【正文】 1133 (萬 t)。 2） 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日 330 天計(jì)算， “三八”工作制，即二班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班凈工作時間為 8 個小時。 凈提升時間為 14 小時。本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 150萬噸 /年 ,礦井服務(wù)年限 為 61 年 。 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 2 圖 綜合地質(zhì)柱狀圖 3） 井田開拓 工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近， 了均衡礦井初期和后期的生產(chǎn)運(yùn)輸量，縮短通風(fēng)網(wǎng)路，決定將井筒的位置設(shè)于井田中央偏東的位置，風(fēng)井井口位置的選擇應(yīng)在滿足通風(fēng)條件的前提下，與提升井筒的貫通位置最短，并利用各種煤柱以減少保護(hù)煤柱《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 3 的損失。本礦井 初步考慮 采用兩翼對角式通風(fēng)，故將風(fēng)井布置在邊界。 本礦井采用兩個水平劃分， 一對立井二水平開拓，一水平標(biāo)高為 650m( 采區(qū)布置 )，二水平標(biāo)高為 850m（采區(qū)布置），兩水平之間通過斜井延伸 。主要運(yùn)輸大巷沿煤層走向布置。井底車場為梭式車場，立井井口設(shè)在井田中央偏東，井口標(biāo)高為 +117m。 本設(shè)計(jì)主要開拓巷道有運(yùn)輸大巷和軌道大巷均布置 2 號煤層底版巖中層。 輔助運(yùn)輸大巷和膠帶輸送機(jī)大巷沿煤層 底板 布置，巷道坡度隨煤層而起伏，一般為 03186。左右 。 礦井為立井開拓，煤炭由主立井箕斗提升運(yùn)到地面。物料經(jīng)副立井罐籠運(yùn)輸?shù)骄总噲?，然后架線電機(jī)車運(yùn)到盤區(qū)。矸石由 礦車經(jīng)架線電機(jī)車運(yùn)至井底車場經(jīng)副井罐籠提升到地面 巷道布置與采煤方法 1） 采 區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 2煤層為單斜煤層，煤層走向 NE，長 8016m；傾向 NW，傾斜長度平均為 2496m；傾角 13176。煤層平均厚度 ，煤層較穩(wěn)定。 首采區(qū)為南一采區(qū)，采用走向長壁采煤法。采區(qū)走向長度為 4000m，傾斜長度 935m，雙翼布置，上山開采。因此工作面長度設(shè)計(jì)為 150m，采用綜采放頂煤，所以把整個采區(qū)劃分分 5 個區(qū)段， 10 個工作面。 根據(jù)九龍礦 2 號煤層的賦存條件，適宜建設(shè)采用一礦一面達(dá)產(chǎn)。開采南翼采區(qū)時，在北翼同時開掘準(zhǔn)備及回采巷道，為工作面接替做好準(zhǔn)備。待首采采區(qū)全部采完后，北采區(qū)一采區(qū)工作面已經(jīng)準(zhǔn)備出來，可以投入生產(chǎn)，依次類推。同理，設(shè)計(jì)首采采區(qū)的工作 面接替順序?yàn)閮梢硖?。即?2201→ 2406→ 2202→ 2407→ 2203→ 2408→ 2204→ 2409→2205→ 2410。 2） 采煤方法 本礦采用綜合機(jī)械化采煤的回采工藝（簡稱綜采），放頂煤，全部垮落法管理頂板 。工作面的推進(jìn)方向確定為后退式。根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù)，選用編號為 ZC186— ZZ38 的配套設(shè)備 ： 液壓支架 ZZPF4800/17/3 采煤機(jī) MXA— 300/、 刮板輸送機(jī) SGZ764/400、 SZZ764/160 型轉(zhuǎn)載機(jī) 、 SB1200 型破碎機(jī) 、 SSJ1000/2160 型帶式輸送機(jī) 。采 煤機(jī) 截深，其 工作方式 為 雙向割煤，追機(jī)作業(yè)，工作面端頭進(jìn)刀方式。 工作面 用先移架后推溜的及時支護(hù)方式。 3） 回采巷道布置 本工作面采用綜采放頂煤采煤工藝，回采巷道采用一般的“內(nèi)錯式 U+L”型布置方式，即一條區(qū)段運(yùn)輸順槽 ,一條區(qū)段回風(fēng)順槽和一條高頂排放瓦斯巷。該采區(qū)采用雙巷布置，間留 15m的煤柱，掘進(jìn)通風(fēng)簡單，通風(fēng)阻力小。 回采巷道寬度為 ，高度為 。高頂瓦斯排放巷為 3000 2021mm。 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 4 4） 部分井巷特征參數(shù) 表 部分井巷特征參數(shù) （其他井巷參數(shù)自行設(shè)計(jì)、計(jì)算或在相關(guān)圖紙上提取） 井巷名 稱 長度 (m) 斷面（ m2） 周長（ m） 副井 井底車場及石門 15 軌道大巷 15 采區(qū)下部車場 運(yùn)輸上山 運(yùn)輸石門 區(qū)段運(yùn)輸 15 工作面 10 14 區(qū)段回風(fēng) 15 高頂排放巷 6 10 回風(fēng)石門 回風(fēng)上山 回風(fēng)大巷 15 風(fēng)井 風(fēng)硐 12 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 5 2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定 礦井通風(fēng)系統(tǒng)基本要求 選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)，都要符合投產(chǎn)快、出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等原則。具體地說，要適應(yīng)以下基本要求： （ 1）礦井至少要有兩個通地面的安全出口； （ 2）進(jìn)風(fēng)井口要有利于防洪、不受粉塵有害集體的污染； （ 3）北方礦井，井口需裝供暖設(shè)備； （ 4）總回風(fēng)巷不得作為主要行人道； （ 5）工業(yè)廣場不得受扇風(fēng)機(jī)的噪音干擾； （ 6）裝有皮帶機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井； （ 7）裝有箕斗的井筒不得兼作為主要進(jìn)風(fēng)井； （ 8）可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井，采區(qū)盡 可能獨(dú)立通風(fēng)； （ 9）通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件； （ 10）通風(fēng)系統(tǒng)要有利于深水平式或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。 礦井通風(fēng)方式的選擇 1)選擇通風(fēng)方案的考慮因素 選擇任何通風(fēng)方式都需要符合投產(chǎn)快、出煤較多、安全可靠和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理等原則。選擇礦井通風(fēng)方式時，應(yīng)該考慮以下兩種因素： （ 1）自然因素：煤層賦存條件、埋藏深度、沖擊層深度、礦井瓦斯等級。 （ 2）經(jīng)濟(jì)因素：井巷工程量、通風(fēng)運(yùn)行費(fèi)、設(shè)備裝備費(fèi)。 2）礦井通風(fēng)方案 礦井通風(fēng)方式根據(jù)回風(fēng)井的位置的不同，可分為中央并列式、中央分列式、兩翼 對角式、采區(qū)式和混合式通風(fēng)中選擇，以下為前四種方案的示意圖。 方案一：中央并列式 風(fēng)井主副井都位于中央工業(yè)廣場上，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，如圖 。 圖 中央并列式通風(fēng)方式 1主井， 2副井， 3運(yùn)輸大巷， 4回風(fēng)大巷， 5回風(fēng)石門 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 6 方案二：中央分列式 兩回風(fēng)井位于井田邊界的兩翼，副井進(jìn)風(fēng)、風(fēng)井回風(fēng)，如圖 。 圖 中央分列式通風(fēng)方式 1主井， 2副井， 3運(yùn)輸大巷， 4回風(fēng)大巷， 5回風(fēng)石門 方案 三 ：兩翼對角式 進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，回風(fēng)井設(shè)在井田兩翼的上部邊界，如圖 。 圖 兩翼對角式通風(fēng)方式 1主井， 2副井， 3運(yùn)輸大巷， 4回風(fēng)大巷， 5回風(fēng)石門 方案 四 ：采區(qū)式通風(fēng)方式 每一個分區(qū)內(nèi)均設(shè)置進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井，構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，如圖 。 圖 采區(qū)式通風(fēng)方式 1主井， 2副井， 3運(yùn)輸大巷， 4回風(fēng)石門 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 7 3)礦井通風(fēng)方式的選擇 下面對幾種通風(fēng)方式的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件列表進(jìn)行比較，見表 。 表 通風(fēng)方式的比較 通風(fēng)方式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 中央并列式 初期投資少，工業(yè)場地布置集中，管理方便，工業(yè)場地保護(hù)煤柱小，保護(hù)井筒的煤柱較少，構(gòu)成 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的時間短。 風(fēng)路較長，風(fēng)阻較大，采空區(qū)漏風(fēng)較大。 煤層傾角大、埋藏深，但走向長度并不大，而且瓦斯、自 燃 發(fā)火都不嚴(yán)重。 中央分列式 通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，增加了一個安全出口，工業(yè)場的保護(hù)煤柱小，保護(hù)井筒的煤柱較少，構(gòu)成礦井通風(fēng)系統(tǒng)的時間短。 建井期限略長，有時初期投資稍大。 煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長度不大，而且瓦斯、自然發(fā)火比較嚴(yán)重。 兩翼對角式 風(fēng)路較短，阻力較小，采空區(qū)的漏風(fēng)較小，比中央并列式安全性更好。 建井期限略長，有時初期投資稍大。 煤層走向較大（超過 4Km），井型較大 ，煤層上部都距地表較淺，瓦斯和自 燃 發(fā)火嚴(yán)重的礦井。 采區(qū)式通風(fēng)方式 通風(fēng)線路短、幾個分區(qū)域可以同時施工的優(yōu)點(diǎn)外，更有利于處理礦井事故運(yùn)送人員設(shè)備也方便。 工業(yè)場地分散、占地面積大、井筒保護(hù)煤柱較多。 井田面積較大，局部瓦斯含量大，采區(qū)離工業(yè)場地較遠(yuǎn)。 礦井通風(fēng)方案技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較 1）技術(shù)比較 由于該礦為高瓦斯礦井， 三類不以自燃 ， 并 通過初步的技術(shù)比較，方案二和方案三比方案一和方案四有更明顯的優(yōu)勢。 2）經(jīng)濟(jì)比較 方案二和方案三兩通風(fēng)方案的經(jīng)濟(jì)主要從巷道開拓工程量、費(fèi)用及巷道維護(hù)費(fèi)用、通風(fēng)設(shè)施購置 費(fèi)用和通風(fēng)電費(fèi)等方面考慮。巷道開拓及維護(hù)費(fèi)用只比較兩個方案中不同（或多出）巷道，相同巷道不再作經(jīng)濟(jì)比較，經(jīng)濟(jì)比較見表 至 。 （ 1）進(jìn)行工程掘進(jìn)費(fèi)用比較 中央分列式，回風(fēng)大巷工程量： 3080m，回風(fēng)井工程量： 305m；兩翼對角式，回風(fēng)井工程量： 305 2=610m，回風(fēng)大巷工程量： 0m。 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 8 表 井巷掘進(jìn)費(fèi)用 方案項(xiàng)目 中央分列式 兩翼對角式 工程項(xiàng)目 工程量 （ m） 單價(jià) （元 /m） 費(fèi)用 （萬元） 工程量 (m) 單價(jià) （元 /m） 費(fèi)用 （萬元） 回風(fēng)大巷 4356 3000 3000 回風(fēng)井 432 8000 432*2 8000 合計(jì) 萬元 萬元 （ 2）井巷維護(hù)費(fèi)用 表 井巷維護(hù)費(fèi)用比較 項(xiàng)目方案 中央分列式 兩翼對角式 工程項(xiàng)目 工程量 （ m） 單價(jià) （元 /m） 費(fèi)用 （萬元） 工程量 （ m） 單價(jià) （元 /m） 費(fèi)用 （萬元） 回風(fēng)大巷 4356 90*15 588 90*15 回風(fēng)井 432 120*15 432*2 120*15 合計(jì) 萬元 萬元 （ 3）通風(fēng)設(shè)備購置費(fèi)用 礦井主通風(fēng)、配套電機(jī)設(shè)備購置費(fèi)按 100 萬元計(jì)算，主要通風(fēng)機(jī)房必須安裝兩套主要通風(fēng)機(jī)機(jī)配套電機(jī)，一套工作，一套備用，則共需要設(shè)備費(fèi)用 100 2=200 萬元。風(fēng)機(jī)房、風(fēng)硐、擴(kuò)散器、防爆門、反風(fēng)設(shè)施等通風(fēng)設(shè)施的土建費(fèi)按 50萬元計(jì)算，則建一風(fēng)機(jī)房需要 250 萬元。兩方案的經(jīng)濟(jì)比較見表 。 表 通風(fēng)設(shè)備購置費(fèi)用 方案項(xiàng)目 中央分列式 兩翼對角式 通風(fēng)設(shè)備費(fèi) 280萬元 280 2=560 萬元 （ 4）通風(fēng)總費(fèi)用比較 通風(fēng)總費(fèi)用見表 。 表 通風(fēng)總費(fèi)用比較 方案項(xiàng)目 中央 分 列式（萬元） 兩翼對角式（萬元） 井巷掘進(jìn)費(fèi) 井巷維護(hù)費(fèi) 通風(fēng)設(shè)備費(fèi) 280 560 總費(fèi)用 由于本礦井設(shè)計(jì)為 150萬 t 的大型礦井，同時為高瓦斯突出礦井，對通風(fēng)量要求較高，方案二和方案三進(jìn)行粗略的經(jīng)濟(jì)比較，方案二需要掘進(jìn)回風(fēng)大巷，同時礦井走向達(dá)到 ，走向太長，掘進(jìn)費(fèi)用太多，綜上可知，方案三投資少，因此本礦井通風(fēng)方式為兩翼對角式通風(fēng)方式。 通風(fēng)機(jī)的工作方法 礦井通風(fēng)機(jī)的工作 方法有抽出式、壓入式和壓抽混合式三種，其適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 9 見表 。 表 通風(fēng)方式的分類 通風(fēng)方式 使用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 抽 出 式 優(yōu)點(diǎn)：井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，井下的風(fēng)流壓力提高可能使采空區(qū)沼氣涌出量減少，比較安全；漏風(fēng)量少，通風(fēng)管理較簡單；與壓入式相比，不存在過渡到下水平時期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難。 缺點(diǎn)：當(dāng)?shù)孛嬗行「G塌陷區(qū)和采區(qū)溝通時，抽出式會 使 小窯存積的有害氣體抽到井下使礦井 有效風(fēng)量減少。 壓 入 式 低瓦斯礦的第一水平，礦井地面地形復(fù)雜、高 差起伏，無法在高山上設(shè)置扇風(fēng)機(jī)?？偦仫L(fēng)巷無法連通或維護(hù)苦難時期的條件下優(yōu)缺點(diǎn)：（ 1）壓入式的優(yōu)缺點(diǎn)與抽出式相反，能用一部分回風(fēng)把小窯塌陷區(qū)的有害氣體壓入到地面；（ 2）進(jìn)風(fēng)線路漏風(fēng)大，管理苦難；（ 3）風(fēng)阻大，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；（ 4）由第一水平的壓入式過渡到深部水平的抽出式有一定的困難；（ 5）通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。 現(xiàn)將兩種工作方法的優(yōu)缺點(diǎn)對比如下： （ 1）抽出式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)一旦主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流的 壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全 。 （ 2）壓入式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，比較危險(xiǎn)。 （ 3）采用壓入式通風(fēng)時，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較困難，漏風(fēng)較大。 （ 4）在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件，用抽出式通風(fēng)，會把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時使通過主要通風(fēng)機(jī)的一部分風(fēng)流短路，總進(jìn)風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會減少。用壓入式通風(fēng)，則能用一部分回風(fēng)風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到 地面。 （ 5）如果能夠嚴(yán)防總進(jìn)風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主要通風(fēng)機(jī)的規(guī)格尺寸和通風(fēng)機(jī)電力費(fèi)用都較抽出式為小。 （ 6）在由壓入式通風(fēng)過渡到深水平抽出式通風(fēng)時，有一定困難，過渡時期是新舊水平同時產(chǎn)生，路線較長，有時還必須額外增掘一些井巷工程，使過渡期限拉得過長。用抽出式通風(fēng)，就沒有這些缺點(diǎn)。 正因?yàn)槌槌鍪接兄?dú)自的優(yōu)點(diǎn)，井下風(fēng)流處于負(fù)壓裝填，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，井下的風(fēng)流壓力提高可能使采空區(qū)沼氣涌出量減少，比較安全；漏風(fēng)量少