【正文】 1 第一章 礦井 通風系統(tǒng)的確定 第一節(jié) 概述 某礦地處平原、地面標高 +150m，井田走向長度 5km，傾斜方向長度 3。 3km。井田上界以標高－ 165m 為界，下界以標高－ 1020m 為界，兩邊以斷層為界，井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，井田可采儲量約 億噸。根據(jù)開采條件，煤炭供求狀況及 “ 規(guī)程 ” 規(guī)定，確定此礦為年產(chǎn) 150 萬噸的大型礦井，服務年限為 72 年。 井田內(nèi)有兩個開采煤層，為 K K2，在井田范圍內(nèi)，煤層賦存穩(wěn)定，煤層傾角 15176。 ，各煤層厚度，間距及頂?shù)装鍘r性參見綜合柱狀圖。礦井相對瓦斯涌出量為 3/t，煤層有自然 發(fā)火的危險，發(fā)火期為 16～ 18 個月，煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為 36%。 綜合柱狀圖 柱狀 厚度（米） 巖性描述 表土，無流砂 砂質(zhì)頁巖 泥質(zhì)細砂巖，沙質(zhì)泥巖互層，穩(wěn) 定 沙質(zhì)泥巖，松軟 k2 煤層，塊狀 r＝ 灰色砂質(zhì)泥巖，細砂巖互層，堅硬 灰色砂質(zhì)泥巖 泥巖細砂巖互層 薄層泥質(zhì)細砂巖，穩(wěn)定 泥巖，松軟 k2 煤層煤質(zhì)中硬 r＝ 灰白色砂巖堅硬抗壓強度 600～900 公斤 /cm2 2 灰色中、細砂巖層互層 根據(jù)開拓開采設計確定。采用立井多水平上下山開拓，第一水平標高 — 380m，傾斜長為 2825? m，服務年限為 27 年，因走向較短，兩翼各布置一個采區(qū)。每個采區(qū)上山部分和下山部分各分為五個區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個綜采工作面和一個高檔普采工作面，工作面長度 150m，區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱 15m，綜采工作面產(chǎn)量為在 K1 煤層時為 1620 噸 /日，在 K2 煤層時為 1935 噸 /日，日進 6 刀，截深 ，高檔普采工作面產(chǎn)量為在 K1 煤層時為 1080 噸 /日，在 K2 煤層時為 1290 噸 /日，日進 4 刀，截深 ，東翼還另布置一個備用的高檔普采工作面，綜采工作面裝備的部分機電設備 如表 1－ 2 所示，采區(qū)巷道采用集中聯(lián)合布置。 采區(qū)軌道上山均布置在 K2 煤層的底板穩(wěn)定細砂石中，區(qū)段回風平巷與運輸上山，區(qū)段運輸平巷與軌道上山采用石門連接，為了保證生產(chǎn)正常接替，前期東西兩翼各安排兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭，后期東西兩翼各安排兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭和一個巖石下山掘進頭。東西兩翼各有一個 絞車房、變電所、火藥庫，亦需獨立通風。井為箕斗井提煤用，井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作為進風井用，并設有梯子間。 部分巷道名稱、長度、支護形式，斷面幾何特征參數(shù)列入表 1－ 1 表 1－ 1 編號 井巷名稱 支護形式 斷面（ m2） 周長（ m） 1 副井井筒 混凝土 2 井底車場及主石門 錨噴 3 井底運輸大巷 錨噴 4 采區(qū)下部車場 錨噴 5 軌道上山 錨噴 6 運輸機上山 錨噴 7 綜采區(qū)段進風平巷 U 型支架 8 綜采區(qū)段回風平巷 U 型支架 9 液壓支架工作面 10 高檔普采工作面區(qū)段進風 平巷 鋼軌支 架 11 高檔普采面區(qū)段回風平巷 鋼軌支 架 12 高檔普采面 液壓支 柱 3 13 高檔普采備用進風平巷 鋼軌支 架 14 區(qū)段平石門 錨噴 15 采區(qū)回風石門 錨噴 16 風井 混凝土 17 總回風平巷 錨噴 18 風峒 混凝土 井內(nèi)的氣象參數(shù)按表 1－ 3 所列的平均值選取，除綜采工作面采用 46 制工作制外，其他均采用 38 制工作。 綜采工作面部分機電設備一覽表 表 1－ 2 序號 地點 機械設備名稱 容量（千瓦） 1 工作面 MLS3－ 170 雙滾筒采煤機 170 2 工作面 SGW－ 250 型溜子 125 2 3 下順槽 S2Q－ 75 型轉(zhuǎn)載機 75 4 下順槽 SD－ 160 運輸機 150 5 工作面 KBY－ 62 礦用支架防爆重光燈 10 空氣平均密度一覽表 表 1－ 3 季節(jié) 地點 進風井筒（ kg/m3） 出風井筒（ kg/m3） 冬 夏 井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為 700 人，綜采工作面同時作業(yè)最多人數(shù) 40 人，高檔普采工作面同時作業(yè)最多人數(shù) 60 人。 第二節(jié) 礦井通風系統(tǒng) 一、 礦井通風方式 根據(jù)前述礦井的地質(zhì)概況，開拓方式及開采方法，提出本礦井前 25 年左右的礦井通風系統(tǒng)方案為：中央邊界式、兩翼對角式和分區(qū)對角式。表 2－ 1 為三者的優(yōu)缺點及適用條件。 表 2－ 1 通風方式 圖示 適用條件及優(yōu)缺點 4 中央邊界式 通風阻力較小，內(nèi)部漏風較小。工業(yè)廣場不受主要通風機噪聲的影響及回風風流的污染 風流在井下的流動線路為折返式，風流線路長，阻力較大 適用于煤層傾角較小、埋藏較淺，井田走向長度不大，瓦斯與自然發(fā)火比較嚴重的礦井 兩翼對角式 風流在井下的流動線路是直向式，風流線路短，阻力小。內(nèi)部漏風少中。安全出口多，抗災能力強。便于風量調(diào)節(jié)，礦井風壓比較穩(wěn)定。工業(yè)廣場不受回風污染和通風機噪聲的危害 井筒安全煤柱壓煤多，初期投資大，投產(chǎn)較晚 煤層走向大于 4km，井型較大，瓦斯與發(fā) 火嚴重的礦井；或低瓦斯礦井，煤層走向較長，產(chǎn)量較大的礦井 分區(qū)式 每個采區(qū)有獨立通風線，互不影響，便于風量調(diào)節(jié)，安全出口多，抗災能力強，建井工期短，初期投資少，出煤快 占用設備多，管理分散，礦井反風困難 煤層埋藏淺，或因地表高低起伏大，無法開掘總回風巷 經(jīng)過上表的粗略的技術(shù)比較，考慮到本礦井為兩個采區(qū)，故兩翼對角式和分區(qū)對角式差別不大的原因，因此將分區(qū)對角式排除在外。在剩下的方案一：中央邊界式；方案二： 5 分區(qū)對角式中做經(jīng)濟比較。見表 2－ 2 表 2－ 2 礦井通風方案經(jīng)濟比較 單位（萬元） 項目 方案 名稱 數(shù)量 掘進費 維護費 合計 方案一 總回風巷 1 2500=750 （ 40+20） 2 =120 1122 風井 1 315＝ 252 方案二 總回風巷 0 0 （ 20+15） 4＝ 140 644 風井 2 3152＝ 504 從表 2－ 1 中可以看出中央邊界式風流在井下的流動線路為折返式，風流線路長，阻力較大不適合現(xiàn)在的高產(chǎn)高效礦井。根據(jù)表 2－ 2 的經(jīng)濟比較，方案二投資成本較低，再加上本礦井煤層有自然發(fā)火危險，發(fā)火期限比 較長，煤塵有爆炸性等因素，為了使每個采區(qū)互不影響，所以綜上述考慮采用兩翼對角式更為合理。 二、 采區(qū)通風方式 ㈠ 確定采區(qū)的通風方式并作技術(shù)比較 采區(qū)應該有足夠的供風量，并按需分配到各個采、掘工作面。為此采區(qū)通風系統(tǒng)就滿足以下要求： ⑴一個采區(qū)，都必須布置回風巷，實行分區(qū)通風。 ⑵采煤工作面和掘進工作面都應采用獨立通風。 ⑶采煤工作面