煤礦安全通風設計-本科畢業(yè)論文

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設計</b></p><p>　　論文（設計）題目：****************通風與安全設計</p><p>　　2015年5月23日</p><p>　系：礦業(yè)工程系</p><p>　專 業(yè)：********</p><p>　班 級：*

2、*******</p><p>　學 號：********</p><p>　學生姓名：********</p><p>　指導教師：********</p><p>　　********本科畢業(yè)論文（設計）</p><p><b>　　誠信責任書</b></p><p&

3、gt;　　本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)論文（設計），是在導師的指導下獨立進行研究所完成。畢業(yè)論文（設計）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。</p><p><b>　　特此聲明。</b></p><p>　　論文（設計）作者簽名： </p><p>　　日 期： <

4、/p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄II</b></p><p>　　摘 要VIII</p><p>　　AbstractX</p><p><b>　　前 言1</b></p>

5、<p>　　第1章 井田概況3</p><p>　　1.1 地理概況3</p><p>　　1.1.1 井田位置及交通3</p><p>　　1.1.2 地形地貌3</p><p>　　1.1.3 氣象3</p><p>　　1.1.4 地表水3</p><p>　

6、　1.1.5 地震3</p><p>　　1.1.6 電源條件、水源條件3</p><p>　　1.2 主要自然災害4</p><p>　　1.2.1 地質(zhì)災害簡述4</p><p>　　1.3 井田開拓與開采4</p><p>　　1.3.1 井田境界4</p><p>

7、;　　1.3.2 儲量4</p><p>　　1.3.3 礦井生產(chǎn)能力及服務年限6</p><p>　　1.4 提升、壓縮空氣系統(tǒng)7</p><p>　　1.5 井上下主要運輸設備7</p><p>　　1.5.1 運輸方式7</p><p>　　1.5.2 運輸設備8</p>&

8、lt;p>　　1.5.3 礦車8</p><p>　　1.6 供電及通訊8</p><p>　　1.6.1 行政通信8</p><p>　　1.6.2 調(diào)度通信8</p><p>　　1.7 技術經(jīng)濟8</p><p>　　1.7.1 礦井工作制度9</p><p>

9、;　　1.7.2 勞動定員9</p><p>　　1.7.3 勞動生產(chǎn)率9</p><p>　　1.7.4 技術經(jīng)濟指標9</p><p>　　第2章 礦井開拓與開采12</p><p>　　2.1 煤層埋藏及開采條件12</p><p>　　2.1.1 地質(zhì)構(gòu)造及特征12</p>

10、<p>　　2.1.2 煤層及煤質(zhì)12</p><p>　　2.2 礦井主要災害因素及安全條件12</p><p>　　2.2.1 瓦斯，煤與瓦斯突出，煤塵，煤的自燃與地溫13</p><p>　　2.2.2 煤層頂?shù)装?3</p><p>　　2.3 礦井開拓系統(tǒng)13</p><p>　

11、　2.3.1 井筒13</p><p>　　2.3.2 采區(qū)劃分14</p><p>　　2.3.3 通風方式14</p><p>　　2.3.3 開采順序14</p><p>　　2.3.4 主要巷道14</p><p>　　2.4 采煤方法及采區(qū)巷道布置14</p><p

12、>　　2.4.1 采煤方法的合理性分析14</p><p>　　2.4.2 采區(qū)巷道布置15</p><p>　　2.5 礦山壓力及地質(zhì)測量類儀表、設備配置15</p><p>　　第3章 瓦斯災害防治18</p><p>　　3.1 瓦斯災害因素分析18</p><p>　　3.1.1 瓦斯賦存

13、狀況18</p><p>　　3.1.2 計算各煤層瓦斯含量：18</p><p>　　3.1.3 回采工作面瓦斯涌出量19</p><p>　　3.1.4 掘進工作面瓦斯涌出量預測20</p><p>　　3.1.5 礦井瓦斯涌出量預測21</p><p>　　3.1.6 瓦斯災害治理措施選擇2

14、2</p><p>　　3.2 防爆措施23</p><p>　　3.2.1 巷道布置、采掘工藝對礦井瓦斯涌出的影響23</p><p>　　3.2.2 防止瓦斯積存的措施24</p><p>　　3.2.3 控制和消除引爆火源26</p><p>　　3.3 瓦斯抽采30</p>&

15、lt;p>　　3.3.1 礦井瓦斯儲量30</p><p>　　3.3.2 抽采系統(tǒng)和方法31</p><p>　　3.3.3 抽放管路系統(tǒng)及抽放設備選型34</p><p>　　3.3.4 抽放瓦斯的綜合利用及評價38</p><p>　　3.4 防突措施38</p><p>　　3.4.1

16、 煤與瓦斯突出的可能性分析39</p><p>　　3.4.2 綜合防突措施40</p><p>　　3.4.3 開采保護層40</p><p>　　3.4.4 其他防突措施41</p><p>　　3.4.5 煤與瓦斯突出預測及預測儀器43</p><p>　　3.4.6 安全防護措施45&l

17、t;/p><p>　　4.1 通風系統(tǒng)49</p><p>　　4.1.1 瓦斯、煤塵爆炸性、煤的自燃傾向性，煤和瓦斯突出及地溫情況49</p><p>　　4.1.2 通風方式及通風系統(tǒng)49</p><p>　　4.1.3 風井數(shù)目、位置、服務范圍及服務年限49</p><p>　　4.1.4 采掘工作

18、面及硐室通風50</p><p>　　4.2 礦井風量、風壓及等積孔50</p><p>　　4.2.1 風量計算及分配50</p><p>　　4.2.2 通風阻力56</p><p>　　4.2.3 礦井通風等積孔58</p><p>　　4.3 掘進通風58</p><p&

19、gt;　　4.3.1 掘進通風方法58</p><p>　　4.3.2 局部通風設備選型58</p><p>　　4.3.3 局部通風機設置要求59</p><p>　　4.4 硐室通風60</p><p>　　4.4.1 井下獨立通風硐室的通風系統(tǒng)及安全措施60</p><p>　　4.4.2 采

20、用擴散通風的酮室及通風要求61</p><p>　　4.5 井下通風設施及構(gòu)筑物61</p><p>　　4.5.1 通風構(gòu)筑物設置61</p><p>　　4.5.2 通風構(gòu)筑物設置技術要求61</p><p>　　4.6 礦井主通風機及礦井反風63</p><p>　　4.6.1 礦井通風設備選

21、型64</p><p>　　4.6.2 反風方式、反風系統(tǒng)及設施68</p><p>　　第5章 粉塵災害防治70</p><p>　　5.1 粉塵危害及防塵措施70</p><p>　　5.1.1 粉塵種類和危害程度分析70</p><p>　　5.1.2 防塵措施的確定70</p>

22、<p>　　5.2 井下消防、灑水（給水）系統(tǒng)72</p><p>　　5.3 粉塵監(jiān)測及個體防護設備73</p><p>　　5.3.1 粉塵檢測73</p><p>　　5.3.2 個體防護設備74</p><p>　　5.4 防爆措施74</p><p>　　5.5 礦井地面生產(chǎn)

23、系統(tǒng)防塵76</p><p>　　5.7 礦井粉塵檢測類儀器、設備配置77</p><p>　　第6章 礦井防滅火78</p><p>　　6.1 煤層自然發(fā)火危險性及防滅火措施78</p><p>　　6.1.1 煤層自然發(fā)火危險性78</p><p>　　6.1.2 煤的自燃分析預測78<

24、/p><p>　　6.1.3 煤層自燃預防措施78</p><p>　　6.2 防滅火方法79</p><p>　　6.2.1 灌漿防滅火79</p><p>　　6.2.2 氮氣防滅火81</p><p>　　6.2.3 阻化劑防滅火81</p><p>　　6.2.4 凝膠

25、防滅火81</p><p>　　6.3 井下外因火災防治82</p><p>　　6.3.1 電氣事故引發(fā)的火災防治措施82</p><p>　　6.3.2 帶式輸送機著火的防治措施82</p><p>　　6.3.3 其他火災的防治措施83</p><p>　　6.4 井下防火構(gòu)筑物83<

26、/p><p>　　第7章 礦井防治水86</p><p>　　7.1 礦井水文地質(zhì)86</p><p>　　7.2 礦井防治水措施的確定86</p><p>　　7.2.1 礦井開拓開采所采取的安全保證措施86</p><p>　　7.2.2 防治水煤（巖）柱的留設87</p><p

27、>　　7.2.3 探放水措施及設備89</p><p>　　7.2.4 疏水降壓94</p><p>　　7.2.5 防水閘門94</p><p>　　7.2.6 井下排水95</p><p>　　7.2.7 地表水防治措施98</p><p>　　7.2.8 小窯、老窯水防治100<

28、;/p><p>　　第8章 礦井避災102</p><p>　　8.1 礦井安全標識設置102</p><p>　　8.1.1 安全標識設置原則102</p><p>　　8.1.2 安全標識設置102</p><p>　　8.2 災變逃生路線102</p><p>　　8.2.1

29、 火災避險102</p><p>　　8.2.2 火災避災路線104</p><p>　　8.2.3 水災避災路線105</p><p>　　第9章 礦井安全監(jiān)測圖108</p><p>　　9.1 礦井的安全監(jiān)測布置圖108</p><p>　　結(jié) 論110</p><p&

30、gt;<b>　　致 謝112</b></p><p><b>　　附 錄113</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　****************位于****************少普鄉(xiāng)境內(nèi)，井田位于********南部。礦一采區(qū)開采煤層19#、23

31、#和26#，本次課程設計對象為19#號煤層。19#號煤層平均厚度為3.45m，賦存穩(wěn)定，平均傾角為17°。</p><p>　　經(jīng)鑒定，本礦的19#、23#和26#煤塵無爆炸性，煤層不自燃，但是本設計按照煤層易自燃、煤塵有爆炸性設計，設計了礦井防爆、隔爆措施及防突措施，提高了礦井的抗災害的能力。</p><p>　　本礦相對瓦斯涌出量為12.89 m3/t，屬于高瓦斯礦井，本礦按

32、照“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風定產(chǎn)”的瓦斯治理方針，對礦井進行瓦斯抽放和通風管理。首先本設計選擇高、低負壓抽放兩套系統(tǒng)，并對高、低負壓抽放系統(tǒng)作了評價，對瓦斯的利用及其瓦斯泵站的安全作了合理的分析。其次，結(jié)合本礦情況，對于本礦井的通風量的計算與實際需求的比較，按照《采礦設計手冊》和《煤礦安全規(guī)程》的要求，計算出各個用風地點的風量和礦井總風量，困難時期和容易時期分別為44m3/s和39.9m3/s，所以與之相對應的主要通風機的選擇型號為BD

33、K 54-6-№15型防爆對旋軸流式風機兩臺，一臺運行，一臺備用。風量范圍30.7～47.5m³/s，風壓范圍891～2261Pa，并對礦井反風作出了客觀的分析，使得本礦井的通風更合理。</p><p>　　綜上所述，本設計本著“安全第一，預防為主，綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，從各個方面加強了預防和治理設計，為礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。</p><p>　　關鍵詞：礦井通風，瓦

34、斯治理，水災防治，礦井避災。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Huishui County, Guizhou Province, county, located in the county of Huishui Province, Guizhou County, the township of less Pu Township

35、, Ida is located in southern Huishui county. Ore mining coal seam 19#, 23# and 26#, the curriculum design for 19# coal seam. The average thickness of 19# is 3.45M, the occurrence is stable, the average dip angl

36、e is 17.</p><p>　　After identification, the mine 19#, 23# and 26# dust without explosive, coal seam spontaneous combustion, but the design according to the coal seam spontaneous combustion, coal dust with th

37、e design of explosive, the design of mine explosion proof, explosion-proof measures and anti outburst measure, improve the ability of anti disaster of mine.</p><p>　　The mine gas emission quantity 12.89 m3 /

38、 T, belongs to the high gas coal mine, the mine in accordance with the "first to pull out after mining, monitoring and control, to the wind production" gas control policy, the mine gas drainage and ventilation

39、management. Firstly, this design chooses two systems of high and low negative pressure, and makes a reasonable analysis for the utilization of gas and the safety of the gas pump. calculated various wind place mine a

40、ir volume and total air volume, ea</p><p>　　To sum up, this design follows the principles that safety first and prevention foremost and comprehensive controlling. From different factors, prevention and treat

41、ment are strengthened, which creates a useful safety condition for coal production.</p><p>　　key words：coal mine ventilation; gas treatment; water disaster prevention; prevent disaster-avoiding in coal mi

42、ne.</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　1）設計的目的、意義、范圍及應達到的技術要求</p><p>　　通過設計《****************通風與安全》，培養(yǎng)自己樹立具有符合國情和生產(chǎn)實際的正確設計思想和觀點，進一步學習和理解黨和國家的各項煤礦方針政策，尤其是關于礦井通風與安全方面的方針政策，學習和貫

43、徹執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》等煤炭行業(yè)法律法規(guī)與技術標準。</p><p>　　通過完成《****************通風與安全》設計，完成該礦的礦井通風、礦井瓦斯防治、礦井水害、礦井避災等安全問題的設計方案，繪制出符合國家標準的相關設計圖紙。</p><p>　　在這一次設計中，將自己大學四年所學的知識運用到如意煤礦的通風與安全設計中，進一步鞏固大學所學的知識，使之系統(tǒng)化、綜合化，培養(yǎng)運用

44、所學知識解決實際問題的能力，通過此次的畢業(yè)設計，彌補自身的不足，為今后進入工作崗位打下堅實的基礎。</p><p><b>　　2）指導思想</b></p><p>　　（1）在“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針的指導下，加強煤礦生產(chǎn)的安全設施的設置和安全管理及監(jiān)督，為煤礦生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件。</p><p>　　（2）根據(jù)國家頒布

45、的有關安全生產(chǎn)的法律法規(guī)及行業(yè)標準，結(jié)合如意煤礦的煤層賦存、地質(zhì)構(gòu)造、水文、圍巖條件、瓦斯、煤塵、自燃、煤與瓦斯突出等地質(zhì)條件及有關安全條件等，盡量利用現(xiàn)有生產(chǎn)技術，優(yōu)化礦井生產(chǎn)系統(tǒng)，不僅使礦井能正常生產(chǎn)，并能增加抵御各種災害的能力。</p><p><b>　　3）應解決的問題</b></p><p>　?。?）礦井概況及礦井開拓、開采設計概況；</p>

46、<p>　?。?）礦井瓦斯災害防治及相關措施的編寫；</p><p>　?。?）礦井通風設計和相關設備選型；</p><p>　?。?）礦井粉塵災害、防滅火和礦井水防治和相關措施的編寫；</p><p>　?。?）礦井避災標識的設置和避災路線的確定及相關措施的編寫。</p><p><b>　　4）未解決的問題<

47、/b></p><p>　?。?）本設計沒有進行礦井粉塵防治、礦井火災防治、礦井監(jiān)控和礦山救護的設計，希望礦方完善相關方面的設計與做好相關方面的防治措施。</p><p>　?。?）進行煤與瓦斯突出危險性鑒定工作，注意瓦斯涌出量的變化，進行瓦斯梯度變化的分析，避免采掘工作面布置在應力集中帶，加強煤與瓦斯突出的預測和預防工作。</p><p>　?。?）礦井勘探

48、地質(zhì)報告對礦井水文地質(zhì)、采空區(qū)缺乏分析和研究，建議對礦井內(nèi)的小煤窯開采、積水情況以及礦井涌水量進行詳細調(diào)查。</p><p><b>　　5）設計依據(jù)</b></p><p>　?。?）********礦業(yè)工程系老師提供的畢業(yè)設計課題，即《****************礦井概況及安全條件和礦井設計概況》。</p><p>　?。?）*****

49、***********開拓系統(tǒng)、采區(qū)巷道布置平、剖面圖。</p><p>　?。?）********礦業(yè)工程系安全工程畢業(yè)設計指導書。</p><p>　　6）法、條例、規(guī)程、規(guī)范、細則作為我們編制內(nèi)容的依據(jù)</p><p>　　1.中華人民共和國國家標準《煤炭工業(yè)小型礦井設計規(guī)范》GB50399-2006。</p><p>　　2.《中華人

50、民共和國煤炭法》（1996.8）；</p><p>　　3.《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》（2002.6.29）； </p><p>　　4.《中華人民共和國礦山安全法》（1992.11.7）；</p><p>　　5.《中華人民共和國礦山安全法實施條例》（1996.10.11）；</p><p>　　6.《煤礦安全規(guī)程》，國家煤礦安全監(jiān)察局；

51、</p><p>　　7．中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準AQ1026-2006《煤礦瓦斯抽采基本指標》； </p><p>　　8．中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準AQ1027-2006《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》；</p><p>　　9. 中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準AQ1008-2007《礦山救護規(guī)程》；</p><p>　　10. 《防治煤與

52、瓦斯突出細則》，中華人民共和國煤炭工業(yè)部；</p><p>　　11. 《煤礦安全監(jiān)察條例》，中華人民共和國國務院令；</p><p>　　12. 《礦用隔爆水槽和隔爆水袋通用技術條件》，中華人民共和國煤炭工業(yè)部。</p><p><b>　　第1章 井田概況</b></p><p><b>　　1.1 地理概

53、況</b></p><p>　　1.1.1 井田位置及交通</p><p>　　井田位于********南部。探礦權范圍的地理座標為：東經(jīng)104°33′15″～104°42′00″，北緯24°30′00″～25°32′30″。在礦井范圍內(nèi)的區(qū)域長17km，在礦井范圍內(nèi)西寬窄東寬（2～9km），該區(qū)域的面積72.09km２　，礦區(qū)的東面與

54、馬依西勘查區(qū)域相連結(jié)在一起。</p><p>　　在礦井范圍內(nèi)的區(qū)域交通方便，有鐵路、公路相通相互交錯。</p><p>　　1.1.2 地形地貌</p><p>　　在礦區(qū)范圍內(nèi)井田地貌屬與構(gòu)造—剝蝕地貌特征，從單面山的特征發(fā)育。在礦區(qū)范圍內(nèi)含煤地層與其上覆飛仙關組、下伏峨眉山玄武巖組構(gòu)成寬緩的單斜谷，其他走向與地層走向基本上是一致的。在礦區(qū)范圍內(nèi)構(gòu)造為主的巖溶

55、地貌，常見有溶蝕洼地、漏斗形、溶洞及落水洞等幾種巖溶形態(tài)。</p><p><b>　　1.1.3 氣象</b></p><p>　　在礦區(qū)范圍內(nèi)氣候溫和、濕潤度較高，地區(qū)的雨量非常充沛，礦區(qū)屬亞熱帶高原性季風氣候區(qū)。每年的年平均氣溫15.2℃左右，年平均降雨量在1382.9mm左右，降雨最多的集中在6～9月份，大約占了全年的80.8%。</p>&l

56、t;p>　　1.1.4 地表水</p><p>　　珠江水系從本礦區(qū)范圍內(nèi)流過，黃泥河是南端的上游的支流，為山區(qū)雨源型河流。流經(jīng)本區(qū)的主要河流：如意河、銅廠河、馬依河等?？菁玖髁糠謩e為1.47m3/s、0.039m3/s、0.0379m3/s。</p><p><b>　　1.1.5 地震</b></p><p>　　根據(jù)礦井的相關資

57、料，該礦井抗震設計基本地震加速度值為0.05g，該礦區(qū)的地震強度等級為Ⅵ度。</p><p>　　1.1.6 電源條件、水源條件</p><p>　　如意煤礦礦區(qū)內(nèi)的發(fā)電廠裝機容量為1000MW，在距礦井以北約30km處有煤電集團正在籌建的火鋪矸石電廠，裝機容量45MW。礦區(qū)內(nèi)已建有盤關和沙坡二座110kV變電所、興義220kV變電所、紅果220kV變電所，正在建設惠水電廠施工用35kV

58、變電所、惠水電廠220kV啟動變電所。</p><p>　　1.2 主要自然災害</p><p>　　1.2.1 地質(zhì)災害簡述</p><p>　　由于地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣象等條件的影響導致了如意煤礦礦區(qū)內(nèi)，該礦井田內(nèi)存在滑坡，崩塌，剝落，泥石流的不良地質(zhì)現(xiàn)象特征。</p><p><b>　　(1)滑坡</b

59、></p><p>　　滑坡多發(fā)生在飛仙關組下段及龍?zhí)督M上部地層中，在適應的地質(zhì)地貌條件下，由于地質(zhì)應力作用，向下滑動數(shù)十米以后覆蓋于龍?zhí)督M地層之上．其規(guī)模大下不一，最大可達到1.02平方千米。</p><p><b>　　(2)崩塌</b></p><p>　　分布于河谷兩側(cè)和山間峽谷地帶，風化砂巖受臨空面張力的作用，沿節(jié)理及拉張裂隙面

60、從數(shù)米至數(shù)十米的陡崖處墜落至山腳下。物大小不一，堆積面積數(shù)十平方米。</p><p>　　1.3 井田開拓與開采</p><p>　　1.3.1 井田境界</p><p>　　該礦區(qū)的井田范圍淺部以有煤層露頭為界線，距離地下深+859m的標高為界,東部以F5斷層為界，斷層落差為100～150m，傾角為60°，西部以F14斷層為為界，斷層落差為50～80

61、m，傾角為60°。</p><p><b>　　1.3.2 儲量</b></p><p>　　如意煤礦在本井田參與資源儲量估算的可采煤層有19#、23#、26#資源量，河西井田19#、23#、26#三層煤的容重如下表：</p><p>　　表1.1 煤層容重表（單位：t／m3)</p><p>　　(1)井

62、田的工業(yè)儲量：</p><p>　　該礦井井田可采煤層有19#、23#、26#三層可才煤層，煤層厚度分別為3.45m、2.12m、1.87m。</p><p>　　由于本井田的煤層傾角基本在17°左右，并且井田面積較小，故煤層儲量按下式計算：</p><p>　　ZG= （1-1） </p>

63、<p>　　式中：ZG—井田工業(yè)儲量（萬t)；</p><p>　　Si—單個煤層平面積（m2)；</p><p>　　αi—單個煤層內(nèi)平均傾角（度)；</p><p>　　Mi—單個煤層平均厚度（m)；</p><p>　　Υi—煤層的平均容重（t/m3)；</p><p>　　19#煤層儲量為：Z19G

64、=1587.3（萬t)，23#煤層儲量為：Z23G=994.4（萬t)，26#煤層儲量為：Z26G =945.4（萬t)</p><p>　　全整個井田的工業(yè)儲量：ZG = Z19G + Z23G + Z26G =1587.3+994.4+945.4=3527.1（萬t)</p><p><b>　　(2)永久煤柱損失</b></p><p>

65、　　井田內(nèi)沒有斷層和水的影響，所以不考慮斷層煤柱尺寸和防水煤柱尺寸，根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，工業(yè)廣場在井田范圍外，所以這部分煤柱尺寸也不存在，根據(jù)煤層的間距以及煤層頂?shù)装宓膸r性考慮，所有的開拓巷道以及上山的布置均應該在19#煤層的底板，因此也不考慮主要巷道的每柱尺寸，所以在煤層的下部，東部和西部均留設20m的邊界煤柱尺寸即可。</p><p>　　留設煤柱后的煤層儲量按下式計算（根據(jù)等高線分布情況分四快計算)：<

66、/p><p>　　Z留后= （1-2） </p><p>　　式中：Z留后—留設煤柱后煤層總儲量（萬t)；</p><p>　　Si—單個快段平面積（m2)；</p><p>　　αi—單個快段內(nèi)平均傾角（度)；</p><p>　　Mi—單個快段平均厚度（m)；</p><p&g

67、t;　　Υi—一區(qū)段段內(nèi)煤層的平均容重（t/m3)。</p><p>　　19#煤層永久煤柱損失量為：Z19G =86.4（萬t)</p><p>　　23#煤層永久煤柱損失量為：Z23G=91.2（萬t)</p><p>　　26#煤層永久煤柱損失量為：Z26G =93.1（萬t)</p><p>　　該礦區(qū)的全整個井田的永久煤柱損失量：Z

68、G = Z19G + Z23G + Z26G =86.4+91.2+93.1=270.7（萬t)</p><p><b>　　(3)可采儲量</b></p><p>　　該采區(qū)的可采儲量是指工業(yè)儲量中可以采出的那一部分儲量。計算時分煤層分別計算，計算公式如下：</p><p><b>　?。?-3） </b></p&

69、gt;<p>　　式中：Zk—可采儲量，（萬t)；</p><p>　　ZG—工業(yè)儲量，（萬t)；</p><p>　　P—永久煤柱損失，（萬t)。</p><p>　　K—設計采區(qū)回采率。一般不低于下列數(shù)值，即：</p><p><b>　　厚煤層＞75%</b></p><p>

70、<b>　　中厚煤層＞80%</b></p><p><b>　　薄煤層＞85%</b></p><p><b>　　地方小礦＞70%</b></p><p>　　其中：改礦區(qū)的采區(qū)回采率根據(jù)相關資料的要求，本礦應該按80%來計算。</p><p>　　可采儲量為：Z19k=（

71、1587.3-86.4)×80%=1200.7（萬t)</p><p>　　Z23 k=（994.4-91.2)×90%=767.7（萬t)</p><p>　　Z26 k=（945.4-93.1)×85%=724.4（萬t)</p><p>　　Z k= Z19 k+ Z23 k+ Z26 k=1200.7+ 767.7+ 724.4

72、=2692.9（萬t)</p><p>　　綜上所述，該礦井全井田可采儲量為2692.9（萬t)。</p><p>　　1.3.3 礦井生產(chǎn)能力及服務年限</p><p><b>　　(1)工作制度</b></p><p>　　礦井按年工作日330d，每天三班作業(yè)，其中二班半生產(chǎn)半班檢修，每天凈工作時間20h進行設計。

73、</p><p>　　(2)生產(chǎn)能力的確定</p><p>　　********的資源儲量3527.1萬t，可采儲量2692.9萬t，初算礦井產(chǎn)量和服務a限：</p><p><b>　　可按下式計算：</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>

74、　　式中： Tc---初算礦井服務年限：</p><p>　　ZG---礦井工業(yè)儲量（萬t）：</p><p>　　A---礦井年生產(chǎn)能力，（萬t/a）；</p><p>　　Kc---初算儲量備用系數(shù)，取1.6～1.8</p><p>　　根據(jù)上式該礦井設計生產(chǎn)能力設為45萬t/a，服務年限為42.7a。</p><p&

75、gt;<b>　　3）服務年限</b></p><p>　　礦井服務年限按下式計算：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中：Zk—礦井可采儲量，（萬t）；</p><p>　　T—礦井服務年限，（a）；</p><p>　　A—礦井務生產(chǎn)能

76、力，（萬t/a）；</p><p>　　K—儲量備用系數(shù)，一般取1.2～1.5。本礦取1.4計算。</p><p>　　綜上所述，該礦井的設計服務務限為42.7a。 </p><p>　　1.4 提升、壓縮空氣系統(tǒng)</p><p>　　根據(jù)如意礦地質(zhì)地形圖和底板等高線圖，在井田+1400m水平標高的地方布置井口，在+1400m水平標高以上有

77、一部分儲量在開采范圍內(nèi)，因此可以考慮平硐開拓方案。斜井偽斜布置在19#煤層底板巖石中，該方案是將斜井井筒布置到靠近井田儲量邊界的+1400m標高，井口位置定在附近，距離公路和鐵路較近，遠離河流。自然地形標高為+1400，本工業(yè)場地較為開闊，地形比較平坦，場內(nèi)的交通較為方便。</p><p>　　1.5 井上下主要運輸設備</p><p>　　1.5.1 運輸方式</p>

78、<p>　　該礦區(qū)的主斜井、區(qū)段運輸石門和工作面運輸順槽均采用皮帶輸送機運輸煤炭，副斜井、區(qū)段集中回風石門和工作面回風順槽采用礦車運輸，主要負責矸石、材料的運輸。</p><p>　　1.5.2 運輸設備</p><p>　　根據(jù)本礦井的實際情況，工作面刮板輸送機及轉(zhuǎn)載機、運輸順槽、運輸石門及主斜井膠帶運輸機運輸設備為主要的設備，如表1.3運輸設備</p><

79、;p>　　表1.2 運輸設備</p><p><b>　　1.5.3 礦車</b></p><p>　　根據(jù)本礦井的實際情況，選用兩種不同類型的礦車，分別用于矸石的提升和材料的下放。</p><p><b>　　表1.3 礦車</b></p><p>　　1.6 供電及通訊</p

80、><p>　　1.6.1 行政通信</p><p>　　********礦井生產(chǎn)部分的行政通信，利用電信網(wǎng)，實現(xiàn)與礦井和外界的交流與聯(lián)系。該區(qū)內(nèi)********發(fā)電廠裝機容量1000MW，距礦井以北約32km處有煤電集團正在籌建的火鋪矸石電廠，裝機容量45MW。********礦區(qū)內(nèi)已建有盤關和沙坡二座110kV變電所、興義220kV變電所、紅果220kV變電所，正在建設惠水電廠施工用35k

81、V變電所、惠水電廠220kV啟動變電所。</p><p>　　1.6.2 調(diào)度通信</p><p><b>　　(1)生產(chǎn)調(diào)度通信</b></p><p>　　在地面辦公樓調(diào)度室設置數(shù)字程控調(diào)度交換機一臺，容量256門，主要供井下和地面各生產(chǎn)部門使用，生產(chǎn)調(diào)度總機與礦井生產(chǎn)安全監(jiān)測室合建，在河西工業(yè)場地調(diào)度室設一個調(diào)度臺，租用電信局的通信線路

82、。</p><p><b>　　1.7 技術經(jīng)濟</b></p><p>　　1.7.1 礦井工作制度</p><p>　　********礦井設計為年產(chǎn)量45萬t/a，一年工作天數(shù)為330d、日工作班數(shù)3班，采用兩班半采煤，半班準備的作業(yè)形式。</p><p>　　1.7.2 勞動定員</p>&l

83、t;p>　　********礦井勞動定員根據(jù)礦井設計生產(chǎn)能力、開拓開采條件、采區(qū)和工作面布置、機械化裝備水平、井上下各系統(tǒng)和環(huán)節(jié)、管理方式及機構(gòu)設置、礦井工作制度等因素，經(jīng)綜合分析類比和定崗定員計算確定。</p><p>　　1.7.3 勞動生產(chǎn)率</p><p>　　礦井一年的工作是330天，一天三班作業(yè)的方式，一年的設計生產(chǎn)能力為45萬t，日產(chǎn)量為 1364t，全員效率為5.9

84、t/工，全礦231人，其中原煤生產(chǎn)人員為110人。</p><p>　　1.7.4 技術經(jīng)濟指標</p><p>　　表1.6 礦井主要技術經(jīng)濟指標表</p><p>　　第2章 礦井開拓與開采</p><p>　　2.1 煤層埋藏及開采條件</p><p>　　2.1.1 地質(zhì)構(gòu)造及特征</p>

85、<p>　　該礦井的井田內(nèi)斷層發(fā)育具有以下規(guī)律</p><p>　　(1)井田內(nèi)斷層以北西西向為主，北北東向次之。</p><p>　　(2)從平面分布看，北西西向斷層主要集中在井田中部，北北東向斷層分布于井田西部及東部。</p><p>　　(3)********在本井田的構(gòu)造面貌與燕山運動有關，北東向斷層與惠水背斜軸向基本一致，說明是在燕山運動過程中

86、形成的張扭性斷層。</p><p>　　2.1.2 煤層及煤質(zhì)</p><p>　　該可采煤層為井田內(nèi)的19＃、23＃、26＃煤層，三層煤的平均厚度分別為3.45m、2.12m、1.87m；平均傾角為17°；煤層之間的間距19#和23#為50.5m，23#和26#為35m。</p><p>　　井田內(nèi)自下而上共有3層可采煤層，采用總厚度7.44m。<

87、;/p><p>　　本次畢業(yè)設計安排的可采煤層為三層：19#，23#，26#。</p><p>　　表2.1 煤層特征表</p><p>　　2.2 礦井主要災害因素及安全條件</p><p>　　2.2.1 瓦斯，煤與瓦斯突出，煤塵，煤的自燃與地溫</p><p>　　(1)煤與瓦斯突出危險性</p>

88、<p>　　通過根據(jù)相關的資料在J409號鉆孔中對部分煤層作的煤的堅固性系數(shù)等，根據(jù)試驗結(jié)果△p與f的比值（K=△p/f)判定，在所試驗的19#煤中，均為具有煤與瓦斯突出危險的煤層（K＞15為有煤與瓦斯突出危險性)。</p><p>　　(2)煤塵爆炸和煤的自燃傾向</p><p>　　在該煤礦的井田范圍的煤塵均具有煤塵爆炸危險性。</p><p>　　

89、(3)煤的自燃傾向性</p><p>　　煤層均為自燃煤層。煤層氧化溫度最低為340 ℃ ，最高還原溫度為389℃，溫差7～40℃，屬于不自燃到易自燃煤層。</p><p><b>　　(4)地溫</b></p><p>　　井田內(nèi)地溫梯度為0.76～3.67℃/100m，平均為1.84℃/100m，含煤地層溫度不超過30℃，無高溫區(qū)，無熱害。

90、</p><p>　　2.2.2 煤層頂?shù)装?lt;/p><p>　　主要可采煤層頂、底板巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，局部有粉砂巖及泥巖。根據(jù)煤電集團生產(chǎn)礦井調(diào)查資料，煤巷局部有片幫、冒落、底鼓現(xiàn)象。巖石被方解石充填的裂隙發(fā)育，煤層頂板大部分容易垮落。</p><p>　　底板巖性：當以煤層合并時以統(tǒng)計，直接底板為左右的泥巖，其下為粉砂質(zhì)泥巖，泥質(zhì)粉砂巖，局部粉

91、砂巖，夾0～2層薄煤層。</p><p>　　2.3 礦井開拓系統(tǒng)</p><p><b>　　2.3.1 井筒</b></p><p>　　對井下開采有利的井筒位置應使井巷工程量、井下運輸工作量、井巷維護工作量較少，通風安全條件好，煤柱損失少，有利于井下的開采部署。根據(jù)河西區(qū)的實際情況，為合理布置工業(yè)場地，在選擇井筒時，應貫徹農(nóng)業(yè)為基礎的

92、方針，充分利用荒山、坡地、劣地，盡可能不占或少占良田，不妨礙農(nóng)業(yè)水利建設，避免拆遷村莊及河流改道，也不要占用重要文化古跡和園林。</p><p>　　綜合考河西區(qū)的地面工業(yè)場地，在井田邊界+1400m標高的地方比較平坦且向外運輸?shù)臈l件好， 因此井筒的井口坐標為：（2818042，Y=458453)，井口標高為+1400m。</p><p>　　表2.3 井筒的用途特征表</p>

93、;<p>　　2.3.2 采區(qū)劃分</p><p>　　如意煤礦礦井劃分為兩個采區(qū)，每個采區(qū)又劃分為幾個工作面。</p><p>　　2.3.3 通風方式</p><p>　　考慮井口位置的布置方式本礦井的通風方式采用并列抽出式。</p><p>　　2.3.3 開采順序</p><p>　　根據(jù)煤

94、礦設計要求，為了縮短建井工期，盡快實現(xiàn)早出煤，收回投資，先采一采區(qū)的第一個工作面，在采第二個工作面，后采二采區(qū)。</p><p>　　2.3.4 主要巷道</p><p><b>　　主要巷道布置層位</b></p><p>　　根據(jù)如意礦地質(zhì)地形圖和底板等高線圖，在井田+1400m水平標高的地方布置井口，在+1400m水平標高以上有一部分儲

95、量在開采范圍內(nèi)，因此可以考慮平硐開拓方案。該井田的埋藏深度范圍+900m—+1500m，在+1400m水平標高以上的部分的儲量不是很多，所以也有在井田+1400m水平標高的地方布置斜井開拓方案的條件。</p><p>　　2.4 采煤方法及采區(qū)巷道布置</p><p>　　2.4.1 采煤方法的合理性分析</p><p>　　本礦井煤層為緩傾斜煤層，19#、23

96、#、26#煤層，平均煤厚分別為3.45m、2.12m、1.87 m，厚度適中，是普采的理想厚度。</p><p>　　19#煤層厚0.47～10.16m,平均3.45m，傾角17°～20°，平均為17°左右，儲量為1587.3萬t。</p><p>　　23#煤層厚0～3.79m,平均2.12m，傾角15～20°，平均為17°左右，儲量為9

97、94.4萬t。</p><p>　　26#煤層厚0.29～5.93m,平均1.87m，傾角14°～19°，平均為17°左右，儲量為945.4萬t。</p><p>　　2.4.2 采區(qū)巷道布置</p><p>　　根據(jù)如意礦地質(zhì)地形圖和底板等高線圖，在井田+1400m水平標高的地方布置井口，在+1400m水平標高以上有一部分儲量在開采

98、范圍內(nèi)，因此可以考慮平硐開拓方案。該井田的埋藏深度范圍+900m—+1500m，在+1400m水平標高以上的部分的儲量不是很多，所以也有在井田+1400m水平標高的地方布置斜井開拓方案的條件。</p><p>　　該方案主斜井的井口地理坐標為（X=2818042，Y=458453），井筒內(nèi)采用絞車運輸，用于運料排矸，又作為礦井的進風井口和安全出口。礦井移交生產(chǎn)時，采用混合抽出式通風。采區(qū)軌道上山和回風上山直通地面

99、。全井田共劃分為2個采區(qū)，其中一采區(qū)采用上山開拓，二采區(qū)采用下山開拓。</p><p>　　2.4.3 煤層頂?shù)装?lt;/p><p>　　如意煤礦主要可采煤層頂、底板巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，局部有粉砂巖及泥巖，根據(jù)煤電集團生產(chǎn)礦井調(diào)查資料，煤巷局部有片幫、冒落、底鼓現(xiàn)象，巖石被方解石充填的裂隙發(fā)育，煤層頂板大部分容易垮落。</p><p>　　底板巖性：當

100、以煤層合并時以統(tǒng)計，直接底板為左右的泥巖，其下為粉砂質(zhì)泥巖，泥質(zhì)粉砂巖，局部粉砂巖，夾0～2層薄煤層。</p><p><b>　　19#煤層</b></p><p>　　頂板巖性：厚度一般10m，上部為泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖；下部為粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖，局部粉砂質(zhì)泥巖。</p><p><b>　　23＃煤層：</b>&l

101、t;/p><p>　　頂板巖性：按10m統(tǒng)計，多為粉砂巖、細紗巖或泥質(zhì)粉砂巖，局部粉砂質(zhì)泥巖，夾0～3層不穩(wěn)定博煤層。</p><p><b>　　26#煤層：</b></p><p>　　頂板巖性：厚度15.00m左右．多為泥質(zhì)粉砂巖，粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖，夾0～2層薄煤層。</p><p>　　2.5 礦山壓力及地質(zhì)測量

102、類儀表、設備配置</p><p>　　表2.5 礦山壓力及地質(zhì)測量類儀表、設備配置</p><p>　　第3章 瓦斯災害防治</p><p>　　3.1 瓦斯災害因素分析</p><p>　　3.1.1 瓦斯賦存狀況</p><p>　?。?)煤與瓦斯突出危險性</p><p>　　通過根據(jù)相

103、關的資料在J409號鉆孔中對部分煤層作的煤的堅固性系數(shù)，根據(jù)得出試驗結(jié)果△p和f的比值（K=△p/f)作出判定，在所試驗的19#煤中，均為具有煤與瓦斯突出危險的煤層（K＞15為有煤與瓦斯突出危險性)</p><p>　?。?)煤塵爆炸和煤的自燃傾向</p><p>　　煤塵爆炸危險性在該礦井范圍內(nèi)存在爆炸危險性。</p><p>　?。?)煤的自燃傾向性</p

104、><p>　　煤層均為自燃煤層，煤層氧化溫度最低為340 ℃ ，最高還原溫度為389℃，溫差7～40℃，屬于不自燃到易自燃煤層。</p><p>　　井田內(nèi)煤種多樣，有焦煤、瘦煤、貧瘦煤及瘦煤．煤質(zhì)變化情況：全井田以原煤灰分、硫分標準衡量，灰分標準差為5.72，硫分標準差1.77,屬煤質(zhì)變化大。</p><p>　　3.1.2 計算各煤層瓦斯含量：</p>

105、<p>　　根據(jù)AQ標準（AQ1027—2006）計算各煤層瓦斯含量：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中： X—煤層瓦斯含量，m³ / t；</p><p>　　a—吸附常數(shù)，試驗溫度下的極限吸附量，m³ / t；一般為15~25 m³ / t，本設計取中間值

106、20 m³ / t；</p><p>　　b—吸附常數(shù)，MPa-1；一般為0.5~3.5MPa；本設計取 3 MPa； </p><p>　　P—煤層絕對瓦斯壓力MPa；因無實測值，根據(jù)相關的資料中得出經(jīng)驗公式進行計算：P=（2.03~10.13）H (H為垂深，本礦井在開采+975水平時距地表垂深為1370-975＝395m)，（2.03~10.13）系數(shù)取中間值5.4，那么

107、P=5.4H=5.4×395=2.13MPa；</p><p>　　Aad—煤的灰分，%；</p><p>　　Mad—煤的水分，%；</p><p>　　K—煤的孔隙體積，m³/t；根據(jù)采礦設計手冊中同類煤質(zhì)水分進行選取</p><p>　　表3.1 煤質(zhì)與孔隙率關系</p><p>　　取0

108、.055 m³/t ；γ—煤的視密度。</p><p>　　A: M19煤層瓦斯含量計:</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　=10.72+0.78=11.50()</p><p>　　煤層的瓦斯含量匯總見下表3.2.</p><p>　　表3.2 各

109、煤層瓦斯含量</p><p>　　3.1.3 回采工作面瓦斯涌出量</p><p><b>　　采用分源預測法</b></p><p>　　q采19=q1+q2 （3-3）</p><p>　　式中 q采——開采層回采工作面相對瓦斯涌出量，m³/t；</p><p

110、>　　q1——開采層相對瓦斯涌出量，m³/t；</p><p>　　q2——鄰近層相對瓦斯涌出量，m³/t；</p><p>　　(1)在薄及中厚煤層不分層開采時，開采層瓦斯涌出量可由式下式計算：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中 q1——開采層相對

111、瓦斯涌出量，m³／t； K1——圍巖瓦斯涌出系數(shù)；K1取范圍為1.1～1.3；K1取1.3；K1取1.2；K1取1.1；砂質(zhì)泥巖等致密性圍巖K1取值可偏??；因本礦井采用全部陷落法管理頂板，故取K1=1.3; K2——采煤工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，用回采率的倒數(shù)來計算； 即該礦井所有煤層有為薄及中厚煤層.其中M6,M23,M26為中厚煤層，工作面回采率為85%，K2＝1÷0.85＝1.18；

112、其余的工作面為薄煤層，回采率為80% K2＝1÷0.8＝1.25。 （3-5）</p><p>　　式中 L——工作面長度，m； h——掘進巷道預排等值寬度，m，無煙煤取10；</p><p>　　m—開采層厚度，m； M——工作面采高，m； W0——煤層原始瓦斯含量，m³／t； Wc

113、——運出礦井后煤的殘存瓦斯含量，m³／t；取7.0m³/t </p><p>　　因此 對M19煤層：</p><p>　　1.3×1.25×0.846×3.45/3.45×(11.50-7.0)=6.18(m³／t)</p><p>　　3.1.4 掘進工作面瓦斯涌出量預測</p>

114、<p>　　按照資料與標準及該礦井掘進工作面瓦斯涌出來源（掘進巷道煤壁和掘進巷道落煤瓦斯涌出量組成），掘進面瓦斯涌出量計算公式為：</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　（3-9）</b></p&

115、gt;<p><b>　　式中：</b></p><p>　　——掘進工作面絕對瓦斯涌出量，m³/min；</p><p>　　——掘進工作面巷道煤壁絕對瓦斯涌出量，m³／min；</p><p>　　——掘進工作面落煤時絕對瓦斯涌出量，m³／min。</p><p>　　D—

116、—巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長度，m；對于薄及中厚煤層，D=2m0，m0為開采層厚度；對于厚煤層，D=2h+b，h及b分別為巷道的高度及寬度；</p><p>　　該礦井的所有可采煤層都為薄及中厚煤層，因此＝2m0＝2×3.45＝6.9 m，＝2m0＝2×2.12=4.24m, ＝2mo＝2×1.87＝3.74 m。</p><p>　　L——巷道長度，m；為

117、了簡化計算過程，根據(jù)上述公式及各煤層參數(shù)，掘進巷道的長度均為1100m， </p><p>　　q0——巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，m³／(m2?min)；</p><p>　　Vr——煤中揮發(fā)分含量，％；</p><p>　　S——掘進巷道斷面積，m2；S=10.37m2； υ——巷道平均掘進速度，m／min；υ=3.15m/天=0.00218

118、m/min； γ——煤的視密度，****************可采煤層M19，其視密度為1.50t/m³，M23，其視密度為1.52t/m³，M26，其視密度為1.59t/m³。 W0——煤層原始瓦斯含量，m³／t； Wc——運出礦井后煤的殘存瓦斯含量，取6.0m³／t； </p><p><b>　　M19煤層：&

119、lt;/b></p><p>　　=0.026[0.0004×+0.16]/11.50</p><p>　　=0.00041m³／(m2?min)；</p><p>　　=8.8×0.0028×0.00041×（2）</p><p>　　=0.0114 m³／min；</

120、p><p>　　=10.37×0.00218×1.5×(11.50－7)</p><p>　　=0.152 m³／min；</p><p>　　因此 =0.0051＋0.16×2 =0.3251m³／min；</p><p>　　3.1.5 礦井瓦斯涌出量預測</p>&

121、lt;p>　　本礦井設計由一個采區(qū)、一采回采工作面，2個掘進工作面來完成15萬噸/年的設計產(chǎn)量，在計算礦井瓦斯涌出量時，按照上述計算中采煤工作面的最大瓦斯涌出量和掘進工作面最大瓦斯涌出量進行計算。計算如下：</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　q井——礦井相對瓦斯涌出量，m³/t；</p><p>

122、;　　q區(qū)——生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量；m³/t；</p><p>　　K′——生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，取1.3；</p><p>　　q采i—第i個采回采工作面相對瓦斯涌出量，m³/min；</p><p>　　Ai——第i個回采工作面的日產(chǎn)量，t；</p><p>　　q掘i——第i個掘進工作面絕對瓦斯涌出，m&#