【正文】 取 ） 根據(jù)計(jì)算的流量和揚(yáng)程，選用 DF4630 7 型水泵兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。 采煤方法 本礦井為煤與瓦斯突出 礦井，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，嚴(yán)禁采用放頂煤開(kāi)采，針對(duì) 15 號(hào)煤層賦存條件，適合于機(jī)械化開(kāi)采，由于回采工作面采用液壓支架對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)，可靠性好，安全程度高。 15 號(hào)煤層上分層綜采工作面主要設(shè)備配備表 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 功率 （ kw） 數(shù)量 采煤機(jī) MG571WD 571 1臺(tái) 可彎曲刮板輸送機(jī) SGZ764/264 264 1臺(tái) 轉(zhuǎn)載機(jī) SZZ764/132 132 1臺(tái) 破碎機(jī) PCM110 110 1臺(tái) 可伸縮膠帶輸送機(jī) SSJ1000/1602 320 1臺(tái) 液壓支架 ZZ4200/15/32 68架 單體液壓支柱 DZ3025/100 140根 乳化液泵站 WRB200/ 132 1臺(tái) 18 噴霧泵站 XPB250/ 30 1臺(tái) 煤層注水泵 5D2/150 13 1臺(tái) 回采工作面采煤和運(yùn)煤設(shè)備進(jìn)行設(shè)備選型 如下 。 19 L＝ 2727/ 15 ＝ （ m） ,取整數(shù)L=100m。 Qmax＝ 60 ＝ (8) 采煤機(jī)計(jì)算裝機(jī)功率 按采煤機(jī)單位能耗計(jì)算采煤機(jī)功率 N＝ QmaxHw 式中： N—— 采煤機(jī)計(jì)算裝機(jī)功 率， kW； Qmax—— 采煤機(jī)最大生產(chǎn)能力， Qmax ＝ ； Hw—— 采煤機(jī)能耗系數(shù)， Hw＝ kW h/ t。 轉(zhuǎn)載機(jī)選用 SZZ764/132 型轉(zhuǎn)載機(jī)，電機(jī)功率為 132kW。 回采工作面支護(hù) 支架選型計(jì)算：支架承受的頂板壓力，用下列公式計(jì)算。 礦井后期開(kāi)采 15號(hào)煤層 下分層時(shí)，設(shè)計(jì)初步選定 ZY5000/16/35 型支撐掩護(hù)式液壓支架 ， 支架參數(shù)：長(zhǎng) 寬 =56001 420mm； 重量： ； 設(shè)計(jì)按此支架驗(yàn)算礦井提升絞車(chē)。 回采 工作面日進(jìn)度、年進(jìn)度及工作面長(zhǎng)度 根據(jù)井田內(nèi)煤層賦存情況、開(kāi)采條件、選定的設(shè)備性能以及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等因素，確定回采工作面長(zhǎng)度為 100m。L經(jīng)計(jì)算，綜采工作面產(chǎn)量加上掘進(jìn)煤量完全滿(mǎn)足礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 900 kt/a 的要求。 采區(qū)新掘主要巷道斷面特征表 序 號(hào) 巷道名稱(chēng) 煤巖別 支護(hù) 方式 巷道 凈寬 （ mm） 斷面積 （ m2） 鋪設(shè) 設(shè)備 凈 掘進(jìn) 1 膠帶巷 巖 錨噴 4200 膠帶 2 軌道巷 巖 錨噴 4400 軌道 3 回 風(fēng)巷 巖 錨噴 4400 瓦斯管 15 號(hào)煤上分層 回采工作面進(jìn)風(fēng)順槽：采用矩形斷面，錨桿、錨索、鋼帶、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。巷道凈寬為 ，凈高為 ，凈斷面為 ，掘進(jìn)斷面為 。巷道布置在 15號(hào)煤層上方，巷道底板距 15 號(hào)煤層頂板 2m。 25 開(kāi) 切眼：采用矩形斷面，錨索、鋼帶、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。 綜掘工作面主要裝備有： S100型綜合掘進(jìn)機(jī)、 SJ80型可伸縮帶式輸送機(jī)、SGB620/40T 型刮板輸送機(jī)、 FBD 系列對(duì)旋式局部扇風(fēng)機(jī)等掘進(jìn)設(shè)備。 井巷總工程量 本次設(shè)計(jì)一采區(qū)準(zhǔn)備巷、采區(qū)避難所等硐室已形成，礦井初設(shè)變更中 移交生產(chǎn)時(shí)僅剩余回采巷道未掘，其井巷總工程量為 2235m，其中巖巷為 875m，煤巷為1360m。 27 根據(jù)報(bào)告結(jié)論： 15 號(hào)煤層瓦斯含量（ W）具有隨埋藏深度（ H）增大而加大的整體趨勢(shì)（ R=%），兩者具有如下良好的線性統(tǒng)計(jì)規(guī)律 , 15 號(hào)煤層瓦斯含量增長(zhǎng)梯度為 。/t） 煤對(duì)瓦斯吸附常數(shù) a＝ ， b＝ 煤層透氣性系數(shù) 178。/t（實(shí)測(cè)） 礦井瓦斯涌出量 礦井瓦斯來(lái)源及涌出構(gòu)成 根據(jù) 2021 年 11月河南理工大學(xué)編制的礦井瓦斯預(yù)測(cè)中結(jié)果：礦井瓦斯涌出量為 ，其中，回采工作面瓦斯涌出為 ，占全礦井瓦斯 28 涌出的 %；掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為 ，占礦井總瓦斯涌出量的%；采空區(qū)瓦斯涌 出量約為 ；占礦井總瓦斯涌出量的 %。 15 號(hào)煤層瓦斯涌出量及構(gòu)成比例匯總表 項(xiàng) 目 礦井 回采工作面 掘進(jìn)工作面 采空區(qū) 本煤層 鄰近層 合計(jì) 合計(jì) 瓦斯涌出量(m3/min) 構(gòu)成比例(%) 礦井瓦斯抽放效果 石港煤礦礦井布置一個(gè) 15號(hào)煤回采工作面，布置二個(gè) 15號(hào)煤巷掘進(jìn)工作面，礦井瓦斯抽放量預(yù)測(cè)如下 : 15號(hào)煤回采工作面瓦斯抽放量 1） 15 號(hào)煤回采工作面本煤層瓦斯抽放量 15 號(hào)煤回采工作面本煤層 瓦斯抽放量按以下公式計(jì)算： Q 抽 1=K′ q0 n L247。 Q 抽 1= 117 90247。/min 15號(hào)煤掘進(jìn)工作面瓦斯抽放量 15 號(hào)煤掘進(jìn)工作面采用預(yù)抽的方法抽放煤層瓦斯，根據(jù)我國(guó)煤礦瓦斯抽放實(shí)踐，瓦斯量可按下式計(jì)算： Q 抽 4=K Q 抽 4=K q3 礦井需風(fēng)量計(jì)算 通風(fēng) 設(shè)計(jì)技術(shù)條件 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 90萬(wàn) t/a，采用一井一面達(dá)產(chǎn)； 采掘配備： 1： 3，即配備 1個(gè)回采工作面、 3個(gè)掘進(jìn)工作面。N K— 通風(fēng)系數(shù)； K 備 =； （ 1） 回采 工作面需要風(fēng)量 A、按瓦斯涌出量計(jì)算 根據(jù)前面對(duì) 15 號(hào)煤回采工作面瓦斯絕對(duì)涌出量預(yù)計(jì) ，風(fēng)排瓦斯量 為， 其中：瓦斯尾巷配風(fēng)量為 800m3/min，瓦斯?jié)舛?%時(shí)可排出瓦斯800 % =16m3/min，其余 ＝ 。 （ 2） 掘進(jìn)工作面風(fēng)量 33 A、 按掘進(jìn)瓦斯涌出量計(jì)算 Q 掘 =100q 掘 K 掘通 式中： K 掘通 —— 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù)，掘 進(jìn) 取 ； q 掘 —— 掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量， m3/min。 （ 1－ na% ） 式中： Q 扇吸 —— 局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量， m3/min； n—— 風(fēng)筒節(jié)數(shù)，取 10m 一節(jié)，則掘 進(jìn) n=40節(jié)； a%—— 每節(jié)風(fēng)筒的漏風(fēng)系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取 %； 則掘 進(jìn) 局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量為 464247。 則： Q 掘進(jìn) = 650=。（ 1－ 40 %） =677m3/min； 因此，所選 局部通風(fēng)機(jī) 是合理的，按 局部通風(fēng)機(jī) 實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算掘進(jìn)風(fēng)量也是合理的。 則：∑ Q 硐 =120 1=120m3/min。 風(fēng)量分配 將礦井總風(fēng)量分配到井下各用風(fēng)地點(diǎn)，具體配風(fēng)見(jiàn) 下 表 風(fēng)量分配表 序號(hào) 用風(fēng)地點(diǎn) 個(gè)數(shù) （個(gè)） 單位配風(fēng)量 總 配風(fēng)量 m3/min m3/s m3/min m3/s 1 綜 采工作面 1 2670 2670 2 掘 進(jìn) 面 3 1500 25 4500 75 3 爆炸材料發(fā)放硐室 1 150 150 4 備用回采面 1 1350 1350 5 備用 掘進(jìn)面 2 1500 25 3000 50 6 其它 1530 1530 7 合 計(jì) 13200 220 第 5 章 礦井現(xiàn)有通風(fēng)能力核定 通風(fēng)方案改造之前，先以礦井所需風(fēng)量 13200m3/min 為基礎(chǔ)，對(duì)移交采區(qū) 15號(hào)煤層開(kāi)采時(shí)井巷 通風(fēng)能力進(jìn)行核定。 38 本礦 15 號(hào)煤層全井田共劃分為兩個(gè)采區(qū)，按照《煤礦安全規(guī)程》第四十八條規(guī)定，一個(gè)采區(qū)一翼最多可布置一個(gè)回采、兩個(gè)掘進(jìn)同時(shí)生產(chǎn)。從礦井開(kāi)拓部署及生產(chǎn)實(shí)際上分析，兩采區(qū)內(nèi)回采工作面走向長(zhǎng)度為 1100m 左右，采長(zhǎng)為 120m 左右，按月產(chǎn) 100kt 計(jì)算，工作面的月推進(jìn)長(zhǎng)度約為 150m，每個(gè)工作面的開(kāi)采時(shí)間為 6個(gè)月，按石港公司現(xiàn)掘進(jìn)隊(duì)組的配備及裝備，在 6個(gè)月內(nèi)完全能準(zhǔn)備一個(gè)工作面，約需掘進(jìn) 2300m 煤巷（含工作面進(jìn)回風(fēng)順槽、切巷及準(zhǔn)備巷道）、 2200m 半煤巖巷（內(nèi)錯(cuò)尾巷、走向高抽巷及系統(tǒng)巷、工作面后高抽巷）），所以一個(gè)采區(qū)生產(chǎn)、另一個(gè)采區(qū)準(zhǔn)備，能滿(mǎn)足礦井的正常生產(chǎn)。 礦井風(fēng)量分配至兩個(gè)采區(qū)，兩采區(qū)現(xiàn)進(jìn)風(fēng)巷共四條，進(jìn)風(fēng)能力為18511m3/min，可滿(mǎn)足礦井正常生產(chǎn)的通風(fēng)要求；一、二采區(qū)回風(fēng)各一條，礦井 39 回風(fēng)大巷與二區(qū)回風(fēng)巷平行布置，兩采區(qū)現(xiàn)回風(fēng)巷相當(dāng)共四條，回風(fēng)能力為21168m3/min，可滿(mǎn)足礦井正常生產(chǎn)的通風(fēng)要求。 第 6 章 通風(fēng)系統(tǒng)改造方案 礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案 方案一（原風(fēng)井場(chǎng)地新建回風(fēng)立井） 改造工程 在原回風(fēng)井場(chǎng)地，距原回風(fēng)立井井筒以東約 20m 處新建一回風(fēng)立井，與現(xiàn)回風(fēng)立井通過(guò)風(fēng)硐在地面并聯(lián)，共同擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)任務(wù)。 L 41 15號(hào)煤通風(fēng)容易時(shí)期阻力計(jì)算 序 號(hào) 井 巷 支架 α 104 P L S Q H V 名 稱(chēng) 性質(zhì) N/s2/m4 (m) (m) (m2) (m3/s) (Pa) (m/s) 1 瓦斯管路井 料石碹 100 280 55 2 瓦斯管路巷 錨噴 80 1400 55 3 進(jìn)風(fēng)巷 錨噴 80 150 62 4 二區(qū)軌道巷 錨噴 80 750 5 工作面進(jìn)風(fēng)順槽 錨桿網(wǎng)錨索 100 800 6 回采工作面 液壓支架 330 13 100 12 7 工作面回風(fēng)順槽 錨桿網(wǎng)錨索 100 15 800 14 8 二區(qū)回風(fēng)巷 錨噴 70 30 9 回風(fēng)大巷 錨噴 70 13 50 65 10 回風(fēng)立井 混凝土 200 351 11 130 11 小計(jì) 12 附加風(fēng)阻 15% 13 合 計(jì) 15 號(hào)煤通風(fēng)困難時(shí)期阻力計(jì)算 序 號(hào) 井 巷 支架 α 104 P L S Q H V 名 稱(chēng) 性質(zhì) N/s2/m4 (m) (m) (m2) (m3/s) (Pa) (m/s) 1 瓦斯管路井 料石碹 100 280 55 2 瓦斯管路巷 錨噴 80 1400 55 3 進(jìn)風(fēng)巷 錨噴 80 150 62 4 軌道巷 錨噴 80 840 5 工作面進(jìn)風(fēng)順槽 錨桿網(wǎng)錨索 100 1300 6 回采工作面 液壓支架 330 13 100 12 7 工作面回風(fēng)順槽 錨桿網(wǎng)錨索 100 15 1240 14 8 回風(fēng)巷 錨噴 70 515 9 回風(fēng)大巷 錨噴 70 13 860 65 10 回風(fēng)立井 混凝土 200 351 11 130 11 小計(jì) 12 附加風(fēng)阻 15% 13 合 計(jì) 42 礦井等積孔 A=式中： A—— 等積孔， m2； Q—— 風(fēng)量， m3/s； h—— 風(fēng)壓， Pa。 井巷工程量 井巷工程量表 巷道名稱(chēng) 支護(hù)形式 凈斷面（ m2） 掘進(jìn)斷面（ m2） 長(zhǎng)度（ m） 回風(fēng)立井 表土段：鋼筋混凝土 30 基巖段：混凝土 300 通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷 錨噴 100 合計(jì) 430 工期 : 本礦井地面施工所必需的水源、電源、道路已經(jīng)具備，工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)挖、填方量較小、井下已具備施工條件，制約因素較少，為加快施工進(jìn)度，井筒可采用返井鉆機(jī)配合施工，施工工期為 4 個(gè)月。 井巷改造后通風(fēng)阻力 經(jīng)計(jì)算，礦井通風(fēng)容易時(shí)期 、困難時(shí)期阻力分別為 1742Pa(177mmH2O)和 2685 Pa(273mmH2O)。安裝梯子間 費(fèi)用 490萬(wàn)元 1450萬(wàn)元 960萬(wàn)元 進(jìn)場(chǎng)公路 工程量 新修 費(fèi)用 30萬(wàn)元 30萬(wàn)元 井下巷道 工程量 通風(fēng)聯(lián)絡(luò) 巷：凈斷面，長(zhǎng)度： 100m； 費(fèi)用 133萬(wàn)元 +133萬(wàn)元 工期 4月 9月 合計(jì) 費(fèi)用 977萬(wàn)元 開(kāi)拓方案優(yōu)缺點(diǎn)： 方案Ⅰ優(yōu)點(diǎn) （ 1）工業(yè)廣場(chǎng)不需要新購(gòu)地及建設(shè)相應(yīng)的地面設(shè)施。 方案Ⅱ缺點(diǎn)： （ 1）新建風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)，改造費(fèi)用超出方案一約 1000 萬(wàn)左右。 主要安全措施 礦方必須加大瓦斯預(yù)抽工作及瓦斯預(yù)抽后的效果檢驗(yàn)工作，必須達(dá)到“將煤層瓦斯含量降到 8 m3/t以下，或?qū)⒚簩油咚箟毫档? MPa（表壓）以下”的要求后再進(jìn)行相應(yīng)的采掘工作，嚴(yán)格遵循不采突出面、不掘突出頭的原則。 第 7 章 通風(fēng)設(shè)備選型 通風(fēng)設(shè) 備概況 石港 公司 現(xiàn)安裝有 FBCDZ548 No28 型防爆對(duì)旋軸流通