設計總說(shuō)明

　　五陽(yáng)一礦2.4Mt/a新井設計，全篇共分為十個(gè)部分：礦井概括及井田地質(zhì)特征、井田境界及儲量、礦井工作制度和設計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限、井田開(kāi)拓、帶區巷道布置、采煤方法、井下運輸、礦井提升、礦井通風(fēng)與安全和礦井主要經(jīng)濟技術(shù)指標。

　　五陽(yáng)一礦井田其南北長(cháng)約3.3km,東西長(cháng)約4.4km,面積約14.52km2.井田內的主要可采煤層為3煤，12煤該煤層賦存穩定，平均厚度7m.傾角平均為10°，為緩斜煤層。井田內工業(yè)儲量297.92Mt,可采儲量241.01Mt.礦井平均涌水量為230m3/h,相對瓦斯涌出量1.25m3/t,屬于低瓦斯礦井，煤層沒(méi)有爆炸危險性，無(wú)自然發(fā)火現象。

　　五陽(yáng)一礦年設計生產(chǎn)能力2.4Mt/a,服務(wù)年限70年。采用立井兩水平開(kāi)拓，第一水平標高630,第二水平標高350m,礦井采用傾斜長(cháng)壁采煤法開(kāi)采，礦井布置一個(gè)個(gè)綜放工作面保證全礦井的產(chǎn)量，長(cháng)度200m.

　　關(guān)鍵詞：新井設計；年生產(chǎn)能力；立井兩水平開(kāi)拓

Design General Information

　　WuYangkuang 2.4M t/a new well design, entire altogether pides into ten parts: Mine pit summary and well field geological feature, well field boundary and reserves, mine pit work routine and design productivity and service life, well field development, working area tunnel arrangement, coal-mining method, underground haulage, mine hoist, mine ventilation and security and mine pit major economic technical specification. wuyangkuang well field its north and south long approximately 3.3km, thing long approximately 4.4km, area approximately 14.52km2. In the well field mainly may mine coal the level is 3 coals  and 12coals,this coal bed tax saves stably. The inclination angle is equally 10°， is the gentle coal bed. In well field commercial production 297.92Mt, recoverable resources 241.01Mt. The mine pit welling up water volume is 230m3/h equally, relative gas discharge measures 1.25m3/t, belongs to the low gaseous mine, the coal bed explosion hazard, not spontaneous combustion phenomenon. WuYangkuang ore year design productivity 2.4M t/a, service life in 70. Uses the vertical shaft two level developments, first horizontal elevation 630m, second horizontal elevation 350m. The mine pit uses the inclined long well synthesis to pick puts goes against the coal development, the mine pit arranges a synthesis to pick the working surface to guarantee that the entire mine pit the output, length 200m.

　　Key word: New well design; year productivity vertical shaft ;two level developments

目錄

前言

　　通過(guò)在大學(xué)四年的學(xué)習和專(zhuān)業(yè)知識的掌握，以及本次畢業(yè)設計的考驗，使我更了解了理論學(xué)習與實(shí)際實(shí)踐的差距，更清楚的感受到了自己在專(zhuān)業(yè)課方面的弱點(diǎn)和不足，明白了以后的努力方向。

　　本次設計對我們知識、能力進(jìn)行了綜合的鍛煉和培養，是塑造我們理論聯(lián)系實(shí)際、嚴肅認真的科學(xué)續態(tài)度和工作作風(fēng)，是對自己所學(xué)知識和能力的綜合考驗；其次是讓我們更加接近現場(chǎng)實(shí)際情況，深入現場(chǎng)實(shí)際的學(xué)習過(guò)程，培養我們深入了解專(zhuān)業(yè)知識、繪圖、計算機應用能力，于此同時(shí)也使我們對煤炭工業(yè)方針、政策有了更進(jìn)一步的了解。

　　本設計是關(guān)于新礦井的建設，其中包括開(kāi)拓方式、采煤工藝、支護方式、設備選型以及礦井的各個(gè)系統。本設計涉及到很多方面的內容，包括通風(fēng)安全方面，采煤工藝方面，巖石力學(xué)方面以及CAD制圖方面的知識。在設計時(shí)，需對礦井的地質(zhì)情況，煤層的受力等情況進(jìn)行分析，這樣才能使建成的礦井更符合實(shí)際情況。

　　通過(guò)本次設計使我們對所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識有了更加深刻的理解和認識，同時(shí)通過(guò)做畢業(yè)設計也培養了我們個(gè)人發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的真實(shí)能力，培養我們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹的工作作風(fēng)，為將來(lái)在工作崗位上更好的發(fā)揮自己的能力奠定了堅實(shí)的基礎。

　　由于本人所學(xué)知識有限，對有些知識的掌握還不夠準確，所以在設計中難免會(huì )出現些錯誤，希望各位老師、同學(xué)們給予批評指正。

　　通過(guò)本次畢業(yè)設計，使我們學(xué)到更多的采礦專(zhuān)業(yè)知識，更重要的是，讓我所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相互結合了起來(lái)，從而也為我們以后的工作打下了良好的基礎。

　　1 礦區概述及井田地址特征

　　1.1 礦區概述

　　1.1.1 交通位置

　　五陽(yáng)煤礦交通條件較為便利。太焦鐵路線(xiàn)自北而南橫穿井田，襄垣火車(chē)站、五陽(yáng)火車(chē)站位于井田之內，本礦鐵路專(zhuān)用線(xiàn)與五陽(yáng)站相接。邯長(cháng)、太焦鐵路在長(cháng)治北站交會(huì )。太焦線(xiàn)北接石太、同浦線(xiàn)，南接隴海線(xiàn)。

　　榆黃公路自本井田穿過(guò)，西距208國道1km.五陽(yáng)煤礦距襄垣城約3km,距長(cháng)治市約45km.距太原市約215km.潞安礦區的公路網(wǎng)連接著(zhù)整個(gè)礦區，礦區至長(cháng)治、太原等地均有汽車(chē)相通，交通真可謂"四通八達". 長(cháng)治至各主要城市間距離見(jiàn)表1-1.

　　1.1.2 地形地勢

　　潞安礦區位于太行山中段西側，長(cháng)治盆地之西部。隸屬的五陽(yáng)井田位于礦區東北部。縱觀(guān)其地貌特征，屬黃士高原的低山丘陵地帶，地勢較為平坦，呈南高北低，西高東低。大多為黃士所覆蓋，局部零星出露中奧陶系地層及二疊系地層，沖溝發(fā)育。最高點(diǎn)位于本區南文王山北斷層附近，海拔為+945.50m,最低點(diǎn)位于漳河河谷，海拔+854.00m,最大高差為91.50m.

　　1.1.3氣象及地震

　　本區屬典型大陸性氣候，干燥多風(fēng)，四季分明，年平均氣溫8.9℃，日最高氣溫37.4℃，最低氣溫-29.1℃。

　　年平均降水量為583.3mm,最大917.0mm,最小414.0mm,雨季集中在7、8、9三個(gè)月，日最大降水量109.7mm.

　　年平均蒸發(fā)量為1755.3mm（高于降水量2.01倍）；最高為1996.3mm,最低為1502.1mm.

　　年主導風(fēng)向為西北風(fēng)，夏季風(fēng)向為東南風(fēng)，最大風(fēng)速為17m/s,最大風(fēng)壓為350Pa.冰凍期為每年10月末到翌年4月，最大凍土深度為0.75m.

　　根據1990年國家地震局對五陽(yáng)、襄垣縣地區地震基本烈度的劃分意見(jiàn)，本區地震基本烈度為6度。

　　1.1.4 水源和電源

　　⑴水源

　　礦井工業(yè)用水采用井下排水處理后復用。生活用水原準備取自常村礦井水源地奧灰水，用約10.5km的長(cháng)距離輸水管送到礦井工業(yè)場(chǎng)地。

　　由于生活飲用水水源過(guò)遠，目前，潞礦集團正在礦井工業(yè)場(chǎng)地與礦井東風(fēng)井場(chǎng)地之間進(jìn)行水源勘探，積極查明第四系底礫層及中奧陶系O2f、O2s等地層的水文情況，如其水量、水質(zhì)能滿(mǎn)足飲用水要求和標準，則優(yōu)先利用其作為礦井飲用水源。

　　⑵電源

　　長(cháng)治地區有華北電網(wǎng)主力電廠(chǎng)--漳澤電廠(chǎng)一處，處于漳澤水庫大壩東約2.5km,現裝機已達1000MW.

　　長(cháng)治北有220kV變電站一座，容量2×90MVA,電壓為220/110/35kV,目前以220kV線(xiàn)路與霍縣電廠(chǎng)（400MW）、漳澤電廠(chǎng)并網(wǎng)，該變電站為電力系統的樞紐變電站。

　　礦區現有電源三處：西白兔電廠(chǎng)，規模（3×6+12）MW;長(cháng)治電廠(chǎng)裝機23MW;五陽(yáng)礦坑口熱電廠(chǎng)裝機2×25MW.常村礦設有110kV變電站，是礦區的一座中心變電所，電源兩回引自位于常村礦井東南約3km的辛安開(kāi)閉所，兩回引自五陽(yáng)電廠(chǎng)，裝置3臺31.5MVA變壓器，電壓為110/35/6kV.本礦井電源條件可靠。

　　1.2 地質(zhì)特征

　　1.2.1區域地質(zhì)構造

　　潞安礦區位于沁水煤田東部中段，處于華北斷塊區呂梁~太行斷塊沁水塊坳?yáng)|部次級構造單元的沾尚~武鄉~陽(yáng)城北北東向褶曲帶中段，晉獲斷裂帶西側。礦區主體部分為新生代疊加的長(cháng)治新裂陷，五陽(yáng)井田位于新裂陷西北部。

　　1.2.2 地層

　　井田內及其外圍廣為第四系黃土覆蓋，僅北部及西部溝谷中有二疊系上統上石盒子組，石千峰組及三疊系下統劉家溝地層出露。井田內地層從新至老有第四系（Q）、三疊系下統劉家溝組（T1L）、二疊系上統石千峰組（P2sh）、二疊系上統上石盒子組（P2s）、二疊系下統下石盒子組（P1x）、二疊系下統山西組（P1S）、石炭系上統太原組（C3t）、石炭系中統本溪組（C2b）、奧陶系中統峰峰組（Q2f）。

　　1.2.3 井田地質(zhì)構造

　　礦區主構造線(xiàn)近南北，以褶曲為主，向斜緊密，背斜開(kāi)闊，斷裂較少，地層走向近南北，傾向西且略有起伏；傾角3~15o.

　　井田內揭露的斷層共33條，其中正斷層10條，逆斷層23條。落差大于30m的斷層有9條（包括井田南、北邊界斷層），30~10m的斷層有20條，落差小于10mm的有4條。

　　褶曲以北北東~南北向為主，貫穿全井田的褶曲自西向東依次有坪村向斜、余吾背斜、余吾向斜、蘇村背斜及五陽(yáng)向斜。其中以西部的坪村向斜和東部的蘇村背斜構成井田內煤層起伏的基本形態(tài)。另外，還有東鄧向斜和墻則背斜。此外，井田內有陷落柱6個(gè)。

　　1.3 煤層及煤質(zhì)

　　1.3.1 煤層

　　⑴ 3#煤層：位于山西組中下部，平均厚度7m,最薄點(diǎn)位于井中東部的五157孔，全區總體上穩定，無(wú)明顯變化趨勢（參見(jiàn)附圖42五陽(yáng)煤礦3#煤層等厚線(xiàn)圖），風(fēng)化帶內可見(jiàn)最小煤厚為0.22 m.含夾矸0~2層，夾矸厚度最大0.10m,最小0.01m,平均0.06m,純煤厚度5.69m.夾矸巖性多為炭質(zhì)泥巖，少數為泥巖。煤層頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為細砂巖。底板巖性為黑色泥巖、粉砂巖。屬結構簡(jiǎn)單。該煤層全區穩定可采且厚度大，為本井田正在開(kāi)采煤層，因此對該煤層的控制研究程度均很高。據上分析，確定3#煤層為穩定型。

　　⑵ 15-1#煤層：位于太原組下部，上距K2灰巖5m左右，平均厚度0.92m,不穩定。含夾矸0~1層，一般夾矸厚度小于0.03m,巖性多為炭質(zhì)泥巖，頂底板巖性多為泥巖，砂質(zhì)泥巖。層位較穩定，井田內僅南峰擴區多不可采。控制研究程度均較高。據上分析， 確定15-1#煤層為不穩定型。

　　⑶ 15-3#煤層：與15-1#同屬15#煤組，位于太原組下部，上距K2灰巖10m左右，厚度0.74~2.92m,平均1.59m,較穩定。含夾矸0~3層，厚度0.05~0.20m平均厚度0.15m,局部呈透鏡狀厚度近0.47m.夾矸巖性多為炭質(zhì)泥巖，頂底板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖。煤層層位穩定，全區可采，該煤層的控制及研究程度均較高。據上分析， 確定3#煤層為較穩定型。

　　其余6#、8#、9#、11#、12#、14#、15-2#煤層在全井田內屬局部和偶爾可采。根據現行《煤、泥炭地質(zhì)勘查規范》及有關(guān)規定，均屬不可采煤層。

　　1.3.2煤質(zhì)

　　研究煤巖、煤質(zhì)特征對于進(jìn)行煤層對比，評價(jià)煤的工業(yè)用途及煤的綜合利用都十分重要

　　⑴煤的物理性質(zhì)和煤巖特征

　　1）煤的物理性質(zhì)

　　3#煤：為黑色，細~中條帶狀結構，層狀構造，條痕色為黑色，強玻璃光澤，裂隙較發(fā)育，呈階梯狀或貝殼狀斷口。經(jīng)取樣測試3#煤視相對密度為1.35,1.41;散密度為849~950kg/m3;安息角為37.2~37.3度；摩檫角為20~24°。

　　15-1#和15-3#煤：為黑色，細~中條帶狀結構， 層狀構造，條痕色為黑色，金剛光澤，裂隙發(fā)育，呈階梯狀或參差狀斷口。經(jīng)取樣測試15-1#和15-3#煤視相對密度為1.40和1.42.

　　2）煤巖特征

　　①宏觀(guān)煤巖特征：

　　3#煤：煤巖組分以亮煤為主，暗煤次之，夾少量鏡煤及絲炭條帶。煤巖類(lèi)型以半亮型為主，半暗型次之。

　　15-1#和15-3#煤：煤巖組分以亮煤為主，暗煤次之，夾鏡煤條帶和絲炭透鏡體，含黃鐵礦結核。煤巖類(lèi)型以半亮型為主，半暗型次之。

　　②顯微煤巖特征：

　　各煤層的顯微煤巖資料不多，根據南-14號孔煤芯樣，3#煤的顯微煤巖特征：有機組分以鏡質(zhì)組為主，惰質(zhì)組次之，無(wú)機組分以粘土類(lèi)為主，見(jiàn)硫化鐵類(lèi)，粘土類(lèi)呈透鏡狀、浸染狀，硫化鐵類(lèi)的黃鐵礦呈顆粒狀，偶見(jiàn)次生方解石。顯微煤巖組分見(jiàn)表1-3.

　　⑵煤的化學(xué)性質(zhì)及有害、微量元素

　　1）煤的化學(xué)性質(zhì)

　　①。水分（Mad）

　　各煤層原、浮煤水分變化不大，各煤層原、浮煤水分分析見(jiàn)表1-4.

　　②。灰分（Ad）

　　3#煤層原煤灰分較穩定，一般在13~16%,僅少數點(diǎn)>20%;15-1#煤層原煤灰分變化在14.49~38.06%之間；15-3#煤層原煤灰分變化在7.61~35.28%,各煤層原、浮煤灰分分析見(jiàn)表4-4.依據《GB/T15224.1-2004》煤炭質(zhì)量分級（灰分）標準，各煤層灰分分級：3# 煤層屬低灰煤；15-1#和15-3#煤層屬中灰煤。各煤層煤灰分變化示意圖1-2.各煤層經(jīng)浮選后灰分下降幅度較大，3#、15-1#和15-3#煤層降灰率分別為38%、57%和53%.

　　③揮發(fā)分（Vdaf）

　　五陽(yáng)煤礦各煤層揮發(fā)分產(chǎn)率Vdaf在15%左右，在垂向上隨著(zhù)煤層埋藏深度的增加，揮發(fā)分產(chǎn)率逐漸降低。揮發(fā)分分析見(jiàn)表4-5.

　　④硫分（St,d）

　　各煤層硫分化驗結果見(jiàn)表4-5.依化驗數據分析3#煤層原煤全硫含量<0.5%,15-1#、15-3#煤原煤全硫含量變化較大0.52~6.51%.

　　依據《GB/T15224.2-2004》煤炭質(zhì)量分級（硫分）標準，用實(shí)測各煤層發(fā)熱量數據折算干燥基全硫，結果見(jiàn)表4-3.依據該標準進(jìn)行煤的硫分分級：3#煤屬特低硫煤；15-1#煤屬中高硫煤；15-3#煤屬中硫煤。各煤層硫分變化示意圖1-3.

　　形態(tài)硫僅五-194孔15-3#煤層有化驗資料，形態(tài)硫中以硫鐵礦硫含量為主，占77%,有機硫含量次之，占22%,硫酸鹽硫含量很少，僅為1%.

　　山西組3#煤層全硫含量低于太原組15-1#、15-3#煤層，15-1#和15-3#煤層全硫經(jīng)洗選后硫含量均有較大幅度降低，脫硫率分別為29%和44%.因此，在對本區太原組中高硫煤的開(kāi)采過(guò)程中，采取適宜的脫硫方法將提高太原組煤層的利用價(jià)值，同時(shí)也能帶來(lái)更加可觀(guān)的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。

　　⑤發(fā)熱量（Qgr,v,d）

　　影響煤的發(fā)熱量主要是水分和灰分。各煤層原、浮煤高位發(fā)熱量達29.97MJ/Kg以上，依據《GB/T15224.3-2004》煤炭質(zhì)量分級（發(fā)熱量）標準，對各煤層發(fā)熱量進(jìn)行分級：3#、15-1#和15-3#煤層均屬特高熱值煤。結果見(jiàn)表1-4.洗選后各煤層發(fā)熱量有不同程度的增高，如圖4-3所示。

　　1.4 其他開(kāi)采技術(shù)條件

　　1.4.1瓦斯

　　根據《五陽(yáng)井田勘探（精查）地質(zhì)報告》有關(guān)瓦斯含量資料和3號煤層甲烷含量等值線(xiàn)圖，采用撫順煤科分院的科研成果"分源計算法預測礦井瓦斯涌出量"的計算方法，經(jīng)計算五陽(yáng)礦井的相對瓦斯涌出量為1.25m3/t,五陽(yáng)礦井屬低瓦斯礦井。地質(zhì)報告中采用煤科總院撫順?lè )衷旱挠嬎惴椒ǎ�計算�?號煤層屬非突出危險煤層。

　　1.4.2 煤塵

　　各煤層火焰長(cháng)度在3~15mm之間，撲滅火焰的巖粉量為5~50%.各煤層煤塵均無(wú)爆炸危險性。

　　1.4.3煤的自燃

　　3、9號煤層屬不自燃煤層，15-2號煤層屬易自燃煤層，15-3號煤層屬不易自燃至易自燃煤層。

　　1.4.4地溫

　　井田內恒溫帶深度約為40m,溫度為9.5℃，略高于該地區常年平均氣溫 （8.9℃），本井田平均地溫梯度為1.8℃/100m,屬地溫正常區。

　　1.5 水文地質(zhì)

　　1.5.1含水層及其水文地質(zhì)特征

　　井田內鉆孔揭露的含水層為10層，其中中奧陶統峰峰組石灰巖巖溶裂隙含水層（Ⅰ）、二疊系下統山西組3號煤頂板砂巖裂隙含水層組（Ⅳ~(yú)Ⅶ）、基巖風(fēng)化帶裂隙含水層（Ⅸ）對建井和開(kāi)采3號煤層有一定影響，第四系孔隙含水層（Ⅹ）對立井施工有較大影響。其它5個(gè)含水層屬弱含水層，對礦井開(kāi)采影響甚微。對礦井施工和開(kāi)采有影響的5個(gè)含水層自下而上分敘如下：

　　⑴中奧陶統峰峰組O2f石灰巖巖溶裂隙含水層（Ⅰ）

　　本含水層埋藏深度為512.21m~799.29m,含水層厚度平均198.8m,由灰巖、泥巖等組成。上部60m巖溶裂隙不發(fā)育，下部有串珠狀小溶孔；但連通性差。結合區域和井田資料分析，井田內奧灰巖溶裂隙含水層富水性弱，水循環(huán)交替滯緩，地下水滯流或逕流不暢，但因受構造影響，局部有富水的可能。

　　井田內奧灰延深孔除701號孔因發(fā)生孔內事故外，其余見(jiàn)明顯含水層的鉆孔水位標高均與區域水位標高一致（+600m）而未見(jiàn)明顯含水層的鉆孔則水位標高差異較大，詳見(jiàn)表1-5:

　　⑵二疊系下統山西組含水層組（Ⅳ~(yú)Ⅶ）

　　本含水層組為碎屑巖裂隙含水層組，包括K7（Ⅵ）、3號煤層頂板（Ⅶ）及K8砂巖裂隙含水層，厚4.47~34.31m,平均22.23m,巖性以中、細粒砂巖為主，該含水層是3號煤層直接充水含水層。根據抽水試驗及鄰礦排水資料，該含水層富水性弱。

　　⑶基巖風(fēng)化帶裂隙含水層（Ⅸ）

　　由于基巖風(fēng)化程度受構造、巖性、埋藏深度及氣侯等條件的影響，其富水性差異較大，裂隙發(fā)育程度也不同，厚度一般為50~70m,沿絳河兩岸可達150m,由于被第四系覆蓋，此含水層局部具承壓性，局部地段直接與第四系含水層發(fā)生水力聯(lián)系或出露地表，受大氣降水影響明顯。鄰近的常村礦井，井筒施工至本含水層時(shí)，涌水量達278m3/h.

　　⑷第四系孔隙含水層（Ⅹ）

　　除井田北部基巖裸露區外廣泛分布，由北到南逐漸加厚，最大厚度達139.48m,平均44.53m,由粘土、砂質(zhì)粘土及粗~粉砂及砂礫組成。富水性由砂、礫層發(fā)育程度而定，井田內水位動(dòng)態(tài)變化受大氣降水影響明顯。

　　1.5.2井田內主要隔水層

　　⑴石炭系上統太原組底部及中統本溪組隔水層

　　由泥巖、鋁質(zhì)泥巖、鐵質(zhì)泥巖及局部夾砂巖透鏡體組成、透水性差，厚度為8.32~44.45m,平均20.76m.不整合于峰峰組灰巖巖溶裂隙含水層之上，阻隔其與上覆含水層的水力聯(lián)系。

　　⑵二疊系砂巖含水層層間隔水層

　　主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，單層厚度為0.50~17.22m,透水性差，呈層狀分布于各含水層之間，形成平行復合結構。

　　2 井田境界和儲量
　　2.1  井田境界
　　2.1.1井田范圍
　　2.1.2井田尺寸
　　2.2礦井工業(yè)儲量
　　2.3  井田可采儲量
　　2.3.1安全煤柱留設原
　　2.3.2永久保護煤柱損失計算
　　2.3.3礦井可采儲量

　　3 礦井工作制度、設計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限
　　3.1  礦井工作制度
　　3.1.1 礦井年工作日數的確定
　　3.1.2 礦井工作制度的確定
　　3.1.3 礦井每晝夜凈提升小時(shí)數的確定
　　3.2  礦井設計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限
　　3.2.1 礦井生產(chǎn)能力的確定
　　3.2.2 礦井服務(wù)年限
　　3.2.3 井型校核

　　4 井田開(kāi)拓
　　4.1井田開(kāi)拓基本問(wèn)題
　　4.1.1井硐形式的選擇、數目及配置
　　4.1.2 井筒位置的確定
　　4.1.3 工業(yè)場(chǎng)地的位置
　　4.1.4方案比較
　　4.2  礦井基本巷道
　　4.2.1 井筒
　　4.2.2 井底車(chē)場(chǎng)
　　4.2.3 井底車(chē)場(chǎng)硐室
　　4.2.4 礦井主要開(kāi)拓巷道

　　5準備方式-帶區巷道布置
　　5.1煤層地質(zhì)特征
　　5.1.1帶區位置
　　5.1.2帶區煤層特征
　　5.1.3 水文地質(zhì)
　　5.1.4 地質(zhì)構造
　　5.2帶區巷道布置及生產(chǎn)系統
　　5.2.1確定工作面推進(jìn)方向
　　5.2.2帶區準備方式的確定
　　5.2.3 帶區巷道布置
　　5.2.4帶區生產(chǎn)系統
　　5.2.5 帶區生產(chǎn)能力及采出率

　　6采煤方法
　　6.1采煤工藝方法
　　6.1.1帶區煤層特征及地址條件
　　6.1.2確定采煤工藝
　　6.1.3回采工作面參數
　　6.1.4采煤工作面破煤、裝煤方式
　　6.1.5 采煤工作面支護方式
　　6.1.6循環(huán)放煤步距及采放比
　　6.1.7各工藝過(guò)程注意事項
　　6.1.8采煤工作面正規循環(huán)作業(yè)
　　6.2回采巷道布置
　　6.2.1 回采巷道布置方式
　　6.2.2 回采巷道參數

　　7井下運輸
　　7.1概述
　　7.1.1礦井設計生產(chǎn)能力及工作制度
　　7.1.2 運輸距離及載貨量
　　7.1.3 礦井運輸系統
　　7.2  帶區運輸設備選擇
　　7.2.1 設備選擇原則
　　7.2.2 帶區煤炭運輸設備選擇及驗算
　　7.3  大巷運輸設備選擇
　　7.3.1 運煤設備選擇及驗算
　　7.3.2 輔助運輸設備選擇

　　8 礦井提升
　　8.1   立井提升
　　8.1.1  設計依據和主要內容
　　8.1.2  提升容器的選型計算
　　8.1.3  提升鋼絲繩的選擇計算
　　8.1.4  提升機選擇
　　8.2   副井提升

　　9 礦井通風(fēng)與安全
　　9.1  礦井通風(fēng)系統選擇
　　9.1.1 選擇通風(fēng)系統的原則
　　9.1.2 礦井通風(fēng)方式的選擇
　　9.1.3 礦井主要通風(fēng)機工作方式
　　9.1.4 帶區通風(fēng)系統要求
　　9.1.5 工作面通風(fēng)方式的選擇

　　9.2  全礦及帶區所需風(fēng)量的計算
　　9.2.1 工作面所需風(fēng)量的計算
　　9.2.2 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量
　　9.2.3 硐室需風(fēng)量
　　9.2.4 其他巷道所需風(fēng)量
　　9.2.5 礦井總風(fēng)量
　　9.2.6風(fēng)量分配

　　9.3  全礦通風(fēng)阻力計算
　　9.3.1 礦井通風(fēng)阻力計算
　　9.3.2 兩個(gè)時(shí)期的礦井的總風(fēng)阻和總等積孔
　　9.4  通風(fēng)機選型
　　9.4.1 礦井通風(fēng)設備的要求
　　9.4.2 選擇主要通風(fēng)機
　　9.4.3 電動(dòng)機選型

　　9.5  防止特殊災害的安全措施
　　9.5.1 防治瓦斯
　　9.5.2 防治煤塵
　　9.5.3 防治火災
　　9.5.4 防治水
　　10 設計礦井基本技術(shù)經(jīng)濟指標

　　專(zhuān)題部分
　　煤礦瓦斯抽放技術(shù)
　　1. 概述
　　2.我國煤礦瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展
　　3.適合我國煤層賦存條件的典型瓦斯抽放方法
　　4.瓦斯抽放技術(shù)裝備
　　5、我國煤礦瓦斯抽放實(shí)例
　　5.1煤礦瓦斯抽放對我國煤礦生產(chǎn)的影響
　　5.2我國煤礦瓦斯抽放實(shí)踐

　　6、我國煤礦瓦斯抽放技術(shù)存的展望及存在的問(wèn)題

　　6.1瓦斯抽放技術(shù)的展望

　　各煤炭企業(yè)根據各自實(shí)際，在把瓦斯用作民用燃料、工業(yè)燃料、發(fā)電和化工原料等方面，做出了積極的探索。截至2003年，我國實(shí)際瓦斯利用總量為62921萬(wàn)m3.瓦斯的抽放利用，極大地促進(jìn)了企業(yè)開(kāi)展瓦斯抽放工作的積極性，不僅有效地緩解了礦井瓦斯災害，有效地改善了煤礦的安全生產(chǎn)條件，同時(shí)還解決了部分就業(yè)問(wèn)題、取得了良好的經(jīng)濟效益、社會(huì )和環(huán)境效益。提高煤礦瓦斯利用率，通過(guò)利用規模的擴大促進(jìn)抽放規模的擴大，以利用促抽放、以抽放保安全，已成為當前瓦斯防治工作的一個(gè)特點(diǎn)。

　　半個(gè)世紀以來(lái)，中國煤礦瓦斯抽放技術(shù)雖有很大發(fā)展，但由于我國井工開(kāi)采采煤量大，到2000年抽放礦井的產(chǎn)煤量?jì)H占井工開(kāi)采總產(chǎn)量的14.8%,抽放瓦斯量?jì)H占井工開(kāi)采礦井瓦斯涌出量的9.9%,故抽放瓦斯工作應進(jìn)一步加強，今后瓦斯抽放技術(shù)發(fā)展的方向應圍繞以下幾方面：

　　（1）進(jìn)行瓦斯抽放技術(shù)篩選及適用性研究，總結各項瓦斯抽放技術(shù)的應用情況、技術(shù)特點(diǎn)、適用范圍和條件，開(kāi)展適用性研究。為全國各礦區的瓦斯抽放提供指導

　　（2）繼續研究試驗單一低透氣性煤層強化抽放技術(shù)，提高開(kāi)采層預抽的抽放率，降低煤層的瓦斯涌出量，消除或降低煤層的突出危險性。

　　（3）研制功率大，故障率低，打鉆效率及成孔率高的新型鉆機及配套設備，完善打鉆工藝，解決松軟煤層打鉆及成孔問(wèn)題。

　　（4）研究瓦斯抽放長(cháng)鉆孔施工及定向技術(shù)，開(kāi)發(fā)定向長(cháng)鉆孔的監控裝置，保證鉆孔的各項參數能達到設計要求。

　　（5）繼續開(kāi)采地面鉆孔抽放瓦斯試驗，真正做到先抽后采

　　6.2 存在的問(wèn)題及解決辦法

　　盡管煤礦瓦斯抽放及防治工作表現出良好的發(fā)展勢頭，也得到的人們的廣泛關(guān)注，但我們必須清醒的認識到瓦斯事故任然很?chē)乐亍０踩�形勢依然嚴峻，表現為以下幾個(gè)方面：一是瓦斯事故總量居高不下。2005年我國共發(fā)生瓦斯事故414起，死亡2171人，瓦斯事故占煤礦事故總量的13%.二是特大瓦斯事故頻發(fā)，我國煤礦企業(yè)發(fā)生一次死亡10人以上的瓦斯事故41起，死亡1331人，占煤礦特大事故總量的71%.三是小煤礦是瓦斯事故重災區，全年鄉鎮個(gè)體煤礦發(fā)生事故2480起，占總數的75%,百萬(wàn)噸死亡率為5.5.其中瓦斯事故353起占全國瓦斯事故總數的85%.由此可見(jiàn)瓦斯問(wèn)題是制約我國煤礦安全生產(chǎn)的主要因素，所以要想讓煤炭工業(yè)健康發(fā)展就必須處理好瓦斯問(wèn)題。

　　當前，在瓦斯利用方面突出存在以下幾方面的問(wèn)題：

　　一是瓦斯抽放技術(shù)與裝備比較落后。近年來(lái)雖然在瓦斯抽放理論與工程實(shí)踐方面取得了較大的進(jìn)展，但目前我國礦井瓦斯平均抽出率僅有23%,而美國、澳大利亞等主要產(chǎn)煤國家的礦井瓦斯抽出率均在50%以上。我國煤礦瓦斯抽出率低，雖然有煤層自然條件差、透氣性低等原因，但抽放技術(shù)、抽放方法、抽放設備落后即抽放效果差是其中的主要原因。如我國自行開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的鉆機遠不能滿(mǎn)足要求；鉆進(jìn)工藝落后、鉆進(jìn)設備不配套等。

　　二是投入不足。1979年國務(wù)院曾以國發(fā)〔1979〕100號文規定了企業(yè)每年應在固定資產(chǎn)更新和技術(shù)改造費用中按一定比例提取資金用于改善勞動(dòng)條件。后來(lái)，我國實(shí)行新的財務(wù)制度取消了這項規定，導致不少企業(yè)安全投入嚴重不足，直接影響到瓦斯抽放系統的建設、使用及更新改造。據統計，目前礦井瓦斯抽放系統單井投資在500萬(wàn)元以上。由于前幾年安全生產(chǎn)欠賬較多，需補欠和改造的技術(shù)裝備和安全設施較多，雖然2004年發(fā)改委、財政部和國家安全生產(chǎn)監督管理局聯(lián)合下發(fā)了關(guān)于提取安全費用和煤礦維簡(jiǎn)費用的通知，但企業(yè)難以在短時(shí)間內籌集較多資金用于建設完善瓦斯抽放系統。

　　三是瓦斯利用渠道不暢。雖然政府在制定發(fā)展規劃和產(chǎn)業(yè)政策時(shí)給予煤礦瓦斯抽放與利用多方面的支持，但在瓦斯發(fā)電上網(wǎng)方面等仍存在較多障礙，有的地方不允許上網(wǎng)，有的地方雖允許上網(wǎng)，卻壓低上網(wǎng)電價(jià)，這事實(shí)上將瓦斯發(fā)電拒之網(wǎng)外。有些地方的市政燃氣管網(wǎng)寧可用高污染的煤氣也不用煤礦瓦斯，導致開(kāi)采利用瓦斯的煤礦企業(yè)處于一種虧損狀態(tài)。

　　四是缺乏必要的統一與協(xié)調。目前我國在煤礦瓦斯的抽放與利用管理方面存在嚴重的條塊分割現象，部門(mén)之間、企業(yè)之間、企業(yè)與部門(mén)之間各自為政，自行發(fā)展，形不成規模、形不成產(chǎn)業(yè)，地方與企業(yè)參與研究與開(kāi)發(fā)的動(dòng)力不足、積極性不高，嚴重阻礙著(zhù)煤礦瓦斯抽放與利用工作的發(fā)展。

　　五是稅收、財政等鼓勵政策力度不足。為有效地提高瓦斯抽放率、減少煤礦瓦斯事故，國家曾出臺了一系列優(yōu)惠政策，以鼓勵和支持煤礦開(kāi)展瓦斯抽放利用工作。但由于稅費優(yōu)惠政策力度不夠，加之瓦斯抽放利用具有高投入、高風(fēng)險的特點(diǎn)，尤其是在勘探、開(kāi)發(fā)的初期，投入資金較大，不僅難以吸引外部資金來(lái)礦區投資開(kāi)發(fā)，就連煤礦本身積極性也不高，影響了瓦斯利用工作的廣泛開(kāi)展。

　　針對煤礦瓦斯利用和以用促抽方面存在的突出問(wèn)題，應進(jìn)一步加大政策支持力度，盡快研究出臺一系列的鼓勵、支持政策，調動(dòng)煤礦企業(yè)及社會(huì )的積極性，擴大煤礦瓦斯抽放規模、提高利用率，促進(jìn)瓦斯利用產(chǎn)業(yè)的形成，為煤礦安全生產(chǎn)提供保障。

　　一是要提高財稅優(yōu)惠幅度，保護和調動(dòng)企業(yè)和社會(huì )開(kāi)發(fā)利用煤礦瓦斯的積極性。煤礦瓦斯抽放及利用有利于煤礦安全生產(chǎn)和環(huán)境保護，應將煤礦瓦斯作為新型潔凈能源來(lái)對待，在稅費征收、科技投入等方面給予必要的優(yōu)惠政策，給予免征資源稅、所得稅、增值稅、設備進(jìn)口關(guān)稅、礦區使用費及探礦權稅等稅收，提供財政補貼和低息貸款、折舊優(yōu)惠等優(yōu)惠政策，大力鼓勵民間投資，吸取國外和社會(huì )投資，以保護和調動(dòng)企業(yè)、社會(huì )開(kāi)展煤礦瓦斯抽放與利用技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的積極性。

　　二是要實(shí)施獎勵制度。為實(shí)現"以用促抽，以抽保安全"的目標，可借鑒美國等主要產(chǎn)煤國家的做法，對實(shí)施瓦斯抽放并實(shí)現資源化的煤礦企業(yè)實(shí)施獎勵制度，按照煤礦企業(yè)的實(shí)際瓦斯抽放利用量給以一定的資金補貼，鼓勵煤礦企業(yè)積極開(kāi)發(fā)利用煤礦瓦斯。同時(shí)，清除體制與政策上的障礙，支持煤礦瓦斯發(fā)電上網(wǎng)，引導煤礦瓦斯進(jìn)入城市天然氣管網(wǎng)，以提高瓦斯利用率，有效地促進(jìn)瓦斯利用的快速發(fā)展。

　　三是要建立示范工程。煤礦瓦斯抽放與利用是一項綜合性的系統工程，投資大、風(fēng)險高，煤礦企業(yè)和社會(huì )力量在進(jìn)入這一新的領(lǐng)域時(shí)，存在一定的主客觀(guān)障礙。因此，國家應通過(guò)出臺支持和鼓勵性的政策，重點(diǎn)支持建設示范工程，用生動(dòng)現實(shí)的實(shí)例向有關(guān)部門(mén)、地區、企業(yè)說(shuō)明開(kāi)發(fā)和利用煤礦瓦斯不僅可以有效解決煤礦在安全生產(chǎn)領(lǐng)域的突出問(wèn)題，而且具有較為明顯的投入產(chǎn)出效益，推動(dòng)煤礦瓦斯抽放利用不斷上臺階，促進(jìn)瓦斯開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)業(yè)的迅速興起。作為示范工程的一部分，還可建立全國瓦斯抽放利用促進(jìn)中心，國家委托其研究提出煤礦瓦斯抽放利用的技術(shù)方案、產(chǎn)業(yè)規劃和政策建議，為煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供信息支持、技術(shù)支持等，以有力地促進(jìn)煤礦瓦斯抽放與利用工作的健康、快速發(fā)展，實(shí)現保障安全、控制污染的雙重目標。

　　四是要加大投入。鑒于目前我國在瓦斯抽放利用方面還存在著(zhù)諸如缺少有效提高煤層透氣性技術(shù)、水平長(cháng)鉆孔技術(shù)、地面采動(dòng)區抽放井技術(shù)、瓦斯提純技術(shù)等基礎性的技術(shù)問(wèn)題，國家應加大對瓦斯抽放利用方面的投資力度，解決技術(shù)難題，盡快形成一套適合我國煤礦特點(diǎn)的礦井瓦斯開(kāi)發(fā)利用工藝技術(shù)；同時(shí)，國家科技部門(mén)應將對煤礦瓦斯抽放與利用的研究開(kāi)發(fā)列入中長(cháng)期科技發(fā)展規劃，每年列入專(zhuān)項科研項目，撥付專(zhuān)項費用，專(zhuān)門(mén)用于礦井瓦斯抽放開(kāi)發(fā)利用的理論研究與科技攻關(guān)。

　　根據《煤層氣（煤礦瓦斯）開(kāi)發(fā)利用"十一五"規劃》，到2010年，我國瓦斯抽放量將達到1000Mm3,顯示了政府的強力愿望。即使按照目前的發(fā)展速度，預計到2010年，我國瓦斯抽煙放量至少能達到800Mm3,屆時(shí)煤礦瓦斯災害事故將顯著(zhù)下降。

　　參 考 文 獻
　　[1] 徐永圻主編。煤礦開(kāi)采學(xué)。徐州。中國礦業(yè)大學(xué)出版社。1999.
　　[2] 錢(qián)鳴高，劉聽(tīng)成。礦山壓力及其控制。 北京。煤炭工業(yè)出版社。2003.11
　　[3] 中國礦業(yè)大學(xué)等編。井巷工程。 北京。 煤炭工業(yè)出版社。2003.12
　　[4] 劉過(guò)兵主編。采礦新技術(shù)。 北京。煤炭工業(yè)出版社。2002.11
　　[5] 楊孟達主編。煤礦地質(zhì)學(xué)。 北京。煤炭工業(yè)出版社。2000.8
　　[6] 《綜采技術(shù)手冊》編委會(huì )主編。 綜采技術(shù)手冊。北京。 煤炭工業(yè)出版社。1997
　　[7] 張國樞主編。通風(fēng)安全學(xué)。徐州。中國礦業(yè)大學(xué)出版社。2000.7
　　[8] 張榮立，何國緯，李鐸主編。采礦工程設計手冊（上、中、下）。北京。煤炭工業(yè)出版社。2003
　　[9] 國家建筑材料工業(yè)局編。建筑材料工業(yè)建設工程預算定額。北京。中國建筑工業(yè)出版社。2000.2
　　[10] 洪曉軍，陳軍主編。礦井運輸提升。徐州。中國礦業(yè)大學(xué)出版社。2005.6
　　[11] 《采礦手冊》編輯委員會(huì )編。采礦手冊。冶金工業(yè)出版社。1992.9
　　[12] 陳炎光，陳翼飛主編。中國煤炭開(kāi)拓系統。徐州。中國礦業(yè)大學(xué)出版社。1996

致  謝

　　時(shí)光如梭，四年的大學(xué)生活馬上就要結束了。四年前的莽撞無(wú)知只有在回憶中才能依稀的可以看到。這些都離不開(kāi)老師和同學(xué)的幫助以及自己的努力。本設計從擬定題目到定稿，歷時(shí)數月。整個(gè)設計是在張軍老師的精心指導下完成的。在本設計完成之際，首先我要向高文蛟老師致以誠摯的謝意。高老師治學(xué)嚴謹、學(xué)識淵博，平易近人，尤其是高老師嚴謹求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、勤勤懇懇的工作作風(fēng)深深的感染著(zhù)我。從高老師身上我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識，也在怎樣為人處事等方面收益頗豐；另外在整個(gè)設計過(guò)程中，張軍老師、師皓宇老師等也都給了我許多的幫助和建議。在此我謹向老師們表示衷心的感謝和深深的敬意。

　　同時(shí)，我要感謝在四年的中曾經(jīng)執教過(guò)我們專(zhuān)業(yè)課和基礎課的各位老師們，正是他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我掌握了豐富的專(zhuān)業(yè)知識，懂得了如何求知治學(xué)、如何為人處事，也讓我對今后的學(xué)習和工作更加充滿(mǎn)信心和希望。我還要感謝我的母校華北科技學(xué)院，是她為我提供了良好的學(xué)習和生活環(huán)境，讓我度過(guò)了四年豐富而充實(shí)的大學(xué)生活，為我的人生留下精彩的回憶。

　　另外，衷心感謝我的同窗同學(xué)們和安全工程學(xué)院的所有學(xué)友們，在我畢業(yè)論文寫(xiě)作中，與他們的探討交流使我收益頗多；也正是他們無(wú)私的幫助和支持，使我更加懂得了團結合作的意義。

　　感謝各位老師、教授在百忙之中對本設計的評審，由于我的知識有限，其中避免不了有許多遺漏和錯誤之處，謝謝各位老師對本設計提出的批評和指正。

　　最后，再次向我尊敬的老師和親愛(ài)的同學(xué)們表示深深的謝意，他們給予我的教育、理解、關(guān)心和支持使我不斷進(jìn)步。祝愿大家身體健康，萬(wàn)事如意。

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