毕业设计---150万吨年矿井通风及矿井排水设计

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1、1 前言前言 矿井通风就是依靠通风动力，将定量的新鲜风流，通过设定的通道不断的通入井下， 以满足回采工作面、掘进工作面、井下各种硐室的通风需要；同时将井下的污浊空气不断 排出地面。矿井通风的基本任务就是供给矿井新鲜风量，以冲淡井下有害气体和粉尘，保 证井下风流的质量和数量符合国家安全卫生标准，造就良好的井下工作环境，防止各种伤 害和爆炸事故的发生，保证矿井的正常生产。矿井通风是煤矿生产的必要环节，并且在矿 井建设和生产期间始终占据十分重要的地位。 矿井排水就是通过各种水泵，水沟将矿井生产过程中产生的积水排水矿井的过程，和 通风一样，矿井排水在煤矿生产中也是不可或缺的，矿井的水害造成的危害并不比

2、其他危 害造成的损失小，甚至比其他危害还要严重，因此矿井排水设计也是煤矿设计中不可缺少 的部分。 2 1 矿区概述及井田特征 1.1 矿区概述 晓南矿属于铁法煤业集团有限责任公司下属的 9 对生产矿井之一，现在为中国煤炭工 业一级企业，全国特级高产高效矿井，其地理位置位于辽宁省调兵山市晓南镇，地处铁法 煤田的东南边缘。晓南矿南北走向长为 5 公里，东西宽为 4.2 公里，面积为 21 平方公里。 矿井东距铁岭市 35 公里，南距沈阳市 100 公里，矿井内公路与沈环公路相通，并由铁路 进行煤炭的运输，交通十分便利。 1.2 井田及其附近的地质特征 晓南矿井田地质构造简单，主要以断裂带为主，褶曲

3、次之，并有少量火成岩形成，共 发育大断裂带 4 条。该井田共发育 4 个煤层，均在上朱罗纪的上部含煤层中，从上往下依 次是 1#，2#，3#，4#煤层，煤层的厚度分别为 3.5m，2.5m，4m，3.5m，均是可采煤层， 煤层中的夹石以泥岩和砂岩为主，炭质泥岩次之，煤层结构的总的变化规律是东北部和东 南部的地质条件较复杂，断层主要集中在这两个区域，东北部和东南部都是以一条横贯煤 田的断层为井田边界。 地表水系不发育，其中发育有两条季节性河流，由于井口标高高于最大洪水高度，含 煤地层距地表水系较远并且岩层渗透性较差，地表水对井田开拓并没有太大的影响。井田 内含水层主要有第四季流沙层，白垩纪沙砾岩

4、层，朱罗纪砂岩层和砾岩含水层，各个含水 层之间的水力联系多以垂直渗透为主，矿井的正常涌水量在 4060m3/h之间，最大涌水量 为 90m3/h。主要的水害情况为采空区积水，一般形成采空区后的积水量多在 5003000m3 之间，生产中要进行探放水工作，矿井的水文地质类型为简单型。1996 年 4 月测的两条河 流的流量分别为 319.69m3/h和 268m3/h。 1.3 煤炭性质及矿层特征 该设计矿井的整个煤层以长焰煤为主，深部水平有少量气煤发育。相对瓦斯涌出量为 11.95m3/t，属于高瓦斯矿井，类自然发火煤层，自然发火期为 13 个月，煤尘具有爆炸 倾向性，煤尘爆炸指数为 27.9

5、7%56.02%。 煤层的平均倾角为 58 之间，平均倾角为 5.7 ，在该井田的边界部分由于受到断层 影响煤层倾角有一些变化。 3 1.4 井田境界及储量 1.4.1 井田境界 该井田的最小倾向长度位于井田的中轴线上，长度为 2958m，最长走向长度 4318m， 井田的总面积为 13612291.9423 m2，边界总长度为 15390.5464m，该井田的煤层底板标高 从-350 到+50m左右，在井田的四周预留了 30m 的边界保护煤柱，其中井田东北部和东南 部是利用大的断层作为边界保护煤住。 1.4.2 井田的储量 井田的储量分为工业储量，可采储量，设计可采储量 工业储量就是井田内部

6、赋存的煤炭的总量， 该设计矿井的全部工业储量为 2.413 亿吨。 可采储量工业储量井田边界煤柱断层煤柱防水煤柱 由于设计井田范围内只有两条季节性河流，没有永久性的湖泊，所以没有预留防水煤 柱，在井田的东北部和东南部一共有 4 条大的断层，设计时利用断层作为边界保护煤柱， 同时地面除了工业广场建筑之外没有任何居民建筑，故地面建筑压煤也不存在，只有边界 预留的 30 米保护煤柱的压煤总量8184972 万吨 所以可采储量2.413-0.081849722.33115028 亿吨 设计可采储量（可采储量工业广场保护煤柱井下主要巷道和上下山保护煤住） 回采率 厚煤层回采率0.75； 薄煤层回采率0.85； 中厚煤层回采率0.8。 工业广场位置布置及保护煤柱计算： 本次设计的矿井的工业广场位于整个井田的中央部分，根据表 1-1 来确定工业广场建 筑压煤面积 表 1-1 工业广场建筑压煤面积 Table 1-1 The square of industry construction presses the coal area 井型 大型 中