某煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、X煤礦采區(qū)設(shè)計(jì)說明書目錄、卜、.刖百第一章礦井概況第一節(jié)概況第二節(jié)礦井現(xiàn)狀第二章礦井地質(zhì)第一節(jié)地層第二節(jié)地質(zhì)構(gòu)造第三節(jié)煤層、煤質(zhì)第四節(jié)開采技術(shù)條件第三章采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限第一節(jié)水平及采區(qū)劃分第二節(jié)采區(qū)儲(chǔ)量第三節(jié)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限第四章采區(qū)布置第一節(jié)采區(qū)巷道布置第二節(jié)巷道掘進(jìn)第三節(jié)采煤方法第五章通風(fēng)與安全第一節(jié)概況第二節(jié)通風(fēng)第三節(jié)通風(fēng)設(shè)施及防止漏風(fēng)、降低風(fēng)阻措施第六章主要設(shè)備第一節(jié)提升設(shè)備第二節(jié)排水設(shè)備第三節(jié)通風(fēng)設(shè)備第四節(jié)壓風(fēng)設(shè)備第七章采區(qū)供電第一節(jié)供電方式第二節(jié)電力負(fù)荷第三節(jié)采區(qū)供電第四節(jié)井下通訊第八章安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)第九章安全技術(shù)措施第一節(jié)瓦斯災(zāi)害防治措施第二節(jié)綜合防塵措施第三節(jié)消防火措

2、施第四節(jié)水害防治措施第五節(jié)頂板事故防治措施第六節(jié)運(yùn)輸事故防治措施第七節(jié)提升事故防治措施第八節(jié)電氣事故防治措施第九節(jié)井下安全監(jiān)控系統(tǒng)及自救器配備第十節(jié)礦山救護(hù)第十章技術(shù)經(jīng)濟(jì)第一節(jié)建井工期第二節(jié)勞動(dòng)定員及勞動(dòng)生產(chǎn)率第三節(jié)建設(shè)投資估算第四節(jié)采區(qū)設(shè)計(jì)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)附錄 TOC o 1-5 h z 1、設(shè)計(jì)委托書;2、采礦許可證;3、煤炭生產(chǎn)許可證;4、云南省煤礦生產(chǎn)能力復(fù)核證書;5、安全生產(chǎn)許可證;6、云南省煤礦礦井瓦斯等級(jí)鑒定證書7、煤層自燃傾向性鑒定報(bào)告;8、煤塵爆炸危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告。附圖序號(hào)圖名圖號(hào)比例備注1井上、下對(duì)照平面圖1:2000新制2采區(qū)巷道布置平面圖1:2000新制3采區(qū)巷道布置A-

3、A剖面圖1:2000新制采區(qū)機(jī)械配備平面圖1:2000新制采煤方法圖示意新制通風(fēng)系統(tǒng)示意圖(投產(chǎn)時(shí))示意新制采區(qū)供電系統(tǒng)圖示意新制采區(qū)通訊系統(tǒng)圖示意新制安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器布置平面圖1:2000新制10壓風(fēng)系統(tǒng)管路布置平面圖1:2000新制11消防、防塵灑水系統(tǒng)布置平面圖1:2000新制12避災(zāi)線路示意圖示意新制前言礦井位于XXXXXXX該礦于2004年建礦,2006年正式投產(chǎn),2007年核定生產(chǎn)能力9.0萬t/a,實(shí)際生產(chǎn)能力為3.0萬t/a。礦井東西平均長(zhǎng)約1.50km,南北平均寬約0.65km,礦區(qū)面積0.9765km2,許可開采標(biāo)高+940+680m,許可開采C3煤層。根據(jù)X縣煤炭資源整

4、合方案,本礦井為證照齊全的合法獨(dú)立保留礦井,為保證礦井正常生產(chǎn),根據(jù)XX的要求,為進(jìn)一步提高全市煤礦生產(chǎn)技術(shù)管理水平,確保礦井安全生產(chǎn),現(xiàn)委托我單位編制采區(qū)設(shè)計(jì)。我單位接受委托后,組織項(xiàng)目組開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作,收集地質(zhì)及生產(chǎn)技術(shù)資料,考察安全生產(chǎn)條件等,經(jīng)綜合分析研究,編制本設(shè)計(jì)。一、設(shè)計(jì)編制依據(jù)1、設(shè)計(jì)委托書;2、采礦許可證、煤炭生產(chǎn)許可證、煤礦生產(chǎn)能力復(fù)核證書、安全 TOC o 1-5 h z 生產(chǎn)許可證;3、礦井瓦斯等級(jí)鑒定證書;4、煤層自然發(fā)火傾向性、煤塵爆炸危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告;5、采區(qū)地質(zhì)說明書;7、X縣煤炭工業(yè)管理局關(guān)于做好煤礦礦井采區(qū)設(shè)計(jì)工作的通知;煤礦安全規(guī)程;煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)

5、范(GB50399-2006);國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局等7部局文件安監(jiān)總煤調(diào)(2007)95號(hào)關(guān)于加強(qiáng)小煤礦安全基礎(chǔ)管理的指導(dǎo)意見;13、設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、實(shí)測(cè)、收集的資料。二、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想及技術(shù)原則1、充分利用現(xiàn)有井巷工程及設(shè)備、設(shè)施,優(yōu)化礦井生產(chǎn)系統(tǒng),提高礦井建設(shè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。2、認(rèn)真貫徹執(zhí)行國(guó)家相關(guān)法規(guī)、規(guī)程、規(guī)范及政策,結(jié)合礦井實(shí)際情況,遵循“技術(shù)可行、安全可靠、方便實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理”的原則,盡量采用與礦井相適應(yīng)的先進(jìn)技術(shù)、工藝、設(shè)備,力求布局合理,系統(tǒng)完善,環(huán)節(jié)暢通,實(shí)現(xiàn)礦井正規(guī)、安全、穩(wěn)定生產(chǎn)。按照小型煤礦安全生產(chǎn)的基本條件要求,配備安全設(shè)施、設(shè)備。堅(jiān)持“三同時(shí)”原則,盡力提高

6、礦井的抗災(zāi)能力,注重環(huán)境保護(hù)。4、為減少巖石巷道,設(shè)計(jì)采用以煤巷布置系統(tǒng)為主。三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、采區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)采區(qū)運(yùn)輸大巷、軌道上山、回風(fēng)上山、總回風(fēng)平巷均布置在C3煤層中。采區(qū)上部車場(chǎng)采用平車場(chǎng),中部車場(chǎng)為甩車場(chǎng),下部車場(chǎng)采用高低道車場(chǎng)。2、采煤方法根據(jù)煤層賦存條件及開采技術(shù)條件,設(shè)計(jì)采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法,炮采工藝,單體液壓支柱配絞接頂梁支護(hù)頂板、全部垮落法處理采空區(qū)。3、采區(qū)提升、運(yùn)輸工作面的運(yùn)輸機(jī)巷用一臺(tái)刮板運(yùn)輸機(jī)通過聯(lián)絡(luò)巷與軌道平巷的礦車人力運(yùn)輸至甩車場(chǎng),通過礦用防爆提升絞車下放至下車場(chǎng),人力運(yùn)輸至地面。4、通風(fēng)礦井采用中央分列式通風(fēng)方式,抽出式通風(fēng)方法?;夭晒ぷ髅鏋椤癠”型通風(fēng);

7、掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)配抗靜電阻燃膠質(zhì)風(fēng)筒進(jìn)行壓入式通風(fēng)。5、采區(qū)排水礦井為平硐開拓,上山開采,工作面的涌水通過軌道運(yùn)輸巷,軌道上山,東運(yùn)輸大巷的巷道水溝自流排放至地面。6、采區(qū)供電根據(jù)采區(qū)電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì),采用660V電源下井供井下提升及采掘設(shè)備用電,其供電回路采用裝有選擇性漏電保護(hù)的專用開關(guān)和專用線路供電。7、安全監(jiān)控利用礦井現(xiàn)有KJ73N型監(jiān)控系統(tǒng)及地面設(shè)施,按煤礦安全規(guī)程及煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范(AQ1029-2007羽有關(guān)規(guī)定安裝增加補(bǔ)充各類傳感器,一旦出現(xiàn)瓦斯超限,自動(dòng)切斷工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)所有非本質(zhì)安全型用電設(shè)備電源,保障礦井生產(chǎn)安全。礦井消防、防塵、壓風(fēng)管路及通訊

8、系統(tǒng)等按換行煤礦安全規(guī)程及有關(guān)文件規(guī)定裝備。四、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、設(shè)計(jì)采區(qū)生產(chǎn)能力:9.0萬t/a。2、設(shè)計(jì)采區(qū)服務(wù)年限:3.1年。3、設(shè)計(jì)采區(qū)數(shù)及工作面數(shù):1個(gè)采區(qū)、1個(gè)回采工作面、2個(gè)掘進(jìn)工作面。4、采區(qū)移交生產(chǎn)時(shí)井巷工程量共計(jì)3366m,掘進(jìn)體積22434m3(其中利用井巷225m)。5、直接工效:2.1t/工。6、采區(qū)勞動(dòng)定員:185人。7、采區(qū)固定資產(chǎn)靜態(tài)投資:482.2萬元其中:井巷工程:366.41萬元設(shè)備及工具器購(gòu)置費(fèi):56.08萬元安裝工程:4.74萬元工程建設(shè)其他費(fèi)用:54.97萬元8、采區(qū)施工工期:13.0個(gè)月。五、問題與建議1、本次設(shè)計(jì)所依據(jù)的地質(zhì)資料為資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)

9、告,地質(zhì)勘查程度較低。報(bào)告中缺乏斷層、礦井水文、瓦斯等資料,因此造成本次設(shè)計(jì)部分內(nèi)容設(shè)計(jì)深度受到限制,僅為方案設(shè)計(jì)。2、建議加強(qiáng)地質(zhì)工作和水文地質(zhì)工作,探明礦區(qū)范圍內(nèi)的老窯分布及積水情況和斷層情況,采取措施,防止老窯水、采空區(qū)積水和斷層水等對(duì)礦井開采的危害。3、建議加強(qiáng)瓦斯工作,對(duì)低瓦斯礦井中的高瓦斯區(qū)域,按高瓦斯礦井進(jìn)行管理。第一章礦井概況第一節(jié)概況一、位置及交通礦井位于XX礦區(qū)中心地理坐標(biāo)為,東經(jīng):XXX北緯:XXX礦區(qū)有2.5km簡(jiǎn)易礦山公路與主干線公路相接。二、地形地貌三、地表水系四、氣象及地震1、氣象區(qū)內(nèi)氣候?qū)贉睾统睗裥停锵绿鞖馇缋?,冬春雨霧綿綿。根據(jù)氣象站資料,區(qū)內(nèi)歷年平均氣溫1

10、7.8,最冷為1月份,最低氣溫-2.46,最熱為7月份,最高氣溫可達(dá)34.3。年平均日照時(shí)間為965.7h,較同緯度地區(qū)偏少。年平均無霜期328天,歷年平均降雨量為1226.2mm,蒸發(fā)度為1117.1mm。68月為主要降雨季節(jié),雨量集中,占全年降雨量的78.3%,9月到次年5月為旱季。2、地震據(jù)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖,本區(qū)地震烈度屬7度區(qū),屬地震活動(dòng)強(qiáng)烈區(qū)。據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2001年2月2日頒發(fā)的1:400萬中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖及建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)附錄A所列我國(guó)主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組:X縣抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值

11、為0.10g,所屬的設(shè)計(jì)地震分組為第一組。五、礦區(qū)經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)居民以漢族為主,雜居少數(shù)苗族。當(dāng)?shù)鼐用褚赞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主,農(nóng)作物以玉米、水稻、小麥、洋芋為主,主要經(jīng)濟(jì)作物是茶葉、烤煙、油桐、天麻、竹筍、水果。區(qū)內(nèi)工業(yè)不發(fā)達(dá),僅有少量煤礦企業(yè),且其生產(chǎn)規(guī)模均較小。原煤除少量供X縣工、農(nóng)業(yè)及生活用煤外,大部份銷往四川、重慶等地。區(qū)內(nèi)農(nóng)用電網(wǎng)已改造完成,電信通訊方便。第二節(jié)礦井現(xiàn)狀一、礦井開拓礦井采用平硐開拓,中央分列式通風(fēng)方式,機(jī)械抽出式通風(fēng)方法。礦區(qū)范圍內(nèi)現(xiàn)共有2個(gè)井筒,即主平硐與風(fēng)井。主平碉位于礦井中部,井口坐標(biāo):X=,Y=,Z=m,%=0風(fēng)井位于礦井上部邊界,井口坐標(biāo):X=,Y=Z=m,%=:二、水平

12、劃分、采區(qū)劃分與標(biāo)高礦井許可開采標(biāo)高+940+680m,垂高260m;礦井東西走向長(zhǎng)約1.50km,南北寬約0.65km;煤層平均傾角24。礦井未進(jìn)行水平劃分及采區(qū)劃分。三、礦井生產(chǎn)能力該礦于2004年建礦,2006年正式投產(chǎn),2007年核定生產(chǎn)能力9.0萬t/a。而實(shí)際礦井現(xiàn)有生產(chǎn)能力僅為3.0萬t/a左右。礦井現(xiàn)僅有1個(gè)殘采區(qū)生產(chǎn)(11區(qū)),1個(gè)回采工作面,2個(gè)掘進(jìn)工作面?;夭晒ぷ髅娌贾脴O不正規(guī),采用爆破落煤,木支護(hù)控制頂板,全部垮落法處理采空區(qū)。四、主要生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)生產(chǎn)殘采區(qū)運(yùn)輸平巷、回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷均布置在煤層中。運(yùn)輸平巷采用梯形斷面,金屬棚支護(hù),凈斷面3.80m2;回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷采用梯形斷面,金

13、屬棚支護(hù),凈斷面為2.52m2礦井采用中央分列式通風(fēng)方式,風(fēng)井安設(shè)兩臺(tái)FBCZ-4NH1A型主要通風(fēng)機(jī),回采工作面為“U形通風(fēng),掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。主平硐、運(yùn)輸平巷均采用人力推車運(yùn)輸;工作面煤炭采用鋼溜槽自溜。礦井為平硐開拓,上山開采,無排水設(shè)備。礦井現(xiàn)為雙電源供電,下井電源采用660V低壓下井。低壓下井直達(dá)各用電作業(yè)點(diǎn)。礦井安設(shè)有KJ73N型監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。第二章礦井地質(zhì)第一節(jié)地層一、礦井出露地層區(qū)內(nèi)出露地層由老至新分別為:二疊系下統(tǒng)茅口組(P2m)、二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P2(3、)宣威組(P2x三疊系下統(tǒng)卡以頭組(T1kK口飛仙關(guān)組(T1f)及第四系(Q),其中宣威組為

14、含煤地層。二、煤系地層礦區(qū)含煤地層為二疊系上統(tǒng)宣威組(P2x),屬陸相含煤沉積,根據(jù)巖性及含煤特征,可劃分為三段:1、下段巖性為灰色粘土夾深灰色中厚層狀砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及細(xì)砂巖,含0.5m1.6m厚的菱鐵礦層,含大量植物化石碎片及菱鐵礦結(jié)核,底部見厚約27m的灰白色鋁土質(zhì)泥巖,頂部為灰色粘土巖、間夾煤線及薄煤層。該段厚30100m,平均70m。2、中段該段厚3050m,巖性為深灰色中厚層狀粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖及細(xì)砂巖,夾有煤線及薄煤層4層。3、上段該段厚3042.5m,屬陸相含煤沉積,巖性為灰色中厚狀細(xì)砂巖、粉砂巖,夾煤層6層,主要可采煤層為C3煤層,C1、C2、C4CSC6均為不可采煤層。第二

15、節(jié)地質(zhì)構(gòu)造礦區(qū)位于興隆場(chǎng)向斜南東翼。礦區(qū)地層總體為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造,地層傾向345355,傾角2035。根據(jù)勘查規(guī)范DZ-T0215-2002構(gòu)造復(fù)雜程度標(biāo)準(zhǔn),本礦井構(gòu)造復(fù)雜程度為簡(jiǎn)單類型。本次設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)無褶皺,無斷層。第三節(jié)煤層、煤質(zhì)一、煤層宣威組含煤14層,自上而下編號(hào)為C1、C2、C3、C4C5、C6C14其中僅上段的C3煤層全區(qū)可采?,F(xiàn)將C3煤層特征簡(jiǎn)述如下:C3煤層(俗稱高炭):位于宣威組中上部,層位穩(wěn)定,煤層厚度本區(qū)為1.2m1.6m,本次設(shè)計(jì)區(qū)域平均厚度為1.4m,煤層結(jié)構(gòu)單一。煤層直接頂為砂質(zhì)泥巖和灰色厚層狀粉砂巖,直接底為粘土巖和中厚層狀細(xì)砂巖,屬較穩(wěn)定煤層。(見煤層特

16、征表)。二、煤質(zhì)1、煤的物理性質(zhì)及煤巖特征上部為暗淡型煤,中部為半暗型煤,下部為亮煤,以塊狀結(jié)構(gòu)為主。中、上部顏色為灰黑淺灰色,性脆,光澤較強(qiáng)。上部煤巖成份以鏡煤為主,鏡煤呈細(xì)條帶至線理產(chǎn)出,貝殼狀斷口;中部以暗煤成份為主,絲炭呈不規(guī)則狀斷續(xù)產(chǎn)出,光澤暗淡;下部煤巖成份以暗煤和亮煤為主,呈條帶狀及透鏡狀結(jié)構(gòu)。煤層平均體重1.50t/m3。2、煤的化學(xué)性質(zhì)和工藝性能C3煤層化驗(yàn)指標(biāo)為:水份(Mad)3.01%,灰份(Ad)26.6%,揮發(fā)份(Vdaf)10.36%,固定炭(Fd)60.30%發(fā)熱量(Qb.ad)23.979MJ/kg,全硫(St,d)0.34%,磷(Pd)0.005%。C3煤層為

17、低水份、中灰、特低揮發(fā)份、低硫、低磷、中熱值煤;煤類為無煙煤三號(hào),工業(yè)牌號(hào)WY03,可作工業(yè)和民用用煤。第四節(jié)開采技術(shù)條件一、瓦斯根據(jù)XXXXXXT定結(jié)果:最大相又t瓦斯涌出量為5.160m3/t,最大絕對(duì)瓦斯涌出量為0.436m3/min;最大相對(duì)二氧化碳涌出量為8.230m3/t,最大絕對(duì)二氧化碳涌出量為0.695m3/min。根據(jù)煤礦安全規(guī)程第133條,本礦井為低瓦斯礦井。二、煤塵爆炸危險(xiǎn)性、煤自燃傾向性2007年8月委托XXX煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗(yàn)中心對(duì)C3煤層進(jìn)行了煤塵爆炸危險(xiǎn)性鑒定及煤層自燃傾向性等級(jí)鑒定,鑒定結(jié)論為C3煤層無煤塵爆炸危險(xiǎn)性,煤層自燃傾向性等級(jí)屬田類,為不易自燃。三、

18、地溫根據(jù)鄰近區(qū)域調(diào)查情況及礦井生產(chǎn)揭示,現(xiàn)開采區(qū)域?qū)俚販卣^(qū),無熱害危及礦井安全生產(chǎn)。四、工程地質(zhì)條件該礦開采煤層賦存于二疊系上統(tǒng)宣威組中上部,C3煤層直接頂為砂質(zhì)泥巖和灰色厚層狀粉砂巖,直接底為粘土巖和中厚層狀細(xì)砂巖。綜上所述:礦井工程地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類型。五、礦區(qū)水文地質(zhì)條件礦區(qū)屬x表流一一x河水系,山勢(shì)陡峻,溝谷發(fā)育。地形坡度在2035間,有利于地表水與大氣降水的排泄,不利于向下滲透補(bǔ)給,與地下水的水力聯(lián)系弱。區(qū)內(nèi)無地表水體和常年性河流,僅有小股季節(jié)性支溝,大氣降水沿支溝流出礦區(qū),匯入礦區(qū)以北的X河。礦井充水因素為大氣降水,通過裂隙滲入井下,小窯積水也是礦井充水的主要因素。隨采空區(qū)面積增

19、大,充水量亦會(huì)增加,特別是小窯采空區(qū)積水,必須采取“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的有效措施進(jìn)行防范,不要誤穿采空區(qū)積水區(qū)造成突水事故。、地層含(隔)水性二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)為灰色灰黑色塊狀灰?guī)r夾燧石條帶,厚達(dá)300m以上,分布于礦區(qū)南部,在地表裂隙、溶洞與陷落漏斗等卡斯特地貌發(fā)育地段,極易受大氣降水補(bǔ)給,補(bǔ)給條件充分,在深部形成較為豐富的含水層,但巖溶地下水位遠(yuǎn)低于最低開采標(biāo)高,對(duì)煤層開采影響不大。二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P2B)為灰色、淺灰色凝灰?guī)r、致密塊狀玄武巖,含稀疏團(tuán)塊、星點(diǎn)狀黃鐵礦,厚約150200m,是良好的隔水層,對(duì)下部的茅口組強(qiáng)巖溶含水層進(jìn)行阻隔。二疊系上統(tǒng)

20、宣威組(P2x)為泥巖弱含水隔水層,厚約122m。雖然砂巖、粉砂巖中裂隙、孔隙含水,出露于斜坡地帶,接受大氣降水補(bǔ)給,但砂巖的厚度僅為23m,并有泥巖、粘土巖阻隔,故礦區(qū)僅形成封閉獨(dú)立水含水體。宣威組為飛仙關(guān)組鮞粒灰?guī)r與茅口組灰?guī)r之間的良好的隔水層三疊系下統(tǒng)卡以頭組(T1k)分布在礦區(qū)北部,為巖溶及裂隙含水,水量豐富,屬?gòu)?qiáng)含水層,但遠(yuǎn)離礦山開采煤層,對(duì)煤層開采無影響。三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)灰色中厚層狀鮞粒灰?guī)r,局部具巖溶空洞及裂隙,砂巖、粉砂巖裂隙較發(fā)育,為裂隙、溶水含水層,但該層多位于山脊附近,常形成陡坡,不利于大氣降水向本層滲透,故在深部的含水量不大。2、老窯水和生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)情況

21、及其對(duì)礦床充水的影響(1)老窯水對(duì)礦床的充水影響礦區(qū)沿煤系地層的煤層露頭附近,有較悠久的采煤歷史,大部分屬無規(guī)劃的小業(yè)主、村民開采,開采技術(shù)落后,老窯的規(guī)模及延伸較小,巷道長(zhǎng)度及延伸一般小于100m,主要為平硐開拓,自然排水,但部分老窯的暗斜井仍存著一定的積水,數(shù)量數(shù)十方至數(shù)百方不等。若揭穿老窯,可形成老窯突水,并有部分老窯與地表水產(chǎn)生水力聯(lián)系。因此,老窯積水對(duì)礦床充水有較大的影響。(2)生產(chǎn)礦井對(duì)礦床充水的影響礦井主要開采C3煤層,采用平硐開拓上山開采,自流排水。充水來源為頂板含水層的滴水、淋水,采空冒落裂隙溝通地表,大氣降水和季節(jié)性小溪滲入,對(duì)礦井產(chǎn)生充水。3、礦區(qū)水文地質(zhì)條件及類型礦區(qū)地

22、形切割強(qiáng)烈,相對(duì)高差較大,地表水及地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給,但多以地表徑流的方式迅速排泄,地表水和地下水水力聯(lián)系較弱,存水條件差。開采煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上,地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,主要含水層為二疊系上統(tǒng)宣威組中砂巖、粉砂巖中裂隙、孔隙含水,其富水性弱。因此,礦井水文地質(zhì)條件屬以裂隙弱含水層充水為主的簡(jiǎn)單型。煤層底板為隔水性較好的泥巖,頂板為粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖,地層含水性弱,現(xiàn)礦井正常涌水量9.6m3/h,最大涌水量17.8m3/h第三章采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限第一節(jié)水平及采區(qū)劃分一、水平劃分及采區(qū)劃分因礦井生產(chǎn)至今,沒有明確的、合理的進(jìn)行水平劃分及采區(qū)劃分,在生產(chǎn)部署、采掘接替、能力持續(xù)穩(wěn)定

23、及礦井發(fā)展的過程中難以進(jìn)行有效的指導(dǎo)、規(guī)劃、部署、安排和落實(shí),礦井安全生產(chǎn)帶有盲目性、短期性、臨時(shí)性和突擊性,造成采掘接替嚴(yán)重失調(diào),安全生產(chǎn)得不到保證,生產(chǎn)能力難以提高,礦井效益長(zhǎng)期低下,并嚴(yán)重制約礦井的發(fā)展。為此,需對(duì)礦井水平及采區(qū)進(jìn)行合理的劃分。1、水平劃分根據(jù)礦井許可開采標(biāo)高+940+680m,垂高260m,煤層平均傾角24。全礦井設(shè)計(jì)二個(gè)水平,即主平碉水平(+820m水平)和+680m水平。主平碉水平開采標(biāo)高+940+820m,垂高120m;+680m水平開米標(biāo)圖+820+680m,垂圖140mo2、采區(qū)劃分礦井東西走向長(zhǎng)約1.50km,南北寬約0.65km。主平硐水平即820m水平劃

24、分為兩個(gè)采區(qū),即以主平硐為界劃分為11采區(qū)、12采區(qū)兩個(gè)采區(qū)進(jìn)行開采。其中11采區(qū)為現(xiàn)生產(chǎn)區(qū),也為殘采區(qū),剩余儲(chǔ)量?jī)H為3.8萬t。680m水平劃分為兩個(gè)采區(qū),同樣以主平硐為界劃分為21采區(qū)、22采區(qū)兩個(gè)采區(qū)進(jìn)行開采。3、采區(qū)接替水平接替為:主平碉水平+680m水平。采區(qū)接替為:11采區(qū)-12采區(qū)-21采區(qū)-22采區(qū)。二、設(shè)計(jì)采區(qū)現(xiàn)生產(chǎn)換行區(qū)為11區(qū),也為殘采區(qū),剩余儲(chǔ)量?jī)H為3.8萬t。故選主平硐水平12采區(qū)作為11殘采區(qū)的新接替采區(qū)進(jìn)行采區(qū)設(shè)計(jì)。1、采區(qū)地形地貌設(shè)計(jì)采區(qū)內(nèi)地勢(shì)東高西低,地表最大標(biāo)高為1200m,最大埋深為280m,為中高山地形地貌,設(shè)計(jì)采區(qū)內(nèi)無主下采煤”。2、采區(qū)位置本次設(shè)計(jì)采

25、區(qū)位于礦井一水平東部,主平碉以東+820m+940m標(biāo)高間的C3煤層。3、采區(qū)范圍本次設(shè)計(jì)采區(qū)開采標(biāo)高+820m+940m,垂高120m,采區(qū)走向長(zhǎng)約882m,傾斜寬約312m,面積約27.5萬m2。三、設(shè)計(jì)采區(qū)區(qū)段劃分根據(jù)設(shè)計(jì)采區(qū)12采區(qū)開采范圍,沿傾斜方向共劃分為三個(gè)區(qū)段,每個(gè)區(qū)段斜長(zhǎng)約90m,每個(gè)區(qū)段兩翼各布置一個(gè)后退式工作面,工作面斜長(zhǎng)約80m。首采工作面為1231工作面。第二節(jié)采區(qū)儲(chǔ)量、采區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量根據(jù)框算,本次設(shè)計(jì)采區(qū)內(nèi)C3煤層保有資源量50.6萬t(122b)。、采區(qū)工業(yè)資源/儲(chǔ)量由于設(shè)計(jì)區(qū)域資源類別均為122b,則采區(qū)工業(yè)資源/儲(chǔ)量與采區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量相同,為50.6萬t。、采區(qū)設(shè)計(jì)

26、資源/儲(chǔ)量礦井邊界煤柱按25m留設(shè),經(jīng)計(jì)算煤柱量為2.2萬t;采空區(qū)防水煤柱按20m留設(shè),經(jīng)計(jì)算煤柱量為5.4萬t。采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量扣除礦井永久煤柱后,得到采區(qū)設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量為43.0萬t。4、采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量設(shè)計(jì)采區(qū)運(yùn)輸大巷,即礦井東運(yùn)輸大巷需留設(shè)煤柱,按15m留設(shè),經(jīng)計(jì)算煤柱量為1.5萬t;設(shè)計(jì)采區(qū)2條上山需留設(shè)煤柱,按單側(cè)20m留設(shè),經(jīng)計(jì)算煤柱量為3.0萬t。采區(qū)設(shè)計(jì)資源量扣除主要井巷煤柱后乘以采區(qū)回采率(按85%計(jì)算),得到采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為38.6萬t。第三節(jié)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、工作制度礦井年工作日330d,“三、八”作業(yè)制度,“兩采一準(zhǔn)”循環(huán)作業(yè)方式。二、設(shè)計(jì)能力本次設(shè)計(jì)能力按礦井核

27、定生產(chǎn)能力設(shè)計(jì),即9.0萬t/a。三、服務(wù)年限根據(jù)礦井基礎(chǔ)儲(chǔ)量及資源類型、礦井地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度和開采方式等情況,采區(qū)儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.4,則采區(qū)設(shè)計(jì)服務(wù)年限為:T=式中:T采區(qū)設(shè)計(jì)服務(wù)年限,a;Zk采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量,萬t;A采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模,萬t/a;K儲(chǔ)量備用系數(shù),取1.4。采區(qū)服務(wù)年限T1=386(9X1.4)3.1a第四章采區(qū)布置第一節(jié)采區(qū)巷道布置一、開采順序采區(qū)各區(qū)段開采順序:自上而下、由東向西開采,首采工作面為1231工作面,即1231工作面-1232工作面-1233工作面-1234-1235T作面。區(qū)段內(nèi)采用后退式開采。二、采區(qū)巷道布置設(shè)計(jì)采區(qū)的運(yùn)輸大巷、材料上山、回風(fēng)上山、總回風(fēng)

28、平巷均布置在煤層中。采區(qū)上車場(chǎng)采用平車場(chǎng),中部車場(chǎng)為甩車場(chǎng),下車場(chǎng)采用高低道車場(chǎng)。見采區(qū)巷道布置平面圖、剖面圖。三、回采工作面1、回采工作面巷道布置回采工作面巷道由工作面軌道平巷、運(yùn)輸機(jī)巷、聯(lián)絡(luò)巷、回風(fēng)平巷及開切眼組成。工作面軌道平巷通過留設(shè)煤柱護(hù)巷作為下一區(qū)段的回風(fēng)巷。2、首采工作面設(shè)計(jì)采區(qū)首采工作面布置在首采區(qū)段東翼(區(qū)段標(biāo)高+900+935m),工作面編號(hào)為1231。采煤工作面平均純煤厚1.4m,平均傾角為24,工作面走向長(zhǎng)393m,傾斜寬80m。3、工作面長(zhǎng)度及推進(jìn)度工作面長(zhǎng)度是決定其產(chǎn)量和效率的重要因素,適當(dāng)加大工作面長(zhǎng)度可減少工作面的準(zhǔn)備工程量,提高回采率。但工作面過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致工作面

29、推進(jìn)度下降,降低正規(guī)循環(huán)率,不利于礦井高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、安全生產(chǎn)。根據(jù)礦井煤層條件,設(shè)計(jì)確定回采工作面長(zhǎng)度80m。工作面年生產(chǎn)時(shí)間按330d、“三、八”制作業(yè)、“兩采一準(zhǔn)”循環(huán)作業(yè)方式,日循環(huán)進(jìn)度2.0m、正規(guī)循環(huán)率0.80計(jì)算,則年推進(jìn)度為528m。4、工作面生產(chǎn)能力工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算:EAM=En-I-Ml-L-3tC10式中:EAM采煤工作面生產(chǎn)能力,萬t/a;2n-回采工作面?zhèn)€數(shù),1個(gè);I工作面長(zhǎng)度,首采工作面長(zhǎng)80m;M純煤厚度,C3煤層首采面煤厚1.4m。L-工作面走向年推進(jìn)度,528m;-煤層容重,1.50t/m3;C工作面回采率,95%。2A采=1X80X1.4x528X1.5

30、0X0.95/1000=8.43(萬t/a)5、采區(qū)生產(chǎn)能力掘進(jìn)煤按10計(jì)算,則礦井生產(chǎn)能力為:2A礦=8.43X179.3(7?t/a)經(jīng)計(jì)算,一個(gè)回采工作面能滿足礦井9.0萬t/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。四、采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)1、煤炭運(yùn)輸工作面煤炭自溜至運(yùn)輸機(jī)巷、通過刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)載至聯(lián)絡(luò)巷裝入礦車,由人力推運(yùn)至采區(qū)中部車場(chǎng),經(jīng)軌道上山由絞車下放至采區(qū)下車場(chǎng)而進(jìn)入東運(yùn)輸大巷。2、矸石運(yùn)輸掘進(jìn)工作面矸石由人工推運(yùn)至采區(qū)中(上)部車場(chǎng),經(jīng)采區(qū)軌道上山由絞車下放至采區(qū)下車場(chǎng)而進(jìn)入東運(yùn)輸大巷。3、材料及設(shè)備運(yùn)輸材料、設(shè)備通過軌道上山提升絞車提升至采區(qū)中部車場(chǎng),經(jīng)人力推運(yùn)至工作面下口。4、采區(qū)通風(fēng)回采工作面:新鮮風(fēng)

31、流從軌道上山、中部車場(chǎng)、工作面軌道平巷(運(yùn)輸機(jī)巷)進(jìn)入工作面,污風(fēng)經(jīng)工作面回風(fēng)平巷進(jìn)入總回風(fēng)平巷排出地面。掘進(jìn)工作面:新鮮風(fēng)流從軌道上山、中部車場(chǎng)通過局部通風(fēng)機(jī)壓入掘進(jìn)工作面,污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)上山進(jìn)入總回風(fēng)平巷排出地面。5、主要硐室通風(fēng)消防材料庫(kù)位于新鮮風(fēng)流中,未獨(dú)立配風(fēng);采區(qū)絞車房采用獨(dú)立配風(fēng)。6、排水礦井采用平硐開拓,12采區(qū)為上山開采,無排水設(shè)備,礦井涌水通過水溝自流排放。7、壓風(fēng)礦井主平硐井口附近建有地面壓風(fēng)機(jī)房,井下主管管徑為DN80,支管管徑為DN40。8、消防及防塵風(fēng)井井口附近,950m標(biāo)高建有200m3高位水池,水源取自山泉水。井下防塵主管管徑為DN50,支管管徑為DN32。見消防、

32、防塵灑水系統(tǒng)布置平面圖。見采區(qū)機(jī)械配備平面圖。第二節(jié)巷道掘進(jìn)一、巷道斷面及支護(hù)形式主平硐、采區(qū)上、下車場(chǎng)、絞車房半圓拱斷面,錨噴支護(hù),錨噴采用砂漿錨桿,錨深1.8m,錨桿間、排距1.0m,噴漿厚度80mm;總回風(fēng)斜井、消防材料庫(kù)均采用等采用半圓拱斷面,砌碹支護(hù)。東運(yùn)輸大巷、軌道上山、回風(fēng)上山、區(qū)段軌道平巷、運(yùn)輸機(jī)巷、聯(lián)絡(luò)巷及區(qū)段回風(fēng)平巷均采用梯形斷面,礦用工字鋼架棚支護(hù);開切眼為矩形斷面,外注式單體液壓支柱支護(hù)。二、巷道掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo)掘進(jìn)指標(biāo):巖石平巷100m/月,巖石斜巷70m/月,半煤巖巷150m/月,煤巷200m/月。三、掘進(jìn)方法、掘進(jìn)面?zhèn)€數(shù)及掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備采用鉆爆法掘進(jìn),巖巷采用光面爆破,

33、同時(shí)作業(yè)的掘進(jìn)工作面為2個(gè)。煤巖巷采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)和煤電鉆打眼,人工裝載,礦車裝運(yùn)。四、生產(chǎn)時(shí)期采掘比例正常生產(chǎn)時(shí)期,1個(gè)回采工作面,2個(gè)掘進(jìn)工作面,采掘比為1:2。五、移交生產(chǎn)時(shí)井巷工程量設(shè)計(jì)區(qū)域移交生產(chǎn)時(shí),采區(qū)施工井巷長(zhǎng)度總計(jì)3591m(新施工3366m,維護(hù)利用225m),其中巖巷612m(新施工387m),半煤巖巷(新施工)2892m,煤巷(新施工)87m,井巷工程量總計(jì)22434m3井巷工程量詳見附表4-2-1。巷道斷面圖詳見附圖4-2-1、4-2-2、4-2-3、4-2-4第三節(jié)采煤方法一、采煤方法選擇1、開采技術(shù)條件煤層呈單斜構(gòu)造,煤層傾角2325,總體為由上向下(由淺至深)逐漸變

34、緩。設(shè)計(jì)采區(qū)煤層傾角平均為24(首采工作面傾角平均為24),無斷層發(fā)育。采礦許可證許可開采C3煤層,賦存較穩(wěn)定,屬中厚煤層。本次設(shè)計(jì)開采C3煤層,煤層平均厚為1.4m。煤層頂?shù)装逡詫訝罱Y(jié)構(gòu)軟巖巖組為主,其次為層狀結(jié)構(gòu)軟硬相間巖組。C3煤層無煤塵爆炸危險(xiǎn)性,煤層自燃傾向性等級(jí)為田類,不易自燃。根據(jù)云南省煤炭工業(yè)局2008年12月的審定結(jié)果,礦井為低瓦斯礦井。礦區(qū)范圍內(nèi)無沖擊地壓,地溫正常;礦區(qū)水文地質(zhì)簡(jiǎn)單,正常涌水量9.6m3/h,最大涌水量17.8m3/h。2、采煤方法選擇礦井可采煤層為緩傾斜中厚煤層,設(shè)計(jì)采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法,炮采工藝。二、回采工藝生產(chǎn)能力為9.0萬t/a,首采工作面煤層

35、平均厚度1.4m,煤層傾角24,設(shè)計(jì)采用炮采工藝。1、落煤:首采工作面純煤厚度為1.4m,采用ZMS-12T型濕式煤電鉆打眼,三花眼”布置,炮眼長(zhǎng)度1.2m,炮眼間距1.2m1.6m,與煤壁夾角85,使用3號(hào)煤礦安全炸藥,毫秒電雷管引爆。2、裝煤:工作面煤炭自溜。3、運(yùn)煤:運(yùn)輸順槽采用刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)載。4、頂板控制及采空區(qū)處理:工作面平均采高1.4m,設(shè)計(jì)采用DW18-400/110型單體液壓支柱配較接頂梁支護(hù)頂板,排距1.0m,柱距0.8m,五三”排控頂,最大控頂距5.3m,最小控頂距3.3m。采用全部垮落法處理采空區(qū),放頂步距2.0m采煤工作面回采時(shí),各工序按作業(yè)規(guī)程、操作規(guī)程、以及煤礦安全

36、規(guī)程相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。見采煤方法示意圖。三、采區(qū)及工作面回采率按煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,各煤層采區(qū)回采率取85%,各煤層工作面回采率均為95%。第五章通風(fēng)與安全第一節(jié)概況一、瓦斯根據(jù)云南省煤炭工業(yè)局2008年12月的審定結(jié)果:最大相對(duì)瓦斯涌出量為5.160m3/t,最大絕對(duì)瓦斯涌出量為0.436m3/min;最大相對(duì)二氧化碳涌出量為8.230m3/t,最大絕對(duì)二氧化碳涌出量為0.695m3/min,根據(jù)煤礦安全規(guī)程第133條,本礦井為低瓦斯礦井。二、煤塵爆炸危險(xiǎn)性、煤自燃傾向性2005年08月18日委托江西煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗(yàn)中心對(duì)C3煤層進(jìn)行了煤塵爆炸危險(xiǎn)性鑒定及煤層自燃傾向性等級(jí)鑒定,鑒

37、定結(jié)論為C3煤層無煤塵爆炸危險(xiǎn)性,煤層自燃傾向性等級(jí)屬田類,為不易自燃。三、地溫及沖擊地壓井田范圍內(nèi)屬于地溫正常區(qū),無沖擊地壓。第二節(jié)通風(fēng)一、通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)方式根據(jù)礦井開拓布置,主平硐位于礦井中部,回風(fēng)斜井位于礦井上部。主平硐為進(jìn)風(fēng)井,回風(fēng)斜井為回風(fēng)井。礦井采用中央分列式通風(fēng)方式,抽出式通風(fēng)方法。回采工作面采用“U換行通風(fēng)。新鮮風(fēng)流由主平硐進(jìn)入,經(jīng)東運(yùn)輸大巷、采區(qū)下車場(chǎng)、軌道上山、中部車場(chǎng)、進(jìn)入工作面軌道平巷(運(yùn)輸機(jī)巷)至工作面,污風(fēng)經(jīng)工作面回風(fēng)平巷進(jìn)入總回風(fēng)平巷排出地面。詳見通風(fēng)系統(tǒng)示意圖。二、掘進(jìn)通風(fēng)及硐室通風(fēng)1、掘進(jìn)通風(fēng)掘進(jìn)工作面選用FBDb5.0/11/2X5.型礦用防爆對(duì)旋軸流局部通

38、風(fēng)機(jī)配阻燃、抗靜電膠質(zhì)風(fēng)筒進(jìn)行壓入式通風(fēng)。2、硐室通風(fēng)絞車房位于新鮮風(fēng)流中,采用獨(dú)立配風(fēng);井下消防材料庫(kù)處于新鮮風(fēng)流中,采用全風(fēng)壓并聯(lián)通風(fēng)。三、風(fēng)量、風(fēng)壓及等積孔計(jì)算(一)風(fēng)量1、總風(fēng)量計(jì)算(1)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)所需風(fēng)量計(jì)算Q=4Nk式中:N井下同時(shí)工作的最多人數(shù),據(jù)計(jì)算為51人;4每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn),m3/min;k通風(fēng)系數(shù),礦井采用分列式通風(fēng),k取1.20。Q=4X51x1.20=244.8(m3/min)=4.08m3/s(2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算Q=ZQ采+Z2Q掘+Z2Q碉+Z2Q它)xk式中:Z2Q采、Z2Q掘、Z2Q碉、Z2Q它一一分別為采煤工作

39、面,掘進(jìn)工作面、獨(dú)立通風(fēng)硐室及其它行人、維護(hù)巷道所需風(fēng)量總和(m3/s);k向上。采煤工作面需風(fēng)量計(jì)算a、按二氧化碳涌出量計(jì)算礦井二氧化碳涌出量大于瓦斯涌出量,且二者比值超過1.5(按煤礦安全規(guī)程的規(guī)定,總回風(fēng)巷瓦斯允許濃度為1%,而二氧化碳允許濃度為1.5%),因此設(shè)計(jì)按二氧化碳涌出量進(jìn)行計(jì)算。Q采=67Xq采xkc式中:q采一一回采工作面絕對(duì)二氧化碳涌出量0.57m3/min;kc一一采煤工作面因二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù),炮采工作面可取1.42.0,設(shè)計(jì)取kc=2.0。則采煤工作面需風(fēng)量為:Q采=67X0.57x2.0=76.4(m3/min)=1.3m3/sb、按炸藥量計(jì)算Q采=

40、25Aj式中:Aj采煤工作面一次起爆最大炸藥量:首采工作面純煤厚度為1.4m,采用ZMS-12T型濕式煤電鉆打眼,三花眼”布置,炮眼長(zhǎng)度1.2m,炮眼間距1.2m。與煤壁夾角85,使用3號(hào)煤礦安全炸藥,毫秒電雷管引爆,一次起爆工作面長(zhǎng)度為12m,取Aj=6.75kg。Q采=25X6.75=168.75(m3/min)=2.81m3/sc、按工作面溫度計(jì)算Q采=80XV采x采xKi式中:V采一一采煤工作面適宜風(fēng)速,m/s,回采工作面進(jìn)風(fēng)流溫度年均20左右,對(duì)應(yīng)風(fēng)速取1.0m3/s;S采一一采煤工作面的平均有效斷面積,m2;平均斷面積等于平均控頂距與采高的乘積,最大控頂距為5.3m,最小控頂距3.

41、3m,平均采高為1.4m,則工作面平均有效斷面積為:Ki一一回采工作面長(zhǎng)度系數(shù),取0.9。工作面需風(fēng)量分別為:Q采=60X1.0X6.02x0.9=325.0(m3/min)=5.42m3/sd、按工作面最多人數(shù)計(jì)算Q采=4Xnc式中:nc回采工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),設(shè)計(jì)nc=26人。Q采=4X26=104(m3/min)=1.7m3/se、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算根據(jù)煤礦安全規(guī)程,按式:0.25式中:Q采一一根據(jù)以上計(jì)算取最大值,Q采=5.42m3/s;S采一一回采工作面有效斷面,S采=6.02m2。經(jīng)驗(yàn)算,Q采=5.42m3/s符合要求。風(fēng)速驗(yàn)算滿足要求。掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算a、按二氧化碳出量計(jì)算

42、Q掘=67Xq掘xkd式中:q掘一一掘進(jìn)工作面絕對(duì)二氧化碳涌出量0.13m3/min;kd一一掘進(jìn)工作面因二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù),炮掘工作面可取1.82.0,設(shè)計(jì)取kd=2.0。采區(qū)投產(chǎn)時(shí)布置2個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)作業(yè),則:Q掘1=、掘2=67X0.13X2.0=17.4(m3/min)=0.3m3/sb、按工作面最多人數(shù)計(jì)算Q掘=4Xnj式中:nj掘進(jìn)工作面同時(shí)工作白最多人數(shù),設(shè)計(jì)nj=14人。Q掘1=、掘2=4X14=56(m3/min)=0.9m3/sc、按炸藥量計(jì)算Q掘=25Aj式中:Aj掘進(jìn)工作面一次起爆最大炸藥量:采用楔形掏槽,掏梢眼長(zhǎng)度2.3m,與煤壁夾角70,毫秒電雷管引

43、爆,取Aj=9.0kgQ掘1=、掘2=25X9=225(m3/min)=3.75m3/sd、按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸入風(fēng)量計(jì)算、掘二、和Ixkf式中:Qf掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)吸入風(fēng)量,設(shè)計(jì)掘進(jìn)工作面選用FBDM5.0/11/2X55礦用防爆對(duì)旋軸流局部通風(fēng)機(jī),其吸入風(fēng)量取3.0m3/s;I掘進(jìn)面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù),設(shè)計(jì)每個(gè)掘進(jìn)面使用1臺(tái)局部通風(fēng)機(jī),I=1臺(tái);kf為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù),取1.3。Q掘1=、掘2=3.0 xixi.3=3.9(m3/s)e、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算根據(jù)煤礦安全規(guī)程,按式:0.25式中:Q掘一一根據(jù)以上計(jì)算取最大值,Q掘=3.9m3/s;S掘掘進(jìn)工作面有效斷面,S

44、掘?yàn)?.59m2。經(jīng)驗(yàn)算,Q掘1=、掘2=3.9m3/s符合要求。f、掘進(jìn)工作面貫通期間需配備的備用風(fēng)量Q掘備按一個(gè)掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量配備,則Q掘備=3.9m3/s則掘進(jìn)工作面需風(fēng)量總和為:Z2Q掘=、掘1+Q掘2+Q掘備=11.7m3/s。硐室需風(fēng)量采區(qū)材料上山絞車房設(shè)計(jì)為獨(dú)立配風(fēng),其需風(fēng)量Q它取1.0m3/s,則Z2Q碉=1.0m3/s。其它需風(fēng)量設(shè)計(jì)采區(qū)有回風(fēng)上山需獨(dú)立配風(fēng),其回風(fēng)上山需風(fēng)量取1.0m3/s,則Z2Q它=1m3/s。采區(qū)需風(fēng)量Q2=(!2Q采+Z2Q掘+Z2Q碉+Z2Q它)xK二(5.42+11.7+1.0+1.0)X1.20=22.9(m3/s)(3)采區(qū)需風(fēng)量確定(即

45、礦井需風(fēng)量)采區(qū)達(dá)產(chǎn)時(shí)為1個(gè)采煤工作面、2個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)生產(chǎn)。因礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)就是一個(gè)采區(qū)的一個(gè)工作面生產(chǎn)。因此采區(qū)需風(fēng)量就是礦井需風(fēng)量為23.0m3/s。2、風(fēng)量分配采煤工作面:配風(fēng)6.0m3/s;掘進(jìn)工作面:配風(fēng)6.0m3/s,2個(gè)掘進(jìn)工作面共計(jì)12.0m3/s;硐室:配風(fēng)2.0m3/s其它巷道:配風(fēng)3.0m3/s。合計(jì):23.0m3/s。(二)投產(chǎn)時(shí)通風(fēng)風(fēng)壓通風(fēng)摩擦阻力計(jì)算公式如下:第三節(jié)通風(fēng)設(shè)施及防止漏風(fēng)、降低風(fēng)阻措施一、通風(fēng)設(shè)施1、為避免主平硐、運(yùn)輸大巷、采區(qū)車場(chǎng)或采區(qū)上山附近發(fā)生火災(zāi)時(shí)事故的擴(kuò)大,礦井需要反風(fēng)。反風(fēng)通過主要通風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。2、為防止瓦斯、煤塵爆炸時(shí)損壞風(fēng)機(jī),回風(fēng)井

46、設(shè)防爆門。3、為使風(fēng)流按規(guī)定路線流動(dòng),控制各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量,井下有關(guān)巷道中設(shè)置正反向風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門、密閉墻等通風(fēng)構(gòu)筑物。二、防止漏風(fēng)的措施1、采煤工作面設(shè)計(jì)采用后退式開采,減少采空區(qū)漏風(fēng)。2、回采后的采區(qū)、采面、廢棄的巷道及時(shí)設(shè)置密閉墻,減少采空區(qū)漏風(fēng)量。3、系統(tǒng)發(fā)生變化后,及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng),避免礦井各地點(diǎn)壓差發(fā)生變化而導(dǎo)致漏風(fēng)量增加。4、主要風(fēng)門設(shè)置兩道連鎖的風(fēng)門,防止風(fēng)流短路或漏風(fēng)。對(duì)設(shè)在運(yùn)輸線上的通風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)門應(yīng)專人管理風(fēng)門。風(fēng)墻、風(fēng)門等通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)置在圍巖堅(jiān)固、地壓穩(wěn)定的地點(diǎn),并進(jìn)行刻槽(深度不小于20cm)5、生產(chǎn)時(shí)設(shè)專人負(fù)責(zé)通風(fēng)構(gòu)筑物的檢查與維修。三、降低風(fēng)阻的換行措施1、嚴(yán)格按設(shè)計(jì)

47、斷面及支護(hù)形式施工。、新掘巷道周壁盡可能光滑,金屬支架巷道剎幫背頂、架設(shè)整齊,錨噴巷道采用光面爆破。巷道轉(zhuǎn)彎處應(yīng)呈圓弧形或使之呈鈍角,避免直拐彎。3、避免在主要通風(fēng)巷道中堆積雜物,設(shè)專人檢查井巷狀況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)維修,保證巷道的有效通風(fēng)斷面達(dá)到設(shè)計(jì)要求。第六章主要設(shè)備第一節(jié)提升設(shè)備礦井為平碉開拓,上山開采。12采區(qū)軌道上山選用一臺(tái)JTKB1.6X1.2型單滾筒防爆提升絞車擔(dān)負(fù)材料、設(shè)備提升和煤、矸下放的任務(wù)。計(jì)算過程如下:(一)設(shè)計(jì)選型依據(jù)1、原煤年產(chǎn)量:9.0萬t/a(273t/d),出矸量:0.9萬t/a(27.3t/d)2、年工作日:330d3、軌道上山傾角:8=244、提升長(zhǎng)度參數(shù):L

48、=L斜+L上+L下=275+25+25=325m5、提升方式:?jiǎn)毋^串車提升6、絞車鋼絲繩安全系數(shù):M6.57、上、下部車場(chǎng)均為平車場(chǎng)8、提升容器:MGC1.1-6型固定式礦車礦車自重:q0=592kg煤的載重量:q=1.0t3研的載重量:q研=1.8t(二)設(shè)計(jì)選型計(jì)算1、絞車及鋼絲繩選型:(1)估算一次提升循環(huán)時(shí)間T=470s。井筒上、下均為平車場(chǎng)。經(jīng)計(jì)算,一次提升循環(huán)時(shí)間(2)按產(chǎn)量求一次提升量1、主要通風(fēng)機(jī)類型選擇設(shè)計(jì)選用軸流式主要通風(fēng)機(jī)。2、主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)確定根據(jù)上述風(fēng)量與靜壓計(jì)算結(jié)果初選FBCZ-4Nb11A型礦用防爆軸流式通風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)葉片安裝角2032。根椐初選的主要通風(fēng)機(jī)性能曲線

49、確定風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)為:風(fēng)量:Q=24.15m3/s,風(fēng)壓:H=904.6Pq風(fēng)機(jī)效率:76%,葉片安裝角:29(3)。(四)計(jì)算電機(jī)功率、主要通風(fēng)機(jī)輸入功率N=(HxQ)/(1000X屋S)/iC式中:H登產(chǎn)時(shí)期工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的靜壓,Pa;Q投產(chǎn)時(shí)期工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的風(fēng)量,m3/s;刀S-KF時(shí)期工況點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的靜壓效率;刀C-傳動(dòng)效率,聯(lián)軸器傳動(dòng)時(shí)取刀(=0.98。Nmin=(905X24.15)/(1000 x0.76)/099.3(kW)2、電動(dòng)機(jī)容量的確定根據(jù)上述電機(jī)功率為:Ne=Nke/刀e刀tr式中:ke電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)(ke=1.11.2),取1.2;刀e-電動(dòng)機(jī)效率*e=0.30.94

50、,大型電機(jī)取大值),取0.91;trtr一傳動(dòng)效率(電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)Xtr=1皮帶傳動(dòng)時(shí)取刀tr=0.95)所選主要通風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián),刀tr=1Ne=29.3X1.2/(0.91黃38.6(kW)根據(jù)以上計(jì)算,主要通風(fēng)機(jī)功率確定為45kW。(五)確定通風(fēng)設(shè)備通過上述計(jì)算,選用FBCZ-4NH1A型礦用隔爆軸流式主要通風(fēng)機(jī)2臺(tái),其中1臺(tái)運(yùn)行,1臺(tái)備用。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速:1450r/min,風(fēng)量范圍:12.527m3/s,風(fēng)壓范圍:250920pa。風(fēng)機(jī)葉片安裝角為29(+3),配備型號(hào)YBFe200L-4t機(jī),電機(jī)功率45kW。主要通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)詳見表6-3-1。二、局部通風(fēng)機(jī)選型掘進(jìn)工作

51、面采用壓入式通風(fēng)。礦井現(xiàn)有6臺(tái)YBT25.5型礦用防爆軸流局部通風(fēng)機(jī),但風(fēng)壓(最大風(fēng)壓為1500Pa)、風(fēng)量(最大風(fēng)量為140m3/min)均達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,因此設(shè)計(jì)選用FBDlNb5.0/11/2X甦礦用防爆對(duì)旋軸流局部通風(fēng)機(jī),具風(fēng)量171260m3/min,全壓9802800Pa電機(jī)功率2X5.5kW選用0600mm阻燃、抗靜電膠質(zhì)風(fēng)筒,其供風(fēng)能力滿足礦井掘進(jìn)巷道需求。第四節(jié)壓風(fēng)設(shè)備根據(jù)國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局和國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局安監(jiān)總煤行2007167號(hào)文件規(guī)定,必須在地面建立固定壓風(fēng)系統(tǒng),且壓風(fēng)機(jī)容量的選擇必須根據(jù)井下人數(shù)最多的工作面(或作業(yè)點(diǎn))的人數(shù)每分鐘所需的新鮮空氣量進(jìn)行選擇。一

52、、設(shè)計(jì)選型礦井現(xiàn)有SA55A型風(fēng)冷螺桿式空氣壓縮機(jī)2臺(tái),其中1臺(tái)運(yùn)行,1臺(tái)備用,經(jīng)計(jì)算能滿足礦井生產(chǎn)需要,無須重新設(shè)計(jì)。其技術(shù)特征詳見表6-4-1。式中:D壓風(fēng)管徑,mm;Q井下所需風(fēng)量,Q=8.35m3/min;L井下最遠(yuǎn)供氣距離,取L=1000m。經(jīng)計(jì)算D=66.6mm選用083x4mmC縫鋼管作為壓風(fēng)供氣主管道,060 x4mme縫鋼管作為支管。主平硐、軌道上山鋪設(shè)主管道,再由支管鋪設(shè)至其它巷道、各工作面及作業(yè)點(diǎn)。入井壓風(fēng)管道按煤礦安全規(guī)程規(guī)定進(jìn)行接地。見壓風(fēng)系統(tǒng)管路布置平面圖。第七章采區(qū)供電第一節(jié)供電方式礦井原采用660V電源下井,根據(jù)采區(qū)電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì),地面安設(shè)兩臺(tái)KS9-250/10

53、/0.69kV型礦用變壓器為井下設(shè)備提供電源(其中一臺(tái)使用,一臺(tái)備用,中間設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān),當(dāng)兩臺(tái)變壓器同時(shí)使用時(shí),聯(lián)絡(luò)開關(guān)必須斷開),并在低壓側(cè)設(shè)置檢漏繼電器和試驗(yàn)開關(guān),達(dá)到對(duì)660V系統(tǒng)的絕緣檢測(cè)及漏電保護(hù)。井下局部通風(fēng)機(jī)采用雙風(fēng)機(jī)雙電源,其供電回路采用裝有選擇性漏電保護(hù)的專用開關(guān)和專用線路供電。第二節(jié)電力負(fù)荷采區(qū)主要電力負(fù)荷指標(biāo)如下:設(shè)備總?cè)萘浚?50.2kW設(shè)備總工作容量:407.8kW有功負(fù)荷:242.151kW無功負(fù)荷:210.22kvar視在功率:320.67kVA電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表見表7-2-1。第三節(jié)采區(qū)供電根據(jù)采區(qū)電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì),采用660V電源下井供井下采掘設(shè)備用電。井下局部通風(fēng)機(jī)

54、采用雙風(fēng)機(jī)雙電源,其供電回路采用裝有選擇性漏電保護(hù)的專用開關(guān)和專用線路供電。采煤工作面的電氣設(shè)備設(shè)瓦電閉鎖,掘進(jìn)工作面的電氣設(shè)備設(shè)風(fēng)電閉鎖、瓦電閉鎖。各回采工作面煤電鉆均采用BZZ-2.5型煤電鉆綜合保護(hù)器供電,使用MZ型礦用阻燃橡套軟電纜聯(lián)接。電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的外殼、構(gòu)架等必須有保護(hù)接地。各配電點(diǎn)均在巷道水溝內(nèi)或其它就近潮濕處設(shè)置局部接地極(設(shè)置在水溝中的局部接地極為面積不小于0.6m2,厚度不小于3mm的鍍鋅鋼板或等效面積的鍍鋅鋼管,其它地點(diǎn)的局部接地極為直徑不小于35mm,長(zhǎng)度不小于1.5m的鉆孔鋼管),接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻不得超過2Q

55、,每個(gè)移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備至局部接地極之間的保護(hù)接地用的電纜芯線和接地連接導(dǎo)線的電阻值,不得超過1Q。見采區(qū)供電系統(tǒng)示意圖。第四節(jié)井下通訊根據(jù)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局和國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局安監(jiān)總煤行2007167號(hào)文件要求絞車房等主要機(jī)電硐室和掘進(jìn)工作面、采煤工作面、總回風(fēng)巷等地點(diǎn)安裝電話機(jī)。礦井選用KTJ101-3理礦用程控調(diào)度交換總機(jī),井下選用型號(hào)為KTH104礦用電子電話機(jī)。下井的通訊干線選用兩回MHYV32-202X0.841通訊電纜,相互之間應(yīng)有聯(lián)絡(luò)電纜,當(dāng)任一條電纜出現(xiàn)故障時(shí),可迅速轉(zhuǎn)接,保證井下主要電話用戶的通信,入井通訊電纜必須在入井處裝設(shè)熔斷器和防雷裝置。接至電話機(jī)的支線,選用H

56、UJYV-伙2X7/0.2型通訊電纜。凡安裝電話機(jī)的地點(diǎn),設(shè)立醒目的電話標(biāo)志,并標(biāo)明調(diào)度、救援等重要電話號(hào)碼。見采區(qū)通訊系統(tǒng)示意圖。第八章安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)礦井安設(shè)有KJ73N型監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),井下安設(shè)有瓦斯傳感器8臺(tái),風(fēng)速傳感器2臺(tái),設(shè)備開停傳感器10臺(tái),風(fēng)門開閉傳感器10臺(tái)。設(shè)計(jì)利用礦井現(xiàn)有KJ73N型監(jiān)控系統(tǒng)及地面設(shè)施,按煤礦安全規(guī)程及煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范(AQ1029-2007羽有關(guān)規(guī)定安裝增加、補(bǔ)充各類傳感器,一旦出現(xiàn)瓦斯超限,自動(dòng)切斷工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)所有非本質(zhì)安全型用電設(shè)備電源,保障礦井生產(chǎn)安全。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的有害參數(shù)超限時(shí),能自動(dòng)報(bào)警,井下分站能可靠地實(shí)現(xiàn)風(fēng)電、瓦斯電

57、閉鎖功能。甲烷傳感器安設(shè)位置及報(bào)警濃度、斷電濃度、復(fù)電濃度和斷電范圍詳見圖中傳感器設(shè)置表。設(shè)計(jì)采區(qū)投產(chǎn)時(shí)共裝備4個(gè)分站,均為KJJ86N中分站,裝備各類傳感器34臺(tái)(不含備用量)。其中瓦斯傳感器10臺(tái),風(fēng)速傳感器2臺(tái),溫度傳感器1臺(tái),負(fù)壓傳感器1臺(tái),風(fēng)門開閉傳感器10個(gè),設(shè)備開停傳感器5臺(tái),設(shè)備開關(guān)饋電傳感器3臺(tái),風(fēng)筒傳感器2個(gè)。各類傳感器的備用量按20配置,礦井各類傳感器配備數(shù)量見表8-4-1。見礦井安換行全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控傳感器布置平面圖。第九章安全技術(shù)措施第一節(jié)瓦斯災(zāi)害防治措施一、防止瓦斯積聚的措施1、通風(fēng)系統(tǒng)合理、完善。巷道斷面按設(shè)計(jì)施工,滿足通風(fēng)需要主要通風(fēng)機(jī)根據(jù)選型配置,保證礦井風(fēng)量足夠

58、、穩(wěn)定、可靠;礦井通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單,角聯(lián)風(fēng)路、并聯(lián)支路少,井下通風(fēng)構(gòu)筑物少;各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量容易控制,風(fēng)流穩(wěn)定性好,能夠保證各用風(fēng)點(diǎn)風(fēng)量。2、保證通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量,加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)備設(shè)施管理與維護(hù)檢修,井下各用風(fēng)地點(diǎn)按規(guī)定配風(fēng),風(fēng)速符合規(guī)程規(guī)定。3、嚴(yán)格執(zhí)行礦井瓦斯檢測(cè)制度,搞好“一通三防”工作。4、加強(qiáng)巷道維護(hù)和采煤工作面頂板管理,避免瓦斯局部積聚,及時(shí)密閉盲巷、廢巷,隔離采空區(qū);瓦斯超限時(shí),嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯排放制度。5、加強(qiáng)通風(fēng)、機(jī)電設(shè)備的檢修維護(hù),減少無計(jì)劃停電、停風(fēng)造成的瓦斯積聚。二、防止瓦斯爆炸的措施1、入井人員穿抗靜電工作服下井,以免靜電產(chǎn)生火花引爆瓦斯。2、嚴(yán)格井口檢身制度,防止入井人員攜帶煙草和點(diǎn)

59、火物品下井。3、杜絕失爆礦燈下井,嚴(yán)禁井下敲打、拆卸礦燈。4、井下所有電氣設(shè)備采用隔爆型,嚴(yán)禁失爆設(shè)備下井。5、加強(qiáng)放炮管理,做到“一炮三檢”,杜絕不正規(guī)的爆破作業(yè)。6、井下采、掘工作面實(shí)行獨(dú)立通風(fēng),掘進(jìn)工作面實(shí)行風(fēng)電、瓦斯電閉鎖,采煤工作面實(shí)行瓦斯電閉鎖。7、防止瓦斯爆炸事故擴(kuò)大的措施不用的舊巷及開采結(jié)束工作面及時(shí)設(shè)置可靠的永久密閉;加強(qiáng)礦井主要通風(fēng)機(jī)、防爆門的日常管理,保證主要通風(fēng)機(jī)、防爆門處于良好狀態(tài),反風(fēng)時(shí)保證主要通風(fēng)機(jī)能在10min之內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向,反風(fēng)風(fēng)量不低于正常風(fēng)量的40%;編制完善的瓦斯爆炸事故處理計(jì)劃,按規(guī)定進(jìn)行反風(fēng)演習(xí),檢驗(yàn)反風(fēng)設(shè)施及反風(fēng)效果;加強(qiáng)礦井井下通風(fēng)設(shè)施的

60、日常管理、維修維護(hù)工作,保證通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量。第二節(jié)綜合防塵措施1、采掘工作面采用濕式打眼,爆破時(shí)使用水炮泥及噴霧灑水,出煤或裝煤(巖)時(shí)灑水等措施。2、合理配風(fēng),定期清掃井巷浮煤,沖洗巷道和刷漿。3、建立完善的防塵灑水系統(tǒng),主要運(yùn)輸巷、采區(qū)上山、區(qū)段軌道平巷及區(qū)段回風(fēng)平巷、采掘工作面、放煤口、卸載點(diǎn)等地點(diǎn)裝設(shè)防塵供水管路和降塵裝置。4、井下(緩沖)煤倉(cāng)應(yīng)保持一定的存煤。第三節(jié)消防火措施一、內(nèi)因火災(zāi)防治措施礦井開采煤層不易自燃,設(shè)計(jì)采取監(jiān)測(cè)監(jiān)控、均壓通風(fēng)等預(yù)防性措施防止內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)生。二、外因火災(zāi)防治措施1、建立完善的礦井防火管理制度。2、加強(qiáng)明火與潛在熱源的控制與管理,安裝可靠的保護(hù)設(shè)施,嚴(yán)禁人

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