【正文】 和抽壓聯(lián)合式。 擋風(fēng)墻（密閉）：在需要堵截風(fēng)流和交通的巷道內(nèi)，設(shè)置擋風(fēng)墻。 《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》 規(guī)定：礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求： 將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場(chǎng)所，以保證安全生產(chǎn)和良好的勞動(dòng)條件； 通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理； 發(fā)生事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，人員便于撤出； 通風(fēng)的基建投資和營(yíng)運(yùn)費(fèi)用省。 (2)工作面 軌道 運(yùn)輸巷 在工作面 軌道 運(yùn)輸巷內(nèi)鋪設(shè)軌道用礦車運(yùn)輸時(shí)，要求巷道基本水平， 只保持一定的流水坡度，允許巷道有一定的彎曲，掘進(jìn)時(shí)可沿腰線掘 25 第二篇 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì) 第一章 礦井 及采區(qū) 通風(fēng) 第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 一、 井田含一個(gè)可采煤層，煤厚為 ，煤層傾角為 7176。 隨著采煤機(jī)械化程度的提高，采用雙巷布置在普通機(jī)械化采煤時(shí)的一些優(yōu)勢(shì)已經(jīng)消失。 回采巷道布置 1) 工作面 膠帶 運(yùn)輸巷、 軌道 運(yùn)輸巷布置方式 工作面 膠帶 運(yùn)輸巷可采用單巷、雙巷布置。雙滾筒采煤機(jī)割煤，采高 ，截深 。 (2)推進(jìn)度 工作面推進(jìn)長(zhǎng)度主要受地質(zhì)構(gòu)造，保護(hù)煤柱，開采范圍的限制，同時(shí)考慮順槽開掘與生產(chǎn)時(shí)的通風(fēng)能力，工作面的時(shí)間推進(jìn)度服務(wù)年限，設(shè)備的大修周期的影響。 ⑶由于傾斜長(zhǎng)壁工作面的回采巷道既可以沿煤層掘進(jìn)，又可以保持固定方向，故可使采煤工作面長(zhǎng)度保持等長(zhǎng)，從而減少了因工作面長(zhǎng)度的變化給生產(chǎn)帶來(lái)的不利影響，對(duì)綜采非常有利。 本設(shè)計(jì)采用綜采工藝方式，巷道采用 留保護(hù)煤柱 掘巷，按腰線掘進(jìn)，巷道沿煤層底板布 置， 采用錨桿加金屬網(wǎng)支護(hù)。 帶區(qū)生產(chǎn)能力 帶區(qū) 生產(chǎn)能力為 帶區(qū) 同時(shí)生產(chǎn)的回采面出煤與掘進(jìn)面出煤的總和。底 板比鄰近大巷高 200300mm，并設(shè)一定的流水坡度 (3‰ )以防止礦井水進(jìn)入變電所，硐室兩端各設(shè)一出口，分別與 運(yùn)輸大巷 和 回風(fēng)大巷 相通，硐室與通道連接處須設(shè)外開的防火柵欄兩用門。 分帶運(yùn)輸斜 巷 通過(guò)帶區(qū)石門、帶區(qū)煤倉(cāng)與 運(yùn)輸 大巷 相聯(lián)， 回風(fēng)大巷和分帶回風(fēng)斜 巷 通過(guò)分帶回風(fēng)石門 相聯(lián)， 運(yùn)輸大巷 通過(guò) 聯(lián)絡(luò) 斜巷 與 回風(fēng) 大巷 相聯(lián)。 (3)利于工作面布置與推進(jìn)，以及采掘銜接。 13 分帶斜長(zhǎng)及數(shù)目 帶區(qū)傾斜長(zhǎng)度為 1800m，分帶斜巷采用單巷布置，在回采下分帶時(shí)，采用留小煤柱的沿空掘巷，分帶運(yùn)輸斜巷、分帶回風(fēng)斜巷均為 ，分帶小煤柱寬度約 5m，則工作面長(zhǎng)度長(zhǎng)度為： L=D/n （ 公式 ） l = L–M2B （ 公式 ） 式中： L—分帶 斜長(zhǎng)， m； n—分帶 數(shù)目， 18 個(gè)； l—工作面長(zhǎng)度， m。 (2)工作面軌道運(yùn)輸巷 在工作面軌道運(yùn)輸巷內(nèi)鋪設(shè)軌道用礦車運(yùn)輸時(shí)，要求巷道基本水平，只保持一定的流水坡度，允許巷道有一定的彎曲，掘進(jìn)時(shí)可沿腰線掘。其缺點(diǎn)是，配電點(diǎn)至 用電設(shè)備的輸電電纜要穿過(guò)聯(lián)絡(luò)巷，這就需要隨工作面的推進(jìn)進(jìn)行移置和重新拆接電纜和油管等工作，給生產(chǎn)、維修帶來(lái)不便。一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，回采巷道 包括一條運(yùn)輸斜巷、軌道斜巷和開切眼， ，采空區(qū)處理為全部垮落法。施工要求按作業(yè)規(guī)程有關(guān)規(guī)定 。材料經(jīng)地面運(yùn)送到井底車場(chǎng)，經(jīng)過(guò)運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷運(yùn)送到使用地點(diǎn)。 （ 2）井底車場(chǎng) (1) 井底車場(chǎng)的形式：《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：井底車場(chǎng)布置應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、大巷運(yùn)輸方式、運(yùn)量、井筒提升方式、井筒與主要運(yùn)輸大巷的相對(duì)位置，以及地面生產(chǎn)系統(tǒng)布置等條件確定。 （ 1）井筒 主井提升方式采用落地單繩纏繞式，井底標(biāo)高 +430m，井口標(biāo)高＋ 1060m。 (3) 礦井初期 帶 區(qū)布置于瓦斯 相對(duì)較小 區(qū)，有利于礦井的穩(wěn)步發(fā)展。 本設(shè)計(jì) 有一對(duì)主副立井，主井不行人 ，符合要求。 計(jì)算礦井可采儲(chǔ)量時(shí)，必須要考慮以下?lián)p失： （ 1）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱； （ 2）井田境界煤柱損失； （ 3）采煤方法所產(chǎn)生的煤柱損失； （ 4）其他損失。 本區(qū)煤系地層厚度約 230 米 ， 山西組煤層平均厚度 米，含煤系數(shù) ％，其中可采煤層平均厚度 米，含可采煤系數(shù) ％。 根據(jù)瓦斯的儲(chǔ)集特點(diǎn)、瓦斯含量、瓦斯涌出量，該礦井鑒定為高瓦斯礦井?！?8176。以 K12砂巖將本組分為下、中兩段。 3 號(hào)煤層上覆砂巖 (K8 下 砂巖 )對(duì)其局部有沖刷。 石炭系 (C) 1)、中統(tǒng)本溪組 (C2b)：厚度 ～ ，平均 ，中、南部較厚，與峰峰組呈平行不整合接觸。 四、 礦區(qū)氣候 條件與地震 區(qū)內(nèi)氣候?qū)贉貛л^寒冷的大陸性氣候，四季分明 ，春多風(fēng)沙，夏秋多雨，冬季干寒。地表多為裸露巖石，少量第四紀(jì)黃土分布于山頂及山坡。10—113176。2939。 井田內(nèi)地形最高點(diǎn)為中部的落雁腦 ，標(biāo)高為 米，最低點(diǎn)為沸騰鍋爐房蒙村河床處，標(biāo)高為 766． 3 米，相對(duì)高差約 603 米。比較干燥，且晝夜溫差較大。 2)、上統(tǒng)太原組 (C3t) 為主要含煤地層之一。 6 號(hào)煤層頂、底板常為鋁質(zhì)泥巖。 中生界三迭系劉家溝組 (T1l)： 出露于井田西南部及南部，井田內(nèi)最大出露厚度僅 60m左右。一般小于 7176。 二礦屬高沼氣礦井， 15煤層相對(duì)瓦斯涌出 立方米／噸，為高瓦斯礦井。 5 表 煤層賦存特征 含煤地層 地層厚度（ m） 含煤系數(shù)（ %） 煤層編號(hào) 煤層厚度（ m） 煤層間距（ m） 穩(wěn)定性 可采系數(shù)（ %） 可采性 最小 最大 平均 太 原組C3t 230 15 穩(wěn)定 97 可采 煤的特征 15＃煤屬低灰、中硫、低磷、高發(fā)熱量無(wú)煙煤， 容重 ,煤 質(zhì)較好。 本井田中永久煤柱損失主要有：工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱、井田境界煤柱損失 等。 為盡量減少工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱，且有利于井下巷道開拓與煤層的開采，并根據(jù)井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造與煤層埋藏條件，因此將主井布置在井田中 央 ，副井與主井并列布置，間距為 30 米，本設(shè)計(jì)各井筒斷面為圓形，支護(hù)采用噴射混凝土砌壁 。 工業(yè)場(chǎng)地的形狀、面積在工業(yè)場(chǎng)地的煤柱留設(shè)部分前面已經(jīng)說(shuō)明。井筒直徑 ，井深 630m，井架高度 32m；井筒罐道梁選用 120a 型工字鋼，層距 ；全程提升行程 630m。井底車場(chǎng)巷道和主要硐室的位置，應(yīng)選擇在穩(wěn)定堅(jiān)硬的巖石中，并 避開較大斷層、含水層、松軟層、煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層。井底車場(chǎng)主要硐室有中央水泵房、水倉(cāng)、 中央變電所、機(jī)車修理車間、乘人車場(chǎng)、調(diào)度室、醫(yī)務(wù)室、硐室、皮帶機(jī)頭硐室、聯(lián)絡(luò) 巷等。 回風(fēng)大巷 巷道斷面見下圖。 (2)推進(jìn)度 工作面推進(jìn)長(zhǎng)度主要受地質(zhì)構(gòu)造，保護(hù)煤柱，開采范圍的限制，同時(shí)考慮順槽開掘與生產(chǎn)時(shí)的通風(fēng)能力，工作面的時(shí)間推進(jìn)度服務(wù)年限，設(shè)備的大修周期的影響。雙巷布置時(shí)巷道端面較小，使采煤機(jī)工作面采煤機(jī)進(jìn)刀困難，需增開切口，給采煤工藝帶來(lái)不便。 二、設(shè)計(jì)采區(qū)的巷道布置 煤層的地質(zhì)特征 本設(shè)計(jì)開采 15煤層，本 煤層賦存穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其地質(zhì)特征可見表 ： 表 煤層地質(zhì)特征表 1 走向長(zhǎng)度（ m） 8600 12 頂板含水情況 隔水層 ,含水弱 2 傾斜長(zhǎng)度（ m） 3770 13 底板巖性 砂質(zhì)泥巖、泥巖 3 煤層傾角（ 0） 7 14 底板含水情況 含水弱 4 煤厚（ m） 15 涌水量（ m3/h） 50 5 煤的容重（ t/m3） 16 最大涌水量（ m3/h） 60 6 工業(yè)儲(chǔ)量（ Mt） 17 自燃發(fā)火期 (月 ) 22 7 可采儲(chǔ)量（ Mt） 18 煤塵爆炸 指數(shù)（ %） 8 設(shè)計(jì)損失（ Mt） 19 自燃發(fā)火等級(jí) Ⅲ級(jí) 9 設(shè)計(jì)回采率（ %） 80 20 工業(yè)牌號(hào) 無(wú)煙煤 10 可采年限（ a） 52 21 相對(duì)瓦斯涌出量 11 頂板巖性 石灰?guī)r 22 低溫率（℃ /100m） 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱的要求，只對(duì)首采 帶區(qū)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。 M—分帶 小煤柱的寬度， 5m； B—分帶進(jìn)、回風(fēng)斜巷 寬度， 。少留三角煤，保證工作面的及時(shí)準(zhǔn)備、接替與合理服務(wù)期。 首 帶區(qū) 位于井筒 西 側(cè)，走向長(zhǎng) 約3660m，傾向長(zhǎng) 1800m，采用單巷掘進(jìn)。 （ 4） 確定煤層開采順序，同時(shí)生產(chǎn)的煤層及回采工作面數(shù)目 第 一 帶 區(qū)采用綜采整層開采 15煤； 帶 區(qū)自 東 向 西 開采，工作面采用 傾 向長(zhǎng)壁倒退式采煤方法，本著高產(chǎn)、高效、一礦一面的原則，礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，由一個(gè)綜采面采煤來(lái)保證。 回采面產(chǎn)煤 一個(gè)采煤工作面產(chǎn)量由公式： 綜采面年產(chǎn)量： A 綜年 ＝ 300Ａ 日 （ 公式 ） =300 3840 ＝ 萬(wàn)噸／年 掘進(jìn)出煤量：（按工作面年產(chǎn)量的 5％計(jì)） A 掘年 ＝ Ａ 綜年 （ 公式 ） ＝ 6 萬(wàn)噸／年 則： A 礦年 ＝ A 綜年＋ A 掘年 ＝ 萬(wàn)噸 /年 帶區(qū)采出率 帶區(qū)采出率是指工業(yè)儲(chǔ)量中，設(shè)計(jì)或?qū)嶋H采出的那一部分儲(chǔ)量約占工業(yè)儲(chǔ)量的比例，以百分?jǐn)?shù)表示。 采煤工藝方式 選擇的依據(jù) ⑴ 礦 井地質(zhì)構(gòu)造，煤層傾角、厚度、層數(shù)、層間距、硬度和夾矸等頂板巖、 瓦斯、水文、煤層自然發(fā)火等。 ⑷通風(fēng)路線短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少，同時(shí)使巷道交叉點(diǎn)和風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物也相應(yīng)減少。 一帶區(qū) 工作面仰斜布置，煤層傾角 7176。 采煤機(jī)割煤和運(yùn)輸機(jī)前移配合裝運(yùn)落煤 ，采用刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。 (1) 采用雙巷布置時(shí)，可減少巷道斷面，將膠帶輸送機(jī)和電氣設(shè)備等分別布置在兩條巷道內(nèi)。結(jié)合本礦井地質(zhì)條件，本設(shè)計(jì)采用單巷掘進(jìn)，巷道斷面 ，采用梯形金屬支架支護(hù)。左右。 (1)符合《煤礦安全規(guī)程》與《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，通風(fēng)系統(tǒng)完整、合理、簡(jiǎn)單。 風(fēng)窗： 設(shè)置在變電所、爆破材料庫(kù)、檢修硐室等硐室的回風(fēng)道中，控制風(fēng)量大小。抽壓聯(lián)合式：可產(chǎn)生較大的通風(fēng)適用于阻力大的礦井，新建礦井一般不采用。生產(chǎn)礦井可根據(jù)各個(gè)工作面正常生產(chǎn)條件時(shí)。 S 采 — 采煤工作面有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時(shí)有效斷面的平均值， m2； 使用支撐式支架時(shí) S=（ ）； 使用掩護(hù)式支架時(shí) S=3（ ）。 （ 2） 備用工作面的風(fēng)量 Q 備 Q 備 ＝ Q 采 /2 （公式 ） ＝ 2232/2 ＝ 1116 m3/min （ 3） 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量的計(jì)算 煤巷，半煤巷和巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。這里選擇膠布風(fēng)筒，風(fēng)筒直徑為 800mm，壁厚 ，風(fēng)筒直徑為 ,斷面 。 M8 1412 314 94 34 ③ 局部通風(fēng) 阻力 Rp＝100100 RL ? （公式 ） 式中 Rp— 風(fēng)筒風(fēng)阻， N 6)按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算 Q 掘 ＝ ∑ Q 掘 k 掘 （公式 ） 34 式中 ∑ Qhfi— 掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和。 （ 4） 硐室需風(fēng)量計(jì)算 1) 發(fā)熱量大的機(jī) 電硐室，可按經(jīng)驗(yàn)值確定需風(fēng)量： 取其經(jīng)驗(yàn)值 Q 車 ＝ 80m3/min 2) 爆破材料庫(kù) Q 藥 ＝ 40 V/60 （ 公式 ） 35 式中 V— 庫(kù)房容積， m3 但大型爆破材料庫(kù)不得小于 100 m3/min；中小型爆破材料庫(kù)不得小于 60m3/min。 Q 采實(shí) ＝ 2232 + 1116 + 390 2 + 80 + 60 +80+120=4468m3/min 考慮到 礦井內(nèi)部漏風(fēng) 、 風(fēng)量分配的不均勻 等 ，則礦井的總風(fēng)量 Q＝ Q 采實(shí) K （ 公式 ） ＝ 4468 ＝ m3/min ＝ m3/s 礦井風(fēng)量分配 分配原則 36 礦井總風(fēng)量確定后，應(yīng)將其分配到各用風(fēng)地點(diǎn)，其分配原則重要是： 1）分配到各用風(fēng)地點(diǎn)（包括回采面、掘進(jìn)面、硐室等）的風(fēng)量，應(yīng)不低于前面所計(jì)算出的風(fēng)量。 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 礦井通風(fēng)總阻力是指風(fēng)流有進(jìn)風(fēng)井口起，到回風(fēng)井口止，沿一條通風(fēng)（風(fēng)流路線）各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡(jiǎn)稱礦井總阻力，用 hm表示。12611131517181916814 圖 b 容易時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) （ 1） 通風(fēng)容易時(shí)期： 礦井通風(fēng)阻力最大路線一般是通過(guò)的風(fēng)量最大，路線最長(zhǎng)的 線路 ，因此本設(shè)計(jì)的最大通風(fēng)阻力路線是通過(guò)工作面的通風(fēng)路線。離心式通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)一般不大于允許