【正文】 Ⅰ 煤：煤層厚度地表延伸較穩(wěn)定，地表厚度在 ～ m之間，一般 ～，平均厚度 。/t，荔波縣恒姑煤礦瓦斯等級鑒定為高瓦斯礦井。經(jīng)調(diào)查，砂巖節(jié)理礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 6 頁 裂隙較發(fā)育，從而構(gòu)成基巖裂隙水，大氣降水則是基巖裂 隙水的主要補給源。傾角 25176。掘進(jìn)斷面積 178。傾角 25176。掘進(jìn)斷面積 178。缺點：當(dāng)?shù)孛娲嬖诶细G及采空塌陷區(qū)并和開采裂隙溝通時，會把其中的有害氣體抽到井下，并降低回采工作面的風(fēng)量。 工作面通風(fēng)方式的選擇與回風(fēng)的順序、通風(fēng)能力和巷道布置有關(guān)。 優(yōu)點：工作面下行通風(fēng)，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧?，不易出現(xiàn)瓦斯分層流動和瓦斯積聚，還可以減少煤塵含量，降低水砂充填工作面的空氣溫度，有利于提高工作面的產(chǎn)量。 礦井掘進(jìn)工作面每次爆破的炸藥量 10 斤。/min； Kc— 工作面因瓦斯涌出不均勻的的備用系數(shù)，一采區(qū)布置工作面為炮采面，可取 ～ ； 可采 2 號煤層工作面絕對瓦斯涌出量為 179。/min=2 m179。/min； q 掘 — 掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量，兩個掘工作面總瓦斯涌出量都為179。；本礦取 178。/s。用于維護(hù)巷道和行人安全。 s2 s1 1 主斜井 錨噴 217 24 2 井底車 場 錨噴 45 24 3 消防材 料庫 錨噴 24 4 二采區(qū)運輸下山 錨噴 454 24 5 2206 運輸巷 錨桿 +錨網(wǎng) 794 9 6 2206 工作面 單體 103 9 7 2206 回風(fēng)巷 錨桿 +錨網(wǎng) 799 9 8 二采區(qū)回風(fēng)下山 錨噴 543 25 9 井底聯(lián) 絡(luò)巷 錨噴 39 26 10 總回風(fēng) 巷 錨噴 17 26 11 回風(fēng)斜 井 砌碹 203 26 12 引風(fēng)道 砌碹 13 27 13 總計 所以礦井通風(fēng)阻力為： 通風(fēng)困難時期通風(fēng)阻力為 ； 通風(fēng)容易時期通風(fēng)阻力為 。/min； 則 Qf=330247。在回風(fēng)斜井設(shè)通風(fēng)機(jī)，采用抽出式通風(fēng)方式，反風(fēng)方式采用風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)。 容易時期 工況點參數(shù)為 ： Qm易 =， Hm易 =， ηm易 ＝ ，葉片安裝角度為 36176。 45 /37176。按 6 萬元計算。專為通風(fēng)服務(wù)的井巷為 1500m，每米 3000 元。 33 /25176。 m8 ∴ Rs（容易） =2Qh = =掘進(jìn)工作面利用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，使用長距離通風(fēng)的抗靜電、阻燃性能風(fēng)筒，風(fēng)筒直徑為 800mm。 s2s1 巷道名稱 形式 /N 摩擦阻力計算 摩擦阻力的計算公式為： 23 2h RQSLPQ ?? ?摩 式中： h 摩 — 摩擦阻力， Pa， 2h RQ?摩 ； α — 摩擦阻力系數(shù)， N 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 17 頁 風(fēng)量分配 （ 1）分配到各用風(fēng)地點的風(fēng)量應(yīng)不低于計算出的需風(fēng)量 （ 2）為維護(hù)巷道，保證行人安全，所有巷道都應(yīng)分配一定的風(fēng)量。按經(jīng)驗硐室配風(fēng)量可為： 容易時期： 2 m179。/s。 所以取 a、 b、 c 所得的風(fēng)量的最大值 179。 容易時期： Q 采 =60 = m179。/min； ∑ Q 其他 — 除采掘硐室外其他需風(fēng)量總和， m179。其中采煤工作面 組長 2 人、放炮工 4 人、瓦檢員 2 人、電工 4 人、裝煤 工 8 人、運矸員 10 人，總計 30 人。 缺點：風(fēng)流方向與運煤方向相反，引起煤塵飛揚，增加了回采工作面的進(jìn)風(fēng)流中煤塵濃度；同時，煤炭在運輸中放出的瓦斯又隨風(fēng)流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛取? 采面通風(fēng)方式 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，也是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，它包括采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道的布置方式，采區(qū)通風(fēng)路線的鏈接形式，以及采區(qū)通風(fēng)設(shè)備和通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置等基本內(nèi)容。一般適用于煤層瓦斯和自然災(zāi)害問題都不嚴(yán)重，埋藏深、傾角大，但走向長度不大的礦井。傾角 28176。 本方案采用斜井開拓，以一個走向長壁采煤工作面和二個掘進(jìn)工作面保證礦井設(shè)計生產(chǎn)能力。傾角 28176。深部利用控制斷層的勘探鉆孔，用抽水方法對走向斷層（北北東向斷層）試驗結(jié)果表明：砂泥巖互層中的斷層破碎帶規(guī)模小，且受到鈣質(zhì)充填、膠結(jié)，未導(dǎo)致鉆孔涌水量增大，故可視為與圍巖的含水性一致，不作為單獨的充水因素。 水文地質(zhì)條件 概 述 礦區(qū)內(nèi)地表水系屬樟江上游支流，珠江流域都柳江水系。煤層底板為粉砂巖，容易發(fā)生底鼓現(xiàn)象。 F42走向北東，傾向北西，傾角 50176。地層厚約 22～ 40m。年均降雨量 ,最多年達(dá) ；最少年僅 ； 510 月為豐水期，占年降雨量的 ％以上。 礦區(qū)總體上屬低山地貌，區(qū)域地層碳酸鹽巖覆蓋范圍廣，峰叢、洼地、溶斗、溶洞等喀斯特地貌較發(fā)育，碎屑巖地層在反向坡地帶易形成陡崖、陡坡，含煤地層經(jīng)多次風(fēng)化剝蝕形成低凹或緩坡地形。上部為泥巖夾石英砂巖和煤線及薄煤 1～ 5 層。礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 3 頁 斷層附近產(chǎn)狀變陡，約為 40176。 煤質(zhì)：恒姑煤礦所采 Ⅱ 煤層呈黑色，條痕褐黑色；條帶狀、透鏡狀結(jié)構(gòu)，層狀結(jié)構(gòu)，主要為暗煤，見少量鏡煤條帶及絲炭。 表 煤層自燃性鑒定 煤層 來樣編號 工業(yè)分析 著火溫度 自燃傾向分類 水份 灰份 揮發(fā)份 焦渣特征 T 氧化 T 原樣 T 還原 Mad Aad Vdaf 2 2021M362 2 390 404 406 Ⅲ級 備注 Ⅰ 級：容易自燃 Ⅱ 級：自燃 Ⅲ 級：不易自燃 ⑥ 地溫 本井田無地溫異?，F(xiàn)象，屬于正常地溫礦井。西高東低，西部海拔最高點 1066 米 ，北部最低點650 米，相對高差 416 米 ， 洪暴期間的地表水則由西向東或由南向北（礦區(qū)北部）排泄最終匯于礦區(qū)北和東側(cè)的河流中。掘進(jìn)斷面積 178。本設(shè)計詳細(xì)分析了地質(zhì)資料提供的地質(zhì)條件，煤炭資源條件、煤炭賦存條件、開采技術(shù)條件和業(yè)主的投資等綜合因素，確定礦井以一個走向長壁工作面達(dá)到 9 萬 t/a 能力是切實可行的。掘進(jìn)斷面積 178。礦井在今后的開采過程中注意收集地質(zhì)資料，并加以整理，作為現(xiàn)有 地質(zhì)資料的補充。而壓抽混合式使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備較多，管理復(fù)雜。的回采工作面，應(yīng)采用上下通風(fēng)。 （ 4）調(diào)節(jié)風(fēng)窗 調(diào)節(jié)風(fēng)窗用以增加巷道的局部阻力，以調(diào)節(jié)用風(fēng)地點的風(fēng)量，本設(shè)計主要通風(fēng)機(jī)采用抽出式工作方法，調(diào)節(jié)風(fēng)窗全部設(shè)在回風(fēng)道中。 (2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點實際需要風(fēng)量的總和計算 KQ ????? ???? ）（ 其他硐掘采 式中： ∑ Q 采 — 采煤工作面實際需風(fēng)量總和， m179。； Ki— 工作面長度系數(shù)； 困難時期工作面長度為 103/cos25=，根據(jù)教材 P163 知 Ki 取 ； 容易時期工作面長度為 57/cos25=，同樣知 Ki 取 ； 則： 困難時期： Q 采 =60 = m179。/min＝ 179。（ 25 %） =200 m179。/s，設(shè)計滿足要求。/s，因此礦井通風(fēng)總風(fēng)量則確定為： 困難時期： Q= m179。 風(fēng)流流動時，必須具有一定的能量（通風(fēng)壓力），用以克服井巷及空氣分子之間的摩擦對風(fēng)流所產(chǎn)生的阻力。 s1 1 主斜井 錨噴 217 22 2 井底車 場 錨噴 45 22 3 總運輸 巷 錨噴 112 21 4 一采區(qū)上部車場 錨噴 30 20 5 一采區(qū)運輸下山 錨噴 190 15 6 一采區(qū)中部車場 錨噴 56 9 7 1201 運輸巷 錨桿+錨網(wǎng) 231 9 8 1201 工作面 單體 57 9 9 1201 回風(fēng)巷 錨桿+錨網(wǎng) 231 9 10 一采區(qū)回風(fēng)下山 錨噴 166 17 11 總回風(fēng) 巷 錨噴 355 22 12 回風(fēng)斜 井 砌碹 203 22 13 引風(fēng)道 砌碹 13 23 14 總計 1906 則通風(fēng)困難時期的阻力計算如表 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 20 頁 表 礦井通風(fēng)困難時期阻力表 序號 支護(hù) 巷道長度L/m 凈斷面 S/㎡ 凈周長P/m 風(fēng)阻系數(shù) α / N 通風(fēng)設(shè)備選型包括選擇通風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的電動機(jī)，須先選擇通風(fēng)機(jī)，然后選擇電動機(jī)。風(fēng)機(jī)的最大風(fēng)量為 420m179。 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 24 頁 hdmin=+200=； hdmax=+200=。42 /34176。主要通風(fēng)機(jī)按 50 萬元一臺計算，局部通風(fēng)機(jī)按 5 萬元一臺計算，運輸費和安裝費按總價的 15%計算，服務(wù)年限按 年計算。 表 噸煤通風(fēng)其它成本計算 通風(fēng)設(shè)備的折舊費和維修費 (50+5 2) 專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費和維修費 1500/= 萬元 通風(fēng)器材的購置費和維修費 22 萬元 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 27 頁 通風(fēng)儀表的購置費和維修 費 6 萬元 通風(fēng)區(qū)隊全體人員的工資費 4000 12 90/10000=432 萬元 合計 萬元 則噸煤通風(fēng)成本為 E=+ 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 28 頁 第七章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)評價 礦井通風(fēng)經(jīng)濟(jì)性評價 首先，由由風(fēng)機(jī)特性曲線和風(fēng)阻曲線以及兩者之間的相互關(guān)系圖可知，在整個服務(wù)年限內(nèi)，工況點都處在合理范圍之內(nèi)，風(fēng)機(jī)的最低運轉(zhuǎn)效率為 71%，大于60%。困難、容易時期的效率分別為 76%、 71%。困難 時期 工況點參數(shù)為 ：： Qm困 =， Hm困 =， ηm困 ＝ ，葉片安裝角度 42176。/s，負(fù)壓 h 易 =； (3)回風(fēng)斜井井口標(biāo)高： +。/min； 初選 FBD № 15 型局部通風(fēng)機(jī) YDK564No17型通風(fēng)機(jī)，風(fēng)量范圍為 270～ 460m179。 則： 通風(fēng)困難時期的總阻力為： hme= (1+10%)=； 通風(fēng)容易時期的總風(fēng)阻為 hmd= (1+10%)= Pa； 礦井采用中央抽出式通風(fēng)，礦井采用兩臺通風(fēng)機(jī)通 風(fēng)。 s2 礦井通風(fēng)容易時期風(fēng)量分配結(jié)果如表 表 通風(fēng)容易時期風(fēng)量分配表 需風(fēng)地點 總進(jìn) 風(fēng)量 采煤 工作面 掘進(jìn)工作面（ 二 個） 硐室 其他需風(fēng) 地點 總回 風(fēng)量 分配風(fēng)量 m179。 礦井通風(fēng)風(fēng)量計算： KQ ????? ???? ）（ 其他硐掘采 本礦 K 取 則： 困難時期： Q=（ ++4+） =179。/s， 240 ＝ 179。/min=179。/s。/min=179。采用壓入或中央并列式通風(fēng)時，可取 ～ ；采用中央分列式或混合式通風(fēng)時，可取～ ；采用對角式或分區(qū)式通風(fēng)時，可取 ～ 。 通風(fēng)構(gòu)筑物 因為生產(chǎn)的需要，井下巷道是縱橫交錯彼此貫通。工作面上偶角易積聚瓦斯，工作面進(jìn)風(fēng)巷一次掘進(jìn)，維護(hù)量大。整個通風(fēng)系統(tǒng)處于高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ恼龎籂顟B(tài) 。主斜井、進(jìn)風(fēng)行人斜井及回風(fēng)斜井已掘至井底，并通過井底聯(lián)絡(luò)巷形成聯(lián)系，井底排水系統(tǒng)已基本形成。掘進(jìn)斷面積 6. 3m178。主斜井、進(jìn)風(fēng)行人斜井及回風(fēng)斜井已掘至井底，并通過井底聯(lián)絡(luò)巷形成聯(lián)系，井底排水及一采區(qū)排水系統(tǒng)已基本形成。掘進(jìn)斷面積 6. 3m178。 礦區(qū)煤系之上的大埔組和黃龍組為厚度較大的碳酸鹽巖，發(fā)育巖溶管道水，為區(qū)