【正文】 田位于太行山余脈之南坡，呈單斜構造，巖層傾斜方向東南，傾角 度 16度 。 5 表 22 煤的工業(yè)分析表 Table 21 coal feature list 煤層名稱 原煤工業(yè)分析（ %）最小 最大 /平均 水分 灰分 硫分 揮發(fā)分 發(fā)熱量 大煤 82128489 平均 8352 2） 水文地質 以煤層位置和層次將含水層劃分為兩部分：頂板水和底板水。礦井最大涌水量為 120m3/min。相對瓦斯涌出量為 立方米 /噸。 九里山井田內，有可采煤層兩層，即大煤和小煤，但由于小煤分布不均勻，只是局部可采，因而九里山井田內，基本上屬于單一煤層開采。 井田開拓 概述開拓方案 井田范圍內，地表平坦，煤層埋藏深度較大，加之沖積層厚度達 80~216米，有流沙層，含水性大，無平峒及斜井開拓的可能，故本井田選用豎井開拓。 第一水平布置兩個采區(qū)，東翼、西翼各一個采區(qū)，礦井投產(chǎn)時兩個采區(qū)同時投產(chǎn)，一個綜采工作面，一個炮采工作面，互相交替開采 [3]。車場及峒室全部開鑿于頂板巖石中，車場中副井底軌面標高為 225 米。 30? 井塔 井筒深度 /m 318 斷面積 凈 /m2 掘 /m2 井底車場的通過能力是富裕的。 由于本礦設計的管子道與罐籠垂直相交，在發(fā)生事故時，無法增援和外運排水設施，所以，管子道內不鋪設軌道。 均布置于井底車場附近的頂板巖石中 。 井下炸藥庫為壁槽式，容量 1960kg，位于井底車場副井繞道左側，有條進風道，新鮮風流經(jīng)炸藥庫后，回風經(jīng)回風巷，進入專用回風巷。 2） 采煤工作面的配置 為實現(xiàn)高產(chǎn)高效，低成本、低坑耗，符合一礦一井一面或兩面的發(fā)展趨勢，降低開拓及生產(chǎn)巷道掘進率，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，使礦井朝高度集中、簡單可靠的方向發(fā)展，設計礦井一個綜采工作面和一個炮采工作面。由于 MLSS3170型采煤機本身帶有弧型擋煤板所以工作面可以實現(xiàn)機械化裝煤，不需要專門的裝煤設備。大煤直接頂板為粉砂巖，厚 030 米，一般厚度 5米左右。 根據(jù)煤炭工業(yè)設計規(guī)范和該井田煤層賦存條件，決定采用走向長壁，傾 斜分層，下行垮落采煤法進行回采。中間為運輸巷，兩邊或者是軌道巷或者是回風巷。 1） 工作面支架和頂板管理方式 （ 1） 綜采工作面： 為了適應綜采工作面頂板管理需要，選擇適用的液壓支架，結合九里山礦頂板巖性及我局現(xiàn)有生產(chǎn)礦井頂板破碎，易于冒落、控頂距離小，周期來壓不明顯等特點，我們決定選用 ZY3型國產(chǎn)液壓支架進行支護。 Q 綜日 =工作面長度采高日進尺比重回采率 =1603=1850t Q 綜年 =1850 330= 萬噸 炮采工作面日循環(huán)數(shù)為 3，日進度為 3= 米，年進度分別為 ： 330=792 米，工作面長度為 100米。 掘進工作面：全井配有四個煤巷掘進工作面， 11 采區(qū)、 12 采區(qū)各兩個，采掘比例為大致為 1:2。 礦井運輸、提升及排水 礦井運輸 東西兩翼分別開皮帶運輸巷和單軌運輸巷，因兩翼運輸任務基本相同，經(jīng)技術經(jīng)濟比較，分別采用 SPJ型 800 型皮帶機運輸。 提升設備 主副井為一對立井，井筒直徑為 6m，主井井口鎖口標高 +，井底軌面標高 ，井架箕斗卸裝標高 +，井底箕斗座標高 。并采用球扁鋼固定灌道。 提升繩采用 6 19+137170IST 型鋼繩，直徑 37 ㎜，重量 ㎏ / m。 提升設備采用 4型多繩輪絞車，其減速比為 ,最大繩速 m/s，配備 ZD215218 型直流電機，其容量為 400 瓦，電壓 440 伏，轉速為 500轉 /分。提升高度 米，計算結果如下： 最大靜張力： 12320＜ 16140 公斤 最大靜張力差： 3672＜ 3680 公斤 14 襯墊壓力： ＜ 20 公斤 /平方公分 靜防滑安全系數(shù)： ＞ 動防滑安全系數(shù)： ＞ 防滑允許加速度： ＞ 公尺 /秒 防滑允許減速度： ＞ 緊急制動力： ＞ 3 排水設備 根據(jù)地質報告，預計礦井正常涌水量 50 立方米 /分，以及比鄰礦井演馬莊突水情況，經(jīng)研究確定礦井最大涌水量為 120 噸 /分。 潛水泵規(guī)格： 水量 20 噸 /分 1200 噸 /時 揚程： 360 米 容量： 1600 瓦 2） 臥泵 15 臺， 8 臺適用， 5 臺備用， 2 臺檢修。 第一 水平為前期，走向長 5000 米，傾向長 1000 米。 根據(jù)本礦的實際情況，瓦斯含量大，易突出，是不宜采用壓入式通風的。它與中央并列式相比，安全性要好，通風阻力較小，內部漏風小，這對于瓦斯、自然發(fā)火的管理工作是較有利的，且工業(yè)廣場沒有主要通風機噪音的影響。其原則是：礦井的供風量應保證符合礦井安全生產(chǎn)的要求，使風流中沼氣、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體的濃度以及風速、氣溫等必須符合《規(guī)程》有關規(guī)定。 《規(guī)程》規(guī)定的風速限定值見表 32所示。 所以： Q 綜采 =100 Q 綜瓦 =100 6024 ? ?? =1233m3/min 7356024 ?? ????炮Q m3/min 2） 按工作人員數(shù)量計算 按照設計，一個采煤工作面最多 40 人，一個掘進工作面最多 20人。 即： ﹤ ﹤ ； ﹤ ﹤ 通過驗算，符合要求。掘進工作面的需風量為： 煤掘Q =?掘機Q 掘備k =（ 2 300） =720m3/min K掘備 掘進工作面?zhèn)溆孟禂?shù)，一般取 。 ∑ Qjj掘進工作面實際需要風量總和， m3/min。 礦井總需風量為： Qkj=(1233+735+7204+130+180+805+228) =；（合 116m3/S） 由于礦井采準方式?jīng)Q定兩翼所需風量基本相同，所以，主要通 風機選型時，兩翼可以選擇同等能力的風機。其合理與否不 僅影響采區(qū)內的風量分配，發(fā)生事故時的風流控制，生產(chǎn)的順利完成，而且影響到全礦井的通風質量和安全狀況。采區(qū)進、回風巷必須貫穿整個采區(qū)的長度或高度。 （ 4）采煤工作面和掘進工作面都應采用獨立通風。 ④ 有煤與瓦斯 (二氧化碳 )突出的采煤工作面嚴禁采用下行通風。隨著回采工作面的推進，通至采空區(qū)的風眼須逐一封閉，采區(qū)結束后，至多不超過一個月，必須設密閉全部封閉采區(qū)。 （ 9）改變采區(qū)通風系統(tǒng)時，應報礦總工程師批準。厚煤層則多采用傾斜分層走向長壁采煤法或放頂煤開采，開掘采區(qū)下、下山聯(lián)絡回風大巷及運輸大巷。除上面兩條上山外，有一條專門的回風上山，供通風、行人之用。但九里山礦由于礦井水文、瓦斯地質條件，其中軌道上山、運輸上山和回風上山均布置在頂板巖層內，呈水平狀 [11]。 采煤工作面通風系統(tǒng)是由進、回風巷 (順槽 )、工作面、采空區(qū)和通風設施等構成。 回采工作面的風流流動形式是指工作面采用上行風和下行風。 1） 采煤工作面的通風方式 根據(jù)礦井瓦斯、水文地質條件，采區(qū)布置等因素，工作面通風系統(tǒng)有 U型與 Z型兩種方案可供選擇?？梢栽诠ぷ髅嫔嫌缃前苍O導風設施或采用抽放瓦斯的措施，也可采取改變工作面通風系統(tǒng)來解決上 23 隅角瓦斯易超限問題。采用 Z 型前進式通風系統(tǒng)的工作面的進風側沿采空區(qū)可以抽放瓦斯，采空區(qū)的瓦斯易涌向工作面，特別是上隅角，回風側不能抽放瓦斯。上行風與下行風是指風流方向與煤層傾斜 的關系而言，當采煤工作面進風巷道水平低于回風巷道水平時，采煤工作面的風流沿傾斜方向自下而上流動，為上行通風；當采煤工作面進風巷道水平高于回風巷道水平時，采煤工作面的風流沿傾斜方向自上而下流動，為下行通風。（ 3）運輸巷機械設備處在新鮮風流中，安全性好。（ 3）工作面采用上行通風時，上隅角容易引起瓦斯積聚，給現(xiàn)場瓦斯管理工作帶來一定難度。這是因為工作面下行風和瓦斯飄浮的方向是相反的，只要下行風保持足夠的風速（在／ s以上），就能對向上輕浮的瓦斯產(chǎn)生較強的擾動混合能力，使瓦斯局部積聚更難形成，尤其對采煤工作面上隅角瓦斯稀釋更為顯著。 下行通風的缺點：（ 1）下行風和瓦斯流動方向相反，風壓損失大。 根據(jù)上行風與下行風的優(yōu) 缺點，還有 《 煤礦安全規(guī)程 》 的規(guī)定，確定風流流動形式為上行通風。 工作面爆破后，煙塵充滿迎頭形成一個炮眼拋擲區(qū)， ，風流由風筒射出后按紊動射流的特性使炮煙被卷吸到射出的風流中，二者摻混共同向前移動，其流速在軸流方向逐漸減小，到一定距離后反向往巷道口方向運動，為了有效地排出炮煙，風筒出口與工作面的距離不超過有效射程（一般為 5 米），否則會出現(xiàn)煙流停滯區(qū)。 表 33 風筒特性表 Table 33 duct characteristics table 風筒類別 風筒直徑㎜ 接頭方式 百米風阻 Ns2/m8 備注 膠布風筒 600 雙反邊 30m一節(jié) 2） 局部通風設備選擇 BKJ6611 型通風機具有效率高、噪音低的特點，最高效率達 90%，與 JBT型相比，提。柔性風筒重量輕，易于貯存和搬運，連接和懸吊也簡單，膠布和人造革風筒防水性能好，且柔性風筒適于壓入式通風，因此選用直徑為 600 ㎜的膠布風筒。 掘進通風方法 本礦井掘進工作面采用壓入式通風，兩臺局部通風機同時供風。（ 3）采用下行風，自然風壓作用方向與機械風壓相反，需要的機械風壓大，主要通風機一旦因故停止運轉，工作面下行風流有可能停止或反風。（ 3）工作面的氣溫可以降低。這是因為工作面下行風的方向和運煤方向相同，吹起煤塵的能力比上行風小。 上行通風的缺點：（ 1）風流方向與運煤方向相反，容易引起煤塵飛揚；煤炭在運輸過程中不斷放出的瓦斯，增加了采煤工作面的瓦斯?jié)舛取? 上行通風的優(yōu)點：（ 1）風流排除瓦斯的效果好，洗刷能力強，因為瓦斯比空氣輕（瓦斯密度為 )，其自然流動方向和上行風的方向一致，在正常風速（ ）的情況下，瓦斯分層流動 和局部積聚的可能性較小。所以，采取通風系統(tǒng)確定為 U型。采用前進式 U型通風系統(tǒng)的工作面的采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，而是涌向回風平巷。 U 型后退式通風系統(tǒng)在我國使用比較普遍。從國內外采用下行風的經(jīng)驗看，對降低氣溫、減少工作面瓦斯?jié)舛鹊榷加蟹e極作用但采用下行風必須遵守《煤礦安全規(guī)程》相關規(guī)定。 采煤工作面通風方法是指采煤工作面采用正壓、負壓或混合式通風。 回采工作面的通風系統(tǒng) 采煤工作 面通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)的子系統(tǒng)。 22 《煤礦安全 規(guī)程》第 113 條規(guī)定：高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的礦井的每個采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設置至少1 條專用回風巷；低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設置 1條專用回風巷。可以采用運輸上山作進風道，軌道上山作回風道；也可以采用軌道上山作進風道，回風上山作回風道。 （ 10）采掘工作面空氣溫度不得超過 26℃；機電硐室不得超過 30℃。硐室深度不超過 6m，入門寬度不小于 者，可用擴散通風。水采工作面由采空區(qū)和冒落區(qū)回風時，必須使水采工作面有足夠的新鮮