安全工程毕业设计论文-东坪煤矿24mta新井通风安全设计(编辑修改稿)

安全工程毕业设计论文-东坪煤矿24mta新井通风安全设计(编辑修改稿)内容摘要：

庄煤柱。 岩石移动角流沙层中采用 45176。 ，煤系地层据扎局生产矿井实测资料采用 65176。 ：风井场地 20m，村庄 10m，其他 15m； 30m，井田境界煤柱宽度为 20m； ，根据《煤矿设计规范中若干条文件修改决定的说明》中第十五条，工业场地占指标见表 22。 表 22 工业场地占地面积指标 井 型（万 t/a） 占地面积指标（公顷 /10万 t） 240及以上 120180 4590 930 2矿井永久保护煤柱损失量 各类永久煤柱包括井田边界保护煤柱、断层保护煤柱、工业广场保护煤柱、风井保护煤 柱，具体留设如下： 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计 15 (1)边界煤柱损失量  MbLZb＝ 式中： bZ ――边界煤柱损失量； L ――边界长度， b ――边界宽度， 20m； M ――煤层厚度， 9m；  ――煤的容重， t/m3。 经计算边界煤柱损失量 = 经计算，矿井设计资源储量为 ==（ Mt） 矿井永久保护煤柱损失量 (2)工业场地煤柱 本矿井工业场地的面积为 24公顷，由于长方形便于布置地面建筑，所以初步设定工业广场为长方形，即长方形长边为 600 m，短边为 400 m。 用作图法求出工业广场保护煤柱量。 MSZ＝ 式中： eZ ――边界煤柱损失量， Mt； S ――工业广场面积， 2km ； M ――煤层厚度， m；  ――煤的容重， 3/mt。 经计算工业场地煤柱量为。 (3)主要大巷煤柱 根据东坪矿井实际情况及开拓部署，主要大巷煤柱留 30m 煤柱，煤柱量为。 (4)带区境界煤柱 带区境界线两侧各留 20m 煤柱，其煤柱量为。 表 23 保护煤柱损失量 煤 柱 类 型 储 量（ Mt） 井田边界保护煤柱 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计 16 工业广场保护煤柱 大巷保护煤柱 带区 保护煤柱 合 计 矿井可采储量 井田的可采储量 Zk 按下式计算： Zk=(ZgP) C 式中： Zg—— 矿井工业储量， Mt。 Zk—— 矿井可采储量， Mt。 P—— 各种永久煤柱的储量之和， M t。 P=+++=（ M t) C —— 带区回采率，厚煤层不低于 ；中厚煤层不低于 ；薄煤层不低于；本矿取。 Zk=（ ） =(M t) 由此可得本矿井可采储量为 百万吨。 矿井可采储量 ，储量备用系数 ，经计算矿井服务年限为 ，符合《煤炭工业矿井设计规范》要求。 矿井服务年限必须与井型相适应。 矿井可采储量 Zk、设计生产能力 A矿井服务年限 T三者之间的关系为： KAZT k 式中 : T—— 矿井服务年限， a； Zk—— 矿井可采储量， Mt； A—— 设计生产能力， Mt； K—— 矿井储量备用系数，取 则，矿井服务年限为： T =(1 .4) = =63a 井田开拓 井田开拓的基本问题 井田开拓是指在井田范围内，为了采煤，从地面向地下开拓一系列巷道进入煤体，建立矿井提升、运输、通风、排水和动力供应等生产系统。 这些用于开拓的井下巷道的形式、数量、位置及其相互联系和配合称为开拓方式。 合理的开拓方式，需要对技术可行的几种开拓方式进行技术经济比较，才能确定。 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计 17 井田开拓主要研究如何布置开拓巷道等问题，具体有下列几个问题需认真研究。 (1) 确定井筒的形式、数目和配置，合理选择井筒及工业场地的位置； (2) 合理确定开采水平的数目和位置； (3) 布置大巷及井底车场； (4) 确定矿井开采程序，做好开采水平的接替； (5) 进行矿井开拓延深、深部开拓及技术改造； (6) 合理确定矿井通风、运输及供电系统。 确定开拓问题，需根据国家政策，综合考虑地质、开采技术等诸多条件，经全面比较后才能确定合理的方案。 在解决开拓问题时，应遵循下列原则： (1) 贯彻执行国家有 关煤炭工业的技术政策，为早出煤、出好煤高产高效创造条件。 在保证生产可靠和安全的条件下减少开拓工程量；尤其是初期建设工程量，节约基建投资，加快矿井建设。 (2) 合理集中开拓部署，简化生产系统，避免生产分散，做到合理集中生产。 (3) 合理开发国家资源，减少煤炭损失。 (4) 必须贯彻执行煤矿安全生产的有关规定。 要建立完善的通风、运输、供电系统，创造良好的生产条件，减少巷道维护量，使主要巷道经常保持良好状态。 (5) 要适应当前国家的技术水平和设备供应情况，并为采用新技术、新工艺、发展采煤机械化、综掘机械化、 自动化创造条件。 (6) 根据用户需要，应照顾到不同煤质、煤种的煤层分别开采，以及其它有益矿物的综合开采。 确定井筒形式、数目、位置 井筒形式的确定 井筒形式有三种：平硐、斜井、立井。 一般情况下，平硐最简单，斜井次之，立井最复杂。 平硐开拓受地形迹埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭、丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分储量大致能满足同类井型水平服务年限要求。 斜井开拓与立井开拓相比：井筒施工工艺、施工设备与工序比较简单，掘进速度快，井筒施 工单价低，初期投资少；地面工业建筑、井筒装备、井底车场及硐室都比立井简单，井筒延伸施工方便，对生产干扰少，不易受底板含水层的威胁；主提升胶带化有相当大的提升能力，可满足特大型矿井主提升的需要；斜井井筒可作为安全出口，井下一旦发生透水事故等，人员可迅速从井筒撤离。 缺点是：斜井井筒长辅助提升能力少，提升深度 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计 18 有限；通风路线长、阻力大、管线长度大；斜井井筒通过富含水层、流沙层施工技术复杂。 立井开拓不受煤层倾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然条件的限制，在采深相同的的条件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，对辅助 提升特别有利，井筒断面大，可满足高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井需风量的要求，且阻力小，对深井开拓极为有利；当表土层为富含水层或流沙层时，立井井筒比斜井容易施工；对地质构造和煤层产状均特别复杂的井田，能兼顾深部和浅部不同产状的煤层。 主要缺点是立井井筒施工技术复杂，需用设备多，要求有较高的技术水平， 装 备复杂，掘进速度慢，基本建设投资大。 井筒开拓形式的使用条件和优缺点比较 表 24 各优缺 点及适用条件 井筒形式 立井开拓 斜井开拓 平硐开拓 主斜副立 煤层条件 埋藏深表土厚为缓倾斜煤层 倾角小于 25176。 表土层薄，无流沙层 倾角较小，地形复杂 井田范围较大 优点 井身短，通过井筒的各种管线长度小，提升速度快，机械化程度高，对辅助提升有利，人员提升快；井筒断面大，通风阻力 小；生产 经营费用低，有利于井筒维护，适应性强，技术可靠，不受煤层 .煤层瓦斯 等限制 开拓部署能适应产量大、生产集中的要求，主斜井不受长度限制，井筒装备及井底车场，地面设施简单；施工简单，掘进快，初期投资少，延伸方便，安全出口 好 最简单的开拓方式，技术、经济最有利，主运输环节少，设备少，地面工业广场简单，水可自流，无水仓施工条件好，掘进速度快 主斜胶带 运输能力 大，井筒 不受长度限制 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计 19 缺点 井筒施工复杂，装备复杂，其建井投资大，井筒延伸困难 井身长，通过井筒各种管线长，生产经营费较高，维护难，串车提升能力小，对地质条件适应性差 对井田地质构造和自然条件有一定限制 综合立井 和斜井的 优缺点 适用条件 生产能力大，煤层 埋藏深，表土厚或 水文条件复杂，开 采煤层不受条件限制，凡不适合斜井、平硐、综合方式时均可采用立井开拓 地 质构造简单井田走向较短 山岭、丘陵、沟谷地区煤层埋于山中 矿井生产 能力大 井筒位置的确定 (1)井筒位置的确定原则 有利于第一水平的开采，并兼顾其他水平，有利于井底车场和主要运输大巷的布置，石门工程量少；有利于首 带区 布置在井筒附近的富煤阶段，首 带区 少迁村或不迁村；井田两翼储量基本平衡；井筒不宜穿过厚表土层、厚含水层、断层破碎带、煤与瓦斯突出煤层或软弱岩层；工业广场应充分利用地形，有良好的工程地质条件，且避开高山、低洼和采空区，不受崖崩滑坡和洪水威胁；工业广场宜少占耕地，少压煤；水源、电 源较近，矿井铁路专用线短，道路布置合理。 (2)井筒位置的确定 根据以上确定原则，结合井下开拓布置及地面要求，本着尽可能节省建设投资，缩短建井工期，为矿井提供最有利的生产条件，以获得最佳经济效益，特别是初期经济效益，把主副井井筒设在井田中央靠近煤层的上部。 (3)井 筒数目的确定 结合风井的布置情况，本设计中设主副井各一个，风 井一个。 确定开采水平的数目、位置和标高 (1)开采水平及阶段的划分原则： 要有合理的阶段斜长，指在采用合理的回采工艺及合理的工作面参数、 带区 巷道布置及 生产系统、一定的 带区 设备条件下所能达到的阶段斜长。 需考虑以下因素： 中国矿业大学 2020 届本科毕业设计 20 煤的运输 开采近水平煤层的矿井，采用 带区 上山准备时，可以采用绞车牵引矿车，或者采无极绳绞车牵引 辅助运输 辅助运输采用绞车时，由于井下运输、安装不方便，所以一般绞车的直径一般不大于。 开采近水平煤层或者采用倾斜长壁开采时的阶段斜长可达 1500— 1800m，可采用两段或三段提升。 所以，阶段的斜长有所加长。 行人 对于没有人车或其他运人的设备到工作面的矿井，阶段斜长过大会使行人不方便。 (2)要有合理的区段 数 为保证 带区 正常的生产和接替，就需要有合理的区段数目，它从另一个侧面反映了阶段斜长的要求。 要保证 带区 内的工作面的正常接替，区段数目多一些比较有利，但是这样斜长过大，对辅助运输和煤炭的运输以及行人等都有不利的影响。 所以选用一个合理的斜长是很重要的。 目前，近水平煤层区段数目可取 3— 7个。 (3)要有利于 带区 的正常接替 为保证矿井均衡生产，一个 带区 开始减产，另一个 带区 开始应投入生产。 阶段斜长大时， 带区 储量就大，服务年限就长，吨煤的开拓准备工程量也少。 (4)要保证开采水平要有足够的储量和合理的 服务年限 这是水平划分的最重要的部分，对于年设计产量 240万 t/a 的矿井来说，第一水平服务年限应不少于 30 年。 (5)水平高度在经济上有利 从技术与经济统一的观点来说，技术上合理的水平垂高能获得较好的经济效果，可以通过经济的比较方法选择有利的水平垂高，经济比较的项目包括：水平范围内的开拓工程量及掘进费用、井巷维护费、煤炭提升费、排水费等，如果 带区 巷道布置类型和参数不同，还应该比较 带区 的巷道掘进。