王臺(tái)鋪礦十五號(hào)煤層開(kāi)拓延深工程初步設(shè)計(jì)

　　總說(shuō)明

　　王臺(tái)鋪礦位于山西省晉城市城區(qū)北石店鄉(xiāng)，隸屬于山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，井田面積33.7032km2，可采煤層為3號(hào)、9號(hào)、15號(hào)煤層。

　　王臺(tái)鋪礦于1958年開(kāi)工，1964年8月投產(chǎn)，礦井設(shè)計(jì)能力0.6Mt/a; 1965年礦井進(jìn)行了第一次擴(kuò)建，設(shè)計(jì)能力為0.9Mt/a，1975年完成擴(kuò)建工作;1985年礦井進(jìn)行了第二次改擴(kuò)建，設(shè)計(jì)能力為2.1M萬(wàn)t/a，1989年10月完成擴(kuò)建工程，當(dāng)年達(dá)產(chǎn)。

　　礦井投產(chǎn)至今，主要開(kāi)采3號(hào)、9號(hào)煤層。目前，3號(hào)煤層已回采結(jié)束， 至2007年底，9號(hào)煤層可采儲(chǔ)量還剩300萬(wàn)噸。15號(hào)煤層資源儲(chǔ)量為9377.3萬(wàn)噸。

　　為實(shí)現(xiàn)礦井可持續(xù)發(fā)展，確保礦區(qū)穩(wěn)定，繼續(xù)發(fā)揮現(xiàn)有固定資產(chǎn)的投資效益，晉城煤業(yè)集團(tuán)經(jīng)認(rèn)真研究，在不增加礦井生產(chǎn)能力的前提下，擬實(shí)施王臺(tái)鋪礦十五號(hào)煤層開(kāi)拓延深工程，開(kāi)采十五號(hào)煤層。

　　受晉城煤業(yè)集團(tuán)的委托，北京圓之翰煤炭工程設(shè)計(jì)有限公司編制完成了《王臺(tái)鋪礦十五號(hào)煤層開(kāi)拓延深工程初步設(shè)計(jì)》。

　　一、編制設(shè)計(jì)的依據(jù)

　?、?王臺(tái)鋪礦采礦許可證、煤炭生產(chǎn)許可證、安全生產(chǎn)許可證。

　　② 山西省煤炭地質(zhì)公司2007年1月編制的《山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司王臺(tái)鋪礦15號(hào)煤層礦井地質(zhì)報(bào)告》及其批復(fù)文件。

　?、?王臺(tái)鋪礦提供的現(xiàn)狀資料、自燃傾向性、煤塵爆炸性等檢測(cè)資料。

　　④ 相關(guān)的技術(shù)規(guī)范、規(guī)程等。

　　二、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

　　充分利用礦井已有的開(kāi)拓系統(tǒng)和井上下設(shè)施，采用暗斜井延深方式，減少干擾，縮短工期，節(jié)約投資，集中生產(chǎn)，合理配采。

　　三、 設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

　　(一)井田范圍、面積、儲(chǔ)量

　　范圍：西部與鳳凰山礦相連，北到泊村、管莊、巴公鎮(zhèn)以南，東到西元慶以東西泊南村一帶，南部與古書(shū)院礦接壤。

　　面積：東西寬約3.6km，南北長(zhǎng)約9.5km，井田面積33.7032km2。

　　15號(hào)煤層資源/儲(chǔ)量：資源儲(chǔ)量為9377.3萬(wàn)噸，工業(yè)儲(chǔ)量為8996.2萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為4118.3萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為3214.6萬(wàn)噸。

　　(二) 十五號(hào)煤設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、工作制度

　　礦井15號(hào)煤設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為180萬(wàn)t/a。

　　礦井工作制度：設(shè)計(jì)為年工作日330d，四六制作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班檢修，日凈提升時(shí)間16h。

　　(三)開(kāi)拓延深方式

　　結(jié)合現(xiàn)有的井巷工程及生產(chǎn)系統(tǒng)，開(kāi)拓延深方式采用從現(xiàn)有+695水平布置暗斜井延深方式，在風(fēng)井場(chǎng)地新增加一輔助回風(fēng)立井。

　　十五號(hào)煤開(kāi)拓延深系統(tǒng)按二個(gè)盤(pán)區(qū)二個(gè)工作面，達(dá)到1.80Mt/a設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力進(jìn)行設(shè)計(jì)，一次設(shè)計(jì)，分期實(shí)施。全井田劃分為四個(gè)盤(pán)區(qū)。初期投產(chǎn)時(shí)，首采盤(pán)區(qū)為二盤(pán)區(qū)，盤(pán)區(qū)生產(chǎn)能力為0.9Mt/a。

　　(四)、巷道布置及主要生產(chǎn)系統(tǒng)

　　十五號(hào)煤層盤(pán)區(qū)巷道按三巷布置，分別為：膠帶進(jìn)風(fēng)巷、軌道進(jìn)風(fēng)巷、專用回風(fēng)巷，三條巷道均沿十五號(hào)煤層頂板布置;每個(gè)盤(pán)區(qū)內(nèi)均布置獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)，并與+695水平既有生產(chǎn)系統(tǒng)溝通。

　　(五)、采掘工藝

　　十五號(hào)煤采煤方法選用長(zhǎng)壁工作面一次全采高綜采工藝，掘進(jìn)采用綜掘工藝，每個(gè)盤(pán)區(qū)按一個(gè)回采面，二個(gè)綜掘面布置。

　　(六)、運(yùn)輸

　　主運(yùn)輸系統(tǒng)：盤(pán)區(qū)內(nèi)為膠帶輸送機(jī)搭接，經(jīng)上倉(cāng)膠帶斜巷，并入695水平煤倉(cāng)，再由主斜井膠帶輸送機(jī)運(yùn)至地面生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　材料運(yùn)輸系統(tǒng)： 695水平車場(chǎng)，由蓄電池機(jī)車牽引礦車運(yùn)輸材料，盤(pán)區(qū)內(nèi)輔助運(yùn)輸方式前期為小絞車運(yùn)輸，后期為無(wú)級(jí)繩連續(xù)牽引車運(yùn)輸。

　　人員運(yùn)輸系統(tǒng)：沿十五號(hào)煤層布置專用行人巷，并與盤(pán)區(qū)膠帶巷連通，前期人員步行，后期沿專用行人巷、盤(pán)區(qū)膠帶巷一側(cè)布置運(yùn)人猴車。

　　(七)、通風(fēng)

　　礦井采用抽出式通風(fēng)，礦井生產(chǎn)前期通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)，在現(xiàn)有風(fēng)井場(chǎng)地新增一輔助回風(fēng)立井，與原有的一號(hào)回風(fēng)立井并列運(yùn)行。礦井生產(chǎn)后期，在井田南、北翼分別設(shè)立一回風(fēng)井兼安全出口。

　　(八)、排水

　　礦井設(shè)兩個(gè)排水水平，即695中央水倉(cāng)和620中央水倉(cāng)。盤(pán)區(qū)設(shè)盤(pán)區(qū)水倉(cāng)。礦井達(dá)到產(chǎn)時(shí)，二盤(pán)區(qū)水倉(cāng)的水通過(guò)管路泵送至620中央水倉(cāng)，經(jīng)行人斜井排至地面;一盤(pán)區(qū)的水通過(guò)管路泵送至695中央水倉(cāng)，經(jīng)副斜井排至地面。

　　(九)、供電、通訊、監(jiān)控

　　十五號(hào)煤層供電由695水平中央變電所擔(dān)負(fù)。

　　十五號(hào)煤層通信和監(jiān)測(cè)監(jiān)控由695水平供給。

　　四、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

　　1、15號(hào)煤設(shè)計(jì)能力：180萬(wàn)t/a

　　2、15號(hào)煤可采儲(chǔ)量：3214.61萬(wàn)噸

　　3、15號(hào)煤服務(wù)年限：16.6年

　　4、井巷工程量：22204.6m/259506.4m3

　　5、概算總投資：26925.16萬(wàn)元，噸煤投資為149.58元/噸。

　　6、建設(shè)工期：17月

　　五、存在問(wèn)題與建議

　　1、井田內(nèi)有多個(gè)地方小煤礦，生產(chǎn)中一定要加強(qiáng)采空區(qū)、瓦斯、涌水等地質(zhì)調(diào)查工作，留設(shè)足夠的保安煤柱，并堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘，先治后采”的原則，防患于未然。

　　2、15號(hào)煤層頂板為平均厚度9m左右的石灰?guī)r，堅(jiān)硬致密，難以垮落，在開(kāi)采過(guò)程中，容易出現(xiàn)采空區(qū)懸頂不落，對(duì)支架受力極為不利，建議加強(qiáng)堅(jiān)硬頂板下安全開(kāi)采技術(shù)的研究，及時(shí)切斷采空區(qū)頂板，保證長(zhǎng)壁綜采工作面回采安全。

　　3、根據(jù)煤樣鑒定結(jié)果，15號(hào)煤層為Ⅰ級(jí)、容易自燃煤層，本次按容易自燃煤層設(shè)計(jì)。建議對(duì)15號(hào)煤層自然發(fā)火期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與研究，制定一整套綜合預(yù)防煤層自燃措施。

　　4、本井田中西部部分15號(hào)煤硫分超過(guò)3%，建議開(kāi)采時(shí)，甩掉煤層底部的硫化鐵夾層，確保原煤硫分降至國(guó)家規(guī)定范圍之內(nèi)。

　　第一章 井田概況及地質(zhì)特征

　　第一節(jié)　井田概況

　　一、地理概況

　　1、井田位置、范圍、交通

　　王臺(tái)鋪礦位于山西省晉城市北東10km處，行政區(qū)劃屬晉城市城區(qū)北石店鎮(zhèn)和巴公鎮(zhèn)管轄，地理坐標(biāo)為東經(jīng)112°51′44″-112°55′20″，北緯35°31′53″-35°37′13″，2001年7月23日，國(guó)土資源部為該礦簽發(fā)了采礦許可證，采礦許可證號(hào)為1000000140099，井田邊界由43個(gè)拐點(diǎn)構(gòu)成。井田南北長(zhǎng)8350-13600m，東西寬1950-5150m，面積33.7032km2。井田西部與鳳凰山煤礦相鄰，南部與古書(shū)院礦接壤。

　　本井田交通十分便利，東部有太原-焦作鐵路經(jīng)過(guò)，是連接同蒲、石太、京廣諸線的大動(dòng)脈。公路四通八達(dá)，207國(guó)道縱貫井田中部，晉城至高平、陵川的省級(jí)公路從本區(qū)南東部經(jīng)過(guò)，本礦的運(yùn)煤專線與太焦鐵路相接，另外，與207國(guó)道平行的晉城-長(zhǎng)治高速公路及晉城-陽(yáng)城、晉城-焦作的高速公路均已通車，交通運(yùn)輸極為便利。

　　礦井交通位置見(jiàn)圖1—1—1。

　　2、地形地勢(shì)

　　井田內(nèi)為起伏不平的低山丘陵地形，大部地區(qū)被黃土覆蓋，中西部出露基巖較多。地形切割劇烈，沖溝發(fā)育。地勢(shì)西北高南東低，最高點(diǎn)在井田的西部，標(biāo)高941.2m，最低點(diǎn)為井田南部的河床，標(biāo)高748.4m，相對(duì)高差192.8m。

　　3、河流及水體

　　井田內(nèi)地表河流主要有2條，北部有巴公河，南部有劉家川河，由西向東橫穿井田，均為季節(jié)性河流，屬丹河水系，丹河由北而南從井田東界外流過(guò)，向南匯入黃河。井田內(nèi)其它沖溝則基本干涸無(wú)水，僅雨季時(shí)才有短暫洪水排泄。

　　4、氣象與地震

　　本區(qū)氣候?yàn)榕瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)型，四季分明。年最小降雨量265.7mm，最高降雨量1010.4mm，平均612.2mm，雨水多集中在7-9月;年均蒸發(fā)量為1783mm，最小1480.5mm，最大2428.3mm，蒸發(fā)量是降水量的2-3倍。氣溫一般較高，月最高溫度達(dá)38.6℃,最低氣溫-22.8℃,平均氣溫11℃;月均最低氣溫在一月，為-4.5℃,最高氣溫在七月,為23.4℃。冰凍期為11月至次年3月，凍土深度一般在0.3m左右，最大可達(dá)0.43m。全年無(wú)霜期在180天，早霜期一般于10月中旬，終霜期于4月中旬。本區(qū)風(fēng)力不大，一般3-4級(jí)，最大6級(jí)，春、冬季多西北風(fēng)，夏秋季多東南、南風(fēng)。

　　根據(jù)國(guó)家《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)，晉城市為6度地震烈度區(qū)。

　　二、礦區(qū)總體規(guī)劃及礦井開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

　　礦井始建于1958年, 1964年8月投產(chǎn)，礦井設(shè)計(jì)能力60萬(wàn)t/a。1965年進(jìn)行了第一次擴(kuò)建, 將礦井設(shè)計(jì)能力提升到90萬(wàn)t/a，1975年完成擴(kuò)建工作。1985年礦井進(jìn)行了第二次改擴(kuò)建，又將礦井設(shè)計(jì)能力增加至210萬(wàn)t/a，1989年10月完成擴(kuò)建工程，當(dāng)年達(dá)產(chǎn)，同時(shí)新建了處理能力為210萬(wàn)t/a的洗煤車間與礦井配套。

　　礦井開(kāi)拓方式為斜井多水平盤(pán)區(qū)開(kāi)拓，井底車場(chǎng)折返式。礦井先期開(kāi)采3、9號(hào)煤層，3號(hào)煤層，被劃分為8個(gè)盤(pán)區(qū)，2002年綜采結(jié)束，邊角煤柱回收于2005年底結(jié)束; 9號(hào)煤層劃分為5個(gè)盤(pán)區(qū)，目前僅剩余五盤(pán)區(qū)尚布置有正規(guī)回采工作面，剩余可采儲(chǔ)量300萬(wàn)t。

　　第二節(jié)　地質(zhì)特征

　　一、地質(zhì)構(gòu)造及煤層

　　(一)地質(zhì)構(gòu)造

　　受區(qū)域構(gòu)造影響，本井田地質(zhì)構(gòu)造以寬緩褶曲為主，伴生一些落差不大的小型斷層和少量陷落柱?，F(xiàn)分別簡(jiǎn)要敘述如下：

　　1、褶曲

　　根據(jù)地表基巖露頭觀測(cè)和鉆孔、井下巷道揭露資料，井田內(nèi)共發(fā)育較大褶曲12條，褶曲軸向主要為北東東向，其次為北西向和近東西向。有些褶曲還發(fā)生弧型彎轉(zhuǎn)，軸長(zhǎng)一般1500-2500m，最長(zhǎng)者4600m,兩翼傾角2-8°。

　　2、斷層

　　本井田地表未發(fā)現(xiàn)斷層構(gòu)造，但在井下采掘過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些小型斷裂構(gòu)造，其中3、9號(hào)煤巷道發(fā)現(xiàn)小斷層32條，落差最大9m，最小0.5m，一般在1.0m左右，走向延伸長(zhǎng)度多在200m左右，為層間斷裂構(gòu)造，傾角多在40°左右，走向NE向者居多。

　　從已揭露的斷層看，對(duì)采區(qū)的劃分沒(méi)有太大的影響，破壞煤層的力度也較弱。但對(duì)機(jī)械化綜采工作面布置有一定影響。

　　3、陷落柱

　　礦井在井下3、9號(hào)煤層開(kāi)采時(shí)發(fā)現(xiàn)2個(gè)陷落柱，均位于井田中部。水平斷面多呈橢圓形或近圓形，一般長(zhǎng)軸為50-60m，短軸20-30m。據(jù)3、9號(hào)煤層開(kāi)采揭露情況，遇到陷落柱未出現(xiàn)明顯導(dǎo)水涌水現(xiàn)象，對(duì)礦井生產(chǎn)未造成大的影響。

　　綜上所述，本井田雖然褶曲較發(fā)育，但均為平緩褶曲，揭露斷層均為小斷層，綜合分析，井田構(gòu)造復(fù)雜程度應(yīng)屬簡(jiǎn)單類。

　?、?、地層

　　王臺(tái)鋪井田位于沁水煤田東南部、晉城礦區(qū)東部，井田內(nèi)廣為第四系黃土覆蓋，基巖主要分布于中西部的山梁及部分溝谷地段，大部分為下石盒子組及上石盒子組中、下部地層。現(xiàn)結(jié)合區(qū)域資料與鉆探資料，由老至新分述如下：

　　1.奧陶系中統(tǒng)(O2)

　?、?下馬家溝組(O2x)

　　以中厚層狀石灰?guī)r為主，下部夾泥質(zhì)灰?guī)r和含石膏的泥質(zhì)角礫狀灰?guī)r，中下部巖溶發(fā)育，呈蜂窩狀小溶洞相互連通，一般可見(jiàn)巖溶比較發(fā)育的層段1-3層，溶洞內(nèi)可見(jiàn)黃褐色沉淀物。最高的巖溶層距奧灰頂界264.27-377.00m，巖溶層段總厚8.70-64.59m，平均31.69m。

　?、?上馬家溝組(O2s)

　　以淺灰-深灰色致密性脆的厚層狀石灰?guī)r為主，次為泥質(zhì)灰?guī)r，具方解石細(xì)脈。本組厚177.04-254.13m，平均207.96m。

　?、?峰峰組(O2f)

　　以深灰色堅(jiān)硬致密的厚層狀石灰?guī)r及角礫狀灰?guī)r為主，夾有薄層泥灰?guī)r。本組厚42.79-86.13m，平均68.38m。

　　2、石炭系(C)

　?、?中統(tǒng)本溪組(C2b)

　　以灰白色鋁土質(zhì)泥巖和深灰色泥巖，為一套以泥質(zhì)巖為主的瀉湖海灣相沉積。底部為山西式鐵礦。本組厚1.64-26.15m，平均8.62m。與下伏峰峰組呈平行不整合接觸。

　?、?上統(tǒng)太原組(C3t)

　　為井田主要含煤地層之一，由深灰色-灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖、石灰?guī)r、煤層組成，屬三角洲和碳酸鹽巖臺(tái)地沉積。含煤10層，一般6-8層，可采2層(9號(hào)、15號(hào))。含石灰?guī)r5-8層，一般5層。本組厚68.78-91.15m，平均80.95m。底部以K1砂巖與本溪組呈整合接觸。井田內(nèi)K1砂巖極不穩(wěn)定，大部相變?yōu)樯罨疑鄮r。

　　3、二疊系(P)

　　⑴ 下統(tǒng)山西組(P1s)

　　為井田主要含煤地層之一。由灰白色-深灰色砂巖、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、煤層組成，屬三角洲平原和瀉湖、湖沼沉積。含煤4層，其中3號(hào)煤層為主要可采煤層。本組厚46.94-77.34m平均54.59m。底部以k7砂巖與太原組呈整合接觸。

　?、?下統(tǒng)下石盒子組(P1x)

　　由灰色、灰綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，局部夾1-2層煤線及鐵錳質(zhì)結(jié)核。屬淡水的淺湖-濱湖相沉積。頂部含鋁質(zhì)泥巖，富含鮞粒，俗稱“桃花泥巖”，層位穩(wěn)定，分布廣泛，是良好的標(biāo)志層。底部為灰、深灰色細(xì)-中粒長(zhǎng)石石英砂巖(K8)。本組厚68.22-97.53m，一般78.12m。與下伏山西組呈整合接觸。

　?、?上統(tǒng)上石盒子組(P2s)

　　本組屬陸相河流和湖泊沉積。據(jù)巖性組合可分為三段，井田內(nèi)僅殘存本組一、二段：

　　一段(P2s1)：井田中部斷續(xù)分布。由黃綠、灰綠、紫紅色細(xì)粒砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成。底部為中-粗粒長(zhǎng)石石英雜砂巖(K10)，泥質(zhì)膠結(jié)，具交錯(cuò)層理。與下伏下石盒子組呈整合接觸。本段厚72.10-90.01m，一般85.78左右。

　　二段(P2s2)：井田中西部有少量出露。由杏黃色、灰綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，夾數(shù)層中厚層狀粗粒長(zhǎng)石石英雜砂巖。中部夾厚0-0.50m的錳鐵礦層。井田內(nèi)本段上部多被剝蝕，殘留厚度約80.00m左右。

　　4、第三系上新統(tǒng)(N2)

　　由紅色粘土和亞粘土組成。土質(zhì)細(xì)膩，塑性好。含錳鐵質(zhì)結(jié)核。厚0-40m。與下伏地層呈角度不整合接觸。

　　5、第四系(Q)

　?、?中更新統(tǒng)(Q2)

　　由紅色亞粘土、砂礫層組成，砂礫層呈半膠結(jié)或不膠結(jié)，分選不良，磨圓度差。厚0-25m。與下伏地層呈角度不整合接觸。

　?、?上更新統(tǒng)(Q3)

　　由黃色、灰白色、灰黑色亞粘土、亞砂土及砂土組成，垂直節(jié)理，含多量腐植質(zhì)及鈣質(zhì)結(jié)核。厚0-15m。與下伏地層呈角度不整合接觸。

　?、?全新統(tǒng)(Q4)

　　分布于較大溝谷之中。由砂土、礫石組成，分選不好。厚0-10m。與下伏地層呈角度不整合接觸。

　　(三)煤層

　　本井田含煤系為上石炭統(tǒng)太原組和下二疊系山西組，主要可采煤層為3號(hào)、9號(hào)、15號(hào)煤三層。

　　表1-3-1　　可采煤層情況一覽表

　　井田范圍3號(hào)煤層已采空，9號(hào)煤層亦進(jìn)行開(kāi)采了大部分。本設(shè)計(jì)主要對(duì)象為下組15號(hào)煤層，現(xiàn)將15號(hào)煤層賦存情況敘述如下：

　　15號(hào)煤層：位于太原組底部，直伏于K2石灰?guī)r之下，上距9號(hào)煤層28.00m左右。煤層厚度0.85-5.27m,平均2.51m。煤層厚度在大部地段變化不大，一般多在2.00-3.00m之間變化。該煤層結(jié)構(gòu)中等，一般含夾矸1-3層，夾矸巖性多為泥巖、炭質(zhì)泥巖，夾矸厚度大都在0.10-0.50m左右。井田高硫區(qū)(硫份大于3%)煤層下部，普遍存在一層硫化鐵礦夾層，厚度為0.25-0.35m左右。

　　15號(hào)煤層直接頂板為K2石灰?guī)r，厚度8.41-10.26m，層位穩(wěn)定。煤層底板為灰-深灰色泥巖、鋁質(zhì)泥巖，局部有黑色炭質(zhì)泥巖偽底。

　　二、水文地質(zhì)

　　(一)主要含水層

　　1、第四系孔隙含水層

　　為孔隙潛水和滯水。由沖積、洪積層、砂礫、黃土組成。以底部砂礫為主，厚2-5m，水量較豐富，水位淺，是當(dāng)?shù)鼐用裰饕钣盟?，單位涌水量?.073-1.050 L /s.m,滲透系數(shù)0.645-2.41 m3/d。

　　2、基巖風(fēng)化裂隙含水層

　　基巖風(fēng)化殼主要發(fā)育于二疊系地層裸露區(qū)和淺埋地帶，風(fēng)化殼深度30-50m，風(fēng)化裂隙隨埋藏深度增加而減弱，一般地形較高處比較低處發(fā)育，其富水性與地表匯水面積和風(fēng)化殼底部隔水層隔水能力有關(guān)，富水程度不等。據(jù)王臺(tái)鋪礦206號(hào)孔和鳳凰山礦215、253號(hào)孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量為0.0104-0.90L/s.m，滲透系數(shù)為0.06-1.94m3/d。局部富水性較好。

　　3、下石盒子組砂巖裂隙含水層

　　本組含水層一般有4-5層灰白色砂巖，以底部(K8)砂巖含水為主，其富水性弱。含水層被溝谷切割，出露位置常形成下降泉，但涌水量小，且流不遠(yuǎn)即因滲漏而消失。根據(jù)450號(hào)孔和朝天宮水井抽水資料：?jiǎn)挝挥克繛?.0059-0.086L/s.m，滲透系數(shù)0.465m3/d。

　　4、下二疊統(tǒng)山西組含水層(P1s)

　　本組含水層主要以3號(hào)煤層老頂砂巖為主，厚6.03-26.78m，一般厚10.35m，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖性穩(wěn)定，屬裂隙-孔隙潛水。經(jīng)鉆孔抽水試驗(yàn)及回采中測(cè)定，單位涌水量為0.0066-0.059L/s.m，滲透系數(shù)為0.014-0.342m3/d，富水性弱。

　　5、上石炭統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層

　　本組主要由兩個(gè)含水層，即K2、K5灰?guī)r層。

　　K2灰?guī)r含水層：位于太原組底部，15號(hào)煤層的直接頂板，厚度8.41-10.26m，一般9.32m。該含水層在井田內(nèi)富水性弱，只有在9號(hào)煤層露頭以外含水性強(qiáng)。經(jīng)146號(hào)孔和206號(hào)孔抽水試驗(yàn)，單位涌水量0.00049-0.0027L/s.m，滲透系數(shù)0.00017-0.0043m3/d，該含水層與其它含水層沒(méi)有水力聯(lián)系。

　　K5灰?guī)r含水層，位于太原組中部，厚度2.97-4.39m，一般3.85m。從已施工的鉆孔、井巷工程綜合分析，在3號(hào)煤層覆蓋區(qū)，K5灰?guī)r裂隙溶洞不發(fā)育，含水性弱。在王臺(tái)鋪井田內(nèi)3號(hào)煤層隱伏風(fēng)氧化帶東南部，蓋層厚度小于50m，且第四系覆蓋層厚度大于20m的區(qū)域范圍為K5灰?guī)r層富水區(qū)，面積約4.5km2。該含水層與其它含水層沒(méi)有水力聯(lián)系。

　　6、中奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層

　　為煤系地層基底,其巖性主要為石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、角礫灰?guī)r。據(jù)鉆孔和水源井揭露,全統(tǒng)厚度為400-500m。主要含水層在下馬家溝組,一般發(fā)育有2-4層巖溶層,厚30-50m。埋藏深度一般在430-500m,在本區(qū)普遍分布,厚度變化不大。含水段裂隙巖溶特別發(fā)育,富水性強(qiáng),屬巖溶承壓水。

　　根據(jù)井田內(nèi)15號(hào)煤層最低底板標(biāo)高西界處王補(bǔ)53號(hào)孔15號(hào)煤層底板標(biāo)高593.80m與奧灰水位標(biāo)高對(duì)比分析，井田內(nèi)15號(hào)煤層底板標(biāo)高均高于奧灰水位標(biāo)高，奧灰水對(duì)今后開(kāi)采15號(hào)煤層沒(méi)有威脅。

　　(二)主要隔水層

　　1、本溪組-15號(hào)煤層底板泥質(zhì)巖隔水層

　　本溪組至15號(hào)煤底平均厚度11.72m，主要由泥巖、鋁質(zhì)泥巖組成，巖性致密，細(xì)膩，不透水，為阻斷奧灰水與含煤地層水力聯(lián)系的重要隔水層。

　　2、石炭二疊系泥質(zhì)巖層間隔水層

　　在石炭、二疊系各灰?guī)r、砂巖含水層之間均分布有厚度不等的泥巖、砂質(zhì)泥巖，巖性致密，不透水，可起到良好的層間隔水作用。但位于淺部地帶時(shí)，因受風(fēng)化作用影響，其隔水性能將受到破壞甚至消失。

　　3、第三系紅色粘土隔水層

　　第三系上新統(tǒng)紅色粘土、亞粘土厚度0-25m，土質(zhì)細(xì)膩致密，不透水，呈隔斷地表水和淺層潛水與大部基巖含水層的良好隔水層。

　　(三)充水因素分析

　　1、地表水下滲

　　井田地表河流有二條，即北部巴公河和南部劉家川河，均屬季節(jié)性河流，水量微小，有時(shí)甚至干涸。由于沒(méi)有河流觀測(cè)資料，不好定量評(píng)述。就一般情況而言，由于15號(hào)煤層埋藏較深，地表河水不會(huì)對(duì)15號(hào)煤層開(kāi)采形成大的威脅。但在洪水季節(jié)應(yīng)注意防洪，經(jīng)常觀測(cè)地表裂縫，及時(shí)填堵，防止地表水入滲而致井下涌水量增大。

　　2、上部3、9號(hào)煤層采空區(qū)積水的滲透

　　井田內(nèi)3號(hào)煤層已全部采空，9號(hào)煤層亦部分采空，據(jù)鳳礦提供資料，3、9號(hào)煤層采空區(qū)均有不同程度積水。

　　3號(hào)煤層下距9號(hào)煤層約64m左右，9號(hào)煤層下距15號(hào)煤層29m左右，一般情況不會(huì)發(fā)生水力聯(lián)系。但當(dāng)下部煤層開(kāi)采形成大片采空區(qū)后，隨著頂板的垮落，將出現(xiàn)大量塌陷裂隙。若其塌落高度或塌陷裂隙、裂縫達(dá)到3、9號(hào)煤層采空區(qū)積水底板時(shí)，就會(huì)有積水沿塌陷裂隙等下滲，加大15號(hào)煤層的涌水量。將來(lái)在開(kāi)采15號(hào)煤層時(shí)，應(yīng)對(duì)上部9號(hào)煤層采空區(qū)積水先進(jìn)行排放，以保證礦井安全生產(chǎn)。

　　3、頂板石灰?guī)r(K2石灰?guī)r)含水層滲透

　　太原組K2石灰?guī)r是井田內(nèi)主要含水層之一，其含水大小隨地而異，不均一。富水性在井田中西部較弱，僅東部局部稍強(qiáng)，正常情況下，對(duì)15號(hào)煤層開(kāi)采影響不大。

　　4、奧灰?guī)r溶水突水的可能性

　　現(xiàn)井田奧灰水位標(biāo)高約580-592m，而井田內(nèi)15號(hào)煤層底板標(biāo)高為593.80-726.76m，標(biāo)高最低處為西部邊界處王補(bǔ)53號(hào)孔附近，按照奧灰等水線推測(cè)，該處奧灰水位標(biāo)高約587m左右，低于15號(hào)煤層底板標(biāo)高6.80m，也就是說(shuō)，井田15號(hào)煤層位于奧灰水位6.80-140m以上，應(yīng)該說(shuō)，本井田不存在奧灰突水的可能性。

　　5、老窯采空區(qū)、相鄰礦井3、9號(hào)煤層采空區(qū)積水對(duì)本礦的影響：

　　(1)在井田內(nèi)的朝天宮村、西王臺(tái)村、東王臺(tái)村、徐家?guī)X村、窯頭村、孫村、洪村、西元慶村、東泊南村、泊村、巴公南窯坡、崔溝村等有大面積古窯破壞區(qū)，多數(shù)集中在隱覆的3號(hào)煤層風(fēng)氧化帶附近，僅東、西泊南至橋溝、崔溝村一帶向井田中部延伸較遠(yuǎn)，一般從煤層風(fēng)氧化帶沿傾向延伸200-500m。其開(kāi)采深度最深80m，最淺21m，一般在50m左右。古窯區(qū)內(nèi)均充滿水，積水量一般在1-3萬(wàn)m3。最大積水量的古窯區(qū)是橋溝古窯區(qū)，1980年探放水達(dá)21.6萬(wàn)m3。這些上部采空區(qū)積水對(duì)本礦3、9號(hào)煤層帶來(lái)較大影響，同時(shí)也對(duì)本礦將來(lái)開(kāi)采15號(hào)煤層存在間接影響。如可能增大本礦9號(hào)煤層采空區(qū)積水量，間接成為15號(hào)煤層礦井充水水源。

　　(2)井田內(nèi)及周邊開(kāi)采15號(hào)煤層礦井采空區(qū)積水對(duì)本礦的影響

　　本區(qū)小煤礦分布較多，其中開(kāi)采15號(hào)煤層的小煤礦共有14個(gè)(井田內(nèi)6個(gè)，井田鄰近8個(gè))，經(jīng)多年開(kāi)采，均分布不同面積的采空區(qū)，并存有一定積水，其積水情況一時(shí)尚難查清。這將對(duì)本礦開(kāi)采15號(hào)煤層帶來(lái)一定影響。應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行詳查調(diào)查，以便采取相應(yīng)防范措施。

　　(四)水文地質(zhì)類型

　　根據(jù)井田水文地質(zhì)條件和上述礦井充水因素綜合分析，井田開(kāi)采15號(hào)煤層礦井水文地質(zhì)類型應(yīng)屬簡(jiǎn)單。

　　(五)礦井涌水量預(yù)測(cè)

　　15號(hào)煤層礦井涌水量與上部3、9號(hào)煤層采空區(qū)積水量和上覆含水層涌水量有關(guān)。

　　據(jù)鉆孔資料，K2-K4灰?guī)r間含水層厚度M=33.90m,采用“大井法”估算上覆含水層涌水量為9375m3/d。

　　3、9號(hào)煤層采空區(qū)積水處于動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，隨著9號(hào)煤層開(kāi)采過(guò)程中不斷排放，其采空區(qū)積水量逐漸減少。

　　根據(jù)王臺(tái)鋪礦實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，礦井生產(chǎn)能力為2.1Mt/a，近5年最大涌水量為17064 m3/d。

　　綜合以上分析，當(dāng)?shù)V井生產(chǎn)能力為1.8Mt/a時(shí)，預(yù)計(jì)15號(hào)煤最大涌水量為18000m3/d(750m3/h)，正常涌水量為9600m3/d(400m3/h)。每個(gè)盤(pán)區(qū)最大涌水量為9000m3/d(375m3/h)，正常涌水量為4800m3/d(200m3/h)。

　　三、其他開(kāi)采技術(shù)條件

　　1、煤層頂?shù)装迩闆r

　　15號(hào)煤層直接頂為K2石灰?guī)r，厚度7.42-10.99m，平均9.32m，致密堅(jiān)硬，節(jié)理裂隙較發(fā)育，在井田內(nèi)該層特別穩(wěn)定，單向抗壓強(qiáng)度平均47.0Mpa左右;單向抗拉強(qiáng)度平均4Mpa左右;抗剪強(qiáng)度平均3.70Mpa。屬堅(jiān)硬類不易冒落頂板。

　　底板為泥巖或鋁土質(zhì)泥巖，厚0-3.42m，平均1.62m，其下部為本溪組的鋁土泥巖，屬軟弱型。單向抗壓強(qiáng)度為11.4Mpa，單向抗拉強(qiáng)度為0.76Mpa，抗剪強(qiáng)度2.49Mpa,膨脹率為0.63%。

　　2、瓦斯、煤塵、煤的自燃傾向性、地溫、地壓

　　河南理工大學(xué)煤礦安全工程技術(shù)研究中心于2007年11月對(duì)相鄰鳳凰山礦15號(hào)煤層的瓦斯含量進(jìn)行了測(cè)定，本次設(shè)計(jì)參考鳳凰山礦15號(hào)煤層的瓦斯含量數(shù)據(jù)，根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》(AQ1018—2006)采用分源預(yù)測(cè)法進(jìn)行計(jì)算，礦井生產(chǎn)能力達(dá)到1.80 Mt/a時(shí)，相對(duì)瓦斯涌出量為6.13 m3/ t·d，絕對(duì)瓦斯涌出量為23.22 m3/min。故15號(hào)煤層進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，屬于低瓦斯礦井。

　　2007年9月，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院對(duì)王臺(tái)鋪礦15號(hào)煤層進(jìn)行了煤塵爆炸性試驗(yàn)，結(jié)果為火焰長(zhǎng)度為0mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量為0，鑒定結(jié)論為15號(hào)煤層無(wú)爆炸危險(xiǎn)性。

　　同時(shí)，礦方還進(jìn)行了煤自燃傾向性試驗(yàn)，自燃傾向性等級(jí)為Ⅰ級(jí)，屬容易自燃煤。

　　王臺(tái)鋪井下溫度冬季在12℃左右，夏季在16℃左右。15號(hào)煤采深最大為287.85m，一般在130-240m左右，按地溫梯度每百米增高3℃，考慮最高不超過(guò)20℃，對(duì)井下生產(chǎn)影響不大。

　　井田內(nèi)15號(hào)煤層最大埋深小于300m，根據(jù)3、9號(hào)煤層開(kāi)采情況，地壓對(duì)15號(hào)煤層開(kāi)采不會(huì)帶來(lái)大的影響。

　　四、煤類、煤質(zhì)與煤的用途

　　1、煤類及其分布規(guī)律

　　根據(jù)中國(guó)煤炭分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751-86)劃分，以浮煤揮發(fā)分(Vdaf)和氫含量(Hdaf)為分類指標(biāo)，井田15號(hào)煤層煤類為無(wú)煙煤二號(hào)。

　　2、煤質(zhì)分析

　　(1)水分(Mad)原煤 0.37-6.78%, 平均2.71%，浮煤 0.28-5.44%，平均1.61%。

　　(2)灰分(Ad) 原煤 6.12-30.85%，平均19.09%， 浮煤 4.35-7.95%，平均5.97%。

　　(3)揮發(fā)分(Vdaf)原煤5.11-13.63%，平均 7.29%， 浮煤3.94-6.75%，平均4.64%。

　　(4)全硫(St.d)原煤0.27-6.36%，平均2.65%， 浮煤0.30-2.52%，平均0.96%。

　　原煤全硫的變化趨勢(shì)為中部高南北兩側(cè)低，硫分最高點(diǎn)為中西部王補(bǔ)53號(hào)孔，原煤全硫高達(dá)6.36%。硫分最低點(diǎn)為北部王補(bǔ)32號(hào)孔處，原煤全硫?yàn)?.27%。硫分主要以硫化鐵為主，約占82%，井田高硫區(qū)(硫分大于3%)約占井田面積的20%左右，主要分布于井田中西部。

　　高硫區(qū)煤層中的硫分主要集中在煤層底部一層平均厚度0.3m左右的硫化鐵夾層。約占煤層總硫分的70%。

　　3、煤的工業(yè)用途

　　井田15號(hào)煤層為特低灰-高灰、特低硫-高硫、特低磷-低磷，中-高熱值的無(wú)煙煤，經(jīng)洗選后，灰分有大幅度降低，可降至7.95%以下，硫分亦有明顯降低，浮煤平均硫分可至0.96%左右。

　　因此，15號(hào)煤層經(jīng)過(guò)洗選降低灰分和硫分后，可用作動(dòng)力用煤或高爐噴吹用煤及工業(yè)合成氨用煤。

　　五、其它有益礦產(chǎn)

　　區(qū)內(nèi)其它有益礦產(chǎn)主要有錳鐵礦、山西式鐵礦、黃鐵礦、耐火粘土。局部有相當(dāng)?shù)墓I(yè)開(kāi)采價(jià)值。

　　六、勘探程度

　　王臺(tái)鋪礦自建礦以來(lái)，進(jìn)行了多次勘探工作，在王臺(tái)鋪井田及鄰近先后共施工鉆孔266個(gè)，其中終孔層位在15號(hào)煤層以下的鉆孔117個(gè)。鉆探質(zhì)量較高，成果可供利用和參考。

　　根據(jù)上述資料，原晉城礦務(wù)局地質(zhì)測(cè)量處，于1990年編制了生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告，收集整理了歷年鉆孔資料，并匯總成冊(cè)，編繪了煤層底板等高線及儲(chǔ)量計(jì)算圖，礦井地形地質(zhì)圖、水文地質(zhì)圖、礦井充水性圖等，形成了一套完整的地質(zhì)資料。該報(bào)告以晉統(tǒng)煤生字[1991]第67號(hào)文批準(zhǔn)，審批機(jī)關(guān)為山西省煤炭工業(yè)管理局。

　　2003年10月，山西地寶能源有限公司編制了《山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司王臺(tái)鋪礦生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告》。

　　2007年1月，山西省煤炭地質(zhì)公司根據(jù)以往的地質(zhì)勘查成果，編制完成了《山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司王臺(tái)鋪礦15號(hào)煤層礦井地質(zhì)報(bào)告》。

　　15號(hào)煤層范圍內(nèi)大的地質(zhì)構(gòu)造基本查清，該處煤層底板等高線控制嚴(yán)密，對(duì)煤質(zhì)、煤層特征及開(kāi)采條件均基本查明，水文地質(zhì)也已搞清。山西省煤炭地質(zhì)技術(shù)委員會(huì)評(píng)審中心，以晉煤地技評(píng)字[2007]1801號(hào)文，下達(dá)了評(píng)審意見(jiàn)書(shū)。山西省煤炭工業(yè)局以晉煤行發(fā)[2008]83號(hào)文下達(dá)了《礦井地質(zhì)報(bào)告》評(píng)審意見(jiàn)書(shū)的批復(fù)，《山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司王臺(tái)鋪礦15號(hào)煤層礦井地質(zhì)報(bào)告》可以作為王臺(tái)鋪礦15號(hào)煤開(kāi)拓延深設(shè)計(jì)的地質(zhì)依據(jù)。

　　第二章 礦井開(kāi)拓及現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)概況

　　第一節(jié)　礦井開(kāi)拓方式概況

　　一、開(kāi)拓方式及井筒

　　礦井自1958年建礦以來(lái)，共進(jìn)行了兩次擴(kuò)建，生產(chǎn)能力也由原0.6Mt/a提升至2.1Mt/a。1985年在第二次擴(kuò)建改造中，開(kāi)拓方式為斜井盤(pán)區(qū)開(kāi)拓。井田劃分為二個(gè)開(kāi)采水平，即第一水平(+695)主要開(kāi)采3號(hào)煤層，第二水平(+620)開(kāi)采9、15號(hào)煤層，695水平通過(guò)材料暗斜井與620水平溝通。井下主要和輔助運(yùn)輸均采用電機(jī)車運(yùn)輸。

　　隨著新技術(shù)、新工藝、新裝備水平的提高，井下主要運(yùn)輸逐漸由電機(jī)車運(yùn)輸發(fā)展為膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。相應(yīng)的開(kāi)拓布置也隨之發(fā)生了變化。礦井由原設(shè)計(jì)二個(gè)水平開(kāi)采，簡(jiǎn)化為一個(gè)水平(+695水平)通過(guò)暗斜井開(kāi)采3號(hào)、9號(hào)煤層。原+620水平，主要擔(dān)負(fù)9號(hào)煤的排水任務(wù)。

　　王臺(tái)鋪礦井現(xiàn)有5個(gè)井筒(四進(jìn)一回)，其中，主斜井內(nèi)裝備膠帶輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井的主提升兼進(jìn)風(fēng)井;副斜井內(nèi)設(shè)有單軌道，采用串車提升，擔(dān)負(fù)礦井的輔助提升兼進(jìn)風(fēng)井;行人斜井內(nèi)裝備有猴車，擔(dān)負(fù)人員上下兼進(jìn)風(fēng)井;排矸井主要擔(dān)負(fù)北翼進(jìn)風(fēng)任務(wù)兼安全出口;回風(fēng)立井主要擔(dān)負(fù)全井田回風(fēng)任務(wù)。

　　上述各井筒主要技術(shù)特征見(jiàn)表2-1-1。

　　二、井底車場(chǎng)及主要硐室

　　1、+695水平

　　車場(chǎng)形式為折返式，服務(wù)3號(hào)煤、9號(hào)煤材料運(yùn)輸。在+695水平建有井下主變電所、695水倉(cāng)及主水泵房、井底主副煤倉(cāng)、井下調(diào)度站、保健站、消防材料庫(kù)等。主要硐室技術(shù)特征如下：

　　井底煤倉(cāng)：主副煤倉(cāng)為料石砌碹支護(hù)，容量分別為1600噸、900噸，3號(hào)煤通過(guò)電機(jī)車運(yùn)到主煤倉(cāng)卸載，9號(hào)煤用膠帶輸送機(jī)直接運(yùn)往副煤倉(cāng)。煤倉(cāng)下口通過(guò)給煤機(jī)運(yùn)至主斜井膠帶輸送機(jī)。

　　695水倉(cāng)：料石砌碹，主倉(cāng)容量為1200m3，副倉(cāng)容量為700m3，

　　井底火藥庫(kù)：礦井現(xiàn)使用一個(gè)火藥庫(kù)，布置在井底車場(chǎng)向北1000米處，服務(wù)于礦井使用，火藥庫(kù)硐室采用半圓拱形斷面錨網(wǎng)噴支護(hù)，總?cè)莘e1100 m3。

　　2、+620水平

　　主斜井、與行人斜井直達(dá)620水平，在+620水平建有井下變電所、620水倉(cāng)及主水泵房等硐室，現(xiàn)主要擔(dān)負(fù)9號(hào)煤排水任務(wù)。

　　620水倉(cāng)：料石砌碹，總?cè)萘繛?800m3，其中主倉(cāng)容量為2600m3，副倉(cāng)容量為1200m3。

　　三、盤(pán)區(qū)開(kāi)采及接替情況

　　1、3號(hào)煤層

　　3號(hào)煤于2004結(jié)束開(kāi)采并已封閉。

　　2、9號(hào)煤層

　　9號(hào)煤共劃分為五個(gè)盤(pán)區(qū)，一盤(pán)區(qū)已結(jié)束開(kāi)采并封閉，四盤(pán)區(qū)為薄煤區(qū)，暫不能開(kāi)采;二盤(pán)區(qū)、三盤(pán)區(qū)正規(guī)采面回采已結(jié)束，剩余邊角煤和煤柱回收;五盤(pán)區(qū)為現(xiàn)生產(chǎn)盤(pán)區(qū)。

　　9號(hào)煤開(kāi)拓巷道布置，見(jiàn)圖2—1—1《9號(hào)煤采掘工程平面圖》。

　　第二節(jié)　提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、供電

　　一、 提 升

　　1、原煤提升

　　王臺(tái)鋪礦主斜井提升采用由上海運(yùn)輸機(jī)廠制造的帶式輸送機(jī)，該機(jī)于1988年5月安裝投運(yùn)。帶式輸送機(jī)共四套驅(qū)動(dòng)裝置，其中三套工作，一套備用。電控系統(tǒng)是由無(wú)錫礦山電氣廠生產(chǎn)的JLP—2型繼電器盤(pán)控制，并設(shè)有過(guò)流、過(guò)壓、失壓、堆煤、超速、低速、跑偏、煙霧等保護(hù)，各種保護(hù)裝置符合《煤炭安全規(guī)程》的要求。

　　主提升膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：

　　機(jī)長(zhǎng)620m，傾角16°，膠帶寬度1200mm，帶速2.5m/s，設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力600t/h，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4×310kW。

　　2、輔助材料設(shè)備提升

　　副斜井采用1臺(tái)2JK2×1A/30型雙筒纏繞式提升機(jī)，由洛陽(yáng)礦山機(jī)器廠制造，于1979年7月安裝投用，擔(dān)負(fù)礦井材料、設(shè)備、矸石提升任務(wù)，為斜井串車提升系統(tǒng)。副斜井提升機(jī)技術(shù)參數(shù)如下：

　　絞車型號(hào)：2JK2×1A/30;滾筒直徑：2000mm;滾筒寬度：1000mm;

　　最大靜張力：60kN;最大靜張力差：40kN;速度：3.38m/s;

　　容繩量：760m;電機(jī)功率：130kW;鋼絲繩直徑：24mm;

　　3、人員提升：

　　人員上下井提升由行人斜井的架空乘人裝置擔(dān)負(fù)，架空乘人裝置參數(shù)如下：

　　型號(hào)：SR-20D;牽引力：20kN;牽引速度：1.0m/s

　　電機(jī)功率：37kW;運(yùn)輸能力：450人/h;鋼絲繩：φ23.5mm;

　　二、 運(yùn) 輸

　　1、主運(yùn)輸

　　9號(hào)煤煤炭運(yùn)輸全部采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸。盤(pán)區(qū)大巷膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)為DSP-1080/160，膠帶寬度1000mm，帶速3.15m/s，設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力1000t/h，驅(qū)動(dòng)電機(jī)160kW。

　　2、輔助運(yùn)輸

　　695水平大巷采用蓄電池機(jī)車運(yùn)輸方式。盤(pán)區(qū)運(yùn)輸大巷為無(wú)極繩連續(xù)牽引車運(yùn)輸，工作面輔助運(yùn)輸采用JD-11.4調(diào)度絞車運(yùn)輸。

　　無(wú)極繩連續(xù)牽引車設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下：

　　型號(hào)：SQ—80(110kW);牽引速度：1/1.7m/s

　　牽引力：80kN;鋼絲繩規(guī)格：24NAT6×19+FC1670S GB/T8918)

　　三、 通 風(fēng)

　　礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法采用機(jī)械抽出式通風(fēng)。有四個(gè)進(jìn)風(fēng)斜井，即主斜井、副井、行人井、排矸進(jìn)風(fēng)斜井;一個(gè)回風(fēng)立井，即一號(hào)風(fēng)井。

　　風(fēng)井風(fēng)機(jī)現(xiàn)運(yùn)行技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表：

　　主要通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)

　　風(fēng)機(jī)型號(hào)電機(jī)額定功率(kW)葉片角度(°)風(fēng)機(jī)靜壓(Pa)排風(fēng)量

　　(m3/min)

　　2K56-12-No30100025～5035009000

　　四、 排 水

　　礦井現(xiàn)開(kāi)采9號(hào)煤層，礦井涌水一部分通過(guò)9號(hào)煤盤(pán)區(qū)水倉(cāng)提升至+695水平水倉(cāng)，一部分通過(guò)自流到+620水平水倉(cāng)，再通過(guò)管道直接排至地面水處理站。

　　+695水平2臺(tái)MD280—43×4水泵額定流量為280m3/h，額定揚(yáng)程172m，由山西黎城泵業(yè)公司制造，2005年安裝投運(yùn);配套電機(jī)型號(hào)JS137—4，260kW，6kV。1臺(tái)200D—43×7水泵額定流量為280m3/h，額定揚(yáng)程301m，由長(zhǎng)沙泵業(yè)公司制造，1983年投運(yùn);配套電機(jī)型號(hào)JS137—4，360kW，6kV。

　　+620水平3臺(tái)200MD—43×7水泵額定流量為280m3/h，額定揚(yáng)程301m，由湖北宜昌水泵廠制造，1991年投運(yùn);配套電機(jī)型號(hào)JS137—4，360kW，6kV。

　　五、 供 電

　　王臺(tái)鋪煤礦雙回35kV電源引自晉城煤業(yè)集團(tuán)老區(qū)110kV區(qū)域變電站308號(hào)和311號(hào)出線間隔，線路采用鐵塔與水泥電桿架空敷設(shè)。

　　地面工業(yè)廣場(chǎng)現(xiàn)有一座35/6kV變電所，設(shè)兩臺(tái)10000kVA容量主變壓器，一用一備，擔(dān)負(fù)工業(yè)廣場(chǎng)、選煤廠、生活區(qū)、主通風(fēng)機(jī)、排矸井、井下等用電負(fù)荷。

　　井下+695水平設(shè)一個(gè)中央變電所，雙回6kV電源分別引自工業(yè)廣場(chǎng)35/6kV變電所不同母線段。中央變電所主要擔(dān)負(fù)排水、運(yùn)輸、五個(gè)采區(qū)變電所供電等用電負(fù)荷。

　　六、監(jiān)測(cè)監(jiān)控

　　1、環(huán)境監(jiān)控

　　該礦現(xiàn)有一套KJ86N型煤礦環(huán)境安全監(jiān)測(cè)及生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。KJ86N監(jiān)控系統(tǒng)采用CAN總線傳輸方式，傳輸接口、總線擴(kuò)展器、信號(hào)轉(zhuǎn)接器、多功能監(jiān)控器、傳感器、光纜和信號(hào)電纜等組成。系統(tǒng)可對(duì)瓦斯、風(fēng)速、負(fù)壓、煙霧、溫度、一氧化碳、饋電狀態(tài)等參數(shù)及井下主要風(fēng)門(mén)的開(kāi)閉狀況進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，對(duì)掘進(jìn)工作面實(shí)現(xiàn)風(fēng)電瓦斯閉鎖。完全符合煤礦安全規(guī)程及我礦具體使用需求。

　　2、產(chǎn)量監(jiān)控

　　在主斜井井口膠帶輸運(yùn)機(jī)裝設(shè)一套ICS-17B型皮帶稱，對(duì)產(chǎn)量實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)傳輸至集團(tuán)公司調(diào)度室。

　　3、人員定位系統(tǒng)

　　本礦井已有一套KJ153型礦井井下人員定位系統(tǒng)，在主要巷道進(jìn)出口及主要機(jī)電硐室設(shè)置讀卡器，實(shí)時(shí)對(duì)井下作業(yè)人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)考勤。為井下安全生產(chǎn)提供保障，并把信息進(jìn)行儲(chǔ)存或打印。

　　七、通信

　　在行人進(jìn)風(fēng)斜井敷設(shè)有200對(duì)礦用通信電纜，由地面通信機(jī)房沿地面電纜溝敷設(shè)至695中央變電所礦用隔爆分線箱。

　　第三章 十五號(hào)煤開(kāi)拓延深

　　第一節(jié)　井田境界與儲(chǔ)量

　　一、井田境界

　　王臺(tái)鋪礦井田位于山西晉城市市區(qū)北10km處，井田邊界由43個(gè)拐點(diǎn)構(gòu)成，東西寬約3.6km，南北長(zhǎng)約9.5km，井田面積33.7032km2。井田西部與鳳凰山煤礦相鄰，南部與古書(shū)院礦接壤。

　　二、儲(chǔ)量

　　1、儲(chǔ)量計(jì)算原則

　　根據(jù)《山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司王臺(tái)鋪礦15號(hào)煤層地質(zhì)報(bào)告》，本井田15號(hào)煤層為無(wú)煙煤。

　　按國(guó)家現(xiàn)行煤炭資源儲(chǔ)量計(jì)算規(guī)范，煤層傾角小于25°，最低可采厚度大于0.80m，最高可采灰份小于40%，最高硫份小于3%，最低發(fā)熱量為22.1MJ/㎏的原則。

　　井田高硫區(qū)煤層下部，普遍存在一層硫化鐵礦夾層，平均厚度為0.3m左右，甩掉此夾層后，煤層最高硫分小于3%。故，高硫區(qū)除掉硫化鐵礦夾層的煤層也可以進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算。

　　儲(chǔ)量計(jì)算面積采用水平投影面積。

　　井田內(nèi)15號(hào)煤層穩(wěn)定可采，15號(hào)煤層容重為1.46t/m3，非高硫區(qū)域平均厚度為2.51m，高硫區(qū)域除去硫鐵礦夾層后，平均厚度為2.48m。

　　儲(chǔ)量計(jì)算方法：采用塊段法，即塊段面積×容重×平均厚度=塊段儲(chǔ)量

　　2、礦井地質(zhì)資源量

　　依據(jù)本礦井地質(zhì)報(bào)告提交的煤炭資源量計(jì)算，除去硫鐵礦夾層后礦井地質(zhì)資源量為9377.3萬(wàn)噸。

　　見(jiàn)表3-1-1《15號(hào)煤資源儲(chǔ)量匯總表》。

　　表3-1-1 　15號(hào)煤資源儲(chǔ)量匯總表

　　3、礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量

　　本礦井15號(hào)煤層地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，推斷的資源量333的折減量取0.8的系數(shù)計(jì)算，則工業(yè)儲(chǔ)量為8996.20萬(wàn)噸。

　　4、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量

　?、?礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量：礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的井田境界煤柱、地面村莊煤柱、地面水庫(kù)煤柱、小窯防水煤柱等需要留設(shè)的永久保護(hù)煤柱損失量后的儲(chǔ)量。

　?、?礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量：礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、井下主要巷道保護(hù)煤柱再乘于盤(pán)區(qū)回采率。

　?、?盤(pán)區(qū)回采率：根據(jù)設(shè)計(jì)布置，以及15號(hào)煤層厚度為中厚煤層和綜采一次采全高采煤方法等因素，盤(pán)區(qū)回采率為80%。

　　經(jīng)計(jì)算，15號(hào)煤層設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為3214.61萬(wàn)噸。

　　見(jiàn)表3-1-2《礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量匯總表》。

　　三、安全煤柱

　　工業(yè)場(chǎng)地、村莊等安全煤柱采用垂線法和垂直剖面法計(jì)算。

　　地面建筑物、構(gòu)筑物保護(hù)煤柱，根據(jù)晉城礦區(qū)經(jīng)驗(yàn)，表土層移動(dòng)角取φ=45°，巖層移動(dòng)角取δ=γ=72°。

　　煤層大巷煤柱寬度取30m，井田境界煤柱寬度取20m，工作面順槽之間煤柱寬度取20m。

　　第二節(jié)　礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限

　　(一) 礦井工作制度

　　礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d，每天四班作業(yè)，三班采煤，一班檢修。每天凈提升時(shí)間為16h。

　　(二) 礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力和日生產(chǎn)能力

　　1、結(jié)合15號(hào)煤層賦存平均厚度2.51m，煤層開(kāi)采條件比較簡(jiǎn)單，現(xiàn)行綜采、綜掘工藝等因素，設(shè)計(jì)確定每個(gè)盤(pán)區(qū)布置一個(gè)綜采工作面、兩個(gè)綜掘工作面時(shí)，可達(dá)到生產(chǎn)能力0.9Mt/a。

　　2、結(jié)合9號(hào)煤層剩余可采儲(chǔ)量主要集中在井田南翼、已經(jīng)解放的范圍位于井田中部等因素，為全面協(xié)調(diào)9號(hào)煤、15號(hào)煤合理配采和接替，首采盤(pán)區(qū)確定為二盤(pán)區(qū)。

　　3、礦井投產(chǎn)初期，9號(hào)煤、15號(hào)煤分別按0.9Mt/a能力進(jìn)行生產(chǎn);9號(hào)煤結(jié)束回采后，15號(hào)煤布置兩個(gè)盤(pán)區(qū)，礦井生產(chǎn)能力保持1.8Mt/a不變。

　　4、2007年，煤炭工業(yè)局下發(fā)的煤炭生產(chǎn)許可證中，標(biāo)明礦井生產(chǎn)能力為1.8Mt/a。

　　5、綜合上述因素，本次設(shè)計(jì)確定礦井15號(hào)煤設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.8Mt/a。

　　(三) 礦井服務(wù)年限

　　15號(hào)煤層為本礦井最后一個(gè)開(kāi)采煤層，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為3214.61萬(wàn)t，儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.5，考慮前期15號(hào)煤按90萬(wàn)t/a和9號(hào)煤層配采3年，以及各盤(pán)區(qū)接替服務(wù)年限等因素進(jìn)行計(jì)算。

　　經(jīng)計(jì)算，全礦井15號(hào)煤層的服務(wù)年限為16.6年。

　　第三節(jié)　開(kāi)拓延深方式

　　一、開(kāi)拓延深方式

　　本礦井已有工業(yè)場(chǎng)地和風(fēng)井場(chǎng)地，現(xiàn)有井筒、提升、運(yùn)輸、進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)、排水、供電、通信、監(jiān)控設(shè)施均加以利用，在礦井總生產(chǎn)能力不提高的情況下，不再新增場(chǎng)地設(shè)施。

　　結(jié)合現(xiàn)有的井巷工程及生產(chǎn)系統(tǒng)，開(kāi)拓延深方式選用暗斜井延深方式，即從現(xiàn)有的+695水平大巷布置暗斜井延深至15號(hào)煤層。具體方案如下：

　　(一)運(yùn)煤系統(tǒng)：

　　從+695水平井底車場(chǎng)主煤倉(cāng)上口巷道開(kāi)口，向下施工15號(hào)煤上倉(cāng)膠帶暗斜井(上倉(cāng)斜巷)，延深至15號(hào)煤層后，南北向布置二盤(pán)區(qū)膠帶進(jìn)風(fēng)巷，形成二盤(pán)區(qū)主運(yùn)和進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，向東布置一盤(pán)區(qū)膠帶進(jìn)風(fēng)巷，形成一盤(pán)區(qū)主運(yùn)和進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)。

　　運(yùn)煤線路為：工作面膠帶進(jìn)風(fēng)順槽→盤(pán)區(qū)膠帶進(jìn)風(fēng)順槽→上倉(cāng)膠帶斜巷→煤倉(cāng)→主斜井膠帶輸送機(jī)→地面生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　(二)材料運(yùn)輸系統(tǒng)：

　　從材料暗斜井+644水平處做甩車場(chǎng)，進(jìn)入15號(hào)煤層后，沿南北向布置材料南、北車場(chǎng)，車場(chǎng)與盤(pán)區(qū)軌道進(jìn)風(fēng)巷溝通，形成各盤(pán)區(qū)材料運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)。

　　材料運(yùn)輸線路為：副斜井→+695水平大巷→材料暗斜井→甩車場(chǎng)→南(北)車場(chǎng)→盤(pán)區(qū)軌道進(jìn)風(fēng)巷→工作面軌道進(jìn)風(fēng)順槽。

　　(三)行人運(yùn)輸系統(tǒng)：

　　從行人斜井開(kāi)口，沿15號(hào)煤層布置專用行人巷道，并與盤(pán)區(qū)膠帶進(jìn)風(fēng)巷溝通，前期距工作面距離較短，人員步行進(jìn)入工作面;后期沿巷道一側(cè)布置運(yùn)人猴車。

　　人員運(yùn)輸線路為：主斜井(猴車)→專用行人巷道→盤(pán)區(qū)膠帶進(jìn)風(fēng)巷→工作面順槽(步行)。

　　(四)回風(fēng)系統(tǒng)：

　　現(xiàn)有回風(fēng)立井凈直徑為3.5m，按15號(hào)煤布置兩個(gè)盤(pán)區(qū)生產(chǎn)需風(fēng)量計(jì)算，井筒風(fēng)速達(dá)12.47m/s，超出了作為礦井安全出口風(fēng)速不應(yīng)大于8.0m/s的規(guī)定。因此，必須對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。根據(jù)通風(fēng)能力、場(chǎng)地布置等因素，提出如下兩個(gè)方案：

　　1、方案一：新增風(fēng)井方案

　　從15號(hào)煤巷道向上反掘回風(fēng)暗立井與一號(hào)回風(fēng)井貫通，形成15號(hào)煤回風(fēng)系統(tǒng)。

　　在風(fēng)井場(chǎng)地新掘一直徑3.5m的輔助回風(fēng)立井(一號(hào)輔助回風(fēng)立井)，井筒內(nèi)裝備梯子間，地面布置安全出口與風(fēng)道，其中風(fēng)道與一號(hào)回風(fēng)立井風(fēng)道相連，形成兩風(fēng)井并列運(yùn)行方式。

　　2、方案二：刷大一號(hào)風(fēng)井?dāng)嗝娣桨?/p>

　　從15號(hào)煤巷道向上反掘回風(fēng)暗立井與一號(hào)回風(fēng)井貫通，形成15號(hào)煤回風(fēng)系統(tǒng)。

　　同時(shí)，刷大一號(hào)風(fēng)井?dāng)嗝妫芍睆?.5m，刷大至直徑4.5m，重新裝備梯子間。

　　3、方案比較

　　方案一充分利用風(fēng)井場(chǎng)地新掘井筒，對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)干擾不大，適合于邊延深邊生產(chǎn)的礦井。缺點(diǎn)為工程量大，投資大。

　　方案二工程量小，投資小，但對(duì)生產(chǎn)影響很大，需要停產(chǎn)2個(gè)月左右對(duì)風(fēng)井進(jìn)行改造。

　　綜合比選上述兩個(gè)方案，設(shè)計(jì)推薦方案一。

　　二、盤(pán)區(qū)劃分及開(kāi)采順序

　　根據(jù)上述開(kāi)拓延深方案，全井田15號(hào)煤層共劃分4個(gè)盤(pán)區(qū)，其中一、二盤(pán)區(qū)布置于井田中部，三盤(pán)區(qū)布置于井田北翼，四盤(pán)區(qū)布置于井田南翼。

　　盤(pán)區(qū)開(kāi)采順序原則：

　　1、按盡快實(shí)現(xiàn)資源保護(hù)的原則，先開(kāi)采受小窯威脅的區(qū)域。

　　2、按延深工程量最少，對(duì)現(xiàn)有9號(hào)煤生產(chǎn)盤(pán)區(qū)干擾最少為原則。

　　3、按平衡匹配9號(hào)、15號(hào)煤通風(fēng)、運(yùn)輸、排水、供電、提升等設(shè)施，進(jìn)行合理配采9號(hào)、15號(hào)煤為原則。

　　按上述原則，盤(pán)區(qū)開(kāi)采接替順序，見(jiàn)表3—3—1。

　　井田中部二盤(pán)區(qū)為首采盤(pán)區(qū)。

　　三、開(kāi)拓大巷布置

　　15號(hào)煤各盤(pán)區(qū)巷道布置見(jiàn)前述設(shè)計(jì)推薦方案一，各盤(pán)區(qū)大巷均為三巷布置，巷道間距30m，均沿15號(hào)煤層頂板全煤巷布置，高度不夠進(jìn)行起底掘進(jìn)。

　　盤(pán)區(qū)膠帶巷斷面為矩形，凈高2500mm，凈寬4800mm，錨噴支護(hù)，凈斷面12.00m2。

　　盤(pán)區(qū)軌道巷斷面為矩形，凈高2500mm，凈寬4400mm，錨噴支護(hù)，凈斷面11.0m2。

　　盤(pán)區(qū)回風(fēng)巷斷面為矩形，凈高2500mm，凈寬4400mm，錨噴支護(hù)，凈斷面11.0m2。

　　上述巷道設(shè)備布置、巷道斷面技術(shù)特征、支護(hù)材料及參數(shù)，參見(jiàn)附圖《巷道斷面圖冊(cè)》。

　　第四節(jié)　開(kāi)拓延深井筒、井底車場(chǎng)及硐室布置

　　一、延深井筒

　　15號(hào)煤達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.8Mt/a，投產(chǎn)延深井筒為上倉(cāng)膠帶暗斜井、回風(fēng)暗立井、一號(hào)輔助回風(fēng)立井。各井筒技術(shù)特征如下：

　　1、上倉(cāng)膠帶暗斜井：

　　斜長(zhǎng)190m，傾角90，斷面為半圓拱形，凈寬4200mm，凈高3300mm，凈斷面12.88m2，錨噴支護(hù)，支護(hù)厚度100mm。井筒裝備1200mm寬的膠帶輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井15號(hào)煤主運(yùn)、進(jìn)風(fēng)兼安全出口。

　　2、回風(fēng)暗立井：

　　垂深50m，斷面為圓形，凈直徑為3500mm，凈斷面9.62m2，錨噴支護(hù)，支護(hù)厚度150mm。上口與一號(hào)回風(fēng)立井貫通，下口與15號(hào)煤井底回風(fēng)大巷相通，主要擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)。

　　3、一號(hào)輔助回風(fēng)立井：

　　垂深190m，斷面為圓形，凈直徑為3500mm，凈斷面9.62m2，錨噴支護(hù)，支護(hù)厚度150mm。井筒內(nèi)裝備梯子間，主要擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)兼安全出口。

　　各延深井筒斷面布置，分別見(jiàn)圖3-4-1、3-4-2、3-4-3。

　　二、井底車場(chǎng)及硐室布置

　　原有+695水平井底車場(chǎng)及硐室布置，均能滿足本次15號(hào)煤投產(chǎn)需要，本次延深設(shè)計(jì)新增的暗斜井644井底車場(chǎng)及硐室敘述如下：

　　1、暗斜井644車場(chǎng)：

　　644車場(chǎng)分為三部分：甩車場(chǎng)、南車場(chǎng)、北車場(chǎng)，水平標(biāo)高為+644。井底車場(chǎng)形式為平車場(chǎng)。

　　2、主要硐室：

　　暗斜井上部布置的硐室(原有)有：絞車房、信號(hào)硐室。

　　暗斜井下部布置的硐室有：信號(hào)硐室。

　　入倉(cāng)膠帶暗斜井底布置有二盤(pán)區(qū)變電所。

　　第四章　大巷運(yùn)輸及設(shè)備

　　第一節(jié) 煤炭運(yùn)輸

　　一、主運(yùn)輸系統(tǒng)

　　15號(hào)煤首采盤(pán)區(qū)出煤系統(tǒng)：工作面膠帶順槽→二盤(pán)區(qū)膠帶巷→上倉(cāng)膠帶巷→井底煤倉(cāng)→主斜井→地面生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　運(yùn)輸系統(tǒng)見(jiàn)附圖《首采盤(pán)區(qū)投產(chǎn)運(yùn)輸系統(tǒng)圖》。

　　現(xiàn)有主斜井帶式輸送機(jī)滿足15號(hào)煤層開(kāi)采的運(yùn)輸需要，主要設(shè)備技術(shù)特征見(jiàn)本設(shè)計(jì)第二章第二節(jié)。

　　本次運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì)主要為：首采盤(pán)區(qū)的運(yùn)輸設(shè)備選型。

　　二、運(yùn)輸方式

　　目前國(guó)內(nèi)大中型礦井的大巷煤炭運(yùn)輸普遍采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，其主要優(yōu)點(diǎn)為:

　?、?運(yùn)輸連續(xù)，能力大;

　?、?大巷布置不受煤層起伏坡度變化的影響;

　?、?系統(tǒng)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，易于實(shí)現(xiàn)集中管理，有利于提高生產(chǎn)率;

　?、?運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，占用人員少，主輔運(yùn)輸互不干擾;

　　本礦井煤層賦存條件好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，因此確定各盤(pán)區(qū)煤炭運(yùn)輸主要采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式。

　　三、運(yùn)輸設(shè)備

　　根據(jù)礦井開(kāi)拓方式及采區(qū)布置形式，在15號(hào)煤一、二盤(pán)區(qū)各布置兩部帶式輸送機(jī)擔(dān)負(fù)煤炭運(yùn)輸。前期開(kāi)采盤(pán)區(qū)為二盤(pán)區(qū)。

　　由于盤(pán)區(qū)內(nèi)無(wú)工作面煤倉(cāng)緩沖，大巷帶式輸送機(jī)的選型考慮滿足同一盤(pán)區(qū)內(nèi)一個(gè)綜采工作面和兩個(gè)綜掘工作面生產(chǎn)時(shí)的峰值煤量的運(yùn)輸需要，并與工作面設(shè)備選型相匹配。同時(shí)盡可能和礦上現(xiàn)使用的盤(pán)區(qū)膠帶運(yùn)輸設(shè)備的電機(jī)、滾筒、膠帶相統(tǒng)一，以便設(shè)備配件的管理、維護(hù)、和互換。

　　1. 二盤(pán)區(qū)1號(hào)帶式輸送機(jī)選型

　　(1)選型設(shè)計(jì)依據(jù):

　　煤炭松散容重：1000kg/m3

　　運(yùn)輸距離：1453m;

　　提升高度：25m

　　設(shè)計(jì)運(yùn)量：1000t/h;

　　膠帶機(jī)工作環(huán)境：潮濕、有灰塵污染;

　　(2)選型計(jì)算過(guò)程

　　①輸送帶寬度的計(jì)算

　　第二節(jié) 輔助運(yùn)輸

　　一、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)

　　物料和設(shè)備采用礦車裝載→地面下放到副斜井井底車場(chǎng)→+695水平大巷電機(jī)車運(yùn)輸系統(tǒng)→材料暗斜井→15號(hào)五煤盤(pán)區(qū)軌道運(yùn)輸大巷→采煤工作面或掘進(jìn)面。

　　人員在行人斜井乘架空乘人系統(tǒng)下井→專用人車巷(摘掛式猴車)→二盤(pán)區(qū)膠帶巷(摘掛式猴車)→運(yùn)送人員到采掘工作面順槽口→人員步行到達(dá)工作面。

　　15號(hào)掘進(jìn)巷道基本為全煤巷綜掘機(jī)掘進(jìn)，全部通過(guò)刮板機(jī)、膠帶輸送機(jī)并入原煤運(yùn)輸系統(tǒng)，少量巖巷工程矸石填入井下廢棄橫川巷道內(nèi)密閉，基本可實(shí)現(xiàn)矸石不出井，以減少運(yùn)輸成本和地面污染。

　　現(xiàn)有+695水平運(yùn)輸系統(tǒng)及設(shè)備均滿足15號(hào)煤層開(kāi)采的輔助運(yùn)輸需要，主要設(shè)備技術(shù)特征見(jiàn)本設(shè)計(jì)第二章、第二節(jié)。

　　本次運(yùn)輸設(shè)備選型設(shè)計(jì)主要為：首采盤(pán)區(qū)的輔助運(yùn)輸設(shè)備選型。

　　運(yùn)輸系統(tǒng)分別見(jiàn)附圖《首采盤(pán)區(qū)投產(chǎn)運(yùn)輸系統(tǒng)圖》。

　　二、運(yùn)輸方式

　　礦上現(xiàn)生產(chǎn)盤(pán)區(qū)內(nèi)輔助運(yùn)輸主要使用無(wú)極繩連續(xù)牽引車運(yùn)輸，無(wú)極繩連續(xù)牽引車綜合了國(guó)外繩式卡軌車和國(guó)內(nèi)無(wú)極繩絞車的特點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全高效的新型輔助運(yùn)輸設(shè)備，對(duì)井下巷道的適應(yīng)性更強(qiáng)，運(yùn)距長(zhǎng)，牽引力大，且不污染井下空氣，可以滿足井下大巷起伏不平、巷道不直的運(yùn)輸需要。

　　根據(jù)礦井開(kāi)拓方式和巷道布置，15號(hào)煤盤(pán)區(qū)輔助運(yùn)輸方式仍采用無(wú)極繩連續(xù)牽引車，同時(shí)盡可能和礦上現(xiàn)使用的盤(pán)區(qū)無(wú)極繩連續(xù)牽引車的型號(hào)相統(tǒng)一，以便設(shè)備配件的管理、維護(hù)、和互換。采掘面短距離的輔助運(yùn)輸選用調(diào)度絞車。

　　三、運(yùn)輸設(shè)備

　　15號(hào)煤盤(pán)區(qū)輔助運(yùn)輸大巷設(shè)備：經(jīng)過(guò)選型，選用SQ-80型無(wú)極繩連續(xù)牽引車。系統(tǒng)配置有無(wú)極繩絞車、張緊裝置、梭車、尾輪、壓繩輪、托繩輪等，其主要技術(shù)參數(shù)為：

　　型號(hào)：SQ-80;電機(jī)：110kW;牽引速度：1 m/s 和1.7m/s

　　滾筒直徑：800mm;牽引力：80kN;鋼絲繩直徑：Φ24mm;

　　采煤工作面運(yùn)輸順槽、掘進(jìn)工作面順槽運(yùn)輸：選用JD-11.4型調(diào)度絞車，其參數(shù)如下：

　　額定牽引力：10kN;鋼絲繩直徑：φ12.5mm;平均繩速：12.6~62m/min;

　　容繩量：400m;電動(dòng)機(jī)功率：11.4kW

　　專用人車巷和膠帶巷架空乘人裝置(摘掛式)選用SR-40J型，參數(shù)如下：

　　主電機(jī)功率：37kW;運(yùn)行速度：1.0m/s;主繩輪直徑：1200mm

　　四、礦井車輛配備

　　礦井礦車數(shù)量及技術(shù)參數(shù)均可滿足本次延深設(shè)計(jì)使用要求，不再對(duì)礦車進(jìn)行選型和增加。

　　第五章 采區(qū)布置及裝備

　　第一節(jié)　采煤方法

　　一、采煤方法的選擇

　　采煤方法結(jié)合煤層厚度平均2.51m，及頂?shù)装彘_(kāi)采條件，選擇長(zhǎng)壁工作面一次采全高綜合機(jī)械化采煤方法。

　　二、工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型

　　工作面回采方向?yàn)楹笸耸交夭?，采煤機(jī)在工作面長(zhǎng)壁雙向自開(kāi)缺口，截煤裝煤，刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，綜采工作面的采、裝、運(yùn)、支工序全部機(jī)械化。

　　工作面主要采煤設(shè)備選擇原則：

　　(1)15號(hào)煤層頂板為K2灰?guī)r、厚度大、硬度高、屬于堅(jiān)硬頂板，底板為泥巖屬于較軟底板，需對(duì)工作面液壓支架進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)。

　　(2)根據(jù)一個(gè)工作面生產(chǎn)能力為0.9Mt/a，并結(jié)合該礦現(xiàn)有設(shè)備使用情況，對(duì)工作面采煤設(shè)備及配套進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　工作面主要采煤設(shè)備初步選擇如下：

　　MG250/600—WD1雙滾筒采煤機(jī)，

　　SGZ—764/400型刮板輸送機(jī)，

　　SZB764/132/1140型轉(zhuǎn)載機(jī)，

　　PCM1000/110/1140型破碎機(jī)，

　　工作面順槽裝備SSJ1080/160/660型膠帶輸送機(jī)。

　　2、支護(hù)強(qiáng)度驗(yàn)算

　　按8倍采高的上覆巖層所需支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算：

　　P1=8HRg

　　=8×2.48×2.7×9.8

　　=0.525(MPa)

　　式中：P1——按8倍采高計(jì)算所需要的支護(hù)強(qiáng)度，單位MPa。

　　H——采高取2.48m。

　　R——頂板巖石容重2.7t/m3。

　　g——取重力常數(shù)為9.8。

　　ZZ6900-17/32型支架的支護(hù)強(qiáng)度0.92～1.0MPa大于0.525MPa。

　　同時(shí)，ZZ6900-17/32型支架對(duì)底板的比壓為1.9MPa，根據(jù)王臺(tái)鋪礦15號(hào)煤層實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，工作面煤層底板的容許抗壓強(qiáng)度為11.4MPa，底板抗壓強(qiáng)度大于支架對(duì)底板的比壓，可見(jiàn)支架支護(hù)強(qiáng)度能滿足要求。

　　3、支架工作阻力驗(yàn)算

　　工作面支架工作阻力計(jì)算如下：

　　F=8HRgS

　　=8×2.48×2.7×9.8×8.64

　　=4536 (KN)

　　式中F—ZZ6000-17/32型支架所需要的工作阻力,單位KN。

　　H、R、g—意義同上。

　　S—表示ZZ6000-17/32型支架最大支護(hù)面積，為8.64m2。

　　S=L長(zhǎng)×L寬=5.76×1.5=8.64m2。

　　L長(zhǎng)—支架最大控頂距，為5.76m。

　　L寬—支架的寬度，為1.5m。

　　ZZ6000-17/32型支架的額定工作阻力為6900KN，大于計(jì)算值4536KN，可見(jiàn)支架支護(hù)工作阻力能滿足要求。

　　4、支架初撐力驗(yàn)算

　　初撐力在支架參數(shù)中具有重要地位，提高支架初撐力可以減少頂板離層，增強(qiáng)頂板自身強(qiáng)度，增加頂板的穩(wěn)定性;提高支架對(duì)機(jī)道頂板的支撐能力，減少工作面頂板端面破碎度及煤壁片幫;壓實(shí)頂梁上及底座下浮矸，提高支撐系統(tǒng)剛度;充分利用支架額定支撐能力，減少頂板相對(duì)移近量。

　　工作面頂板屬堅(jiān)硬頂板，取工作阻力的80%為支架初撐力，初撐力計(jì)算如下：

　　F′= 80%F

　　=80%×4536

　　=3629(KN)

　　式中：

　　F′—支架所需初撐力，單位N。

　　F—支架所需的工作阻力，單位N。

　　P0=F′/4S′=3629÷(4×0.047755475)=19.0(MPa)

　　式中：

　　F′—支架所需初撐力，單位N。

　　S′—支架立柱活塞斷面積，為0.047755475m2。

　　P0—所需的乳化液壓強(qiáng)，單位MPa。

　　Pb1= P0÷80%=19.0÷80%=23.8(MPa)

　　Pb=31.5(MPa)

　　Pb > Pb1

　　式中：

　　Pb1 —支架所需泵站供液壓力。

　　80%—泵站供液有效壓力(除去管路損失率)

　　Pb——泵站供液壓力設(shè)定為31.5MPa。

　　通過(guò)上式計(jì)算，可見(jiàn)泵站設(shè)定供液壓力能夠滿足支架需要。

　　綜上所述可見(jiàn)所用支架能滿足工作面支護(hù)的需要。

　　5、工作面超前支護(hù)

　　進(jìn)、回風(fēng)順槽20m范圍內(nèi)實(shí)施超前支護(hù)，采用DZ28—25/100型單體液壓支柱加柱冒，柱冒規(guī)格300mm×200 mm×60 mm。

　　進(jìn)風(fēng)順槽超前支護(hù)：人行道側(cè)距離煤柱1000mm處支設(shè)一排;非行人側(cè)距離巷幫600mm支設(shè)一排。遇破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)電機(jī)減速器影響時(shí)緊靠其外側(cè)打戴帽點(diǎn)柱進(jìn)行支護(hù)。柱距均為1000mm，單體柱要成排成行，直線度誤差不超過(guò)30mm，且采取麻繩連鎖防倒。

　　回風(fēng)順槽超前支護(hù)：距離工作面?zhèn)认飵?000mm處支設(shè)一排，柱距1000mm;距離煤柱側(cè)巷幫1000mm處支設(shè)一排單體柱，柱距1000mm，單體柱要成排成行，直線度誤差不超過(guò)30mm，且采取麻繩連鎖防倒。

　　第二節(jié)　盤(pán)區(qū)布置

　　一、盤(pán)區(qū)數(shù)目、位置及工作面生產(chǎn)能力

　　15號(hào)煤開(kāi)拓延投產(chǎn)盤(pán)區(qū)為：中部的一、二盤(pán)區(qū)，盤(pán)區(qū)生產(chǎn)能力0.9Mt/a。達(dá)產(chǎn)時(shí)共布置2個(gè)盤(pán)區(qū)(一、二盤(pán)區(qū))、2個(gè)綜采長(zhǎng)壁工作面，生產(chǎn)能力1.8Mt/a。

　　見(jiàn)圖5-2-1《首采盤(pán)區(qū)巷道布置及主要機(jī)械設(shè)備配備圖》和圖5-2-2《一盤(pán)區(qū)巷道布置及主要機(jī)械設(shè)備配備圖》。

　　二、首采盤(pán)區(qū)尺寸及巷道布置

　　1、盤(pán)區(qū)尺寸

　　盤(pán)區(qū)尺寸的確定取決于地質(zhì)構(gòu)造條件、煤層開(kāi)采技術(shù)條件、盤(pán)區(qū)內(nèi)采煤和運(yùn)輸裝備。

　　結(jié)合本次設(shè)計(jì)的采煤方法和開(kāi)拓方式、盤(pán)區(qū)劃分等因素，一、二盤(pán)區(qū)特征見(jiàn)表5-2-1。

　　2、巷道布置

　　根據(jù)設(shè)計(jì)確定的開(kāi)拓方式和各盤(pán)區(qū)巷道布置，采用盤(pán)區(qū)大巷兩翼(或單翼)直接布置工作面，條帶式開(kāi)采。

　　盤(pán)區(qū)大巷沿15號(hào)煤層頂板掘進(jìn)，采用三巷布置，即盤(pán)區(qū)軌道巷、盤(pán)區(qū)膠帶巷、盤(pán)區(qū)專用回風(fēng)巷，巷道間距30m，其中膠帶巷位于軌道巷和回風(fēng)巷中間。

　　盤(pán)區(qū)巷斷面為矩形，支護(hù)方式為錨、網(wǎng)、噴支護(hù)，錨索加強(qiáng)。

　　3、盤(pán)區(qū)車場(chǎng)及硐室

　　本井田煤層賦存平緩，大巷條帶式開(kāi)采。輔助運(yùn)輸采用無(wú)極繩連續(xù)牽引車和小絞車配合方式，材料、設(shè)備等從井底車場(chǎng)直接運(yùn)往采、掘工作面等各使用地點(diǎn)。主運(yùn)輸使用膠帶機(jī)搭接連續(xù)運(yùn)輸方式，故，各盤(pán)區(qū)不設(shè)盤(pán)區(qū)車場(chǎng)。

　　在各盤(pán)區(qū)內(nèi)設(shè)盤(pán)區(qū)變電所、盤(pán)區(qū)水泵房及水倉(cāng)。

　　4、盤(pán)區(qū)主要設(shè)備及通風(fēng)、排水系統(tǒng)

　　(1)煤炭運(yùn)輸方式：

　　工作面煤炭由順槽膠帶直接轉(zhuǎn)運(yùn)至盤(pán)區(qū)大巷膠帶輸送機(jī)上，無(wú)中間環(huán)節(jié)。盤(pán)區(qū)大巷固定式膠帶輸送機(jī)選型參見(jiàn)第四章節(jié)中相關(guān)內(nèi)容。

　　(2)輔助運(yùn)輸方式：

　　盤(pán)區(qū)內(nèi)輔助運(yùn)輸采用無(wú)極繩連續(xù)牽引車，轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少，效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，能適應(yīng)底板起伏不平的巷道。盤(pán)區(qū)軌道巷無(wú)極繩連續(xù)牽引車選型參見(jiàn)第四章節(jié)中相關(guān)內(nèi)容。

　　(3)盤(pán)區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)：

　　新鮮風(fēng)流由上倉(cāng)膠帶暗斜井、材料暗斜井、軌道聯(lián)絡(luò)巷→盤(pán)區(qū)膠帶進(jìn)風(fēng)巷、盤(pán)區(qū)軌道進(jìn)風(fēng)巷→工作面膠帶、軌道進(jìn)風(fēng)順槽→工作面。

　　乏風(fēng)由回風(fēng)順槽→盤(pán)區(qū)回風(fēng)巷→總回風(fēng)巷一、一號(hào)主、輔回風(fēng)立井。

　　綜掘工作面配備局扇和抽出式濕式除塵風(fēng)機(jī)，采用壓入式通風(fēng)方式。

　　(4)盤(pán)區(qū)排水系統(tǒng)：

　　二盤(pán)區(qū)在工作面尾部設(shè)有盤(pán)區(qū)水倉(cāng)、泵房，水倉(cāng)總?cè)萘繛?00m3，工作面水由工作面泄水巷流入水倉(cāng)，通過(guò)管路，經(jīng)過(guò)材料暗斜井、620大巷，泵送至620水平井底中央水倉(cāng)，經(jīng)行人斜井排至地面。

　　一盤(pán)區(qū)在盤(pán)區(qū)軌道側(cè)設(shè)有盤(pán)區(qū)水倉(cāng)、泵房，水倉(cāng)總?cè)萘繛?00m3，涌水由巷道水溝流入水倉(cāng)，通過(guò)管路，經(jīng)過(guò)材料暗斜井、695大巷，泵送至695水平井底中央水倉(cāng)，經(jīng)副斜井排至地面。

　　掘進(jìn)工作面低洼處均設(shè)置了小水泵，如有積水應(yīng)做水窩將水排出;盤(pán)區(qū)大巷低洼處也要采取同樣的方法處理大巷積水問(wèn)題。

　　第三節(jié)　采煤工作面布置

　　一、采煤工作面參數(shù)

　　1、工作面尺寸與生產(chǎn)能力的確定：

　　15號(hào)煤生產(chǎn)按一個(gè)盤(pán)區(qū)一面模式設(shè)計(jì)。結(jié)合井田開(kāi)拓方式布置，工作面長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為180m，順槽設(shè)計(jì)長(zhǎng)度平均為1000m，工作面可采煤量為0.660Mt。

　　2、順槽條數(shù)及布置方式

　　工作面順槽采用兩進(jìn)一回三條順槽布置，其中保留利用最外側(cè)的順槽作為下一個(gè)相鄰工作面的進(jìn)風(fēng)順槽，工作面通風(fēng)方式采用“W”型通風(fēng)方式，即：一側(cè)為1條膠帶機(jī)進(jìn)風(fēng)順槽，另一側(cè)為1條軌道進(jìn)風(fēng)順槽和1條回風(fēng)順槽。

　　靠盤(pán)區(qū)回風(fēng)巷一側(cè)工作面，膠帶順槽布置風(fēng)橋跨回風(fēng)巷后，與膠帶大巷相搭接。軌道順槽通過(guò)風(fēng)橋與盤(pán)區(qū)軌道巷連接。回風(fēng)順槽直接與回風(fēng)巷連接。

　　靠盤(pán)區(qū)軌道巷一側(cè)工作面，膠帶順槽不做風(fēng)橋，與軌道巷平交，通過(guò)底溝溜過(guò)盤(pán)區(qū)軌道巷后，與盤(pán)區(qū)膠帶巷相搭接。軌道順槽直接與盤(pán)區(qū)軌道巷連接?；仫L(fēng)順槽布置風(fēng)橋跨軌道巷、膠帶巷與回風(fēng)巷連接。

　　工作面及順槽斷面設(shè)計(jì)為矩形，支護(hù)方式為錨網(wǎng)支護(hù)，錨索加強(qiáng)支護(hù)。在膠帶運(yùn)輸順槽內(nèi)鋪設(shè)臨時(shí)軌道，用來(lái)放置移動(dòng)變電站、噴霧泵站、乳化液泵站、開(kāi)關(guān)柜、電纜等設(shè)備列車。

　　工作面設(shè)計(jì)斷面技術(shù)特征、支護(hù)參數(shù)，詳見(jiàn)附圖《巷道斷面圖冊(cè)》。

　　3、工作面生產(chǎn)能力

　　工作面按四六制作業(yè)方式組織，三班生產(chǎn)，一班檢修，年工作日按330天生產(chǎn)計(jì)算。

　　根據(jù)工作面長(zhǎng)度180m，采煤機(jī)平均速度5.0m/min，開(kāi)機(jī)率50%，循環(huán)率按85%考慮，每班可割煤3刀。

　　生產(chǎn)能力按下式計(jì)算為：

　　Q=330×3×(2.48×180×0.6×3×1.46×0.85×0.95) ×10-4=93.78萬(wàn)t/a

　　330——年生產(chǎn)工作日(d)

　　3 ——日生產(chǎn)班數(shù)(班)

　　2.48——15號(hào)煤工作面采高(m)

　　180——工作面長(zhǎng)度(m)

　　0.6——采煤機(jī)截深(m)

　　3——每班割煤的刀數(shù)

　　1.46——15號(hào)煤容重(t / m3)

　　0.85——工作面正規(guī)循環(huán)率

　　0.95——工作面回采率

　　可見(jiàn)，15號(hào)煤一個(gè)綜采工作面可滿足0.9Mt/a盤(pán)區(qū)生產(chǎn)能力。

　　礦井達(dá)到1.8Mt/a生產(chǎn)能力時(shí)，需要布置兩個(gè)盤(pán)區(qū)兩個(gè)綜采工作面。

　　工作面日進(jìn)度為4.6m，月進(jìn)度為138m，年進(jìn)度為1518m。

　　工作面接替順序：原則上由近向遠(yuǎn)依次開(kāi)采。

　　首采工作面：中部二盤(pán)區(qū)XV2307工作面;中部一盤(pán)區(qū)XV1301工作面。

　　二、采區(qū)及工作面的回采率

　　根據(jù)設(shè)計(jì)布置，以及15號(hào)煤層厚度為中厚煤層和綜采采煤方法等因素，盤(pán)區(qū)回采率為80%，工作面回采率95%。

　　三、移交生產(chǎn)時(shí)工作面的主要技術(shù)特征指標(biāo)

　　第四節(jié) 巷道掘進(jìn)

　　一、移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)掘進(jìn)面數(shù)量：

　　15號(hào)煤生產(chǎn)期間，主要為盤(pán)區(qū)和工作面巷道的掘進(jìn)，巷道均沿15號(hào)煤層頂板，全煤巷掘進(jìn)，煤層高度不夠的巷道進(jìn)行起底。

　　根據(jù)礦井產(chǎn)量，15號(hào)煤一個(gè)盤(pán)區(qū)綜采工作面年推進(jìn)度最大為1518m。

　　根據(jù)盤(pán)區(qū)工作面布置，工作面平均長(zhǎng)度180m，順槽平均長(zhǎng)度1000m，橫川數(shù)量20個(gè)，則一個(gè)工作面回采期為217天，一個(gè)工作面回采巷道量為2800m(包括推進(jìn)順槽、橫川、切眼及停采線內(nèi)順槽長(zhǎng)度)。

　　礦井正常生產(chǎn)期間，滿足工作面銜接布置，需完成的盤(pán)區(qū)準(zhǔn)備巷道工程為250m×3條=750m。

　　則，在217天內(nèi)，每個(gè)盤(pán)區(qū)掘進(jìn)進(jìn)尺達(dá)到3550m后，即可保證工作面正常銜接。

　　本設(shè)計(jì)掘進(jìn)工藝按煤巷綜掘，月正常掘進(jìn)進(jìn)尺按450m/月計(jì)算，考慮掘進(jìn)期間綜掘機(jī)的開(kāi)口、搬家、安裝、檢修等因素，綜合掘進(jìn)進(jìn)尺按正常掘進(jìn)進(jìn)尺的80%計(jì)算，月進(jìn)尺為360m，日進(jìn)尺12m/天。

　　結(jié)合雙巷布置的掘進(jìn)工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)配置2個(gè)綜掘工作面掘進(jìn)， 217天可掘進(jìn)進(jìn)尺5208m，大于工作面銜接需要的3550m，完全可以保證工作面正常銜接。

　　按年工作日330天計(jì)算，兩個(gè)綜掘面年最大掘進(jìn)進(jìn)尺為7920m。

　　年掘進(jìn)煤量計(jì)算：

　　順槽掘進(jìn)斷面平均按：4.7×2.6=12.2㎡計(jì)算，

　　Q掘 = 7920m×12.2㎡×1.46t/m3 = 14萬(wàn)t

　　由于本次開(kāi)拓延深后，巷道工程大多為煤巷工程，設(shè)計(jì)不配置普掘隊(duì)。少量的巖巷工程、巷道風(fēng)橋等施工，由綜掘隊(duì)完成。

　　綜上所述，每個(gè)盤(pán)區(qū)需配置兩個(gè)綜掘工作面，達(dá)到礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，兩個(gè)盤(pán)區(qū)同時(shí)生產(chǎn)時(shí)，共配置4個(gè)綜掘工作面。

　　二、掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備配備

　　綜掘機(jī)主要技術(shù)特征如下：

　　型號(hào)AM-50，接地比壓0.13Mpa，切割煤巖強(qiáng)度≤70Mpa，掘進(jìn)斷面6~18.1㎡，最大掘進(jìn)高度4m，最大掘進(jìn)寬度4.8m，適應(yīng)巷道坡度16度，總功率174kW，電壓等級(jí)660/1140v，外形尺寸7.5×2.1×1.65m，重量26.8t。后配套運(yùn)輸設(shè)備為：SSJ80/2×40膠帶輸送機(jī)。

　　綜掘面主要機(jī)械設(shè)備配置，參見(jiàn)附圖《首采盤(pán)區(qū)巷道布置及主要機(jī)械設(shè)備配置圖》。

　　三、巷道斷面及支護(hù)方式

　　1、盤(pán)區(qū)巷道

　　盤(pán)區(qū)膠帶巷斷面為矩形，凈高2500mm，凈寬4800mm，凈斷面12.00m2。盤(pán)區(qū)軌道巷、盤(pán)區(qū)回風(fēng)巷斷面為矩形，凈高2500mm，凈寬4400mm，凈斷面11.00m2。巷道采用錨、網(wǎng)、噴支護(hù)，并進(jìn)行錨索補(bǔ)強(qiáng)。

　　(1)頂板支護(hù)

　　錨桿形式和規(guī)格：采用桿體為Ø18左旋無(wú)縱筋高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，長(zhǎng)度2000mm，桿尾螺紋為M20，型號(hào)為Ø18—M20—2000。

　　錨固方式：樹(shù)脂加長(zhǎng)錨固，采用兩支錨固劑，一支規(guī)格為K2335，另一支規(guī)格為Z2360，鉆孔直徑為28mm，錨固長(zhǎng)度為1300mm。

　　托板：采用拱型高強(qiáng)度托盤(pán)。

　　錨桿角度：靠近巷幫的頂板錨桿安設(shè)角度與垂直線成30度角，其余與頂板垂直。

　　網(wǎng)片規(guī)格：采用50×50mm，4.5×1.1m菱形金屬網(wǎng)護(hù)頂。

　　錨桿布置：排距為1000mm，每排5根，間距為900mm。

　　錨索：采用Ø15.24mm的單根鋼絞線，長(zhǎng)度6000mm，加長(zhǎng)錨固，采用三支錨固劑，一支規(guī)格為K2335，兩支規(guī)格為Z2360。錨索每3m居中布置一根。

　　(2)幫部支護(hù)

　　錨桿形式和規(guī)格：幫錨桿采用Ø18—M20—1800圓鋼錨桿。

　　錨固方式：樹(shù)脂端部錨固，采用一支錨固劑，規(guī)格為Z2360，錨固長(zhǎng)度960mm，鉆孔直徑為28mm。

　　錨桿角度：靠近頂板的巷幫錨桿安設(shè)角度為與水平成向上10度角，靠近底板的巷幫錨桿安設(shè)角度為與水平成向下10度角。

　　網(wǎng)片規(guī)格：采用50×50mm，1.7×1.1m菱形金屬網(wǎng)護(hù)幫。

　　錨桿布置：排距為1000mm，每幫一排2根，間距為1000mm，起錨高度1000mm，最靠近幫上的一根幫錨桿距頂600mm。

　　(3)噴射混凝土

　　厚度100mm，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C15。

　　2、工作面巷道

　　工作面順槽設(shè)計(jì)為矩形斷面，凈寬4400m，凈高2500mm，凈斷面11.0m2。巷道采用樹(shù)脂加長(zhǎng)錨固錨桿組合支護(hù)系統(tǒng)，并進(jìn)行錨索補(bǔ)強(qiáng)。

　　(1)頂板支護(hù)

　　錨桿形式和規(guī)格：采用桿體為Ø18左旋無(wú)縱筋高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，長(zhǎng)度2000mm，桿尾螺紋為M20，型號(hào)為Ø18—M20—2000。

　　錨固方式：樹(shù)脂加長(zhǎng)錨固，采用兩支錨固劑，一支規(guī)格為K2335，另一支規(guī)格為Z2360，鉆孔直徑為28mm，錨固長(zhǎng)度為1300mm。

　　鋼筋托梁規(guī)格：采用Ø14mm的鋼筋焊接而成，寬度為100mm，鋼筋托梁長(zhǎng)度4200mm，型號(hào)Ø14—4200—100—5。

　　托板：采用拱型高強(qiáng)度托盤(pán)。

　　錨桿角度：靠近巷幫的頂板錨桿安設(shè)角度與垂直線成30度角，其余與頂板垂直。

　　網(wǎng)片規(guī)格：采用50×50mm，5.0×1.1m菱形金屬網(wǎng)護(hù)頂。

　　錨桿布置：排距為1000mm，每排5根，間距為1000mm，最靠近幫上的一根頂錨桿距巷幫300mm。

　　錨索：采用Ø15.24mm的單根鋼絞線，長(zhǎng)度6000mm，加長(zhǎng)錨固，采用三支錨固劑，一支規(guī)格為K2335，兩支規(guī)格為Z2360。錨索每3m居中布置一根。

　　(2)幫部支護(hù)

　　錨桿形式和規(guī)格：幫錨桿采用Ø18—M20—1800圓鋼錨桿。

　　錨固方式：樹(shù)脂端部錨固，采用一支錨固劑，規(guī)格為Z2360，錨固長(zhǎng)度960mm，鉆孔直徑為28mm。

　　錨桿角度：靠近頂板的巷幫錨桿安設(shè)角度為與水平成向上10度角，靠近底板的巷幫錨桿安設(shè)角度為與水平成向下10度角。

　　網(wǎng)片規(guī)格：采用50×50mm，1.7×1.1m菱形金屬網(wǎng)護(hù)幫。

　　錨桿布置：排距為1000mm，每幫一排2根，間距為1000mm，起錨高度1000mm，最靠近幫上的一根幫錨桿距頂600mm。

　　四、移交生產(chǎn)時(shí)的井巷工程量

　　二、一盤(pán)區(qū)首采工作面移交生產(chǎn)時(shí)的開(kāi)拓延深工程量為：長(zhǎng)度22204.6m，掘進(jìn)體積259506.4m3。

　　見(jiàn)表5—3—1《15號(hào)煤開(kāi)拓延深井巷工程量統(tǒng)計(jì)表》

　　表5-3-1　15號(hào)煤開(kāi)拓延深井巷工程量統(tǒng)計(jì)表

　　第六章　通風(fēng)與安全

　　第一節(jié) 概 況

　　一、瓦斯

　　本礦自建井以來(lái)，根據(jù)歷年度礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量的測(cè)試和鑒定情況看，屬低瓦斯礦井。

　　相鄰的鳳凰山礦于2007年11月對(duì)15號(hào)煤層的瓦斯含量進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果為：原煤瓦斯含量4.15m3/t,其中N2占18.99%，CH4占48.27%，CO2占32.74%，揮發(fā)份為4.23%。

　　根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》(AQ1018—2006)，參考相鄰鳳凰山礦瓦斯含量參數(shù)，采用分源預(yù)測(cè)法進(jìn)行計(jì)算。

　　1、回采工作面瓦斯涌出量計(jì)算

　　

 

　　式中：

　　q1——開(kāi)采層瓦斯涌出量，m3/t;

　　k1——圍巖瓦斯涌出系數(shù)，取1.30;

　　k2——丟煤瓦斯涌出系數(shù)，回采率為95%，k2=1/C′=1/0.95=1.05;

　　k3——準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)開(kāi)采層瓦斯涌出影響系數(shù)，

　　k3=(L-2h)/L，L為回采工作面長(zhǎng)度180m，h為掘進(jìn)巷道瓦斯預(yù)排等值寬度，對(duì)于無(wú)煙煤h=10m，經(jīng)計(jì)算k3=(180-2×10)/180=0.89;

　　m——開(kāi)采層厚度，m，取2.51m。

　　M——工作面采高，m，取2.48m。

　　Wo——煤層原始瓦斯含量，取4.15×48.27%=2.00 m3/t。

　　Wc——煤層殘存瓦斯含量，取0 m3/t。

　　經(jīng)計(jì)算： q1=2.43m3/t

　　(2)鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量q2

　　q2=Σ(Woi-Wci).mi/M.ηi

　　q2——鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t;

　　mi——第i個(gè)鄰近層煤層厚度，m;

　　M——工作面采高，m;取2.48m;

　　ηi——第i個(gè)鄰近層瓦斯排放率，ηi=1-28/70=0.60

　　Woi——第i個(gè)鄰近層煤層原始瓦斯含量，m3/t，由于無(wú)實(shí)測(cè)資料，參考15號(hào)煤層殘存瓦斯含量。

　　Wci——第i個(gè)鄰近層煤層殘存瓦斯含量，m3/t，由于無(wú)實(shí)測(cè)資料，參考15號(hào)煤層殘存瓦斯含量。

　　瓦斯排放影響范圍上鄰近層為70 m,下鄰近層為35m。根據(jù)地質(zhì)資料，由于上覆3號(hào)煤層距離15號(hào)煤層遠(yuǎn)(80m)，且已經(jīng)采空，預(yù)計(jì)不會(huì)向15號(hào)煤層工作面及采空區(qū)釋放瓦斯。向15號(hào)煤層釋放瓦斯只有上鄰近層殘余的9號(hào)煤層，9號(hào)煤層到15號(hào)煤層距離28m，9號(hào)煤層平均厚度為mi=1.52m;15號(hào)煤層平均厚度mc=2.51m。

　　q2=0.73 m3/t

　　(3) 回采工作面瓦斯涌出量計(jì)算結(jié)果：

　　q采=3.16m3/t

　　故，工作面開(kāi)采時(shí)的瓦斯相對(duì)涌出量為3.16m3/t。

　　2、綜掘工作面瓦斯涌出量計(jì)算

　　(1)掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量q3

　　q3=D·V·qo·〔2(L/V)0.5-1〕

　　式中：

　　D——巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長(zhǎng)度，按順槽巷道計(jì)算D=4.66m;

　　V——綜掘按順槽掘進(jìn)速度500m/y計(jì)算V=0.01157m/min;

　　L——掘進(jìn)巷道長(zhǎng)度，2000m(按最長(zhǎng)的順槽巷道計(jì)算);

　　qo——掘進(jìn)煤壁瓦斯涌出初速度，m3/m2·min;

　　qo=0.026×(0.0004Vdaf2+0.16)Wo

　　=0.018(m3/m2·min) 式中：Vdaf——15號(hào)煤層原煤揮發(fā)份含量，4.23%;

　　綜掘面q3=0.806 m3/min

　　(2)掘進(jìn)工作面落煤瓦斯涌出量q4

　　q4=S·γ·V·(Wo-Wc)

　　式中：

　　S——掘進(jìn)巷道斷面，按順槽巷道計(jì)算S=12m2;

　　γ——15號(hào)煤的視密度1.46t/m3。

　　綜掘面q4=0.405 m3/min

　　(3)綜掘工作面瓦斯涌出量

　　Q綜掘=(q3+q4)×2=1.211×2=2.422m3/min

　　每個(gè)盤(pán)區(qū)按兩個(gè)綜掘時(shí)，掘進(jìn)面瓦斯涌出量為2.422m3/min。

　　3、盤(pán)區(qū)瓦斯涌出量計(jì)算

　　q區(qū)=K區(qū)·(Σq采i·Ai+1440Σq掘i)/Ao

　　式中：

　　K采——采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，取1.20;

　　Ai·q回i——第i個(gè)回采工作面設(shè)計(jì)日產(chǎn)量及相對(duì)瓦斯涌出量，t，m3/t;

　　q掘i——第i個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量，m3/min;

　　AO——采區(qū)內(nèi)平均日產(chǎn)量，t。

　　一個(gè)盤(pán)區(qū)內(nèi)布置一個(gè)綜采工作面、兩個(gè)綜掘工作面保證盤(pán)區(qū)0.90Mt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和正常生產(chǎn)接替。

　　則q采=1.20×(3.16×900000÷330+1440×2.422)÷2727

　　=5.33 m3/t.d

　　4、礦井瓦斯涌出量計(jì)算

　　q井=K" Σq區(qū)i·Aoi/ΣAoi

　　式中：

　　q井——礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t;

　　q采i——第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t;

　　Aoi——第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t;

　　K" ——已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，取1.15。

　　按照礦井15號(hào)煤水平延深改建設(shè)計(jì)，礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)共布置兩個(gè)盤(pán)區(qū)，每個(gè)盤(pán)區(qū)生產(chǎn)能力為0.9Mt/a，滿足礦井1.80Mt/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。

　　則q礦=6.13m3/t

　　根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，礦井生產(chǎn)能力達(dá)到1.80 Mt/a時(shí)，礦井瓦斯相對(duì)涌出量為6.13 m3/ t·d，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為23.22 m3/min。

　　在回采工作面瓦斯涌出中，開(kāi)采層相對(duì)瓦斯涌出量為2.43 m3/t.d，占工作面總涌出量的77%，鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量為0.73 m3/t.d，占工作面總涌出量的23%。

　　根據(jù)上面分析，王臺(tái)鋪礦15號(hào)煤層開(kāi)采時(shí)瓦斯涌出量大部分來(lái)自于開(kāi)采層，少部分來(lái)自上覆殘余9號(hào)煤層，礦井為低瓦斯礦井。

　　二、煤 塵

　　2007年9月，王臺(tái)鋪礦采取15號(hào)煤層樣，委托煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院進(jìn)行了煤塵爆炸性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為：火焰長(zhǎng)度為0mm，加巖紛量0，煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性。

　　三、煤的自燃傾向性

　　同時(shí)，王臺(tái)鋪礦委托煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院對(duì)15號(hào)煤塵自燃傾向性進(jìn)行了試驗(yàn)，鑒定結(jié)果自燃傾向等級(jí)為Ⅰ級(jí)，為容易自燃煤層。

　　四、地溫、地壓

　　據(jù)王臺(tái)鋪礦開(kāi)采3、9號(hào)煤層情況，井下溫度冬季在12℃左右，夏季在16℃左右。15號(hào)煤采深最大為287.85m，一般在130-240m左右，按地溫梯度每百米增高3℃，考慮最高不超過(guò)20℃，對(duì)井下生產(chǎn)影響不大。

　　井田內(nèi)15號(hào)煤層最大埋深小于300m，根據(jù)3、9號(hào)煤層開(kāi)采情況，地壓對(duì)15號(hào)煤層開(kāi)采不會(huì)帶來(lái)大的影響。

　　第二節(jié) 礦井通風(fēng)

　　一、通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)的選擇及其依據(jù)

　　王臺(tái)鋪礦15號(hào)煤層設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.8Mt/a，每個(gè)盤(pán)區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.9Mt/a。

　　礦井通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式通風(fēng)，通風(fēng)方式前期為中央并列式式通風(fēng)。

　　本礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)，直接通向地面的井筒有6個(gè)，其中4個(gè)為進(jìn)風(fēng)井，2個(gè)為回風(fēng)立井。其中：主斜井、行人斜井、副斜井、排矸斜井、一號(hào)主、輔回風(fēng)立井服務(wù)于整個(gè)礦井15號(hào)煤開(kāi)采，一號(hào)主、輔回風(fēng)立井為并列運(yùn)行風(fēng)井。

　　礦井生產(chǎn)后期，在井田北翼、南翼各增加一個(gè)風(fēng)井兼安全出口。

　　選用上述通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1. 充分考慮了礦井的開(kāi)拓方式、巷道布置和15號(hào)煤層采掘配置。

　　2. 通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定并易于管理。

　　3. 礦井生產(chǎn)后期，在南北兩翼增設(shè)風(fēng)井及安全出口，可減少通風(fēng)線路、減小礦井通風(fēng)阻力，便于管理，有利于安全生產(chǎn)。

　　二、采掘面及硐室通風(fēng)

　　礦井15號(hào)煤劃分為四個(gè)盤(pán)區(qū)，中部布置兩個(gè)盤(pán)區(qū)，南、北兩翼各布置一個(gè)盤(pán)區(qū)，每個(gè)盤(pán)區(qū)布置一個(gè)長(zhǎng)壁綜采工作面，兩個(gè)綜掘工作面。根據(jù)盤(pán)區(qū)巷道布置和采煤方法，回采面和掘進(jìn)面均為獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。

　　工作面設(shè)計(jì)通風(fēng)采用二進(jìn)一回，W型通風(fēng)方式，新鮮風(fēng)流由膠帶、軌道進(jìn)風(fēng)順槽進(jìn)入工作面，乏風(fēng)由回風(fēng)順槽排至盤(pán)區(qū)回風(fēng)巷。

　　綜掘工作面選用壓入式通風(fēng)方式，局扇選用FD—1№5/2×15kW，380/660V對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量370～220m3/min，800～4700Pa?？抗ぷ髅孢x用濕式除塵風(fēng)機(jī)SCF—6最大除塵能力18㎏/h，最大處理風(fēng)量2.4 m3/s，最高靜壓1.6kPa，電機(jī)功率18.5kW。

　　獨(dú)立通風(fēng)的硐室為盤(pán)區(qū)變電所，設(shè)專用回風(fēng)道至總回風(fēng)巷，實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)。其它機(jī)電硐室、輔助硐室均采用進(jìn)風(fēng)流并聯(lián)通風(fēng)方式。

　　三、風(fēng)量計(jì)算及依據(jù)

　　本次設(shè)計(jì)對(duì)15號(hào)煤層達(dá)到生產(chǎn)能力(實(shí)現(xiàn)1.8Mt/a)時(shí)，礦井所需風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算。

　　1、按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算

　　Q礦井=4×N×K

　　式中：Q礦井——礦井需風(fēng)量;

　　N——礦井同時(shí)工作最多人數(shù)(交接班時(shí)間);400人

　　4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn);m3/min

　　K——礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.25;

　　Q礦井=4×400×1.25=2000m3/min

　　2、根據(jù)礦井內(nèi)實(shí)際用風(fēng)地點(diǎn)的產(chǎn)量、瓦斯涌出量、分別計(jì)算風(fēng)量

　　(1)采煤工作面

　?、侔垂ぷ髅嫱咚褂砍隽坑?jì)算

　　Q采=100 Q絕K采=100× 5.98×1.6=957m3/min

　　式中Q采—回采工作面風(fēng)量m3/min;

　　Q絕—回采工作面絕對(duì)瓦斯涌出量m3/min，

　　Q絕=3.16×2727÷1440=5.98m3/min;

　　K采—回采工作面瓦斯涌出不均勻系數(shù)，取1.6。

　?、诎垂ぷ髅鏈囟扔?jì)算：

　　Q采=60×S·V·K采=60×10.97×1.0×1.2=790m3/min

　　S——工作面有效斷面積：

　　S=1/2(L大+L小)HK1=1/2(5.76+5.17)×2.48×0.80=10.84

　　V——工作面溫度15℃~20℃，風(fēng)速，取1.0m/s

　　K采——回采工作面通風(fēng)系數(shù)，取1.2

　　K1——工作面有效通風(fēng)斷面系數(shù)，取0.8

　?、郯垂ぷ髅孀疃喙ぷ魅藬?shù)計(jì)算：

　　Q采=4×N×K

　　式中：Q采——掘進(jìn)工作面需風(fēng)量;m3/min

　　N——工作面交接班期最多人數(shù);40人

　　4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn);m3/min

　　K——礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.25;

　　Q掘=4×40×1.25=200 m3/min

　　根據(jù)以上計(jì)算，工作面配風(fēng)量需大于957m3/min。

　　工作面配風(fēng)量取1080 m3/min

　?、馨达L(fēng)速驗(yàn)算：

　　15×Sc≤Q采≤240×Sc：

　　165m3/ min≤10800 m3/min≤2633m3/min，

　　符合要求。

　?、轀?zhǔn)備工作面

　　按工作面配風(fēng)量的1/2計(jì)，配風(fēng)量為540m3/min，巷道風(fēng)速0.82m/s。

　?、薰ぷ髅婵傆蔑L(fēng)量

　　按兩個(gè)盤(pán)區(qū)、兩個(gè)生產(chǎn)工作面、兩個(gè)準(zhǔn)備工作面計(jì)算：

　　∑Q采=(1080m3/ min +540m3/ min)×2 =3240m3/ min =54 m3/ s

　　(2)、掘進(jìn)工作面風(fēng)量

　?、?按掘進(jìn)面最多工作人數(shù)計(jì)算

　　Q掘=4×N×K

　　式中：Q掘——掘進(jìn)工作面需風(fēng)量;m3/min

　　N——工作面交接班時(shí)最多人數(shù);20人

　　4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn);m3/min

　　K——礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.25;

　　Q掘=4×20×1.25=100 m3/min

　?、?按瓦斯涌出量計(jì)算

　　Q掘=100×q掘×K掘通

　　式中：Q掘———單個(gè)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量，m3/min;

　　q掘------掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯絕對(duì)涌出量，取1.211m3/min;

　　K掘通———瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.8;

　　Q掘=100×1.211×1.8=218 m3/min;

　?、?按局扇實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算需要風(fēng)量

　　綜掘工作面選用1臺(tái)2×15Kw的對(duì)旋式局扇，采用單巷掘進(jìn)，壓入式通風(fēng)方式。

　　Q掘=n ×Q扇+15×S

　　式中：Q掘——安裝局扇地點(diǎn)巷道的需風(fēng)量，m3/min

　　Q扇——局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量，為300 m3/min。

　　n——掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，取1;

　　S——巷道斷面，取11.3 m2;

　　Q掘=1×300+15×11.3=470 m3/min

　　根據(jù)上述計(jì)算，綜掘面配風(fēng)量需大于470 m3/min，(7.8 m3/s)。

　　取540 m3/min(9 m3/s)。

　　④ 按風(fēng)速驗(yàn)算： 0.25×Sj≤Q掘≤4×Sj：

　　2.83 m3/s≤9m3/s≤45.2 m3/s，符合要求。

　?、菥蜻M(jìn)面總風(fēng)量：

　　兩個(gè)盤(pán)區(qū)共布置四個(gè)綜掘面。

　　礦井掘進(jìn)面風(fēng)量共計(jì)：∑Q掘進(jìn)=4×9m3/s=36m3/s。

　　(3)、盤(pán)區(qū)硐室通風(fēng)計(jì)算

　　獨(dú)立通風(fēng)的硐室為爆破材料庫(kù)1個(gè)，盤(pán)區(qū)變電所2個(gè)，每個(gè)硐室風(fēng)量均為：120m3/min，(2m3/s)，則

　　ΣQ硐=3×120=360m3/min=6m3/s

　　(4)、其它巷道通風(fēng)計(jì)算

　　其它巷道通風(fēng)按采掘配風(fēng)的5%進(jìn)行估算：

　　∑Q其它=(∑Q采+∑Q掘+ΣQ硐)×K=(54+36+6)×5%=4.8m3/s

　　(5)礦井風(fēng)量總計(jì)為

　　Q總=(∑Q回采+ ∑Q掘進(jìn)+∑Q硐室+∑Q其它)×K

　　=(54+36+6+4.8)×1.2=120m3/s=7200m3/min

　　(6)各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量配置如下

　　二個(gè)回采工作面：18m3/s×2= 36m3/s(各工作面18 m3/s)

　　二個(gè)準(zhǔn)備工作面：9m3/s×2= 18m3/s(各工作面9 m3/s)

　　四個(gè)綜掘面：9 m3/s ×4= 36m3/s(各掘進(jìn)頭9 m3/s)

　　3個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室： 2 m3/s ×3 = 6 m3/s

　　其它用風(fēng)：24 m3/s

　　礦井總風(fēng)量120 m3/s。

　　3、風(fēng)壓及等積孔

　?、?通風(fēng)負(fù)壓

　　通風(fēng)摩擦阻力按h摩= S3(α·L·P·Q2)，并考慮15%的局部摩擦阻力計(jì)算。

　　經(jīng)計(jì)算，風(fēng)井通風(fēng)負(fù)壓為：1085.19～1561.79Pa。

　　負(fù)壓計(jì)算見(jiàn)表6—2—1《通風(fēng)容易時(shí)期負(fù)壓計(jì)算表》;6—2—2《通風(fēng)困難時(shí)期負(fù)壓計(jì)算表》。

　　見(jiàn)圖6—2—1《通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)平面圖》;6—2—2《通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)平面圖》。

　?、?等積孔

　　從通風(fēng)等積孔可以看出，礦井屬通風(fēng)容易礦井，即小阻力礦井。

　　第三節(jié) 災(zāi)害預(yù)防及安全裝備

　　一、 預(yù)防瓦斯及煤塵爆炸措施

　　本礦井為低瓦斯礦井，且無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn)性。 15號(hào)煤層采用盤(pán)區(qū)暗斜井開(kāi)拓延深方式，主要大巷和工作面順槽均布置在15號(hào)煤層中。當(dāng)?shù)V井在建設(shè)和生產(chǎn)中，接近或揭露煤層后，掘進(jìn)和采煤過(guò)程中，將受到瓦斯涌出的影響，其影響嚴(yán)重程度依次為采煤、掘進(jìn)和煤層巷道，因此，設(shè)計(jì)采取的措施主要是在巷道布置及通風(fēng)方面。

　　為保證礦井在生產(chǎn)中穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，滿足各作業(yè)地點(diǎn)有足夠的風(fēng)量，并使巷道內(nèi)有合適的風(fēng)速，防止生產(chǎn)過(guò)程中瓦斯?jié)舛瘸?，通風(fēng)是防止瓦斯積聚的行之有效的方法，礦井通風(fēng)必須做到有效、穩(wěn)定和連續(xù)不斷，使采掘工作面和生產(chǎn)巷道中瓦斯?jié)舛确稀?a href=http://m.cltuan.cn target=_blank class=infotextkey>煤礦安全》規(guī)定要求，為此，礦井采用一區(qū)、一面集中生產(chǎn)，合理配風(fēng)，盡可能地減少頭面和輔助巷道用風(fēng)。

　　在盤(pán)區(qū)巷道布置上主要大巷采用膠帶進(jìn)風(fēng)巷、軌道進(jìn)風(fēng)巷，專用回風(fēng)巷，三條大巷均布置在15號(hào)煤層中，且為防止煤層自燃、風(fēng)化和瓦斯涌出，主要巷道均采用錨噴支護(hù)，用噴射混凝土封閉巷道周圍;回采工作面全部布置3條順槽，采用2進(jìn)1回通風(fēng)方式，保證工作面回采所需的風(fēng)量及上隅角、采空區(qū)瓦斯的排放，有利于降低工作面上隅角及回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛?井下所有通風(fēng)設(shè)施均按設(shè)計(jì)要求設(shè)置在穩(wěn)定的巷道及圍巖中，使礦井形成一個(gè)穩(wěn)定、可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。

　　二、預(yù)防井下火災(zāi)措施

　　本礦井所采15號(hào)煤層屬容易自燃煤層，同時(shí)外因也有可能引發(fā)井下火災(zāi)。因此，井下防滅火需堅(jiān)持以預(yù)防為主，綜合治理的原則，本次設(shè)計(jì)采用了綜合預(yù)防煤層開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生火災(zāi)的措施。

　　1、防止工作面采空區(qū)遺留浮煤自然發(fā)火措施為噴射阻化劑。在回采工作面膠帶、軌道順槽各配備一臺(tái)WJ—24型阻化劑發(fā)射泵，主要技術(shù)參數(shù)為：壓力2～3Pa;最大射程715m;流量2.4m3/h，吸水高度≤5m;防爆電機(jī)功率2.2Kw;電壓380/660v，外型尺寸1500×490×600(mm)。阻化劑采用10%氯化鈣或15%氯化鎂配比溶液。

　　采空區(qū)噴灑工作安排在每班放頂前進(jìn)行，從工作面上、下端頭處兩槍相向噴灑，在工作面中相遇噴灑完畢。向采空區(qū)噴灑阻化劑一次噴灑量按下式計(jì)算：

　　

 

　　=1.2×0.9×180×1.8×0.1×0.058÷1.05

　　=1.94(m3)

　　式中：V——工作面一次噴灑阻化劑量，m3;

　　K1——易自燃部位噴藥加量系數(shù)，取1.2;

　　K2——單位體積散煤重量，0.9t/m3;

　　L——工作面長(zhǎng)度，180m;

　　S——一次噴灑寬度，按每班循環(huán)進(jìn)度計(jì)算，取1.8m;

　　h1——浮煤厚度，0.1m;

　　A1——噸煤吸液量，0.058t/t;

　　g——阻化劑容量，取1.05t/m3

　　噴灑阻化劑隨回采班進(jìn)行，同時(shí)要求礦方要定期檢測(cè)阻化劑阻化率及時(shí)調(diào)整阻化劑配比及材料，以適應(yīng)煤層阻隔燃要求。

　　2、開(kāi)拓開(kāi)采方面的措施

　?、?主要開(kāi)拓巷道、盤(pán)區(qū)巷道、硐室工程均采用錨噴支護(hù)，封閉煤體。工作面順槽選用錨桿不燃性材料聯(lián)合支護(hù)。工作面選用綜采工藝，金屬支架支護(hù)。當(dāng)回采工作面回采結(jié)束后，立即將順槽密閉。另外，對(duì)于廢棄的巷道和盲巷要及時(shí)封閉。

　?、?工作面采用綜合機(jī)械化一次采全高后退式開(kāi)采，減少工作面丟煤。

　　③ 采煤工作面采至停采線時(shí)，必須采取措施使頂板冒落嚴(yán)實(shí)。

　　3、通風(fēng)方面的措施

　　工作面為后退式回采，減少了采空區(qū)漏風(fēng)。調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、風(fēng)門(mén)、風(fēng)墻和風(fēng)橋等通風(fēng)設(shè)施，設(shè)置在圍巖堅(jiān)固、穩(wěn)定的煤柱內(nèi)，避免引起采空區(qū)或附近煤柱裂隙使漏風(fēng)的增大。

　　4、監(jiān)測(cè)方面的措施

　　礦井生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)工作面的實(shí)際回采情況，要加強(qiáng)防火監(jiān)測(cè)工作，按自燃煤層監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)配齊CO監(jiān)測(cè)傳感器，配備氧氣測(cè)量報(bào)警儀、多種氣體檢定器、人工巡回檢測(cè)氣體成份，防患于未然。

　　5、煤層注水措施

　　在工作面回采過(guò)程中，實(shí)施工作面預(yù)注水，增加煤體內(nèi)水分。

　　6、井下機(jī)電設(shè)備硐室防火措施

　　井下主要機(jī)電設(shè)備硐室，如中央水泵房、變電所的通道內(nèi)均裝設(shè)了防火柵欄兩用門(mén)。上述設(shè)備硐室及通道，與之相連接的井底車場(chǎng)巷道，盤(pán)區(qū)大巷、煤倉(cāng)上下口裝卸載硐室的支護(hù)設(shè)計(jì)均選用混凝土或錨噴支護(hù)。

　　7、井下電氣設(shè)備的防火措施

　　井下電氣設(shè)備選型均按照礦用隔爆型選擇，電氣設(shè)備不得超負(fù)荷運(yùn)行，操作電氣設(shè)備執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》第446條的規(guī)定。井下嚴(yán)禁帶電檢修、搬遷電氣設(shè)備。

　　井下電纜全部選用礦用阻燃型，符合MT818標(biāo)準(zhǔn)的橡套軟電纜。除手持式或移動(dòng)式設(shè)備的電纜外，其它電纜均采用在巷道壁或巷道頂板用電纜掛架敷設(shè)的方法。

　　井下供配電裝置均有完善的短路、過(guò)載、斷相保護(hù)，配備安全監(jiān)控設(shè)施，使電氣設(shè)備常處于安全運(yùn)行狀態(tài)。

　　8、膠帶輸送機(jī)防火措施

　　暗斜井及大巷膠帶采用阻燃抗靜電膠帶，帶式輸送機(jī)及各種電氣元器件均為隔爆型，滾筒、襯墊及非金屬材料均要抗靜電及阻燃，并設(shè)置安全規(guī)程規(guī)定的所有保護(hù)裝置。

　　在膠帶輸送機(jī)頭設(shè)自動(dòng)灑水、滅火裝置，水源取自井下消防、灑水供水系統(tǒng)。設(shè)置多孔噴霧裝置，配備25m膠管、滅火器材、0.2m3的沙箱及消防鍬。

　　井下巷道固定照明選用DGG型礦用節(jié)能熒光燈具，以保證巷道有充足的照明，從而在輸送機(jī)發(fā)生事故時(shí)能夠有效施救。

　　9、井下消防灑水系統(tǒng)

　　井下消防與灑水共用管路，按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》要求，井下消防灑水管道布置到所有的采掘工作面、溜煤眼、運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)、回采工作面的回風(fēng)道和運(yùn)輸巷。供水主管為管徑D108 mm的鋼管，按規(guī)定膠帶機(jī)巷每50m設(shè)1處支管和閥門(mén)，其它巷道每100m設(shè)1處支管和閥門(mén)。井下消防灑水管網(wǎng)在各主要硐室的通道口均設(shè)有消火栓，硐室內(nèi)均配置消防器材。

　　在每個(gè)盤(pán)區(qū)暗斜井井底車場(chǎng)附近巷道內(nèi)布置井下消防材料庫(kù)，并配備了足夠的防滅火材料和用具，配備了裝好消防材料和器材的礦車3個(gè)。

　　三、粉塵的綜合防治

　　本礦井15號(hào)煤沒(méi)有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。故井下不考慮設(shè)置防止煤塵爆炸的工程設(shè)施。

　　(一)綜合防治措施

　　1. 采掘工作面配備了噴霧灑水降塵管路系統(tǒng)，降低工作面粉塵。

　　2. 采掘面要采取采掘機(jī)器截煤噴霧、液壓支架移架噴霧、普掘面濕式鑿巖，放炮噴霧、裝巖(煤)灑水、通風(fēng)除塵等措施，并對(duì)工作面人員配備防塵安全帽進(jìn)行個(gè)體防塵。

　　3. 井下建立了可靠的消防、降塵灑水系統(tǒng)，在采掘工作面、運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)、煤倉(cāng)上口等易產(chǎn)生粉塵地點(diǎn)設(shè)置噴霧降塵裝置，抑制粉塵飛揚(yáng)。參見(jiàn)附圖《井下消防灑水系統(tǒng)圖》。

　　4. 在工作面輸送機(jī)順槽、回風(fēng)順槽及回風(fēng)大巷中及時(shí)監(jiān)測(cè)各巷道風(fēng)速，嚴(yán)格控制風(fēng)速超限。

　　5. 定期清掃和沖洗巷道周壁，減少粉塵積存。

　　6. 井下必須采取嚴(yán)格措施防止明火、電火花、電弧等的產(chǎn)生。

　　(二)煤體注水防塵

　　1. 注水方式

　　工作面煤體注水采用靜壓注水方式，注水孔沿工作面軌道順槽一側(cè)布置，利用鉆機(jī)打注水鉆孔，進(jìn)行單向長(zhǎng)鉆孔注水，為使注水能充分滲透煤層，且避免與工作面相互干擾，注水需超前工作面60m提前注水。供水水源引自井下消防灑水管道，多孔注水時(shí)，只需將每個(gè)孔中的主水管通過(guò)膠管和閥門(mén)聯(lián)結(jié)在供水干管上即可進(jìn)行注水，如果壓力不超過(guò)1.0MPa，為了記錄每個(gè)鉆孔的注水量，可在膠管中間安裝流量表。

　　2. 注水參數(shù)

　?、?鉆孔直徑：Φ75mm。

　?、?鉆孔長(zhǎng)度：150m。

　?、?鉆孔角度：在水平面上垂直煤壁，在垂直面上與煤層傾角相同。

　　⑷ 鉆孔間距：10m。

　　⑸ 封孔長(zhǎng)度：8m。

　　⑹ 封孔方式：封孔器封孔。

　　⑺ 注水壓力為：2450 kPa。

　　3、注水量

　　(1)鉆孔注水量

　　Q=LBMγ(W1-W2)K

　　式中：Q——單孔注水量，m3;

　　L——工作面長(zhǎng)度，L=180m;

　　B——鉆孔間距，B=10m;

　　M——煤層厚度，15號(hào)煤為2.51m;

　　γ——煤的密度，γ=1.46t/m3;

　　W1——注水后要求原煤達(dá)到的水分，取4%;

　　W2——注水前原煤水分，按檢驗(yàn)報(bào)告取1.97%;

　　K——考慮圍巖吸收水分、水的損失和注水不均勻系數(shù)，取1.8;

　　則單孔注水量：

　　Q=180×10×2.51×1.46×(4%-1.97%)×1.8=231.1(m3)。

　　(2)礦井日注水量

　　QH=KG(W1-W2)=1.8×2727×(4%-1.97%)=99.6(m3)。

　　QH——礦井日注水量，m3;

　　G ——工作面日產(chǎn)量，G=2727 t;

　　(3)注水流量

　　我國(guó)長(zhǎng)孔靜壓注水，注水流量一般取0.001~0.027 m3/h.m，結(jié)合本礦井15號(hào)煤層特點(diǎn)，取0.02 m3/h.m，則 V= 0.02m3/h.m×150m = 3 m3/h

　　(4)鉆孔注水時(shí)間

　　T= Q÷V =231.1 ÷ 3 ≈77(h)

　　按上式計(jì)算，靜壓注水每天全日制注水，單孔注水時(shí)間為77h，4天可注完單孔總注水量231.1m3。

　　根據(jù)工作面日推進(jìn)度4.6m計(jì)算，4天推進(jìn)約20m，故，注水區(qū)段取20m，安排2個(gè)間距10m的鉆孔同時(shí)注水，4天注完，每天注水量為144m3。

　　4、注水設(shè)備

　　煤層注水鉆機(jī)：采用MK—4型鉆機(jī)施工。

　　封孔機(jī)：SLB-Ⅱ型水泥砂漿封孔泵1臺(tái)。

　　封孔材料：用水泥、砂、石膏封孔，配料比為1:1:0.2。

　　煤層注水設(shè)備詳見(jiàn)表3—2—1。

　　5. 封孔材料

　　采用水泥、砂、石膏封孔，配料比為1:1:0.2。

　　表3—2—1 煤層注水設(shè)備明細(xì)表

　　四、預(yù)防井下水災(zāi)的措施

　　根據(jù)井田水文地質(zhì)條件和礦井充水因素綜合分析(見(jiàn)第一章第二節(jié))，井田開(kāi)采15號(hào)煤層礦井水文地質(zhì)類型應(yīng)屬簡(jiǎn)單類型。

　　(一)在開(kāi)拓及采掘過(guò)程中主要采取以下防治水措施

　　1. 在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間要進(jìn)一步加強(qiáng)水文地質(zhì)勘探工作，進(jìn)一步摸清水文地質(zhì)條件，切實(shí)掌握水文地質(zhì)資料及其變化規(guī)律，為防治水提供科學(xué)依據(jù)，做到有針對(duì)性的防治。

　　2. 對(duì)于落差較大的斷層要嚴(yán)加控制，開(kāi)采時(shí)要留足煤柱，掘進(jìn)工作面接近斷層時(shí)，必須打超前鉆孔探水，做到有疑必探，先探后掘，邊掘邊探，并采取防治水措施。

　　3. 在每個(gè)工作面順槽掘進(jìn)前，要對(duì)上部9號(hào)煤層采空區(qū)積水進(jìn)行調(diào)查，有針對(duì)性地向上打鉆孔進(jìn)行放水，采掘工作面順槽低洼處要布置積水坑，配備排水泵及管路。

　　4. 為了防止勘探鉆孔溝通第四系和各含水層，在回采(掘進(jìn))工作面接近鉆孔前，應(yīng)嚴(yán)格檢查封孔質(zhì)量。對(duì)于未完全封閉或封閉不合格的鉆孔，應(yīng)采取相應(yīng)措施防止通過(guò)鉆孔導(dǎo)水，涌入井下。

　　5. 根據(jù)《水文地質(zhì)規(guī)程》、《煤礦安全規(guī)程》，要查清小窯、老空區(qū)的具體位置、采掘情況、積水情況，圈出積水警戒線，當(dāng)進(jìn)入積水警戒線后，必須超前探放水，并在距積水實(shí)際邊界20m處，停止掘進(jìn)，進(jìn)行探放水。

　　(二)防水安全煤柱的留設(shè)

　　按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，井田邊界每側(cè)留設(shè)20m。采區(qū)邊界每側(cè)留設(shè)10m。其它小斷層、陷落柱煤柱按規(guī)程計(jì)算留設(shè)。工作面順槽之間煤柱20m。工業(yè)廣場(chǎng)、村莊、鐵路及地面其它建(構(gòu))筑物要按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的等級(jí)留設(shè)安全煤柱。其中工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地保護(hù)等級(jí)為一級(jí)，地面圍護(hù)帶寬度位20m;其它地面建筑保護(hù)等級(jí)按2~4級(jí)留設(shè)，圍護(hù)帶寬度分別為15m、10m、5m。計(jì)算安全煤柱時(shí)，根據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告，參照晉城煤業(yè)集團(tuán)老區(qū)的參數(shù)，表土層移動(dòng)角取45°，基巖移動(dòng)角取72°。

　　(三)井下探防水措施

　　1. 堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的原則。

　　2. 在采掘過(guò)程中，根據(jù)《煤礦防治水工作條例》，對(duì)于推測(cè)的或不能夠?qū)崪y(cè)的小窯采掘位置，在距離推測(cè)位置150m處，開(kāi)始執(zhí)行“先探后掘”，探測(cè)前進(jìn)。對(duì)于實(shí)測(cè)準(zhǔn)確的小窯采掘位置，在距離其60m處，要開(kāi)始探測(cè)前進(jìn)，避免無(wú)計(jì)劃貫通。

　　3. 作業(yè)人員必須嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定及操作規(guī)程、作業(yè)規(guī)程，熟悉井下避災(zāi)路線。

　　4. 在探放水過(guò)程中必須加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)，在打鉆地點(diǎn)下風(fēng)側(cè)配置一個(gè)便攜式瓦檢儀(應(yīng)懸掛鉆孔下風(fēng)側(cè)1.0～1.5米，距離煤幫0.2～0.5米，與鉆孔同高的位置)，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)停止打鉆，切斷電源，撤出打鉆地點(diǎn)至前方工作面全風(fēng)壓新鮮風(fēng)流中，采取措施，使瓦斯?jié)舛冉档?%以下時(shí)，方可恢復(fù)作業(yè)。

　　5. 鉆進(jìn)操作中，要做好“三看，兩聽(tīng)，一及時(shí)”，仔細(xì)判斷孔內(nèi)情況，“三看”即看給進(jìn)壓力及進(jìn)尺速度，看泵壓表和孔口返水情況，看水接頭情況;“兩聽(tīng)”即聽(tīng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，聽(tīng)孔內(nèi)震動(dòng)聲;“一及時(shí)”即發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理。

　　6. 若發(fā)現(xiàn)工作面有煤巖松軟、片幫、透水、突水、來(lái)壓或鉆孔中水壓水量突然增大、瓦斯突出、頂鉆等異常情況時(shí)，必須立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，但不得拔出鉆桿;人員按避災(zāi)路線撤出，并向調(diào)度室和有關(guān)單位匯報(bào)，待方案確定后方可進(jìn)行處理。

　　7. 嚴(yán)格按照施工圖紙所規(guī)定的鉆孔位置、方位角、傾角和深度進(jìn)行施工，確保各參數(shù)在允許誤差范圍內(nèi)。

　　8. 作業(yè)過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)煤層發(fā)潮、煤壁掛汗、巷道發(fā)冷或出現(xiàn)霧氣、有頂板來(lái)壓和底鼓現(xiàn)象、工作面有害氣體增加等水災(zāi)事故預(yù)兆時(shí)，必須立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，人員按避災(zāi)路線撤出，并向調(diào)度室和有關(guān)單位匯報(bào)，待方案確定后方可進(jìn)行處理。

　　(四)排水設(shè)施

　　盤(pán)區(qū)設(shè)有盤(pán)區(qū)水倉(cāng)，水倉(cāng)有效容量為800 m3。二盤(pán)區(qū)的礦井涌水由管路經(jīng)過(guò)材料暗斜井、620大巷泵送至620中央水倉(cāng)，再由水泵通過(guò)管路經(jīng)行人斜井排至地面污水處理站。

　　二盤(pán)區(qū)的礦井涌水由管路經(jīng)過(guò)材料暗斜井、695大巷泵送至695中央水倉(cāng)，再由水泵通過(guò)管路經(jīng)副斜井排至地面污水處理站。

　　局部巷道低洼處設(shè)積水坑，由小水泵、管路系統(tǒng)把水導(dǎo)入到巷道水溝中排出。

　　每個(gè)盤(pán)區(qū)開(kāi)采預(yù)計(jì)正常涌水量為200m3/h，最大涌水量為375 m3/h，盤(pán)區(qū)水倉(cāng)可滿足4h正常涌水量。

　　各中央水倉(cāng)、盤(pán)區(qū)水倉(cāng)均符合《煤礦安全規(guī)程》要求，且當(dāng)一個(gè)水倉(cāng)清理時(shí)，另一個(gè)水倉(cāng)要保證正常使用。

　　695水平、620水平井底水泵房按《煤礦安全規(guī)程》第279條的要求，留有2個(gè)出口，一個(gè)出口用斜巷通到斜井井筒，出口標(biāo)高大于井底車場(chǎng)底板標(biāo)高7m以上，另一出口通到井底車場(chǎng)并在通道內(nèi)設(shè)置易于關(guān)閉的既能防水又能防火的密閉門(mén)。泵房和水倉(cāng)的連接通道，應(yīng)設(shè)置可靠的控制閘門(mén)。泵房及通道底板高于井底車場(chǎng)底板標(biāo)高0.5m。

　　設(shè)計(jì)的排水設(shè)備及排水管路均符合規(guī)程要求。

　　綜上所述，以上防治水措施和井下排水設(shè)施，能夠保證礦井安全生產(chǎn)。

　　五、井下安全監(jiān)控設(shè)備選型及布置

　　(一)監(jiān)控系統(tǒng)

　　本礦已有一套KJ86N型煤礦環(huán)境安全監(jiān)測(cè)及生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。KJ86N監(jiān)控系統(tǒng)采用CAN總線傳輸方式，傳輸接口、總線擴(kuò)展器、信號(hào)轉(zhuǎn)接器、多功能監(jiān)控器、傳感器、光纜和信號(hào)電纜等組成。系統(tǒng)可對(duì)瓦斯、風(fēng)速、負(fù)壓、煙霧、溫度、一氧化碳、饋電狀態(tài)等參數(shù)及井下主要風(fēng)門(mén)的開(kāi)閉狀況進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，對(duì)掘進(jìn)工作面實(shí)現(xiàn)風(fēng)電瓦斯閉鎖。

　　在綜合辦公樓內(nèi)設(shè)置信息中心，裝設(shè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)、大屏幕顯示器等設(shè)備。

　　(二)井下監(jiān)控設(shè)備選型

　　井下監(jiān)控設(shè)備必須取得MA標(biāo)志準(zhǔn)用證和防爆合格證。

　　井下采用本質(zhì)安全型煤礦安全監(jiān)控設(shè)備，安全監(jiān)控設(shè)備之間的輸入輸出信號(hào)必須為本質(zhì)安全型信號(hào)。

　　安全設(shè)備之間必須采用礦用阻燃電纜連接，嚴(yán)禁與調(diào)度電話線和動(dòng)力電纜共用。

　　系統(tǒng)必須具備甲烷斷電儀和瓦斯風(fēng)電閉鎖裝備的全部功能，并且當(dāng)電網(wǎng)停電后，必須保證正常工作時(shí)間不小于2小時(shí)。

　　為防治雷電通過(guò)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)引起井下瓦斯爆炸，系統(tǒng)必須具有防雷保護(hù)，具有斷電狀態(tài)和饋電狀態(tài)監(jiān)測(cè)、報(bào)警、顯示、存儲(chǔ)和打印報(bào)表功能。

　　本礦井KJ86N系統(tǒng)符合煤礦安全技術(shù)要求，本次設(shè)計(jì)充分利用該系統(tǒng)設(shè)備和元器件，從九號(hào)煤+695中央變電所至十五號(hào)煤層。

　　監(jiān)控設(shè)備的功能、型號(hào)及數(shù)量

　　1. 監(jiān)測(cè)監(jiān)控KJ86N系統(tǒng)是CAN總線制式。本安電源斷電儀與某控制器聯(lián)接起到“瓦斯—風(fēng)—電”閉鎖作用。

　　2. 本安電源兼斷電儀：型號(hào)KDK-600/18，數(shù)量為6個(gè)，瓦斯超限自動(dòng)斷電，并傳輸給中心有關(guān)參數(shù)。

　　3. 信號(hào)轉(zhuǎn)換器：型號(hào)KJF-Z，數(shù)量為2個(gè)。

　　4. 總線擴(kuò)展器：型號(hào)KJF-U，數(shù)量為2個(gè)。

　　5. 斷電儀： 型號(hào)KDK-600/18，數(shù)量為6個(gè)。

　　6 多功能監(jiān)控器： 型號(hào)KJF-F，數(shù)量為8個(gè)。

　　7. 甲烷傳感器：型號(hào)GJC4，數(shù)量為8個(gè)，具有超限聲光報(bào)警功能。

　　8. 風(fēng)速傳感器：型號(hào)KG3088，數(shù)量為8個(gè)。

　　9. 一氧化碳傳感器：型號(hào)GTW-300/65，數(shù)量為14個(gè)。

　　(三)傳輸設(shè)備及器材選擇

　　1. 傳輸設(shè)備及器材型號(hào)、數(shù)量

　　巷道干線：MHYVP 2X3.3+2X0.85 礦用信號(hào)電纜，1500 m。

　　2. 監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)置

　　監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)置的主要地點(diǎn)有：井下機(jī)電硐室、泵房、采掘工作面及運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽、主運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷等位置。詳細(xì)布置見(jiàn)附圖《監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器布置圖》。甲烷傳感器、一氧化碳傳感器、溫度傳感器應(yīng)垂直懸掛，距頂板(頂梁)不得大于300mm，距巷道壁不小于200mm。

　　⑴ 回采工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置

　　傳感器類型、位置、數(shù)量：

　　甲烷傳感器采用常規(guī)載體催化元件，1~2年后需要更換，該類傳感器技術(shù)成熟、工作穩(wěn)定、價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是使用壽命短。

　　工作面順槽采用“兩進(jìn)一回”，在工作面上隅角設(shè)甲烷傳感器和一氧化碳傳感器各1個(gè)，在工作面回風(fēng)順槽距回風(fēng)大巷10m～15m處設(shè)1個(gè)一氧化碳傳感器和1個(gè)溫度傳感器。

　　傳感器的報(bào)警、斷電、復(fù)電濃度，斷電范圍：

　　上隅角甲烷傳感器報(bào)警濃度≥1.0%;斷電濃度≥1.0%;復(fù)電濃度<1.0%。

　　斷電范圍：工作面及回風(fēng)巷內(nèi)的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。

　　上隅角及順槽口一氧化碳傳感器報(bào)警濃度為≥0.0024%CO，不參與斷電

　　順槽口溫度傳感器報(bào)警值為30℃，不參與斷電。

　　⑵ 掘進(jìn)工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置

　　傳感器類型、位置、數(shù)量：

　　甲烷傳感器仍采用常規(guī)載體催化元件，優(yōu)缺點(diǎn)同上。

　　距掘進(jìn)工作面小于5米處安裝1個(gè)甲烷傳感器;掘進(jìn)巷道與回風(fēng)巷相連的巷道口10m～15m處安裝1個(gè)甲烷傳感器。

　　甲烷傳感器與本安電源兼斷電儀設(shè)在進(jìn)風(fēng)順槽，實(shí)現(xiàn)“瓦斯——風(fēng)——電”閉鎖。

　　傳感器的報(bào)警、斷電、復(fù)電濃度，斷電范圍：

　　工作面甲烷傳感器報(bào)警濃度≥1.0%;斷電濃度≥1.5%;復(fù)電濃度<1.0%。

　　斷電范圍：掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。

　?、?其它地點(diǎn)傳感器選型及配置

　　①井下機(jī)電硐室

　　傳感器類型、位置、數(shù)量：

　　甲烷傳感器仍采用常規(guī)載體催化元件，優(yōu)缺點(diǎn)同上。

　　變電所和膠帶機(jī)頭、機(jī)尾各設(shè)置1個(gè)溫度傳感器，報(bào)警值為34℃。

　　膠帶機(jī)滾筒下風(fēng)側(cè)10m～15m處設(shè)置一氧化碳傳感器、煙霧傳感器，一氧化碳傳感器報(bào)警濃度為0.0024%CO，不參與斷電

　?、诨仫L(fēng)巷設(shè)測(cè)風(fēng)站

　　回風(fēng)井30米處、各測(cè)風(fēng)站10米范圍內(nèi)，巷道平直、斷面一致，且不能堆放任何雜物，以保證站內(nèi)風(fēng)流平穩(wěn)。

　　上述回風(fēng)巷測(cè)風(fēng)站均設(shè)置1個(gè)風(fēng)速傳感器，1個(gè)一氧化碳傳感器。

　　一氧化碳傳感器報(bào)警濃度為0.0024%CO ，不參與斷電。

　?、劬植客L(fēng)機(jī)監(jiān)控

　　傳感器類型、位置、數(shù)量

　　甲烷傳感器仍采用常規(guī)載體催化元件，優(yōu)缺點(diǎn)同上。

　　設(shè)備開(kāi)停傳感器采用開(kāi)關(guān)量通斷類型。

　　④回風(fēng)巷

　　回風(fēng)巷設(shè)置1個(gè)一氧化碳傳感器，報(bào)警濃度為0.0024%CO ，不參與斷電。

　　以上各類傳感器均具有回檢、自檢、巡檢功能，各類傳感器符合《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范》AQ1029-2007要求。

　　六、礦井救護(hù)

　　山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司礦山救護(hù)大隊(duì)與王臺(tái)鋪礦簽訂有煤礦救護(hù)協(xié)議書(shū)，救護(hù)大隊(duì)距離王臺(tái)鋪礦不到5km，可以在30分鐘內(nèi)到達(dá)該礦進(jìn)行救護(hù)，故，本礦井自身不再設(shè)立救護(hù)小隊(duì)，依托山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司礦山救護(hù)大隊(duì)進(jìn)行礦井救護(hù)。

　　副斜井采用1臺(tái)2JK2×1A/30型雙筒纏繞式提升機(jī)，提升機(jī)最大靜張力60kN，最大靜張力差40kN，最大提升設(shè)備質(zhì)量為10t(包括平板車)，現(xiàn)15號(hào)煤開(kāi)采支架重18t，顯然副斜井提升機(jī)無(wú)法滿足提升要求，因此需要另選一個(gè)慢速絞車臨時(shí)擔(dān)負(fù)提升大件設(shè)備的要求。

　　副斜井采用雙鉤提升，裝備一部雙滾筒提升機(jī)，負(fù)責(zé)材料、設(shè)備提升。

　　1.提升機(jī)選型計(jì)算依據(jù)

　　1t礦車質(zhì)量：G1=590kg;

　　1t礦車載重：G2=1000g(按矸石考慮)

　　最大件質(zhì)量：G3=18000kg

　　平板車質(zhì)量：G4=1500kg

　　井筒傾角：α=20°

　　井筒斜長(zhǎng)：L=285m

　　2、提升機(jī)靜張力驗(yàn)算過(guò)程：

　　(1)提升機(jī)所需最大靜張力差(初選鋼絲繩自重按3.0kg/m計(jì))：

　　提材料、矸石時(shí)(每次提放4個(gè)車)：

　　F1=n×(G1+ G2)×(Sinα+f1×cosα)×g+ P×L×(Sinα+f2×cosα)×g

　　=4×(590+1000)×(Sin20°+0.01×cos20°)×9.81+3.0×285×(Sin20°+0.2×cos20°)×9.81

　　=26371N

　　下大件設(shè)備時(shí)：

　　F2=(G3+ G4)×(Sinα+f1×cosα)×g+ P×L×(Sinα+f2×cosα)×g

　　=(18000+1500)×(Sin20°+0.01×cos20°)×9.81+3.0×285×(Sin20°+0.2×cos20°)×9.81

　　=71669N

　　2JK2×1A/30型雙筒纏繞式提升機(jī)最大靜張力60kN，最大靜張力差40kN，根據(jù)以上計(jì)算，只能提升普通設(shè)備，不能提升大件設(shè)備。大件設(shè)備提升需要另選一部慢速絞車。

　　3、普通礦車提升鋼絲繩驗(yàn)算

　　鋼絲繩現(xiàn)選用22NAT6×7S+IWR1570ZZ型鋼絲繩，直徑為φ22mm，自重1.7kg/m，最小鋼絲破斷拉力總和為286kN。

　　鋼絲繩安全系數(shù)為：

　　m=286000/26371=10.8，符合要求。

　　4、慢速絞車選型計(jì)算：

　　絞車所需最大靜張力(初選鋼絲繩自重按2.0kg/m計(jì))：

　　提材料、矸石時(shí)(每次提放1個(gè)車)：

　　F=(G1+ G2)×(Sinα+f1×cosα)×g+ P×L×(Sinα+f2×cosα)×g

　　=(1100+2000)×(Sin20°+0.01×cos20°)×9.81+2.0×285×(Sin20°+0.2×cos20°)×9.81

　　=70188N

　　根據(jù)計(jì)算，選擇SDJ-32型絞車滿足提升要求，技術(shù)特征見(jiàn)表7—1—2。(二)材料暗斜井提升設(shè)備選型

　　根據(jù)提升物料和大件設(shè)備，設(shè)計(jì)選用兩部單滾筒絞車，其中：一部選用調(diào)度絞車，擔(dān)負(fù)普通材料設(shè)備及矸石的提升，另選用一部慢速絞車擔(dān)負(fù)大件設(shè)備的提升。

　　1.普通材料設(shè)備及矸石的提升絞車選型

　　(1)絞車選型計(jì)算依據(jù)

　　1t礦車質(zhì)量：G1=590kg;

　　1t礦車載重：G2=1000kg

　　暗斜井傾角：α=20°

　　暗斜井斜長(zhǎng)：L=214m

　　(2)絞車所需最大靜張力(初選鋼絲繩自重按2.0kg/m計(jì))：

　　F=n×(G1+ G2)×(Sinα+f1×cosα)×g+ P×L×(Sinα+f2×cosα)×g

　　=3×(590+1000)×(Sin20°+0.01×cos20°)×9.81+2.0×214×(Sin20°+0.2×cos20°)×9.81

　　=18669N

　　根據(jù)計(jì)算選擇JTY-1.6B型絞車作為提升設(shè)備，技術(shù)特征見(jiàn)表7—1—2。

　　2. 慢速絞車選型

　　(1)慢速絞車選型計(jì)算依據(jù)

　　最大件質(zhì)量：G3=18000kg

　　平板車質(zhì)量：G4=1500kg

　　井筒傾角：α=20°

　　井筒斜長(zhǎng)：L=214m

　　(2)慢速絞車所需最大靜張力(初選鋼絲繩自重按2.0kg/m計(jì))：

　　F=(G3+ G4)×(Sinα+f1×cosα)×g+ P×L×(Sinα+f2×cosα)×g

　　=(18000+1500)×(Sin20°+0.01×cos20°)×9.81+2.0×214×(Sin20°+0.2×cos20°)×9.81

　　=69450N

　　根據(jù)計(jì)算選擇SDJ-32型絞車作為提升設(shè)備，技術(shù)特征見(jiàn)表7—1—2。

　　第三節(jié)　排水設(shè)備

　　礦井排水系統(tǒng)為分盤(pán)區(qū)排水，一盤(pán)區(qū)排水系統(tǒng)為：

　　工作面→一盤(pán)區(qū)水倉(cāng)→材料暗斜井→695水平大巷→695水平水倉(cāng)→副斜井→地面礦井水處理系統(tǒng)。

　　二盤(pán)區(qū)排水系統(tǒng)為：

　　工作面→二盤(pán)區(qū)水倉(cāng)→→材料暗斜井→620水平大巷→620水平水倉(cāng)→行人斜井管路→地面礦井水處理系統(tǒng)。

　　一、 620水平水泵房設(shè)備驗(yàn)算

　　620水平水泵房設(shè)備為原有設(shè)備，根據(jù)排水要求對(duì)排水設(shè)備驗(yàn)算如下：

　　盤(pán)區(qū)正常涌水量200m3/h，最大涌水量375m3/h，+620水平水泵房至地面排水線路長(zhǎng)度為634m，排水高度為175m。

　　1.水泵參數(shù)驗(yàn)算

　　水泵流量計(jì)算：

　　正常涌水時(shí)水泵排水能力為：Q1=200×1.2=240m3/h

　　最大涌水時(shí)水泵排水能力為：Q2=375×1.2=450m3/h

　　水泵揚(yáng)程驗(yàn)算:

　　Hr=Hg+Hx+△H

　　式中：

　　Hr——測(cè)地高度;

　　Hg——排水高度，175m;

　　Hx——吸水高度，5m;

　　△H——管路阻力損失，12m;

　　水泵揚(yáng)程為：Hr =192m

　　620水平水泵房水泵型號(hào)為：MD280—43×7，其額定揚(yáng)程為301m，額定流量為280m3/h，電機(jī)功率360kW、電壓6kV。設(shè)計(jì)共選用三臺(tái)水泵：其中一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修。

　　排水管路為兩趟D219×8鋼管正常涌水時(shí)1趟工作，1趟備用。最大涌水時(shí)2趟同時(shí)工作。

　　根據(jù)以上計(jì)算，排水設(shè)備滿足工作要求，可以繼續(xù)使用。

　　二、 二盤(pán)區(qū)盤(pán)區(qū)水泵房排水設(shè)備選型

　　二盤(pán)區(qū)涌水量100m3/h，排水線路長(zhǎng)度為2800m，高差為35m;

　　1. 水泵選型

　　水泵流量計(jì)算：

　　涌水時(shí)水泵排水能力為：Q1=100×1.2=120m3/h

　　水泵揚(yáng)程計(jì)算:

　　Hr=Hg+Hx+△H

　　式中：

　　Hr——測(cè)地高度;

　　Hg——排水高度，35m;

　　Hx——吸水高度，5m;

　　△H——管路阻力損失，42m;

　　水泵揚(yáng)程為：Hr =72m

　　據(jù)此選擇水泵型號(hào)為：MD155—30×4，其額定揚(yáng)程為120m，額定流量為155m3/h，電機(jī)功率90kW、電壓660V。設(shè)計(jì)共選用三臺(tái)水泵：其中一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修。

　　排水管路選取D219×8鋼管。管路共選用兩趟，正常涌水時(shí)1趟工作，1趟備用。最大涌水時(shí)2趟同時(shí)工作。

　　2. 排水系統(tǒng)工況點(diǎn)

　　經(jīng)計(jì)算，管路阻力系數(shù)為：

　　新管時(shí)R1=0. 002040510，舊管時(shí)R2= 0.003468886。

　　管路特性曲線方程：

　　新管 H=Hr+R1Q2=40+0.002040510Q2

　　舊管 H=Hr+R2Q2=40+0.003468886Q2

　　在泵房?jī)?nèi)采用法蘭連接，在巷道中采用柔性管接頭連接。為有效地防止水錘沖擊對(duì)水泵及管道的損害，采用微阻緩閉止回閥，以便有效地消除水錘力。

　　水泵工況特性曲線見(jiàn)圖7-3-1。

　　三、 一盤(pán)區(qū)水泵房排水設(shè)備選型

　　一盤(pán)區(qū)正常涌水量200m3/h，最大涌水量375m3/h， 一盤(pán)區(qū)水泵房至地面695水平水泵房排水線路長(zhǎng)度為2140m，排水高度為50m。

　　1.水泵參數(shù)驗(yàn)算

　　水泵流量計(jì)算：

　　正常涌水時(shí)水泵排水能力為：Q1=200×1.2=240m3/h

　　最大涌水時(shí)水泵排水能力為：Q2=375×1.2=450m3/h

　　水泵揚(yáng)程計(jì)算:

　　Hr=Hg+Hx+△H

　　式中：

　　Hr——測(cè)地高度;

　　Hg——排水高度，50m;

　　Hx——吸水高度，5m;

　　△H——管路阻力損失，32m;

　　水泵揚(yáng)程為：Hr =87m

　　620水平水泵房水泵型號(hào)為：MD280—43×3，其額定揚(yáng)程為129m，額定流量為280m3/h，電機(jī)功率160kW、電壓6kV。設(shè)計(jì)共選用三臺(tái)水泵：其中一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修。

　　排水管路為兩趟D273×10鋼管正常涌水時(shí)1趟工作，1趟備用。最大涌水時(shí)2趟同時(shí)工作。

　　2. 排水系統(tǒng)工況點(diǎn)

　　經(jīng)計(jì)算，管路阻力系數(shù)為：

　　新管時(shí)R1= 0.000727286，舊管時(shí)R2= 0.001236386。

　　管路特性曲線方程：

　　新管 H=Hr+R1Q2=180+0.000727286Q2

　　舊管 H=Hr+R2Q2=180+0.001236386Q2

　　在泵房?jī)?nèi)采用法蘭連接，在巷道中采用柔性管接頭連接。為有效地防止水錘沖擊對(duì)水泵及管道的損害，采用微阻緩閉止回閥，以便有效地消除水錘力。

　　水泵工況特性曲線見(jiàn)圖7-3-2。

　　四、 695水平水泵房排水設(shè)備驗(yàn)算

　　一盤(pán)區(qū)盤(pán)區(qū)水泵房排至695水平水泵房正常涌水量200m3/h，最大涌水量375m3/h，695水平水泵房至地面排水線路長(zhǎng)度為285m，排水高度為100m。

　　1.水泵參數(shù)驗(yàn)算

　　水泵流量計(jì)算：

　　正常涌水時(shí)水泵排水能力為：Q1=200×1.2=240m3/h

　　最大涌水時(shí)水泵排水能力為：Q2=375×1.2=450m3/h

　　水泵揚(yáng)程計(jì)算:

　　Hr=Hg+Hx+△H

　　式中：

　　Hr——測(cè)地高度;

　　Hg——排水高度，100m;

　　Hx——吸水高度，5m;

　　△H——管路阻力損失，12m;

　　水泵揚(yáng)程為：Hr =117m

　　695水平水泵房安裝有2臺(tái)MD280—43×4水泵額定流量為280m3/h，揚(yáng)程172m，由山西黎城泵業(yè)公司制造，2005年安裝投運(yùn);配套電機(jī)型號(hào)JS137—4，260kW，6kV。1臺(tái)200D—43×7水泵額定流量為288m3/h，揚(yáng)程285m，由長(zhǎng)沙泵業(yè)公司制造，1983年投運(yùn);配套電機(jī)型號(hào)JS137—4，360kW，6kV。

　　排水管路為兩趟D219×8鋼管正常涌水時(shí)1趟工作，1趟備用。最大涌水時(shí)2趟同時(shí)工作。

　　根據(jù)以上計(jì)算，排水設(shè)備滿足工作要求，可以繼續(xù)使用。

　　第四節(jié)　壓縮空氣設(shè)備

　　王臺(tái)鋪礦地面空氣壓縮機(jī)站共有4臺(tái)空氣壓縮機(jī)，其中兩臺(tái)美國(guó)壽力LS25S—300HAC型螺桿空壓機(jī)，2006年8月安裝;兩臺(tái)北京第一通用機(jī)械廠L5.5—40/8型空氣壓縮機(jī)，1991年投運(yùn)。4臺(tái)空氣壓縮機(jī)兩用兩備。

　　1. LS25S—300HAC螺桿空壓機(jī)主要參數(shù)：

　　容積流量：38.6m3/min;進(jìn)氣壓力：1Bar(a);排氣壓力：8Bar(g);最大調(diào)節(jié)壓力：8.6Bar(g);主電機(jī)型號(hào)：447TSC—4，功率224kW;機(jī)組凈重(帶隔音罩)6500kg。

　　2. L5.5—40/8空壓機(jī)性能參數(shù)：型號(hào)：L5.5—40/8;形式：L型雙缸二級(jí)復(fù)動(dòng)水冷;排氣量：40m3/min;額定壓力：0.7MPa，功率： 230kW;重量：3900kg。

　　15號(hào)煤層布置有2個(gè)綜掘工作面。巷道支護(hù)方式均為錨桿、錨噴支護(hù)。用風(fēng)工具使用情況見(jiàn)表7-4-2。

　　=1.2×1.15×1.0×(4×5×0.9+8×4×0.9+2×8×0.9)=84(m3/min)

　　式中：α1——沿管道全長(zhǎng)的漏風(fēng)系數(shù)，取1.2

　　α2 ——風(fēng)動(dòng)工具的磨損耗氣量增加系數(shù) ，取1.15

　　γ——海拔高度修正系數(shù)，取1.0

　　mi ——同型號(hào)風(fēng)動(dòng)工具同時(shí)使用臺(tái)數(shù)

　　qi ——每臺(tái)風(fēng)動(dòng)工具的耗氣量(m3/min)

　　Ki ——同型號(hào)風(fēng)動(dòng)工具同時(shí)使用系數(shù)

　　根據(jù)以上計(jì)算，地面壓縮空氣站可以滿足生產(chǎn)需要。

　　第八章　電　氣

　　第一節(jié)　礦井供配電

　　一、供電電源

　　礦井原有雙回35kV電源引自晉煤集團(tuán)公司老區(qū)110kV區(qū)域變電站35kV系統(tǒng)不同母線段，本次設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力不增加，供電電源不作變動(dòng)。

　　礦井供電電源地理接線插圖見(jiàn)圖8—1—1。

　　二、電力負(fù)荷

　　本礦井原供電系統(tǒng)能滿足210萬(wàn)噸/年生產(chǎn)能力，十五號(hào)煤開(kāi)拓延深設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180萬(wàn)噸/年分兩個(gè)階段設(shè)施，初期由九號(hào)煤九五盤(pán)區(qū)和十五號(hào)煤二盤(pán)區(qū)組成，后期全部由十五號(hào)煤一盤(pán)區(qū)、二盤(pán)區(qū)組成。本次設(shè)計(jì)地面電力負(fù)荷不變，井下電力負(fù)荷分初期、后期統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

　　1、初期井下電力負(fù)荷

　?、?根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提供九五盤(pán)區(qū)供電負(fù)荷：有功功率1662.72kW;無(wú)功功率332.54kvar;視在功率1995.65kVA。

　?、?十五號(hào)煤井下電力負(fù)荷(二盤(pán)區(qū))

　　設(shè)備總臺(tái)數(shù) 89臺(tái)

　　設(shè)備工作臺(tái)數(shù) 61臺(tái)

　　設(shè)備總?cè)萘?4741.1kW

　　設(shè)備工作容量 4013.1kW

　　計(jì)算有功功率 2670.45kW

　　計(jì)算無(wú)功功率 2646.71kvar

　　計(jì)算視在功率 3759.84kVA

　　自然功率因數(shù) 0.71

　　補(bǔ)償容量 2000kvar

　　補(bǔ)償后

　　視在功率 2747.65kVA

　　功率因數(shù) 0.97

　　⑶ +695中央泵房負(fù)荷：有功功率436.80kW;無(wú)功功率為270.70kvar;視在功率513.88kVA。

　　⑷ 總負(fù)荷(考慮0.85同時(shí)系數(shù))：有功功率4054.48kW;無(wú)功功率為1062.46kvar;視在功率4191.37kVA。

　　2、后期井下電力負(fù)荷

　?、?十五號(hào)煤井下電力負(fù)荷(二盤(pán)區(qū)+一盤(pán)區(qū))

　　設(shè)備總臺(tái)數(shù) 182臺(tái)

　　設(shè)備工作臺(tái)數(shù) 128臺(tái)

　　設(shè)備總?cè)萘?9714.20kW

　　設(shè)備工作容量 8231.20kW

　　計(jì)算有功功率 5619.61kW

　　計(jì)算無(wú)功功率 5447.43kvar

　　計(jì)算視在功率 7826.53kVA

　　自然功率因數(shù) 0.72

　　補(bǔ)償容量 3500kvar

　　補(bǔ)償后

　　功率因數(shù) 0.97

　　視在功率 4576.82kVA

　?、?+695中央泵房負(fù)荷：有功功率436.80kW;無(wú)功功率為270.70kvar;視在功率513.88kVA。

　?、?總負(fù)荷(考慮0.8同時(shí)系數(shù))：有功功率4932.49kW;無(wú)功功率為1117.13kvar;視在功率5057.41kVA。

　　3、噸煤電耗

　　初期噸煤電耗：8.82kW·h/t;后期噸煤電耗：10.06kW·h/t。

　　井下電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表8—1—1，8—1—2。變壓器選擇見(jiàn)表8—1—3， 8—1—4。

　　三、地面供配電

　　本次設(shè)計(jì)只對(duì)十五號(hào)煤井下開(kāi)拓延深，地面供配電系統(tǒng)不作變動(dòng)。地面工業(yè)場(chǎng)地現(xiàn)有的35/6kV變電所，仍擔(dān)負(fù)工業(yè)場(chǎng)地、選煤廠、主通風(fēng)機(jī)、排矸井、井下等用電負(fù)荷。

　　四、井下供配電

　　1、供電方式

　　初期在十五號(hào)煤二盤(pán)區(qū)設(shè)盤(pán)區(qū)變電所，雙回6kV電源引自+695水平中央電所不同母線段。后期在一盤(pán)區(qū)設(shè)盤(pán)區(qū)變電所，雙回6kV電源仍引自+695水平中央電所不同母線段。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提供資料，目前+695水平中央電所雙回6kV電源引自地面工業(yè)場(chǎng)地35/6kV變電所不同母線段，下井電纜型號(hào)為MYJV22-6kV-3×150mm2，供電距離約1200m。

　　2、下井主電纜驗(yàn)算及選擇

　　⑴ 十五號(hào)煤投產(chǎn)初期

　　井下最大負(fù)荷為Smax=4191.37kVA，計(jì)算電流為403A。

　　按經(jīng)濟(jì)電流密度J=2.25選擇電纜截面應(yīng)為：Sj = J(I)=179mm2。

　?、?十五號(hào)煤投產(chǎn)后期

　　井下最大負(fù)荷為Smax=5057.41kVA，計(jì)算電流為486A。

　　按經(jīng)濟(jì)電流密度J=2.25選擇電纜截面應(yīng)為：Sj = J(I)=216mm2。

　?、?下井主電纜的選擇

　　原下井電纜MYJV22-6kV-3×150mm2載流量為359A，不能滿足生產(chǎn)用電要求，須更換為MYJV32-6kV-3×240mm2型礦用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣細(xì)鋼絲鎧裝聚乙烯護(hù)套電力電纜，其載流量為497A，滿足井下用電要求。電纜敷設(shè)路徑不變。

　　3、二盤(pán)區(qū)變電所供電電纜的選擇

　?、?按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面：最大負(fù)荷為Smax=2747.65kVA

　　Imax= = =264(A)查得銅芯導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度J=2.25A/mm2。計(jì)算單根下井電纜截面為Sj = J(I)=117mm2，初步選用MYJV32 –6kV—3×120mm2型礦用銅芯細(xì)鋼絲鎧裝交聯(lián)電纜。

　　⑵ 按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)電纜截面：查表得知MYJV232 –6kV—3×120mm2電纜在空氣中敷設(shè)，溫度20℃時(shí)載流量為326A，滿足二盤(pán)區(qū)264A電力負(fù)荷。

　?、?電纜的選擇

　　通過(guò)上述計(jì)算，確定二盤(pán)區(qū)變電所供電電纜型號(hào)為MYJV32-6kV-3×120mm2。沿膠帶運(yùn)輸大巷敷設(shè)。

　　4、一盤(pán)區(qū)變電所供電電纜的選擇

　?、?按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面：最大負(fù)荷為Smax=2948.43kVA

　　Imax= = =283(A)查得銅芯導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度J=2.25A/mm2。計(jì)算單根下井電纜截面為Sj = J(I)=126mm2，初步選用MYJV32 –6kV—3×120mm2型礦用銅芯細(xì)鋼絲鎧裝交聯(lián)電纜。

　　⑵ 按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)電纜截面：查表得知MYJV32 –6kV—3×120mm2電纜在空氣中敷設(shè)，溫度20℃時(shí)載流量為326A，滿足一盤(pán)區(qū)283A電力負(fù)荷。

　?、?電纜的選擇

　　通過(guò)上述計(jì)算，確定一盤(pán)區(qū)變電所供電電纜型號(hào)為MYJV32-6kV-3×120mm2。沿膠帶運(yùn)輸大巷敷設(shè)。

　　5、主要設(shè)備的選擇

　?、?二盤(pán)區(qū)變電所主要設(shè)備選擇

　　根據(jù)電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，變電所設(shè)置16臺(tái)BGP9L—6型礦用隔爆型高壓真空配電裝置(配置通訊接口)，設(shè)置2臺(tái)KBSGZY—315/6、315kVA、6/0.69kV型礦用隔爆型移動(dòng)變壓器，作為輔助運(yùn)輸及井底低壓動(dòng)力用，正常情況下兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，在其中一臺(tái)故障或檢修情況下，單臺(tái)變壓器保證一二級(jí)負(fù)荷用電。負(fù)荷率9.86%。低壓開(kāi)關(guān)選用BKD20礦用隔爆型真空開(kāi)關(guān)，磁力起動(dòng)器選用BQD23礦用隔爆型真空磁力起動(dòng)器。

　　盤(pán)區(qū)水泵房采用2臺(tái)KBSGZY—315/6、315kVA、6/0.69kV型礦用隔爆型移動(dòng)變電站供電。

　　上倉(cāng)膠帶機(jī)采用1臺(tái)KBSGZY—500/6、500kVA、6/0.69kV型礦用隔爆型移動(dòng)變電站供電。

　　膠帶運(yùn)輸大巷設(shè)置1臺(tái)BKSGZY—500/6、500kVA、6/0.69kV型礦用隔爆型移動(dòng)變電站，作為大巷膠帶機(jī)供電用。

　　采煤工作面設(shè)置1臺(tái)KBSGZY—1250/6、1250kVA、6/1.2kV和2臺(tái)KBSGZY—500/6、500kVA、6/0.69kV型礦用隔爆型移動(dòng)變電站，作為工作面動(dòng)力用。

　　兩個(gè)掘進(jìn)工作面各設(shè)置1臺(tái)KBSGZY—500/6、500kVA、6/1.2kV型礦用隔爆型移動(dòng)變電站，作為掘進(jìn)動(dòng)力用。

　　兩個(gè)掘進(jìn)工作面設(shè)置1臺(tái)KBSGZY—315/6、315kVA、6/0.69kV型礦用隔爆型移動(dòng)變電站，作為局扇專用。

　?、?一盤(pán)區(qū)變電所主要設(shè)備的選擇

　　根據(jù)電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，變電所設(shè)置16臺(tái)BGP9L—6型礦用隔爆型高壓真空配電裝置(配置通訊接口)，設(shè)置2臺(tái)KBSGZY—500/6、500kVA、6/0.69kV型礦用隔爆型移動(dòng)變壓器，作為輔助運(yùn)輸及井底低壓動(dòng)力用，正常情況下兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行，在其中一臺(tái)故障或檢修情況下，單臺(tái)變壓器保證一二級(jí)負(fù)荷用電。負(fù)荷率57.86%。低壓開(kāi)關(guān)選用BKD20礦用隔爆型真空開(kāi)關(guān)，磁力起動(dòng)器選用BQD23礦用隔爆型真空磁力起動(dòng)器。

　　膠帶運(yùn)輸大巷設(shè)置2臺(tái)BKSGZY—500/6、500kVA、6/0.69kV型礦用隔爆型移動(dòng)變電站，作為大巷膠帶機(jī)供電用。

　　采煤工作面設(shè)置1臺(tái)KBSGZY—1250/6、1250kVA、6/1.2kV和2臺(tái)KBSGZY—500/6、500kVA、6/0.69kV型礦用隔爆型移動(dòng)變電站，作為工作面動(dòng)力用。

　　兩個(gè)掘進(jìn)工作面各設(shè)置1臺(tái)KBSGZY—500/6、500kVA、6/1.2kV型礦用隔爆型移動(dòng)變電站，作為掘進(jìn)動(dòng)力用。

　　兩個(gè)掘進(jìn)工作面設(shè)置1臺(tái)KBSGZY—315/6、315kVA、6/0.69kV型礦用隔爆型移動(dòng)變電站，作為局扇專用。

　　6、供配電電壓等級(jí)

　　采煤工作面采用1140V、660V電壓等級(jí)，掘進(jìn)工作面采用1140V、660V電壓等級(jí)。

　　井底低壓動(dòng)力、輔助運(yùn)輸采用660V等級(jí)，煤電鉆和照明采用127V等級(jí)。

　　五、低壓電纜的選擇

　　盤(pán)區(qū)變電所向配電點(diǎn)饋出的供電電纜以及各支線至起動(dòng)器到電動(dòng)機(jī)的電纜按照MT818標(biāo)準(zhǔn)選擇，采用MYPTJ—3.6/6和MYP—0.66/1.14型礦用橡套電纜，電鉆和照明選用MZ—0.3/0.5型和MYQ—0.3/0.5型橡套電纜。

　　六、井下檢漏與接地保護(hù)

　　地面變電所至井下中央變電所及盤(pán)區(qū)配電點(diǎn)的電纜線路上均要裝零序電流互感器和相應(yīng)的漏電保護(hù)裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下電纜漏電故障的檢測(cè)功能。

　　盤(pán)區(qū)變電所以及所有電氣設(shè)備硐室和各配電點(diǎn)均應(yīng)設(shè)局部接地極。局部接地極、鎧裝電纜外皮、橡套電纜接地芯線通過(guò)接地干線與中央泵房水倉(cāng)中的主接地極組成總接地網(wǎng)，從接地網(wǎng)上任一局部接地極測(cè)得的總接地網(wǎng)電阻不得大于2歐。

　　七、井下照明

　　盤(pán)區(qū)變電所、井底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、采掘工作面及運(yùn)輸順槽、各配電硐室等地均選用節(jié)能型DGG—24/127YA礦用隔爆熒光燈做照明燈具，盤(pán)區(qū)變電所、井底車場(chǎng)、各配電硐室每3米安一盞，運(yùn)輸大巷、采掘工作面及運(yùn)輸順槽每15米安一盞。為了提高照明供電可靠性與安全性，選用照明綜保成套設(shè)備。

　　第二節(jié) 監(jiān)控、通信及計(jì)算機(jī)管理

　　一、安全生產(chǎn)監(jiān)控與礦井自動(dòng)化

　　本礦原有一套KJ86-N型煤礦環(huán)境安全監(jiān)測(cè)及生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。KJ86-N系統(tǒng)采用CAN總線制式，由監(jiān)控主機(jī)及其外設(shè)、傳輸接口、總線擴(kuò)展器、多功能監(jiān)控器、傳感器和總線電纜等組成。系統(tǒng)可對(duì)瓦斯、風(fēng)速、負(fù)壓、煙霧、溫度、煤位、水位、一氧化碳等參數(shù)及井下主要風(fēng)門(mén)的開(kāi)閉狀況進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，對(duì)掘進(jìn)工作面實(shí)現(xiàn)風(fēng)電瓦斯閉鎖，此外還對(duì)固定設(shè)備、采掘設(shè)備、供電系統(tǒng)等工況及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。

　　主機(jī)連續(xù)不斷地輪流與各個(gè)多功能轉(zhuǎn)接器進(jìn)行通信，多功能轉(zhuǎn)接器接到主機(jī)的詢問(wèn)后，立即將該多功能轉(zhuǎn)接器接收的測(cè)點(diǎn)的信號(hào)傳給主機(jī)，各多功能轉(zhuǎn)接器又不停地將與之連接的各傳感器的信號(hào)(開(kāi)關(guān)量、模擬量和累計(jì)值)進(jìn)行檢測(cè)變換和處理，時(shí)刻等待主機(jī)的詢問(wèn)，以將檢測(cè)的參數(shù)送至地面。需要對(duì)井下設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)，主機(jī)將控制命令與干線擴(kuò)展器巡檢信號(hào)一起傳給多功能轉(zhuǎn)接器，再由多功能轉(zhuǎn)接器輸出傳給遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備。監(jiān)控主機(jī)對(duì)接收到的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行處理和存盤(pán)，并將各種生產(chǎn)過(guò)程模擬量、測(cè)量參數(shù)表及各種實(shí)時(shí)參數(shù)和歷史曲線進(jìn)行顯示或打印相關(guān)報(bào)表。

　　分別在井下采掘工作面、盤(pán)區(qū)變電所、排水泵房多功能轉(zhuǎn)接器并在各相關(guān)地點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的傳感器和遠(yuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)。

　　在礦調(diào)度室或通訊站內(nèi)設(shè)置信息中心，裝設(shè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)、大屏幕顯示器等設(shè)備。

　　十五號(hào)煤層二盤(pán)區(qū)變電所監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)引自695水平中央變所區(qū)域控制器，沿695大巷、繞道聯(lián)絡(luò)巷經(jīng)十五號(hào)煤上倉(cāng)膠帶暗斜井敷設(shè)至十五號(hào)煤二盤(pán)區(qū)變電所。

　　一盤(pán)區(qū)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)引自二盤(pán)區(qū)變電所區(qū)域控制器，沿膠帶巷敷設(shè)至一盤(pán)區(qū)變電所。

　　在每個(gè)盤(pán)區(qū)設(shè)1個(gè)區(qū)域控制器、4多功能監(jiān)控器，區(qū)域控制器設(shè)置在盤(pán)區(qū)變電所，多功能監(jiān)控器分別設(shè)置變電所、運(yùn)輸大巷、配電點(diǎn)。

　　二、通信及計(jì)算機(jī)管理

　　王臺(tái)鋪礦已經(jīng)建立起完善的生產(chǎn)調(diào)度、行政調(diào)度及通信設(shè)施，完全可以滿足礦井本次水平延深的需要。

　　十五號(hào)煤層二盤(pán)區(qū)變所通信電纜由695水平中央變所礦用隔爆組線箱引來(lái)，2根MHYA 50(2×0.78)對(duì)通信電纜沿695大巷、繞道聯(lián)絡(luò)巷經(jīng)十五號(hào)煤上倉(cāng)膠帶暗斜井敷設(shè)到二盤(pán)區(qū)變所礦用隔爆組線箱。

　　十五號(hào)煤層一盤(pán)區(qū)變所通信電纜由二盤(pán)區(qū)變電所礦用隔爆組線箱引來(lái)，2根MHYA 20(2×0.78)對(duì)通信電纜沿膠帶巷敷設(shè)到一盤(pán)區(qū)變電所礦用隔爆組線箱。

　　在盤(pán)變電所、泵房、膠帶機(jī)機(jī)頭硐室、配電點(diǎn)、采掘順槽設(shè)礦用隔爆電話機(jī)。

　　三、計(jì)算機(jī)管理

　　礦井已建立由決策層、管理層、數(shù)據(jù)接口層構(gòu)成的管理系統(tǒng)。根據(jù)生產(chǎn)管理的需要，配置生產(chǎn)計(jì)劃、勞資計(jì)劃、銷售計(jì)劃、安全計(jì)劃、材料物資供應(yīng)、固定資產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)與成本中心、人力資源與黨政業(yè)務(wù)管理等軟件模塊。

　　本礦井已有完善的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，采用100Mbps的Ethernet(以太網(wǎng))交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星形，主干網(wǎng)絡(luò)采用光纜傳輸方式，各建筑內(nèi)一般采用超五類電纜布線，并通過(guò)路由器與礦翼ITERNET相聯(lián)通。該網(wǎng)絡(luò)與礦井監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，形成一個(gè)多層次、多媒體的礦井?dāng)?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。

　　四、人員考勤定位系統(tǒng)

　　十五號(hào)煤層人員考勤定位仍采用原KJ153系統(tǒng)，在主要進(jìn)出口位置設(shè)置分站和傳感器，實(shí)時(shí)對(duì)井下作業(yè)人員進(jìn)行定位考勤。并把信息進(jìn)行儲(chǔ)存或打印。

　　第九章　職業(yè)安全衛(wèi)生

　　第一節(jié) 概 述

　　一、設(shè)計(jì)范圍

　　王臺(tái)鋪礦已經(jīng)建立健全了職業(yè)安全衛(wèi)生體系，本次設(shè)計(jì)任務(wù)為15號(hào)煤開(kāi)拓延深設(shè)計(jì)。故，本篇章只對(duì)井下職業(yè)危害因素進(jìn)行分析，并提出防范措施。

　　二、 設(shè)計(jì)依據(jù)

　　本章的編制主要依據(jù)下列法律、法規(guī)、規(guī)程及規(guī)范

　　1、《中華人民共和國(guó)礦山安全法》

　　2、國(guó)發(fā)[1987]105號(hào)關(guān)于《中華人民共和國(guó)塵肺病防治條例》的通知。

　　3、煤安安監(jiān)字[2000]第17號(hào)關(guān)于發(fā)布《煤礦礦山救護(hù)工作暫行規(guī)定》的通知。

　　4、《礦井通風(fēng)安全裝備標(biāo)準(zhǔn)》(MT/T5016-96)

　　5、勞動(dòng)部勞字(1998)48號(hào)文《關(guān)于生產(chǎn)性建設(shè)工廠項(xiàng)目職業(yè)安全衛(wèi)生監(jiān)察的暫行規(guī)定》

　　6、(90)中煤總安字第171號(hào)文關(guān)于頒發(fā)《煤礦井下粉塵防治措施》(施行)的通知

　　7、《煤礦安全規(guī)程規(guī)程》及《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》

　　8、煤炭工業(yè)部制定的《礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定》

　　9、勞動(dòng)部第三號(hào)令《建設(shè)項(xiàng)目(工程)勞動(dòng)安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)定》

　　10、勞動(dòng)部勞部發(fā)[1994]502號(hào)文關(guān)于印發(fā)《礦山建設(shè)工程安全監(jiān)督實(shí)施辦法》的通知。

　　第二節(jié)　危險(xiǎn)因素和危險(xiǎn)程度

　　一、礦井災(zāi)害因素分析

　　(一)水

　　1、井田地表河流均屬季節(jié)性河流，水量微小，有時(shí)甚至干涸。井田內(nèi)的水體在開(kāi)采上覆3、9號(hào)煤層時(shí)，已經(jīng)留設(shè)了煤柱，將來(lái)15號(hào)煤層開(kāi)采時(shí)，在上覆已留煤柱的基礎(chǔ)上，根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》規(guī)定，留設(shè)保安煤柱。一般情況下，不會(huì)影響15號(hào)煤層的正常開(kāi)采。

　　2、頂板石灰?guī)r含水層：太原組K2石灰?guī)r是井田內(nèi)主要含水層之一，王臺(tái)鋪礦K2石灰?guī)r其結(jié)構(gòu)致密，裂隙不發(fā)育，含水性弱，對(duì)15號(hào)煤層開(kāi)采影響不大。

　　3、底板突水：

　　根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的水文地質(zhì)分析，本井田15號(hào)煤層開(kāi)采中，不存在底板突水危險(xiǎn)。

　　4、上覆采空區(qū)積水：

　　井田內(nèi)3號(hào)煤層已基本采空，9號(hào)煤層亦部分采空， 3、9號(hào)煤層采空區(qū)均有不同程度積水。將來(lái)在開(kāi)采15號(hào)煤層時(shí)，應(yīng)對(duì)上部9號(hào)煤層采空區(qū)積水進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，并先進(jìn)行排放，堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的原則，以保證礦井安全生產(chǎn)。

　　(二)火

　　礦井火災(zāi)分為內(nèi)因火災(zāi)和外因火災(zāi)。由于煤炭氧化自燃而產(chǎn)生的火災(zāi)屬礦井內(nèi)因火災(zāi)，由于井下放炮、電流短路、摩擦及其它明火等引起的火災(zāi)屬外因火災(zāi)。根據(jù)地質(zhì)資料，本礦井15號(hào)煤層為容易自燃煤層，因此，礦井必須采取綜合預(yù)防煤層自然發(fā)火和外因火災(zāi)的措施。

　　(三)瓦斯

　　王臺(tái)鋪礦15號(hào)煤層進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，屬于低瓦斯礦井。但通風(fēng)、瓦斯管理上必須充分認(rèn)識(shí)礦井瓦斯的危險(xiǎn)和危害性，嚴(yán)格執(zhí)行“監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”，杜絕瓦斯爆炸事故的發(fā)生。

　　(四)煤塵

　　井田內(nèi)15號(hào)煤層的煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性。

　　(五)地?zé)?/p>

　　本礦井不存在熱災(zāi)害現(xiàn)象。

　　(六)沖擊地壓

　　本礦井無(wú)沖擊地壓現(xiàn)象。

　　(七)頂?shù)装?/p>

　　15號(hào)煤層直接頂和老頂均為K2厚層石灰?guī)r，屬堅(jiān)硬類，不易冒落。底板為灰黑色泥巖或鋁質(zhì)泥巖，局部有炭質(zhì)泥巖偽底，屬軟弱巖層，遇水易膨脹，在工作面支架選型和工作面布置時(shí)應(yīng)引起注意。

　　二、生產(chǎn)作業(yè)主要傷害因素分析

　　1、爆破事故

　　造成爆破事故的主要原因如下：

　?、?爆炸材料使用不當(dāng);

　?、?雷管和炸藥混放，爆破材料庫(kù)違章使用明火;

　?、?爆破工未按照規(guī)程要求操作;

　?、?運(yùn)輸過(guò)程中操作不當(dāng)，由于摩擦等原因引起爆炸;

　　⑸ 躲跑時(shí)間和安全距離不夠;

　?、?違章處理瞎炮。

　　2、提升運(yùn)輸事故

　　本設(shè)計(jì)選用膠帶輸送機(jī)擔(dān)負(fù)煤炭提升運(yùn)輸，選用無(wú)極繩連續(xù)牽引車、調(diào)度絞車單鉤串車擔(dān)負(fù)材料、矸石、設(shè)備的提升。根據(jù)礦井提升運(yùn)輸系統(tǒng)特點(diǎn)，造成提升運(yùn)輸事故的主要原因有：

　?、?大型設(shè)備、長(zhǎng)材提升時(shí)未制定專門(mén)的安全措施或有措施未執(zhí)行;

　?、?運(yùn)輸大巷內(nèi)車輛和設(shè)備擠人;

　?、?違章乘坐膠帶輸送機(jī)或蹬、踩刮板輸送機(jī);

　?、?操作人員精力不集中或身體進(jìn)入機(jī)械危險(xiǎn)部位。

　　3、觸電事故

　　井下空氣濕度大，作業(yè)環(huán)境差，容易發(fā)生觸電事故。引起觸電事故的主要原因，除了設(shè)備缺陷等技術(shù)因素外，大部分是由于違章操作引起的。

　　4、中毒窒息事故

　　煤礦發(fā)生中毒、窒息事故，絕大多數(shù)是由于一氧化碳和瓦斯所致。發(fā)生這類事故的原因主要有：

　?、?礦井通風(fēng)條件不好，致使一氧化碳等有害氣體積聚;

　　⑵ 礦井無(wú)反風(fēng)措施，在處理火災(zāi)事故時(shí)，隨意改變風(fēng)流方向;

　?、?對(duì)一氧化碳、瓦斯涌出地段沒(méi)設(shè)“禁止入內(nèi)”的柵欄，或?qū)艡谌狈ΡＷo(hù)，受損后無(wú)法辨認(rèn)，導(dǎo)致人員誤入禁區(qū);

　?、?采掘技術(shù)管理不力，尤其是支護(hù)。密閉施工質(zhì)量低劣，導(dǎo)致冒頂事故引發(fā)自然發(fā)火隱患或一氧化碳從采空區(qū)外溢;

　　5、職業(yè)危害

　?、?粉塵

　　粉塵包括煤塵和巖塵兩類。煤塵主要產(chǎn)生于回采工作面和掘進(jìn)工作面，此外，煤炭運(yùn)輸過(guò)程中轉(zhuǎn)載點(diǎn)也易產(chǎn)生煤塵。巖塵主要產(chǎn)生于巖巷普掘工作面。浮塵對(duì)礦井空氣的污染和人體健康的危害最大，是粉塵防治的重點(diǎn)。

　　粉塵的主要危害是導(dǎo)致塵肺病。塵肺病是因?yàn)殚L(zhǎng)期、大量吸入微細(xì)粉塵而引起的以肺的纖維化為主的一種慢性職業(yè)病。

　?、?有毒、有害氣體

　　井下有毒有害氣體主要包括：瓦斯(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOX)、二氧化硫(SO2)及硫化氫(H2S)等。有毒有害氣體物質(zhì)分析如下：

　?、偻咚?CH4)：主要來(lái)源于煤體或圍巖中。它能燃燒、爆炸，大量積聚時(shí)能使人窒息死亡?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定在0.75～1.5%時(shí)，就要采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

　?、谝谎趸?CO)：主要來(lái)自井下采掘工作面爆破、火災(zāi)、瓦斯和煤塵爆炸以及煤炭自燃。致命性中毒的一氧化碳濃度大于0.4%，安全濃度應(yīng)小于0.0024%。

　?、鄱趸?CO2)：主要來(lái)源于有機(jī)物的氧化、煤和巖體的緩慢氧化、爆破作業(yè)、人員呼吸以及礦井水與碳酸性巖石的分解，在爆破、井下火災(zāi)、煤炭自燃、瓦斯和煤塵爆炸時(shí)，也能產(chǎn)生大量二氧化碳。當(dāng)二氧化碳濃度達(dá)到l%時(shí)人的呼吸感到急促，濃度達(dá)到5%時(shí)呼吸感到困難，同時(shí)有耳嗚、血液流動(dòng)很快的感覺(jué);濃度達(dá)到10～25%時(shí)，人將中毒死亡。

　?、艿趸?NOX)：主要來(lái)自于采掘工作面爆破及生產(chǎn)廢氣，它有強(qiáng)烈毒性和刺激性，能和水結(jié)成硝酸，對(duì)肺組織起破壞作用，造成肺浮腫，對(duì)眼睛、鼻腔和呼吸道等有強(qiáng)烈刺激作用。安全濃度應(yīng)小于0.00025%。

　　⑤二氧化硫(SO2)：主要來(lái)自含硫礦物氧化及自燃，含硫礦層中進(jìn)行爆破和硫化礦塵的爆炸之中，井下電纜及膠皮類燃燒也會(huì)產(chǎn)生二氧化硫。它有強(qiáng)烈毒性，與眼、呼吸道的濕表面接觸后能形成亞硫酸，對(duì)眼睛和呼吸道具有強(qiáng)烈腐蝕作用，引起肺水腫。安全濃度應(yīng)小于0.0005%。

　?、蘖蚧瘹?H2S)：主要來(lái)源于有機(jī)物腐爛、硫化礦物水解。它具有強(qiáng)烈毒性，能使人的血液中毒，對(duì)眼睛、粘膜以及呼吸系統(tǒng)有強(qiáng)烈的刺激作用。其安全濃度應(yīng)小于0.00066%。

　?、?噪聲

　　礦山噪聲主要來(lái)源于各種設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中由震動(dòng)、摩擦、碰撞而產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)力噪聲和由風(fēng)管排氣、漏氣而產(chǎn)生的氣體動(dòng)力噪聲。對(duì)本礦井來(lái)說(shuō)主要發(fā)生在各裝卸載點(diǎn)、空壓機(jī)及井下水泵、局扇、鑿巖機(jī)、采煤機(jī)、破碎機(jī)、鉆機(jī)等機(jī)械設(shè)備，對(duì)操作及附近人員均有危害，影響身心健康。

　　第三節(jié)　安全衛(wèi)生措施

　　一、礦井災(zāi)害預(yù)防措施及礦山救護(hù)

　　(一)井下水災(zāi)預(yù)防

　　結(jié)合前面礦井水害因素分析，井下水災(zāi)預(yù)防措施如下：

　?、?在巷道掘進(jìn)時(shí)必須堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的原則，以避免周邊小窯采空區(qū)積水涌入巷道。

　?、?巷道過(guò)斷層及陷落柱等構(gòu)造時(shí)，必須探水前進(jìn)。如果前方有水，應(yīng)超前預(yù)注漿封堵加固。

　?、蔷卵孛簩硬贾玫南锏溃苊簩悠鸱绊戄^大，巷道中會(huì)出現(xiàn)積水現(xiàn)象，在礦井生產(chǎn)期間應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，在巷道適當(dāng)位置設(shè)置水窩，由小水泵將水窩水排至井底車場(chǎng)水倉(cāng)，保證井下巷道運(yùn)輸暢通。

　?、劝丛O(shè)計(jì)要求留設(shè)井田邊界防水煤柱20m，采區(qū)邊界煤柱10m，斷層陷落柱等構(gòu)造防水煤柱。

　　(5)工作面回采前，要對(duì)上覆9號(hào)煤采空區(qū)積水進(jìn)行探測(cè)調(diào)查，如有積水，必須先行排空積水后，方可回采。

　　(二)井下火災(zāi)預(yù)防

　　1、綜合預(yù)防煤層自燃發(fā)生的措施

　　(1)15號(hào)煤盤(pán)區(qū)進(jìn)、回風(fēng)大巷、機(jī)電硐室、各聯(lián)絡(luò)巷道均采用錨噴支護(hù)，封閉圍巖。

　　(2)工作面采用綜合機(jī)械化一次采全高后退式開(kāi)采，減少工作面丟煤。

　　(3)采煤工作面采至停采線時(shí)，必須采取措施使頂板冒落不斷嚴(yán)實(shí)。

　　(4)工作面開(kāi)采前，對(duì)煤層進(jìn)行預(yù)注水，增加煤體內(nèi)水分。

　　(5)工作面回采過(guò)程中，對(duì)采空區(qū)噴灑阻化劑，防止采空區(qū)浮煤自燃。

　　(6)按自燃煤層配齊各類監(jiān)測(cè)監(jiān)控儀器、溫度、CO傳感器，實(shí)施全面監(jiān)測(cè)。

　　2、外因火災(zāi)預(yù)防措施

　　(1) 按《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定設(shè)置了井下消防料庫(kù)及滅火裝置與器材。設(shè)計(jì)有消防灑水合一的管網(wǎng)系統(tǒng)。

　　(2) 井下主要機(jī)電硐室設(shè)置了防火門(mén)。所有巷道均采用不燃性材料進(jìn)行支護(hù)。

　　(3) 爆破材料硐室采用獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，通道內(nèi)砌筑齒波墻，裝設(shè)抗沖擊波門(mén)等隔爆設(shè)施。

　　(4) 正確選擇和合理使用電氣設(shè)備，加強(qiáng)維護(hù)，保證輸電線路完好，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，防止發(fā)生事故。

　　(5) 采用阻燃和防靜電膠帶、阻燃電纜、風(fēng)筒和不燃液。在膠帶輸送機(jī)頭和主要機(jī)電硐室設(shè)火災(zāi)報(bào)警和滅火裝置。各膠帶輸送機(jī)巷均鋪設(shè)消防管路，每隔一定距離設(shè)有消防水龍頭。

　　(三)瓦斯爆炸事故的預(yù)防

　　(1) 加強(qiáng)采掘工作面通風(fēng)

　　設(shè)計(jì)根據(jù)瓦斯涌出量的大小，進(jìn)行了回采工作面和掘進(jìn)面的配風(fēng)，充分利用風(fēng)量稀釋工作面的瓦斯，提高工作面的產(chǎn)量。掘進(jìn)工作面掘進(jìn)頭均配備了大功率局部通風(fēng)機(jī)，并配以濕式除塵風(fēng)機(jī)，以降低掘進(jìn)工作面粉塵濃度，滿足掘進(jìn)進(jìn)度要求。

　　(2) 完善工作面通風(fēng)系統(tǒng)

　　設(shè)計(jì)回采工作面采用兩進(jìn)一回的通風(fēng)方式，不但增大了回采工作面的風(fēng)量，而且有效控制了采空區(qū)瓦斯涌向工作面的上隅角，為回采工作面產(chǎn)量的提高創(chuàng)造了條件。

　　(3) 瓦斯監(jiān)測(cè)

　　設(shè)計(jì)在井下按規(guī)定要求安設(shè)瓦斯傳感器，用于監(jiān)測(cè)采掘工作面、回風(fēng)巷道、主扇風(fēng)硐室內(nèi)瓦斯?jié)舛取?/p>

　　(4) 采掘工作面位置發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，增加必要的通風(fēng)構(gòu)筑物，以保證工作面有合理的通風(fēng)系統(tǒng)。

　　(四)井下頂板事故的預(yù)防

　　1、回采工作面

　　本設(shè)計(jì)所選工作面支架能夠保證工作面有足夠的支護(hù)強(qiáng)度，可以有效地管理頂板，保證安全。生產(chǎn)管理中還要針對(duì)具體情況，采取措施。

　　2、工作面堅(jiān)硬頂板管理措施

　　工作面采用區(qū)域與局部相結(jié)合超前深孔預(yù)裂爆破放頂措施。沿工作面進(jìn)、回風(fēng)順槽，每隔30m布置一耳朵鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)布置8個(gè)放頂炮孔，呈扇形布置。鉆機(jī)選用煤科院西安分院的ZDY1200S(MK-4)型全液壓鉆機(jī)，Φ50mm鉆桿，鉆頭直徑75mm。

　　3、巷道支護(hù)

　　根據(jù)巷道布置，為方便工作面回采和節(jié)省工程費(fèi)用，所有順槽均采用矩形斷面，工作面順槽支護(hù)方式為錨桿支護(hù)，巷道頂板補(bǔ)打錨索加強(qiáng)支護(hù);其它盤(pán)區(qū)巷道沿煤層頂板掘進(jìn)，巷道及硐室工程均采用矩形斷面，錨噴支護(hù)，并增加錨索加強(qiáng)支護(hù)。巷道掘進(jìn)過(guò)程中，一定要采取前探梁進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。

　　本礦井機(jī)械化程度較高，設(shè)備先進(jìn)，故控制礦井頂板事故要從抓安全管理入手，管理是安全工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié);另外，加強(qiáng)工作面端頭的管理，回采工作面的端頭是支護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)，也是事故的多發(fā)地點(diǎn)，必須重點(diǎn)管理;其次遇構(gòu)造帶、頂板破碎、頂板初次來(lái)壓、周期來(lái)壓時(shí)也要及時(shí)制定安全措施，全面進(jìn)行管理，防止頂板事故發(fā)生。

　　(五)礦山救護(hù)

　　王臺(tái)鋪礦礦山救護(hù)依托晉城煤業(yè)集團(tuán)公司礦山救護(hù)隊(duì)為其服務(wù)，救護(hù)隊(duì)距離該礦約3.0Km，可在10min內(nèi)抵達(dá)礦井實(shí)施救護(hù)。

　　二、生產(chǎn)作業(yè)安全保障措施

　　1、爆破事故的預(yù)防

　　⑴ 井下爆破作業(yè)必須使用煤礦許用炸藥和電雷管且炸藥的安全等級(jí)不低于三級(jí);

　?、?所有爆破人員，包括爆破、運(yùn)送、裝藥人員等必須熟悉爆炸材料性能;

　　⑶ 選擇正確的運(yùn)輸工具，炸藥和雷管禁止混裝混運(yùn);

　　⑷ 加強(qiáng)爆破材料的儲(chǔ)存管理，防止變質(zhì);

　　⑸ 工作面采用毫秒爆破，一次全部起爆;

　　⑹ 電纜、設(shè)備應(yīng)避開(kāi)爆破地點(diǎn)，爆破前有專人警戒;

　?、?處理拒爆、殘爆時(shí)必須在班組長(zhǎng)指導(dǎo)下進(jìn)行，未處理完畢禁止從事其它工作。

　　2、提升運(yùn)輸事故的預(yù)防

　　⑴ 加強(qiáng)對(duì)有關(guān)人員的安全教育，提高安全意識(shí);

　　⑵ 井口設(shè)防護(hù)設(shè)施，等候入井人員和設(shè)備遠(yuǎn)離井口;

　　⑶ 定期檢查和試驗(yàn)，保證各種提升安全裝置靈敏可靠;

　　⑷ 輔助運(yùn)輸巷道照明燈具完好，保障巷道暢通;

　?、?絞車司機(jī)上班要精神集中，持證上崗。

　　3、觸電事故的預(yù)防

　　⑴ 電氣設(shè)備安裝保護(hù)設(shè)施，各種儀表靈敏、準(zhǔn)確、可靠;

　　⑵ 高壓設(shè)備周圍及機(jī)器設(shè)備裸露的旋轉(zhuǎn)部件，應(yīng)設(shè)有防護(hù)罩或遮攔;

　　⑶ 加強(qiáng)井下電纜的維護(hù)，避免機(jī)械損傷、侵蝕，避免火災(zāi);

　　⑷ 電氣設(shè)備采用保護(hù)接地;

　?、?井下電網(wǎng)設(shè)漏電、觸電、過(guò)電流保護(hù)裝置;

　　⑹ 變電器周圍設(shè)圍欄，配電室鋪設(shè)供工作人員檢查的絕緣地毯;

　　⑺ 操作千伏級(jí)電氣設(shè)備主回路時(shí)，必須戴絕緣手套或穿電工專用絕緣靴;

　　⑻ 配電室配備絕緣靴、絕緣手套、絕緣稈等絕緣設(shè)備以及預(yù)防火災(zāi)、水災(zāi)的鐵锨、水桶、滅火器等設(shè)備，門(mén)窗加防護(hù)網(wǎng);

　?、?高壓設(shè)備附近懸掛防止觸電警告牌，電氣設(shè)備可能被人所觸及的裸露帶電部分設(shè)置警戒標(biāo)志;

　　⑽ 在斷電的線路上作業(yè)時(shí)，該電源的電源開(kāi)關(guān)把手，必須懸掛警示牌，只有執(zhí)行這項(xiàng)工作的人員才有權(quán)取下。

　　4、中毒窒息事故的預(yù)防

　　⑴ 保持通風(fēng)設(shè)施完好，根據(jù)采掘工作面位置調(diào)整，及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng);

　?、?采掘工作面未構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)不得投產(chǎn);備用的工作面，必須按規(guī)定檢查瓦斯，否則不能進(jìn)入作業(yè);

　　⑶ 主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向;當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40%。每季度應(yīng)至少檢查一次反風(fēng)設(shè)施，每年應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí);

　?、?對(duì)廢棄巷道及時(shí)密閉并保證質(zhì)量，對(duì)一氧化碳、瓦斯涌出異常地段設(shè)警示標(biāo)志，防止人員誤入禁區(qū);

　?、?加強(qiáng)職工安全教育，井下人員必須配帶自救器;

　?、?掘進(jìn)工作面必須有局扇通風(fēng);老巷和未通風(fēng)的獨(dú)頭巷必須檢測(cè)瓦斯和通風(fēng)后才能進(jìn)人和作業(yè)。因檢修、斷電等原因停風(fēng)時(shí)，必須撤出人員，切斷電源;

　　⑺ 爆破作業(yè)面必須等煤煙散盡方可進(jìn)入。

　　5、職業(yè)危害預(yù)防

　?、?粉塵

　　① 采煤工作面進(jìn)行煤體預(yù)注水。為使注水能充分滲透煤層，且避免與回采工作面相互干擾，需超前工作面20~30m進(jìn)行。

　?、?采煤機(jī)采用內(nèi)、外噴霧，噴嘴不堵塞，局部巖巷掘進(jìn)采取濕式鑿巖、放炮后噴霧等措施。

　?、?采掘工作面、運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)、煤倉(cāng)上口等易產(chǎn)生粉塵的地點(diǎn)設(shè)置噴霧降塵裝置。

　?、?在長(zhǎng)壁工作面進(jìn)風(fēng)順槽、回風(fēng)順槽、回風(fēng)大巷、風(fēng)硐及輔助運(yùn)輸大巷中設(shè)置風(fēng)速傳感器，監(jiān)測(cè)各巷道風(fēng)速，嚴(yán)格控制風(fēng)速超限。

　　⑤ 經(jīng)常檢測(cè)風(fēng)流中的粉塵含量，定期清掃和沖洗巷道周壁，減少粉塵積存。

　　⑥ 采煤工作面回風(fēng)巷應(yīng)安裝風(fēng)流凈化水幕，水幕霧化要好，能封閉全斷面。

　　⑵ 有毒有害氣體預(yù)防

　?、?瓦斯監(jiān)測(cè)

　　設(shè)計(jì)在回風(fēng)大巷、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)順槽等巷道及采、掘工作面中按要求均配有瓦斯傳感器，在采煤機(jī)等設(shè)備上配有機(jī)械式瓦斯斷電儀等監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)工作面回風(fēng)流、主要回風(fēng)道及采掘機(jī)械周圍瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)，自動(dòng)報(bào)警，達(dá)到1.5%時(shí)自動(dòng)切斷電源。

　　② 防止瓦斯積聚

　　嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯檢查制度。特別是巷道在過(guò)斷層、褶曲軸部等地質(zhì)構(gòu)造變化段時(shí)要以預(yù)防為主，先探后掘，加強(qiáng)檢測(cè)和通風(fēng)，防止瓦斯積聚，對(duì)廢巷、停工、停風(fēng)的盲巷及采空區(qū)要及時(shí)封閉，對(duì)工作面上隅角、采空區(qū)邊界、采煤機(jī)附近、頂板冒落的空洞內(nèi)、低速風(fēng)流巷道頂部等處積聚的瓦斯要及時(shí)處理;按實(shí)際需要配風(fēng)并及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)量，設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物，使礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，確保各用風(fēng)地點(diǎn)有足夠的風(fēng)量;隨采掘工作面位置的變化，隨時(shí)繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖，調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物要及時(shí)建立，并經(jīng)常維護(hù)，保持完好。

　　③ 防止瓦斯引爆

　　禁止在井下及井口房使用明火和吸煙，禁止將易燃物品帶入井下;井下爆破器運(yùn)送、使用、操作必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定;井下掘進(jìn)工作面的局扇電氣設(shè)備都必須安裝風(fēng)、電瓦斯閉鎖裝備;井下各電氣設(shè)備在起動(dòng)前必須先進(jìn)行瓦斯檢查，嚴(yán)禁帶電檢修電氣設(shè)備。井下放炮前應(yīng)先檢查該區(qū)域的瓦斯?jié)舛?，防止放炮引爆。采煤機(jī)在割煤前，要檢查其周圍的瓦斯?jié)舛龋悦飧铐?、底和夾矸時(shí)產(chǎn)生火花引爆事故，所有通風(fēng)及爆破工均應(yīng)持證上崗。

　　⑶ 噪聲預(yù)防

　　井下噪聲源主要為局部扇風(fēng)機(jī)和采煤、掘進(jìn)工作面的設(shè)備，以產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力性噪聲為主。由于受井下巷道制約，井下噪聲擴(kuò)散困難，既危害人體健康，又可使工傷事故增多，設(shè)計(jì)對(duì)井下局扇都相應(yīng)配備了消聲器，以降低其噪聲量，破碎機(jī)選用低噪聲破碎機(jī)。

　　第四節(jié)　勞動(dòng)衛(wèi)生保障措施

　　一、防塵

　　礦井除采取前述防塵措施外，在個(gè)體防護(hù)及其它方面，還需采取以下措施：

　　1、風(fēng)鉆的最小供水量應(yīng)滿足鑿巖除塵的要求。

　　2、鑿巖和出碴前，應(yīng)清洗工作面10m內(nèi)的巷壁。進(jìn)風(fēng)道、人行道及運(yùn)輸巷道的巖壁，應(yīng)每季至少清洗一次。

　　3、防塵用水應(yīng)采用集中供水的方式，水質(zhì)應(yīng)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求，水中固體懸浮物應(yīng)不大于150mg/L，pH值應(yīng)為6.5～8.5。貯水池的容量，應(yīng)不小于一個(gè)班的耗水量。

　　4、作業(yè)人員的防塵口罩的阻塵率應(yīng)達(dá)到1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求(即對(duì)粒徑不大于5pm的粉塵，阻塵率大于99%)。

　　5、定期測(cè)定風(fēng)流中的礦塵量，定期清掃和沖洗巷道幫項(xiàng)、設(shè)備表面上的煤塵，清除轉(zhuǎn)載點(diǎn)處的浮煤，對(duì)巷道采用石灰漿刷白。

　　二、防有毒有害氣體

　　1、嚴(yán)格控制各種井下有毒有害氣體的最高容許濃度，將其控制在允許的范圍之內(nèi)。

　　2、保證通風(fēng)系統(tǒng)的完好和正常運(yùn)行。

　　3、在進(jìn)行大爆破和更換炸藥時(shí)，應(yīng)在爆破前、后進(jìn)行空氣成分測(cè)定，發(fā)現(xiàn)空氣中有毒氣體濃度超標(biāo)時(shí)要立即采取措施。

　　4、井下配備瓦斯監(jiān)測(cè)斷電警報(bào)儀及安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集中連續(xù)監(jiān)測(cè)控制，并配備瓦斯安全檢查員，定期進(jìn)行檢查。

　　三、防噪聲

　　除采取前述降低噪聲措施外，在個(gè)體防護(hù)和其它方面采取以下措施：

　　1、盡可能選擇振動(dòng)小、低噪聲設(shè)備。

　　2、采用帶阻尼層、吸聲層的隔聲罩對(duì)噪聲源設(shè)備進(jìn)行隔聲處理;不易做隔聲處理的，應(yīng)設(shè)隔聲間(室)。

　　3、對(duì)空氣動(dòng)力機(jī)械裝置輻射的空氣動(dòng)力噪聲，應(yīng)采用消聲器進(jìn)行消聲處理。

　　4、操作人員一方面可在監(jiān)視室觀察設(shè)備運(yùn)行情況，另外也可到機(jī)旁巡回檢查，以縮短人與噪聲接觸時(shí)間。檢查時(shí)必須采取個(gè)人防護(hù)措施。

　　以上措施對(duì)于防治和降低噪聲危害具有重要作用，應(yīng)在工作中注意落實(shí)，要重點(diǎn)注意在達(dá)不到噪聲標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)場(chǎng)所，工作人員應(yīng)佩戴個(gè)人防護(hù)用品(耳塞、耳罩等)。

　　四、采暖、照明

　　1、由于本區(qū)屬于大陸性氣候，夏季溫暖多雨，冬季寒冷干燥，因此應(yīng)做好天氣寒冷時(shí)的采暖工作。在當(dāng)?shù)匾?guī)定采暖期中，對(duì)主、副斜井采用空氣加熱措施。

　　2、進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣溫度必須在2℃以上。

　　3、生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過(guò)26℃，機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過(guò)30℃，當(dāng)空氣溫度超過(guò)時(shí)，必須縮短超溫地點(diǎn)工人的工作時(shí)間，并給予高溫保健待遇。當(dāng)采掘工作面的空氣溫度超過(guò)30℃、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過(guò)34℃時(shí)，必須停止作業(yè)。

　　4、在氣溫低于5℃時(shí)，就應(yīng)采取防寒措施。

　　5、要加強(qiáng)采暖設(shè)備的安全管理，避免事故的發(fā)生。

　　6、在照明時(shí)，井下的照明電壓要使用安全電壓。

　　7、作業(yè)場(chǎng)所的照明照度要符合國(guó)家規(guī)定。

　　8、照明的電線及燈具的選用應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。

　　9、照明導(dǎo)線的敷設(shè)要符合安全要求。

　　10、導(dǎo)線要防止帶電導(dǎo)體外露。

　　五、工時(shí)、女職工和未成年工的保護(hù)

　　本礦在工作制度上實(shí)行了年工作日數(shù)為330天，每天4班，每班6小時(shí)。以上的工作制度對(duì)于保證職工的安全、健康都是很有益的，應(yīng)堅(jiān)持執(zhí)行。另外還應(yīng)注意采取以下對(duì)策措施：

　　1、工時(shí)制定上應(yīng)遵守平均每周工作時(shí)間不超過(guò)40小時(shí)的規(guī)定。

　　2、對(duì)女職工和未成年工的保護(hù)應(yīng)遵守國(guó)家法律及相關(guān)規(guī)定：

　?、?不可安排女職工從事井下作業(yè)、第四級(jí)體力勞動(dòng)強(qiáng)度和其他禁忌從事的勞動(dòng)。

　　⑵ 不可安排女職工在哺乳未滿一周歲的嬰兒期間從事國(guó)家規(guī)定的第三級(jí)體力勞動(dòng)強(qiáng)度和哺乳期禁忌從事的勞動(dòng)，不可安排其延長(zhǎng)工作時(shí)間和夜班勞動(dòng)。

　　3、不可安排未成年工從事礦山井下、地面、有毒有害、國(guó)家規(guī)定的第四級(jí)體力勞動(dòng)強(qiáng)度和其他禁忌從事的勞動(dòng)。

　　六、工業(yè)衛(wèi)生設(shè)施

　　本礦井為現(xiàn)代化花園式大型礦井，地面已經(jīng)建有完善的工業(yè)衛(wèi)生設(shè)施，其中包括綜合辦公樓、醫(yī)院、單身公寓、休息室、食堂、燈房浴室等，可滿足職工需要;另外，井下設(shè)有保健站，并備有電話、急救藥品和擔(dān)架等。

　　第十章　開(kāi)拓延深建設(shè)工期

　　第一節(jié)　建設(shè)工期

　　一、項(xiàng)目實(shí)施前期工作

　　現(xiàn)礦井開(kāi)拓延深的前期準(zhǔn)備工作基本就緒，已經(jīng)具備開(kāi)工建設(shè)的條件。

　　二、建設(shè)方式

　　本礦井為開(kāi)拓延深礦井，不增加生產(chǎn)能力。

　　三、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排

　　1、井巷工程進(jìn)度指標(biāo)

　　根據(jù)施工單位的實(shí)際情況，并參考有關(guān)定額，確定井巷工程施工進(jìn)度指標(biāo)如下：

　　巖巷：普掘施工方式，120m/月。

　　煤層巷道：綜掘錨噴：450 m/月。綜掘錨桿：500 m/月。

　　硐室：300m3/月。

　　2、工程施工順序

　　本礦井水平延深施工工期排隊(duì)，只進(jìn)行了礦建工程的施工排隊(duì)，安裝工程應(yīng)配合礦建工程的施工，交叉和平行施工，在保證施工質(zhì)量的前提下，保證連鎖工程的施工進(jìn)度，從而保證完成建井工期。

　　3、建設(shè)工期

　　本次延深沒(méi)有土建方面工程，根據(jù)對(duì)礦、安兩類工程的統(tǒng)籌安排，礦、安兩類工程平行作業(yè)。

　　經(jīng)計(jì)算，本礦井的礦建工程為關(guān)鍵工程，其建設(shè)工期為14月，其它安裝工程結(jié)合礦建工程平行作業(yè)，另外工作面安裝需要1個(gè)月，聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)工期2個(gè)月，則本項(xiàng)目建設(shè)工期為17月。

　　第二節(jié)　產(chǎn)量遞增計(jì)劃

　　礦井15號(hào)煤延深投產(chǎn)盤(pán)區(qū)為中部二盤(pán)區(qū)，一個(gè)盤(pán)區(qū)，一個(gè)綜采工作面，兩個(gè)綜掘工作面。移交生產(chǎn)后，一年達(dá)到盤(pán)區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)t/a。

　　預(yù)計(jì)3年后，9號(hào)煤結(jié)束回采，最終15號(hào)煤布置兩個(gè)盤(pán)區(qū)，兩個(gè)綜采工作面，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力達(dá)到180萬(wàn)t/a。

　　第十一章　技術(shù)經(jīng)濟(jì)

　　一、管理機(jī)構(gòu)組織

　　目前王臺(tái)鋪礦有一整套完善的管理組織機(jī)構(gòu)。其中行政領(lǐng)導(dǎo)班子成員包括礦長(zhǎng)、生產(chǎn)礦長(zhǎng)、總工程師、安全礦長(zhǎng)、機(jī)電礦長(zhǎng)、基建后勤礦長(zhǎng)等。主要業(yè)務(wù)科室包括：生產(chǎn)技術(shù)科、機(jī)電科、調(diào)度室、通風(fēng)科、安監(jiān)科、綜合辦公室、基建后勤中心等。主要隊(duì)組有3個(gè)綜采隊(duì)，4個(gè)綜掘隊(duì)，以及運(yùn)輸安裝隊(duì)、機(jī)電隊(duì)、監(jiān)測(cè)隊(duì)等。

　　15號(hào)煤開(kāi)拓延深，最終達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.8Mt/a后，主要隊(duì)組為2個(gè)綜采隊(duì)，4個(gè)綜掘隊(duì)，以及運(yùn)輸安裝隊(duì)、機(jī)電隊(duì)、監(jiān)測(cè)隊(duì)等。

　　二、建設(shè)資金與籌措

　　1、投資范圍及劃分

　　礦井設(shè)計(jì)投資概算范圍包括達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，新增加的全部井巷工程、設(shè)備及工器具購(gòu)置費(fèi)、安裝工程和建設(shè)工程其它費(fèi)用的投資。礦井利用已有的礦建、土建、設(shè)備安裝等工程不計(jì)入投資范圍。

　　2、投資概算編制依據(jù)

　　本礦井開(kāi)拓延深初步設(shè)計(jì)投資概算的編制依據(jù)：主要是本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工程量及技術(shù)特征，參照鄰近在建礦井工程的工程造價(jià)，設(shè)備價(jià)格按現(xiàn)市場(chǎng)詢價(jià)計(jì)。概算指標(biāo)：井巷工程按煤炭系統(tǒng)現(xiàn)行的99統(tǒng)一基價(jià)概算指標(biāo)。材料預(yù)算價(jià)格采用現(xiàn)晉城市價(jià)格。

　　3、建設(shè)投資概算

　　本礦井概算總投資為26925.16萬(wàn)元，噸煤投資為149.58元/噸，投資構(gòu)成詳見(jiàn)下表11-1-1《項(xiàng)目總投資概算匯總表》。

　　4、資金籌措

　　本建設(shè)項(xiàng)目投資為26925.16萬(wàn)元，全部為企業(yè)自籌資金。

　　四、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

　　礦井水平延深投產(chǎn)時(shí)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，見(jiàn)表11-1《礦井主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表》。