煤礦礦井通風(fēng)與火災(zāi)災(zāi)變設(shè)計說明書

1、摘要本設(shè)計為興邊煤礦通風(fēng)設(shè)計。井田走向長平均3.7 km，傾向長平均2.3 km，井田面積為8.52 km2。主采煤層2層，即號煤層與號煤層，煤層平均厚度3.3 m，平均傾角20°，為緩傾斜煤層。井田可采儲量為60.46 Mt，設(shè)計年產(chǎn)量為0.9 Mt，服務(wù)年限為48.0 a。礦井設(shè)計采用以多斜井為主的綜合開拓方式，單水平上下山開采，共劃分為六個采區(qū)采煤方法為走向長壁后退式，采煤工藝為綜合機(jī)械化采煤工藝。興邊煤礦整體采用抽出式的通風(fēng)方式，通風(fēng)系統(tǒng)采用中央并列與中央分列混合式，采區(qū)通風(fēng)方式為U型上行通風(fēng)，局部風(fēng)機(jī)采用壓入式通風(fēng)，局部風(fēng)機(jī)型號為FBD- NO.6.0/30。設(shè)計該礦井有兩

2、個風(fēng)井分別是中部風(fēng)井與西部風(fēng)井，以礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖為基礎(chǔ)，進(jìn)行風(fēng)量分配和阻力計算，中部風(fēng)井通風(fēng)容易時期供風(fēng)量為60.93m3/s，總阻力為497.83 Pa，等積孔為3.25 m2，困難時期供風(fēng)量為69.53m3/s，總阻力為1183.82Pa，等積孔為2.41 m2；西部風(fēng)井通風(fēng)容易時期供風(fēng)量為53.25m3/s，總阻力為925.34 Pa，等積孔為2.08 m2，困難時期供風(fēng)量為48.43m3/s，總阻力為1317.84Pa，等積孔為1.59 m2?？紤]風(fēng)機(jī)的合理工作范圍，確定中部風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)型號為FBCDZ-8-No22C，西部風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)型號為FBCDZ-8-No20C，概算礦井通風(fēng)

3、電費(fèi)為2.27元/t在礦井通風(fēng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，針對礦井火災(zāi)災(zāi)害進(jìn)行了火災(zāi)災(zāi)變控制設(shè)計，主要包括：當(dāng)井底車場等進(jìn)風(fēng)段發(fā)生火災(zāi)時，需要先采取全礦井反風(fēng)措施；制定火災(zāi)應(yīng)急救援預(yù)案；當(dāng)采區(qū)工作面發(fā)生火災(zāi)時，為了確保人員的安全逃生，首先要制定逃生路線，構(gòu)筑躲避硐室；采取注漿滅火方式進(jìn)行采區(qū)工作面滅火，并繪制注漿示意圖；待火區(qū)得到控制后，進(jìn)行火區(qū)啟封操作，恢復(fù)生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：通風(fēng)設(shè)計；煤礦安全；火災(zāi)控制；應(yīng)急救援AbstractThis mine ventilation design is for Xingbian coal mine. Ida strike lengththe average 3.7 km,

4、 inclination long average 2.3 km, Ida area is 8.52 km2.The two main coal seam layer, namely I and II coal seam, the average coal seam thickness 3.3 m, the average angle 20°. Ida Ka60.46 Mt，The mining coal designed annual output is 0.9 Mt, conservatively estimated service life is48.0a.Mine desig

5、n uses more inclined to open up oriented comprehensive manner, dipping mining on a single level, is divided into six mining area. Mining method Longwall retreat, mining technology for the fully mechanized coal mining technology.The overall use of Xingbian coal mine ventilation withdrawable way, a ce

6、ntral ventilation system uses parallel with the central breakdown hybrid mining area U-shaped upstream ventilation Ventilation, local fan with forced ventilation, local fan model for the FBD- NO.6.0 / 30.The design of the mine air shaft are two central air shaft air shaft and west to Pictured mine v

7、entilation network based on air volume distribution and resistance calculations for the central air shaft ventilation air flow readily period of 60.93m3 / s, the total resistance 497.83 Pa, and other plot holes as 3.25 m2, a difficult period for the amount of wind is 69.53m3 / s, the total resistanc

8、e of 1183.82Pa, and other plot holes 2.41 m2; for western air shaft ventilation air flow readily period was 53.25m3 / s, the total resistance 925.34 Pa, and other plot holes as 2.08 m2, a difficult period for the amount of wind is 48.43m3 / s, the total resistance of 1317.84Pa, and other plot holes

9、1.59 m2. Fans consider the reasonable scope of work to determine the central air shaft main fan model FBCDZ-8-No22C, western air shaft main fan model FBCDZ-8-No20C, estimates for mine ventilation electricity is 2.27 yuan / t.On the basis of the design of the mine ventilation, mine fire disasters for

10、 fire disaster control design, including: when the inlet section of the shaft bottom and so on fire, you need to take the whole mine counter-measures wind; the development of a fire emergency rescue plan; when After the fire area under control; Coal Face During a fire, in order to ensure the safety

11、of the evacuee, we must first develop escape routes, and build escape Chamber; grouting fire way to take Coal Face on fire, and a schematic drawing grouting carry out fire zone unsealing operation, to resume production.Key words: easy period; difficult times; fire control; Emergency rescueIII目錄摘要IAb

12、stractII目錄ICONTENTVI第一部分 興邊煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計第1章 礦區(qū)及安全概況井田地質(zhì)特征11.1 礦區(qū)概況11.1.1 交通位置11.1.2 地形地勢21.1.3 河流21.1.4 氣象地震21.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況21.1.6 礦井水電源及通信情況21.1.7 當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀及存在問題31.2 井田地質(zhì)特征31.2.1 地質(zhì)構(gòu)造31.2.2 煤層及煤質(zhì)41.2.3 地質(zhì)勘探程度51.3 礦井安全概況51.3.1 水文地質(zhì)51.3.2 瓦斯賦存狀況51.3.3 煤塵及煤的自燃51.3.4 地溫5第2章 礦井儲量及生產(chǎn)能力62.1 井田境界及儲量62.1.1 井田境界62.1.

13、2 儲量62.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限72.2.1 礦井工作制度72.2.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限7第3章 井田開拓103.1 井田開拓103.1.1 井田開拓方式103.1.2 井口數(shù)目103.2 水平劃分及階段垂高103.2.1 水平劃分103.2.2 井口及工業(yè)場地位置113.2.3 水平及主要開拓巷道113.3 礦井采區(qū)接續(xù)173.3.1 首采區(qū)位置的確定173.3.2 采區(qū)劃分及開采順序17第4章 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計184.1 采區(qū)通風(fēng)184.1.1 采區(qū)概況184.1.2 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計原則及要求194.1.3 采區(qū)參數(shù)194.1.4 巷道及斷面布置形式194.1.5 開采順序

14、284.1.6 采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山和回風(fēng)上山的選擇284.2 局部通風(fēng)314.2.1 局部通風(fēng)設(shè)計原則314.2.2 局部通風(fēng)方法324.2.3 風(fēng)筒選擇334.2.4 局部通風(fēng)機(jī)選擇334.2.5 局部通風(fēng)安全措施37第5章 礦井通風(fēng)設(shè)計385.1 瓦斯煤塵自然發(fā)火情況385.2 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)385.2.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求385.2.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇395.2.3 礦井反風(fēng)方式445.3 計算和分配礦井總風(fēng)量445.3.1 風(fēng)量計算445.3.2 風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)545.3.3 風(fēng)速驗算605.4 計算井巷通風(fēng)總阻力615.4.1 繪制通風(fēng)容易時期和困難時期的網(wǎng)絡(luò)圖615.4.2 編制

15、兩個時期井巷通風(fēng)阻力計算表635.4.3 礦井自然風(fēng)壓的測算695.4.4 計算兩個時期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔715.5 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備735.5.1 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備的要求735.5.2 主要通風(fēng)機(jī)的選擇735.6 概算礦井通風(fēng)電費(fèi)80第6章 通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與主要通風(fēng)機(jī)附屬裝置826.1 井下通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置826.1.1 風(fēng)門826.1.2 風(fēng)窗826.1.3 設(shè)置要求826.2 主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備設(shè)置與要求83第二部分 興邊煤礦火災(zāi)災(zāi)變控制設(shè)計第7章 興邊煤礦礦井通風(fēng)與災(zāi)害概況857.1 興邊煤礦礦井通風(fēng)情況857.2 興邊煤礦災(zāi)害概況857.3礦井火災(zāi)救援特點(diǎn)85第8章 礦井反風(fēng)設(shè)

16、計878.2 興邊煤礦礦井反風(fēng)模擬878.3 礦井反風(fēng)模擬操作步驟888.4 反風(fēng)期間安全措施92第9章 礦井火災(zāi)應(yīng)急救援939.1興邊煤礦火災(zāi)應(yīng)急救援預(yù)案939.1.1 事故類型和危害程度分析939.1.2 應(yīng)急處置基本原則939.1.3 組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)939.1.4 預(yù)警行動969.1.5 信息報告程序969.1.6 應(yīng)急處置979.1.7 后期處置1009.1.8 應(yīng)急物資與裝備保障1019.2 緊急避險設(shè)施設(shè)計1039.2.1 緊急避險系統(tǒng)概述1039.2.2 設(shè)計依據(jù)1049.2.3 緊急避險設(shè)施1059.3 避災(zāi)路線設(shè)計1089.3.1 避災(zāi)路線設(shè)計原則1089.3.2 工作面避災(zāi)

17、路線設(shè)計109第10章礦井防滅火設(shè)計11210.1火區(qū)封閉11210.1.1 防火墻位置選擇應(yīng)遵循的原則11210.1.2 防火門墻的構(gòu)筑應(yīng)符合下列要求11310.1.3 防火門施工操作注意事項11310.1.4 火區(qū)封閉11510.2 礦井防滅火技術(shù)選擇11710.3 注漿防滅火設(shè)計11810.3.1 礦井注漿防滅火材料選擇11910.3.2 漿液制備與輸送11910.3.3 注漿工藝12310.3.4 防滅火注漿設(shè)計基本參數(shù)12510.4 火區(qū)啟封12710.4.1 火區(qū)啟封條件12810.4.2 啟封方法12910.4.3 啟封安全技術(shù)措施13110.4.5 恢復(fù)生產(chǎn)132結(jié)論133致謝

18、134參考文獻(xiàn)135CONTENTAbstractIICONTENTVIFirst part of coal mine ventilation design1 The first chapter overview of geological characteristics of mining area and mine safety11.1 Mining situation11.1.1 Traffic position11.1.2 Terrain and topography21.1.3 River21.1.4 Weather and earthquake21.1.5 Mine economi

19、c overview21.1.6 Mine water power supply and communication21.1.7 Local environmental protection and problems31.2 Geological characteristics of the mining field31.2.1 Geological structure31.2.2 Coal seam and coals qualit41.2.3 Geological exploration degree51.3 Mine safety situation51.3.1 Hydrological

20、 geology characteristics51.3.2 Gas occurrence condition51.3.3 The Dangerous of the Coal-dusts explosion51.3.4 Ground temperature52 Mine reserves and production capacity62.1 Mines state and reserve62.1.1 Mines state62.1.2 Mines reserve62.2 The mine production ability and service life72.2.1 Mines work

21、 system72.2.2 The mines productive ability and service life73 Mine field development103.1 Mine field development103.1.1 Field development way103.1.2 Shaft equipment and layout103.2 Level division and high-stage103.2.1 The main development roadway103.2.2 Wellhead and industrial site location selectio

22、n113.2.3 Level and roadway layout113.3 Mines in the area173.3.1 The fist mining division173.3.2 Mining area division and the mining order174 Ventilations design in mining area184.1 Panel ventilation design184.1.1 Mining area situation184.1.2 Panel ventilation design principles and requirements194.1.

23、3 Mining area parameters194.1.4 Mining sequence in mining area194.1.5 Mining order284.1.6 Layout of district rise284.2 Local ventilation314.2.1 The design principles of the local ventilation system314.2.2 The ways of the local ventilation324.2.3 The choice of hair dryers334.2.4 The choice of local-v

24、entilators334.2.5 The safety measures of local-ventilators375 The design of mines ventilations385.1 The spontaneous combustion of gas and coal dust385.2 Plan of the mine ventilation system385.2.1 The requirements of the mine ventilation system385.2.2 The mine ventilation system choice395.2.3 Mine re

25、verse ventilation mode445.3 Calculation and distribution of mine total wind quantity445.3.1 Air quantity calculation445.3.2 The air distribution and regulation545.3.3 Wind speed calculation605.4 Calculation of mine ventilation resistance615.4.1 Ventilation network chart drawing easy and difficult pe

26、riod of time615.4.2 The preparation of two periods of mine ventilation resistance calculation table635.4.3 For calculating the natural wind pressure695.4.4 The mine total wind resistance and the total equivalent orifice of twoperiod715.5 Selection of mine ventilation equipment735.5.1 The selection o

27、f a mine ventilation equipment requirements735.5.2 The choice of main ventilator735.6 Estimation of mine ventilation electricity806 Ventilation structures setup and main fan ancillary equipment826.1 The underground ventilation structure set826.1.1 Air door826.1.2 Air regulator826.1.3 Set the require

28、ments826.2 Auxiliary equipment of main ventilator settings and requirements83Xing Bian coal mine the fire disaster control design7 Xing Bian coal mine ventilation and disaster situation858 Design of mine air868.1 mine wind regulations868.2 Coal mine air simulation878.3 Mine air simulation steps878.4

29、 Air security measures during919 Mine emergency rescue929.1 Mine fire emergency response plan929.1.1 Incident type and degree of hazard analysis929.1.2 Emergency management principles929.1.3 Organization and responsibilities929.1.4 Warning action959.1.5 Information reporting procedures959.1.6 Emerge

30、ncy disposal969.1.7 Disposal of late999.1.8 Emergency supplies and equipment support1009.2 Characteristics of mine fire rescue and emergency safety system1029.2.1 Mine fire rescue characteristics1029.2.2 The emergency system overview1049.3 Design of emergency facilities1049.3.1 Design basis1049.3.2

31、Emergency hedge facilities1059.4 design of disaster avoidance route1089.4.1 design principle of avoiding disaster route1089.4.2 design of disaster avoidance route10910 Design of mine fire prevention11210.1 closed fire11210.1.1 the principle of selecting the location of the firewall should follow1121

32、0.1.2 the construction of the fire wall shall comply with the following requirements11310.1.3 fire doors construction operation note11310.1.4 closed fire11610.2 Selection of mine fire prevention technology11710.3 Design of Grouting fire-fighting11910.3.1 Mine Grouting material for fire prevention op

33、tions11910.3.2 Slurry preparation and transport11910.3.3 grouting process12310.3.4 Fire prevention design of Grouting parameters12510.4 firearea unsealing12710.4.1 firearea unsealing conditions12810.4.2 unsealed method12910.4.3 Opening technical safety measures13110.4.5 resume production132Conclusio

34、n133Acknowledgement134Reference13529第一部分 興邊煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計第1章 礦區(qū)及安全概況井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概況1.1.1 交通位置黑河興邊煤礦位于黑龍江省黑河市西175 km處，行政區(qū)隸屬于黑河市罕達(dá)氣鄉(xiāng)其地理坐標(biāo)為東經(jīng)125°5548126°0050，北緯50°075150°1049井田范圍北起煤層露頭，西、南以F6，F(xiàn)5斷層為界，東以F8斷層為界。本礦區(qū)現(xiàn)有公路與黑河市和嫩江縣相通黑河至加格達(dá)奇的砂石公路在本井田邊界通過，公路交通極為方便，黑寶山至木耳氣(以下稱黑木鐵路)的地方標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路已在井田北部建成通車

35、，該線路距本礦井0.8 km處通過，給本礦井煤炭的外運(yùn)提供了便利條件本礦井的煤炭可通過鐵路、公路運(yùn)往全國各地，交通十分便利(詳見交通位置圖1-1)圖1-1 交通位置圖1.1.2 地形地勢本區(qū)位于大興安嶺西坡，居黑寶山-木耳氣煤田的中段，屬低山丘陵區(qū)，海拔高度385446m ，井筒海拔高度400m，地勢為西北高，東南低，西部為丘陵臺地、東部為河谷低地。1.1.3 河流本區(qū)內(nèi)有裸河和根里河由西向南流入泥鰍河，屬季節(jié)性河。1.1.4 氣象地震本區(qū)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季嚴(yán)寒干燥，夏季涼爽多雨，年平均氣溫00-0.20，最高氣溫31.80，最低氣溫-370。年降水量531536mm,年蒸發(fā)量869

36、990mm。年平均風(fēng)速3.2m/s，主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，每年10月至翌年四月為凍結(jié)期，凍結(jié)深度2.6m，永凍層分布在河谷附近和潮濕地帶，屬島狀凍土，厚度可達(dá)15m。本區(qū)地震烈度為5區(qū)度。1.1.5 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況黑河市興邊礦業(yè)有限公司是黑河市政府通過招商引資引進(jìn)的以煤炭生產(chǎn)為主業(yè)的民營企業(yè)1.1.6 礦井水電源及通信情況1)水源根據(jù)黑龍江省煤田地質(zhì)勘探公司提供的井田水文地質(zhì)圖表明本地區(qū)地下水較豐富，故分別在礦井的一采區(qū)和二采區(qū)附近設(shè)置深水井四眼，做為礦井水源2)電源距本礦20 km處設(shè)有嫩江電業(yè)局黑寶山區(qū)域變電所，(110/35/6.3 KV，主變?nèi)萘繛?×8000 KVA)該變電所兩回

37、110 KV線路分別來自嫩江和黑河，可做為礦井電源3)通信外部有線通信和移動通信都已經(jīng)具備1.1.7 當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀及存在問題本礦井地處肥沃的“北大荒”，屬國營“二九一”農(nóng)場管轄，區(qū)內(nèi)耕地多，少占農(nóng)田是本設(shè)計的指導(dǎo)思想之一?？紤]黑河及興邊礦區(qū)的實際情況，矸石排放方式為設(shè)臨時矸石山。但從長遠(yuǎn)考慮，建議建設(shè)單位應(yīng)盡早進(jìn)行資源的綜合利用，以減少對環(huán)境的破壞。1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1 地質(zhì)構(gòu)造1)地質(zhì)年代，地層層序本區(qū)煤系地層基底為古生界變質(zhì)巖系，古生界之上為中生界侏羅系，白堊系及新生界第三系和第四系地層上侏羅統(tǒng)煤系地層在區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育，煤層主要賦存于上侏羅統(tǒng)九峰山組二段、三段2)煤系地層走向、

38、傾向及傾角井田內(nèi)為一寬緩的向斜構(gòu)造，軸向NEE，向東傾伏南翼被F5斷層所切，西部被F6斷層截斷，東部被F8斷層切斷，北翼地層出露地層傾角在向斜北翼一般為10°20°，在向斜軸部附近則變?yōu)?°3)斷層褶皺情況(1)斷裂構(gòu)造在本礦井開采范圍內(nèi)有8條斷層，斷層落差較大，均為正斷層，但因斷層面閉合程度較好，且破碎帶多被泥質(zhì)、鈣質(zhì)所充填，斷層含水性弱，導(dǎo)水性差(2)褶曲本井田褶曲不發(fā)育，僅存在一個寬緩的向斜構(gòu)造向斜北翼地層傾斜較陡，南翼地層傾斜很緩，且被F5斷層截斷，向斜軸部附近傾角僅5°左右(3)巖漿巖本區(qū)火成巖侵入體為玄武安山巖，侵入層位于及上3煤層附近，目前

39、鉆探控制平面位于6-9勘探線間的中淺部，在此范圍內(nèi)號煤層被火成巖吞蝕。在6勘探線以西，次玄武安山巖對煤層侵蝕逐漸減少。1.2.2 煤層及煤質(zhì)1)煤層本區(qū)煤層賦存于九峰山組中部(二、三段中)，共見煤八層，其中全區(qū)可采兩層(、)，本礦井開采、號煤層。號煤層煤厚3.03.6m,平均煤厚3.3 m左右；號煤層煤厚2.93.7m,平均煤厚3.3 m左右。、煤層的平均傾角均為20°，、煤層的平均間距為25 m。2)煤層露頭本區(qū)煤層露頭平均厚度為0.9 m。3)煤質(zhì)本區(qū)煤炭呈黑色、灰黑色至鋼灰色，以瀝青光澤為主，少量含有金屬光澤塊狀為主，少量粉淺狀及鱗片狀，條帶狀結(jié)構(gòu)，貝殼狀階梯斷口肉眼煤巖類型以

40、光亮型為主、號煤層原煤平均灰分15.19%，揮發(fā)份一般為40.14%，膠質(zhì)層厚度平均為1.5mm，原煤容重1.35T/m3。硫含量為0.73%-1.81%,磷含量為0.051%-0.045%，應(yīng)用基低位發(fā)熱量平均為25.00MJ/kg。本區(qū)煤層以特低硫，低磷、低-中灰份，中等發(fā)熱量的長焰煤為主，零星分布少量氣煤，弱粘結(jié)煤及貧煤。粘結(jié)性不好，無結(jié)焦性，低熔點(diǎn)，易選?？勺鰹閯恿τ妹杭懊裼妹?。1.2.3 地質(zhì)勘探程度本井田最后一次精查基本上搞清本井田的煤層賦存情況和主要的地質(zhì)構(gòu)造情況。根據(jù)本區(qū)斷裂的一般規(guī)律，往往在大斷裂附近還有很多較小的斷裂，還可能有新的斷裂沒有控制，這些都需要在建井和生產(chǎn)過程中予

41、以注意。1.3 礦井安全概況1.3.1 水文地質(zhì)本井田地處的黑寶山木耳氣煤田，為丘陵臺地，井田邊界內(nèi)地下含水帶較少，因此礦井開采時主要受地表河流、洪水堆積的地表水影響，總的變化趨勢是由西向東逐漸減弱，井田地表多為沼澤濕地，夏季含水豐富1.3.2 瓦斯賦存狀況本礦井為瓦斯礦井，礦井絕對瓦斯涌出量為14m3/min。采煤工作面絕對瓦斯涌出量為3.3m3/min，掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量為1.7m3/min。1.3.3 煤塵及煤的自燃地質(zhì)部門對號煤層與號煤層做了爆炸性試驗，在勘探報告中注明，煤塵具有爆炸性危險。煤炭自燃傾向：經(jīng)測定，號煤層與號煤層的自燃較發(fā)火嚴(yán)重。1.3.4 地溫本區(qū)測得簡易和近似穩(wěn)

42、態(tài)測溫數(shù)值均屬地溫正常范圍。第2章 礦井儲量及生產(chǎn)能力2.1 井田境界及儲量2.1.1 井田境界由黑龍江省國土資源廳2003年11月批準(zhǔn)的興邊煤礦井田范圍由19個拐點(diǎn)坐標(biāo)連線圈定：井田面積8.52 km22.1.2 儲量1)儲量計算基礎(chǔ)(1)最低可采厚度：煤層傾角小于25o時取0.8m，煤層傾角在2545o時取0.7m；(2)煤層灰分：小于40%；(3)煤層容重：1.4、接觸變質(zhì)部分1.46；(4)儲量計算邊界：與井田邊界一致，淺部以煤層露頭風(fēng)化帶底面(即至地面垂深10m)為界，深部以-200 m標(biāo)高為界(垂深600 m)；(5)斷層煤柱：根據(jù)斷層落差暫定為：落差50m的，斷層一側(cè)留30m煤柱

43、，落差>50m的，斷層一側(cè)留50m煤柱2)儲量計算結(jié)果根據(jù)儲量計算公式：Zg=Sm/cos可得出井田內(nèi)的工業(yè)儲量。本設(shè)計井田面積為8.52Km2，本設(shè)計共含煤2層，號煤層煤厚3.3m，號煤層煤厚3.3m。煤層平均傾角為20°。根據(jù)儲量計算公式: Zg=Smcos (2-1)式中： Zg井田工業(yè)儲量，Mt；S井田面積，m2；m煤厚，m；煤層容重；煤層傾角。可得出井田內(nèi)的地質(zhì)儲量以及井田內(nèi)的工業(yè)儲量Zg=Sm/cos8.52×3.3×2×1.4/cos20°83.77Mt礦井工業(yè)儲量83.77 Mt，扣除斷層煤柱、井田境界煤柱、防水煤柱和工業(yè)

44、場地煤柱，以及開采損失煤量總計：8.19 Mt。井田的可采儲量計算公式： Zk（Zg-P）×C （2-2）（83.77 8.19）×80%60.46Mt式中： Zk井田可采儲量，Mt；Zg井田工業(yè)儲量，Mt； P固定損失，Mt； C回采率，厚煤層C75%，中厚煤層C80%，薄煤層C85%；礦井工業(yè)儲量83.77 Mt，扣除斷層煤柱、井田境界煤柱、防水煤柱和工業(yè)場地煤柱，以及開采損失煤量后，礦井設(shè)計可采儲量為60.46Mt2.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.2.1 礦井工作制度本礦井設(shè)計年工作日330d，采煤每日二班作業(yè)，一班準(zhǔn)備；掘進(jìn)三班作業(yè)；每班工作8h，每天凈提升時間

45、為14h2.2.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井設(shè)計時確定的煤炭年產(chǎn)量，單位:Mt/a，應(yīng)根據(jù)資源條件、外部建設(shè)條件、國家對煤炭資源配置及市場需求、開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素確定。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力劃分為：大型礦井: 1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0、5.0、6.0Mt/a及以上;中型礦井: 0.45、0.6、0.9Mt/a；小型礦井: 0.3Mt/a及以下；新建礦井及其第一水平的設(shè)計服務(wù)年限不宜小于下表2-1的規(guī)定：表2-1 新建礦井設(shè)計服務(wù)年限礦井設(shè)計生產(chǎn)能力(Mt/a)礦井設(shè)計服務(wù)年限(a)第一開采水平設(shè)計服務(wù)年限煤層傾角<25

46、76;煤層傾角<25°45°煤層傾角>45°6.0及以上70353.0 5.060301.2 2.4502520150.45 0.940201515服務(wù)年限的計算公式：T=Z/(A×K) （2-3）式中：Z設(shè)計可采儲量，Mt；T礦井服務(wù)年限，a；A礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，Mt/a；K儲量備用系數(shù)，1.4；按生產(chǎn)能力0.6 Mt/a計算，儲量備用系數(shù)取1.4，則礦井服務(wù)年限為：T=60.46/(0.6×1.4)= 72.0 a按生產(chǎn)能力0.9Mt/a計算，儲量備用系數(shù)取1.4，則礦井服務(wù)年限為：T=60.46/(0.9×1.4)=

47、 48.0 a按生產(chǎn)能力1.2 Mt/a計算，儲量備用系數(shù)取1.4，則礦井服務(wù)年限為：T=60.46/(1.2×1.4)= 36.0 a根據(jù)興邊煤礦資源條件、外部建設(shè)條件開采條件、技術(shù)裝備、煤層及采煤工作面生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益等因素。按照以上計算，結(jié)合表2-1新建礦井生產(chǎn)能力與服務(wù)年限的要求確定該設(shè)計的生產(chǎn)能力為0.9 Mt/a，服務(wù)年限為48.0 a。采區(qū)的年生產(chǎn)能力計算一采區(qū)年產(chǎn)量=L×H××c×2×0.8×330 （2-4）=220×3.3×1.4×0.8×2×0.8&#

48、215;330=429327.36 t二采區(qū)年產(chǎn)量=L×H××c×2×0.8×330 （2-5）=200×3.3×1.4×0.8×2×0.8×330=390297.6 t式中：L采煤工作面長度，m； H煤層平均厚度，m； 煤層容重，1.4； c回采率，80%；礦井掘進(jìn)出煤按采面生產(chǎn)能力10%計算掘面年產(chǎn)量=（390297.6+429327.36）×10%=81962.496 t根據(jù)礦井設(shè)計的0.9 Mt/a的生產(chǎn)能力，應(yīng)由兩個工作面同時生產(chǎn)才能達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力。第3

49、章 井田開拓3.1 井田開拓3.1.1 井田開拓方式根據(jù)上述特點(diǎn)，設(shè)計確定本礦井采用多斜井單水平集中大巷、上下山開采的開拓方式3.1.2 井口數(shù)目本礦井移交生產(chǎn)時共開鑿三條井筒，分別為主井、副井、風(fēng)井具體參數(shù)如表3-1所示表3-1 井筒規(guī)格及功能井筒名稱斷面面積規(guī)格（m2）井筒長(m)井口標(biāo)高(m)傾角（°）用途主井13.5102340020°提升煤，進(jìn)風(fēng)副井10.1113240018°人員、材料、設(shè)備、出矸，進(jìn)風(fēng)風(fēng)井18.497640021°回風(fēng)3.2 水平劃分及階段垂高3.2.1 水平劃分本井田呈一單斜構(gòu)造，可采煤層傾角為025°，大部分在

50、1022°，屬傾斜緩傾斜煤層井田開采下部邊界標(biāo)高為-250m，地表標(biāo)高為+400m，從地表至井田下部邊界，礦井開采垂高6500m，以現(xiàn)有采區(qū)上山提升設(shè)備的能力為限制條件，本礦井可以實現(xiàn)一個水平上、下山開采根據(jù)本井田的煤層賦存條件及儲量分布狀況，設(shè)計運(yùn)輸水平確定在+50m標(biāo)高，開采垂高為650m。+50m以上為上山開采，+50m以下為下山開采3.2.2 井口及工業(yè)場地位置按礦井井口及工業(yè)場地位置選擇的一般原則，結(jié)合首采區(qū)位置，對本礦井井口及工業(yè)場地位置布置如下：井口位置設(shè)在二采區(qū)上部。工業(yè)場地內(nèi)設(shè)主、副、風(fēng)井三條斜井井筒，投產(chǎn)時主、副、風(fēng)井均掘至車場水平，然后通過+50m運(yùn)輸大巷與一采

51、區(qū)聯(lián)絡(luò)。礦井移交時+50m井底車場主要布置水泵房、變電所、機(jī)修硐室、火藥庫及水倉硐室，其余井底車場工程可在礦井移交后接續(xù)采區(qū)三、四采區(qū)生產(chǎn)前建設(shè)。礦井初期移交兩個采區(qū)即一、二采區(qū)，二個綜采工作面，開拓方式采用集中大巷，分區(qū)石門開拓。同時，方案具有井巷工程、公路、鐵路投資省，井下運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，運(yùn)營費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。3.2.3 水平及主要開拓巷道1)開采上限確定根據(jù)可采煤層風(fēng)氧化帶及防水安全煤巖柱留設(shè)高度計算結(jié)果，暫定本礦井可采煤層開采上限為+350m，待礦井建設(shè)后可視實見圍巖條件及涌水情況作適當(dāng)調(diào)整2)大巷布置礦井水平大巷的布置方式采用集中大巷的布置方式。根據(jù)本井田有兩個可采煤層，井下主要運(yùn)輸巷道服務(wù)

52、時間長，為保證巷道的穩(wěn)定性，+50m運(yùn)輸大巷及+50m運(yùn)輸石門均設(shè)于下層煤層底板巖石中3)主要開拓巷道斷面尺寸如下圖所示：圖3-1主井井筒斷面示意圖圖3-2副井井筒斷面示意圖圖3-3風(fēng)井井筒斷面示意圖圖3-4運(yùn)輸大巷斷面圖3-5 回風(fēng)大巷斷面3.3 礦井采區(qū)接續(xù)3.3.1 首采區(qū)位置的確定以斷層及+50m煤層底板等高線及井田境界拐點(diǎn)聯(lián)線可以將本井田劃分為6個采區(qū)礦井的一、二采區(qū)的可采儲量占全礦井的33%，高級儲量占全礦井的55%。三采區(qū)地理位置位置較偏僻，五、六采區(qū)煤層賦存深，高級儲量比例低，使井巷工程量加大，礦井初期投資費(fèi)用高，采區(qū)布置可靠性低根據(jù)采區(qū)煤層賦存特點(diǎn)結(jié)合建井條件，設(shè)計確定礦井首

53、采采區(qū)為一采區(qū)和二采區(qū)3.3.2 采區(qū)劃分及開采順序1)采區(qū)劃分及采區(qū)儲量采區(qū)劃分已在井口位置選擇章節(jié)中論述，全井田劃分六個采區(qū)，即一、二、三、四、五、六采區(qū),礦井基建一采區(qū)和二采區(qū)。 2)采區(qū)接續(xù)設(shè)計對采區(qū)接續(xù)的原則確定為先近部后遠(yuǎn)部即一、二采區(qū)先投產(chǎn)，后分別接續(xù)三、四采區(qū)和五采區(qū)、六采區(qū)采區(qū)接續(xù)表如表3-2表3-2 采區(qū)接續(xù)表第4章 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計4.1 采區(qū)通風(fēng)4.1.1 采區(qū)概況1）采區(qū)位置：黑河興邊煤礦二采區(qū)。2）采區(qū)范圍：本采區(qū)煤層上邊界為F10(I)斷層，下邊界為F13(I)斷層，左邊界為F20(I)斷層和F6 (I)斷層，右邊界為采區(qū)邊界線。3）本采區(qū)共有兩層煤可采，煤層特征見表

54、4-1。表4-1 采區(qū)可采煤層特征表序號煤層名稱煤層厚度（m）煤層間距（m）傾角（º）頂板巖性底板巖性1I3.32013粉砂巖粉砂巖2II3.315粉砂巖細(xì)砂巖4）瓦斯情況：根據(jù)地質(zhì)報告提供的采樣資料，本采區(qū)采煤工作面絕對瓦斯涌出量3.3m³/min，掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量1.7m³/min，本采區(qū)瓦斯等級為瓦斯礦井。5）自然發(fā)火期：6-7月。6）準(zhǔn)備方式：本采區(qū)采用上山開采，開采+50m至+300m標(biāo)高之間的煤層，布置三條上山，一條軌道上山負(fù)擔(dān)采區(qū)進(jìn)風(fēng)，一條皮帶運(yùn)輸機(jī)上山負(fù)擔(dān)采區(qū)煤炭運(yùn)輸，一條回風(fēng)上山負(fù)擔(dān)采區(qū)回風(fēng)。本采區(qū)布置一個采煤工作面，此采煤工作面采用綜合機(jī)械化采煤法，采用支撐式液壓支架支護(hù)。工作面最大控頂距為4.5m，最小控頂距為3.5m。