yùn)輸大巷：半圓拱形斷面，凈寬4.5m.凈高3.75m,凈斷面積14.7m2,錨網(wǎng)噴加道內(nèi)鋪設(shè)帶寬1000mm的膠帶輸送機(jī)，并鋪設(shè)30kg/m,軌距600m的檢修軌，擔(dān)負(fù)采區(qū)原煤運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)任務(wù)。軌道大巷：半圓拱形斷面，凈寬4.5m,凈高3.75m.凈斷面積14.7m2,錨網(wǎng)噴支護(hù)，頂錨桿采用φ18×2000mm螺紋鋼錨桿。巷道內(nèi)鋪設(shè)30kg/m,軌距600mm的單軌，擔(dān)負(fù)采區(qū)輔助運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)任務(wù)。回采工作面：回采工作面→工作面運(yùn)輸順槽→運(yùn)輸大巷→井底煤倉→主斜井→地面。掘進(jìn)工作面：掘進(jìn)工作面→運(yùn)輸大巷→井底煤倉→主斜井→地面。材料運(yùn)輸系統(tǒng)如下：第二節(jié)運(yùn)輸設(shè)備的選擇和計(jì)算運(yùn)矸石選用1t固定式礦車，型號MG1,1-6A;運(yùn)料選用1t材料車，型號MC1-6B;設(shè)備運(yùn)輸選用1t平板車和18t重型平板車，型號MP1-6A、MPC18-9。礦車類型容積名義載重量外形尺寸(mm)軌距軸距自重長寬高It固定式礦車11t材料車11t平板車118t重型平板車表43各類礦車數(shù)量表礦車類型礦車型號礦車數(shù)量1t固定式礦車1t材料車1t平板車18t重型平板車5二、大巷內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備的選型序號單位帶式輸送機(jī)1運(yùn)輸量2運(yùn)輸物料原煤3散密度4帶寬5帶速6輸送機(jī)傾角度7輸送機(jī)水平長度m8輸送機(jī)提升高度m9驅(qū)動(dòng)滾筒直徑電動(dòng)機(jī)功率托滾直徑機(jī)頭外形尺寸(長×寬×高)整機(jī)重量T第八章礦井提升第一節(jié)礦井提升概述升降人員，下放材料和設(shè)備的繁重任務(wù)。各系統(tǒng)由于提升系統(tǒng)一般沒有備用設(shè)備，一旦發(fā)生故障，輕者影響生產(chǎn)，重者危及安全。所以礦井提升設(shè)備必須具有良好的控制系統(tǒng)和完善可靠的保護(hù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、安全運(yùn)行。礦井提升設(shè)備的合理設(shè)計(jì)，主要取決于確定合理的提升系統(tǒng)。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t/a,總服務(wù)年限為48年，第一水平服務(wù)年限為25年。本礦井年工作日為330天，每天四班作業(yè)，其中三班采煤，一班作生產(chǎn)準(zhǔn)備。每班每天工作六小時(shí)。每天凈提升18小時(shí)。為10%。第二節(jié)主井提升提升容器需根據(jù)提升任務(wù)的大小來確定。對礦井的具體情況，加大提升容器，可降低提升速度，提升機(jī)、井筒裝備都要加大，增加初期投資，但可節(jié)約用電；反之，加大提升速度，可選用較小提升容器和提升機(jī)，投資較少，但電耗增加。一般認(rèn)為在不加大提升機(jī)及井筒直徑的前提下，選擇較大的提升容器，以采用較低的提升速度，節(jié)省電耗。本礦井主井提升設(shè)計(jì)采用箕斗，主要參數(shù)如下：An—礦井年產(chǎn)量，90萬ta計(jì)H?—井筒深度，700m;H?—裝載高度，m,估取18~25m,取20m。(一)確定小時(shí)提升量c——提升不均衡系數(shù)?！睹禾抗I(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：有井底煤倉時(shí)為1.10～1.15;無井底煤倉時(shí)為1,20。本設(shè)計(jì)取1.10;ar—提升能力富裕系數(shù)，主井提升設(shè)備對于第一水平留有20%的富裕能力，取1.2;b——年工作日，330天；t——日工作小時(shí)數(shù)，18h;代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：(二)合理的經(jīng)濟(jì)提升速度在選擇提升容器時(shí)，一般都采用經(jīng)濟(jì)速度法，常用的經(jīng)濟(jì)提升速度為式中H——提升長度，700m。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：用立井箕斗提煤的最大提升速度不得超過8m/s,取vm=8(三)估算一次提升循環(huán)時(shí)間Tx式中：a——提升加速度，對于立井提升，其加速度不能大于1.2m/s2,取a=1.2mu——爬行時(shí)間，箕斗可取10s;0——休止時(shí)間，查表得θ=20s。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：4、一次合理提升量的確定根據(jù)上述計(jì)算值，從箕斗規(guī)格表中選取一對6噸箕斗。其特征見表45?；沸吞柮x裝載(t)自身質(zhì)量(t)提升鋼絲繩數(shù)量長寬高64提升鋼絲繩的受力極其復(fù)雜，盡管國內(nèi)外對此做了大量的研究工作，取得了一些成單繩纏繞式鋼絲繩多繩摩擦提升專為升降人員9升降人員和物料升降人員9混合提升9升降物料專為升降物料按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，提升鋼絲繩應(yīng)按最大靜載荷，并考慮一定的安全系數(shù)其主要特征見表47.鋼絲總斷面積參考質(zhì)量kg公稱抗拉強(qiáng)度破斷拉力總和KN鋼絲繩鋼絲(一)提升機(jī)滾筒直徑D型號主導(dǎo)輪導(dǎo)向輪鋼絲繩最大凈張力最大凈張力差最大提升速度質(zhì)量t2(二)天輪的選擇型號總重N7式中k—礦井阻力系數(shù)，箕斗提升k=1.15,罐籠提升k=1.2;根據(jù)P值，選取的電動(dòng)機(jī)見規(guī)格表50額定功率(KW)額定電壓(V)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)第三節(jié)副井提升根據(jù)P’值查鋼絲繩規(guī)格表，選定所需要的鋼絲繩為18×7股(1+6)繩纖維芯鋼絲繩。其主要特征見表51鋼絲總斷面積參考質(zhì)量kg公稱抗拉強(qiáng)度破斷拉力總和KN鋼絲繩鋼絲根據(jù)滾筒直徑初選型號為JKM-2.8/4(Ⅱ)的提升機(jī)。其主要特征見表52。型號主導(dǎo)輪導(dǎo)向輪鋼絲繩最大凈張力最大凈張力差最大提升速度質(zhì)量t在設(shè)備表中選取型號為Tsc1600的天輪，其主要特征見表53。型號總重N額定功率額定電壓(V)轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)第九章礦井通風(fēng)與安全礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的進(jìn)、回風(fēng)井的布置方式，主要通風(fēng)機(jī)的工作方法，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱。按進(jìn)回風(fēng)在井田內(nèi)的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式，對角式，混合式，下列是各種通風(fēng)系統(tǒng)的適用條件及其優(yōu)缺點(diǎn)。1、中央并列式：出風(fēng)井與進(jìn)風(fēng)井大致布置在井田中央，由主井兼作回風(fēng)井或?qū)ＴO(shè)中央風(fēng)井。適用于煤層傾角較大，走向不長(一般小于4Km左右),投產(chǎn)初期尚末設(shè)置邊界安全出口，且自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井。(1)、初期投資少，采區(qū)生產(chǎn)集中，且礦井反風(fēng)容易，便于管理(2)、節(jié)省風(fēng)井工業(yè)場地，占地少，護(hù)井煤柱少。(3)、進(jìn)出風(fēng)井之間漏風(fēng)比較大，風(fēng)路長，阻力大。2、中央分列式；進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井大致位于井田走向的中央。適用于煤層傾角較小，走向長度較大的中型礦井，投產(chǎn)初期多采用這種通風(fēng)方式。一般適用于煤層走向長(超過4公里),井田面積大，產(chǎn)量較大的礦井。其優(yōu)點(diǎn)與中央并列式相反，比中央分列式安全性要好，但初期投資大，建井期較長。對有瓦斯噴出或有煤層和瓦斯突出的礦井，應(yīng)采用對角式通風(fēng)系統(tǒng)。5、分區(qū)對角式：進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，兩翼各有兩個(gè)或兩個(gè)以上回風(fēng)井為所在附近采區(qū)服務(wù)。適用于煤層埋藏較淺，第一水平無法開鑿總回風(fēng)巷的情況。也適用于高瓦斯礦井。該方式建井期短，安全性高，便于管理，但風(fēng)井多，占用場地大，風(fēng)機(jī)管理分4、混合式：進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井三個(gè)以上的井筒按中央式與對角式混合組成。其中有中央分列與對角混合式。中央并列與對角混合以及中央并列與中央分列混合等?；旌鲜绞乔皫追N的發(fā)展。適用于：綜上所述，由于XX煤礦是低瓦斯礦井，根據(jù)井田內(nèi)的煤層賦存狀態(tài)、埋藏深度及井田范圍等條件，在設(shè)計(jì)投產(chǎn)初期采用中央分列式。1、抽出式：當(dāng)前通風(fēng)機(jī)工作的主要方式，適應(yīng)性較廣泛，尤其對高瓦斯礦井，更是有利于與對瓦斯的管理，也適用于礦井走向長，開采面積大的礦井。主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于大氣壓的負(fù)壓狀態(tài)。當(dāng)主要通鳳機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流壓力提高，比較安全。2、壓入式：低瓦斯礦井，礦井地面地形復(fù)雜且煤層埋藏較淺，開采第一水平無法在高山上設(shè)置主通風(fēng)機(jī)，總回風(fēng)巷道無法連通或維護(hù)困難，煤層自然發(fā)火不嚴(yán)重的條件下使用。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力降低。該方式在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干通風(fēng)構(gòu)筑物管理困難，漏風(fēng)較大。第一節(jié)風(fēng)量的計(jì)算式中Ve——與計(jì)算工作面的溫度相對應(yīng)的風(fēng)速，取1.0m/s;礦井總風(fēng)量是井下各工作地點(diǎn)的有效風(fēng)量和各條風(fēng)路上漏風(fēng)量總和。礦井總風(fēng)量的分配要根據(jù)實(shí)際需要由里往外細(xì)致分配。分配給各用風(fēng)點(diǎn)的風(fēng)量，必須符合《煤礦安全規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：采區(qū)回風(fēng)道、采掘工作面回風(fēng)道中甲烷和二氧化碳濃度不得超過1%,采掘工作面的空氣溫度不得超過26°采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，按體積計(jì)算，氧氣不得低于20%,二氧化碳不得低于0.5%。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》,礦井需要的風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并選取其中的最大式中4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)m3/min,人；N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)(按交接班考慮),100人；Qkj=(ZQcj十ZQij十ZQdj+ZQqt)×Kkt2號煤層回采工作面日產(chǎn)量按2570t考慮；按每日三班生產(chǎn)，工作面生產(chǎn)時(shí)間取18h;2號煤層瓦斯絕對涌出量為0.28m3/min,相對涌出量為0.75m3/t;屬低瓦斯礦井。則qc=2570×0.75÷(60×18)=1.785m3/minQcj=100×1.785×1.4=249.9m3/min=4.165m3/sK—工作面長度系數(shù)，工作面長度150m,取1.3Q?=60×1.0×20.3×1.3=1583.4m③按人數(shù)計(jì)算根據(jù)<<煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面最低風(fēng)速為0.25mis,最高風(fēng)速為4m/s的要求進(jìn)行驗(yàn)算。采用最低風(fēng)速驗(yàn)算：Qg≥15×Sx*=15×20.3=304.5m3/min=5.075m3/s采用最高風(fēng)速驗(yàn)算：Q≤240×Sj=240×20.3=3120m3/min-81.2m3/s滿足風(fēng)速要求。二、掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的計(jì)算：k?——掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取K;=1.8;式中數(shù)據(jù)意義與回采工作面計(jì)算相同。綜掘工作面配用FBDNo.6.0/2*22型局部通風(fēng)機(jī)，額定風(fēng)量為400m3/min,掘進(jìn)工作面配風(fēng)量按下式計(jì)算：Qj;=Qa×kfQ?=400×1.3=520m3/min=8.7m3/sQk;=(26.39+8.7×3+8+20第二節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配(一)通風(fēng)系統(tǒng)巷進(jìn)入帶區(qū)的共用運(yùn)輸巷經(jīng)過條帶運(yùn)輸順槽沖洗工作供風(fēng)地點(diǎn)數(shù)量配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)供風(fēng)量1采煤采煤工作面1備用工作面12掘進(jìn)大巷綜掘工作面29工作面綜掘工作面1993硐室材料硐室133采區(qū)變電所1554其他礦井總風(fēng)量第三節(jié)計(jì)算負(fù)壓及等積孔1、如果礦井的服務(wù)年限不長(10～20a),選擇達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量后通風(fēng)容易和通風(fēng)困2、因有外部漏風(fēng)(指在防爆門和主扇周圍的漏風(fēng)),通過主扇的風(fēng)量Qf必大于通任務(wù)時(shí)，取1.05,有提升任務(wù)時(shí)，取1.10。3、為了經(jīng)濟(jì)合理(減少礦井外部漏風(fēng)和主扇運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，不致因主扇的風(fēng)壓過大造成瓦斯和自然發(fā)火難于管理，以及避免主扇選型太大，使購置、運(yùn)輸、安裝、維修等費(fèi)用加大，須控制hrmax不能太大(一般不超過3000Pa)特大型的礦井除外),必要時(shí)需對某些局部巷道采取降低風(fēng)阻的措施。二計(jì)算方法通風(fēng)阻力的計(jì)算包括摩檫阻力和局部阻力兩個(gè)部分，摩檫阻力是風(fēng)流與井巷周壁摩檫以及空氣分子間的擾動(dòng)和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此阻力而引起的風(fēng)壓損失即摩擦阻力損失，摩擦阻力一般占礦井通風(fēng)阻力的90%,它是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)選擇扇風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)。而局部阻力是風(fēng)流經(jīng)過井巷的一些局部地點(diǎn)，如井巷突然擴(kuò)大或縮小，轉(zhuǎn)彎交叉處以及堆積物或遇礦車等，由于風(fēng)流速度或方向發(fā)生改變，導(dǎo)致風(fēng)流本身劇烈沖擊，形成極為紊亂的渦流，從而損失能量。造成這種沖擊與渦流的阻力即稱局部阻力，由于這種阻力所產(chǎn)生風(fēng)壓損失就稱局部阻力損失。井下產(chǎn)生局部阻力地點(diǎn)雖多，但其一般只占礦井通風(fēng)總阻力的10%。將以上計(jì)算出來的各數(shù)值填如下表(其中表中的所列數(shù)值又是當(dāng)空氣為1.2kg/m3時(shí)數(shù)值),即通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)負(fù)壓表56,及通風(fēng)困難時(shí)期負(fù)壓表57序號支護(hù)形式斷面SRQV1副立井澆灌混凝土2井底車場料石砌碹3軌道大巷錨噴網(wǎng)42101運(yùn)輸順槽錨桿5綜采工作面支架62101回風(fēng)順槽錨桿7總回風(fēng)巷錨網(wǎng)噴8回風(fēng)立井澆灌混凝土9局部阻力按摩擦阻力的10%計(jì)算局部阻力序號支護(hù)形式周長P斷面SQV1副立井澆灌混凝土2井底車場料石砌碹3軌道大巷錨噴網(wǎng)42105運(yùn)輸順槽錨桿5綜采工作面支架62105回風(fēng)順槽錨桿7總回風(fēng)巷錨網(wǎng)噴8回風(fēng)立井澆灌混凝土9局部阻力按摩擦阻力的10%計(jì)算局部阻力沿著上述兩條風(fēng)路，將各區(qū)段的摩擦阻力疊加起來并考慮適當(dāng)?shù)木植孔枇ο禂?shù)(一般不細(xì)算局部阻力)。即可算出通風(fēng)容易和困難兩時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力分別為：hrmin=1.1Zhfrmin=1091hrmax=1.1Zhfrmax=1561容易時(shí)期與困難時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔計(jì)算如下；Rmin-hrmin/Q2=1091.10/1002=0.Rmax=hrmax/Q2=156156/1002=0.15Amin=1.1896Q/√hmn=1.1896×100/×1091.1等積孔(m)礦井通風(fēng)阻力等級礦井通風(fēng)難易程度評價(jià)大阻力礦難中阻力礦中小阻力礦易根據(jù)表58可知，礦井通風(fēng)是比較容易的?！睹旱V工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定；礦井的通風(fēng)等積孔在最大負(fù)壓時(shí)，一般不小于1m2。本礦井通風(fēng)困難時(shí)的等積孔為3.01m2,符合規(guī)范要求。又從礦井通風(fēng)阻力等級分類可知，本礦井為小阻力礦井。礦井通風(fēng)設(shè)備包括主扇和其它的電動(dòng)機(jī)，須選擇主要通風(fēng)機(jī)，然后選擇電動(dòng)機(jī)。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》等技術(shù)文件的有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行通風(fēng)備選型時(shí)，應(yīng)符合下列要求：1),風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限盡量滿足第一采區(qū)通風(fēng)要求，并適當(dāng)照顧二采區(qū)通風(fēng)；在風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi)其工況點(diǎn)應(yīng)在合理的工作范圍之內(nèi)。2).當(dāng)風(fēng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)通鳳阻力變化較大時(shí)，可考慮分期選擇電機(jī)，但初裝電機(jī)的使用年限不小于5年。3).風(fēng)機(jī)的通風(fēng)能力應(yīng)有一定的富余量。在最大設(shè)計(jì)風(fēng)量時(shí)，軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角一般比允許使用最大值小50;風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不大于額定值90%。4).考慮風(fēng)量調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)盡量避免使用風(fēng)硼閘門調(diào)節(jié)。5).正常情況下，主要風(fēng)機(jī)不采用聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)。本礦屬于低瓦斯礦井，布置一個(gè)回風(fēng)立井，主副立井進(jìn)風(fēng)。本設(shè)計(jì)選擇回風(fēng)立井通風(fēng)機(jī)，服務(wù)年限約20a。主扇工作方式為抽出式。礦井總風(fēng)量為100m3/s,礦井通風(fēng)容易時(shí)期負(fù)壓為通常用扇風(fēng)機(jī)的個(gè)體特征曲線來選擇，要先確定通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期主扇運(yùn)轉(zhuǎn)的工況點(diǎn)。為此，就要用以下方法分別標(biāo)出兩個(gè)時(shí)期的工作效率，有時(shí)需要考慮礦井自然風(fēng)壓幫助力風(fēng)壓的作用，即對于抽出式的主扇，hemin=hrmin-hma=1091.10-100=99(一)確定扇風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量：Q=KQ=1.1×100K為通風(fēng)設(shè)備漏風(fēng)系數(shù)，由于風(fēng)井不做提升用，故K取1.10。(二)確定扇風(fēng)機(jī)所需全壓：Hmin=hmin+△h+h-991.10+148Hmax=hma+△h-h=1661.56+148=△h——通風(fēng)設(shè)備阻力損失(包括風(fēng)硼損失)約15mmH?O,h——自然風(fēng)壓，因進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高差30m,相差不多不，故h?取0。4、網(wǎng)路特性曲線方程；據(jù)上面選擇主扇的hmin=1139.4Pahmax=1809.56PaQ=100m3/s,在個(gè)體特征曲線符合的情況下，選擇主扇風(fēng)機(jī)型為：FBCDZ-8-No24A,最大軸功率355KW,需裝機(jī)功率185×2KW,n=750r/min,16個(gè)葉片。葉根安裝角為30%25(困難)30°/25(容易)。將上述曲線置于FBCDZ-8-No24A型風(fēng)機(jī)性能曲線圖上即得風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)。通風(fēng)容易時(shí)期：Q?=108m3/s,H?=1309Pa,ηiNsn(kw)po圖5風(fēng)機(jī)性能曲線圖(一)通風(fēng)機(jī)所需輸入功率的計(jì)算：通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)所需輸入的功率通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)所需輸入的功率(二)電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)和種類：當(dāng)Nm.≥0.6N時(shí)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)可選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為初期Nm=√N(yùn)·N·k.(72.n)后期N.=Nm·k,)(n.n,)N.=Nmxk./(7.nm)=193.83×1.1/(0.92×1)=231.75KW。所需的功率為240KW,根據(jù)所需的功率，在電工產(chǎn)品中選擇適合的電動(dòng)機(jī)通過計(jì)算可知，該礦選用兩臺(tái)FBCDZ-8-No24A型軸流式扇風(fēng)機(jī)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。配用電機(jī)為YBFe355L1-8,功率為2×185W。(1)安全出口處必須設(shè)置二道雙向包鐵皮的風(fēng)門，并應(yīng)經(jīng)常檢修維護(hù)，以防漏風(fēng)。(2)各進(jìn)、回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷中的風(fēng)門、風(fēng)簾、調(diào)節(jié)風(fēng)門及風(fēng)橋等通風(fēng)設(shè)施要經(jīng)常維護(hù)，保持完好，經(jīng)常檢查風(fēng)門的關(guān)閉情況。第五節(jié)安全生產(chǎn)技術(shù)措施1、嚴(yán)格控制井下風(fēng)速，加強(qiáng)通風(fēng)工作，減少漏風(fēng)，降低粉塵濃度。2、保證井下灑水滅塵的水源充足。6、井下所有運(yùn)輸大巷，和通風(fēng)巷道在裝車地點(diǎn)和煤塵發(fā)生的地點(diǎn)，應(yīng)該經(jīng)常灑水，減少煤塵飛揚(yáng)，并定期堆積煤塵。二、煤及瓦斯突出的預(yù)防措施1、本礦井為低瓦斯礦井，只須不間斷地向工作面輸送新鮮風(fēng)流，在順槽(軌道順槽)出口處安