【正文】 涌水排到 360m水倉通過有效的排水系統(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)過環(huán)游后通過后屯大渠將其流入陡河。 （ 3） 老空水 由于煤層的開采方法和煤層本身的賦存狀態(tài)不同，所以工作面回采后隨著煤巖層垮落形成許多松散空隙，使工作面涌出的水積存在低洼的老空區(qū)內(nèi)，形成老空水。煤系基底地層為中奧陶統(tǒng)馬家溝組石灰?guī)r。 本組一般厚度為 ，最小厚度為 65m。煤層為黑色、條帶狀構(gòu)造，玻璃光澤，以亮煤為主，間夾暗色條帶，局部含絲炭，偶含黃鐵礦膜，半亮～光亮型。 （ 3）發(fā)熱量：各可采煤層發(fā)熱量變化范圍在 ～ ，各煤層發(fā)熱量由大至小為 ：煤 2＞ 煤 5。 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 。 根據(jù)鉆孔煤樣和周圍礦井生產(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。 P2— 工業(yè)場(chǎng)地和主要井巷煤柱的損失量之和 ,t。另一方面，井型增加，生產(chǎn)集中，機(jī)械化水平和勞動(dòng)效率高，噸煤的生產(chǎn)成本減少。 ② 水平 通過運(yùn)輸或通風(fēng)平巷的某一標(biāo)高的水平面稱為水平。 如果本井田用單水平開拓，就需要有下山階段，而由于下山開拓的防治水害工程量大，且不易開展；另外有下山階段的話，容易造成跑車事故。 因井田內(nèi)瓦斯涌出量和涌水量均較大，若采用上下山開采，下山部分在技術(shù)上困難較多，故決定階段內(nèi)采用上山開采，由于傾長(zhǎng)較大，傾角在 15176。首先從技術(shù)上（符合規(guī)范的基本要求）和安全可靠程度上排除一些方案，然后提出幾種技術(shù)可行、安全可靠的方案， 最后對(duì)這些方案進(jìn)行技術(shù)比較，最終確定出一種最 優(yōu)方案。 3） 上山布置 采區(qū)采用集中巖石上山聯(lián)合準(zhǔn)備，井田一翼的中央采區(qū)上山布置在距 m4 煤層 底板30m以下的砂巖層中，并在采后加以維護(hù)，留作下階段的總回風(fēng)通道及安全出口，其余采區(qū)上山位于距 m4 煤層 底板約 20m的砂巖層中，并在采區(qū)采后報(bào)廢。 對(duì)兩方案的基建費(fèi)和生產(chǎn)費(fèi)粗略估算如表 21，粗略估算后認(rèn)為：第 1和 第 2方案的費(fèi)用相差不大。 m1 費(fèi)用 /萬元 初期 主井井筒 副井井筒 井底車場(chǎng) 主石門 運(yùn)輸大巷 295 280 1000 0 1700 260 245 1000 270 1700 小計(jì) 后期 主井井筒 副井井筒 井底車場(chǎng) 主石門 運(yùn)輸大巷 225 225 1000 800 13700 260 260 20xx 600 21400 小計(jì) 共計(jì) 從比較結(jié)果來看：方案 1 的基建投資費(fèi)用明顯低于方案 3，從開采水平連續(xù)來看，方案 3 需延深兩次，方案 1 僅需延深一次立井，對(duì)生產(chǎn)的影響少于方案 3?；泛屯ㄓ嶋娎|一條，通風(fēng)水平以上，設(shè)行人梯子間。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 55 頁 崠山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 55 頁 表 21 井筒特征表 井筒名稱 主立井 副立井 回風(fēng)立井 1 井口 坐標(biāo) 緯距 X 3974225 3974225 3972365 經(jīng)距 Y 19672430 19672480 19673750 井口標(biāo)高（ m） + + + 井底 標(biāo)高 第一階段（ m） 269 269 140 第二階段（ m） 398 398 269 第三階段（ m） 527 527 398 井筒傾角（ 176。 （ 6） 便于布置采區(qū)煤倉 ，有利于均衡生產(chǎn)。 3） 巷道的凈斷面積 巷道的凈斷面積可用公式 （ 25）計(jì)算 可得： S 凈 =B（ h2+） =4（ 2+4） = 采區(qū)上山（軌道上山、運(yùn)輸上山、回風(fēng)上山 ） 1） 巷道選型 根據(jù)崠山煤礦地質(zhì)條件和礦井生產(chǎn)能力 ，可仍選采區(qū)上山斷面形狀為半圓拱形形狀，支護(hù)方式為噴漿支護(hù)，其斷面圖如圖 21。 回風(fēng)大巷及回風(fēng)石門 1） 巷道選型 由礦井地質(zhì)條件選回風(fēng)大巷和回風(fēng)石門斷面形狀為半圓拱形狀 ，斷面形狀圖如 圖 23 回風(fēng)大巷及回風(fēng)石門形狀所示 。 按照井底車場(chǎng)空重車線與運(yùn)輸大巷或主要石門的相對(duì)位置關(guān)系，環(huán)行井底車場(chǎng)又可分為臥式（ a）斜式（ b）和立式（ c）三種（詳見圖 24）。但空重列車只從車場(chǎng)的一端出入，另一端為車場(chǎng)的盡頭。 由于煤層較厚，賦存條件較好，煤層傾角較小，故煤層開采使用走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤方法。 6） 采煤機(jī)選擇 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。本礦井每年工作日為 330 天，回采工作面循環(huán)工作組織為“三八”工作制度，即把每晝夜為三班，兩班生產(chǎn)一班檢修，每班工作時(shí)間為八小時(shí)，日進(jìn)華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 共 55 頁 十刀每刀 。其中掘進(jìn)出煤率為年產(chǎn)量的 10% 本礦井兩翼布置，單面開采，同采工作面只有一個(gè)，因而本礦井的生產(chǎn)能力由該采區(qū)生產(chǎn)能力決 定。根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)井的相對(duì)位置，又分為中央并列式和中央邊界式（中 央分列式）。本礦的煤層埋藏較淺，而且也有自然發(fā)火的現(xiàn)象，所以本礦采用中央邊界式的通風(fēng)方式。采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干通風(fēng)構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理困難，且漏風(fēng)較大。以下對(duì)其作簡(jiǎn)略說明。軌道上山回風(fēng)，它與各區(qū)段回風(fēng)巷及回風(fēng)石門連通，凡與進(jìn)風(fēng)巷連接地點(diǎn)，設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物。雖然需要三條上山，開拓量初期比前兩種方式麻煩，但是總體來說，既不污染新鮮風(fēng)流，又不會(huì)使乏風(fēng)和運(yùn)煤 巷道沖突，所以采用軌道上山和運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)。在掘進(jìn)初期的時(shí)候由于剛掘進(jìn)一點(diǎn)，只掘除了三條聯(lián)絡(luò)巷，而又因?yàn)樵诰蜻M(jìn)初期是用區(qū)段運(yùn)輸平巷作為回風(fēng)巷的，所以如果要想沖洗掘進(jìn)頭 1，就需要將通風(fēng)機(jī)放在繞道里面為掘進(jìn)頭供風(fēng)，這樣才能保證回風(fēng)的順暢。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 33 頁 共 55 頁 圖 44 工作面采煤初期通風(fēng)方法 1— 軌道上山； 2— 運(yùn)輸上山； 3— 回風(fēng)上山： 4— 區(qū)段運(yùn)輸平巷； 5— 輔巷； 6— 區(qū)段回風(fēng)平巷； 7— 回風(fēng)大巷； 8— 聯(lián)絡(luò)巷 1； 9— 聯(lián)絡(luò)巷 2 本圖與 43 中的軌道上山是否對(duì)應(yīng)？輔巷 5 作為下一個(gè)工作面的回風(fēng)巷，需要留巷，你的 這個(gè) 圖沒有體現(xiàn)這個(gè)作用，要明白該巷道的意義。采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，按體積計(jì)算，氧氣不得低于 20%，二氧化碳不得低于 %。 （瓦斯涌出是一天 24小時(shí)都在涌出） 故按瓦斯涌出量計(jì)算 1 號(hào)煤層采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量抽放后為： 18m179。/min Qh2=100Qgh2K gh2=1003=540m3/min； 按照常識(shí)，你計(jì)算的掘進(jìn)工作面需風(fēng)量太大，不符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際 （ 2）按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算 Qhi=∑QhfiK ghi （ 48） 式中 ∑Qhfi— 第 i個(gè)煤層掘進(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。 該處的風(fēng)量分配太簡(jiǎn)單，要詳細(xì)一些 。本礦自然風(fēng)壓為 HN30Pa，此時(shí)礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力的計(jì)算為： 通風(fēng)容易時(shí)期總阻力： Hmd=Hfd Hfd=∑αLUQ2/S3=1089Pa， 式中： h 摩 —— 摩擦阻力 Pa a—— 摩擦阻力系數(shù) L—— 井巷長(zhǎng)度 m U—— 井巷凈斷面周長(zhǎng) m Q—— 通過井巷的風(fēng)量 m3/s S—— 井巷凈斷面積 m2 R—— 井巷摩擦風(fēng)阻 178。 按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算第 i個(gè)煤層掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量為： Qh2=∑Qhf2K gh2=529=635m3/min； 看書，你這個(gè)公式的計(jì)算過程中 529 怎么來的？ （ 3）按工作人員數(shù)量計(jì)算 Qwi=4 Nwi （ 44） 式中 4— 每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量， m3/min； 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 37 頁 共 55 頁 Nwi— 第 i個(gè)煤層采煤工作面 同時(shí)工作的最多人數(shù)，為 20 人 按工作人員數(shù)量計(jì)算各煤層工作面的需風(fēng)量為： Qwi=4 Nwi=4 20=80m3/min （ 4）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 ①按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量： Qhi≥60Shi （ 49） 式中 Shi— 第 i煤層掘進(jìn)工作面斷面積， m2； 因各煤層掘進(jìn)工作面斷面積相等，故： Qh2≥60Sh2=156=90m3/min； ②按最大風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)煤層采煤工作面的最大風(fēng)量： Qhi≤604Shi （ 410） Qh2≤604Sh2=2406=1440m3/min； 綜上， 1 號(hào)煤層掘進(jìn)工作面需風(fēng)量均按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算為最適宜。 (瓦斯抽的太少，涌出量還是偏大 ) 又采煤工作面的需風(fēng)量可用下式計(jì)算： Qwi=100QgwiK gwi （ 42） 式中 Qwi— 第 i個(gè)煤層采煤工作面需風(fēng)量， m3/min； Qgwi— 第 i個(gè)煤層采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量， m3/min； Kgwi— 第 i個(gè)煤層采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，這里取 。 則按井下的最多人數(shù)計(jì)算，礦井的總風(fēng)量為： （ 2）按采煤工作面、掘進(jìn)工作面、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。其 通風(fēng)方法同初期相同，具體如下圖所示。這樣放置，沖洗玩掘進(jìn)頭的乏風(fēng) 就會(huì)沿著如圖所示的路線回到回風(fēng)上山。當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷時(shí)，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動(dòng)，稱上行通風(fēng)，如圖 42 中的（ a），否則是下行通風(fēng)如圖 42 中的 （ b） 。對(duì)于從上水平下料的采區(qū)來說，料車通過下部車場(chǎng)很少，上述問題一般不存在，所以這種通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)于從上水平下料的采區(qū)比較適合。軌道上山的上部及中部車場(chǎng)凡與回風(fēng)巷連接處，均設(shè)置風(fēng)門和回風(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。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁 共 55 頁 （ 1）方案一：抽出式 抽出式是主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下， 整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。 （ 1）方案一：中央并列式 中央并列式進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井大致并列在井田走向的中央，兩井底可以開掘到第一水平，也可只將回風(fēng)井掘至回風(fēng)水平。 日產(chǎn)量 A＝ 125 6 93％ 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁 共 55 頁 ＝ 該處的工作面產(chǎn)量和風(fēng)量計(jì)算中的產(chǎn)量是否對(duì)應(yīng)？ 采高怎么變成 了？ 2）采區(qū)日生產(chǎn)能力計(jì)算公式： AB＝ K1K2ZA (32) 式中： AB—— 采區(qū)生產(chǎn)能力； K1—— 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，只有 一 個(gè)工作面，取 1； K2—— 采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)出煤系數(shù)，取 ； ZA—— 采區(qū)內(nèi)同采工作面日產(chǎn)量之和； 故 AB＝ ＝ 崠山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 28 頁 共 55 頁 4 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)合理與否對(duì)全礦井安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益具有長(zhǎng)遠(yuǎn)而重要的影響。 圖 33 采區(qū)上部車場(chǎng) 1— 回風(fēng)大巷； 2— 回風(fēng)上山； 3— 軌道上山； 4— 區(qū)段回風(fēng)平巷； 5— 絞車房 優(yōu)點(diǎn)：車輛運(yùn)輸順當(dāng)，調(diào)車方便，回風(fēng)巷短，通過能力大； 缺點(diǎn)：車場(chǎng)巷道斷面積大。采煤機(jī)的主要特征如下： （ 1） MG375GW 采高： ～ ； 煤層傾角 ：〈 35176。 （工作面長(zhǎng)度要和你的區(qū)段斜長(zhǎng)大致對(duì)應(yīng)，區(qū)段斜長(zhǎng)減去相鄰工作面的煤柱極為工作面長(zhǎng)度） 3）采場(chǎng)支護(hù)方式 由于是綜合機(jī)械化采煤 ，故采場(chǎng)支護(hù)方式選用掩護(hù)式液壓支架，支架型號(hào)見下表 31 采煤機(jī)與液壓支架型號(hào)表。因?yàn)樗倪\(yùn)輸簡(jiǎn)單，而且其運(yùn)輸能力也很大，有較大的通過能力。 主副井儲(chǔ)車線與運(yùn)輸大巷或石門斜交稱為斜式井底車場(chǎng)。 取 h0 為 ， h2 為 ，則 H0 為 ；由于巷道為半圓拱形，拱高 h0=，則寬度 B=。 取 h0 為 ， h2 為 ，則 H0 為 ；由于巷道為半圓拱形，拱高 h0=，則寬度 B=。 圖 21 巷道斷面形狀 3）巷道的高度和寬度 H0=h0+h2