【文章內(nèi)容簡介】 等，其內(nèi)容同機采工作面采煤工藝。追機作業(yè)分段作業(yè)分段接接力追機作業(yè)分段綜合作業(yè)第五章 礦井通風(fēng)與安全黃陵井田大部位于延安市境內(nèi)，南部邊緣屬銅川市，點頭河與銅川市相望，西與西安毗鄰，南臨西安，北依燕山隔長城與承德地區(qū)接壤。黃陵礦井田淺部以9煤層潛伏露頭線為界，深部以750煤層底板等高線為界，東部至第四勘探線，西部至第九勘探線。井田走向平均長5km，面積約為11平方km。井田內(nèi)共有2層煤，均是全區(qū)發(fā)育，煤層分別是： 9層煤、122層煤。煤層傾角平均為14176。本礦井為低瓦斯礦井， m３/min、 m３/t。 本礦井采用立井單水平上下山開拓。大巷布置采用全煤組集中布置，大巷布置在580m水平。本設(shè)計礦井單工作面達產(chǎn)，年產(chǎn)90萬t。為保證采掘正常接替，同時掘進工作面為兩個，采掘比1：1。本礦是大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬季寒冷少雪，夏季高溫多雨，春季干旱多風(fēng)沙。據(jù)氣象資料記載年平均氣溫20攝氏度。、劃分礦井通風(fēng)階段1).中央并列式進風(fēng)井與回風(fēng)井大致并列于井田中央，由主井兼作回風(fēng)井或?qū)ＴO(shè)中央風(fēng)井。這種方式具有初期工程量少，建井期短，便于管理等優(yōu)點。缺點：是進、回風(fēng)井之間漏風(fēng)大，礦井的中、后期的通風(fēng)路線長，通風(fēng)阻力大。工業(yè)場地噪音大。這種通風(fēng)方式適用于煤層傾角大，走向長度小于4㎞的 低瓦斯礦井。2).中央分列式進風(fēng)井位于井田中央，回風(fēng)井位于井田上部邊界中央，這種方式具有通風(fēng)阻力小、漏風(fēng)小、安全性好、工業(yè)場地噪聲小，且便于從回風(fēng)井鋪設(shè)防塵灑水管路等優(yōu)點，適用于煤層傾角較小，埋藏較淺，瓦斯和煤塵自燃發(fā)火期比較嚴重的設(shè)計。走向長壁較大的中型礦井，投產(chǎn)初期多采用這種通風(fēng)方式。3) 兩翼對角式進風(fēng)井位于井田中央，回風(fēng)井布置井田兩翼各一個，分別為井田一翼服務(wù)，適用于高瓦斯礦井，自燃發(fā)火和熱量比較嚴重或有煤和瓦斯突出危險的礦井。4) 分區(qū)對角式進風(fēng)井位于井田中央，兩翼含有兩個或兩個以上回風(fēng)井為所在附近采區(qū)服務(wù)。這種方式也稱為分區(qū)式通風(fēng)，它適用于煤層距地表較近且高低起伏大，第一水平無法開鑿總回風(fēng)道的情況；也適用于有煤和瓦斯突出危險的礦井或高瓦斯礦井。此外，各分區(qū)有獨立的進、回風(fēng)系統(tǒng)。這種通風(fēng)方式具有建井期短，安全性好，便于管理等優(yōu)點，但回風(fēng)井多，占場地大和風(fēng)井管理分散等原因。因而多適用于分區(qū)分期開拓，分期投產(chǎn)的特大型礦井。5) 混合式上述幾種方法的組合稱為混合式。如中央分列式與對角式混合、中央并列式與對角式混合、以及中央并列式與中央分列式混合，這種通風(fēng)方式適用于井田走向長度大或礦井改擴建和開拓延深礦井，或多煤層多井筒礦井，或井田面積較大，產(chǎn)量大且分區(qū)開拓的礦井。通過對以上幾種通風(fēng)方式的比較，結(jié)合礦井的實際情況，煤層平均傾角為14度，煤層自然發(fā)火期36個月，煤塵無爆炸性，瓦斯涌出量低，屬低瓦斯礦井，綜合考慮上訴因素，選取中央分列式通風(fēng)方式。（一） 礦井總進風(fēng)量1) 同時工作的最多人數(shù)計算： =4N 式中： 4—每人每分鐘給4m179。的風(fēng)量； N—井下同時工作的最多人數(shù)；井下定員549人，三班，所以每班183人。 —風(fēng)量備用系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素。則： =4183= m179。/min2）根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》[1]規(guī)定：礦井的總進風(fēng)量，應(yīng)按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風(fēng)量的總和按下式進行計算： （+++） 式中： ——礦井的總進風(fēng)量（）——采煤工作面實際需要風(fēng)量的總和（）——掘進工作面實際需要風(fēng)量的總和（）——獨立通風(fēng)硐室實際需要風(fēng)量的總和（）——除了采煤、掘進、獨立通風(fēng)硐室以外其他井巷實際需要風(fēng)量的總和（）——礦井通風(fēng)系數(shù)，～（二） 回采工作面所需風(fēng)量的計算每個回采工作面實際所需的風(fēng)量，應(yīng)按沼氣、二氧化碳和爆炸后的有害氣體的產(chǎn)生量以及工作面、氣溫、風(fēng)速和人數(shù)規(guī)定分別進行計算，然后取其最大值。1) 按沼氣涌出量計算： 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》[1]要求：按回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中沼氣的濃度不得超過1%的要求，即： Qci=100qciKci 式中： Qci—回采工作面實際需要風(fēng)量，m179。/min； qci—該回采工作面瓦斯平均絕對涌出量，m３/min； m３/t得，qci＝441. 3180247。24247。60＝ m３/minKci—該回采工作面的通風(fēng)系數(shù)，主要包括沼氣涌出不均衡和備用風(fēng)量等因素，～。則： Qci=100= m179。/min2) 按工作面氣溫和風(fēng)速的關(guān)系計算：根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》[2]規(guī)定：生產(chǎn)礦井采掘工作面溫度不超過26度，則風(fēng)速按通風(fēng)教材表6—1查得，取 Vmax=，m/s則回采工作面所需風(fēng)量由下式計算：Qci=60VmaxS式中： S—回采工作面的平均斷面積，取S=4= ㎡。則： Qci=60=，m179。/min3) 按人數(shù)計算：Qci=4K式中： 4—以人數(shù)為計算單位的供風(fēng)標準； —回采工作面同時工作的最多人數(shù)，取25人； K—風(fēng)量備用系數(shù)。則： Qci=425=125 m179。/min 4) 由于本礦井是低瓦斯礦井，存在自燃發(fā)火危險，盡量滿足供風(fēng)要求，所以綜采面供風(fēng)量為1500，m179。/min 5) 按風(fēng)速進行驗算：根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》[1]規(guī)定， m/s，最高風(fēng)速為4 m/s。Qi≥60=228m179。/min；Qi≤460=3648m179。/min。設(shè)計礦井以上選取的Q=179。/min，179。/min，179。/min，因此滿足風(fēng)速要求是合理的。（三）掘進工作面所需風(fēng)量1) 按沼氣涌出量計算：Qji=100qjiKji式中： Qji—第i個掘進工作面所需風(fēng)量，m179。/min； qji—該掘進工作面的瓦斯絕對涌出量，掘進煤巷500m/月，500/，巷道斷面取20m3,20=， m３/t，得出qji= =179。/min，取1m179。/min。 Kji—該掘進工作面的通風(fēng)系數(shù)，主要包括沼氣涌出不均衡和備用風(fēng)量等因素，一般取K=～。則：Qji=1001=160 m179。/min注：兩掘進均按順槽計算。2)按局扇的吸風(fēng)量計算：Qji=Ii式中： —第i個掘進工作面局扇的吸風(fēng)量，安設(shè)局扇的巷道中的風(fēng)量，除了滿足局扇的吸風(fēng)量之外，以防止局扇吸入循環(huán)風(fēng)和這段距離內(nèi)風(fēng)流停滯，瓦斯積聚，選擇局扇為：JBT—62型（28W）， ?。?350 m179。/min； =同時運轉(zhuǎn)的局扇臺數(shù)。則： Qji =3501=350 m179。/min。3) 按人數(shù)計算：Qji=4Ni式中： Ni—掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取40。則： Qji=440=160 ，m179。/min。4)按風(fēng)速進行驗算：Qj≤460Sj1； Qj≥60Sj2； 式中： Sj—掘進巷道斷面積m179。取12.㎡。則： Qj≤46012=2880 m179。/min； Qj≥6012=180 m179。/min。經(jīng)過比較，最終掘進通風(fēng)量取Qj=350 m179。/min。用以上四種方法對每個獨立通風(fēng)的掘進工作面進行計算，選擇最大值作為每個掘進工作面所需風(fēng)量，最后選定兩個掘進面，每個掘進面需風(fēng)量350 m179。/min?！芉j=2350=700m179。/min。（四）硐室所需風(fēng)量的∑Qd的計算1) 火藥庫：中型礦井供風(fēng)標準是100～150，此處取1502) 水泵房：取200 3) 中央變電所：經(jīng)驗數(shù)據(jù)是60～80，此處取804) 發(fā)熱量大的機電硐室所需風(fēng)量（水泵房+壓氣機房） Qe=θ/?t 式中： Ns—硐室中機電設(shè)備運轉(zhuǎn)總功率（水泵房為350KW，壓氣機房為80KW）； θ—硐室機電設(shè)備的發(fā)熱系數(shù)（～，～）； ?t—硐室回風(fēng)與進風(fēng)的溫差。則: Qe=350+80179。/min。5) 其它硐室所須風(fēng)量：%計算，但不小于100 m179。/min，取150 m179。/min；b采區(qū)變電所Qdb按經(jīng)驗值取60～80m179。/min，這里取80m179。/min。綜合以上計算，獨立回風(fēng)硐室所需風(fēng)量的總和為： ∑Qd=150＋200＋80＋220＋150＋80=880 m179。/min。（五） 其他巷道所需風(fēng)量Qq=133qKq式中： q—179。/min； Kq—其他井巷通風(fēng)系數(shù)，則： Qq=133=179。/min?；谝陨嫌嬎憧傻玫降V井所需總風(fēng)量為：Q=∑Qci+∑Qji+∑Qdi+∑Qqi=＋350＋880＋= m179。/min式中： ∑Qci—采煤工作面實際所需風(fēng)量，m179。/min； ∑Qji—掘進實際所需風(fēng)量，m179。/min； ∑Qdi—各硐室所需風(fēng)量的總和，m179。/min； ∑Qqi—除采煤、掘進、硐室外的其他所需要、的通風(fēng)量的總和，m179。/min。通過以上的敘述及計算，風(fēng)量分配已基本完畢，且符合《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，因此風(fēng)量分配是合理的。巷道允許風(fēng)速表井巷名稱允許風(fēng)速m/sminmax主井——4副井——8風(fēng)井——15工作面4掘進中巖巷4掘進中煤巷4主要回風(fēng)道——8采區(qū)進回風(fēng)道6其它行人巷41) 如果礦井的服務(wù)年限不長（10~20年），選擇達到設(shè)計產(chǎn)量以后通風(fēng)容易與通風(fēng)困難兩個時期通風(fēng)阻力最大（的風(fēng)路）。沿著這兩條的路線，分別計算各段井巷通風(fēng)阻力，然后累加起來，得出兩個時期的總阻力，如果礦井的服務(wù)年限較長（30年）則只計算前15~25年左右通風(fēng)容易和困難兩個時期的和，為此需要先繪出這兩個時期的通風(fēng)線路圖。 2)（有外部）漏風(fēng)（指防火門與主要通風(fēng)及附屬裝置的漏風(fēng)）通過主扇的風(fēng)量Qf必大于礦井的進風(fēng)量Q。Qf=（～）Q m179。/s式中：——抽出式風(fēng)井有提升運輸任務(wù)時，；則：Qf= /60= /s3) 為了經(jīng)濟合理，不致使主扇風(fēng)壓過大造成瓦斯和自然發(fā)火難以保管，以及避免主要通風(fēng)機選型太大使購置、運輸、安裝、維修費用加大，必須控制不能太大，通常小于3000Pa。選擇分析整個通風(fēng)網(wǎng)路中自然分配風(fēng)量和按需分配風(fēng)量的區(qū)段，分別按這兩種分配風(fēng)量的方法計算區(qū)段的通風(fēng)能力。 通風(fēng)容易時期線路示意圖礦井通風(fēng)困難時期通風(fēng)示意圖 通風(fēng)容易時期巷道摩擦阻力計算井巷名稱支護α104L mU mS m2S3 m6Rfrns2/m8Q m3/sQ2(m3/s)2hfrpa副井砌碹480553025井底車場砌碹150522704軌道石門砌碹130472209運輸大巷錨噴68160041168159軌道上山錨噴68117031961區(qū)段軌道石門錨噴6817031961運輸平巷棚子723022484采煤工作面支架7618018324回風(fēng)平巷棚子723022484采區(qū)回風(fēng)石門錨噴68380341156回風(fēng)大巷錨噴681170441936總回風(fēng)石門錨噴68259492401主回風(fēng)井砌碹200553025 通風(fēng)困難時期巷道摩擦阻力計算井巷名稱支護α104LmUmSm2S3m6Rfrns2/m8Qm3/sQ2(m3/s)2hfrpa副井砌碹480553025井底車場砌碹150522704軌道石門砌碹130472209運輸大巷錨噴68160041168159軌道上山錨噴68117031961區(qū)段軌道石門錨噴68170319614運輸平巷棚子72145022484