【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， 右 方以 F1 斷層為界， 左方由于是礦井的主輔井 ，所以不設(shè)界。 首采采區(qū)儲(chǔ)量 本采區(qū)為首采采區(qū)，位于井田西北部，上部以煤層露頭為界，下部以斷層為界，鄰近采區(qū)均未開采，對(duì)本井田采區(qū)開采沒有影響。 采區(qū)巷道之間留 20m 保護(hù)煤柱，停采線保護(hù)煤柱留 40 m。 采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量等于采區(qū)工業(yè)儲(chǔ) 量與采區(qū)邊界煤柱損失，護(hù)巷煤柱損失，條帶間隔離煤柱損失之差。 一采區(qū)可采儲(chǔ)量為 1380. 31 04 t，服務(wù)年限為： 18 ZT A? （ 31） 式中 Z采區(qū)可采儲(chǔ)量，為 10 4t； A采區(qū)年產(chǎn)量，為 401 04 t。 441 3 8 0 .3 1 0 t 3 4 .5 1t4 0 1 0aTa???? 采區(qū)走向長(zhǎng)度區(qū)段傾斜長(zhǎng)與數(shù)目 采區(qū)走向長(zhǎng)度為 120 0 m，傾斜長(zhǎng) 14 00 m，考慮安全煤柱的留設(shè)和回 采工藝以及煤層狀況所以本采區(qū)劃分為 8 個(gè)區(qū)段 ，每個(gè)區(qū)段長(zhǎng)約 175m。 采區(qū)上山及其它準(zhǔn)備巷道的布置形式 本采區(qū)布置有三條傾斜上山，其中一條為運(yùn)輸上山，一條軌道上山，一條回風(fēng)上山。可以滿足采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)和行人的需要。巷道斷面示意圖及支護(hù)方式如下： 采區(qū)內(nèi)煤層開采順序 12 號(hào)煤層開采， 8 號(hào)煤層準(zhǔn)備，回采工 作面 1 個(gè)。 19 圖 31 主斜井?dāng)嗝媸疽鈭D 圖 32 副斜井?dāng)嗝媸疽鈭D 20 圖 33 主運(yùn)大巷斷面示意圖 圖 34 回風(fēng)順槽斷面示意圖 21 圖 35 運(yùn)輸順槽斷面示 意圖 圖 36 采區(qū)軌道上山斷面示意圖 22 圖 37 采區(qū)運(yùn)輸上山斷面示意圖 圖 38 回風(fēng)斜井?dāng)嗝媸疽鈭D 23 圖 39 采區(qū)回風(fēng)上山斷面示意圖 24 圖 310 回風(fēng)石門斷面示意圖 圖 311 采區(qū)石門斷面示意圖 采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山和回風(fēng)上山的選擇 采區(qū)布置回風(fēng)上山、運(yùn)輸上山、軌道上山三條上山?；仫L(fēng)上山和軌道上山在同一水平面上。將運(yùn)輸上山布置在最下部煤層底板中。在回風(fēng)上山相隔 20 m 的巖層內(nèi)布置軌道上山。在軌道上山相隔 2 0m 的巖層內(nèi)布置運(yùn)輸上山。采區(qū)內(nèi)在煤層上部巖層中布置回風(fēng)上山， 作為整個(gè)采區(qū)的主要回風(fēng)上山，各分帶通風(fēng)行人巷由石門繞道與回風(fēng)上山相聯(lián)通。新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，軌道上山的絞車房易于通風(fēng)，所以采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山進(jìn)行回風(fēng)；由于采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷道水平，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動(dòng)，為上行風(fēng)；工作面進(jìn)風(fēng)巷布置為運(yùn)輸順槽和回風(fēng)巷布置為回風(fēng)順槽。 每一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。煤層群或分層開采的每個(gè)上、下山采區(qū)或采區(qū)，采用聯(lián)合布置，都必須至少設(shè)置一條專門的回風(fēng)巷。采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷必須貫穿整個(gè)采區(qū) 25 的 長(zhǎng)度或高度。嚴(yán)禁將一條上、下山或采區(qū)的風(fēng)巷分為兩段，其中一段為進(jìn)風(fēng)巷，另一段為回風(fēng)巷。 采煤工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)該采用獨(dú)立通風(fēng)，有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時(shí)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。 采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。 采區(qū)應(yīng)該有足夠的風(fēng)量，并適當(dāng)?shù)姆峙涞礁鱾€(gè)采、掘工作面去。為了實(shí)現(xiàn)這一要求，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該具有下列特點(diǎn)： 1)無益漏風(fēng)?。?2)通風(fēng)構(gòu)筑物數(shù)量較少，安設(shè)得當(dāng)，質(zhì)量好； 3)如風(fēng)污染小； 4)工作面串聯(lián)少； 5)并聯(lián)風(fēng)道多； 6)采區(qū)總風(fēng)阻較??；7)有檢查和控制風(fēng)流 參數(shù)的裝置； 8)符合安全規(guī)程的要求。 1)每一個(gè)生產(chǎn)水平和采區(qū)，都須布置單獨(dú)的回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。準(zhǔn)備采區(qū)時(shí)，必須在采區(qū)或采區(qū)內(nèi)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)以后，方可開掘其它巷道?；夭晒ぷ髅姹仨氃跇?gòu)成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)以后，方可回采。每個(gè)上、下山采區(qū)，均至少須配置一條專門的回風(fēng)道。采區(qū)或采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)道之長(zhǎng)必須貫穿整個(gè)采區(qū)或采區(qū)的長(zhǎng)度或高度。嚴(yán)禁將一條上、下山 (或采區(qū)的風(fēng)道 )風(fēng)為兩段，一段作進(jìn)風(fēng)道，另一段作回風(fēng)道。 2)回采和掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)，有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時(shí)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。 3)煤層 傾角大于 1 2176。的回采工作面采用下行通風(fēng)時(shí)，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn) . 因此本采區(qū)設(shè)置一條運(yùn)輸上山，一條回風(fēng)上山，一條軌道上山。 本采區(qū)工作面采用 U 型后退式通風(fēng)系統(tǒng)，見圖 3—12 U 型后退式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，巷道施工維修量小，工作面漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理等；缺點(diǎn)是上隅角瓦斯易超限，工作面進(jìn)、回風(fēng)巷要提前掘進(jìn)，維護(hù)工作量大。 26 圖 312 采區(qū)工作面通風(fēng)系統(tǒng) 掘進(jìn)工作面的通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)施 掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)選定 掘進(jìn)工作面通風(fēng)采用壓入式通風(fēng)。本采區(qū)設(shè) 計(jì)的煤巷、半煤巷以排除瓦斯為主，因此采用壓入式通風(fēng)。其布置如圖 (3—13) 。 圖 3—13 壓入式通風(fēng)布置示意圖 壓入式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： ，局部通風(fēng)機(jī)及其附屬電氣設(shè)備均布置在新鮮風(fēng)流中，污風(fēng)不通過局部通風(fēng)機(jī)，安全性好； ，可防止瓦斯層狀積聚，且因風(fēng)速較大而提高散熱效果； ，掘進(jìn)巷道涌出的瓦斯向遠(yuǎn)離工作面方向排走； 27 ，其成本低、重量輕，便于運(yùn)輸。 局部通風(fēng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其新風(fēng)取自礦井主 風(fēng)流，其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流。其設(shè)計(jì)原則如下： ； 、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)； 、高效型局部通風(fēng)機(jī)； ，風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型； 聯(lián)合運(yùn)行。 局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的類型 風(fēng)筒是最常用的導(dǎo)風(fēng)裝置。本采區(qū)對(duì)風(fēng)筒的基本要求是：漏風(fēng)小、風(fēng)阻小、使用方便，成本低廉，安全 (阻燃，抗靜電 )耐用。 根據(jù)本采區(qū)得實(shí)際情況和風(fēng)筒的特點(diǎn)，本采 區(qū)采用的是帆布風(fēng)筒。因?yàn)榉硷L(fēng)筒應(yīng)用廣泛，最大的優(yōu)點(diǎn)時(shí)輕、拆裝方便，不通風(fēng)時(shí)可占空間小。根據(jù)實(shí)際情況和規(guī)程規(guī)定，選擇直徑為400mm 的帆布風(fēng)筒 30 個(gè) (通風(fēng)距離 30 0 m)。 柔性風(fēng)筒的 Pq 值可以用下式計(jì)算 11qjp n?? ? 式中 n——接頭數(shù) ? ——每個(gè)接頭的漏風(fēng)率，插接 j? =0. 01~0 .02；螺旋反接 j? = 05 11 1 . 1 6 9 61 1 2 9 0 . 0 0 5qjp n?? ? ?? ? ? 局部通風(fēng)機(jī)的選型： 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 31 . 1 6 9 6 3 5 6 . 4 4 1 6 . 8 / m i na q hQ p Q m? ? ? ? 東 一采區(qū)選擇抽出式 通風(fēng)，設(shè)風(fēng)筒出口動(dòng)壓損失為 hvo，則局 28 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? ? ? ? ? 根據(jù)需要的 Qa、 Ht 值在各類局部通風(fēng)機(jī)特性曲線上，選擇2BKJ—。 回 采工作面有關(guān)參數(shù) 工作面長(zhǎng)度、采高、進(jìn)度 工作面長(zhǎng)度為 175 m，采高 3 .5 m，一個(gè)工作面正在運(yùn)行，另一個(gè)準(zhǔn)備開采。本礦井采用綜合機(jī)械化采煤方法采煤，液壓支架如圖 314，采場(chǎng)寬度如圖 3 15 圖 314 液壓支架 圖 315 采場(chǎng)寬度（ a、 b 分別為最大最小控頂距） 29 第 4 章 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì) 概況 井田概況 井田的瓦斯涌出量為 35 m3/t，為低瓦斯礦井，無瓦斯自燃現(xiàn)象；根據(jù)重慶煤炭科學(xué)研究所鑒定，本井田煤的燃燒火焰長(zhǎng)度大于400cm，巖粉加入量都在 7 0%以上，得出煤塵有爆炸的危險(xiǎn)；根據(jù)煤炭自燃傾向等級(jí)鑒定報(bào)告表，雙陽(yáng)礦井各主要煤層著火溫度都大于 300 oC， △ T0 都大于 2 0oC，煤層自燃傾向?yàn)橐活?，即煤層很容易自燃發(fā)火；無煤與瓦斯突出現(xiàn)象。 對(duì)各水平瓦斯等級(jí)變化的預(yù)計(jì) 根據(jù)雙陽(yáng)礦 20 04 年瓦斯鑒定情況，雙陽(yáng)煤礦相對(duì)瓦斯涌出量為 m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為 0. 264 m3/min，鑒定等級(jí)為低瓦斯礦井。各煤層瓦斯的涌出量隨著開采深度的不斷延深，瓦斯涌出量呈逐漸增大的趨勢(shì)。 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) 確定礦井主扇的 工作方法 通風(fēng)方法分為抽出式和壓入式兩種，其優(yōu)缺點(diǎn)如表 4 1： 由 下 表可以看出抽出式通風(fēng)方法使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，主扇故障時(shí)，可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全，故本礦井采用抽出式負(fù)壓通風(fēng)。抽出式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： ，污風(fēng)沿巷道緩慢排出，排污風(fēng)速度越慢，受污染時(shí)間越久，而抽出式通風(fēng)時(shí)，新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面，勞動(dòng)條件好； ，井下風(fēng)流的壓力提高，比較安全。 ，風(fēng)筒承受負(fù)壓作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，成本高，重量大，運(yùn)輸不便，而 壓入式通風(fēng)可用柔性風(fēng)筒，其成本低、重量輕，便于運(yùn)輸。 綜合以上結(jié)論，盡管抽出式通風(fēng)花費(fèi)大，但由于本礦井是以排除粉塵為主的井筒掘進(jìn)，且礦井巷道空氣清新，勞動(dòng)環(huán)境好，給工人以良好的環(huán)境工作，會(huì)產(chǎn)生更大的效率，因此，本礦井主扇采用抽出式通風(fēng)。 30 表 41 抽出壓入式通風(fēng)方法優(yōu)缺點(diǎn) 通風(fēng)方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 抽出式 漏風(fēng)量小，管理方便 井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，一旦主扇停轉(zhuǎn)，風(fēng)流壓力提高，可使采空區(qū)瓦斯涌出量減少 對(duì)礦井瓦斯管理有利 主 扇 規(guī) 格 尺寸 及 通 風(fēng) 電力費(fèi)用高 壓入式 在塌陷區(qū)分布廣且采空區(qū)相溝通的條 件下，風(fēng)流可以把井下有 害氣體帶 到地面 主扇規(guī)格尺寸小，通風(fēng)電力費(fèi)用低 井下風(fēng)流處 于 正 壓 狀態(tài)，當(dāng)主扇停轉(zhuǎn)，可能使采空 區(qū) 瓦 斯 涌出量增加 通風(fēng)管理工作困難，漏風(fēng)較大 選擇礦井的通風(fēng)方式 礦井通風(fēng)的基本任務(wù)是供給礦井新鮮風(fēng)流，以排除井下的有毒有害氣體及礦塵，從而防止各種事故的發(fā)生，以保障井下人員的安全，所以礦井通風(fēng)是礦井生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括礦井通風(fēng)方式和通風(fēng)方法，選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的因素較多，要選定比較合理的通風(fēng)系統(tǒng)，要滿足下列基本要求： 整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)； ，必須布置在不受粉塵、煤塵、灰塵、有害氣體和高溫氣體侵入的地方； ，如果兼做回風(fēng)井使用，必須采取措施，滿足安全的要求； ，在滿足風(fēng)量按需分配的前提下，各主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓應(yīng)接近，當(dāng)通風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)壓相差較大時(shí)，應(yīng) 31 減少共用風(fēng)路的風(fēng)壓，使其不超過任何一個(gè)通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的 3 0%； ，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)； ，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦 井的總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中； ，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。 井田煤層走向長(zhǎng)度長(zhǎng)（ 8 km），設(shè)計(jì)產(chǎn)量大，煤層淺部距地面較近，瓦斯相對(duì)涌出量 3. 5m3/d?t，無自然發(fā)火期，故適合采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，與中央并列式相比，兩翼對(duì)角式有如下的優(yōu)點(diǎn)： ，風(fēng)流線路短，阻力?。? ，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)； ，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定； 。 因此，雖然初期投資比中央并列式通風(fēng)要多，但綜合考慮， 本礦井設(shè)計(jì)通風(fēng)方式采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)：將進(jìn)風(fēng)井布置在井田走向的中央，而回風(fēng)井則位于井田邊界的兩翼。 礦井反風(fēng)方式 反風(fēng)裝置是用來使井下風(fēng)流反向的一種設(shè)施以防止進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的有害氣體進(jìn)入作業(yè)區(qū)；有時(shí)為了救護(hù)工作也需要進(jìn)行反風(fēng)。 反風(fēng)方法因風(fēng)機(jī)的類型結(jié)構(gòu)不同而異。目前主要的反風(fēng)方法有：設(shè)專用反風(fēng)風(fēng)道反風(fēng)；利用備用風(fēng)機(jī)做反風(fēng)道反風(fēng)；風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)和調(diào)節(jié)動(dòng)葉安裝角反風(fēng)。由于本礦井采用的是對(duì)旋軸流式風(fēng)機(jī)，故采用風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)，調(diào)換電動(dòng)機(jī)電源的任意兩項(xiàng)接線，使電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向，從而改變風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向， 使井下風(fēng)流反向。此種方法基建費(fèi)用較小，反風(fēng)方便，但反風(fēng)量較小。 計(jì)算和分配礦井總風(fēng)量 風(fēng)量計(jì)算 風(fēng)量計(jì)算原則 無論礦井回礦井需要多少風(fēng)量，均按照風(fēng)量計(jì)算依據(jù)，分別計(jì) 32 算出各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際最大需風(fēng)量，從而求出該地區(qū)的風(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)的總風(fēng)量。即有采、掘工作面、硐室和其他用風(fēng)地點(diǎn)計(jì)算到各個(gè)礦井總風(fēng)量。 礦井風(fēng)量計(jì)算方法 礦井的風(fēng)量計(jì)算按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照 “由里往外 ”的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算 一 .前期風(fēng)量計(jì)算 (1) 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求： ① 回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)； ② 風(fēng)流穩(wěn)定，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，回采工作面分支應(yīng)盡量避免處在角聯(lián)結(jié)或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)結(jié)上；當(dāng)無法避免時(shí)，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施； ③ 漏風(fēng)小，應(yīng)盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風(fēng)，特別應(yīng)避免從外部向回采工作面的漏風(fēng)； ④ 回采工作面的調(diào)風(fēng)設(shè)施可靠。 每個(gè)回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值 。