【文章內(nèi)容簡介】 3主運輸石門斷面見圖34總回風大巷斷面見圖35采區(qū)回風上山斷面見圖36采區(qū)軌道上山斷面見圖37采區(qū)運輸上山斷面見圖38采區(qū)運輸石門斷面見圖39采區(qū)回風石門斷面見圖310區(qū)段運輸巷斷面見圖311區(qū)段回風巷斷面見圖312圖31 主井斷面圖32 副井斷面圖33 主要運輸大巷斷面 圖34 主運輸石門巷道斷面圖35 總回風巷巷道斷面圖36 采區(qū)回風上山巷道斷面圖37 采區(qū)軌道上山巷道斷面圖38 采區(qū)運輸上山巷道斷面圖39 采區(qū)運輸石門斷面圖310 采區(qū)回風石門斷面圖311 區(qū)段回風平巷斷面圖312 區(qū)段區(qū)段平巷斷面表31 礦井采區(qū)接續(xù)表 采區(qū)通風：1. 采區(qū)位置：雙鴨山礦業(yè)集團東榮三礦東二采區(qū)。2. 采區(qū)范圍：本采區(qū)煤層上邊界為DF5(16)，下邊界為540(16)，左邊界為F36，右邊界為F20(16)。3. 本采區(qū)共有三個煤層，分別為116。4. 瓦斯情況：本采區(qū)瓦斯等級為低瓦斯，且礦井絕對瓦斯涌出量為34m3/min。5. 自燃發(fā)火：有自燃發(fā)火危險，發(fā)火期為58個月。開拓方式：該采區(qū)采用上山開拓，開拓水平在500m，布置采用三條上山，一條軌道上山負擔采區(qū)進風，一條皮帶運輸機上山負擔采區(qū)煤炭運輸，一條回風上山負擔采區(qū)回風。6. 工作面設置情況:該采區(qū)布置一個采煤工作面，位于9層回采工作面。此采煤工作面采用普通機械化采煤法，采用單體液壓支柱支護。頂板管理方式為全部垮法管理頂板。7. 本采區(qū)還布置了2個掘進工作面，位于14層順槽，采區(qū)上區(qū)段。一個采區(qū)上部絞車房，位于軌道上山的上部車場。采區(qū)通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)的基本組成部分。它主要取決于采區(qū)巷道和采煤方法，同時要滿足通風的特殊要求。如高瓦斯或地溫很高，有時是決定采區(qū)通風系統(tǒng)的主要條件，在確定采區(qū)通風系統(tǒng)時應滿足的條件如下：1 在采區(qū)通風系統(tǒng)中，保證風流流動的穩(wěn)定性，盡可能避免對角風路，盡量減少采區(qū)漏風量，并有利于采區(qū)瓦斯的合理排放及采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風流在其流動路線上被加熱與污染的程度最小。2 回采工作面和掘進工作面都應采取獨立通風。3 煤層傾角大于的回采工作面都應采取上行通風，如采用下行通風時，必須報礦總工程師批準，并遵守下列規(guī)定：（1）回采工作面的風速不得低于1m/s；（2）機電設備設在風道時，回采工作面回風道風流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，并應裝瓦斯自動檢測報警斷電器；（3）應有能夠控制逆轉(zhuǎn)風流、防止火災氣體涌入風流的安全措施。在有煤和瓦斯突出的危險的、傾角大于的煤層中，嚴禁采用下行通風；（4）開采有煤塵爆炸危險的礦井，在井下的兩翼、相鄰的采區(qū)和相鄰的煤層，都必須用水棚隔開，在所有運輸巷道和回風巷道中，必須散布巖粉或沖洗巷道。4 必須保證通風設施規(guī)格質(zhì)量要求。5 要保證風量按需分配，盡量使用通風阻力小而且風流暢通。6 機電硐室必須在進風流中。7 采空區(qū)必須及時封閉。8 要設置管線、避災路線、避災硐室和局部反風系統(tǒng)。 通風阻力容易時期，當采區(qū)達到設計生產(chǎn)能力時，開采采區(qū)為東二采區(qū)和東八采區(qū)，有兩個回采工作面和四個掘進工作面同時生產(chǎn)。通風阻力困難時期，當采區(qū)達到設計生產(chǎn)能力時，開采采區(qū)為東九采區(qū)和東十采區(qū)，有兩個回采工作面和六個掘進工作面同時生產(chǎn)。本設計采區(qū)為東二采區(qū)， km， km，開采煤層分別為116，其區(qū)段斜長為215m，劃分為5個區(qū)段，工作面長度為200m，, 采區(qū)采用無煤柱開采方式，提高了回采率。工作面的通風方式視瓦斯涌出量、開采工作條件和開采技術而異，按工作面進回風巷的數(shù)量和位置，可分為U型、E型、W型、Z型等通風方式，其中U型應用最為普遍，見圖311U型通風方式。圖311 U型通風方式下面進行幾種通風類型的比較和選擇。U型通風的煤炭自燃威脅較大，上隅角瓦斯?jié)舛雀撸琔 型后退式通風方式多適用于沼氣涌出量不大，且不易自然發(fā)火的煤層開采中，對沼氣涌出量很大，且易自燃發(fā)火的煤層，必須采用特殊措施。W型的優(yōu)點在于：相鄰的兩個工作面共用一條進風或回風巷道，從而減少了采煤巷道的開拓和維護費用；通風網(wǎng)絡屬于并聯(lián)結構，故而風阻小，風量大，漏風量小，利于防火。 E型通風方式與U型相比可使上部工作面氣溫降低，但采空區(qū)的空氣流動相應發(fā)生可變化，迫使采空區(qū)的沼氣較集中地從上部回采工作面的上隅角涌出，使該處時常處于沼氣超限狀態(tài)，故僅適用于低沼氣礦井。Z型通風方式的優(yōu)點是：與前進式U型相比，巷道的采煤工程量較少；進、回風巷只需在一側采空的條件下維護；采區(qū)內(nèi)進、回風巷的總長度近似不變，有利于穩(wěn)定風阻、改善通風。Y型通風方式的優(yōu)點是：較好的解決了回采工作面上隅角的沼氣超限之患；由于工作面上下端均處于進風流中，故改善了作業(yè)環(huán)境；實行沿空留巷，可提高采區(qū)回收率。本礦井煤層自燃傾向小，不易自燃發(fā)火，瓦斯涌出量大，因此可采用W、Z、Y通風，但這幾種方式要求巷道及時維護，且前期巷道工程量大，工作面巷道管理困難。所以本礦井兩個采區(qū)工作面采用U型通風，結構簡單，巷道施工維修良小，易于管理。對上隅角瓦斯超限，可設風障引流或在上隅角埋管抽放。 采區(qū)內(nèi)煤層開采順序與回采工作面數(shù)目東二采區(qū)共有三個煤層，分別為116。煤層為開采順序由上至下，先開采煤層上區(qū)段，開采順序分別為9，14和16。然后再依次開采下一個區(qū)段，開采順序相同。采區(qū)內(nèi)有一個回采工作面和一個備采工作面。、回風上山的選擇及回采工作面風流方向的確定1 采區(qū)進風上山和回風上山的選擇結合本礦的地質(zhì)條件、煤層賦存情況及礦井生產(chǎn)能力等具體因素，本采區(qū)根據(jù)技術條件做如下布置，一條回風上山，一條軌道上山，一條輸送機上山。采區(qū)通風方式主要有三種：1輸送機下山進風，軌道下山回風；2軌道下山進風，輸送機下山回風；3軌道下山、運輸機下山進風，回風上山回風。通過對采區(qū)通風方式的比較，見表32。通風系統(tǒng)下山數(shù)目適用條件及優(yōu)缺點輸送機上山進風，軌道上山回風2 條，其風流與運煤路線相同而方向相反，；，風流與煤的相對速度增2條加，造成大量的煤塵飛揚。同時，；，使進風溫度增高；，不易管理。軌道上山進風，輸送機上山回風2 條、車輛通過方便；；，含煤塵較少；，作為回風、運料用的各區(qū)段中部車場、上山下部車場內(nèi)均須設置風門，不易管理，漏風大。軌道上山、輸送機上山進風，回風上山回風3 條采區(qū)生產(chǎn)能力大，所需風量多，瓦斯涌出量大，上、下階段同時生產(chǎn)。是目前大中型礦井普遍采用的通風系統(tǒng)；避免了上述兩種系統(tǒng)的缺點，同時具備兩者的優(yōu)點，但需增加一條上山，工程量較大。表32 采區(qū)上山通風系統(tǒng)比較2 回采工作面的通風系統(tǒng)選擇按回采工作面的回風方向選擇，對上、下行通風優(yōu)缺點進行比較(見表33)。通風系統(tǒng)適用條件及優(yōu)缺點上行通風在煤層傾角大于回采工作面，都應采用上行通風。優(yōu)缺點如下：，有利于較快的降低工作面的瓦斯?jié)舛龋?，引起煤塵飛揚，增加了回采工作面進風流中煤塵的濃度；同時，煤炭在運輸中放出的瓦斯又隨風流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛龋?，使工作面氣溫升高。下行通風在沒有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險的、傾角小于12186。的煤層中，可考慮采用下行通風；工作面下行通風，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧?，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，但運輸設備處于回風流中，不太安全。表33 回采工作面上、下行通風適用條件及優(yōu)缺點根據(jù)本采區(qū)的實際情況，本采區(qū)煤層傾角均大于12176。，因此采用上行通風。、 掘進通風局部通風機是礦井通風系統(tǒng)的一個重要組成部分，其新風取自礦井主風流，其污風又排入礦井主風流。其設計原則可以歸納如下：1 礦井和采區(qū)通風系統(tǒng)設計應為局部通風創(chuàng)造條件；2 局部通風系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理和技術先進；3 盡量采用先進技術先進的低噪、高效型局部通風機；4 壓入式通風易采用柔性風筒，抽出式通風易采用帶剛性骨架的可伸縮風筒或完全剛性的風筒。風筒材質(zhì)應選擇阻燃、抗靜電型；5 當一臺風機不能滿足通風要求時可考慮選用兩臺或多臺風機聯(lián)合運行。掘進通風方法分為利用礦井總風壓通風和利用局部動力設備通風的方法。局部通風機通風是礦井廣泛采用的掘進通風方法，是由局部通風機和風筒組成一體進行通風。局部通風機通風是礦井廣泛采用的掘進通風方法，是由局部通風機和風筒組成一體進行通風。按工作方式分為，壓入式通風如圖312與抽出式通風如圖313　 圖312 壓入式通風 圖313 抽出式通風壓入式通風的局部通風機和啟動裝置都位于新鮮風流中，運轉(zhuǎn)較為安全。風筒出口風速和有效射程大，排煙能力強，工作面通風時間短，有利于巷道排煙。抽出式有效吸程短，通風效果差，且局部通風及布置在回風流中。所以本采區(qū)掘進通風采用壓入式。根據(jù)本采區(qū)得實際情況和風筒的特點，本采區(qū)采用的是帆布風筒。因為帆布風筒應用廣泛，最大的優(yōu)點時輕、拆裝方便，不通風時可占空間小。根據(jù)實際情況和規(guī)程規(guī)定，選擇直徑為400mm的帆布風筒。結合本采區(qū)實際情況,22的局部通風機，一個掘進工作面2臺，一臺使用，一臺備用。表34為FBD系列風機主要技術參數(shù)。機號電機功率風量全壓最高氣壓效率2240～157311～3070≥802300～180340～3500≥80211400～200350～4000≥80215447～160440～5030≥802500～250450～5500≥80222550～250450～6000≥80230630～260360～6300≥80表34 FBD系列風機主要技術參數(shù) 通風構筑物的設置與主要通風機附屬設備1根據(jù)通風網(wǎng)絡的要求，確定風門、風窗的個數(shù)和位置本礦井在回風上山、采區(qū)石門等地點設置了風門。前期布置風門數(shù)量為4個，后期布置風門數(shù)量也為4個。本礦井在絞車房和變電所等地各設置了風窗，以調(diào)節(jié)各地區(qū)的風量。前期布置風窗數(shù)量為8個，后期布置風窗數(shù)量也為8個。具體位置和個數(shù)見附圖1（東榮三礦礦井通風系統(tǒng)圖），附圖2（東榮三礦后期礦井通風系統(tǒng)立體示意圖）。2關鍵地點通風構筑物的斷面計算計算礦井風窗、風門面積風窗，風門面積可用如下公式進行計算：式中：Q——通過風門、風窗面積，m3/s； S——風門、風窗所在巷道面積； hr——風門、風窗兩面壓差。（1） 火藥庫風窗面積 容易時期：火藥庫風窗阻力為 hr= Pa通過火藥庫的總風量為 Q=由公式得：火藥庫風窗面積 S= m2困難時期：火藥庫風窗阻力為 hr= Pa通過火藥庫的總風量為 Q=由公式得：火藥庫風窗面積 S= m2（2）絞車房風窗面積容易時期：絞車房風窗阻力為 hr= Pa m3/s由公式得：絞車房風窗面積 S= m2 困難時期：絞車房風窗阻力為 hr= Pa通過絞車房總風量 m3/s由公式得：絞車房風窗面積 S= m2（3） 變電所風窗面積容易時期：變電所風窗阻力為 hr= Pa m3/s由公式得：北變電所風窗面積 S= m2 困難時期：變電所風窗阻力為 hr= Pa通過變電所總風量 m3/s由公式得：變電所風窗面積 S= m2 3通風構筑物的施工要求。風門設置要求(1) 每組風門不少于兩道，入排風巷道之間需要設風門處同時設反向風門，其數(shù)量不少于兩道；(2) 風門能自動關閉；通車風門實現(xiàn)自動化，礦井總回風和采區(qū)回風系統(tǒng)的風門要裝有閉鎖裝置；風門不能同時敞開（包括反風門）；(3) 門框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴密，門扇平整不漏風，門扇與門框不歪扭。門軸與門框要向關門方向傾斜80176。至85176。；(4) 風門墻垛要用不燃材料建筑，嚴密不漏風；墻垛周邊要掏槽，見硬頂、硬幫與煤巖接實。墻垛平整，無裂縫；(5) 風門水溝要設反水池或擋風簾，通車風門要設底坎，電管路孔要堵嚴；風門前后各5m內(nèi)巷道支護良好，無雜物、積水、淤泥。在人員和車輛可以通行、風流不能通過的巷道中，至少要建立兩道風門，間距要大于運輸工具的長度，以便一道風門開啟時，另一道風門是關閉的。1. 風硐風硐是礦井主要通風機和風井之間的聯(lián)絡巷道，因風硐內(nèi)風量較大，風硐內(nèi)外的壓差也較大所以對風硐的設計和施工質(zhì)量要求較高起技術要求是：(1) 風硐斷面應保證其內(nèi)風速不大于15m2∕s；(2) 風硐不宜過長，斷面形狀一圓形為最佳，內(nèi)壁應光滑、拐彎要平緩，保持風硐內(nèi)無堆積粉塵。風硐的通風阻力不超過100－200 Pa；(3) 風硐與風井的連接處要平緩避免突然擴大和縮??；(4) 風硐及風硐內(nèi)的閘門等裝置，結構要嚴密，一防止大量漏風。2. 防爆門防爆門是防止瓦斯、煤塵爆炸時毀壞通風機的安全設施，《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風機或分區(qū)通風機的出風井口必須安裝防爆門。防爆門的技術要求：(1) 防爆門的面積不小于井口的面積；(2) 防爆門必須正對出風井的風流方向，保證在井下發(fā)生爆炸時，高壓氣浪將其沖開；(3) 防爆門的結構應堅固嚴密，水封槽中應經(jīng)常保持足夠的水位，以防