【文章內容簡介】 煤XX采區(qū)軌道巷排水管排出。工作面進風順槽內鋪設一趟3寸管，且每50m安設一個三通閥門，給工作面進風順槽水幕、滿足皮帶巷消塵和各轉載點消塵、電機冷卻，以及采煤機噴霧和電機冷卻。工作面回風順槽內鋪設一趟3寸管管，給回風順槽水幕、工作面支架噴霧、溜頭轉載點消塵供水，以及為工作溜電機冷卻供水。水管每100m設一個三通閥門。第三節(jié) 采區(qū)供電一、供電系統(tǒng)概述地面從桑掌降壓站采用兩趟銅芯高壓鎧裝電纜，經由桑掌風井輸送到桑掌中央配，然后輸用兩趟MYJV3150mm2銅芯高壓鎧裝電纜送到8煤13區(qū)一配，經8煤13區(qū)一配由兩趟MYJV3150mm2銅芯高壓鎧裝電纜送到8煤13區(qū)二配，經8煤13區(qū)二配由兩趟MYJV3150mm2銅芯高壓鎧裝電纜送到8煤13區(qū)三配，經8煤13區(qū)三配由兩趟MYJV3150mm2銅芯高壓鎧裝電纜送到8煤13區(qū)四配，8煤13區(qū)供電采用雙回路供電方式。8煤13區(qū)生產規(guī)模為兩個綜合掘進隊和一個低位綜放隊進行生產，下面為按就近供電原則各配電室負責供電的回采工作面或掘進工作面。 8煤13區(qū)四配負擔2130 2130 21303 、21304 8煤13區(qū)三配負擔2130 2130 21307 、21308 8煤13區(qū)二配負擔2130 213 21311 、21312 8煤13區(qū)一配負擔2131 2131 21315 二、采區(qū)負荷估算采區(qū)綜合掘進隊主要設備包括：S－100掘進機一部，80T皮帶兩部，80T過道溜三部，其他包括下料設備等，總負荷估算為560KW，兩個綜合掘進隊為2560KW。綜合機械化采煤工作面主要設備包括：采煤機、工作溜、順槽運輸設備等，總負荷估算為2050KW，采區(qū)下料及運輸設備估算為1000KW。采區(qū)高峰時，按一個綜合化采煤隊，兩個綜掘施工隊同時生產考慮，全采區(qū)總負荷估算為5300KW。采區(qū)供電設備選型見第七章相關內容?！?煤13區(qū)供電系統(tǒng)圖》 第五章 采區(qū)通風與安全第一節(jié) 采區(qū)通風系統(tǒng)一、采區(qū)通風概況本采區(qū)的通風由桑掌分區(qū)主通風機負擔。由桑掌進風井入風，新鮮風流經進風系統(tǒng)巷、采區(qū)軌道巷、猴車巷、皮帶巷進入各采煤工作面、掘進工作面、硐室和其他用風地點，污風經各用風地點的回風巷、采區(qū)回風巷、回風系統(tǒng)巷，由桑掌回風井、分區(qū)主通風機排出地面。二、采區(qū)主要進回風系統(tǒng)采區(qū)主要進回風系統(tǒng)為“三進兩回”，即采區(qū)軌道巷、皮帶巷和猴車巷進風，兩翼回風巷回風。(見采區(qū)巷道布置附圖)。三、采煤工作面進回風系統(tǒng)由于采區(qū)一翼走向長度很大（最大可達3180米），回采期間瓦斯涌出量大，為降低巷道通風阻力和解決瓦斯涌出問題，采用了“三進兩回”的工作面通風系統(tǒng)，即在工作面一端布置2條主進風巷，另一端布置1條輔助進風巷、1條主回風巷和1條瓦斯尾巷。瓦斯尾巷用于排放采空區(qū)瓦斯，并布置抽放鉆孔和傾斜高抽巷抽放鄰近層瓦斯；輔助進風巷用于稀釋瓦斯尾巷的高濃度瓦斯；瓦斯尾巷和輔助進風巷還要保留下來用作下一個工作的兩條主進風巷。(見區(qū)段巷道布置及生產系統(tǒng)附圖)。四、掘進和峒室通風掘進通風采用局部通風機壓入式通風方法。新鮮空氣自平行掘進的進風巷進入，經局部通風機、導風筒送入工作面，污風經聯(lián)絡巷直接匯入平行掘進的回風巷排出。掘進通風設備選用230KW局部通風機和φ800mm的膠質風筒，實現“雙風機雙電源”。每個機電硐室都有設專用回風道形成獨立的通風系統(tǒng)。五、采區(qū)通風構筑物為保證風流定向、定量地流動，采區(qū)設置了以下通風構筑物：風門在有人、車通行，但需隔斷風流的巷道中，安設風門。風門必須安裝聯(lián)鎖裝置，使兩道風門不能同時打開，以防風流短路。為防止漏風，設置風門時應注意下列事項：（1）安設風門地點的選擇，要求前后5m內支護完好，無空幫空頂。（2）門垛四周均要掏槽，；。門垛上的電纜和管道孔要封堵嚴密。如有水溝，要在水溝中設小門。木門板厚不小于30mm，門板要錯口接縫。（3）風門應迎風開啟，使門扇與門框緊密貼合。門扇與門框接觸處應做成沿口，并設襯墊。門扇向關門方向傾向80－85度。（4）風門要求設兩道以上，在有機車運輸通過處，兩道風門間距離應大于一列車長度。（5）進、回風井之間和主要進、回風巷之間，需要使用的聯(lián)絡巷中，必須安設兩道正向和兩道反向的風門，防止在反風時風流短路。（6）避免在彎道或傾斜巷道中設置風門，如果必須設置，應安設自動風門或設專人管理，并有防止礦車或風門碰撞人員以及礦車碰壞風門的安全措施。擋風墻（密閉）在不允許風流通過，也不需要行人行車的巷道，必須設置擋風墻，將風流截斷。為防止瓦斯自采空區(qū)向工作區(qū)擴散也須設置擋風墻。按擋風墻的結構及服務年限不同，分為臨時性擋風墻和永久性擋風墻。永久擋風墻用混凝土、磚、料石等建筑，砂漿抹縫，在進風巷一側墻面抹上砂漿；臨時擋風墻用木板及黃泥建筑。進、回風井之間和主要進、回風巷之間不使用的聯(lián)絡巷中，必須砌筑永久擋風墻。工作面及采區(qū)采完后，應修筑永久擋風墻，予以封閉。要求：（1）擋風墻兩幫、頂、底需掏槽，槽深在煤中不得小于1m。（2）用不燃性材料建筑，墻無裂縫、無漏風。（3）墻內外5m內支架良好。（4）永久性擋風墻應設U型放水管。風橋在進、回風巷道交叉地點，為了避免風流短路，應設置風橋，使進、回風隔開。風橋上方巷道采用錨噴或錨網噴、錨索聯(lián)合支護，下方巷道兩側墻為混凝土澆筑，其頂部為配有工字鋼梁的混凝土板，為防止漏風，－。對于服務時間不長的風橋，風橋上方巷道僅作回風使用，則其下方的巷道兩壁可用空心混凝土塊、料石等砌成，壁后黃土搗實，壁面抹砂漿，頂部覆蓋經防腐處理后的波紋薄鋼板。要求：（1）用不燃性材料建筑成流線型，坡度不大于25176。，結構堅固。（2）主要風橋斷面積不小于原巷道斷面的80％，掏槽深度同主要風門。（3）風阻要小。（4）漏風小，橋下巷道前后6m支架需加固。調節(jié)風門用增加局部阻力的方式來調節(jié)井下風量。從運輸角度考慮調節(jié)風門應盡量設在回風巷道中。第二節(jié) 采區(qū)配風根據調研掌握的通風資料,我們采用“由里往外”配風,即先確定各采煤工作面、掘進工作面、硐室及其它用風地點實際所需風量,匯總后再考慮一定的風量備用系數計算出采區(qū)總風量。一、采煤工作面配風 采煤工作面配風原則上應分別按氣溫與風速的關系，同時工作的最多人數、瓦斯涌出量和《規(guī)程》允許風速等因素進行計算，然后取其中最大值。本設計根據生產實際，主要按瓦斯涌出量計算并按風速驗算。 1．按瓦斯涌出量計算 陽煤《通風瓦斯管理實施細則》規(guī)定，設專用尾巷排放瓦斯的工作面，按下式計算風量： , m3/min式中 Q瓦 ——采煤工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min； a ——本煤層瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出總量的百分比；b ——鄰近層瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出總量的百分比；k瓦 ——采煤工作面瓦斯涌出不均勻系數，～；k備 ——采煤工作面風量備用系數，～；η——鄰近層瓦斯抽出率；1%、%——分別為采煤工作面回風巷和瓦斯尾巷最高容許瓦斯?jié)舛取１緟^(qū)預計：工作面絕對瓦斯涌出量87～100 m3/min，其中本煤層涌出7～14 m3/min，鄰近層涌出80～86 m3/min；～ m3/min，～ m3/min，回風巷風排12 m3/min，～ m3/min。設計取Q瓦=95 m3/min，本煤層a=10/95=%，b=85/95=%，η=64/85=%，k瓦=k=，代入公式計算得：＝1436＋1210＝2646（m3/min）由于有輔助進風量，這部分風量不通過采煤工作面，按巷道適宜風速1m/s， m2計算，輔助進風量為634 m3/min。因此，采煤工作面實際配風量為： Q采＝2646634=2012（m3/min）=（m3/s）按風速驗算按《規(guī)程》規(guī)定的采煤工作面最低風速（ m/s）計算采煤工作面最小風量為：Q采?。?0 v低S采＝6012＝180（ m3/min）按《規(guī)程》規(guī)定的采煤工作面最高風速（4 m/s）計算采煤工作面最大風量為：Q采大＝60 v高S采＝60412＝2880（ m3/min）采煤工作面風量應滿足：Q采小≤Q采≤Q采大。由以上計算可知，按瓦斯涌出量計算的結果（Q采＝2012m3/min）滿足設計要求。二、掘進工作面配風本設計按以下因素分別計算：按瓦斯涌出量計算Q掘＝100Q瓦K瓦 , m3/min式中 Q瓦 ——掘進工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min。k瓦 ——掘進工作面瓦斯涌出不均勻系數，～；～2 m3/min，本設計取Q瓦＝ m3/min，k瓦＝，代入上式得：Q掘＝100＝320（m3/min）按局部通風機實際吸入風量計算 Q掘＝ ，m3/min式中 ——為了防止產生循環(huán)風的折算系數；Q局——局部通風機額定吸風量，m3/min；I ——同時運轉的局部通風機臺數。本設計參考按瓦斯涌出量計算的結果（Q掘＝320 m3/min），選用230KW局部通風機，取Q局＝400 m3/min，I＝1，代入上式得：Q掘＝4001＝572（m3/min） 按風速驗算按《規(guī)程》規(guī)定的煤巷掘進工作面最低風速（ m/s）計算掘進工作面最小風量為：Q掘小＝60 v低S掘＝60＝158 m3/min）按《規(guī)程》規(guī)定的掘進工作面最高風速（4 m/s）計算掘進工作面最大風量為：Q掘大＝60 v高S掘＝604＝（ m3/min）掘進工作面風量應滿足：Q掘小≤Q掘≤Q掘大。由以上計算可知，按局部通風機實際吸入風量計算的結果（Q掘＝572m3/min）最大，滿足158≤572≤2534，故取掘進工作面供風量為Q采＝572 m3/min。三、峒室配風本采區(qū)獨立通風的峒室有絞車房和配電室，各按100 m3/min 配風。四、其它風量其它風量包括輔助進風量634 m3/min和風門送風240 m3/min 。五、采區(qū)總風量計算采區(qū)總風量計算根據《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風量的總和進行計算。Q ＝( ∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他 ) K備， m3/min 式中 ∑Q采 ——各采煤工作面（包括備用工作面）所需風量之和，m3/min ；∑Q掘 ——各掘進工作面所需風量之和，m3/min ；∑Q硐——各獨立回風的硐室所需風量之和，m3/min ；∑Q其他 — 其他需要獨立回風的地點（如行人和維護巷道等）所需風量之和，m3/min；K備——采區(qū)風量備用系數，包括采區(qū)漏風和配風不均勻等因素，～。采區(qū)布置一個采煤工作面生產，無備用工作面，四個裝備相同的綜掘工作面，一個絞車房，四個配電室，取K備＝，代入上式得： 采區(qū)所需總風量為：Q＝(2012+5724+1004+634+240)＝（m3/min）第三節(jié) 采區(qū)負壓計算一、確定采區(qū)通風容易時期和困難時期本采區(qū)21302工作面處于采區(qū)邊界，通風距離最遠，為桑掌分區(qū)主通風機負擔該采區(qū)通風的困難時期；采至21318時通風距離最短，為桑掌分區(qū)主通風機負擔該采區(qū)通風的容易時期。二、計算兩個時期的通風阻力分別沿著兩個時期阻力最大路線用下式列表計算各段井巷的摩擦阻力： 式中 α— 各巷道的摩擦阻力系數，Ns2/m4，查教材表求得；L — 各巷道的長度，m ，一些短巷道可以忽略不計；S — 各巷道的斷面積，m2 ，按給定巷道斷面參數計算；U — 各巷道的斷面周長，m ，按給定巷道斷面參數計算；Q — 分配到各巷道的風量，m3 /s 。然后將各段井巷的摩擦阻力累加起來，求得兩個時期的摩擦總阻力考慮一定的的局部阻力（15%），求得兩個時期的通風總阻力。計算結果為：通風困難時期：最大負壓＝ Pa（）通風容易時期：最大負壓＝ Pa（）第四節(jié) 采區(qū)安全技術措施保證礦井安全生產的重點是瓦斯的綜合治理，治理的關鍵是礦井瓦斯通過有效的途徑進行排放，杜絕水、火、瓦斯、煤塵等煤礦生產事故的出現。一、防治瓦斯措施8煤XX采區(qū)為高瓦斯區(qū)，開采時，其主要瓦斯來源為其上鄰近層，預防的重點是防止瓦斯積聚和爆炸，在執(zhí)行有關規(guī)定的基礎上，主要應做好以下工作：1．瓦斯抽放是最關鍵的措施，抽放效果的好壞直接關系著工作面生產能否正常進行，能否安全生產，因此本采區(qū)專門設計在回采工作面尾巷布置抽放鉆孔來抽放瓦斯，并利用專門外錯放瓦斯巷來排放瓦斯，2．日常瓦斯管理是預防瓦斯事故的又一重要防線，在加強人工瓦斯檢查的基礎上，裝備礦井自動監(jiān)測系統(tǒng)，以便及時發(fā)現隱患，采取相應措施。各掘進工作面裝備“三專兩閉鎖”裝置。加強機電管理，防止機電事故產生明火或發(fā)熱，引發(fā)瓦斯事故。二、綜合防塵、防爆措施根據礦井瓦斯等級鑒定，本采區(qū)所開采8煤層有煤層爆炸性，故須采取綜合防塵措施及防爆措施。1．綜合防塵措施（1）工作面進風設兩趟四寸水管，進風順槽水管每隔100m設一個三通閥門?；仫L順槽設兩趟四寸水管，每隔50m設一個三通閥門。（2）工作面回采期間必須進行短壁動壓注水，具體由通風部門負責施工，井區(qū)隊組負責配合施工。A注水鉆孔采用LX—40型巖石軌道鉆機鉆眼。B注水鉆孔參數（a）孔位、孔角按通風部門設計具體確定。（b）孔深：45—65m。（c）注水壓力：8—12MP。（d）孔距：1015m。（e）注水量：25—33L/min。C注水孔必須用澎脹式封孔器進行封孔。D工作面打鉆，必須超前工作面注水孔5個鉆孔數。必須保證有2個孔注水，隨著工作面的推移，及時前移注水設備，保證不影響回采。E注水量要使煤體普遍達到濕潤，鄰孔出水，煤壁掛汗為止。