【正文】 氣體抽到井下，同時(shí)使通過(guò)主扇的一部分風(fēng)流短路。采用壓入式通風(fēng)時(shí)，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)管理工作比較難，漏風(fēng)較大。從以上比較看出，抽出式通風(fēng)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。2）煤層傾角大于12。1）工作面通風(fēng)方式有上行式通風(fēng)和下行式通風(fēng)兩種方式，這兩種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件比較如下：（1）上行通風(fēng)風(fēng)速小時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和局部積聚；下行通風(fēng)時(shí)，瓦斯和空氣混合能力大，不易出現(xiàn)分層和局部積累（2）上行風(fēng)運(yùn)輸途中瓦斯被帶入工作面，工作面瓦斯?jié)舛却?，下行風(fēng)運(yùn)輸途中瓦斯被帶入回風(fēng)巷，工作面瓦斯?jié)舛刃。?）上行風(fēng)上隅角瓦斯?jié)舛瘸３?，限制了生產(chǎn)能力（4）上行風(fēng)需把風(fēng)流引導(dǎo)到最低水平，然后上行，路線長(zhǎng)，風(fēng)流被地溫加熱程度大，且運(yùn)輸設(shè)備發(fā)熱量也加大，故工作面溫度高（5）下行風(fēng)運(yùn)輸設(shè)備在回風(fēng)巷運(yùn)轉(zhuǎn)，安全性差（6）下行風(fēng)工作面若有火源，產(chǎn)生火風(fēng)壓與機(jī)械風(fēng)壓相反，會(huì)使工作面風(fēng)量減少，甚至反風(fēng)，導(dǎo)致瓦斯?jié)舛壬仙鸨?，故下行風(fēng)在起火地點(diǎn)瓦斯爆炸的可能性會(huì)比上行風(fēng)大通過(guò)對(duì)上行風(fēng)和下行風(fēng)的比較，結(jié)合本礦井一水平煤層傾角18176。二水平采用下行通風(fēng)，運(yùn)輸巷進(jìn)風(fēng)，軌道巷回風(fēng)?！癥”型通風(fēng)系統(tǒng)工作面采用后退式開(kāi)采。須預(yù)先掘進(jìn)，上下順槽同時(shí)進(jìn)風(fēng)在相同風(fēng)速的情況下，風(fēng)量可增多一倍；但進(jìn)風(fēng)巷在采空區(qū)內(nèi)維護(hù)，密封不好，則漏風(fēng)量較大。為了保證井下各用風(fēng)地點(diǎn)得到所需的風(fēng)量，維持通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置一些通風(fēng)構(gòu)筑物以控制風(fēng)向和風(fēng)量，防止大。根據(jù)礦井實(shí)際情況，確定采煤工作面采用U型通風(fēng)系統(tǒng)。“Z”型通風(fēng)系統(tǒng)工作面采用前進(jìn)式或沿傾斜方向開(kāi)采。上下順槽在煤體中維護(hù)，漏風(fēng)量小。雖然使煤炭運(yùn)輸方向和風(fēng)流方向相反，但運(yùn)用一定的除塵措施后，可以解決風(fēng)流激起煤塵的問(wèn)題。 （2）機(jī)電設(shè)備在回風(fēng)道時(shí)回采面回風(fēng)道風(fēng)流中沼氣濃度不超過(guò)1%，掘進(jìn)面和回采面的進(jìn)回風(fēng)都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒落區(qū)，無(wú)煤柱開(kāi)采的巷道兩幫和頂部，應(yīng)作好防止向采空區(qū)和冒落區(qū)漏風(fēng)的工作。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成部分，它是由采區(qū)內(nèi)風(fēng)流通過(guò)的巷道系統(tǒng)、通風(fēng)構(gòu)筑物和通風(fēng)設(shè)備等組成。壓入式主扇使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主扇停轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。壓入式用壓入式通風(fēng)，能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面，在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下使用比較安全。壓入和抽出聯(lián)合式可產(chǎn)生很大的通風(fēng)阻力，適用于大阻力礦井，新建礦井不采用，所以這里只分析抽出式和壓入式兩種。本礦井地處平原地區(qū)。兩翼對(duì)角式適用于走向長(zhǎng)度大于4Km，井田面積大，產(chǎn)量高，煤層距地表淺，瓦斯、自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井。因而我們只對(duì)前4種方式作一個(gè)初步的比較。具體地說(shuō)，要適應(yīng)以下基本要求：1）礦井至少要有兩個(gè)通地面的安全出口；2）進(jìn)風(fēng)井口要有利于防洪，不受粉塵等有害氣體污染；3）北方礦井，冬季井口需裝供暖設(shè)備；4）總回風(fēng)巷不得作為主要行人道；5）工業(yè)廣場(chǎng)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。支護(hù)參數(shù)為巷道頂部采用6條φ222450 mmT型螺帽型單向左旋無(wú)縱筋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿；兩幫均采用三棵φ201800 mm單向左旋無(wú)縱筋螺紋鋼樹(shù)脂錨桿、金屬經(jīng)緯網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。在平巷內(nèi)局部積水區(qū)設(shè)置水泵排水。工作面回采采用后退式開(kāi)采，開(kāi)采本區(qū)段時(shí)同時(shí)準(zhǔn)備相鄰區(qū)段。采煤和移架之間的懸頂距離，應(yīng)根據(jù)頂板的具體情況，在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。支架間的煤、矸石應(yīng)清理干凈。表37 ZTFS5400/16/32型端頭液壓支架技術(shù)特征表項(xiàng)目技術(shù)特征單位型號(hào)ZTFS5400/16/32型式支撐掩護(hù)式操作方式本架操作支 架高度1600～3200mm寬度1428～1598mm中心距1500mm初撐力4985KN工作阻力5400KN支護(hù)強(qiáng)度Mpa對(duì)底板比壓Mpa適應(yīng)傾角20176。爬坡長(zhǎng)度m電機(jī)型號(hào)DSB90功率290kW電壓1140v中部槽規(guī)格(長(zhǎng)寬高)1500830222mm刮板間距920mm質(zhì)量32t制造廠家張家口煤礦機(jī)械廠本設(shè)計(jì)采用SSJ1200/2200型可伸縮式膠帶輸送機(jī)，其技術(shù)特征見(jiàn)(表36)。然后將輸送機(jī)移直，如圖(35，b)所示；（3）再調(diào)換兩個(gè)滾筒上、下位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，如(圖35，c)所示；（4）將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒，返程正常割煤，如(圖35，d)所示。表32 MG2375W1型雙滾筒采煤機(jī)技術(shù)特征型號(hào)MG2375W1單位采 高最 低2000mm最 高3200mm臥 底 量250～500mm適 應(yīng) 傾 角〈50度截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)功率700kW滾筒直徑～m滾筒數(shù)量2截 深600mm牽引機(jī)構(gòu)牽引形式液壓、雙牽引、無(wú)鏈牽 引 力550kN牽引速度0～m/min電 動(dòng) 機(jī)型 號(hào)總 功 率kW電 壓1140V重 量35t機(jī)面高度高度1400mm生 產(chǎn) 廠 商雞西采煤機(jī)廠由于采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，傾角較緩，所以采用采煤機(jī)雙向割煤，追機(jī)作業(yè)；前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤；在工作面端頭斜切進(jìn)刀，上行下行均割煤，往返一次進(jìn)兩刀；采煤機(jī)過(guò)后先移架后推移刮板輸送機(jī)。6）回采工作面破煤、裝煤方式和運(yùn)輸方式的確定（1）工作面落煤方式采用MG2375W1雙滾筒機(jī)組割煤，支架尾梁擺動(dòng)插板伸縮放頂煤。后退式后退式初期需要掘進(jìn)較長(zhǎng)距離的工作面巷道，但在生產(chǎn)過(guò)程中，工作面巷道維護(hù)量小，隨采隨廢，漏風(fēng)小，也比較安全。一般綜采工作面的長(zhǎng)度范圍為150～200m，但由于綜采設(shè)備的改進(jìn)，管理水平的提高，以及各區(qū)段長(zhǎng)度之間的關(guān)系，為了能夠使工作面的生產(chǎn)能力達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)工作面的長(zhǎng)度為200m。3）回采工作面長(zhǎng)度的確定影響工作面長(zhǎng)度的因素：（1）地質(zhì)因素，包括煤層厚度、傾角、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造；（2）技術(shù)因素，包括采煤機(jī)、輸送機(jī)、頂板管理、工作面通風(fēng)巷道布置；（3）經(jīng)濟(jì)因素。（2）一次采全高工藝優(yōu)點(diǎn)：工作面產(chǎn)量和效率高；巷道掘進(jìn)較少，減少了巷道的維護(hù)工程量，同時(shí)生產(chǎn)也相對(duì)集中；材料消耗相對(duì)較少。正常涌水量為270m3/h，最大涌水量為306m3/h。本區(qū)內(nèi)有2塊較大無(wú)（?。┟簬?，煤層厚度變化較大。S在此取20分鐘。必須的間歇時(shí)間包括每割完一刀煤檢查機(jī)器更換截齒時(shí)間；正常的停開(kāi)機(jī)時(shí)間；采煤機(jī)改變牽引方向時(shí)的翻擋煤板時(shí)間及滾筒調(diào)位時(shí)間等。工作制度采用“三八”工作制，即兩班采煤，一班檢修。綜合設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度為1000m左右，順槽的尺寸應(yīng)能滿足綜放工作面運(yùn)煤、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)的需要，由此確定區(qū)段運(yùn)輸平巷的尺寸(寬高)為42002100mm，區(qū)段回風(fēng)平巷為42002100mm。 污風(fēng)風(fēng)流：工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→盤區(qū)回風(fēng)大巷→ 回風(fēng)石門→風(fēng)井→地面。首采區(qū)為西一盤區(qū)，其次為西三采區(qū)，盤區(qū)和采區(qū)內(nèi)工作面的接替順序?yàn)樽笥覂梢硖山犹?；區(qū)段接替，盤區(qū)為由東向西接替，采區(qū)為由上到下依次接替。（3）采區(qū)變電所采區(qū)變電所應(yīng)布置在煤層穩(wěn)定、地壓小、無(wú)淋水、通風(fēng)條件良好且采區(qū)用電負(fù)荷處。（2）采區(qū)絞車房采區(qū)絞車房應(yīng)布置在圍巖穩(wěn)定無(wú)淋水、地壓小、易維護(hù)的地點(diǎn)。 （2）采區(qū)中部車場(chǎng)形式 采區(qū)中部車場(chǎng)車場(chǎng)采用石門車場(chǎng)的形式，絞車由軌道上山將礦車甩入石門平車場(chǎng)內(nèi)，然后再中轉(zhuǎn)至工作面軌道運(yùn)輸平巷。（盤）區(qū)車場(chǎng)選型（1）采區(qū)上部車場(chǎng)形式采區(qū)上部車場(chǎng)是采區(qū)上山與采區(qū)上部區(qū)段回風(fēng)平巷或階段回風(fēng)巷之間的一組聯(lián)絡(luò)巷道的硐室。三條巖石上山之間間距15m。隨著開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，工作面的走向和傾向的長(zhǎng)度發(fā)展越來(lái)越長(zhǎng)，根據(jù)相關(guān)規(guī)定綜采工作面長(zhǎng)度一般不小于150m，結(jié)合本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及設(shè)備能力，工作面長(zhǎng)度選定為200m。煤層厚度及傾角變化不大，但受井田邊界和區(qū)內(nèi)一斷層的限制，因此，采區(qū)的劃分受地質(zhì)條件的限制?！瑤r性以炭質(zhì)泥巖、泥巖和砂質(zhì)泥巖。標(biāo)準(zhǔn)罐籠：雙層乘92人，可提矸和升降一般材料設(shè)備，下層設(shè)有軌道可升降3 t無(wú)軌車及有軌平板車，可升降總重不超過(guò)23 t的大件設(shè)備。1）主井提升設(shè)備主井井筒凈直徑為5m，㎡.采用箕斗提升，主要用來(lái)提升煤；副井井筒凈直徑為6m，㎡，采用罐籠提升，主要用于提升材料、矸石和人員，并兼作進(jìn)風(fēng)和排水作用。圖24 軌道運(yùn)輸大巷斷面布置圖表29二水平軌道暗斜井、軌道運(yùn)輸大巷及一水平軌道石門斷面特征表圍巖類別斷面/m2掘進(jìn)尺寸/mm噴射高度/mm錨 桿 /mm凈周長(zhǎng)/m凈掘?qū)捀咝褪酵饴堕L(zhǎng)度排列方式間排距錨深規(guī)格巖48004200100樹(shù)脂錨桿100菱形800200021001615圖25 皮帶運(yùn)輸大巷斷面布置圖表210 皮帶運(yùn)輸大巷及二水平皮帶暗斜井?dāng)嗝嫣卣鞅韲鷰r類別斷面/m2掘進(jìn)尺寸/mm噴射高度/mm錨 桿 /mm凈周長(zhǎng)/m凈掘?qū)捀咝褪酵饴堕L(zhǎng)度排列方式間排距錨深規(guī)格巖42003500100樹(shù)脂錨桿100菱形800200021001615圖26 回風(fēng)大巷斷面布置圖表211 一水平回風(fēng)石門及二水平回風(fēng)大巷回風(fēng)上山斷面特征表圍巖類別斷面/m2掘進(jìn)尺寸/mm噴射高度/mm錨 桿/mm凈周長(zhǎng)/m凈掘?qū)捀咝褪酵饴堕L(zhǎng)度排列方式間排距錨深規(guī)格巖48004000100樹(shù)脂錨桿100菱形800200021001615圖27 主井井筒斷面布置圖表212 主井井筒特征表井型90萬(wàn)t井筒直徑5m井深536m凈斷面積提升容器井筒支護(hù)混凝土砌碹厚400mm，充填厚50mm圖28 副井井筒斷面布置圖表213 副井井筒特征表井型90萬(wàn)t井筒直徑井深528m凈斷面積提升容器一對(duì)1t雙層罐籠井筒支護(hù)混凝土砌碹厚400mm，充填厚50mm圖29 風(fēng)井井筒斷面布置圖表214 風(fēng)井井筒特征表井型90萬(wàn)t井筒直徑5m井深226(前期)，508(后期)凈斷面積井筒支護(hù)混凝土砌碹厚400mm，充填混凝土厚50mm。井底車場(chǎng)車場(chǎng)巷道及硐室除煤倉(cāng)、裝卸載硐室等采用現(xiàn)澆混凝土支護(hù)外，采用錨噴支護(hù)，遇圍巖破碎的地方加金屬網(wǎng)支護(hù)。，則需要井底煤倉(cāng)的有效容量為： Qmc==，取煤倉(cāng)直徑為5m，則有效高度為20m主井井底煤倉(cāng)為一傾斜圓斷面煤倉(cāng)，坐落于主井底段，煤倉(cāng)直徑為5m，有效裝煤高度為，經(jīng)計(jì)算煤倉(cāng)容量為1483t。然后，電機(jī)車經(jīng)過(guò)繞道，進(jìn)入副井空車線，牽引列車駛向采區(qū)，這種方式稱為頂推式。（1）井底車場(chǎng)的形式和布置方式根據(jù)礦井開(kāi)拓方式，主斜井、副斜井和大巷的相對(duì)位置關(guān)系，確定為環(huán)繞式井底車場(chǎng)，副斜井、井底車場(chǎng)鋪軌以礦車輔助運(yùn)輸。井底車場(chǎng)線路布置及調(diào)車方式見(jiàn)(圖23)。2）井底車場(chǎng)及硐室從礦車在井底車場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)行特點(diǎn)看，井底車場(chǎng)有兩大類，即環(huán)形式和折反式。（3）風(fēng)井風(fēng)井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為5m，采用混凝土支護(hù)方式，井壁厚度為400mm，備有安全出口。 （2）副井副井井筒采用立井形式，圓形斷面，凈直徑為6m，井壁采用混凝土砌碹支護(hù)方式，井筒主要用于提料、運(yùn)人、提升設(shè)備、矸石等。1）井筒礦井共有4個(gè)井筒，分別為主立井、副立井、西回風(fēng)立井、中央回風(fēng)立井。方案三的運(yùn)輸存在往返運(yùn)輸，另外石門較長(zhǎng)。兩方案都是立井單水平開(kāi)拓，上山部分分兩個(gè)上山采區(qū)開(kāi)采，區(qū)別在于暗斜井延伸位置不同，采用的準(zhǔn)備方式不同，方案一采用帶區(qū)式準(zhǔn)備，方案二采用采區(qū)式準(zhǔn)備。560m處設(shè)運(yùn)輸大巷，采用帶區(qū)式開(kāi)采，皮帶和軌道運(yùn)輸大巷在煤層底板巖石中，回風(fēng)大巷布置在煤層中，大巷沿煤層走向布置。方案四：立井單水平開(kāi)拓 (上設(shè)輔助水平標(biāo)高為220，暗斜井延深至560m)主、副井的井筒均為立井，布置在井田的中部，井口標(biāo)高為+176m，井筒通過(guò)立井延伸至350m后，受奧灰水威脅只能采用暗斜井延深，350m以上為一水平，350m至560m為第二水平。暗斜井先延深至455m，再延深至700m。方案二：立井單水平開(kāi)拓(暗斜井延伸至560m)主、副井的井筒均為立井，布置在井田的中部，井口標(biāo)高為+176m，井筒直接延伸至一水平，標(biāo)高為350m，不布置大巷，通過(guò)石門與采區(qū)上山連接，井底車場(chǎng)為環(huán)式車場(chǎng)。5）開(kāi)拓方案（1）提出方案：根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開(kāi)拓方案，分述如下：方案比較示意圖見(jiàn)(圖22)。4）運(yùn)輸大巷和井底車場(chǎng)的布置，賦存穩(wěn)定，底板起伏不大，為緩傾斜煤層，煤層變體