礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　2013屆 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p>　　論文題目：**礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著煤礦工業(yè)的發(fā)展，安全生產(chǎn)已經(jīng)成為其中重要的部分。為確保煤礦的安全生產(chǎn)，對(duì)煤礦的安全設(shè)計(jì)十分重要。根據(jù)顧橋煤礦的實(shí)際情況，結(jié)合目前安全生產(chǎn)技術(shù)，對(duì)顧橋煤礦進(jìn)行了安全設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)針對(duì)

2、煤礦常見(jiàn)的安全問(wèn)題，如水、火、煤塵、瓦斯、頂板等災(zāi)害，分析災(zāi)害發(fā)生的原因，設(shè)計(jì)具體的災(zāi)害預(yù)防措施及安全保障措施，以達(dá)到防止事故發(fā)生或減少事故發(fā)生概率，降低事故造成傷害的目的。根據(jù)顧橋煤礦開(kāi)拓方式和地質(zhì)構(gòu)造，選擇了合理的通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)采掘工作面及硐室通風(fēng)，井下通風(fēng)設(shè)施和構(gòu)筑物等進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇了安全逃生路線(xiàn)，分析了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性和可靠性。</p><p>　　針對(duì)顧橋煤礦的粉塵災(zāi)害，從防塵措施、防爆措施和隔爆措施

3、三個(gè)方面進(jìn)行了安全設(shè)計(jì)。對(duì)于瓦斯災(zāi)害防治，設(shè)計(jì)采取了以瓦斯抽放為主及一些防爆、隔爆安全措施。在火災(zāi)防治方面，分別設(shè)計(jì)了煤自然火災(zāi)防治措施及外因火災(zāi)防治措施。</p><p>　　通過(guò)對(duì)顧橋煤礦水文地質(zhì)資料的分析，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的水災(zāi)防治安全措施。同時(shí)建立一套完善的安全監(jiān)測(cè)與監(jiān)控體系，對(duì)各種災(zāi)害形式進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，在災(zāi)害發(fā)生前將事故處理，確保生產(chǎn)能夠安全高效的進(jìn)行，同時(shí)達(dá)到無(wú)安全事故、無(wú)人員傷亡的理想狀態(tài)。同時(shí)還設(shè)計(jì)了

4、頂板災(zāi)害、運(yùn)輸系統(tǒng)災(zāi)害、電氣事故災(zāi)害的安全措施。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 安全條件 粉塵防治 瓦斯防滅火 安全監(jiān)測(cè)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 礦井概況1</p><p>　　1.1 礦井地理位置、交通1</p><p>　　1.2 礦井簡(jiǎn)

5、介、發(fā)展情況、水文地質(zhì)概況等1</p><p>　　2 礦井開(kāi)采開(kāi)拓設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1 礦井開(kāi)拓3</p><p>　　2.1.1井田開(kāi)采范圍及面積3</p><p>　　2.1.2井型確定3</p><p>　　2.1.3井田開(kāi)拓方式和主副井口位置3</p><p

6、>　　2.1.4通風(fēng)方式4</p><p>　　2.1.5井筒數(shù)目及裝備4</p><p>　　2.1.6主要開(kāi)拓方案4</p><p>　　2.1.7井底車(chē)場(chǎng)及主要硐室5</p><p>　　2.1.8水平、采區(qū)劃分與接替5</p><p>　　2.1.9礦井各大生產(chǎn)系統(tǒng)6</p>&

7、lt;p>　　2.2 采區(qū)設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.2.1采區(qū)基本概況6</p><p>　　2.2.2采區(qū)上山的位置、數(shù)量7</p><p>　　2.2.3區(qū)段劃分7</p><p>　　2.2.4采區(qū)回采順序7</p><p>　　2.2.5采煤方法及設(shè)備選定7</p>&l

8、t;p>　　2.2.6采煤方法及頂板管理8</p><p>　　2.2.7采區(qū)巷道斷面及支護(hù)8</p><p>　　2.2.8采區(qū)技術(shù)裝備9</p><p>　　2.2.9采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)9</p><p>　　2.2.10 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)及風(fēng)流控制9</p><p>　　2.2.11制采區(qū)瓦斯抽排、防塵、防

9、火10</p><p>　　3 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)12</p><p>　　3.1.1通風(fēng)系統(tǒng)選擇的條件和依據(jù)12</p><p>　　3.1.2選擇通風(fēng)系統(tǒng)主要應(yīng)考慮的因素13</p><p>　　3.1.3采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)14</p><

10、p>　　3.1.4系統(tǒng)選擇15</p><p>　　3.2 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配15</p><p>　　3.2.1礦井總風(fēng)量的計(jì)算16</p><p>　　3.2.2礦井風(fēng)量分配19</p><p>　　3.3 通風(fēng)阻力計(jì)算及風(fēng)速校核19</p><p>　　3.3.1礦井通風(fēng)時(shí)期的最大阻力19&

11、lt;/p><p>　　3.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備21</p><p>　　3.5 通風(fēng)機(jī)電費(fèi)概算23</p><p>　　4 礦井通風(fēng)技術(shù)管理（一通三防細(xì)則）25</p><p>　　5 致 謝26</p><p>　　6 參考文獻(xiàn)27</p><p><b>　

12、　1 礦井概況</b></p><p>　　1.1 礦井地理位置、交通</p><p>　　**位于潘謝礦區(qū)中西部，東距鳳臺(tái)縣城約20km，井田面積106.7平方公里，屬高瓦斯、高地溫、高地壓礦井，交通便利，資源豐富，煤質(zhì)優(yōu)良，地質(zhì)儲(chǔ)量16億噸，可采儲(chǔ)量9.67億噸，建設(shè)規(guī)模1000萬(wàn)噸。礦井由國(guó)務(wù)院總理辦公會(huì)議立項(xiàng)、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)核準(zhǔn)開(kāi)工的國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)工程，是安徽省86

13、1重點(diǎn)督查工程。</p><p>　　1.2 礦井簡(jiǎn)介、發(fā)展情況、水文地質(zhì)概況等</p><p>　　礦井簡(jiǎn)介：顧橋煤礦是淮南礦業(yè)集團(tuán)實(shí)施“建大礦、辦大電、做資本”發(fā)展戰(zhàn)略，建設(shè)國(guó)家億噸級(jí)煤炭基地和大型煤電一體化新型能源基地的核心工程。礦井于2003年11月1日開(kāi)工建設(shè)，2007年4月24日通過(guò)國(guó)家竣工驗(yàn)收，當(dāng)年4月28日正式投產(chǎn)。礦井先后被授予“瓦斯治理示范礦井”、“循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范礦井”、

14、“國(guó)家特級(jí)安全高效礦井”、“中華環(huán)境友好煤炭單位”、“全國(guó)綠化模范單位”、 “安徽省花園式單位”、“安徽省園林式單位”等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。</p><p>　　礦井建設(shè)情況：礦井建設(shè)按照淮南礦業(yè)集團(tuán)“一先進(jìn)三保護(hù)”即發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力，保護(hù)生命、保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境的發(fā)展理念，定位“國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)一流”的建井目標(biāo)，用不到35個(gè)月安全、快速、高標(biāo)準(zhǔn)地建成了**，成為淮南礦業(yè)集團(tuán)新一輪大發(fā)展的標(biāo)志性礦井。采煤工作面可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。主

15、井提升可實(shí)現(xiàn)井下裝煤、提煤及地面卸煤的全過(guò)程自動(dòng)化運(yùn)行；副井提升在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了在井口進(jìn)行遠(yuǎn)程開(kāi)車(chē)，同時(shí)作為上下人的通道，通過(guò)設(shè)備更新、技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)提升，這在全國(guó)煤炭系統(tǒng)是第一家。調(diào)度指揮中心是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。整個(gè)礦井的技術(shù)裝備水平都處于目前全國(guó)煤炭行業(yè)的先進(jìn)水平。</p><p>　　礦井安全高效生產(chǎn)情況：**投產(chǎn)以后，認(rèn)真貫徹落實(shí)國(guó)家安全生產(chǎn)方針及法律法規(guī)，狠抓質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化和“兩規(guī)

16、范”工作，積極推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，礦井保持安全高效的良好發(fā)展勢(shì)頭。2006年出煤150.6萬(wàn)噸；2007年生產(chǎn)原煤681萬(wàn)噸，礦井最高月產(chǎn)96萬(wàn)噸，工作面最高單產(chǎn)460萬(wàn)噸，均創(chuàng)淮南礦區(qū)最好紀(jì)錄，并實(shí)現(xiàn)了安全年。同時(shí)積極開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，在1115（1）工作面試驗(yàn)了“沿空留巷、Y型通風(fēng)”無(wú)煤柱煤與瓦斯共采技術(shù)，取得重大突破，已通過(guò)國(guó)家專(zhuān)家委員會(huì)鑒定，為全煤行業(yè)推廣該技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。2008年，生產(chǎn)原煤1055萬(wàn)噸，創(chuàng)造了年產(chǎn)500萬(wàn)噸的

17、綜采隊(duì)；2009年原煤產(chǎn)量突破1200萬(wàn)噸；2010年原煤產(chǎn)量達(dá)1230萬(wàn)噸。 </p><p>　　水文地質(zhì)：**區(qū)為隱伏式煤田，在煤系地層之上直接覆蓋一套巨厚新生界松散沉積物，厚約120～484米。本區(qū)主要含水層為奧陶系和石炭系石灰?guī)r含水層，煤系砂巖含水層和新生界松散含水層。**位于顧橋背斜南翼，為一寬緩的單斜構(gòu)造。新生界松散層下部含水層組直接覆蓋在煤系地層之上，其水量充沛，對(duì)淺部煤層開(kāi)采有威脅；煤系砂巖含水

18、層發(fā)育于各煤層之間，其富水性較弱且差異大，連通差，石灰?guī)r含水層水對(duì)深部煤層開(kāi)采有威脅。井田內(nèi)主要含水層為奧陶系和石炭系石灰?guī)r含水層，煤系砂巖含水層和新生界松散含水層。本區(qū)為淮河沖積平原,地勢(shì)平坦,地面標(biāo)高+19～+23米，西北高，東南低平均坡降為1/10000?；春訛猷徑緟^(qū)的主要河流，經(jīng)淮南時(shí)一般水位標(biāo)高為+15米，最高水位可達(dá)+25.93米，淮河平均流量正陽(yáng)關(guān)以下2000m3/s。 汛期淮河洪水位高，可能威脅礦井安全(如1991年，

19、大汛期)。一般豐水年內(nèi)澇時(shí)間為30～45天，較大洪水年漫灘時(shí)間長(zhǎng)達(dá)140天左右。井田內(nèi)主要含水層為奧陶系和石炭系石灰?guī)r含水層，煤系砂巖含水層和新生界松散含水層。</p><p>　　井田地溫：井田內(nèi)地溫垂向上正常，全層地溫梯度為1.7～3. 9℃／百米,平均2.7℃／百米；基巖地溫梯度為1.5～4.1℃／百米，平均2.8℃／百米。井田北部基巖地溫梯度一般為3.0～4.1℃／百米，屬地溫異常區(qū)；井田南部基巖地溫梯度

20、一般為1.5～2.9℃／百米，屬地溫正常區(qū)。各主采煤層底板溫度隨深度增加而增大。走向上，一般東部高，西部低，傾向上差異不顯著。</p><p>　　地壓：地質(zhì)因素是引起地壓的主導(dǎo)因素。巖體中由原生或后期構(gòu)造形成的各種軟弱結(jié)構(gòu)面，是造成巷道失穩(wěn)的主因。此外，巖石強(qiáng)度、地下水作用、殘余應(yīng)力及人為因素亦是地壓大小的因素。不同煤層及其頂?shù)装鍘r石強(qiáng)度不同，抗風(fēng)化、抗軟化能力不同,地下水作用不容忽視。**泥巖及泥質(zhì)結(jié)構(gòu)的巖石

21、浸水后崩解、碎解，抗壓強(qiáng)度小于160Mpa，軟化系數(shù)約0.2～0.6，屬易軟化～極易軟化巖石，從而直接影響圍巖穩(wěn)定，產(chǎn)生地壓。</p><p>　　2 礦井開(kāi)采開(kāi)拓設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1 礦井開(kāi)拓</b></p><p>　　2.1.1井田開(kāi)采范圍及面積</p><p>　　**井田面積106.7

22、平方公里，煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量16億噸，可采儲(chǔ)量9.67億噸。該礦整體建設(shè)投資29億元，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量1000萬(wàn)噸，主要生產(chǎn)系統(tǒng)具備年產(chǎn)1000萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。</p><p><b>　　2.1.2井型確定</b></p><p>　　本井田主要含煤地層為二疊系含煤地層，含煤層數(shù)42—56層，七個(gè)含煤段，本井田主要開(kāi)采含煤段厚度約32.2m，含煤15余層，占可采總厚80%，其中

23、可采與局部可采煤層有10層，可采總厚度約27.9m。占可采總厚的86.5%，可采與局部可采煤層有5層（1、6、8、11-2、13-1），厚4.3米，占可采厚度的13.5%。</p><p>　　2.1.3井田開(kāi)拓方式和主副井口位置</p><p>　　井田采用立井開(kāi)拓方式。</p><p><b>　　主、副井坐標(biāo)如下：</b></p&g

24、t;<p>　　主井：X=3630310.000 Y=39482985.000 Z=+22.5</p><p>　　副井：X=3630252.323 Y=39482958.106 Z=+22.5</p><p>　　開(kāi)拓系統(tǒng)示意圖如下：</p><p><b>　　2.1.4通風(fēng)方式</b>&l

25、t;/p><p>　　礦井通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式。</p><p>　　西風(fēng)井地理坐標(biāo)X = 32250.0000 Y = 84050.0000，風(fēng)井深約370米，風(fēng)井?dāng)嗝嬷睆饺?米；</p><p>　　東風(fēng)井地理坐標(biāo)X = 31200.0000 Y = 85900.0000，風(fēng)井深約370米，風(fēng)井?dāng)嗝嬷睆骄?米。</p><p>　　2.

26、1.5井筒數(shù)目及裝備</p><p>　　全礦井共有四個(gè)井筒，分別為主井、副井、西風(fēng)井和東風(fēng)井。</p><p>　　1.主井井筒：凈直徑7.5米，井筒內(nèi)裝設(shè)兩套32噸雙箕斗，供提煤用。井筒裝備鋼絲繩罐道，罐道繩選用直徑為47mm密封鋼絲繩，沿箕斗四角布置。</p><p>　　2.副井井筒：凈直徑8米，井筒內(nèi)設(shè)兩套５噸雙層罐籠帶平衡錘的提升裝置。</p>

27、;<p>　　3.西風(fēng)井：凈直徑8米，不設(shè)梯子間，回風(fēng)水平標(biāo)高-350米。風(fēng)井深約400米，擔(dān)負(fù)前期全礦井通風(fēng)。</p><p>　　4.東風(fēng)井：凈直徑8米，設(shè)梯子間，回風(fēng)水平標(biāo)高-350米。風(fēng)井深約400米，擔(dān)負(fù)東二采區(qū)通風(fēng)。</p><p>　　2.1.6主要開(kāi)拓方案</p><p>　　根據(jù)本礦井的地質(zhì)構(gòu)造特征、煤層埋藏特點(diǎn)，針對(duì)首采煤層提出以下

28、開(kāi)拓方案： </p><p>　　第一水平定在-780米，劃分為四個(gè)采區(qū)：西一、西二、東一、東二；西二采區(qū)西至井田邊界，東與西一采區(qū)以F4斷層為界；西一采區(qū)與東一采區(qū)以Fe8 斷層為采區(qū)邊界；東一采區(qū)與東二采區(qū)以F5斷層為界；東二采區(qū)北以F3斷層為采區(qū)邊界。</p><p>　　東西兩翼大巷貫通，開(kāi)拓軌道石門(mén)和皮帶石門(mén)各一條分別與軌道大巷和皮帶大巷連接。大巷全部在-780米13-1煤層底板

29、布置，距離煤層約20米，直接與各個(gè)采區(qū)的上山相連。</p><p>　　西一采區(qū)兩條巖石上山在Fe2斷層和Fe3斷層之間布置，其他采區(qū)均為三條上山，其中東一與西二的三條上山布置在采區(qū)中央。東二采區(qū)三條巖石上山沿Fe5 斷層?xùn)|側(cè)布置，采用單翼開(kāi)采。</p><p>　　2.1.7井底車(chē)場(chǎng)及主要硐室</p><p>　　1.井底車(chē)場(chǎng)的形式：臥式環(huán)行車(chē)場(chǎng)</p>

30、;<p>　　2.井底車(chē)場(chǎng)的調(diào)車(chē)方式：列車(chē)由機(jī)車(chē)牽引至車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)場(chǎng)，機(jī)車(chē)摘鉤將列車(chē)頂入重車(chē)場(chǎng)，機(jī)車(chē)?yán)@至空車(chē)場(chǎng)，牽引空車(chē)返回礦井兩翼工作點(diǎn)。</p><p>　　3.井底車(chē)場(chǎng)主要硐室：煤倉(cāng)；排水系統(tǒng)硐室；中央變電所；車(chē)場(chǎng)內(nèi)設(shè)有調(diào)度室、候車(chē)室、人車(chē)線(xiàn)、電機(jī)車(chē)修理硐室及工具備用品保管硐室等，另外還設(shè)有炸藥庫(kù)，在井底車(chē)場(chǎng)的右上部。</p><p>　　2.1.8水平、采區(qū)劃分與接替&l

31、t;/p><p><b>　　1.水平劃分</b></p><p>　　本井田為一緩傾斜煤層群，儲(chǔ)量豐富，井型大，煤層賦存深，煤層露頭標(biāo)高約在-240m～-322m,回風(fēng)水平標(biāo)高為-350m～-380m,考慮到目前國(guó)內(nèi)技術(shù)裝備條件及每個(gè)水平均有合理的服務(wù)年限。本礦井水平劃分：全礦井劃分兩個(gè)水平，水平標(biāo)高；第一水平為-780m,第二水平為-1008m.</p>

32、<p>　　2.采區(qū)的劃分、接替關(guān)系及大巷石門(mén)布置</p><p>　　1)采區(qū)第一水平劃分為四個(gè)采區(qū)。</p><p>　　2）采區(qū)的接替關(guān)系是準(zhǔn)備先投產(chǎn)西一、西二、東一采區(qū)。</p><p><b>　　3）大巷石門(mén)的布置</b></p><p>　　該礦井采用皮帶運(yùn)煤，為減少巷道的工程量，縮短運(yùn)輸路線(xiàn)和

33、降低通風(fēng)阻力，分別在兩翼各布置一條皮帶石門(mén)大巷和一條軌道大巷，標(biāo)高為-670m，主要運(yùn)輸大巷服務(wù)于整個(gè)水平，服務(wù)年限較長(zhǎng)，大約為30年，為了使大巷不受采動(dòng)影響，同時(shí)也為了便于維護(hù)，將大巷布置在距煤層底板20m，皮帶巷在井底車(chē)場(chǎng)附近，有所抬高，主要是為有足夠的井底煤倉(cāng)留出空間；另外，在皮帶大巷與采區(qū)軌道石門(mén)交替的地方也有所抬高，防止與采區(qū)軌道石門(mén)交叉。</p><p>　　軌道大巷擔(dān)負(fù)著礦井幾個(gè)采區(qū)的通風(fēng)、運(yùn)料、行

34、人等任務(wù)，以及用于敷設(shè)各種管道、動(dòng)力電纜等，為滿(mǎn)足諸多要求，軌道大巷將采用砌碹支護(hù)，圍巖條件較好的則采用錨噴支護(hù)。</p><p>　　如前所述，該礦所采用的是兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式。回風(fēng)大巷為整個(gè)礦井服務(wù)，服務(wù)年限長(zhǎng)，也可兼作行人用。因此回風(fēng)大巷采用半圓形砌碹支護(hù)，圍巖條件較好的則采用錨噴支護(hù)。</p><p>　　2.1.9礦井各大生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p><

35、b>　　1.運(yùn)輸系統(tǒng)</b></p><p>　　1)運(yùn)煤系統(tǒng)：一水平的煤采落后通過(guò)采區(qū)內(nèi)運(yùn)煤系統(tǒng)，到達(dá)采區(qū)煤倉(cāng)，再由溜煤眼溜到皮帶大巷的運(yùn)煤皮帶上并運(yùn)往主井煤倉(cāng)，由主井箕斗提至地面。</p><p>　　2)運(yùn)矸系統(tǒng)：矸石主要是在巖巷掘進(jìn)中產(chǎn)生。掘進(jìn)產(chǎn)生的矸石通過(guò)扒矸機(jī)送至礦車(chē)，再由電機(jī)車(chē)?yán)礁本?，由罐籠提至地面。</p><p>　　3)運(yùn)料

36、系統(tǒng)：礦井各種材料由地面通過(guò)副井下至井底車(chē)場(chǎng)，再由機(jī)車(chē)運(yùn)往各采區(qū)投入使用。</p><p><b>　　2.通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　礦井采用抽出式通風(fēng)方式，主要由副井進(jìn)風(fēng)，主井進(jìn)部分風(fēng)，通過(guò)軌道大巷到各采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)，由軌道上山進(jìn)入到采區(qū)內(nèi)部各用風(fēng)地點(diǎn)，再由采區(qū)回風(fēng)石門(mén)流至回風(fēng)大巷，由風(fēng)井排入大氣。另外，爆破材料庫(kù)布置在煤層以下，穩(wěn)定的巖層中，距各井筒及行

37、人巷道均在安全距離以外，且采用獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)井由副井進(jìn)入井下一部分直接經(jīng)爆破材料庫(kù)使用后，排至回風(fēng)巷，再由風(fēng)井排入大氣。</p><p><b>　　3.排水系統(tǒng)</b></p><p>　　各采區(qū)內(nèi)的涌水通過(guò)各自軌道上山的水溝流至軌道大巷的水溝，軌道大巷在施工時(shí)預(yù)留了一定的傾角，水流自軌道巷水溝可自行流入井底水倉(cāng)，再由水泵通過(guò)副井內(nèi)的排水管排至地面。</p

38、><p><b>　　4.供電系統(tǒng)</b></p><p>　　地面高壓電源經(jīng)變壓達(dá)礦用電壓后由副井動(dòng)力電纜線(xiàn)輸送到井下中央變電所，再由中央變電所輸送至各采區(qū)變電所，以供各種電機(jī)設(shè)備及充電硐室之用。</p><p><b>　　2.2 采區(qū)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.2.1采區(qū)基本概況<

39、;/p><p>　　采區(qū)是組成礦井的基礎(chǔ)，其服務(wù)年限長(zhǎng)短不一，少則3～4年，多則7～8年，還有的達(dá)十余年，本設(shè)計(jì)選取的是13-1煤層的東一采區(qū)，該采區(qū)為單翼上山采區(qū)，采區(qū)的上限標(biāo)高為-350m，下限標(biāo)高為-670m，采區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，有斷層穿過(guò)，煤層頂板穩(wěn)定，涌出量小，煤層賦存穩(wěn)定，煤層傾斜角8°～12°，煤層瓦斯涌出量為3.6m3/t。煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)性。采區(qū)生產(chǎn)能力200萬(wàn)噸/年，回

40、采工作面長(zhǎng)度240米。</p><p>　　2.2.2采區(qū)上山的位置、數(shù)量</p><p><b>　　1.采區(qū)布置方式</b></p><p>　　由于13-1.11-2兩煤層層間距較大，傾角平緩，為節(jié)省巷道工程量，13-1采區(qū)均采用單一煤層布置的開(kāi)采方式。</p><p><b>　　2.上山布置方式<

41、;/b></p><p><b>　　1)上山數(shù)量</b></p><p>　　為滿(mǎn)足開(kāi)采時(shí)通風(fēng)設(shè)計(jì)的要求，本采區(qū)設(shè)置三條上山，即一條為軌道上山，一條為皮帶上山，一條為行人上山。</p><p>　　2)采區(qū)上山方式為在底板巖石中開(kāi)設(shè)上山。</p><p><b>　　3.回風(fēng)巷道布置</b>

42、</p><p>　　為了提高回采率，降低掘進(jìn)率，減少巷道維護(hù)費(fèi)用，工作面上下順槽盡量采用無(wú)煤柱護(hù)巷，即沿空掘巷。為了保證工作面等長(zhǎng)推進(jìn)，綜采面順槽采用平行布置。</p><p><b>　　4.采區(qū)裝車(chē)線(xiàn)布置</b></p><p>　　根據(jù)開(kāi)拓巷道布置要求，采用石門(mén)裝車(chē)方式。</p><p><b>　　2

43、.2.3區(qū)段劃分</b></p><p>　　采區(qū)上、中、下部車(chē)場(chǎng)的形式，聯(lián)系及尺寸東一采區(qū)走向長(zhǎng)1300～1700米，傾斜寬1550～1650米，可劃分6個(gè)區(qū)段。區(qū)段斜長(zhǎng)240米左右，每個(gè)區(qū)段沿左右兩個(gè)工作面，用綜采，留區(qū)段護(hù)巷煤柱。上部車(chē)場(chǎng)采用甩車(chē)場(chǎng).；采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)采用小角度(近似平車(chē)場(chǎng))的雙側(cè)甩車(chē)場(chǎng)；采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)采用甩車(chē)場(chǎng)，</p><p>　　工作面通過(guò)中部車(chē)場(chǎng)到溜煤眼

44、，由溜煤眼到皮帶機(jī)上。通風(fēng)系統(tǒng)通過(guò)回風(fēng)斜巷回到回風(fēng)上山，直到總回風(fēng)巷。采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)布置成石門(mén)裝車(chē)式，底板繞道。軌道上山經(jīng)繞道與軌道石門(mén)相通，由于繞道需要為運(yùn)輸車(chē)輛的調(diào)度及存放服務(wù)，故要求能夠存放約下一列車(chē)的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度約為150m。</p><p>　　2.2.4采區(qū)回采順序 </p><p>　　先采淺部，后采深部，在同一區(qū)段內(nèi)沿走向后退式開(kāi)采，即由采區(qū)邊界 向上推進(jìn)。采區(qū)內(nèi)的回采工作應(yīng)按

45、計(jì)劃有步驟地進(jìn)行，以均衡生產(chǎn)，并有利于提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。</p><p>　　2.2.5采煤方法及設(shè)備選定</p><p><b>　　1.采煤方法</b></p><p>　　根據(jù)本井田的之煤層埋藏特征及目前技術(shù)條件，本采區(qū)開(kāi)采煤層傾角8°～12°按照礦井生產(chǎn)實(shí)踐，設(shè)計(jì)采用沿走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，全部陷落法管理頂板。<

46、;/p><p><b>　　2.工作面推進(jìn)方向</b></p><p>　　在正常情況下，未能切實(shí)掌握采區(qū)內(nèi)煤層構(gòu)造變化情況，充分發(fā)揮采煤機(jī)械化效能，保證礦井高產(chǎn)、高效。采區(qū)內(nèi)回采工作面一律采用后退式回采，即走向長(zhǎng)壁工作面沿煤層走向從采區(qū)邊界向采區(qū)上山方向推進(jìn)。</p><p>　　2.2.6采煤方法及頂板管理</p><p&g

47、t;　　根據(jù)煤層賦存狀況，井田開(kāi)拓布置及技術(shù)裝備條件，準(zhǔn)備采用走向長(zhǎng)壁下行垮落采煤法。</p><p>　　由于地質(zhì)條件比較好，斷層比較少，故采用綜采。</p><p>　　工作面頂板管理采用垮落法。</p><p>　　工作面的作業(yè)形式為“兩采一備”，即兩班采煤、一班準(zhǔn)備，采煤班采煤、移架；準(zhǔn)備班檢修。</p><p>　　工作面一般為日進(jìn)

48、兩排柱，進(jìn)厚4.0～4.8m，每日一循環(huán)的作業(yè)方式，工作面采用分段作業(yè)，由裝煤、支柱、移溜組或組成綜合組。完成本段裝煤、支柱、移溜工作。</p><p>　　2.2.7采區(qū)巷道斷面及支護(hù)</p><p>　　由于該礦為高瓦斯礦井，為滿(mǎn)足通風(fēng)要求。采區(qū)內(nèi)巖巷及硐室均采用半圓拱斷面，煤及半煤巷則采用梯形斷面，具體尺寸及支護(hù)形式見(jiàn)表2—1</p><p>　　表2—1 采

49、區(qū)巷道參數(shù)表</p><p>　　采區(qū)內(nèi)巖巷、硐室、煤倉(cāng)條件較好的采用錨噴支護(hù)；條件不好頂板比較破碎的采用U形鋼與錨索聯(lián)合支護(hù)；煤巷采用礦用工字鋼梯形支架與錨索聯(lián)合支護(hù)。</p><p>　　2.2.8采區(qū)技術(shù)裝備</p><p>　　綜采放頂煤工作面的主要設(shè)備選用：ZFS-400/19/28型放頂煤支架，MG200型采煤機(jī)，前部運(yùn)輸機(jī)型號(hào)為SGZ-730/320,

50、后部運(yùn)輸機(jī)型號(hào)為SGD-630/220.</p><p>　　2.2.9采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p><b>　　1.運(yùn)煤系統(tǒng)</b></p><p>　　工作面落煤 → 刮板運(yùn)輸機(jī) → 轉(zhuǎn)載機(jī) → 順槽膠帶輸送機(jī) → 區(qū)段溜煤眼 → 運(yùn)輸上山 → 運(yùn)輸石門(mén) → 采區(qū)煤倉(cāng) → 運(yùn)輸大巷</p><p><b>

51、　　2.運(yùn)料系統(tǒng)</b></p><p>　　軌道大巷 → 采區(qū)軌道石門(mén) → 軌道上山 → 材料平巷 → 工作面上順槽 → 工作面</p><p><b>　　3.通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　軌道大巷 → 采區(qū)軌道石門(mén) → 軌道上山 → 進(jìn)風(fēng)斜巷 → 工作面下順槽 → 工作面 → 工作面上順槽 → 采區(qū)回風(fēng)斜巷 →回風(fēng)

52、上山→ 采區(qū)回風(fēng)石門(mén) → 回風(fēng)大巷</p><p><b>　　4.供電系統(tǒng)</b></p><p>　　礦井中央變電所 → 采區(qū)中部變電所 → 工作面配電點(diǎn) → 工作面用電</p><p><b>　　5.排水系統(tǒng)</b></p><p>　　工作面涌水 → 下順槽溜煤眼 → 運(yùn)輸上山 → 采區(qū)

53、石門(mén) → 運(yùn)輸大巷</p><p><b>　　6.風(fēng)流控制</b></p><p>　　為了保證風(fēng)流按擬定的方向流動(dòng),必須在巷道中設(shè)置相應(yīng)的通風(fēng)構(gòu)筑物用以引導(dǎo)風(fēng)流,截?cái)囡L(fēng)流或控制風(fēng)流的通風(fēng)設(shè)施.</p><p>　　在該采區(qū)中,進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷連接處用兩道風(fēng)門(mén)隔開(kāi);需要一定風(fēng)量的地方(如變電所 絞車(chē)房等)用調(diào)節(jié)風(fēng)窗控制風(fēng)量,工作面與備用面之間用

54、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)分配風(fēng)量.</p><p>　　2.2.10 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)及風(fēng)流控制</p><p>　　1.采區(qū)通風(fēng)路線(xiàn)如上所述。有關(guān)《規(guī)程》對(duì)采區(qū)通風(fēng)有如下規(guī)定：</p><p>　　1)每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)；</p><p>　　2)回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。同一采區(qū)內(nèi)，同一煤層上下相連的兩個(gè)

55、同一風(fēng)路中的回采工作面，其工作面總長(zhǎng)度不得超過(guò)400m；</p><p>　　回采工作面之間活采掘工作面之間的串聯(lián)通風(fēng)，進(jìn)入串聯(lián)工作面的風(fēng)流中必須裝有瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置。在此種風(fēng)流中，瓦斯或二氧化碳濃度都不得超過(guò)0.5%，其他有害氣體都應(yīng)符合規(guī)程的規(guī)定</p><p>　　開(kāi)采有瓦斯（二氧化碳）噴出活有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的煤層時(shí)，嚴(yán)禁任何兩個(gè)工作面之間串聯(lián)通風(fēng)。<

56、;/p><p>　　3)煤層傾角大于12°的回采工作面都應(yīng)采用上行通風(fēng)。如果采用下行通風(fēng)時(shí)候，必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，并遵守下列規(guī)定：</p><p>　　回采工作面風(fēng)速不得低于1m/s；</p><p>　　機(jī)電設(shè)備設(shè)在回風(fēng)道時(shí)，回采工作面回風(fēng)道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)1%，并裝有瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置；</p><p>　　應(yīng)有能夠控

57、制逆轉(zhuǎn)風(fēng)流、防止火災(zāi)氣體涌入進(jìn)風(fēng)流的安全措施。在有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的、傾角大于12°的煤層中，嚴(yán)禁回采工作面采用下行通風(fēng)；</p><p>　　開(kāi)采有煤塵爆炸危險(xiǎn)煤層的礦井，在礦井的兩翼、相鄰的采取和相鄰的煤層，都必須用水棚隔開(kāi)；在所有運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道中，必須撒布巖粉或沖洗巷道。</p><p>　　2.采區(qū)內(nèi)部通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>

58、;<b>　　1)工作面通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　工作面通風(fēng)系統(tǒng)：采用U型后退式，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，巷道維修量小，工作面漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。</p><p><b>　　2)掘進(jìn)頭通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　掘進(jìn)工作面通風(fēng)方式采用壓入式，其優(yōu)點(diǎn)有：</p><p>　　

59、局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置都位于新鮮風(fēng)流中，運(yùn)轉(zhuǎn)較為安全；</p><p>　　(2)風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程大，排煙能力強(qiáng)，工作面通風(fēng)時(shí)間短，使用柔性風(fēng)筒，風(fēng)筒漏風(fēng)也有利于巷道排煙。</p><p>　　2.2.11制采區(qū)瓦斯抽排、防塵、防火</p><p><b>　　1.瓦斯抽排</b></p><p>　　該采區(qū)采用卸壓

60、鉆孔抽排瓦斯，煤層在受回采和掘進(jìn)的采動(dòng)影響下，引起煤層和圍巖的應(yīng)力重新分布，形成卸壓區(qū)和應(yīng)力集中區(qū)。在卸壓區(qū)內(nèi)煤層膨脹變形，透氣系數(shù)增加。若在這個(gè)區(qū)域內(nèi)打鉆抽排瓦斯，可以提高抽出量，并阻截瓦斯流向工作空間。</p><p><b>　　2. 隨掘隨抽</b></p><p>　　在掘進(jìn)巷道的兩幫，隨掘進(jìn)巷道的推進(jìn)，每隔10～15m開(kāi)一鉆孔窩，在巷道周?chē)秹簠^(qū)內(nèi)打鉆孔1

61、～2個(gè)，孔徑45～60mm，封孔深1.5～2.0m，封孔后連接于抽排系統(tǒng)進(jìn)行了抽排?？卓谪?fù)壓不宜過(guò)高，一般為5.3～6.7kPa。巷道周?chē)男秹簠^(qū)一般為5～15m，個(gè)別煤層可達(dá)15～30m。封孔后抽排，降低了煤幫的瓦斯涌出量，保證了煤巷的安全掘進(jìn)。</p><p><b>　　3. 隨采隨抽</b></p><p>　　它是在采煤工作面前方于上、下順槽內(nèi)每隔一段距離（

62、20～60m），沿煤層傾向、平行于工作面打鉆、封孔、抽排瓦斯。孔深應(yīng)小于工作面斜長(zhǎng)20～40m，工作面推進(jìn)到鉆孔附近，當(dāng)最大集中應(yīng)力超過(guò)鉆孔后，鉆孔附近煤體就開(kāi)始膨脹變形，瓦斯的抽出量也因而增加，工作面推進(jìn)到距鉆孔1～3m時(shí)，鉆孔處于煤面的擠出帶內(nèi)，大量空氣進(jìn)入鉆孔內(nèi)，瓦斯?jié)舛冉档偷?0％以下時(shí)，應(yīng)停止抽排。</p><p><b>　　4. 防塵</b></p><p&

63、gt;<b>　　1)通風(fēng)除塵</b></p><p>　　風(fēng)流流經(jīng)采煤工作面或掘進(jìn)工作面，并將其懸浮礦塵帶出，從而降低作業(yè)場(chǎng)所的礦塵濃度。</p><p><b>　　2)濕式作業(yè)</b></p><p>　　作業(yè)時(shí)利用水或其他液體進(jìn)行噴淋，使之與塵粒相接觸從而捕集粉塵。具體包括：濕式鑿巖、鉆眼，灑水及噴霧灑水，水泡泥與

64、水封爆破等等。</p><p><b>　　3)個(gè)體防護(hù)</b></p><p>　　在作業(yè)規(guī)程中規(guī)定，作業(yè)場(chǎng)所粉塵濃度較大時(shí)，工作人員必須佩戴各種防護(hù)面具以減少人體的粉塵吸入量。</p><p><b>　　5.防火</b></p><p><b>　　1).采用灌漿防火</b&g

65、t;</p><p>　　漿液充填煤巖裂隙及其孔隙的表面，增大氧氣擴(kuò)散的阻力，減小煤與氧的接觸和反應(yīng)面；漿水浸潤(rùn)煤體，增加煤的外在水分，吸熱冷卻煤巖；加速采空區(qū)冒落煤巖的膠結(jié)，增加采空區(qū)的氣密性。灌漿的實(shí)質(zhì)是，抑制煤在低溫時(shí)的氧化速度，延長(zhǎng)自然發(fā)火其。</p><p>　　2).采用阻化劑防火</p><p>　　應(yīng)用阻化劑防火的方法是：表面噴灑、用鉆孔向煤體壓注以

66、及利用專(zhuān)用設(shè)備向采空區(qū)關(guān)入霧化阻化。</p><p><b>　　3 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　3.1.1通風(fēng)系統(tǒng)選擇的條件和依據(jù)</p><p>　　選擇通風(fēng)系統(tǒng)總的原則應(yīng)貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，并有利于礦井建設(shè)速度，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。同時(shí)必須遵守《煤礦

67、安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定： </p><p>　　1. 有利于加快礦井建設(shè)，技術(shù)，經(jīng)濟(jì)合理，生產(chǎn)安全。</p><p>　　2. 必須符合《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)》有關(guān)規(guī)定：</p><p>　　1)每一個(gè)礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)；</p><p>　　2)新建或改建的礦井如果采用中央式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，在設(shè)計(jì)中必須規(guī)定井田境界附近的安全出

68、口；</p><p>　　3) 箕斗提升[兼作]或裝有膠帶輸送機(jī)的井筒時(shí)，必須遵守下列規(guī)定：</p><p>　　a 箕斗提升井兼作回風(fēng)井時(shí)，井上，下裝卸裝置和井塔都必須有完善的封閉措施，其漏風(fēng)不得超過(guò)15%,應(yīng)有可靠的防塵措施，但裝有膠帶輸送機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井；</p><p>　　b 箕斗提升井或裝有膠帶輸送機(jī)的井筒，兼作回風(fēng)井時(shí)，箕斗提升井筒中的風(fēng)速不得超

69、過(guò)6m/s，并都有可靠的降塵度符合工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)膠帶輸送機(jī)的井筒中還應(yīng)裝有專(zhuān)用的消防管路。</p><p>　　根據(jù)以上原則，還應(yīng)考慮的其他以下各因素：</p><p>　　1.風(fēng)井位置要在洪水位標(biāo)高以上（大中型礦井考慮百年一遇，小型礦井50年一遇）進(jìn)風(fēng)井口須避免污染空氣進(jìn)入，距有害氣體源地點(diǎn)不得小于500m</p><p>　　2.占地少，壓煤少，交通方便，便于施工

70、；</p><p>　　3.井口工程地質(zhì)及井筒施工地質(zhì)條件簡(jiǎn)單；</p><p>　　4.通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理；</p><p>　　5.發(fā)生事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，井下每一水平到上一水平和每一采區(qū)至少要有兩個(gè)通向地面的安全出口，以便人員撤出；</p><p>　　6.使專(zhuān)用通風(fēng)巷道的數(shù)目最少，風(fēng)路最短，貫通距離短，井巷工程省。&l

71、t;/p><p>　　7.盡可能使每個(gè)采區(qū)的產(chǎn)量均衡，阻力接近，避免過(guò)多的風(fēng)量調(diào)節(jié)，盡量少設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物，以免引起大量漏風(fēng)；</p><p>　　8.多風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)時(shí)，為了保持通風(fēng)時(shí)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量減少總進(jìn)風(fēng)道公共路段的風(fēng)阻；（一般要求公共路段的負(fù)壓，不超過(guò)任何一個(gè)扇風(fēng)機(jī)負(fù)壓的25%）</p><p><b>　　9.通風(fēng)費(fèi)用少；</b>

72、</p><p>　　10.后期通風(fēng)合理。</p><p>　　3.1.2選擇通風(fēng)系統(tǒng)主要應(yīng)考慮的因素</p><p><b>　　1.自然因素</b></p><p>　　沼氣的含量和壓力，煤層賦存狀態(tài)，埋藏深度，沖積層厚度，礦井沼氣等級(jí)，煤塵爆炸性，煤層自然發(fā)火性，礦井地質(zhì)條件，井田尺寸及礦井生產(chǎn)能力，礦井地面氣候，

73、地溫參數(shù)和常年主導(dǎo)風(fēng)向等。 </p><p><b>　　2.經(jīng)濟(jì)因素</b></p><p>　　井巷工程量，通風(fēng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，管理和維修條件等。</p><p><b>　　3.礦井生產(chǎn)條件</b></p><p>　　礦井服務(wù)年限，開(kāi)拓、開(kāi)采、提升系統(tǒng)，各采區(qū)的儲(chǔ)量和產(chǎn)量分布，采掘工作面的

74、比例關(guān)系，爆破的最多炸藥量，井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，生產(chǎn)及備用工作面?zhèn)€數(shù)等。</p><p><b>　　4.其他因素</b></p><p>　　根據(jù)開(kāi)采技術(shù)條件，要考慮灌漿，注水及瓦斯抽放等的要求。</p><p>　　3.1.3采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.〈〈規(guī)程〉〉有關(guān)采區(qū)的規(guī)定：</p&g

75、t;<p>　　每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一個(gè)采區(qū)，都必須布置單獨(dú)的回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)；回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)；煤層傾角大于12度的回采工作面都應(yīng)采用上行通風(fēng)，若采用下行通風(fēng)時(shí)，必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，遵守下列規(guī)定：</p><p>　　1) 回采工作面風(fēng)速不得大于4m/s；</p><p>　　2) 機(jī)電設(shè)備沒(méi)在回風(fēng)巷時(shí)，采煤工作面回鳳巷內(nèi)風(fēng)流瓦斯能度不得超過(guò)1%,

76、并應(yīng)裝有瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置；</p><p>　　3) 進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)巷中，都必須設(shè)有消防管路；</p><p>　　4) 開(kāi)采有煤層爆炸危險(xiǎn)煤層的礦井，在礦井的兩翼相鄰的煤層，都必須用巖粉棚或水棚隔開(kāi)；在所有運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷中，必須撒布巖粉或沖洗巷道。 </p><p>　　2. 采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　1)由于兩采區(qū)生產(chǎn)能力

77、大，所需風(fēng)量多，瓦斯涌出量大，采用兩條上山進(jìn)風(fēng)。一條上山回風(fēng)，以滿(mǎn)足風(fēng)量要求，這樣設(shè)置有利于：保證工作面各用風(fēng)點(diǎn)大風(fēng)量的要求，對(duì)于瓦斯涌出量大的礦井，效果更好；</p><p>　　2) 軌道上山的下部車(chē)場(chǎng)可不設(shè)風(fēng)門(mén)，車(chē)輛通過(guò)方便；</p><p>　　3) 上山絞車(chē)房便于得到新鮮風(fēng)流；</p><p>　　4) 進(jìn)風(fēng)風(fēng)流不受上山運(yùn)煤和瓦斯污染，含煤塵及瓦斯較少。缺

78、點(diǎn)是作為運(yùn)料用的各區(qū)段甩車(chē)場(chǎng)與工作面回風(fēng)巷連聯(lián)處的需設(shè)置風(fēng)門(mén)，不易管理,漏風(fēng)大。</p><p>　　3.回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　顧橋煤礦所有的工作面都采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤工藝，回采工作面采用U型上行通風(fēng)系統(tǒng),該系統(tǒng)有如下特點(diǎn):</p><p><b>　　1)采空區(qū)漏風(fēng)小.</b></p><p>

79、　　2)瓦斯自然流動(dòng)方向與風(fēng)流流動(dòng)方向一致,有利于較快地降低工作面的瓦斯?jié)舛?</p><p>　　3)風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反,引起煤層飛揚(yáng),增加了回采工作面進(jìn)風(fēng)流中的煤塵濃度,同時(shí)煤炭在運(yùn)輸中放出的瓦斯又隨風(fēng)流帶回工作面,增加了工作面的瓦斯?jié)舛?</p><p>　　4)運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱量隨進(jìn)風(fēng)流散發(fā)到回采工作面,使工作面的氣溫升高,</p><p>　　5

80、)在工作面上隅角附近,由于風(fēng)速很低或者完全不流動(dòng),有容易積聚瓦斯.</p><p><b>　　采區(qū)的通風(fēng)路線(xiàn)為：</b></p><p>　　大巷新鮮風(fēng)流→采區(qū)軌道石門(mén)→軌道上山→所在采區(qū)車(chē)場(chǎng)或甩車(chē)場(chǎng)→工作面進(jìn)風(fēng)平巷→工作面→工作面回平風(fēng)巷→回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷→回風(fēng)上山→采區(qū)回風(fēng)石門(mén)→風(fēng)井</p><p><b>　　3.1.4系統(tǒng)選擇&l

81、t;/b></p><p><b>　　1.風(fēng)井的位置</b></p><p>　　根據(jù)以上主要選擇因素，結(jié)合本井田的各項(xiàng)條件，選擇對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)。兩翼對(duì)角式的通風(fēng)方式，回風(fēng)標(biāo)高為-350米，風(fēng)井坐標(biāo)為</p><p>　　西風(fēng)井 X=32250.000；Y=84050.000</p><p>　　東風(fēng)井 X=

82、31200.000；Y=85900.000</p><p>　　風(fēng)井布置在井田的上部邊界，地面標(biāo)高+26m,井深+350m</p><p>　　2.扇風(fēng)機(jī)的工作方式</p><p>　　根據(jù)本礦井煤層瓦斯含量高，煤層埋藏較深和賦存狀態(tài)復(fù)雜，沖積層厚，煤與瓦斯具有突出危險(xiǎn)，煤層自然發(fā)火性等綜合考慮后采用抽出式。</p><p><b>

83、;　　3.風(fēng)流路線(xiàn)</b></p><p><b>　　礦井的風(fēng)流路線(xiàn)為：</b></p><p>　　地面新鮮風(fēng)流→副井→-870m井底車(chē)場(chǎng)→-870m主要軌道石門(mén)→軌道大巷→采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)→軌道上山→采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)→工作面進(jìn)風(fēng)巷→工作面→工作面回風(fēng)巷→回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷→（回風(fēng)上山）→采區(qū)回風(fēng)石門(mén)→總回風(fēng)巷→風(fēng)井→地面</p><p>　　

84、為控制風(fēng)流流量及流向，在一些位置設(shè)置了一些通風(fēng)構(gòu)筑物，如風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋、調(diào)節(jié)風(fēng)窗及密閉墻等。</p><p>　　3.2 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配</p><p>　　《規(guī)程》規(guī)定，生產(chǎn)礦井所需風(fēng)量按井下同時(shí)工作最多人數(shù)，各工作地點(diǎn)排除各種有害氣體，粉塵和維持適當(dāng)氣溫的需要進(jìn)行計(jì)算，原則上都是采用由里向外的計(jì)算方法，即先算出各掘進(jìn)頭及硐室等各地點(diǎn)的需風(fēng)量，再乘以漏及備用等因素的系數(shù)，作為礦井的回風(fēng)

85、量。將礦井回風(fēng)量乘以外部漏風(fēng)系數(shù)，得出抽出式主扇的風(fēng)量。</p><p>　　各采掘工作面實(shí)際需要的風(fēng)量是按沼氣，二氧化碳，一次爆破的最大炸藥量，溫度及風(fēng)速等因素計(jì)算后，取其中的最大值。掘進(jìn)工作面還要滿(mǎn)足局扇實(shí)際需風(fēng)量的需要，備用工作面的需風(fēng)量按工作面需風(fēng)量的50%來(lái)計(jì)算。</p><p>　　3.2.1礦井總風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第1

86、10條規(guī)定，礦井總風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并取其中最大值。礦井最高風(fēng)量</p><p>　　按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　Q礦=4nk</b></p><p>　　K為礦井備用系數(shù)，經(jīng)查資料k=1.15~1.25取k=1.25</p><p>　　則 Q礦=4×120×1

87、.2=576 m3/s.</p><p>　　按采煤，掘進(jìn)，硐室等處的實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算：</p><p><b>　　采煤工作面需風(fēng)量</b></p><p>　　煤工作面需風(fēng)量應(yīng)按下面因素分別計(jì)算，并取其最大值。</p><p>　　按瓦斯（CO2）涌出量計(jì)算</p><p>　　Q采=100Q瓦

88、×k瓦</p><p>　　q瓦=1440 Q瓦/Td</p><p>　　Q瓦=22.9 m3/min</p><p>　　k瓦為瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，機(jī)采k瓦=1.2~1.6，k瓦取1.5.</p><p>　　Q采=100×22.9×1.5=3435 m3/t</p><p>

89、;　　按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算</p><p>　　Q采=60×V瓦×S采×K采</p><p>　　K采為工作面的長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)，</p><p>　　工作面長(zhǎng)度為135m，經(jīng)查表k=1.1 </p><p>　　工作面的溫度為20℃，經(jīng)查表 V=1.0m/s </p><p>　　S采=2

90、.2×（3.2+4.2）/2=8.14m2 </p><p>　　Q采=60×1.1×1×8.14=537.2m3/min </p><p>　　采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)表</p><p><b>　　按下表選取</b></p><p><b>　　按炸藥量使用量計(jì)算

91、</b></p><p>　　采煤工作面采用光面爆破，斷面為8.14﹤10</p><p>　　經(jīng)查表 A采=10kg ，Q采=25×10=250 m3/min</p><p><b>　　按工作人員數(shù)量</b></p><p>　　Q采=4n采=4×26=104 m3/min</p

92、><p><b>　　按風(fēng)速驗(yàn)算</b></p><p>　　按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量</p><p>　　Q采≧60×0.25×8.14=122.1 m3/min</p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量</p><p>　　Q采≦60×

93、4S采=60×4×8.14=1953.6 m3/min</p><p>　　所以122.1 m3/min≦Q≦1953.6 m3/min 取其最大者為537.2 m3/min</p><p>　　所以 采煤工作面的需風(fēng)量為537.2 m3/min</p><p><b>　　掘進(jìn)工作面需風(fēng)量</b></p>

94、<p><b>　　有關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表</b></p><p>　　掘進(jìn)工作面需風(fēng)量應(yīng)按下面因素分別計(jì)算，并取其最大值。</p><p>　　按瓦斯（CO2）涌出量計(jì)算</p><p>　　Q掘=100qk/C </p><p>　　K Q礦掘?yàn)?.5~2.0 取1.5</p><p>　　

95、q---最大瓦斯絕對(duì)涌出量，取2.0</p><p>　　C---回風(fēng)瓦斯控制濃度，取0.8</p><p>　　則Q掘=100×2.0×1.5/0.8=375m3/min</p><p><b>　　按炸藥量使用量計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)預(yù)期爆破效果，單位炸藥消耗量為1.26kg/m3

96、</p><p>　　則Q掘=25×A掘=25×8.14×1.26=256.4 m3/min</p><p>　　按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算</p><p><b>　　Q掘=Q通i×k通</b></p><p>　　k通為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.2~1.3。進(jìn)

97、風(fēng)巷中無(wú)瓦斯涌出取1.2，有瓦斯涌出取1.3，這里取k通=1.3。</p><p>　　Q掘=100×1.3=130 m3/min</p><p><b>　　按工作人員數(shù)量計(jì)算</b></p><p>　　Q掘=4n掘=4×26=104 m3/min</p><p><b>　　按風(fēng)速進(jìn)行

98、驗(yàn)算</b></p><p>　　巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿(mǎn)足</p><p>　　60×0.15S掘≦Q掘≦60×4× S掘</p><p>　　73.26 m3/min≦Q掘≦1953.6 m3/min</p><p>　　煤巷，半煤巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿(mǎn)足</p><p>

99、;　　60×0.25× S掘≦Q掘≦60×4× S掘</p><p>　　122.1 m3/min≦Q掘≦1953.6 m3/min</p><p>　　取其最大值為375 m3/min</p><p>　　所以掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量為375 m3/min</p><p><b>　　硐室需風(fēng)量&

100、lt;/b></p><p><b>　　井下爆炸材料庫(kù)</b></p><p>　　按庫(kù)內(nèi)空氣每小時(shí)更換次數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　Q硐=4V/60</b></p><p>　　經(jīng)檢查爆破材料庫(kù)的體積為1800m3</p><p>　　則Q硐=4×

101、1800/60=120 m3/min</p><p><b>　　充電硐室</b></p><p>　　按硐室回風(fēng)流中H2濃度﹤0.5%計(jì)算</p><p>　　Q硐=200Q氫=200×0.87=174 m3/min</p><p><b>　　機(jī)電硐室</b></p>&

102、lt;p>　　Q硐=（3600×θΣP）/(60ρCpΔt)</p><p>　　θ—機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)，取0.01</p><p>　　ρ—空氣密度，取1.25kg/m3</p><p>　　Cp—空氣的定壓比熱，取1KJ/kg.K</p><p>　　△t—機(jī)電硐室進(jìn)回風(fēng)流溫度差，一般溫差2℃</p><

103、;p>　　∑N—電動(dòng)機(jī)的總功率，取0.5Kw</p><p>　　Q=3600×0.01×0.5×103/60×1.25×1×2</p><p>　　=144 m3/min</p><p><b>　　其他巷道需風(fēng)量計(jì)算</b></p><p>　　按瓦斯

104、（CO2）涌出量計(jì)算</p><p>　　Q其他=133 Q其他k其他</p><p>　　k其他—巷道的通風(fēng)系數(shù)為1.2～1.3,取1.2</p><p>　　Q其他=133×1×1.2=159.6 m3/min</p><p>　　2) 按最低風(fēng)速驗(yàn)算</p><p>　　Q其他≥9s m3/m

105、in=73.26 m3/min</p><p><b>　　所以符合條件。</b></p><p><b>　　礦井總風(fēng)量計(jì)算</b></p><p>　　Q礦=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其他) ×k備</p><p>　　k備為通風(fēng)系統(tǒng)備用系數(shù)為1.15～1.25，取1.2</

106、p><p>　　Q礦=（3×537.2+2×1×375+120+174+144+1159.6）×1.2</p><p>　　=4751 m3/min</p><p>　　3.2.2礦井風(fēng)量分配</p><p><b>　　風(fēng)量分配原則：</b></p><p>

107、　　1. 各硐室按礦井硐室實(shí)際配風(fēng)；</p><p>　　2. 獨(dú)立通風(fēng)掘進(jìn)頭按Q掘×K配風(fēng)（K=1.2）；</p><p>　　3. 其它巷道按實(shí)際所需風(fēng)量分配；</p><p>　　4. 礦井總進(jìn)風(fēng)量減去上述三種風(fēng)量后，剩下風(fēng)量按瓦斯涌出量分配至各采煤面；</p><p>　　5. 備用面按工作面所需風(fēng)量的一半配風(fēng)。</p

108、><p>　　3.3 通風(fēng)阻力計(jì)算及風(fēng)速校核</p><p>　　風(fēng)速校核：為了保證所設(shè)計(jì)的井巷、硐室的風(fēng)量、風(fēng)速符合《規(guī)程》要求，不致發(fā)生風(fēng)速超限，必須進(jìn)行風(fēng)速校核。由各采區(qū)通風(fēng)阻力計(jì)算表中數(shù)值可知，各個(gè)巷道風(fēng)速均滿(mǎn)足要求，說(shuō)明風(fēng)量分配合理。根據(jù)風(fēng)量分配結(jié)果結(jié)合通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖各選擇一條風(fēng)量最大的路線(xiàn)，可計(jì)算出其阻力，從而確定其最大阻力路線(xiàn)。</p><p>　　3.

109、3.1礦井通風(fēng)時(shí)期的最大阻力</p><p>　　井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則</p><p>　　礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)（30—50年）只計(jì)算15—25年通風(fēng)容易困 難兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)阻力。一般要求繪出兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。</p><p>　　通風(fēng)容易和通風(fēng)困難時(shí)期兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)阻力計(jì)算，應(yīng)沿著這 兩個(gè)時(shí)期的最大通風(fēng)阻力的風(fēng)路，分別計(jì)算各段通風(fēng)阻力，最

110、 后求和。</p><p>　　礦井的總阻力不應(yīng)超過(guò)2940Pa。</p><p>　　礦井井巷的局部阻力，新建礦井按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算，若擴(kuò)建按礦井摩擦阻力的15%計(jì)算。</p><p><b>　　井通風(fēng)阻力的計(jì)算</b></p><p>　　容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大風(fēng)路，分別用下式計(jì)算各段井巷的摩擦

111、阻力：h=aULQ2/S3;Pa</p><p>　　各段井巷的摩擦阻力累加后乘以局部阻力系數(shù)即為兩個(gè)時(shí)期的井巷</p><p><b>　　通風(fēng)總阻力。</b></p><p>　　h阻易=(1.1~1.15)∑h摩易 , Pa</p><p>　　h阻難=(1.1~1.15)∑h 摩難, Pa</p&g

112、t;<p>　　即：井巷局部阻力系數(shù)ξ值表</p><p>　　以下表格是分別計(jì)算礦井基建時(shí)期和生產(chǎn)初期的礦井總的摩擦阻力及礦井總阻力：</p><p>　　用下式計(jì)算兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔：</p><p>　　R難=h阻難/Q2 , Ns2/m8</p><p>　　R易=h阻易/Q2 , Ns2/m8<

113、;/p><p>　　A難=1.19Q/(h阻難)1/2 , m2</p><p>　　A易=1.19Q/(h阻易)1/2 , m2</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果如下表：</b></p><p>　　3.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備</p><p>　　井通風(fēng)設(shè)備的任務(wù)和要求：</p&g

114、t;<p>　　礦井通風(fēng)設(shè)備選擇的主要任務(wù)是，根據(jù)通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)在已有的風(fēng)機(jī)系列產(chǎn)品中，選擇適合風(fēng)機(jī)型號(hào)、轉(zhuǎn)速和與之相匹配的電機(jī)。所選的風(fēng)機(jī)必須具有安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)良好等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范”等技術(shù)文件的有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行通風(fēng)機(jī)設(shè)備</p><p>　　選型時(shí)，應(yīng)符合下列要求：</p><p>　　礦井必須裝設(shè)兩套同等

115、能力的主通風(fēng)設(shè)備，其中一套備用。風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限盡量滿(mǎn)足第一水平通風(fēng)要求，并適當(dāng)照顧二水平通風(fēng)；再風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi)其工況點(diǎn)應(yīng)在合理的工作范圍之內(nèi)。并使通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期高效率運(yùn)行。</p><p>　　能力應(yīng)留有一定富余量。再最大設(shè)計(jì)風(fēng)量時(shí)，軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角一般比允許使用最大值小5°；風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不大于額定值90%。進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差再150m以上，或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同，但井深400m以上時(shí)，宜計(jì)算

116、礦井的自然風(fēng)壓。本礦井進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同且井深只有320m，所以這里就不計(jì)算自然風(fēng)壓。當(dāng)風(fēng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)阻力變化較大時(shí)，可考慮分期選擇電機(jī)，但初裝電機(jī)的使用年限吧小于5年。考慮風(fēng)量調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)盡量避免使用風(fēng)硐閘門(mén)調(diào)節(jié)。</p><p><b>　　主要通風(fēng)機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q</b></p>

117、;<p><b>　　Q通=k Q礦</b></p><p>　　式中 Q通——主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，</p><p>　　Q礦——礦井需風(fēng)量，</p><p>　　k ——漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井不用作提升時(shí)取1.1</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)量 Q=30 m3/s</p><p&

118、gt;　　通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量 Q=66 m3/s</p><p>　　Q通=k Q礦=1.1×30=33 m3/s</p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量通風(fēng)機(jī)風(fēng)量（兩翼對(duì)角式通風(fēng)，兩翼的主要通風(fēng)機(jī)</p><p><b>　　是同一型號(hào)）：</b></p><p>　　Q通=k Q礦/2=1.1×66/

119、2=36.3m3/s</p><p><b>　　計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)全壓H通全（不考慮自然風(fēng)壓），克服礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力</p><p>　　h阻、風(fēng)硐阻力h硐以及擴(kuò)散器出口動(dòng)能損失h擴(kuò)。即：</p><p>　　h通全=h阻+h硐+h擴(kuò)</p><p>　　h阻

120、——通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力</p><p>　　h硐——通風(fēng)系統(tǒng)附屬裝置（風(fēng)硐和擴(kuò)散器）的阻力</p><p>　　h擴(kuò)——擴(kuò)散器出口動(dòng)能損失</p><p>　　h硐=190 Pa h擴(kuò)=49 Pa</p><p>　　式風(fēng)機(jī)提供的大多是全壓曲線(xiàn)，而軸流式通風(fēng)機(jī)提供的大多是靜壓曲線(xiàn)。因此，對(duì)于抽出式通風(fēng)機(jī)礦井：</p

121、><p><b>　　離心式通風(fēng)機(jī)：</b></p><p>　　容易時(shí)期 H通全易=h阻易+h硐+h擴(kuò)</p><p>　　=1344.18+190+49=1589.18Pa</p><p>　　困難時(shí)期 H通全難=h阻難+h硐+h擴(kuò)</p><p>　　=2099.08+190+49=23

122、38.08Pa</p><p><b>　　軸流式風(fēng)機(jī)：</b></p><p>　　容易時(shí)期 H通靜易=h阻易+h硐</p><p>　　=1344.18+190=1534.18Pa</p><p>　　困難時(shí)期 H通靜難=h阻難+h硐</p><p>　　=2099.08+190=22

123、89.08Pa</p><p><b>　　初選通風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)的Q通、H通靜難（或 H通全難）和礦井通風(fēng)困難通風(fēng)機(jī)的Q通、 H通靜易（或H通全易）在通風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)上，選出滿(mǎn)足礦井通風(fēng)要求的通風(fēng)機(jī)。觀察2K—60系列軸流式通風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)可知，N.18號(hào)風(fēng)機(jī)基本可滿(mǎn)足要求，在其風(fēng)量坐標(biāo)Q=30m3/s點(diǎn)和Q=40m3/s分別