五阳三矿6.0Ma新井设计摘 要本设计矿包括两个部分：一般部分和专题部分。一般部分为五阳三矿6.0 M/a新井设计。五阳三矿位于山西省潞安矿区东北部，属长治市襄垣县管辖。井田走向（南北）长约5.6 km，倾向长约（东西）8.53 km，井田总面积为47.5 km2。主采煤层为3#煤层、15#煤层，平均倾角为6，煤层平均总厚度为10 m。井田地质条件较为简单。井田工业储量为1002.995 Mt，可采储量为724.41 Mt。矿井设计生产能力为6.0 Mt/a，矿井服务年限为92.87 a。矿井涌水量较大，正常涌水量为240 m3/h，最大涌水量为310 m3/h。矿井相对瓦斯涌出量为0.8 m3/t，属于低瓦斯矿井。煤层无自然危险，无煤尘爆炸危险。井田为双立井两水平开拓，运输大巷采用胶带运输机运煤，辅助运输采用矿车运输，矿井通风方式为两翼对角式通风。矿井年工作日为330 d，工作制为“四六”制。一般部分包括10章：1. 矿区概述及井田地质特征；2. 井田境界和储量；3.矿井工作制度和生产能力；4. 井田开拓；5. 准备方式带区巷道布置；6. 采煤方法；7. 井下运输；8. 矿井提升；9. 矿井通风与安全；10. 矿井基本技术经济指标。专题部分题目为：综放工作面自然发火问题的研究与防治技术。关键词：立井；带区；两翼对角式。目 录一般部分1 矿区概述及井田地质特征11.1 矿区概述11.1.1 矿区地理位置11.1.2 交通条件11.1.3 地形、地貌21.1.4 河流21.1.5气象及地震情况21.1.6 水源31.2 井田地质特征31.2.1 井田地质构造31.2.2水文地质71.3 煤层特征101.3.1 煤层101.3.2 煤质121.3.3 煤层顶、底板151.3.4 瓦斯151.3.5 煤尘及煤的自然162 井田境界和储量162.1 井田境界162.1.1 井田境界划分的原则162.1.2 井田范围162.1.3 开采界限162.1.4 井田尺寸172.2 矿井工业储量172.2.1 工业储量计算172.3 矿井可采储量182.3.1 可采量计算182.3.2 井田永久保护煤柱损失量182.3.2 矿井可采储量193 矿井工作制度和设计生产能力203.1 矿井工作制度203.2 矿井设计生产能力及服务年限203.2.1 矿井服务年限的核算203.2.2 井型校核214 井田开拓224.1 井田开拓的基本问题224.1.1 确定井筒形式、数目、及位置234.1.2 工业广场的位置244.1.3 开采水平水平的确定及带区和采区的划分244.1.4 主要巷道的开拓244.1.5 方案比较254.2 矿井基本巷道304.2.1 井筒304.2.2. 井底车场及硐室314.2.3 主要巷道开拓345 准备方式带区巷道布置375.1 煤层地质特征375.1.1 带区位置375.1.2 带区煤层特征375.1.3 煤层顶底板375.1.4水文地质385.1.5 地质构造385.2 带区巷道布置及生产系统385.2.1 带区准备方式的确定385.2.2 带区巷道布置385.2.3带区主要硐室布置395.2.4 带区生产系统405.2.5 带区内的巷道掘进方法405.2.6 带区生产能力及采出率405.3 带区车场选型设计416 采煤方法426.1 采煤工艺方式426.1.1 采煤工艺的确定426.1.2 回采工作面参数436.1.3 采煤工作面破煤、装煤方式446.1.4 工作面放顶煤方式456.1.5 采煤工作面支护方式476.1.6 端头支护及超前支护方式486.1.7 采煤工作面循环作业表496.2 回采巷道布置516.2.1 回采巷道布置方式516.2.2 回采巷道参数517 井下运输527.1 概述527.1.1 运输距离和货载量527.1.2 矿井运输系统537.2带区运输设备选型547.2.1 设备选型原则547.2.2 带区运输设备选型及能力核算547.2.3 辅助运输方式的选择567.2.4 运输能力验算577.3 大巷运输设备选型577.3.1 主要运输大巷设备的选型577.3.2 辅助运输大巷设备选择578 矿井提升608.1 矿井提升概述608.2 立井提升618.2.1 主立井提升618.2.2 副井提升设备选型629 矿井通风与安全649.1 矿井通风系统649.1.1 矿井通风系统的基本要求649.1.2 矿井通风方式659.2 矿井通风系统确定659.2.1 矿井概述659.2.2 矿井通风方式的选择659.2.3 主要通风机的工作方式669.2.4工作面通风系统的要求679.2.5工作面通风方式679.2.6 工作面风流方向的选择689.3 矿井风量计算699.3.1工作面所需风量计算699.3.2 备用工作面所需风量的计算709.3.3 掘进工作面所需风量的计算709.3.4 硐室需风量719.3.5 其他巷道所需风量719.3.6 矿井总风量719.3.7 风量分配、风速验算729.4 矿井阻力计算739.4.1 矿井通风阻力计算749.4.2 矿井通风阻力759.4.3 两个时期的矿井总阻力和总等积孔769.5选择矿井通风设备769.5.1 矿井通风设备的要求769.5.2 选择主要通风机779.5.3 电动机选型799.6 防止特殊灾害的安全措施799.6.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施799.6.2 预防井下火灾的措施809.6.3 防水措施8010 设计矿井经济技术指标81参考文献83专题部分0概述：871 煤层自然发火防治技术的发展现状851.1 煤的自燃假说851.2煤炭自然发火防治技术的发展现状851.2.1 煤层自燃发火处理方法851.2.2 煤层自燃发火预测法862 易自燃厚煤层的一般特性862.1 煤炭的自然过程862.2 影响煤炭自燃发火的因素882.2.1 煤炭自燃的内因882.2.2 影响煤炭自燃的外因892.2.3 自燃倾向性鉴定分类903 煤炭自燃隐患预测预报技术903.1 CO测定技术903.1.1 测定管测定CO技术903.1.2 便携式CO测定装置923.2 煤温测定技术923.2.1 温度计间接测定煤温技术923.2.2 热敏电阻间接测定煤温技术923.2.3 红外线探测技术923.2.4 束管检测技术963.2.5 同位素探测技术964 易燃煤层综放工作面防灭火技术974.1 开采技术防灭火984.1.1合理确定开拓方式984.1.2 选择合理的采煤方法984.2通风措施防治自燃发火994.2.1 选择合理的通风系统994.2.2 增阻减少漏风防灭火1004.2.3均压减少漏风防灭火1004.3介质法防自燃发火1004.3.1灌浆防灭火1004.3.2凝胶防灭火1004.3.3 阻化剂防灭火1004.3.4 惰性气体防灭火1014.4三相泡沫防灭火技术1015 结束语102参 考 文 献102致 谢1021 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 矿区地理位置潞安矿区地处山西省东南部，沁水煤田东部边缘中段，地跨长治市、潞城市、襄垣县、屯留县、长子县。山西省潞安环保能源开发股份有限公司隶属的五阳煤矿位于潞安矿区北东部边缘，属长治市襄垣县管辖。其地理坐标：东经11258251130509，北纬362646363347。1.1.2 交通条件五阳煤矿交通条件较为便利。太焦铁路线自北而南横穿井田，襄垣火车站、五阳火车站位于井田之内，本矿铁路专用线与五阳站相接。邯长、太焦铁路在长治北站交会。太焦线北接石太、同浦线，南接陇海线。图1.1阳煤矿交通位置图榆黄公路自本井田穿过，西距208国道1 km。五阳煤矿距襄垣城约3 km，距长治市约45 km。距太原市约215 km。潞安矿区的公路网连接着整个矿区，矿区至长治、太原等地均有汽车相通，交通真可谓“四通八达”，见图11。长治至各主要城市间距离见表11。表1.1 长治市距各主要城市距离简表名称起止线铁路/公路距离(km)太焦线长治太原铁路280太焦线长治新乡铁路217邯长线长治邯郸铁路220长太线长治太原公路250长邯线长治邯郸公路185长石线长治石家庄公路长北线长治北京公路长郑线长治郑州公路长天线长治天津公路长西线长治西安公路1.1.3 地形、地貌潞安矿区位于太行山中段西侧，长治盆地之西部。隶属的五阳井田位于矿区东北部。纵观其地貌特征，属黄士高原的低山丘陵地带，地势较为平坦，呈南高北低，西高东低。大多为黄士所覆盖，局部零星出露中奥陶系地层及二叠系地层，冲沟发育。最高点位于本区南文王山北断层附近，海拔为+945.50 m，最低点位于漳河河谷，海拔+854.50 m，最大高差为91.50 m，平均海拔900 m。1.1.4 河流本井田主要河流为浊漳河西源和南源，属海河流域漳河水系，浊漳河南源由南而北流经井田南部，其支流有绛河、岚水、淘清河等。浊漳河由西向东流入井田北缘，其支流有淤泥河，南、西二源在井田中央与西源汇合后，由南而北穿越井田，至襄垣城东与浊漳河北源汇合流出五阳井田。1.1.5气象及地震情况本区属暖温带大陆气候。年平均气温8.9 ，月平均最低气温-6.9(一月)，最高气温22.8 (七月)。年降水量为414917 mm，年平均为583.9 mm。年蒸发量为1493.81996.3 mm，年平均为1731.84 mm。降水量多集中在7、8、9三个月。日最大降水量为109.7 mm(1972年7月7日)。风向多为西北风，最大风速1420 m/s。冻土期为每年十一月至次年四月，最大冻土层深度55 cm。据GB18306-2001图A1中国地震峰值加速度区划图，本区为6级烈度区。1.1.6 水源目前，该矿生活用水水井4口，取水层位均是中奥陶统灰岩水，水质为HCO3Ca类型。其中山3口，日供水量2600m3；山下1口，日供水量960m3；可满足生活用水需求1.2 井田地质特征1.2.1 井田地质构造1. 区域底层五阳井田属潞安矿区。潞安矿区位于华北地台山西台背斜，沁水煤田中东部边缘。地层发育与华北地台其它地区一样，结晶基底为太古界、下远古界地层，其上发育了寒武系、奥陶