【正文】 故按瓦斯涌出量計(jì)算 2 號(hào)煤層采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量抽放后為：18m179。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》 ，礦井需要的風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并選取其中的最大值：（1）按井下同時(shí)同時(shí)工作工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供風(fēng)量不得少于 4m3。圖 45 工作面采煤中期之后的通風(fēng)方法華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 圖 43 東一采區(qū)掘進(jìn)通風(fēng)示意圖1—運(yùn)輸上山；2—軌道上山；3 回風(fēng)上山；4—區(qū)段運(yùn)輸平巷；5—中部車(chē)廠繞道3）工作面通風(fēng)方法隨采煤推進(jìn)的變化情況在工作面采煤初期，將離工作面最近的那個(gè)聯(lián)絡(luò)巷打通，而將其他的聯(lián)絡(luò)巷密閉，使從軌道巷進(jìn)來(lái)的大量風(fēng)流由輔助巷通過(guò)離工作面最近的聯(lián)絡(luò)巷 1 進(jìn)入?yún)^(qū)段運(yùn)輸平巷并沖洗工作面。 新 鮮 風(fēng) 流 乏 風(fēng)工 作 面 推 進(jìn) 方 向圖 42 采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)（5）工作面通風(fēng)系統(tǒng)采煤工作面的通風(fēng)系統(tǒng)由采煤工作面的瓦斯、溫度和煤層的自燃發(fā)火等所確定的，根據(jù)采煤工作面進(jìn)回風(fēng)巷道的布置方式和數(shù)量，工作面通風(fēng)系統(tǒng)采用 U 型。雖然需要三條上山，開(kāi)拓量初期比前兩種方式麻煩，但是總體來(lái)說(shuō)，既不污華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 40軌道上山的上部及中部車(chē)場(chǎng)凡與回風(fēng)巷連接處，均設(shè)置風(fēng)門(mén)和回風(fēng)隔離。它包括采區(qū)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式與采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。由于比較安全，所以本煤礦采用抽出式。381）礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類(lèi)型按礦井進(jìn)、回風(fēng)井在井田的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對(duì)角式、區(qū)域式和混合式。36圖 34 采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 圖 31 采區(qū)上山的巷道布置圖1—運(yùn)輸大巷；2—軌道大巷；3—運(yùn)輸上山4—軌道上山；5—回風(fēng)上山；6—回風(fēng)大巷2）回采方式在井田范圍內(nèi)，采用采區(qū)前進(jìn)式開(kāi)采，工作面采用后退式開(kāi)采。采煤機(jī)選用雙滾筒采煤機(jī)，割煤方式為雙向割煤，往返兩刀。31 采煤方法選擇1）采煤方法選擇由于礦井各個(gè)煤層賦存條件較好，煤層厚度適中，傾角較小，一般 8176。 （附圖 25 梭式井底車(chē)場(chǎng)）由上面的對(duì)比，本礦采用環(huán)形井底車(chē)場(chǎng)。（a） （b） （c ）圖 24 環(huán)行井底車(chē)場(chǎng)當(dāng)井筒位置與主要運(yùn)輸大巷和石門(mén)較近時(shí)，主副井儲(chǔ)車(chē)線(xiàn)與運(yùn)輸大巷或石門(mén)可平行布置，稱(chēng)為臥式井底車(chē)場(chǎng)。3）巷道的凈斷面積巷道的凈斷面積可用公式：S 凈 =B（h 2+）計(jì)算由上式可得：S 凈 =B（h 2+）= （+）=178。262524鄧家莊煤礦煤層有自然發(fā)火傾向，因此采用了集中運(yùn)輸大巷采區(qū)石門(mén)的布置方式，將運(yùn)輸大巷均布置在最下一個(gè)可采煤層底巖石中，這種布置方式有以下特點(diǎn)：（1）大巷布置在底板巖石中，可以避免支承壓力對(duì)大巷在影響，大大改善了巷道維護(hù)條件，降低了生產(chǎn)期間的維護(hù)費(fèi)用。井筒特征、用途及裝備見(jiàn)表 21 井筒特征表。安裝 480mm（外徑）排水管三條。（1）井筒數(shù)目位置的確定①井筒數(shù)目鄧家莊煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 90 萬(wàn)噸/年，生產(chǎn)能力大，服務(wù)年限長(zhǎng)，因而，在投產(chǎn)初期確定一個(gè)主井，擔(dān)負(fù)礦井的主提升；一個(gè)副井，擔(dān)負(fù)礦井的輔助運(yùn)輸及升降人員。開(kāi)拓煤層群時(shí)，無(wú)論是煤組或是煤層之間都需要用巷道聯(lián)系，以構(gòu)成全礦完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。前進(jìn)式具有初期工程量小，建井期短，出煤快，初期投資小等優(yōu)點(diǎn)。下行開(kāi)采順序，由于它的開(kāi)采順序是由淺及深，初期工程量小，投資低，建井快，開(kāi)采技術(shù)上也比較簡(jiǎn)單。立井—單水平—分區(qū)式、斜井—多水平—分段式等表示井田開(kāi)拓方式。這樣，井田階段劃分和開(kāi)采水平設(shè)置采用三個(gè)階段，兩個(gè)水平方案，即每階段傾斜長(zhǎng) 924m。=根據(jù)井田條件，考慮將本井田劃分為三個(gè)階段，設(shè)置兩個(gè)水平，階段垂高△H’=△H/3=。按開(kāi)采水平服務(wù)的階段布置方式的不同，可分為多水平上山開(kāi)拓、多水平上、下山開(kāi)拓和多水平混和開(kāi)拓。16基本概念：②階段在井田的范圍內(nèi)沿傾斜方向，按一定標(biāo)高將井田劃分成若干長(zhǎng)條部分以便開(kāi)采，這樣的長(zhǎng)條部分稱(chēng)為階段。礦井服務(wù)年限可用下式計(jì)算：T=Zk/(AK) （2 3）式中 T—服務(wù)年限，a ；Zk—可采儲(chǔ)量，t； A—礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量，t/a； K—儲(chǔ)量備用系數(shù)。5 5832 3）礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限礦井服務(wù)年限要和礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)。實(shí)際井田可開(kāi)采面積 178。根據(jù)鉆孔煤樣和周?chē)V井生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查分析，本礦井煤 5 煤塵有爆炸危險(xiǎn)性外，煤 2 有自燃傾向性。直接底：灰～灰白色帶褐色泥巖或粘土質(zhì)粉砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，塊狀構(gòu)造，含大量植物根化石，厚 ～，平均 。2）煤的工業(yè)用途評(píng)價(jià)井田內(nèi)各煤層均屬氣煤類(lèi)，結(jié)焦性能較差，塊度小，抗碎性及抗磨性能較差，不適于單獨(dú)煉焦，可以考慮作配焦用煤；煤的焦油含量較高，屬富油煤～高油煤，發(fā)熱量均在 ～，主要為動(dòng)力用煤 煤層頂?shù)装?）煤 2偽頂：暗灰色泥巖或粉砂巖，厚 0～，隨采隨落，區(qū)內(nèi)大部分缺失。區(qū)內(nèi)煤層厚度變化較大。 ，平均傾角為 8176。（4）風(fēng)化殼巖石特點(diǎn)：巖層顯著變色，粘土巖和砂巖均變成淺黃色、灰白色或其它雜色；巖石硬度降低，產(chǎn)生風(fēng)化裂隙，疏松易碎，裂隙中有黃色充填物；巖石礦物發(fā)生淋濾分解作用。巖相組合主要是瀉湖海灣相和泥巖沼澤相相互交替沉積，同時(shí)在瀉湖海灣相之后出現(xiàn)有湖濱三角洲相。只在井田四周有較大斷層。6疏水中心排放的清水通過(guò)管路抽到地面供生活用水，其它質(zhì)量低于清水質(zhì)量的一些涌水排到360m 水倉(cāng)通過(guò)有效的排水系統(tǒng)將這些涌水排至地面，以方便其灌溉農(nóng)田，最后途經(jīng)東翼塌陷坑進(jìn)行沉淀，然后經(jīng)過(guò)環(huán)游后通過(guò)后屯大渠將其流入陡河?；仫L(fēng)水平標(biāo)高為 140m。本礦井為高瓦斯礦井，并有煤塵爆炸危險(xiǎn)。降水一般集中在七、八、九月份。井田內(nèi)地勢(shì)平坦，但北部稍高，向南低下，北部地面標(biāo)高為+ ，南端標(biāo)高為 +，傾向陡河。第一章 井田地質(zhì)條件本章主要介紹井田的地理概況以及井田煤系地層、開(kāi)采賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件、煤層瓦斯涌出規(guī)律等地質(zhì)概況。根據(jù)設(shè)計(jì)大綱所要求內(nèi)容，將設(shè)計(jì)分為五章，內(nèi)容主要有三部分，第一部分主要是對(duì)于鄧家莊煤礦的地質(zhì)條件和水文、煤層情況進(jìn)行分析，從而合理的對(duì)煤田進(jìn)行劃分，內(nèi)容涉及第一章。 前 言本設(shè)計(jì)是針對(duì)于鄧家莊煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，內(nèi)容涉及較多，設(shè)計(jì)時(shí)間較短，對(duì)于我來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)的過(guò)程是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程，更是一個(gè)把所有知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的一個(gè)過(guò)程。2由巍山向東北低山丘陵接連綿延，地勢(shì)逐漸增高，直到青龍山標(biāo)高達(dá)+ 。4礦井設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸。/min。/min，一般涌水量為 179。（2）斷層水?dāng)鄬铀鳛槌渌粗饕峭ㄟ^(guò)斷層導(dǎo)通含水層水而形成的。礦井首采的 2 煤層，其頂板灰白色中粗粒砂巖為一隔水層，擋住了 2 煤層上方的頂板砂巖裂隙含水層水，由于采掘活動(dòng)，灰白色中粗粒砂巖經(jīng)常冒落，使隔水層遭破壞而導(dǎo)致上部含水層水下泄。本組含煤地層以粉砂巖為主，其次為砂巖，其中各種巖石所占百分比如下所示：粉砂巖類(lèi)為 ％，砂巖類(lèi)為華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 本組地層以粉砂巖和砂巖為主，粘土巖也較多，巖石大致百分比為：粉砂巖類(lèi)占 ％，砂巖類(lèi)占％，粘土巖類(lèi)占 ％，煤占 ％。圖 11 煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu) 可采煤層厚度、結(jié)構(gòu)及變化1）煤 2：為礦井的主采煤層，厚度為 ～ ，平均厚度為。 ，平均傾角為 10176。（2）磷份：磷份平均含量最大 ％，最小 ％，其中煤 5 為特低磷煤，煤 2 為中磷煤。11/min。本章主要內(nèi)容為：進(jìn)行井田再劃分、礦井產(chǎn)能力的核定、設(shè)計(jì)開(kāi)拓方式和煤層群開(kāi)拓方式、階段大巷井設(shè)計(jì)、井底車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)等。=10692 萬(wàn) t2）可采儲(chǔ)量計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量可用下式計(jì)算：Zk=（Z gP）C （2 2）式中 Z k—可采儲(chǔ)量，t；P—固定煤柱損失， t；固定煤柱損失系指為保護(hù)工業(yè)廣場(chǎng)、井筒、建筑物、鐵路、超高壓輸電線(xiàn)路等而留的保護(hù)煤柱，以及為了安全生產(chǎn)而留設(shè)的井田邊界、斷層、河流、湖泊等隔離煤柱；C—采區(qū)回采率，C 值的大小取決于不同的開(kāi)采方法。礦井服務(wù)年限與礦井生產(chǎn)能力存在一個(gè)技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上都比較合理的關(guān)系。15開(kāi)采水平是指具有井底車(chē)場(chǎng)及主要運(yùn)輸大巷的水平，稱(chēng)為開(kāi)采水平，簡(jiǎn)稱(chēng)水平。如果本井田用單水平開(kāi)拓，就需要有下山階段，而由于下山開(kāi)拓的防治水害工程量大，且不易開(kāi)展；另外有下山階段的話(huà)，容易造成跑車(chē)事故。因?yàn)椴捎脙蓚€(gè)水平的開(kāi)拓方式，避免了下山開(kāi)拓，井田的管理和生產(chǎn)更為安全，所以本礦采用了兩個(gè)水平的多水平開(kāi)拓方式。因井田內(nèi)瓦斯和涌水量問(wèn)題，若采用上下山開(kāi)采，開(kāi)采下山部分在技術(shù)上困難較多，故決定階段內(nèi)均采用上山開(kāi)采。（3）階段和開(kāi)采水平參數(shù)①階段垂高△H’=△H/2=129m；②階段服務(wù)年限第一、第二、第三階段 ③區(qū)段數(shù)目及區(qū)段斜長(zhǎng)每個(gè)采區(qū)劃分為 6 個(gè)區(qū)段，區(qū)段斜長(zhǎng)為：924/6=154m 井田開(kāi)拓方式1）井田開(kāi)拓方案開(kāi)拓方式是指進(jìn)入礦體的方式、井田及階段內(nèi)的劃分方式。其缺點(diǎn)是施工技術(shù)、井筒裝備復(fù)雜，不能躲開(kāi)煤層頂板的含水層及流沙層，施工困難，掘進(jìn)速度慢。在井田的一翼內(nèi)無(wú)論是分區(qū)式開(kāi)采或者是分段式開(kāi)采，由于沿煤層走向開(kāi)采方向華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3）煤層群開(kāi)拓當(dāng)若干煤層或煤組由一個(gè)礦井開(kāi)采時(shí)，稱(chēng)為煤層群開(kāi)拓。兩煤層為一組采用共用運(yùn)輸上山的聯(lián)合開(kāi)拓。主井提升能力 噸/時(shí)②副井井筒凈斷面面積 178。外徑 419mm，排水管路 3 條，動(dòng)力電纜 4 條和通訊電纜一條，并予留后期排水管路 1 條和動(dòng)力電纜的位置兩條。） 支護(hù)材料 噴漿支護(hù) 噴漿支護(hù) 噴漿支護(hù)井筒支護(hù) 支護(hù)厚度（mm ） 500 450 400井筒裝備 裝備兩對(duì) 12t 箕斗一對(duì) 3t 雙層單車(chē)普通罐籠裝備兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用井筒用途擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升兼做進(jìn)風(fēng)井擔(dān)負(fù)礦井矸石、材料、設(shè)備和人員的升降任務(wù)兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （6）便于布置采區(qū)煤倉(cāng)，有利于均衡生產(chǎn)。其斷面圖如圖 21 巷道斷面形狀所示。 區(qū)段進(jìn)回風(fēng)巷1）巷道選型由于巷道不屬于永久性支護(hù)，故選擇巷道形狀為梯形斷面，支護(hù)形式為工字鋼支護(hù)。27按照井底車(chē)場(chǎng)空重車(chē)線(xiàn)與運(yùn)輸大巷或主要石門(mén)的相對(duì)位置關(guān)系，環(huán)行井底車(chē)場(chǎng)又可分為臥式（a）斜式（b）和立式（c）三種（詳見(jiàn)圖 24） 。這種車(chē)場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)是：開(kāi)拓工程量小，車(chē)場(chǎng)彎道少。華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2）回采工作面長(zhǎng)度和采高結(jié)合本礦煤層賦存條件，及大型煤礦開(kāi)采技術(shù)水平，確定工作面長(zhǎng)度為 125m，采高為一次采全高。5）采空區(qū)處理由于是綜合機(jī)械化采煤，又根據(jù)煤層頂板巖層的性質(zhì)（直接頂?shù)暮穸容^大，且強(qiáng)度為 2～3） ，故采空區(qū)處理采用全部垮落法處理。 采區(qū)巷道布置及回采工藝1）采區(qū)巷道布置回采工作面采用一面兩巷布置，進(jìn)風(fēng)順槽與軌道上山相連，回風(fēng)順槽與回風(fēng)上山相連，進(jìn)回風(fēng)順槽在區(qū)段邊界構(gòu)成回采工作面，進(jìn)回風(fēng)順槽均沿煤層底板布置，采用共用采區(qū)上山的巷道聯(lián)合布置方式，詳見(jiàn)圖 31 采區(qū)上山的巷道布置。由地質(zhì)條件選采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)為順式平車(chē)場(chǎng)，其俯視圖如圖 33 采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)所示。 采區(qū)生產(chǎn)能力確定采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，煤層生產(chǎn)能力，采掘機(jī)械化程度和采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)及其接替關(guān)系等因素來(lái)確定。礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是礦井設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，是反映礦井設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平的主要因素。它的優(yōu)點(diǎn)是：進(jìn)、回風(fēng)井均布置在中央工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限較短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護(hù)井煤柱較小。2）主要通風(fēng)機(jī)的工作方式與工作地點(diǎn)主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元，是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重華北科技學(xué)院通風(fēng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 采區(qū)進(jìn)回