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矿井通风毕业设计.docx

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1、 毕业设计题 目 郑煤集团振兴二矿矿井通风设计 学生姓名 AAA 专业班级 采矿工程07 学 号 000000000000000 完成时间 2007 年6 月 30日 II 目 录 摘要IABSTRACT II1矿井概况及井田地质特征1 1.1 矿区概况1 1.1.1 地理位置1 1.1.2 主要自然灾害2 1.1.3 小窑分布及开采情况3 1.1.4 矿区水源、电源及通信情况3 1.2 井田地质特征41.2.1 矿区地质41.2.2 地质构造51.2.3 煤层61.2.4 煤质61.2.5 瓦斯、煤尘、煤层自燃及地温、顶底板、煤与瓦斯突出61.2.6 水文地质82 井田勘探程度112.1 以

2、往地质工作112.2 对本次设计采用的储量核实报告评价112.3 存在的问题和建议123 矿井通风设计14 3.1 矿井通风系统的选择143.1.1 选择矿井通风系统的原则143.1.2 选择矿井主要通风机的工作方法163.1.3 选择矿井通风方式17 3.2 风量计算及风量分配193.2.1 风量计算的标准与原则193.2.2 采煤工作面需风量的计算203.2.3 掘进工作面风量计算223.2.4 硐室实际需要风量233.2.5 其他用风硐室需风量计算243.2.6 矿井总风量计算243.2.7 风速验算253.2.8 风量分配273.2.9 规程规定27 3.3 采区通风设计293.3.1

3、 采区通风系统的确定293.3.2 采区进风上山与回风上山的选择303.3.3 回采工作面的通风系统31 3.4 掘进工作面通风设计343.4.1 掘进通风方法343.4.2 掘进工作面所需风量及掘进面的设计353.4.3 掘进通风设备选择363.4.4 掘进通风技术管理和安全措施38 3.5 全矿井通风总阻力的计算393.5.1 矿井通风总阻力的计算原则393.5.2 矿井通风总阻力的计算393.5.3 选择主要通风机41 3.6 概算矿井通风费用433.6.1 主要通风机的耗电量433.6.2 局部通风机的耗电量443.6.3 吨煤的通风电费计算44 3.7 矿井反风措施453.7.1 矿

4、井反风的目的意义453.7.2 反风方法及安全可靠性分析453.7.3 矿井通风系统综合析454 安全技术措施47 4.1 矿井水灾防治474.1.1 矿井水灾防治具体措施47 4.2 矿井火灾防治47 4.3 矿井粉尘灾害防治484.3.1 矿井粉尘灾害防治具体措施48 4.4 瓦斯灾害防治措施504.4.1 预防瓦斯积聚504.4.2 防止瓦斯爆炸51 4.5 顶板灾害防治514.5.1 顶板灾害防治的具体措施515 矿山环保53 5.1 矿山污染源概述535.1.1 大气污染535.1.2 水污染源535.1.3 固体废物545.1.4 噪声污染源54结 束 语55致 谢56参考文献57

5、附 录 一58附 录 二59郑煤集团振兴二矿通风设计摘 要 本设计是根据郑州煤业集团公司振兴二矿的实际情况进行的通风初步设计。设计从郑煤集团振兴二矿地理位置、井田地质特征、附近工业、农业等情况入手,针对该矿的赋存特征对该矿进行通风设计。该设计中采用立井多水平开采的开拓方式,走向长臂采煤法,运用炮采放顶回采工艺,用全部跨落法处理采空区,针对矿井通风系统进行了初步设计,分别对采区通风系统、采煤工作面通风系统、掘进工作面通风进行了细致的设计及设备选型计算,另外在设计中也对矿井五大灾害的预防和治理、矿山环保等也做了概要的设计。关键词 通风系统工况点/特性曲线/风阻/灾害预防/灾害治理/矿山环保 THE

6、 REVITALIZATION Of ZHENGZHOU COAL INDUSTRY GROUP II THE ACTUALSITUATION OF THE MINE VENTILATION PRELIMINARY DESIGN ABSTRACT The design is based on the revitalization of Zhengzhou Coal Industry Group II the actual situation of the mine ventilation preliminary design. Revitalization of the second desi

7、gn from Zheng Coal Mine location,geological characteristics Ida, near the industrial, agricultural, etc. to start, for the mines existing features of the mine for ventilation. The design standards used in shaft mining to develop multiple ways, to the long arm of mining method, the use of artillery m

8、ining extraction technology, the treatment with all cross-fall gob, ventilation system for a preliminary design of the mining area were ventilation system, ventilation system coal face, was heading face ventilation design and equipment selection and detailed calculations, the other also in the desig

9、n of the five mine disaster prevention and management, mining and environmental protection have also done a summary of the design. In the design process, as far as possible the use of the mining industry is currently mature technology and equipment, and strive to achieve good economic and social ben

10、efits. KEY WORDS ventilation system operating point / curve / drag / disaster prevention / disaster management / mining environmental protection郑煤集团振兴二矿矿井通风设计1 矿井概况及井田地质特征1.1 矿区概况1.1.1 地理位置 1.1.1.1 矿井位置及交通情况 郑州煤炭工业(集团)振兴二矿有限公司位于郑州市二七区侯寨乡三李村境内,东北距郑州市区约15km,西南距新密市区约22km,西南距新密市区约20km,各乡村间均有公路相通,交通极为便利,

11、详见交通位置图1-1。图1-1 振兴二矿交通位置示意图1.1.1.2 地形、地貌本区为丘陵地形,区内最高海拔标高为226.20m,最低海拔标高为147.30m,相对高差为78.90m。区内总体地势呈西南高、东北低,地面坡度较大,冲沟发育,有利于大气降水的迳流与排泄。1.1.1.3 地表水系 本区属淮河流域颍河水系。勘探区处在西部梨园河与东部下李河河间地段。梨园河发源于南部山区,在山坡坡脚处接受圣水峪泉及三李泉泉水补给后向北迳流,一般流量为2.15m3/s,最大洪峰流量可达3513 m3/s;下李河发源于南部山区,在山坡坡脚处接受九娘庙泉泉水补给后向北迳流,一般流量为2.9872m3/s,最大洪

12、峰流量可达2882 m3/s。梨园河和下李河向北汇入贾鲁河,经郑州、中牟向南于周囗注入颍河。1.1.1.4 气象 本区属典型的温带大陆性季风气候,夏、秋两季炎热多雨,冬、春两季寒冷干燥,年平均降水量为620mm,降水多集中于79月份,约占全年降水量的60%以上。年平均蒸发量为1669mm,年平均相对湿度为65%。历年最高气温达43,最低气温达16.5,年平均气温14.5。每年6月份地面温度最高,平均31.5左右,最低为元月份,平均1左右。每年210月份以东风、东北风为主,11月份至来年元月份盛行西北风,一般风速为3 m/s,最大风速可达18m/s。1.1.1.5 地震 根据国家地震局武汉地震大

13、队1977年提供的“河南省地震危险区划图”和“河南省地震烈度区划图”,本区为五级地震区,震中烈度为67度。1.1.1.6 工农业生产概况矿区位于农村,当地经济以农业为主,主要农作物有小麦、玉米、谷类和蔬菜等,工业主要为建筑材料和煤炭资源开发。1.1.1.7 矿区煤炭生产及规划概况 三李井田(振兴二矿、三李煤业)位于郑州市二七区与新密市交界处,行政区划大部分归郑州市二七区侯寨镇管辖,少部分归新密市白寨镇管辖。井田浅部边界大致以二1煤露头线为界,深部大约到-400m标高等高线;东部最远到郭楼断层,西部最远至第18勘探线。走向长5.43km,倾斜宽2.36km,面积5.5261km2。1.1.1.8

14、 地面村庄 本区位于郑州市二七区侯寨乡,当地经济以农业为主,区内较大的村庄有郭小寨、桐树洼、下李河等。1.1.2 主要自然灾害 矿区内雨量充沛,暴雨后常有山洪暴发等自然灾害,另外矿井还有顶、底板、瓦斯、粉尘、火灾、水害、地表崩塌、滑坡等。1.1.3 小窑分布及开采情况 本区内无生产矿井,西南、南部中、小型矿井较多。西部约3.5km处为新密市刘堂煤矿,矿井涌水量为15m3/h左右,以顶板淋水为主。附近梨园河煤矿一矿和梨园河煤矿二矿均开采一1煤层,因矿井涌水量较大,排水费用较高,一直没有投入正常生产;三李煤矿、李宅煤矿均为竖井开采二1煤层,开采标高在煤层底板0m等高线以浅,采掘范围内煤厚010.8

15、0m,充水方式主要以顶板淋水为主,较丰富的泥灰岩水在浅露头带常通过采动裂隙对矿井进行充水,甚至造成淹井事故。 因此,本矿必须建立即弄清老窑水积水情况,并标绘在矿井井上下对照图和采掘工程平面图上,要注意探放水工作,特别是在采空区和老窑附近采煤时,要采取“预测预报,有疑必探,先探后掘,先探后采”的探放水措施,防止采空区积水和老窑积水的突然涌出。1.1.4 矿区水源、电源及通信情况1.1.4.1 水源条件 生活用水水源:取自工业广场附近的井泉水,水质较好,能满足饮用水质要求。通过管道引至矿区生活水池蓄水后分别供给各生活用水点,该井泉水可满足矿井生活用水需要。 生产用水水源:矿井生产用水主要来源于矿井

16、处理后的井下水,矿井井下水通过污水处理系统处理后,由水泵抽至井下生产、防尘、消防水池,然后用管道接至井下各用水点,采用静压方式供水。当矿井处理水不能满足要求时,可以由生产和生活用水水池补给。1.1.4.2 电源 振兴二矿地面10kV变电所双回路供电引自附近变电站,与井下中央变电所、11采区上部变电所和11采区中部变电所及掘进工作面各低压配电点构成三级供电网络。地面主要机房(主通风机、主井提升机、副井提升机、压风机房)的两回路电源均来自地面变电所不同的两个母线段; 井下高压供电系统从地面10kV变电所的10kV母线上共配出两趟高压电缆,经副井筒敷设至中央变电所两根型号为:MYJV42-8.7/1

17、0KV-370交联聚乙烯绝缘电缆,形成双回路互为备用,并分列运行。1.1.4.3 通讯 振兴二矿使用的是JSY2000-06D程控调度交换机,初装容量128门,供矿井行政调度通信联络。在井底井口地面绞车房、采面调度室、地面变电所井下中央配电室等主要工作地点均设直通电话。直通电话地面采用6082G电话机,井下采用KTH17本安型话机。井下电话电缆采MHYV1*4*7/028型矿用电话电缆,采用JHH系列KLH12本安型接线盒。采用矿用阻燃通信电缆沿副井引到井下,以确保井下调度通信的畅通和安全。调度程控交换机与集团公司调度交换机直接联网。1.2 井田地质特征1.2.1 矿区地质 地层本矿区煤系地层

18、为石炭系太原群(C3)、二迭系山西组(P1)和二迭系石盒子群(P2),其中本区可采煤层为二迭系山西组二1煤层。但为本采区设计和安全生产需要,同时叙述奥陶系中统马家沟组(O3M)地层情况。1、奥陶系中统马家沟组(O3M) 本区钻孔揭露马家沟组(O3M)地层最大厚度为39.22m,根据区域资料,马家沟组(O3M)地层总厚度约154.80m。岩性为浅灰色灰色厚层状石灰岩。2、石炭系(C) 本区石炭系C仅发育上统本溪组和太原组,厚度79.0787.48m,平均83.11m。1)本溪组(C2b) 本组下自奥陶系马家沟组石灰岩顶,上至一1煤层底或相当于一1煤层层位的炭质泥岩底,平均厚度11.25m,由浅灰

19、色、灰色铝质泥岩组成。本溪组与下伏奥陶系马家沟组为平行不整合接触;2)太原组(C2t) 太原组(C2t)及一煤段,下自一1煤层或相当于一1煤层层位的炭质泥岩底, 上至菱铁质泥岩(L9灰岩层位)顶面,平均厚度71.39m,与下伏本溪组之间为整合接触。根据岩性组合特征可将本组划分为上、中、下三段;3、二叠系 本区二叠系主要发育有下统山西组、下统下石盒子组地层,上统上石盒子组以上层位多遭受剥蚀,仅东北部保留少量上石盒子组下部。二叠系与下伏石炭系太原组地层呈整合接触。本段只叙述下统山西组(P1s)部分地层情况。下统山西组(P1s) 山西组即二煤段,下自太原组顶部菱铁质泥岩顶面,上至下石盒子组底部砂锅窑

20、砂岩底面,厚度89.1797.33m,与下伏太原组地层呈过度整合接触关系。图1-2 煤层综合柱状1.2.2 地质构造 本区总体构造形态为一西北东南走向、倾向北东、倾角10。17。的单斜构造,地层产状较平缓,发育有宽缓的褶皱;区内发育的断层数量较少,规模较大的有三李正断层(F3)、DF5正断层、F5正断层等,本区西部发育有滑动构造。根据以上构造特征,确定本区的构造复杂程度为中等。1.2.3 煤层井田含煤地层主要包括石炭系上统太原组、二叠系下统山西组和下石盒子组,含煤地层总厚428.32m,分为6个含煤段,共计含煤12层,煤层总厚5.34m,含煤系数为1.25%,山西组和太原组为主要含煤地层。其中

21、赋存于山西组下部的二1煤层为大部可采煤层。二1煤层厚度为08.98m,平均2.94m,简单结构,基本上不含夹矸,为中厚煤层。煤层赋存比较稳定,中西部煤层厚度变化较大,大部分为中厚及薄煤厚点,并有多个滑动构造成因的零煤厚点。1.2.4 煤质二1煤层原煤灰分(Ad)16.12%、硫分(Std)2.57%、磷分(Pd)0.081%、水分(Mad)0.90%、挥发分(Vdaf)6.48%、发热量(Qgr.V.ad)28.77MJ/kg。属低中灰、特低硫、高热值煤之贫煤,可做良好的动力用煤。 二1、一1煤浮煤元素组成均以碳元素为主,次为氢元素。 依据中国煤炭分类国家标准(GB5751-86),以浮煤干澡

22、无灰基挥发分(Vdaf)、氢元素含量(Hdaf)及镜煤最大反射率(Rmax)等为主要指标,确定二1、一1煤层煤类见表1-1。表1-1 煤类确定结果表煤层指 标 特 征煤 类Vdaf(%)Hdaf(%)Rmax二17.512.943.93无烟煤三号一14.792.624.15无烟煤二号1.2.5 瓦斯、煤尘、煤层自燃及地温、顶底板、煤与瓦斯突出1.2.5.1 瓦斯、煤尘和煤的自燃性 1)瓦斯:根据勘探报告提供的瓦斯地质图得知,相对瓦斯涌出量为510m3/ t,2008年5月26日三李井田(振兴二矿、三李煤业)的东部龙岗煤业发生了煤与瓦斯突出事故,鉴于该矿与龙岗煤业相邻,瓦斯地质条件相似,并且矿井

23、在巷道掘进过程中也发生了顶钻、夹钻、吸钻等现象,根据河南煤炭工业局豫煤安2008790号文件,振兴二矿被鉴定为煤与瓦斯突出矿井。所以本次设计按煤与瓦斯突出矿井设计; 2)煤尘的爆炸性:由煤炭科学院重庆分院2003年8月对相邻振兴二矿所出具的煤尘爆炸性鉴定报告,二1煤尘无爆炸危险性; 3)煤层自燃:由煤炭科学院重庆分院2003年8月对振兴二矿二1煤所出具的煤炭自燃倾向性鉴定,签定结果为属类不易自燃煤层;1.2.5.2 地温由勘查线地温剖面图以及二1煤层底板等温线图上可以看出,本区二1煤底板温度为28.0037.60,其变化具有以下规律: 1)倾向上煤层底板温度与埋藏深度大体呈正相关关系; 2)因

24、13-1孔岩石温度出现的异常变化,等温线与二1煤层底板等高线相互穿插,致使相同标高东部比西部岩温高; 3)本区13-2孔以西二1煤层底板温度正常,13-2孔与12-4孔之间为一级高温区,12-4孔以东为二级高温区; 4) 因本区部分地段地温梯度垂向上的变化无规律性,有时上部温度反而比下部温度高,这极有可能影响地温高温区范围的划分,正常区也有存在局部热害的可能; 1.2.5.3 煤层顶、底板 1)顶板:二1煤层直接顶板为深灰色、灰黑色中厚层状泥岩及砂质泥岩,厚2.5418.79m,平均8.87m,富含植物化石;老顶为大占砂岩,厚度015.57m,平均7.31m,岩性为灰色薄层状细粒长石石英砂岩,

25、硅质胶结,含泥质条带或泥质包体,发育水平、缓波状层理,层面上具零星大片白云母和炭质,局部相变为含砂质条带的砂质泥岩; 2)底板:二1煤层直接底板为灰黑色薄层状砂质泥岩或泥岩,含星点状白云母片,富含植物化石,发育水平层理,平均厚4.92m;老底为灰色、深灰色厚层状细中粒石英砂岩,钙硅质胶结,含黄铁矿结核,具交错层理或波状层理,层面上富集白云母片。1.2.5.4 煤与瓦斯突出 根据勘探报告提供的瓦斯地质图得知,相对瓦斯涌出量为510m3/ t,2008年5月26日三李井田(振兴二矿、三李煤业)的东部龙岗煤业发生了煤与瓦斯突出事故,鉴于该矿与龙岗煤业相邻,瓦斯地质条件相似,并且矿井在巷道掘进过程中也

26、发生了顶钻、夹钻、吸钻等现象,根据河南煤炭工业局豫煤安2008790号文件,振兴二矿被鉴定为煤与瓦斯突出矿井。所以本次设计按煤与瓦斯突出矿井设计。矿井建设过程中必须密切注意: 1)尽量减少石门等巷道的次数和频率。 2)制定专门的巷道揭煤防突措施并贯彻执行。1.2.6 水文地质1.2.6.1 地质含水层简述 本区二1煤矿床位于贾峪断层、郭小砦断层和三李断层的上升盘,三个断层均较大,且断层带导水性均较差,具有相对阻水性质,使以上断层成为煤矿床的相对阻水边界;南部荥巩背斜轴向东西,为区域上的分水岭,地下水在南部广泛分布的寒武、奥陶系灰岩露头部位接受大气降水补给后,向北及东北方向运移。上述三条阻水断层

27、和荥巩背斜轴构成了一个单面进水、三面阻水的四边形水文地质单元,11采区处于其东部排泄储存区中。1)主要含水层 (1)奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层:为一1煤层底板直接充水含水层,区内10-4、15-4、12-7和13-1四孔揭露该层位。结合钻探和瞬变电磁资料,确定本区 奥陶系石灰岩含水层富水性强,但富水性不均一,富水性强的区域主要分布于F5断层附近,以及15-4孔、12-7孔周围。如果该含水层与上覆灰岩含水层发生水力联系,将对开采二1煤产生间接影响。(2)L1-3灰岩岩溶裂隙含水层L1-3灰岩为一1煤层顶板直接充水含水,二1煤间接充水含水层。根据10-4、12-7、15-4及三李煤矿主检孔钻探资

28、料,结合瞬变电磁解释,可以看出本区L1-3灰岩岩溶裂隙发育很不均一,在西南浅部及断层附近具有强烈的导水能力和富水性,深部富水性逐渐减弱 (3) L78灰岩岩溶裂隙含水层 L78灰岩为二1煤直接充水含水层,主要由太原组上段灰岩组成,部分区段L6灰岩距L7灰较近,也属于上段含水层。L78灰岩厚度5.1116.12m,平均11.1m。综合分析抽水试验和三维地震成果,本区L78灰岩裂隙、岩溶发育极不均一,导、富水性各处差异较大,主要富水区受断裂构造影响明显,富水性较强,范围集中分布在西部、西南部及三李断层下盘,是矿井防治水的重点对象。 (4)二1煤层顶板砂岩裂隙含水层 二1煤层顶板砂岩裂隙含水层为二1

29、煤层直接充水含水层。本区划分了七个二1煤层顶板砂岩富水异常区,主要分布于西南和南部,这些地段二1煤层顶板砂岩与新近系灰岩距离较近,属基岩风华带,可接受新近系泥灰岩水的直接补给,具有一定的富水性。 (5)新近系泥灰岩岩溶裂隙含水层 新近系泥灰岩岩裂隙含水层主要为泥灰岩和砂砾层,平均厚度110.62m。新近系泥灰岩富水区,主要集中在西北部,东部泥灰岩富水性弱。新近系泥灰岩与下伏各基岩含水层为角度不整合接触关系,通过露头直接补给下伏含水层。 1.2.6.2 主要隔水层 1)本溪组泥岩、铝土质泥岩隔水层 本溪组泥岩、铝土质泥岩隔水层主要由泥岩、铝土质泥岩组成,局部夹中细粒砂岩和砂质泥岩,平均厚11.2

30、5m。正常情况下该层段岩性致密,透水性能差,隔水性能良好,能有效阻隔太原组上段灰岩含水层和奥陶系灰岩含水层间水力联系,但在沉积厚度较小、遭受构造破坏时,则会弱化或失去隔水作用。 2)太原组中段碎屑岩段隔水层 太原组中段碎屑岩段隔水层为L4灰岩顶上至L7灰岩底之间的泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩等碎屑岩组成,平均厚度33.88m。间夹数层薄煤层,岩性致密完整,透水性差,是阻隔太原组上、下段灰岩含水层间水力联系的良好隔水层。 3)二l煤底板碎屑岩段隔水层 二l煤底板碎屑岩段隔水层为自二1煤层底至L9灰岩顶之间的砂质泥岩、砂岩段,平均厚度34.46m。该段岩性致密,裂隙不发育,透水性差,具有相对隔

31、水能力,强度大,可增强整体的隔水性,正常情况下可阻隔太原组上部灰岩段岩溶裂隙水向矿坑充水。 4) 二1煤层顶板碎屑岩段隔水层 二1煤层顶板碎屑岩段隔水层指大占砂岩、香炭砂岩之间以及香炭砂岩和砂锅窑砂岩之间的砂泥岩段,厚度2040m,因位于采动后形成的导水裂隙带内,只能起到暂时的隔水作用。 5)二叠系上、下石盒子组碎屑岩段隔水层二叠系上、下石盒子组碎屑岩段隔水层指上、下石盒子组各含煤段中的砂泥岩段,厚度300400m。岩性以泥岩、砂质泥岩为主,致密细腻,隔水性能良好,能对上部新近系泥灰岩含水层和下部二1煤层顶板砂岩承压含水层之间的水力联系,起到良好的阻隔作用。2 井田勘探程度2.1 以往地质工作

32、先后有中南煤田地质局127队、103队、125队、河南省煤田地质局一队等单位在本区及周围进行过地质勘查工作。1987年10月1992年8月,河南省煤田地质局一队在三李勘探区进行详查地质工作,完成地质检测报告。2.2 对本次设计采用的储量核实报告评价本次设计采用的地质报告是郑州煤业集团2007年5月提交的郑煤集团振兴二矿生产地质报告,该报告在矿区采取地表地质测量、老硐清理、井下实测、施工短坑配并合采样测试,收集水文地质、工程地质、环境地质资料等手段完成普查任务,对矿区的地质勘探程度达到普查的程度,查明了矿区内可采煤层有一层,确定了区内可采煤层二1煤为井田内煤层赋层较深,主采煤层为二1煤层,倾角不

33、大,煤层平均厚度2.94m,煤层变异系数大,属三软不稳定煤层,煤尘不具有爆炸危险性,属类不易自燃煤层。本次利用该矿二1煤设计资源储量进行可采储量及服务年限的计算。根据可采储量计算公式: Q采=Q*K (2-1) 式中:Q采-可采储量Q-矿井设计资源储量井巷煤柱K-设计矿井回采率(对回采率的要求:中厚煤层不应小于,薄煤层不应小于。)矿井服务年限按以下公式计算:由于自然因素的影响,根据本设计矿井的实际情况和矿井服务年限的计算公式, (2-1)式中:矿井设计可采储量,生产能力, 矿井储量备用系数, 因为矿井工程地质条件较差,构造复杂程度中等,水文地质条件中等,确定了振兴二矿准采标高内保有可采储量12

34、09万t,井田的储量、煤层赋存的状况、地质条件和开采技术等因素是确定矿井设计生产能力大小的依据,除此之外还应考虑到今后市场对煤炭的需求量。根据以上各因素结合本设计矿井的实际情况,确定本设计矿井为年设计生产能力为30万t /a,服务年限26年通过上述地质勘探工作,认为对本区煤层赋存情况和地质构造基本达到了普查的阶段,区内断裂构造发育明显,构造复杂程度中等。但在矿山开采技术条件方面勘查、研究不足,矿井瓦斯赋存含量未曾提及。由于矿井的地质勘探程度仅达到普查的程度,可靠性差;给设计带来了一定的难度,特别是风量计算、矿井瓦斯抽放和老窑积水方面,只能预计或根据相邻矿井类比取值,可靠性极差。建议业主加大地勘

35、费用投入,作进一步的勘查工作,提高控制与研究程度,查清矿井瓦斯赋存、老硐积水量等详细数据。为安全、合理开采地下煤炭资源提供指导依据,降低开采风险,提高企业经济效益。2.3 存在的问题和建议2.3.1 存在问题 1)矿井资源量深部研究程度和控制程度低,资源量级别较低; 2)储量核实报告对可采煤层缺乏深入的分析和研究,建议在今后的生产中加强管理,注意收集有关的资料并进行总结分析。 3)勘探工作对矿井瓦斯、煤尘、自燃、煤与瓦斯突出、矿井涌水量等工作不够深入。 2、建议 1)加强地质勘探工作,提高矿井资源储量级别; 2)今后在矿山生产过程中,有针对性地采集煤样,对煤质的变化情况进行监控。 3)矿井生产

36、过程中进行瓦斯含量及瓦斯涌出量的测定,定期进行瓦斯等级鉴定,获得可靠的瓦斯数据; 4)开采过程中应加强对瓦斯浓度的检测及矿井通风外,还应采取有效的预防措施,应加强矿井瓦斯含量测定及通风工作,确保安全生产; 5)进一步加强水文地质工作,切实弄清地表水和地下水、矿井充水因素、矿井涌水量等资料; 6)切实弄清矿区内的小煤窑开采范围和老窑、采空区积水情况; 7)矿井必须加强对井田范围内老窑、采空区积水等水文地质条件情况调查工作。 8)加强瓦斯压力、含量、梯度等参数收集,按规定定期进行矿井瓦斯等级鉴定。 9)总的来说,建议业主加大地勘费用投入,作进一步的勘查工作,提高控制与研究程度,彻底弄清矿井的地质构

37、造情况。为安全、合理开采地下煤炭资源提供指导依据,降低开采风险,提高企业经济效益。 10)矿井要加强对井田范围内老窑、采空区积水等水文地质条件情况的调查工作。 11)矿井要加强瓦斯压力、含量、梯度等参数收集,按规定定期进行矿井瓦斯等级鉴定。 12)矿井在采掘过程中,要按要求留设各类煤柱,并将各类煤柱标注在采掘工程平面图和井上下对照图上。603 矿井通风设计3.1 矿井通风系统的选择3.1.1 选择矿井通风系统的原则(一) 必须符合煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范的有关规定:(1) 每个矿井必须有完整的独立通风系统。(2) 应根据矿井的灾害类型及等级选择适宜的通风系统。(3) 箕斗提升井或胶带

38、运输井不应兼作进风井,如果兼作进风井使用时,必须遵守煤矿安全规程的有关规定:当箕斗或胶带运输井兼作进风井时,箕斗井风速不得大于6m/s、胶带井风速不得大于4m/s,应有可靠的降尘措施,保证粉尘浓度符合卫生标准,胶带井还应设有消防设施。当采用箕斗井回风时,井上、下卸载装置和井塔必须有完善的封闭设施,其漏风率不得大于15%,应有可靠的降尘设施,胶带井不得兼作回风井。(二) 通风系统的选择应有利于加快矿井建设速度,有利于矿井高产高效、安全生产,整个系统技术经济合理。还应综合考虑以下因素:(1) 风井位置要在洪水位标高以上(大中型矿井考虑百年一遇、小型矿井考虑50年一遇),进风井口须避免污染空气进入,

39、距有害气体源的地点不得小于500m。(2) 井口工程地质及井筒施工地质条件简单。(3) 占地少,压煤少,交通方便,便于施工。(4) 通风系统简单,风流稳定,易于管理。(5) 发生事故时,风流易于控制,井下每一水平到上一水平和每个采区至少要有两个通往地面的安全出口,以便于人员撤出。(6) 使专用通风巷道的数目最少,风路最短,贯通距离短,井巷工程量省。(7) 尽可能使每个采区的产量均衡,阻力接近,避免过多的风量调节,尽量少设置通风构筑物,以免引起大量漏风。(8) 多风机抽出式通风时,为了保证风机联合运转的稳定性,应尽量降低总进风道公共风路段的风阻(一般要求公共区段的负压不超过任何一个通风机负压的3

40、0%)。(9) 新设计矿井不宜在同一井口采用多台主要通风机串、并联运转。(10) 井下爆破材料库必须有单独的进风流,回风必须直接引入矿井主要回风道。井下充电硐室必须独立通风,回风可引入采区回风道;(11) 应满足防治瓦斯、煤层自燃、煤尘爆炸及火灾对矿井通风系统的特殊要求。 通风设计的依据是:振兴二矿绝对瓦斯涌出量为5.38m3/min,相对瓦斯涌出量为10.6m3/t,为煤与瓦斯突出矿井,煤尘无爆炸危险性,主采煤层二1煤层为不易自燃煤层。矿井采用立井多水平上下山开拓,走向长壁后退式采煤法,炮采放顶煤采煤工艺,巷道掘进施工采用炮掘工艺。全矿共划分+34m、-104m、-280m三个开采水平, +

41、34m水平 的12采区已经开采完毕,现生产-104m水平的11采区, -280m的13采区作为11采区的接替采区。 矿井通风系统包括:通风方式,即进风井和出风井的布置方式(分为中央式、对角式、分区式和混合式);通风方法,即矿井主要通风机的工作方法(分为抽出式、压入式和抽压混合式三种) 矿井通风系统应符合的要求: 1、每一个生产矿井,必须至少有两个能行人的通达地面的安全出口。各个出口之间的距离不得小于30m。如果采用中央式通风系统时,还要在井田境界附近设置安全出口。井下每一个水平到上水平和每个采区至少都要有两个便于行人的安全出口,并同通到地面的安全出口相连通。保证有一个井筒进新鲜空气,另一个井筒

42、排出污浊的空气。 2、进风井口,必须布置在不受粉尘、灰土、有害和高温气体侵入的地方,距离产生烟尘、有害气体的地点不得小于500m。进风井筒冬季结冰,对工人身体健康、提升和其它设施有危害时,必须装设暖风设备,保持进风井口以下的空气温度在2以上。进风井与出风井的设备地点必须地层稳定且有利于防洪。总回风道不得作为主要行人道,矿井的回风流和主要通风机的噪音不得造成公害。 3、箕斗提升或装有皮带运输机的井筒不应兼作风井。如果兼作风井使用时,必须遵守下列规定: 1)箕斗提升兼作回风井时,井上下装、卸井塔都必须有完善的封闭措施,其漏风率不超过15%,并应有可靠的降尘设施,但装有皮带运输机的井筒不得兼作回风井

43、;2)箕斗提升井或装有皮带运输机的井筒兼作进风井时,箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s;装有皮带运输机的井筒中的风速不得超过4m/s,并都应有可靠的防尘措施,保证粉尘浓度符合工业卫生标准。皮带运输机的井筒中还应装有专用的消防管路。 4、所有矿井都必须采用机械通风,主要主要通风机(供全矿、一翼或一个分区使用)必须安装在地面。同一井口不宜选用几台主要通风机并联运转,主要通风机要有符合要求的防爆门,反风设备和专用的供电线路。 5、每一个矿井必须有完整的独立的独立通风系统,不宜把两个可以独立通风的矿井合并一个通风系统,若有两个出风井,则自采区流到各个出风井的风流需保持独立;各工作面的回风在进入采区回

44、风道之前,各采区的回风在进入回风水平之前都不能任意贯通,下水平的回风流和上水平的进风流必须严格隔开,在条件允许时,要尽量使总进风早分开,总回风晚汇合。 6、采用多台分区主要通风机通风时,为了保持联合运转的稳定性,总进风道的断面不宜过小,尽可能减少公共风路的风阻;各分区主要通风机的回风流,中央主要通风机和每一翼主要通风机的回风流都必须严格隔开。 7、采煤工作面的掘进工作面都应采用独立通风。采煤工作面和其相连接的掘进工作面,在布置独立通风有困难时,可采用串联通风,但必须符合煤炭安全规程第114条的有关规定。 8、井下火药库必须有单独的进风风流,回风风流必须直接引入矿井的总回风道或主要回风道,井下充电硐室必须有单独的风流通风,回风风流可以引入采区回风道中。3.1.2 选择矿井主要通风机的工作方法主要通风机的工作方法有压入式、抽出式和压抽混合式三种,三种通风方法的优缺点比较见表31。由于振兴二矿属于煤与瓦斯突出矿井,矿井通风方法设计为抽出式。抽出式主要通风机使井下风流处于负压状态,当一旦主要通风机因故停止运转时,井下的风流压力提高,有可能使采空区瓦斯涌出量减少,为比较安全。表31 三种通风方式的比较通风方式适用条件及优缺点抽出式是当前通风方式中的主要形式,适应性较广泛,尤其对高瓦斯矿井,更有利于对瓦斯的管理,也适用于矿井走向长,开采面积

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