內(nèi)江雙鷹煤炭公司老鷹巖井輔助提升系統(tǒng)改造設(shè)計方案及內(nèi)孔軸jd-1的數(shù)控加工工藝分析與編程

前言一、礦井概述內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司老鷹巖井位于資中縣城南西210o，直線平距6.6km，礦區(qū)中心地理坐標(biāo)為東經(jīng)104o45′50″，北緯29o30′00″。行政區(qū)劃屬雙河鎮(zhèn)長堰村所轄。距資中—威遠(yuǎn)的省道交通干線僅2km，并有鄉(xiāng)村公路與主干線相連，距資中縣城16km，資（中）泥（河）鐵路從礦區(qū)通過，并建有雙河車站，交通方便。我院受內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司的委托，于2007年8月完成了內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司老鷹巖井?dāng)U建工程初步設(shè)計工作，礦井采用立井＋斜井綜合開拓方式，中央并列通風(fēng)方式，抽出式通風(fēng)方法；礦井設(shè)計生產(chǎn)能力300kt/a（下元炭煤層生產(chǎn)能力150kt/a，高炭生產(chǎn)能力150kt/a），服務(wù)年限為約24a。該礦擴(kuò)建工程于2008年11月竣工投產(chǎn)，四川省經(jīng)濟(jì)委員會組織專家進(jìn)行驗收，以川經(jīng)煤炭函〔2008〕1342號《四川省經(jīng)濟(jì)委員會關(guān)于內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司老鷹巖井?dāng)U建工程綜合竣工驗收和煤炭生產(chǎn)許可證頒證條件驗收的批復(fù)》，于2009年1月獲得新的煤炭生產(chǎn)許可證，其證號為205110254003，有效期至2014年10月。由于該礦井高炭煤層資源已經(jīng)枯竭，為了持續(xù)、穩(wěn)定礦井生產(chǎn)規(guī)模，雙鷹公司決定將原高炭煤層工作面移至下元炭煤層開采，因立井無法滿足礦井提升、通風(fēng)能力的需要，為了解決這一突出的嚴(yán)重矛盾，提高運(yùn)輸系統(tǒng)的能力，對提升系統(tǒng)的改造已迫在眉睫。因此，該公司決定對老鷹巖井輔助提升系統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，受內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司的委托，我院承擔(dān)《內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司老鷹巖井輔助提升系統(tǒng)改造設(shè)計》。內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司是一個全民股份所有制企業(yè)，其公司管理和技術(shù)力量較雄厚，有較為豐富的生產(chǎn)管理和安全管理經(jīng)驗，特別是具有開采下元炭煤層的經(jīng)驗，有一支從事煤礦生產(chǎn)的專業(yè)隊伍，為該礦井進(jìn)一步開發(fā)提供了人力資源。綜上所述，設(shè)計認(rèn)為，內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司老鷹巖礦井輔助提升系統(tǒng)改造，已具備充分必要條件，因而是可行的。二、編制設(shè)計的依據(jù)1、內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司“設(shè)計委托書”；2、采礦許可證；3、生產(chǎn)許可證；4、安全生產(chǎn)許可證；5、川經(jīng)煤炭函[2008]1342號《關(guān)于內(nèi)江雙鷹煤炭有限責(zé)任公司老鷹巖井?dāng)U建工程綜合竣工驗收和煤炭生產(chǎn)許可證頒證條件的批復(fù)》。6、《煤炭工業(yè)小型煤礦設(shè)計規(guī)定》、《煤礦安全規(guī)程》和《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與煤開采規(guī)程》。7、內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司老鷹巖井提供的其它相關(guān)資料；8、《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計規(guī)范》（GB50399-2006）；9、《煤礦安全規(guī)程》（2009年版）；10、國家工程建設(shè)有關(guān)的設(shè)計規(guī)范、技術(shù)規(guī)程等。三、設(shè)計編制的指導(dǎo)思想認(rèn)真貫徹執(zhí)行《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計規(guī)范》（GB50399-2006）、《煤礦安全規(guī)程》及相關(guān)規(guī)定，結(jié)合礦井實際情況，遵循“技術(shù)可行、安全可靠、方便實用、經(jīng)濟(jì)合理”的原則，盡量采用與礦井相適應(yīng)的技術(shù)、工藝、設(shè)備，四、項目投資及建設(shè)工期內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司老鷹巖井輔助提升系統(tǒng)系統(tǒng)改造工程建設(shè)靜態(tài)概算投資為1297.05萬元。其中：井巷工程：1143.47萬元設(shè)備及工具器購置費：56.81萬元安裝工程(包括線纜工程)：11.93萬元.工程預(yù)備費：84.85萬元噸煤靜態(tài)投資：43.24元/t建設(shè)工期：12.0月五、問題與建議1、本設(shè)計為老鷹巖井輔助提升系統(tǒng)改造專項設(shè)計，礦井生產(chǎn)和安全不屬于此次設(shè)計范圍，其相關(guān)內(nèi)容以原初步設(shè)計和安全專篇為準(zhǔn)。2、礦井須家河二段石英砂巖中，含油、含氣、含鹽，壓力高，具有噴出性，施工中應(yīng)采取切實可行措施進(jìn)行防治，以防患于未然。3、該井存在鐵路下壓煤，按一般地表變形規(guī)律，（采深、采厚比達(dá)250倍），預(yù)計不會構(gòu)成危險，但應(yīng)建立地面巖層移動觀測站，通過實測確認(rèn)，并按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4、本設(shè)計為該礦井的輔助提升系統(tǒng)改造設(shè)計，提供了主要機(jī)電設(shè)備及器材目錄，本著盡量利用現(xiàn)有設(shè)備的原則進(jìn)行設(shè)計選型，建議對照現(xiàn)場現(xiàn)有的設(shè)備器材，本著缺啥買啥的原則購置，以免浪費。

第一章礦井基本條件第一節(jié)概況一、地理概況老鷹巖井位于資中縣城210°方向、直距6.6km，屬資中縣雙河鎮(zhèn)長堰村管轄。礦區(qū)中心點地理坐標(biāo)為東經(jīng)104°45′50″，北緯29°30′00″，礦區(qū)范圍面積12.3597km2，準(zhǔn)采高炭、下元炭1、下元炭2煤層，高炭煤層準(zhǔn)采標(biāo)高為+320～+203m；下元炭1、下元炭2煤層準(zhǔn)采標(biāo)高+50～-228m。礦區(qū)距資中-威遠(yuǎn)的省道交通干線僅2km，并有鄉(xiāng)村公路與主干線相連，距資中縣城16km，資（中）-泥（河）鐵路從礦區(qū)通過，并建有雙河車站，交通方便。詳見交通位置圖2-1-1。二、地形地貌及氣象條件井田處于四川盆地中部，地形為西北高、東南低，起伏較小的丘陵地帶。最高點為西部的蓮花寨，海拔標(biāo)高+710m；最低點為東南部的葫蘆寺，海拔標(biāo)高+360m，相對高差350m。一般標(biāo)高+400～+500m，無明顯分水嶺，呈低山丘陵地貌特點。據(jù)資中縣氣象站近年資料，全年陰天數(shù)達(dá)241d，晴天數(shù)達(dá)17d，無霜日335d；全年日照時數(shù)1263h，年平均氣溫17.4℃。年降雨量1037.6mm，夏季達(dá)580mm，冬季僅44mm，年蒸發(fā)量1175.5mm。降雪日數(shù)多年平均不足1d。相對濕度年平均80%。全年八級以上大風(fēng)日數(shù)為43d，最大風(fēng)速19m/s，一般1～2m/s，風(fēng)向多為偏北風(fēng)。老鷹巖井老鷹巖井圖2-1-1老鷹巖井交通位置圖三、水系及主要河流區(qū)內(nèi)屬沱江水域，區(qū)內(nèi)無大的河流，僅有雙河、斷橋溝、玉河溝等山區(qū)小溪溝，由大氣降水補(bǔ)給，水位漲落隨季節(jié)變化甚大。雙河流量0.012～52.99m3/s，其余溪溝流量為0.0013～2.68m3/s。四、人文狀況井田內(nèi)較大的場鎮(zhèn)有雙河鎮(zhèn)、宋家鄉(xiāng)。本區(qū)人口密度較大，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都較發(fā)達(dá)。工業(yè)主要有鋼鐵、礦山機(jī)械修造、水泥、食鹽、煤炭等。農(nóng)業(yè)盛產(chǎn)水稻、小麥、油菜、花生。五、環(huán)境狀況由地形地質(zhì)圖分析，礦區(qū)范圍內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有較大規(guī)模崩塌、滑坡體，建議礦山企業(yè)加強(qiáng)對地表地質(zhì)災(zāi)害隱患排查、觀測工作，實現(xiàn)礦山開發(fā)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，實踐科學(xué)發(fā)展觀。六、地震烈度《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）及《建筑抗震設(shè)計規(guī)范（2008版）》（GB50011-2001），資中縣境內(nèi)抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計地震第一組。第二節(jié)資源條件一、礦區(qū)地層區(qū)內(nèi)地表出露地層為侏羅系中下統(tǒng)自流井組（J1-2z）、侏羅系中統(tǒng)新田溝組（J2x）及第四系（Q），且埋深較大（600～700m）?，F(xiàn)將地層由新到老分別簡述于下。（一）第四系（Q）厚0～7m，主要分布于山間沖溝兩側(cè)和地勢低洼地帶，堆積物主要為風(fēng)化殘坡積砂、粉砂、粘土、塊碎石土及少許沖積層。（二）侏羅系中統(tǒng)新田溝組（J2x）區(qū)內(nèi)僅見其下部，灰色長石石英砂巖，平均厚10m，砂巖之下有時見一層由油質(zhì)砂巖、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖等角礫巖，角礫巖厚1m。與下伏J1-2z呈假整合接觸。（三）侏羅系中下統(tǒng)自流井組（J1-2z）在區(qū)域上可分為三段，即大安寨段、馬鞍山段和東岳廟段。大安寨段（J1-2z3）：厚26m，上部為灰色厚層泥質(zhì)灰?guī)r，間夾鈣質(zhì)泥巖、泥巖；下部由黃灰、紫灰色鈣質(zhì)粘土夾灰色泥巖構(gòu)成。馬鞍山段：（J1-2z2）：平均厚112m，上部為紫紅、灰、綠色泥巖夾泥灰?guī)r，厚55m；中部為灰黃色薄～中厚層長石石英砂巖，厚7m；下部為紫紅、灰綠色粘土巖，有時夾黃灰色泥質(zhì)砂層，厚50m。東岳廟段（J1-2z1）：厚2～5m，由淺灰、深灰色薄～中厚層泥質(zhì)灰?guī)r，夾灰綠色、淺黃色薄層泥巖、鈣質(zhì)泥巖組成。（四）侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組（J1z）厚28m，由紫紅色砂質(zhì)泥巖和褐黃色泥巖夾灰色、灰綠色薄層中～細(xì)粒長石石英砂巖組成。（五）三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj）區(qū)內(nèi)含煤地層，共分為六段，地表可見第五、六段。第六段（T3xj6）厚49.37m，以泥巖、砂質(zhì)泥巖和砂巖為主，底部含1～4層煤線，分別為老頂炭、泡炭、硬炭，僅硬炭局部可采。第五段（T3xj5）厚170m，以長石石英砂巖為主，夾少量泥巖、砂質(zhì)泥巖。砂巖底部有時夾1～2層厚約0.4m角礫巖。第四段（T3xj4）厚約82m，由灰黑色炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾粉砂巖、細(xì)砂巖，有時呈互層狀產(chǎn)出。賦存有井田內(nèi)次要可采煤層——高炭煤層，復(fù)合結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)差，厚度變化大（0～1.35m）。第三段（T3xj3）厚57.15m，由深灰色中粒長石石英砂巖夾泥巖組成，底部有一層厚約0.07m礫巖狀菱鐵礦。第二段（T3xj2）厚46.6m，灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖夾較多薄層粉砂巖和細(xì)砂巖，其上部有時夾1～2層煤線。第一段（T3xj1）厚75m，以黑色碳質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾砂巖、泥質(zhì)砂巖，底部見灰褐、灰綠色泥巖、碳酸鹽巖、角礫巖。區(qū)內(nèi)主要含煤段之一，產(chǎn)下元炭（分為下元炭1和下元炭2）、中元炭和上元炭。其中下元炭2較穩(wěn)定。與下伏T2l呈假整合接觸。二、礦區(qū)構(gòu)造井田在區(qū)域構(gòu)造上位于資威穹隆背斜東部的傾沒端部位，傾伏角約3°。背斜軸呈NE向延展。背斜兩翼皆有次級小型褶皺，尤以背斜軸部附近為甚，在開采中應(yīng)引以注意。在井田內(nèi)共見斷裂5條，其中F1地表跡象明顯，其余為施工過程中發(fā)現(xiàn)的隱伏斷裂。現(xiàn)擇其要者簡述與后。f3逆斷層呈NNE～SSW延伸，長920m。斷距近10m，位于斷層之上138號孔為井田內(nèi)四大噴氣、噴水鉆孔之一，更為嚴(yán)重的是在該斷層SW約500m處131號孔噴氣、噴水更為厲害，當(dāng)鉆孔揭穿T3xj1砂巖后，地下水噴出地表達(dá)16.14m，并噴出數(shù)噸原油和鹽鹵等。f4正斷層呈NEE～SWW延伸840m，推測斷距近10m，斷層帶上162號孔噴氣、噴水厲害，在井深444.04m處遇天然氣無法下鉆。斷層以北400m處161號孔，盡管離斷層較遠(yuǎn)，噴氣、噴水現(xiàn)象也十分明顯。f5逆斷層出露于礦區(qū)北側(cè)Ⅱ勘探線上，呈SEE～NWW延伸，長1100m，傾向SW，斷距＜10m。141鉆孔揭露該斷層，在井深534.9～536.95m巖芯異常破碎，且有涌水現(xiàn)象。綜上可見，該區(qū)隱伏斷裂及其附近地區(qū)是采煤作業(yè)的最大安全隱患區(qū)，加之下伏T2l為含油、含氣層，更加大了危險因素的存在?？傮w來說，礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。三、煤層、煤質(zhì)（一）含煤性區(qū)內(nèi)含煤地層為三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj），含煤層和煤線較多，具有工業(yè)價值者僅為下元炭、中元炭和高炭煤層，呈層狀或似層狀展布，延伸不穩(wěn)定，厚度變化大。（二）可采煤層特征高炭煤層為井田內(nèi)次要可采煤層，賦存于T3xj4上部，系復(fù)合結(jié)構(gòu)，有0～5層夾矸，一般2～3層，厚0～1.35m，平均0.83m。中元炭煤層賦存于T3xj1中、上部，煤厚0～1.24m，平均0.11m。僅局部范圍內(nèi)可達(dá)工業(yè)厚度。下元炭2煤層為區(qū)內(nèi)主采煤層，賦存于T3xj1中部，煤質(zhì)較好，層位相對穩(wěn)定。煤層厚度0～0.92m，平均0.37m；可采范圍內(nèi)煤層厚度可達(dá)0.40～0.70m。含1～2層夾矸。下元炭1煤層賦存于T3xj1下部，局部可采煤層，平均厚0.18m，局部可達(dá)0.70m。可采范圍內(nèi)煤層厚度0.58～0.77m，主要分布于雙河鎮(zhèn)北側(cè)1km的局部地帶。下元炭1煤層距下元炭2煤層0.05～6.48m，平均2.20m；下元炭2煤層距高炭煤層平均202.16m。（三）煤質(zhì)高炭煤層呈黑灰～灰黑色，以暗煤為主，亮煤次之，亮煤呈條帶狀分布于暗煤之中，性硬多呈塊狀，光澤屬暗淡至半暗淡型。下元炭2煤層呈黑色，以亮煤為主、暗煤次之，暗煤呈條帶狀，呈光亮至半光亮型；下元炭1煤層呈黑色，以亮煤為主，暗煤次之，夾線狀鏡煤及絲炭，為光亮至半光亮型。根據(jù)儲量核實報告，各可采煤層原煤化學(xué)分析結(jié)果見表2-2-1。表2-2-1各可采煤層化學(xué)分析成果表項目煤層灰分Ad（%）揮發(fā)分Vdaf（%）全硫St,d（%）磷Pd（%）發(fā)熱量Qgr.d（MJ/kg）高炭32.58～39.3320.000.30～1.060.00422.062下元炭222.7524.491.180.10622.062～26.962下元炭111.71～26.6417.77～25.270.21～1.150.10621.393～31.024（四）煤的分類及工業(yè)用途根據(jù)表煤炭質(zhì)量分級國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T15224.1～3-2004），區(qū)內(nèi)高炭煤層屬高灰、特低～中硫、低熱值煤；下元炭2煤層屬中灰、中硫、低～高熱值煤；下元炭1煤層屬低～中灰、特低～中硫、低～高熱值煤。根據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751-86），高炭煤層屬一～二號氣肥煤（QF），可作動力、民用及發(fā)電用煤等；下元炭2、下元炭1煤層屬1/3焦煤（1/3JM），洗精煤為冶金煉焦用煤，中煤用于發(fā)電。四、水文地質(zhì)條件區(qū)內(nèi)主采煤層高炭、下元炭賦存于T3xj5、T3xj1，因此，區(qū)內(nèi)主要充水含水層為可采煤層頂板T3xj5、T3xj1砂巖裂隙含水層。須家河組第五段（T3xj5）以細(xì)～中粒長石石英砂巖為主，為裂隙含水層，地表僅在溝谷中出露上、中段，有泉井9個，老窯水17個，較大水池5個，泉流量一般0.006～0.015L/s。CK17、144號鉆孔抽水試驗，單位涌水量分別為0.00027、0.00021L/s·m，富水性較弱。水質(zhì)為HCO3-Na·K型水，是開采高炭煤層時主要充水段。須家河組第一段（T3xj1）上部為中粒長石石英砂巖，鉆孔揭露該含水層時，噴氣、油、涌水者較多，131號孔鉆進(jìn)該層頂部時，噴氣、涌水，水位高出地表達(dá)16.14m，并噴出數(shù)噸綠色原油；162號孔在T3xj1上部長石石英砂巖（井深444.04m）噴氣、涌水；159號孔抽水試驗，穩(wěn)定水位高出地表41.68m，水位降低164.45m，單位涌水量0.001284L/s·m，并有少量氣體逸出，水質(zhì)為Cl-K·Na+Ca型水。是未來開采下元炭煤層時主要充水水源。另外，大氣降水為區(qū)內(nèi)地下水主要補(bǔ)給來源，老空水、斷層破碎帶水以及未封閉或封閉不良鉆孔水為老鷹巖井主要充水因素，因此，老鷹巖井水文地質(zhì)條件屬中等類型。根據(jù)礦井提供資料，高炭煤層正常涌水量25m3/h，最大涌水量35m3/h；開采下元炭煤層枯水期礦井中涌水量約400～600m3/d，雨季涌水量約1800m3/d。五、其它開采技術(shù)條件（一）煤層頂、底板情況高炭煤層頂板為灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，厚0～4.75m，平均1.00m，底板為灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾薄層泥質(zhì)粉砂巖，厚3.70m。下元炭2煤層頂板上部為灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，中、上部為細(xì)砂巖，厚3.72～11.72m，平均6.14m，頂板上21.94m為淺灰色細(xì)～中粒長石石英砂巖夾1～2層泥巖、砂質(zhì)泥巖，含油、氣、鹽鹵。底板為灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾薄層泥質(zhì)粉砂巖，有時含油，下部為淺灰色細(xì)～中粒長石石英砂巖，厚0.05～6.48m，平均2.20m。下元炭1煤層頂板為深灰～灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，有時含油，厚0.05～6.48m，平均2.20m，底板為粘土質(zhì)泥巖、石英砂巖，層位穩(wěn)定，厚0～11.16m，平均3.07m。（二）瓦斯根據(jù)內(nèi)江市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局（內(nèi)安監(jiān)救援【2009】218號）《關(guān)于全市礦山瓦斯等級鑒定結(jié)果的通知》，內(nèi)江市雙鷹公司老鷹巖井2009年絕對瓦斯涌出量為11.85m3/min，相對瓦斯涌出量為28.58m3/t，屬高瓦斯礦井。（三）煤的自燃傾向及煤塵爆炸危險性根據(jù)四川省煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站2003年12月31日提交的報告，高炭煤層自燃傾向性等級為Ⅱ類，屬自燃煤層；根據(jù)重慶煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗站2005年1月19日提交的報告，下元炭2煤層自燃傾向性等級為Ⅰ類，屬容易自燃煤層。各煤層均有煤塵爆炸危險性。（四）地溫及沖擊地壓根據(jù)礦山周邊礦井向家寨煤礦的資料，本區(qū)地溫梯度小于3℃/100m，即地溫增溫級大于33m/℃，屬地溫正常區(qū)。根據(jù)地質(zhì)報告和礦井實際揭露情況，并參照鄰近同一井田開采同一煤層資料，井田屬地壓正常區(qū)，受沖擊地壓威脅可能性較小。第二章井田開拓第一節(jié)井田境界及儲量一、井田境界內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司老鷹巖寺井位于資中縣雙河鎮(zhèn)內(nèi)。1987年建井，1990年投產(chǎn)。老鷹巖井現(xiàn)持《采礦許可證》是在2004年10月8日，由四川省國土資源廳頒布發(fā)的《采礦許可證》，證號為5100000420872。企業(yè)經(jīng)濟(jì)類型為有限責(zé)任公司。礦區(qū)范圍共由42個拐點組成，準(zhǔn)采高炭、下元炭1、下元炭2煤層，各拐點坐標(biāo)如表2-1-1，面積12.3597km2，高炭采高為+320～+203m；下元炭1、下元炭2采高50m～-228m。表2-1-1內(nèi)江市（老鷹巖井）采礦證拐點坐標(biāo)一覽表礦區(qū)拐點號X坐標(biāo)Y坐標(biāo)拐點號X坐標(biāo)Y坐標(biāo)高炭1328156535477300632837903547867023281870354772073283130354784753328304035477520832829903547790043283120354768159328268035477795532843403547788010328240535478215下元炭1下元炭21328195035480150173285510354772702328083035478600183285860354775103328184035477600193285870354793154328156535477300203286490354792605328187035477020213287065354794806328277035477415223287310354787257328304035477458233287375354785808328312035476820243287660354782709328403035477625253288125354787801032846653547755026328811035479070113285115354773402732878303547946512328502035478330283287400354797601332853903547861529328613535479960143285190354781603032849903547994015328546035477860313283515354797501632855803547766532328278035479190井田范圍無相連的小煤窯，在井田西南方向有葫蘆寺礦業(yè)公司，與本井有50m礦界煤柱相隔，在井田北部有興達(dá)煤業(yè)公司，與本井之間有300m無煤沖刷帶相隔?；o水力聯(lián)系，對本井無影響。故礦權(quán)上無爭議或糾分。二、儲量1、地質(zhì)儲量根據(jù)四川省地勘局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊2003年6月提交的《四川省資中縣資威煤田內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司老鷹巖礦井下元炭儲量核實報告》，在新增劃下元炭煤層采礦權(quán)范圍內(nèi)，共核實111b+331+332級儲量8192k。根據(jù)四川省地質(zhì)礦產(chǎn)公司2007年9月提供的《內(nèi)江市雙鷹煤炭有限責(zé)任公司（老鷹巖井）高炭資源儲量核實報告》，在高炭煤層開采范圍內(nèi)，共核實122b+333級儲量1651.2kt。2、工業(yè)資源/儲量礦井工業(yè)資源/儲量應(yīng)為地質(zhì)資源量中探明的資源量331和控制的資源量332，經(jīng)分類得出的經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量111b和122b、邊際經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)儲量2M11和2M22，連同地質(zhì)資源量中推斷的資源量333的大部。本礦井構(gòu)造簡單，333儲量可信度系數(shù)按0.8計取，則礦井工業(yè)資源/儲量為9756.2kt。各煤層工業(yè)資源/儲量計算如下：高炭工業(yè)資源/儲量=122b+333k=1216.2+435.0×0.8=1564.2kt3、礦井設(shè)計資源/儲量礦井設(shè)計資源/儲量應(yīng)為礦井工業(yè)資源/儲量減去計算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建筑等永久煤柱。根據(jù)本礦煤層賦存位置及條件，礦井構(gòu)造簡單，無大的斷層；地面僅一條小河和支線鐵路通過，但煤層埋藏較深，開采對其影響應(yīng)較小，無需留設(shè)其他煤柱（國土資源部門劃界時已留煤柱）；因此礦井設(shè)計資源/儲量即為礦井工業(yè)資源/儲量。4、礦井設(shè)計可采儲量礦井設(shè)計可采儲量應(yīng)為設(shè)計資源/儲量減去主要井巷等煤量后與帶區(qū)回采率的乘積，取帶區(qū)回采率93%經(jīng)計算，現(xiàn)礦井設(shè)計可采儲量為約7216.8kt。第二節(jié)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限一、礦井工作制度礦井年工作日為330a，每天三班作業(yè)，兩班采煤，一班準(zhǔn)備，三班掘進(jìn)。二、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，系根據(jù)地質(zhì)勘探程度和井田地質(zhì)構(gòu)造，儲量、煤層生產(chǎn)能力、開采技術(shù)條件及市場供需情況等因素確定。2003年，通過技術(shù)改造，將原煤生產(chǎn)能力由90kt/a增至150kt/a，提升、通風(fēng)、排水、運(yùn)輸?shù)戎鞲上到y(tǒng)按210kt/a設(shè)計。當(dāng)時預(yù)計投產(chǎn)時高炭煤層將開采完畢，而其生產(chǎn)能力全集中于下元炭。但根據(jù)礦井生產(chǎn)揭露和對地質(zhì)勘探工作的加強(qiáng)，礦井原高炭煤層尚余較多儲量，根據(jù)該礦2006年生產(chǎn)能力核定報告，高炭煤層生產(chǎn)能力為210kt/a，尚可服務(wù)8年左右；而原90kt/a增至150kt/a的擴(kuò)建工程完畢后，高炭尚余較多資源。為合理利用已形成的高炭煤層和下元炭煤層生產(chǎn)系統(tǒng)，做大做強(qiáng)企業(yè)，設(shè)計擬對全礦井生產(chǎn)能力進(jìn)行調(diào)整，擬將生產(chǎn)能力進(jìn)一步擴(kuò)大至300kt/a，下元炭生產(chǎn)能力不變?nèi)匀痪S持150kt/a，高炭煤層生產(chǎn)能力調(diào)整至150kt/a，待高炭煤層開采完畢后，利用下元炭進(jìn)行接替。三、礦井及水平服務(wù)年限T=式中：ZK——礦井（或水平）的可采儲量，萬t；A——礦井（或水平）設(shè)計生產(chǎn)能力，萬t/a；K——儲量備用系數(shù)，取K＝1.3。經(jīng)計算，礦井?dāng)U建投產(chǎn)后至5.0年期間，礦井生產(chǎn)能力為300kt/a；5.0年后，礦井生產(chǎn)能力為210kt/a，可采期為19.0年；全礦總服務(wù)年限為24.0年，礦井服務(wù)年限基本滿足設(shè)計規(guī)范的要求。第三節(jié)井田開拓一、礦井開拓方式礦井現(xiàn)為立井+斜井綜合開拓方式，立井擔(dān)負(fù)礦井進(jìn)風(fēng)、運(yùn)煤、行人等任務(wù)，斜井擔(dān)負(fù)礦井進(jìn)風(fēng)、材料、矸石運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)，回風(fēng)斜井擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)。二、水平劃分根據(jù)煤層賦存情況和本礦井裝備水平，由于井田傾斜長度6km較長，階段斜長按500～600m左右劃分，全礦井共劃分3個水平，即：高炭+237m水平、下元炭-90m水平、下元炭-180m水平，但考慮到下元炭±0m以上尚有少量資源，增設(shè)一±0m輔助水平。三、大巷布置本礦井主采煤層下元炭2和局部開采煤層下元炭1均屬極薄～薄煤層，且間距較近，平均2m左右。根據(jù)目前施工揭露，下元炭煤層底板為礫巖，而下元炭煤層和高炭頂?shù)装鍨樯皫r或砂質(zhì)頁巖，易于施工和維護(hù)，根據(jù)鄰近礦井經(jīng)驗，設(shè)計擬將運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在煤層中。四、帶區(qū)劃分及開采順序（一）帶區(qū)劃分根據(jù)該礦煤層賦存情況、井型和技術(shù)水平，設(shè)計以人為邊界和自然邊界相結(jié)合方式劃分條帶。沿走向每隔800m左右劃分一個帶區(qū)。每個帶區(qū)傾斜長500～800m，走向?qū)?00m。每個帶區(qū)布置4個對拉工作面。全礦下元炭共劃分為22個帶區(qū)。（二）開采順序本礦下元炭煤層有兩層，即下元炭1、下元炭2。對于下元炭2和下元炭1煤層，則采用自上而下開采，即先開采下元炭2，然后開采下元炭1。帶區(qū)采用前進(jìn)式開采，采煤工作面后式開采，以井筒為基準(zhǔn)向東西兩翼邊界方向進(jìn)行開采。水平間一般采用下行式開采方式。第三章帶區(qū)布置及裝備第一節(jié)帶區(qū)布置一、移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計能力時的帶區(qū)數(shù)目，位置和工作面生產(chǎn)能力計算該礦開采兩層煤：高炭和下元炭，層間距約280m。輔助提升系統(tǒng)改造結(jié)束后，高炭煤層資源已經(jīng)枯竭，因此，本設(shè)計在下元炭煤層置三個對拉工作面。根據(jù)下元炭煤層賦存情況及開采技術(shù)條件，按傾斜條帶布置，礦井改建移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計生產(chǎn)能力需布置三個條帶：在±0m輔助水平XW2201帶區(qū)布置一個對拉工作面，在－90m水平XE1101、XE1102帶區(qū)各布置一個對拉工作面。見圖F2225－163－1。礦井投產(chǎn)時和達(dá)產(chǎn)時，由XW2201、XE1101、XE1102三個帶區(qū)（每個帶區(qū)一個對拉工作面）保證礦井300kt/a的設(shè)計生產(chǎn)能力。三個帶區(qū)三個對拉工作面生產(chǎn)能力按下面計算：A=LγMrC=690×200×0.45×1.6×0.97=96.4kt/a式中：AX——一個對拉工作面的生產(chǎn)能力，kt/a；L——工作面年推進(jìn)度，690m；γ——一個對拉工作面長度，200m；M——煤層平均厚度，0.45m；r——煤的容重，1.6t/m3；C——工作面回采率，97%?？紤]5%的掘進(jìn)出煤，XW2201帶區(qū)、XE1101和XE1102帶區(qū)共三個對拉工作面生產(chǎn)能力：A2X=3×1.05×AX=3×1.05×96.4=303.7kt/a上述計算表明，礦井布置三個對拉工作面（傾斜條帶）能達(dá)到303.7kt/a的礦井設(shè)計生產(chǎn)能力。二、開采順序根據(jù)礦井的現(xiàn)狀及主井井筒的位置，為節(jié)約投資，設(shè)計決定（立井井筒）東西兩側(cè)均采用帶區(qū)前進(jìn)開采。該礦系高瓦斯礦井，且瓦斯主要來源于采空區(qū)，為有利于采空區(qū)瓦斯的排放，設(shè)計決定傾斜條帶（工作面）均采用后退式回采。第二節(jié)采煤方法一、采煤方法的選擇及其依據(jù)（一）采煤方法的確定本井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件均較簡單，煤層傾角為3～4o，的頂板多為泥巖或砂質(zhì)泥巖，厚度不穩(wěn)定，其性脆易風(fēng)化，開采中極易冒落，較難管理。根據(jù)上述開采技術(shù)條件及該礦多年來的生產(chǎn)經(jīng)驗，本礦井確定采用傾斜長壁采煤法。全部冒落法管理頂板。（二）工作面長度的確定本礦井為近水平極薄煤層，設(shè)計可采煤層為下元炭煤層。下元炭煤層亦系復(fù)合煤層，含夾矸1－2層；層位相對穩(wěn)定，儲量計算范圍內(nèi)平均純煤厚0.45m；采高0.8m。根據(jù)高炭煤層和下元炭煤層平均煤厚及采高，在參考類似礦井的基礎(chǔ)上，結(jié)合該礦以往的生產(chǎn)經(jīng)驗。各帶區(qū)對拉工作面長確定為200m（100m×2）。二、工作面采煤、裝煤、運(yùn)輸方式及設(shè)備選型該礦井設(shè)計生產(chǎn)能力300kt/a，屬小型礦井。由于開采的下元炭為極薄煤層，且均為復(fù)合煤層。移交生產(chǎn)和達(dá)產(chǎn)需三個對拉工作面XW2201帶區(qū)、XE1101和XE1102。平均純煤厚0.45m；采高為0.8m。根據(jù)目前省內(nèi)開采極薄煤層的實際生產(chǎn)水平，并結(jié)合該礦以往的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，設(shè)計下元炭煤層回采工作面采用MG100-TP采煤機(jī)落煤，工作面安裝SGD－420/22刮板運(yùn)輸機(jī)將煤炭運(yùn)至運(yùn)輸斜巷中的SGD－420/30型刮板運(yùn)輸機(jī)上再由皮帶外運(yùn)。三、工作面支架及頂板管理方式下元炭煤層回采工作面選用DZ08－30/100單體液壓支柱配HDJA-800鉸接頂梁支護(hù)，采用全部冒落法管理頂板，工作面夾矸用于回風(fēng)斜巷沿空留巷砌筑和充填采空區(qū)。四、采煤工作面循環(huán)環(huán)數(shù)，日進(jìn)度、年進(jìn)度采煤工作面每天3個循環(huán)，循環(huán)率按87%計，一個循環(huán)進(jìn)0.8m，月進(jìn)度57.5m，年進(jìn)度690m。五、條帶及工作面回采率經(jīng)計算，帶區(qū)回采率為95%，工作面回采率為97%，符合規(guī)范規(guī)定。六、生產(chǎn)時主要材料消耗指標(biāo)生產(chǎn)時要材料消耗指標(biāo)如下：雷管：7500發(fā)/萬t；炸藥：2500kg/萬t；鋼材：10t/萬t；木材：30m3/萬t第三節(jié)巷道掘進(jìn)一、巷道斷面及支護(hù)形式根據(jù)各巷道圍巖性質(zhì)，服務(wù)年限、運(yùn)輸、行人、通風(fēng)等因素綜合考慮確定。軌道暗斜井、水平運(yùn)輸大巷、回風(fēng)斜井等為半圓拱，錨噴支護(hù)。工作面運(yùn)輸巷、工作面回風(fēng)巷等采用梯形斷面，金屬支架支護(hù)。詳見《巷道斷面圖冊F2225-122》。二、掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)、掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備配備礦井?dāng)U建投產(chǎn)時，3個對拉工作面回采，6個掘進(jìn)工作面掘進(jìn)。各掘進(jìn)工作面各配備風(fēng)動鑿機(jī)（YT-27）2臺，全液壓側(cè)卸式裝巖機(jī)（ZCY-45）1臺，局扇（BKJ5.5×2）1臺，泥漿泵1臺，混凝土噴射機(jī)1臺。四、采掘比例關(guān)系和矸石率予計礦井達(dá)產(chǎn)時，3個對拉工作面回采，6個掘進(jìn)工作面掘進(jìn)，采掘比為3:6，根據(jù)確定的巷道掘進(jìn)指標(biāo)計算，回采工作面接替準(zhǔn)備時間是充裕的。預(yù)計礦井的掘進(jìn)出矸率為20%。五、井巷工程量和移交生產(chǎn)的三個煤量井巷工程量見表3-3-1表3-3-1井巷工程量匯總表順序項目名稱斷面形狀支護(hù)方式長度(m)掘進(jìn)斷面積(m2)掘進(jìn)體積(m3)煤半煤巖計煤半煤巖計一帶區(qū)1＋236～±0m軌道暗斜井半圓拱錨噴55855810.15635.85635.82±0m軌道石門半圓拱錨噴3063068.72662.22662.23±0m輔助水平運(yùn)輸大巷半圓拱錨噴4664669.14240.64240.64＋2m回風(fēng)大巷半圓拱錨噴4104107.22952.02952.05－90m～±0m軌道暗斜井半圓拱錨噴2502508.72175.02175.0±0m輔助水平回風(fēng)斜巷半圓拱錨噴5755757.24140.04140.06-90m西主石門半圓拱錨噴6066068.75272.25272.27工作面運(yùn)輸巷梯形金支6336335.83671.43671.49工作面回風(fēng)巷梯形金支126512655.87337.07337.010工作面開切眼矩形單體支柱2002002.7540.0540.011其它梯形金支2002005.81160.01160.0合計546939786.0第四節(jié)移交標(biāo)準(zhǔn)及建井工期本礦井?dāng)U建投產(chǎn)時移交3個帶區(qū)，3個對拉工作面。工作面總長度476～638m，井巷工程總長度5469m，掘進(jìn)總體積39786m3。詳見表3－3－1。輔助提升貫通路線長2166m，貫通工期12.0個月，若需形成XW2201帶區(qū)XM220101、XW220102對拉工作面，則施工工期為16.0個月。第四章礦井通風(fēng)與安全第一節(jié)礦井通風(fēng)一、礦井瓦斯、煤塵、煤層自然發(fā)火、地溫及沖擊地壓（一）礦井瓦斯1、瓦斯等級根據(jù)內(nèi)江市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局（內(nèi)安監(jiān)救援【2008】218號）《關(guān)于全市礦山瓦斯等級鑒定結(jié)果的通知》，內(nèi)江市雙鷹公司老鷹巖井2008年絕對瓦斯涌出量為11.85m3/min，相對瓦斯涌出量為28.58m3/t，屬高瓦斯礦井。根據(jù)礦井開采下元炭實際情況，礦井下元炭瓦斯主要來源于采后破壞的煤層頂板須家河組二段砂巖含油含氣層及掘進(jìn)巷道遇裂隙導(dǎo)通雷口坡灰?guī)r裂隙含氣層。另外，本煤層瓦斯涌出、鄰近煤層瓦斯涌出、圍巖裂隙中瓦斯涌出也是下元炭瓦斯來源之一。據(jù)礦方提供的資料，該礦下元炭采煤工作面風(fēng)排瓦斯量為3.85m3/min，工作面瓦斯抽采純量為1.75m3/min，屬高瓦斯礦井。2、礦井瓦斯涌出量預(yù)測根據(jù)上述資料分析，雙鷹公司老鷹巖井二00八年度開采下元炭煤層標(biāo)高在-90m以上，地面標(biāo)高為+430m以上，開采平均深度在450m以上，都處于瓦斯風(fēng)化帶以下，故按下式確定a值：a=（H1－H0）/(q1－q0)式中：H1—瓦斯帶內(nèi)1水平的開采深度，m；H0—瓦斯風(fēng)化帶深度，m；取60m。Q1—在H1深度開采時的相對涌出量，m3/t；Q0—瓦斯風(fēng)化帶的相對涌出量，m3/t；取2m3/t。代入數(shù)據(jù)得：a=（450－60）/(28.58－2)=14.67m/（m3/t）。預(yù)計礦井技改投產(chǎn)時開采XE1101、XE1102、XW2201帶區(qū)，開采最大深度為496.8m，預(yù)計礦井相對瓦斯涌出量為：q=（496.8－60）/14.67+2=31.78m3/t。根據(jù)周圍生產(chǎn)礦井瓦斯等級簽定相關(guān)參數(shù)，采用礦山統(tǒng)計法預(yù)測礦井瓦斯涌出量為31.78m3/t，絕對量為20.08m3／min，此時采煤工作面瓦斯涌出量為5.6m3／min，以此參數(shù)確定采煤工作面抽采和配風(fēng)。（二）煤塵爆炸性根據(jù)四川省煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站2003年12月31日提交的報告，該礦所采高炭煤層有煤塵爆炸危險；根據(jù)重慶煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗站2005年1月19日提交的報告，該礦所采的下元炭2有煤塵爆炸危險。因此在生產(chǎn)中必須采取除塵措施，設(shè)置隔爆設(shè)施，以防煤塵爆炸。（三）煤的自燃傾向性根據(jù)四川省煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站2003年12月31日提交的報告，該礦所采高炭煤層煤的自燃傾向性為自燃；根據(jù)重慶煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗站2005年1月19日提交的報告，該礦所采的下元炭2煤層煤的自燃傾向性為容易自燃。因此在生產(chǎn)中必須采取防治自燃發(fā)火措施。（四）地溫?fù)?jù)礦井生產(chǎn)揭示，區(qū)內(nèi)無地溫異常區(qū)，井下溫度較低，無熱害危及礦井安全生產(chǎn)，據(jù)地質(zhì)資料，深部區(qū)域也無地溫異常區(qū)。(五)沖擊地壓礦井無沖擊地壓顯現(xiàn)，屬正常地壓礦井。二、礦井通風(fēng)方法及通風(fēng)方式（一）通風(fēng)方法由于該礦為高瓦斯礦井，選擇抽出式通風(fēng)方法通風(fēng)。（二）通風(fēng)方式礦井采用中央并列式通風(fēng)方式。采煤工作面采用“W”型通風(fēng)，掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。三、風(fēng)井?dāng)?shù)目、位置、服務(wù)范圍及服務(wù)時間礦井目前有3個井筒，即主立井、斜井和+436m回風(fēng)斜井。主立井和斜井進(jìn)風(fēng)，+436m回風(fēng)斜井回風(fēng)。+436m回風(fēng)斜井服務(wù)于整個礦井的開采時期。礦井技改后井筒不變。四、礦井總需風(fēng)量、總阻力計算礦井風(fēng)量計算方法依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《采礦工程設(shè)計手冊》，礦井技改后按照3個傾斜長壁對拉采煤工作面，6個掘進(jìn)工作面，滿足生產(chǎn)能力300kt/a進(jìn)行計算。（一）礦井總需風(fēng)量計算1、按井下同時工作的最多人數(shù)需要風(fēng)量計算Q=4NK式中：N——井下同時工作的最多人數(shù)，人；4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min.人；K——礦井通風(fēng)系數(shù)，礦井采用中央并列式通風(fēng)，取1.25；Q=4×270×1.25=13503/min＝22.5m3/s2、按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點實際需要風(fēng)量進(jìn)行計算Q=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q它）K式中：∑Q采、∑Q掘、∑Q硐、∑Q它——分別為采煤工作面、掘進(jìn)工作面、獨立通風(fēng)硐室及其它行人、維修巷道所需風(fēng)量的總和，m3/min；K——礦井通風(fēng)系數(shù)，礦井采用中央并列式通風(fēng)，取1.25。（1）采煤工作面需風(fēng)量計算①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計算Q采=100×q采×Kc式中：Q采——對拉采煤工作面供風(fēng)量，m3/min；q采——對拉采煤工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min。下元炭煤層瓦斯涌出量為5.6m3/min，煤層瓦斯抽采按31.25％（礦井目前實際抽采率），瓦斯抽采量為5.6×31.25％＝1.75m3/min，風(fēng)排量為5.6-1.75＝3.85m3/min。Kc——工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù),取1.6。經(jīng)計算，每個對拉采煤工作面Q采＝616.0m3/min。②按炸藥使用量計算因該礦井采煤工作面為機(jī)采，采煤工作面只需少量炸藥，故該項不進(jìn)行風(fēng)量計算。③按工作人員數(shù)量計算Q采=4nc式中：4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min.人；nc——每個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，取30人。經(jīng)計算，每個采煤工作面Q采為120m3/min。④按工作面溫度計算Q采=60×Vc×Sc×Ki式中：Vc——回采工作面適宜風(fēng)速，取1.2m/s；Sc——回采工作面平均有效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算，下元炭取3.2m2；Ki——工作面長度系數(shù)，取1.0。經(jīng)計算，下元炭對拉工作面Q采＝462m3/min。⑤按風(fēng)速驗算15×Sc≤Q采≤240×Sc式中：Sc——回采工作面平均有效斷面，有效斷面在3.2m2，每個對拉采煤工作面取以上計算風(fēng)量的最大值616.0m3/min。經(jīng)驗算，所配風(fēng)量符合要求。（2）掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計算①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計算Q采=100×q掘×kd式中：Q掘——掘進(jìn)工作面供風(fēng)量，m3/min；q掘——掘進(jìn)工作面平均絕對瓦斯涌出量，m3/min，根據(jù)礦井生產(chǎn)實際下元炭煤層取0.75m3/min計算。kd——掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，炮掘工作面取2.0；經(jīng)計算，每個掘進(jìn)工作面Q掘＝150m3/min。②按炸藥使用量計算Q掘=25Aj式中：Aj——掘進(jìn)工作面一次使用最大炸藥量，取5㎏；經(jīng)計算，每個工作面Q掘＝125m3/min。③按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計算Q掘=Qf×I×kf式中：Qf——掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，取120m3/min；I——掘進(jìn)工作面同時運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)，取1臺；kf——風(fēng)量備用系數(shù)，取1.43。經(jīng)計算，每個掘進(jìn)工作面Q掘＝171.6m3/min。④按工作人員數(shù)量計算Q掘=4nj式中：4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min.人；nj——掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，取10人。經(jīng)計算，每個工作面Q掘為24m3/min。⑤按風(fēng)速驗算15×Sj≤Q掘≤240×Sj式中：Sj——掘進(jìn)工作面巷道過風(fēng)斷面，m2。掘進(jìn)工作面取以上計算風(fēng)量的最大值171.6m3/min，經(jīng)驗算，所配風(fēng)量符合要求。（3）硐室配風(fēng)量計算采區(qū)變電所、爆炸材料庫及機(jī)車充電變流硐室為獨立通風(fēng)硐室。①采區(qū)變電所配風(fēng)量計算礦井采區(qū)變電所為獨立供風(fēng)硐室，按采區(qū)變電所運(yùn)行的變壓器發(fā)熱量進(jìn)行計算：Q硐變＝Q硐變——采區(qū)變電所供風(fēng)量,m3/min；3600——熱功當(dāng)量，1Kw·h=3600kJ；∑W——采區(qū)變電所中運(yùn)行的變壓器總功率(按全年中最大值計算)，Kw，本礦每個采區(qū)變電所中運(yùn)行的變壓器總功率為280Kw；θ——變壓器發(fā)熱系數(shù)，取0.03；ρ——空氣密度，取1.2㎏/m3；Cp——空氣的定壓氣熱，取1.000kJ/㎏·K；Δt——采區(qū)變電所進(jìn)回風(fēng)溫差，本礦采區(qū)變電所進(jìn)回風(fēng)溫差為4℃。Q硐變＝＝105m3/min，本礦共有3個采區(qū)變電所∑Q硐變＝315m3/min。②爆炸材料庫配風(fēng)量計算按庫內(nèi)空氣每小時更換4次計算Q硐爆＝Q硐爆——爆炸材料庫硐室供風(fēng)量，m3/min；4——爆炸材料庫總?cè)莘e的倍數(shù)；V——爆炸材料庫總?cè)莘e，1500m3；60——每小時分鐘數(shù)。Q爆＝＝100m3/min③充電硐室配風(fēng)量計算按其回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計算。Q硐充＝200qdqd——充電硐室在充電時產(chǎn)生的氫氣量，m3/min，取0.7m3/minQ硐充＝200×0.7×2＝280m3/min∑Q硐＝∑Q硐變+∑Q硐爆+∑Q硐充＝315+100+280=695m3/min（4）其它維修、行人巷道配風(fēng)量計算礦井技改投產(chǎn)時其它維修、行人巷道配風(fēng)∑Q它為600m3/min。礦井技改投產(chǎn)時總需風(fēng)量為：Q技改=（616×3＋171.6×6＋695＋600）×1.25=5215.75m3/min=86.93m3/s取87.0m3/s3、礦井風(fēng)量分配礦井技改投產(chǎn)時，3個對拉采煤工作面、6個掘進(jìn)工作面，根據(jù)用風(fēng)地點的實際需要配風(fēng)如下：每個對拉采煤工作面配風(fēng)12.0m3/s，采煤工作面共配風(fēng)36.0m3/s；每個掘進(jìn)工作面配風(fēng)4.0m3/s，6個掘進(jìn)工作面共配風(fēng)24.0m3/s，硐室和其它維修行人地點共配風(fēng)27.0m3/s。礦井總風(fēng)量為87.0m3/s。礦井技改投產(chǎn)時風(fēng)量分配見表5-4-1。（二）礦井通風(fēng)總阻力計算1、通風(fēng)摩擦阻力計算公式如下：h=式中：h——通風(fēng)摩擦阻力，Pa；α——井巷摩擦阻力系數(shù)，N.S2/m4L——井巷長度，m；P——井巷凈斷面周長，m；Q——通風(fēng)井巷的風(fēng)量，m3/s；S——井巷凈斷面面積，m2；通風(fēng)局部阻力取同時期摩擦阻力的15％。經(jīng)計算，礦井技改投產(chǎn)時，回風(fēng)斜井通風(fēng)阻力為1417Pa(詳見表5-2-2)，風(fēng)量為87.0m3/s。

表4-4-1礦井技改投產(chǎn)時風(fēng)量分配表用風(fēng)類別用風(fēng)地點配風(fēng)量（m3/s）采煤XW220101采煤工作面6.0XW220101采煤工作面6.0XE110101采煤工作面6.0XE110102采煤工作面6.0XE110201采煤工作面6.0XE110202采煤工作面6.0小計36.0掘進(jìn)1#掘進(jìn)工作面4.02#掘進(jìn)工作面4.03#掘進(jìn)工作面4.04#掘進(jìn)工作面4.05#掘進(jìn)工作面4.06#掘進(jìn)工作面4.0小計24.0硐室?guī)^(qū)變電所（三個）6.0爆破材料庫3.0充電變流硐室（二個）6.0小計15.0其它聯(lián)絡(luò)巷及回風(fēng)巷（六條）12.0小計12.0合計87.02、礦井自然風(fēng)壓和礦井總阻力：由于礦井采用立井+斜井綜合開拓，主立井井深為522m，已超過400m，需計算礦井的自然風(fēng)壓，自然風(fēng)壓計算如下：采用平均密度法計算自然礦井風(fēng)壓：式中：he——礦井自然風(fēng)壓，Pa；Z——進(jìn)、回風(fēng)井間空氣柱的垂直高度522m；ρ1—進(jìn)風(fēng)側(cè)空氣柱的平均密度，kg/m3；ρ2—回風(fēng)側(cè)空氣柱的平均密度，kg/m3；其中：ρ=；g—重力加速度,取9.8m/s2；Pi—進(jìn)風(fēng)側(cè)（地表）平均大氣壓力為101000Pa，回風(fēng)側(cè)平均大氣壓為100800Pa；t—溫度，℃，進(jìn)風(fēng)側(cè)空氣柱的平均溫度為21℃，回風(fēng)側(cè)空氣柱的平均溫度為24℃。ρ1=＝1.197ρ2=＝1.184＝67.0Pa則礦井技改投產(chǎn)時：h易＝1417Pa－67Pa=1350Pah難＝1417Pa＋67Pa=1484Pa經(jīng)計算礦井技改投產(chǎn)時通風(fēng)阻力：容易為1350Pa，困難為1484Pa。（三）對礦井通風(fēng)狀況的評價1、礦井通風(fēng)的總風(fēng)阻：礦井技改投產(chǎn)時：R==0.1961N.S2/m82、礦井等積孔礦井技改投產(chǎn)時：A=1.19Q/=2.69m2表4-2-2內(nèi)江市老鷹巖煤礦通風(fēng)負(fù)壓計算表序號巷道名稱斷面形狀支護(hù)方式阻力系數(shù)凈周長巷道長凈斷面風(fēng)量風(fēng)阻風(fēng)速負(fù)壓αP（m）L（m）S（㎡)Q（m3)R（kμ）V（m/s)1主立井圓形混凝土0.003917.352223.866.00.002612.7711.382井底車場半圓拱砌碹0.00512.110010.166.00.005876.5325.583-90m東主石門半圓拱砌碹0.00512.13010.156.00.001765.545.524-90m東主石門半圓拱砌碹0.00512.122510.155.00.013215.4539.975-90m東主石門半圓拱砌碹0.00512.18910.152.00.005235.1514.136-90m水平運(yùn)輸大巷半圓拱砌碹0.0059.54966.326.00.094224.1363.697-90m水平運(yùn)輸大巷半圓拱砌碹0.0059.51006.322.00.0193.499.198工作面運(yùn)輸巷梯形金屬支架0.028.65054.512.00.95322.67137.269采煤工作面矩形金屬支柱0.0357.21003.26.00.769041.8827.6910工作面回風(fēng)巷梯形金屬支架0.0284823.96.01.300091.5446.8011-88m回風(fēng)大巷半圓拱砌碹0.0058.72005.216.00.061873.0815.8412-88m回風(fēng)大巷半圓拱砌碹0.0058.74795.226.00.148195.00100.1813-88m回風(fēng)大巷半圓拱砌碹0.0058.71245.229.00.038365.5832.2614-90m回風(fēng)石門半圓拱砌碹0.00512.128310.155.00.016625.4550.2715回風(fēng)上山半圓拱砌碹0.00511.62559.358.00.018396.2461.8616回風(fēng)上山半圓拱砌碹0.00511.6729.360.00.005196.4518.6917下元炭總回風(fēng)上山半圓拱砌碹0.00512.551310.885.00.036997.87267.2618下元炭總回風(fēng)斜巷半圓拱砌碹0.00511.61879.353.00.013485.7037.8819+436m回風(fēng)斜井半圓拱砌碹0.00611.63359.387.00.028999.35219.4020+436m回風(fēng)斜井半圓拱砌碹0.00611.6509.387.00.004339.3532.7521引風(fēng)道半圓拱混凝土硁0.003911.6359.387.00.001979.3514.9022小計1232.5023加15%局部阻力184.8724合計1417該礦井技改投產(chǎn)時通風(fēng)阻力等級為小阻力通風(fēng)，通風(fēng)難易程度為容易。五、通風(fēng)設(shè)施、防止漏風(fēng)和降低風(fēng)阻的措施（一）通風(fēng)設(shè)施1、為使風(fēng)流按擬定路線流動，控制各用風(fēng)地點的風(fēng)量，在井下的有關(guān)巷道中設(shè)置了風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門、密閉墻等通風(fēng)構(gòu)筑物。2、當(dāng)進(jìn)風(fēng)井筒、進(jìn)風(fēng)巷道及井下主要地點發(fā)生火災(zāi)，為避免火災(zāi)事故的擴(kuò)大需要反風(fēng)時，可通過回風(fēng)井的軸流式通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)實現(xiàn)反風(fēng)。（二）防止漏風(fēng)的措施1、巷道掘進(jìn)時應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)管理。風(fēng)筒力求吊掛平直，局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)墊高（或懸掛）保持與風(fēng)筒成一直線；注意不斷改進(jìn)柔性風(fēng)筒的接頭方法以減少漏風(fēng)，必須保證掘進(jìn)工作面有足夠的風(fēng)量。2、生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)管理，采取行之有效的措施，把采空區(qū)漏風(fēng)減少到最低限度。3、風(fēng)門、風(fēng)墻及調(diào)節(jié)風(fēng)窗等通風(fēng)構(gòu)筑物應(yīng)盡量設(shè)置在圍巖堅固、地壓穩(wěn)定的地點。4、采過的采區(qū)和工作面應(yīng)及時封閉，以盡量避免采空區(qū)或附近煤柱裂隙漏風(fēng)量增加。5、降低用風(fēng)地點的風(fēng)阻，以減少其鄰近漏風(fēng)通路的漏風(fēng)量。6、生產(chǎn)時應(yīng)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)阻措施1、要維護(hù)好各條井筒、主要運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、回風(fēng)井等主要巷道，適當(dāng)增加巷道斷面積，以降低通風(fēng)風(fēng)阻，提高通風(fēng)等積孔。2、礦井要遵循正規(guī)的采掘作業(yè)順序和回采工藝，縮短通風(fēng)路線，降低通風(fēng)風(fēng)阻。3、砌碹巷道的周壁應(yīng)盡可能光滑，金屬支架支護(hù)的巷道要剎幫背頂且架設(shè)整齊。4、擴(kuò)大巷道斷面是降低摩擦阻力的主要措施，會使摩擦阻力顯著地減少。5、進(jìn)入風(fēng)硐的轉(zhuǎn)彎處，除做成圓滑的壁面外，還應(yīng)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板。第二節(jié)礦井瓦斯抽放一、礦井瓦斯抽采現(xiàn)狀內(nèi)江市雙鷹公司老鷹巖煤礦目前瓦斯抽采實際情況：礦井瓦斯抽采純量為3.5m3/min，每個下元炭煤層采煤對拉工作面瓦斯抽采量為1.75m3/min，有兩個下元炭煤層對拉采煤工作面生產(chǎn)。對拉采煤工作面實際配風(fēng)量為550m3/min，對拉采煤工作面回風(fēng)瓦斯?jié)舛茸畲鬄?.7%，滿足回采工作面安全生產(chǎn)要求。二、礦井技改后瓦斯抽采規(guī)模礦井技改投產(chǎn)時，有三個下元炭煤層對拉采煤工作面，每個對拉采煤工作面瓦斯抽采規(guī)模仍按1.75m3/min計算，礦井瓦斯抽采規(guī)模為5.25m3/min，同時按10%的抽采不均衡系數(shù)計算，礦井瓦斯抽采規(guī)模調(diào)整后為5.8m3/min。工作面配風(fēng)量為360m3/min，能夠滿足回采工作面瓦斯超限治理需要。三、礦井初步設(shè)計瓦斯抽采能力（一）礦井設(shè)計抽采規(guī)模礦井斯抽采規(guī)模為：10.59m3/min。（二）抽采瓦斯方法選用采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放方法。1、采空區(qū)瓦斯抽放方法采煤工作面回采結(jié)束后，密閉工作面進(jìn)、回風(fēng)巷，采用插管抽放方法抽采采空區(qū)瓦斯。2、圍巖瓦斯抽放方法在采煤工作面的進(jìn)、回風(fēng)巷中，每隔15m向頂板含油氣層布置一組鉆孔抽采頂板含油氣層瓦斯。若掘進(jìn)工作面遇裂隙、斷層等導(dǎo)通雷口坡組含油氣層，則由掘進(jìn)巷道向裂隙帶或斷層帶施工鉆孔進(jìn)行抽放。（三）抽采參數(shù)1、抽放時間：根據(jù)鉆孔控制區(qū)域的瓦斯儲量和抽出率來確定，統(tǒng)計分析各處瓦斯的抽放量和抽出率，確定抽出時間。2、抽放負(fù)壓：鉆孔孔口抽放負(fù)壓不低于13kPa。3、礦井抽出率：瓦斯抽采率為31.25%。4、鉆孔直徑：抽放鉆孔直徑為65mm。5、鉆孔長度：鉆孔長度20~60m。6、鉆孔間距：在采煤工作面的進(jìn)、回風(fēng)巷中，每隔10m向頂板含油氣層布置一組鉆孔抽采頂板含油氣層瓦斯。鉆孔終孔間距10m。（四）鉆場及鉆孔布置在采煤工作面的進(jìn)、回風(fēng)巷中，每隔15m向布置一個鉆場，向頂板含油氣層布置7個鉆孔抽采頂板含油氣層瓦斯，鉆孔終孔間距15m。（五）抽放泵型號礦采用2BE353-0型水環(huán)式真空泵，共2套（其中1套備用），其參數(shù)見表4-5-1。表4-5-12BE353-0型水環(huán)式真空泵主要技術(shù)參數(shù)型號最高吸入負(fù)壓（KPa）最大抽氣量（m3/min）轉(zhuǎn)速(r/min)電機(jī)功率(Kw)耗水量（L/min）2BE353-0-96.773.349011080四、結(jié)論礦井現(xiàn)使用的瓦斯抽采系統(tǒng)是按10.59m3/min設(shè)計，礦井技改投產(chǎn)時，礦井瓦斯抽采規(guī)模達(dá)到5.8m3/min，就能滿足礦井瓦斯超限治理要求，因而現(xiàn)有礦井瓦斯抽采系統(tǒng)能滿足礦井技改后礦井瓦斯抽采需要，不對礦井瓦斯抽采系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計。五、抽采瓦斯組織管理及主要安全技術(shù)措施本礦井瓦斯抽放工作制度為三班制。為了保證安全、正常地進(jìn)行瓦斯抽放工作，提高瓦斯抽放效果，按照《煤礦安全規(guī)程》和《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，在安全和組織管理方面考慮了以下措施。（一）組織管理1、建立抽放瓦斯的專門機(jī)構(gòu)，配備專業(yè)施工隊伍，負(fù)責(zé)瓦斯抽放工程的施工和日常管理工作。所有人員必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后才能上崗。2、瓦斯移動泵站的設(shè)備和管路系統(tǒng)除日常檢查外，應(yīng)建立定期檢查維修制度。3、在各抽放區(qū)主管和分支管路上安設(shè)有瓦斯流量、濃度、負(fù)壓等檢測裝置，同時還配備專人定期進(jìn)行巡回檢測，以便掌握不同地點的抽放狀況。此外，還配有專人進(jìn)行放水和管路維護(hù)，處理管路積水和漏氣，以保證管路暢通無阻。4、對抽放方法及其有關(guān)參數(shù)，需在抽放實踐中進(jìn)一步考察和驗證，確定合理的綜合抽放方法。達(dá)到合理布置鉆孔，提高抽放效果。（二）鉆孔設(shè)計及施工1、鉆孔設(shè)計（1）各種鉆孔設(shè)計必須說明鉆孔的性質(zhì)、目的、用途、參數(shù)（包括方位、傾角、孔深、開孔位置、終孔位置、孔徑、封孔長度、投入抽放時間等）。（2）鉆孔設(shè)計經(jīng)總工程師批準(zhǔn)后，方能安排施工。局部地點補(bǔ)孔、修改設(shè)計由單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)并經(jīng)通風(fēng)部門同意后方可安排施工。2、鉆孔施工管理（1）放線抽放鉆孔由施工隊放線，現(xiàn)場標(biāo)明鉆場編號和每個鉆孔的開孔及鉆孔中線。（2）施工與終孔①開孔時施鉆人員必須核對孔號及參數(shù)，確認(rèn)無誤后方可開鉆。②鉆孔如達(dá)到設(shè)計長度仍未見設(shè)計終孔層位不得終孔，但已超設(shè)計長度10米以上，施工隊將問題反映到通風(fēng)科，由通風(fēng)科牽頭會同生產(chǎn)部研究分析修改設(shè)計后施工。③現(xiàn)場條件變化需修改設(shè)計參數(shù)，必須經(jīng)通風(fēng)科同意，否則不得施工。（3）鉆孔方位、傾角誤差不超過±20。（4）鉆孔施工時，鉆孔必須作好原始記錄，準(zhǔn)確記錄鉆孔實際參數(shù)，煤巖位置及長度和其它異常情況。（5）在井下鉆孔地點，安設(shè)有瓦斯遙測斷電儀，一旦瓦斯超限，自動切斷鉆機(jī)電源，并發(fā)出報警。打鉆人員應(yīng)及時撤離施工地點。在打鉆過程中，如遇鉆孔瓦斯壓力和涌出量較大時，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)并采取防止瓦斯噴出的措施，以保證施工人員的安全。（6）鉆機(jī)的操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)后方可上機(jī)的操作，必須嚴(yán)格遵循鉆機(jī)的操作規(guī)程和安全注意事項。操作人員不能靠近旋轉(zhuǎn)部件和滑動部件站立；不能把手放在夾盤和鉆桿夾持器之間；不能穿太松的衣服和使用手動工具；在馬達(dá)和水泵周圍須安設(shè)保護(hù)裝置；操作者應(yīng)嚴(yán)密注視著鉆桿的位置和它的運(yùn)動，防止鉆桿被卡?。恢植灰龑χ驹阢@桿的后面。3、封孔與投入抽放（1）施工期間鉆場內(nèi)已施工鉆孔應(yīng)臨時封堵或引排到巷道風(fēng)流中，不得出現(xiàn)瓦斯超限。鉆場結(jié)束后一周內(nèi)必須按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)封孔。（2）鉆孔封孔后一周內(nèi)必須投入抽放。（3）封孔必須采用機(jī)械封孔，嚴(yán)禁采用手工和倒?jié){方式封孔。4、抽放系統(tǒng)管理（1）抽放瓦斯移動泵站內(nèi)配有自動監(jiān)測裝置，監(jiān)測抽放管內(nèi)的瓦斯流量、濃度、負(fù)壓和泵房內(nèi)的瓦斯?jié)舛?、真空泵供水狀態(tài)等參數(shù)，一旦出現(xiàn)異常，自動切斷真空泵電機(jī)電源。（2）瓦斯抽放系統(tǒng)運(yùn)行前，必須對瓦斯抽放泵及管路系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查維修，檢查內(nèi)容：瓦斯抽放泵電器設(shè)備的完好，水電閉鎖、瓦斯電閉鎖、供水及排水系統(tǒng)等。正負(fù)壓側(cè)管路的密封，管路內(nèi)的銹垢等，確認(rèn)無問題方可正常運(yùn)行。（3）新安裝的抽放管路，使用前須使用壓風(fēng)沖刷，且在抽放管路負(fù)壓側(cè)安裝鐵篩網(wǎng)裝置過濾。必須保護(hù)好瓦斯抽放管路（為方便識別，抽放管路涂紅色防腐漆），嚴(yán)禁砸撞管路，一旦撞壞，必須立即通知移動泵站司機(jī)停泵，并匯報調(diào)度室處理。（4）加強(qiáng)瓦斯抽放泵正、負(fù)壓側(cè)管路檢查和維修，每天安排專人對所有管路進(jìn)行巡回檢修，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保抽放管路處于完好狀況。（5）加強(qiáng)井下放水工作，杜絕水堵，每班必須走遍全區(qū)各放水點，并有針對性地加強(qiáng)重點區(qū)域及水量大的點的放水。第五章提升、通風(fēng)設(shè)備第一節(jié)提升系統(tǒng)一、礦車礦井輔助提升系統(tǒng)改造后，需要增加各類型的礦車數(shù)量，其中采煤機(jī)采用拆卸運(yùn)輸（最大不可拆卸部件重量為4t）。礦車類型及數(shù)量見表5-1-1。表5-1-1礦車規(guī)格表礦車類型型號載重量（t）軌距（mm）軸距（mm）外型尺寸（mm）自重（kg）數(shù)量（輛）名義最大長寬高1t固定式礦車MGC1.1-6A11.860055020008801150592501t材料車MLC1-6A1260055020008801150494101t平板車MPC1-6A12600550200088041046483t平板車MPC3-635.56001100240010504155305二、+236m～±0m軌道暗斜井為了滿足運(yùn)輸?shù)男枰?，改造后?236m～±0m軌道暗斜井（斜長為558m、傾角為25°）采用雙滾筒提升，擔(dān)負(fù)±0m水平的輔助運(yùn)輸任務(wù)。（一）設(shè)計依據(jù)1、提升能力：矸石30kt/a、材料、設(shè)備等；2、礦車型號：MGC1.1-6A型固定式礦車3、提升型式：單繩纏繞式提升；4、井筒參數(shù)：斜長為558m；傾角為25°；5、設(shè)備：4次/班；6、炸藥：2次/班；7、雷管：2次/班；8、木材：4次/班；9、鋼材：4次/班；10、車場型式：上、下平車場，L=20m；11、工作制度：年工作日330d，每天凈提升時間為12h。（二）設(shè)備選型1、一次提升礦車數(shù)初選速度v=3.42m/s，計算一次提升循環(huán)時間為T=235sQ=1.25AT/（3600×330×t×0.9）=1.25×150000×235/（3600×330×12×0.9）=3.43t一次提升3輛裝矸車（每輛載重1.8×0.85=1.53t）時，下放4輛空車（0.592t）或2輛材料車或2輛平板車。2、鋼絲繩選擇繩端荷重：Qd=n（q+q0）（sinβ+ω1cosβ）=3×（1530+592）×（sin25°+0.015×cos25°）=2777kg提升選用6V×24+7FC-20-1570-Ⅰ-光型鋼絲繩，d=20mm，Pk=1.49kg/m，ο=1570MPa，F(xiàn)0=24364kg。最大靜張力：F=n（q+q0）（sinβ+ω1cosβ）+LPk（sinβ+ω2×cosβ）=3×（1530+592）×（sin25°+0.015×cos25°）+1.49×598×（sin25°+0.2×cos25°）=3315kg安全系數(shù)校核：m=F0/F=24364/3315=7.4＞6.5鋼絲繩安全系數(shù)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。3、提升絞車選擇確定滾筒直徑：Dg=60×20=1200mm+236m～±0m軌道暗斜井選用1臺2JTPB-1.6×1.2/24（加寬）型提升絞車，絞車允許最大靜張力為4500㎏、允許最大靜張力差為3000㎏；滾筒直徑為1600㎜、寬度為1200㎜；絞車配置1臺YB2315M-6型隔爆電動機(jī)（90kW，660V，980r/min，4.15kg/m2，94.5%），提升速度為3.42m/s。4、提升絞車驗算：纏繩層數(shù)：KC=（L+30+7Dπ）（d+ε）/（DpBπ）=（628+35.2）×22/（1968×π）=2.4＜3最大靜張力：FZ=n（q+q0）（sinβ+ω1cosβ）+LPk（sinβ+ω2×cosβ）=4×1592×（sin25°+0.015×cos25°）+1.49×598×（sin25°+0.2×cos25°）=3315kg＜4500kg最大靜張力差：FC=n（q+q0）（sinβ+ω1cosβ）+LPk（sinβ+ω2×cosβ）-nq0（sinβ+ω1cosβ）=3315-4×592×（sin25°+0.015×cos25°）=2282kg＜3000kg等效力：Fdx=1920kg等效功率：Ndx=1.1Fdxv/（102ηc）=1.1×1920×3.42/（102×0.85）=84kW＜90kW過載系數(shù)：λ’=Fmv/（102ηcηdN）=3463×3.42/（102×0.85×0.945×90）=1.61＜2.0×0.85=1.7所配置的電動機(jī)是合適的，符合要求。5、其它選取天輪：Dt=40×20=800mm，選用TD1000/800型游動天輪。選用ZDC30-1.5型常閉式斜井防跑車裝置一套。選用單道、600mm軌距的阻車器。提升絞車配置隔爆變頻調(diào)速控制裝置，以便節(jié)能運(yùn)行。6、最大班提升平衡表表5-1-2最大班提升時間平衡表提升項目提升量一次提升量實際提升次數(shù)一次提升循環(huán)時間（s）提升時間（s）矸石41.31t4.59t92352115木材4235940鋼材4235940炸藥2295590雷管2295590設(shè)備4235940其他52351175合計最大班提升時間為7290s，即2h≤6h7290提升能力：A=3600×330×12×4.59/（1.15×235）=241.6kt/a提升富余系數(shù)為241.6/150=1.61，滿足礦井生產(chǎn)的要求。7、提升系統(tǒng)布置及速度、力學(xué)性能提升系統(tǒng)布置見圖5-1-1，提升系統(tǒng)速度、力學(xué)性能見圖5-1-2。圖5-1-1+237m～±0m軌道暗斜井提升系統(tǒng)圖圖5-1-2+236m～±0m軌道暗斜井提升速度圖、力圖三、±0m～-90m軌道上山為了滿足運(yùn)輸?shù)男枰脑旌蟮摹?m～-90m軌道上山（斜長為250m、傾角為20°）采用單滾筒提升，擔(dān)負(fù)-90m水平的輔助運(yùn)輸任務(wù)。（一）設(shè)計依據(jù)1、年提升量：提升材料、設(shè)備等；2、礦車型號：MLC1-6A型材料車、MPC1-6A型平板車；3、提升型式：單繩纏繞式提升；4、井筒參數(shù)：斜長為250m；傾角為20°；5、設(shè)備：2次/班；6、炸藥：1次/班；7、雷管：1次/班；8、木材：2次/班；9、鋼材：2次/班；10、車場型式：上、下平車場，L=15m；11、工作制度：年工作日330d，每天凈提升時間為12h。（二）設(shè)備選型1、一次提升礦車數(shù)提升普通設(shè)備或材料（≤2t）時，一次提升或下放2輛材料車或2輛平板車。當(dāng)提升較大件設(shè)備（2～4t）時，只提升或下放1輛MPC3-6型3t平板車。2、鋼絲繩選擇繩端荷重：Qd=n（q+q0）（sinβ+ω1cosβ）=2×2464×（sin20°+0.015×cos20°）=1755kg提升選用6V×24+7FC-20-1570-Ⅰ-光型鋼絲繩，d=20mm，Pk=1.49kg/m，ο=1570MPa，F(xiàn)0=24364kg。最大靜張力：F=n（q+q0）（sinβ+ω1cosβ）+LPk（sinβ+ω2×cosβ）=2×2464×（sin20°+0.015×cos20°）+1.49×280×（sin20°+0.2×cos20°）=1975kg安全系數(shù)校核：m=F0/F=24364/1975=12.33＞6.5鋼絲繩安全系數(shù)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。3、提升絞車選擇確定滾筒直徑：Dg=60×20=1200mm±0m～-90m軌道暗斜井選用1臺JTPB-1.2×1.0/24型提升絞車，絞車允許最大靜張力為3000㎏；滾筒直徑為1200㎜、寬度為1000㎜；絞車配置1臺YB2315S-6型隔爆電動機(jī)（75kW，660V，980r/min，3.75kg/m2，93.5%），提升速度為2.56m/s。4、提升絞車驗算：纏繩層數(shù)：KC=（L+30+7Dπ）（d+ε）/（DpBπ）=（310+26.4）×22/（1240×π）=1.9＜3最大靜張力：FZ=n（q+q0）（sinβ+ω1cosβ）+LPk（sinβ+ω2×cosβ）=2×2464×（sin20°+0.015×cos20°）+1.49×280×（sin20°+0.2×cos20°）=1975kg＜3000kg等效力：Fdx=2142kg等效功率：Ndx=1.1Fdxv/（102ηc）=1.1×2142×2.56/（102×0.85）=70kW＜75kW過載系數(shù)：λ’=Fmv/（102ηcηdN）=2630×2.56/（102×0.85×0.935×75）=1.1＜2.0×0.85=1.7所配置的電動機(jī)是合適的，符合要求。5、其它選取天輪：Dt=40×20=800mm，選用TD1000/800型游動天輪。選用ZDC30-1.5型常閉式斜井防跑車裝置一套。選用單道、600mm軌距的阻車器。提升絞車配置隔爆變頻調(diào)速控制裝置，以便節(jié)能運(yùn)行。6、最大班提升平衡表表5-1-3最大班提升時間平衡表提升項目提升量一次提升量實際提升次數(shù)一次提升循環(huán)時間（s）提升時間（s）木材2316632鋼材2316632炸藥1376376雷管1376376設(shè)備2316632其他3316948合計最大班提升時間為3596s，即1h≤6h35967、提升系統(tǒng)布置及速度、力學(xué)性能提升系統(tǒng)布置見圖5-1-3，提升系統(tǒng)速度、力學(xué)性能見圖5-1-4。圖5-1-3±0m～-90m軌道暗斜井提升系統(tǒng)圖圖5-1-4±0m～-90m軌道暗斜井提升速度圖、力圖四、提升安全1、斜井提升系統(tǒng)設(shè)置有斜井防跑車裝置、阻車器、擋車攔等，并保證其聲光信號完好、齊全，用以防止事故的發(fā)生。2、絞車提升用鋼絲繩安全系數(shù)計算值均大于《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定值6.5，符合要求。3、嚴(yán)禁有超載、超掛、蹬鉤、扒車現(xiàn)象，以防止提升安全事故的發(fā)生或電機(jī)過負(fù)荷運(yùn)行帶來的損壞和事故；經(jīng)常檢查提升各個部位、環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，做到及時消除安全隱患。第二節(jié)通風(fēng)設(shè)備該礦為高瓦斯礦井，采用中央并列式通風(fēng)方式、抽出式通風(fēng)方法。新鮮空氣從主立井（+436m）、斜井（+428.5m）進(jìn)入，有害氣體從回風(fēng)斜井（+436m）排出。一、設(shè)計依據(jù)1、礦井通風(fēng)風(fēng)量：87m3/s2、礦井通風(fēng)阻力：1417Pa3、自然風(fēng)壓：67Pa二、設(shè)計選型礦井主要通風(fēng)設(shè)備應(yīng)具備的通風(fēng)風(fēng)量及通風(fēng)風(fēng)壓如下：1、通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量：Qf=KQ=1.05×87≈91.4m3/s2、通風(fēng)機(jī)工作靜壓：H=H+Hz+Hn=1417+250+67=1734Pa3、主要通風(fēng)機(jī)選擇：礦井回風(fēng)斜井利用現(xiàn)已安裝的2臺BDK（Ⅲ）8-№24型隔爆對旋軸流式主要通風(fēng)機(jī)，其中1臺運(yùn)行、1臺備用；每臺風(fēng)機(jī)配置2臺YBF450S1-8型隔爆電動機(jī)（2×200kW，6kV，740r/min）。主要通風(fēng)機(jī)參數(shù)如下：主通風(fēng)機(jī)型號風(fēng)量范圍(m3/s)風(fēng)壓范圍(Pa)電機(jī)功率(kW)BDK（Ⅲ）8-№24型30～120800～40002×200kW4、主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點：（1）通風(fēng)網(wǎng)路阻力系數(shù)計算：R=H/Qf2=1734/91.42=0.208（2）通風(fēng)網(wǎng)路特性曲線方程：H=RQ2=0.208Q2（3）主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況，運(yùn)行工況點參數(shù)如下：Q工=93.6m3/sH工=1820Paα工=0°η工=72%主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點M見圖5-2-1。圖5-2-1主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況圖根據(jù)通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點，可知主要通風(fēng)機(jī)在通風(fēng)各個時期均在高效的區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。5、主要通風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行功率計算：N=KQ工H工/（1000ηcη1）=1.15×93.6×1820/（980×0.72）=278kW每臺風(fēng)機(jī)配置2臺YBF450S1-8型隔爆電動機(jī)（2×200kW，6kV，740r/min），滿足通風(fēng)的需要。三、調(diào)節(jié)、反風(fēng)措施主要通風(fēng)機(jī)配置風(fēng)門及風(fēng)門啟閉裝置、集流器等裝置。主要通風(fēng)機(jī)房設(shè)用于檢測通風(fēng)風(fēng)量、阻力、風(fēng)速等儀器，以便在使用中必要時調(diào)節(jié)主要通風(fēng)機(jī)的葉片角。主要通風(fēng)機(jī)房設(shè)置直通礦井調(diào)度室的電話。備用的主要通風(fēng)機(jī)能保證在10min內(nèi)啟動。主要通風(fēng)機(jī)設(shè)置剎車裝置，當(dāng)反風(fēng)時保證在10min內(nèi)完成反風(fēng)。主要通風(fēng)機(jī)裝設(shè)變頻調(diào)速控制裝置，實現(xiàn)調(diào)速、節(jié)能運(yùn)行。該礦采用抽出式通風(fēng)方法，通過電動機(jī)反轉(zhuǎn)進(jìn)行反風(fēng)，由電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)切換控制裝置實現(xiàn)反風(fēng)，并確保主要通風(fēng)機(jī)在各種工況下風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)率達(dá)到40%以上。礦井每季度至少檢查1次反風(fēng)設(shè)施，每年進(jìn)行1次反風(fēng)演習(xí)；在礦井通風(fēng)系統(tǒng)有較大變化時，應(yīng)進(jìn)行1次反風(fēng)演習(xí)。第六章電氣第一節(jié)供電電源XW2201帶區(qū)變電所2回路6kV電源線路分別引自井底中央變電所6kV不同母線段上，線路采用MYJV22-6/6kV，3×25mm2煤礦用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝阻燃電力電纜，單回路長約1.4km，經(jīng)-90m西主石門—-90～±0m軌道上山至該變電所。+236～±0m軌道暗斜井絞車房變電所1回路6kV供電電源引自地面變電所6kV母線段上，線路采用MYJV22-6/6kV，3×25mm2煤礦用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝阻燃電力電纜，單回路長約1km，經(jīng)斜井至井下該變電所。第二節(jié)電力負(fù)荷計算XW2201帶區(qū)變電所：設(shè)備總?cè)萘浚?00.5kW設(shè)備工作