【正文】 的安全出口，以便于人員撤出。其中有 混合式是前幾種的發(fā)展，適用于： 采； 。 （ 2） 按 該用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體濃度，風(fēng)速以及溫度等都符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)各項(xiàng)規(guī)定要求分別計(jì)算，取其最大值。 （ 1） 按瓦斯（或者二氧化碳）涌出量計(jì)算： Q 采 =100q 采 Kc （ 52） 式中： Q采 —— 采煤工作面需要風(fēng)量， m3/min； q采 —— 采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量 ， ； Kc—— 工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，即該 33 工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值與平均值之比。 q掘 179。 （ 5）按 風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足： 9 Sj≤ Q 掘 ≤240 Sj （ 511） 煤巷、半煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足： 15 Sj≤ Q 掘 ≤240 Sj （ 512） 式中： Sj—— 掘進(jìn)工作面巷道過風(fēng)斷面， m2； 9= m3/min≤ Q 掘 ≤240=1512 m3/min 15= m3/min≤Q 掘 ≤240=1512 m3/min 所以： Q 掘 =3 硐室需風(fēng)量計(jì)算 （ 1） 各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量的總和 按礦井各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng) 量的總和計(jì)算，即 ? ??? n1i Q 硐硐Q （ 513） 式中： Q硐 ——為第 i 個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的硐室的實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min； 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，井下變電所取 120m3/min， 爆破材料 庫取150m3/min 充電室取 150m3/min，水泵房取 120m3/min， 采（帶）區(qū)變電所 、采區(qū)車場(chǎng)及 絞車房配風(fēng)各為 80m3 / min 并裝設(shè)瓦斯監(jiān)測(cè)報(bào)警自動(dòng)斷電儀器，加強(qiáng)瓦斯監(jiān)控保證安全生產(chǎn)。 (4) 進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣的溫度 (干球溫度，下同 )必須在2℃ 以上。各個(gè)節(jié)點(diǎn)編號(hào)不能重復(fù)和遺漏， 44 但可以不連續(xù) [11]。 2 響自然風(fēng)壓的產(chǎn)生因素 (1)空氣密度 影響礦井自然風(fēng)壓的決定性因素是進(jìn)回風(fēng)兩側(cè)空氣柱的密度差，密度差愈大，自然風(fēng)壓愈大，反之愈小。（ ? /Psat） （ 516） 式中： ρ—— 井內(nèi)空氣平均密度， kg/m3； P —— 大氣壓， Pa； T —— 溫度， K； ? —— 相對(duì)濕度， %； Psat—— 對(duì)應(yīng)于溫度 T 時(shí)的飽和水蒸氣壓力，Pa。 179。/m8) 礦井通風(fēng)阻力 等級(jí) 通風(fēng)難易程 度 ＜ 1 ＞ 大阻力礦井 難 1～ 2 ～ 中阻力礦井 中 ＞ 2 ＜ 小阻力礦井 易 9 扇風(fēng)機(jī)的選擇 選擇原則及步驟 計(jì)算礦井在服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期通風(fēng)總阻力的基礎(chǔ)上，同時(shí)考慮進(jìn)回風(fēng)之間自然風(fēng)壓的作用，計(jì)算主扇在通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期所需要的靜風(fēng)壓 hfsmin 和 hfsmax 或全風(fēng)壓 hftmin 和 hftmax(壓入式通風(fēng) )。 750 179。開采深度愈大，自然風(fēng)壓愈大；反之，自然風(fēng)壓愈小。 10%=。 圖紙和編制數(shù)據(jù) ，繪制礦井通風(fēng)系統(tǒng)前、后期通風(fēng)系統(tǒng)圖 ，見附圖 1 前期礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖，附圖 2 后期礦井通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖。每人每分鐘供風(fēng)量不少于4m3。（正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè) 1 個(gè)月，日最大二氧化碳絕對(duì)涌出量與月平均日二氧化碳涌出量的比值，取 ） （ 3） 按工作面人員數(shù)量計(jì)算 Q 采 =4nc （ 59） 式中： 4—— 每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量， m3/min； nc—— 采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。 在這里 nc取 40人，根據(jù)前面第 4章里的 織表可知一班 20人，在交接班時(shí)人最多，所以取 40人 Q采 =440=160m3/min （ 4） 按風(fēng)速驗(yàn)算 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面最低風(fēng)速為 ，最高風(fēng)速為 4 m/s 的要求進(jìn)行驗(yàn)算。 H 型后退式：采空區(qū)內(nèi)瓦斯不涌相工作面，上隅角瓦斯不易超限，增加了工作面安全出口，機(jī)電設(shè)備均在進(jìn)風(fēng) 32 巷匯總，通風(fēng)阻力小，缺點(diǎn)是有兩條巷道需沿空維護(hù)且可能影響風(fēng)流的穩(wěn)定性，管理復(fù)雜 三 進(jìn) 二 回 此型通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)排瓦斯能力大，上隅角瓦斯不易超限，機(jī)電設(shè)備均進(jìn)風(fēng)巷中，風(fēng)流穩(wěn)定，適合于高產(chǎn)高效的礦井，但巷道工程量較大，維護(hù)巷道多 （ 3） 風(fēng)量計(jì)算原則 無論礦井或采區(qū)的供風(fēng)量，均按該地區(qū)各個(gè)實(shí)際用風(fēng)地點(diǎn)，按照風(fēng)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，分別計(jì)算出各個(gè)地點(diǎn)的實(shí)際最大需風(fēng)量 ，從而求出該地區(qū)風(fēng)量 總和 ，再考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，作為該地區(qū)的供風(fēng)量。 礦井需風(fēng)量的計(jì)算 本 設(shè)計(jì)采用由里往外計(jì)算風(fēng)量的計(jì)算方法，即先算礦井總風(fēng)量后算井下用風(fēng)點(diǎn)的需風(fēng)量。 （ 3） 各種通風(fēng)系統(tǒng)的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析見表 51。 3 還應(yīng)綜合考慮以下因素： （ 1） 風(fēng)井位置要在洪水位標(biāo)高以上 (大中型礦井考慮百年一遇、小型礦井考慮 50 年一遇 )，進(jìn)風(fēng)井口須避免污染空氣進(jìn)入，距有害氣體源的地點(diǎn)不得 小于 500m。按工作方式分為，壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng) 。 21 表 45 回采工作面上、下行通風(fēng)適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 通風(fēng)系統(tǒng) 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 上行通風(fēng) 在煤層傾角大于 12186。 （ 6）要保證風(fēng)量按需分配，盡量使用通風(fēng)阻力小而且風(fēng)流暢通。有自燃發(fā)火危險(xiǎn)，發(fā)火期為 9 個(gè)月。 采區(qū)劃分 本設(shè)計(jì)礦井是有三部分組成的，南半部分 的走向長度不大，可以布置一個(gè)單翼采區(qū)進(jìn)行回采，中部和北部大部分的走向長度較大，需要?jiǎng)澐譃橐粋€(gè)雙翼采區(qū)進(jìn)行回采，布置單翼采區(qū)的目的是為了增加工作面的推進(jìn)長度，從而減少了工 16 作面的搬家次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。 對(duì)回采率的要求：中厚煤層不應(yīng)小于 % ，薄煤層不應(yīng)小于 %80 。 12 第 2 章 井田境界 儲(chǔ)量 服務(wù)年限 井田境界 井田周邊狀況 本區(qū)屬于丘陵地形，峻德煤礦井田的地勢(shì)東高西洼。水力坡度 2‰左右。5039。達(dá)產(chǎn)時(shí)采區(qū)為一采區(qū)和二采區(qū)，各布置一個(gè)工作面，聯(lián)合布置， 1 21層單獨(dú)開采。 致 謝 辭 ......................................... 16 參考文獻(xiàn) ......................................... 17 附錄 1 ................................................................................... 18 8 第 1 章 井田概況及地質(zhì)特征 井田概況 井田位置及范圍 峻德煤礦位于黑龍江省鶴崗市。全區(qū)走向長 ，寬 ,面積 km 。 ：煤層厚度 ? ，平均煤層厚度 ，平均傾角 ?33 ，煤層發(fā)育到地面露頭，貯存穩(wěn)定的煤層，單斜結(jié)構(gòu)，容重 3/ mt ，頂板為細(xì)砂巖，底板為粉砂巖。 13 本設(shè)計(jì)礦井井田內(nèi)絕大部分為煉焦用煤，和少量的優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤。呈單斜構(gòu)造，屬高瓦斯礦井。 采區(qū)的生產(chǎn)能力 儲(chǔ)量及服務(wù)年限 本采區(qū)內(nèi)可采煤層就是 17號(hào)煤層 ，通過計(jì)算本設(shè)計(jì)采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量為 ,可采儲(chǔ)量 。如高瓦斯或地溫很高，有時(shí)是決定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件 ， 在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)滿足的條件 如下： ，保證風(fēng)流流動(dòng)的穩(wěn)定性，盡可能避免對(duì)角風(fēng)路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并有利于采區(qū)瓦斯的合理排放及采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風(fēng) 流在其流動(dòng)路線上被加熱與污染的程度最小?；夭晒ぷ髅娣种?yīng)盡量避免處在角聯(lián)分支或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上； （ 3） 當(dāng)無法避免時(shí)，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施 ； （ 4） 漏風(fēng)小。 22 掘進(jìn)通風(fēng) 根據(jù)開拓、開采 巷道 布置、掘進(jìn)區(qū)域煤巖層的自然條件以及掘進(jìn)工藝，確定合理的局部通風(fēng)方法及其布置方式，選擇風(fēng)筒類型和直徑，計(jì)算風(fēng)筒出入口風(fēng)量，計(jì)算風(fēng)筒通風(fēng)阻力，選擇局部通風(fēng)機(jī)。掘進(jìn)長度按最長的算由圖可量出來 1200m,換算可得 n 為 24 )1/(1 fq np ??? =1/(140)= 根據(jù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量 Qh 和風(fēng)筒的漏風(fēng) 情況，用下式計(jì)算風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量 ： 3 8 03 0 ???? hq QpQ 本礦井采用壓入式通風(fēng)，設(shè)風(fēng)筒出口動(dòng)壓損失為 hvo，則局部通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓 Ht(Pa)； 240 . 8 1 1 2 3 0 0ht f a h v o f a h QH R Q Q h R Q Q P aD? ? ? ? ? （ 43） 根據(jù)需要的 Qa、 Ht值在各類局部通風(fēng)機(jī)特性曲線上， 結(jié)合本采區(qū)實(shí)際情況 ,選取型號(hào)為 YBT30/222 的局部通風(fēng)機(jī)，一個(gè)掘進(jìn)工作面 2 臺(tái)。 （ 10） 井下爆破材料庫必須有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)流，回風(fēng)必須直接引入礦井主要回風(fēng)道。同時(shí)結(jié)合礦井開拓布置及首采區(qū)位置，設(shè)計(jì)初期采用 29 分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)，后期采用中央并列與對(duì)角式混合通風(fēng)系統(tǒng) 。缺點(diǎn)是采空區(qū)漏風(fēng)不易管理，且需沿空護(hù)巷。按試行辦法查得其風(fēng)速為 。通常，機(jī)掘工作面取 ～ ；炮掘工作面取 ～ 。本礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)量 ，且采用 分區(qū) 式通風(fēng) ，取 ； 容易時(shí)期： ∑Q 總 =(15002+1500+6+1170+) =8357m3/min=139 m3/s 困難時(shí)期： ∑Q 總 =( 15002+1500+6+1170+) = 8747m3/min=146m3/s 礦井風(fēng)量分配 1 分配原則及方法 （ 1）分配原則 礦井總風(fēng)量確定后，應(yīng)將其分配到各用風(fēng)點(diǎn)，其主要分 38 配原則是： 分配到各用風(fēng)地點(diǎn) (包括回采面、掘進(jìn)面、硐室 )的風(fēng)量，應(yīng)不低于上面所計(jì)算出的風(fēng)量； 風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛?，有害氣體，風(fēng)速等滿足《煤礦安全規(guī)程》的各項(xiàng)要求 . （ 2） 分配方法 當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量確定后，首先按照采區(qū)布置圖給各回采工作面、掘進(jìn)面、硐室分配用風(fēng)量； 從總風(fēng)量中減去各回采工作面、掘進(jìn)面、硐室用的風(fēng)量，余下的風(fēng)量按按采區(qū)產(chǎn)量、采掘面數(shù)目、硐室數(shù)目等分配到各采區(qū)。 綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，其最大風(fēng)速可高于表的規(guī)定值，但不得超過5m/s。造成這種沖擊與渦流的 阻力即局部阻力，由這種阻力所產(chǎn)生的風(fēng)壓損失就叫局部阻力損失。在南方，氣溫高，產(chǎn)生的自然風(fēng)壓比北方小，風(fēng)流反向時(shí)間長，影響較大。 179。 所以，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定：礦井通風(fēng)的設(shè)計(jì)正 (負(fù) )壓，不應(yīng)超過 2940pa。它是反映井巷或礦井通風(fēng)阻力和風(fēng)量依存關(guān)系的數(shù)值。 750 179。同一地點(diǎn)大氣壓力變化幅度不大，對(duì)自然風(fēng)壓影響較??；條件相同的礦井海拔愈高，大氣壓力愈小，自然風(fēng)壓愈小；海拔愈低，大氣壓力愈大，自然風(fēng)壓愈大。 容易時(shí)期一采區(qū) ∑ h 局 =10%∑h 摩 =179。見各種巷道和采煤工作面適宜風(fēng)速表 5—11。用于維護(hù)巷道和保證行人安全。 （ 2）按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不超過 1%的要求計(jì)算： Q 掘 =100179。 Ki—— 工作面長度系數(shù)。 Z 型前期掘進(jìn)巷道工程量小，風(fēng)流比較穩(wěn)定，采空區(qū)漏風(fēng)介于 U 型前進(jìn)式和 U型后退式之間，但需沿空護(hù)巷和控制經(jīng)過采空區(qū)的漏風(fēng)，其難度較小 一 進(jìn) 兩 回 Y 型在 U 型的基礎(chǔ)上增設(shè)了一條尾巷，改變了采空區(qū)瓦斯在上隅角處流動(dòng)方向，使上隅角瓦斯不易超限，但需沿空護(hù)巷并做邊界會(huì)風(fēng)上山。 表 52 三種通風(fēng)方式的比較 通風(fēng) 方式 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 抽出式 是當(dāng)前通風(fēng)方式中的主要形式 ,適應(yīng)性較廣泛 ,尤其對(duì)高瓦斯礦井 ,更有利于對(duì)瓦斯的管理 ,也適用于礦井走向長 ,開采面積大的礦井 優(yōu)點(diǎn) : ① 井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，一旦主扇因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦 斯涌出量減少，比較安全； ② 漏風(fēng)量小，通風(fēng)管理較簡(jiǎn)單； ③ 與壓入式比，不存在過渡到下水平時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難 。 （ 12） 后期通風(fēng)合理。 表 46 YBT 系列風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 風(fēng)機(jī)型號(hào) 額定風(fēng)量 (m3/min) YBT11 13024 195300 YBT22 240370 YBT30 250425 第 5 章 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的原則 1 必須符合《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定： （ 1） 每個(gè)礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。其設(shè)計(jì)原則可以歸納如下： (1) 礦