【正文】 面，應(yīng)采用上行通風(fēng)。 9 結(jié)合礦井煤層賦存、瓦斯含量、采煤方法等實(shí)際條件，確定采用軌道上山進(jìn)風(fēng)、輸送機(jī)上山回風(fēng)的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)較為合理。 采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng) 將采區(qū)布置兩條上山，采用一進(jìn)一回的通風(fēng)方式。如果機(jī)電硐室深度不超過6m，入口寬度不小于 ，可以采用擴(kuò)散通風(fēng)。 （ 4） 同一采區(qū)內(nèi)， 同一煤層上下相連的兩個同一風(fēng)路中的采煤工作面、相連的采煤和掘進(jìn)工作面、相鄰的兩個掘進(jìn)工作面，布置獨(dú)立通風(fēng)有困難時(shí)，在制定措施后，可采用串聯(lián)通風(fēng)，但不可超過一次。 （ 2） 準(zhǔn)備采區(qū)，必須在采區(qū)內(nèi)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后，方可掘其他巷道。 井田面積大，瓦斯含量大的大型礦井 礦井通風(fēng) 系統(tǒng)方案技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較 （ 1）技術(shù)比較 該礦井為低瓦 斯礦井，且煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)，煤塵有爆炸性。 設(shè)備多，管理分散，整個礦井反風(fēng)困難。 方式三 兩翼對角式 風(fēng)路短，阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)小，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，便于風(fēng)量調(diào) 節(jié)。 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。選擇礦井通風(fēng)方式時(shí)，應(yīng)該考慮以下兩種因素： 6 （ 1） 自然因素：煤層賦存條件、埋藏深度、地質(zhì)構(gòu)造、礦井瓦斯等級。 （ 4） 在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通條件下，用抽出式通風(fēng)，會把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)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。 回采巷道布置 由于 礦井相對瓦斯涌出量為 ， 屬于低瓦斯礦井，該采區(qū)采用后退式雙巷布置，工作面間留設(shè)小 煤柱 ，掘進(jìn)通風(fēng)簡單，上下區(qū)段工作面接替容易，運(yùn)料、行人也方便。 本設(shè)計(jì)礦井為立井開拓，煤炭由立井箕斗提運(yùn)到地面，副井通過主石門與一水平運(yùn)輸大巷相連， 采區(qū)軌道上山 、運(yùn)輸上山 均布置在 k2煤層的底板穩(wěn)定細(xì)砂石中 ， 區(qū)段回風(fēng)平巷與運(yùn)輸上山，區(qū)段運(yùn)輸平巷與軌道上山采用石門連接 . 4 采煤方法 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) k k2煤層賦存穩(wěn)定，傾角為 15176。礦井相對瓦斯涌出量為 ，煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)，發(fā)火期為 1618個月，煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為 36％。井田上界以標(biāo)高 165m 為界，下界以標(biāo)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，確定此礦為年產(chǎn) 150 萬噸的大型礦井，服務(wù)年限為 72年。 礦井 開拓 根據(jù)開拓開采設(shè)計(jì)，采用立井多水平上下山開拓，為使井田兩翼儲量分布比較均衡，主、副井布置在儲量分布的中央，井田兩翼各布置一個采區(qū)，走向長度為 5km(＞ 4km），井型較大，瓦斯與自然發(fā)火比較嚴(yán)重，通風(fēng) 方式易選用兩翼對角式，這樣井下風(fēng)流路線短，阻力小，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定。 屬緩傾斜煤層， k1煤層平均煤厚為 ， k2煤層平均煤厚為 ，均屬中厚煤層。 5 2 礦井通風(fēng) 系統(tǒng) 礦井通風(fēng)方式 主扇工作方法選定 礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法有抽出式、壓入式和壓抽混合式三種，其抽出式工作方法和壓入式工作方法的優(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)，一旦主要通風(fēng)機(jī)因故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下 風(fēng)流的壓力會升高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，安全性好。 （ 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)電費(fèi)都比抽出式小。 （ 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)。 方式二 中央邊界式 內(nèi)部漏風(fēng)小，保護(hù)井筒的煤柱較少，工業(yè)廣場不受主要通風(fēng)機(jī)噪聲的影響。 安全煤柱較多，初期投資大，投產(chǎn)較晚。 煤層距地表淺，地表起伏較大，無法開掘淺部總回風(fēng)道礦井。 7 有通風(fēng)方式比較，方式二和方式三比方案一、方案四、方案五有更好適應(yīng)性。采煤工作面必須在采區(qū)構(gòu)成完整的通風(fēng)、排水系統(tǒng)后，方 可回采。布置獨(dú)立通風(fēng)確有困難時(shí)，其回風(fēng)可以串入采煤工作面，但必須制定安全措施 ，且串聯(lián)通風(fēng)的次數(shù)不得超過一次；構(gòu)成完整通風(fēng)系統(tǒng)后，必須立即改為獨(dú)立通風(fēng)。 （ 7） 空區(qū)必須及時(shí)封閉。一條是運(yùn)煤上山，另一條是軌道上山。 回采工作面通風(fēng)方式 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng) 工作面通風(fēng)方式的選擇與回風(fēng)的順序、通風(fēng)能力和巷道布置有關(guān)，其中普遍應(yīng)用的有“ U”，“ Y”，“ W”“ Z”形，由于工作面采用后退式開采，各通風(fēng)形式只有考慮后退式，各通風(fēng)系統(tǒng)示意圖優(yōu)缺點(diǎn)和使用條件見表 表 回風(fēng)工作面通風(fēng)系統(tǒng)比較 通風(fēng)系統(tǒng) 示意圖 優(yōu)缺點(diǎn) U 形 這種通風(fēng)方式對了解煤層賦存情況，掌握瓦斯、火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展規(guī)律較為有利，但工作面上隅角易積聚瓦斯，煤炭自燃威脅較大。 優(yōu)點(diǎn)：瓦斯自然流動方向和風(fēng)流方向一致，降低工作面瓦斯?jié)舛?，運(yùn)輸設(shè)備在新鮮風(fēng)流中，安全性好。 優(yōu)點(diǎn)：降低工作面瓦斯?jié)舛群蜏囟?，不易出現(xiàn)瓦斯分層流動和瓦斯積聚 . 缺點(diǎn)：運(yùn)輸設(shè)備在回風(fēng)巷道中運(yùn)轉(zhuǎn)，安全性差，起火時(shí)引起瓦斯爆炸可能性大。因此，必須正確設(shè)計(jì)通風(fēng)設(shè)施，合理選擇位置，保證施工質(zhì)量，嚴(yán)格管理制度。 （ 3) 調(diào)節(jié)風(fēng)窗 調(diào)節(jié)風(fēng)窗是在風(fēng)門或密閉上方，開設(shè)一個面積可調(diào)節(jié)的矩形小窗口，移動窗板的位置可調(diào)節(jié)窗口的面積大小，從而改變巷道通過的風(fēng)量，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。這種針對局部地點(diǎn)的通風(fēng)方式稱為局部通風(fēng)。 12 壓入式 適用條件：以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)中 優(yōu)點(diǎn)：局部通風(fēng)機(jī)及附屬電氣設(shè)備均布置在新鮮風(fēng)流中，安全性好，通風(fēng)風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程較大，可防止瓦斯層狀積聚，掘進(jìn)巷道時(shí)涌出的瓦斯向遠(yuǎn)離工作面方向排走，可采用柔性風(fēng)筒。 再從表 中比較可以得出，兩種通風(fēng)方式均有利弊，結(jié)合實(shí)際情況，壓入式通風(fēng)安全可靠性較好。 13 3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算 礦井風(fēng)量計(jì)算原則和規(guī)定 《煤礦安全規(guī)程》 中的 規(guī)定 礦井需風(fēng)量應(yīng)按下列要求分別計(jì)算并取其中的最大值： （ 1）按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)進(jìn)行計(jì)算：每人每分鐘供風(fēng)量不得少于 4 m3。 1. 按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q=4*N*K 式中： Q— 礦井總風(fēng)量， m179。/min=179。/min ∑ Q 硐 — 各 硐室 所 需風(fēng)量之和 ， m179。/T，礦井生產(chǎn)能力為 ，礦井有兩個采區(qū)同時(shí) 生產(chǎn)，共 5 個采煤工作面，其中四個生產(chǎn)， 東翼一個備用 高檔普采工作面 。 15 綜采工作面按照瓦斯?jié)舛扔砍隽康挠?jì)算為： Q 采 i=100*（ 1620*） * =179。 取 179。/min N— 工作面同時(shí)工作的最多人數(shù) Q 普采 =4*60=240m179。/min 16 按照以上 四 種計(jì)算方法，選擇最大風(fēng)量 作為綜采 工作面的風(fēng)量為：179。/min 滿足風(fēng)速要求 。/min。/min 對于西翼采區(qū)： Q=+=179。/min 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量，應(yīng)按礦井各個需要獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算，即： 前期： ∑ Q 掘 =Q 東 掘 +Q 西 掘 =（ nQ 煤掘 +nQ 煤掘 ） K 掘備 式中： Q 煤掘 — 每個煤巷掘進(jìn)工作面所需要的風(fēng)量， Q 煤掘 =Q 掘 i。/min. 后期： ∑ Q 掘 =（ 2*+2*+2*120） *=179。/min。/min 后期： Q=東翼采區(qū) +西翼采區(qū) 東翼采區(qū)： Q=（ +++120+297+250） *=3516..53m179。 配風(fēng)的依據(jù) 配風(fēng)量必須符合《煤礦安全規(guī)程》中關(guān)于氧氣、瓦斯、二氧化碳和其他有毒有害氣體安全濃度的規(guī)定，關(guān)于最高風(fēng)速和最低風(fēng)速的規(guī)定，關(guān)于采掘工作面和機(jī)電硐室最高溫度的規(guī)定；關(guān)于冷空氣預(yù)熱的規(guī)定，關(guān)于空氣中粉塵安全濃度的規(guī)定等。 （ 3） 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中有較多的并聯(lián)系統(tǒng)，計(jì)算總阻力時(shí)，應(yīng)以其中阻力最大的路線作為依據(jù)。在選定的線路上（分最容易和最困難時(shí)期），從進(jìn)風(fēng)井口到回風(fēng)井口逐段編號，對各段井巷進(jìn)行阻力計(jì)算，然后累加起來得出這兩個時(shí)期的各自井巷通風(fēng)總阻力（ h 阻易、 h阻難）。/S179。/s。每個采區(qū) 上山部分和下山部分各分為五個區(qū)段回采。/s （ 2） 等積孔的計(jì)算 等積孔是用一個與井巷或者礦井風(fēng)阻值相當(dāng)?shù)睦硐肟椎拿娣e值來衡量井巷或礦井通風(fēng)難易程度的概念。/s 總阻力 pa 風(fēng)阻 Ns178。自然風(fēng)壓和主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓相同時(shí)，則輔助主要通風(fēng)機(jī)工作，當(dāng)自然風(fēng)壓和主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓相反時(shí)，則阻礙主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)工作。/s 在兩出風(fēng)井共計(jì)出風(fēng)量為： Qf=*=179。因此，可將主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、功率和效率變化而變化的關(guān)系，分別用曲線表示出來，即成為主要通風(fēng)機(jī)的個體特性曲線。這就是選擇主要通風(fēng)機(jī)的方法。對一級葉輪為 10176。二級為 45176。/s，葉片角度為 28176。效率為 ，輸入功率為 220kw。 對于東翼來說：由于 Nmin≤ ，所以要選兩臺電機(jī)。 由以上計(jì)算可知道，東翼礦井，在初期和后期都可以選用 低壓 鼠籠電動機(jī)。 在通風(fēng)容易時(shí)期東西兩翼每天 總電費(fèi)為： Ce=C 東 +C 西 =（ *24*2） *=（元） 年費(fèi)用為： Cen=360*(萬元 ) 通風(fēng)困難時(shí)期東西兩翼每天總電費(fèi)： Cd=C 東 +C 西 =（ *24*2） *=（元） 年費(fèi)用為： Cdn=360*(萬元 ) 35 7 礦井災(zāi)害防治措 施 為了保證礦井安全生產(chǎn)，在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，要重點(diǎn)防范瓦斯煤層、水和火的威脅。 煤 與瓦斯突出防治 開采有突出危險(xiǎn)的礦井，必須采區(qū)防止突出的措施，防突措施可以分為兩大類，實(shí)施以后可