【文章內(nèi)容簡介】 3主運輸石門斷面見圖34總回風(fēng)大巷斷面見圖35采區(qū)回風(fēng)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(fēng)石門斷面見圖310區(qū)段運輸巷斷面見圖311區(qū)段回風(fēng)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(fēng)巷巷道斷面圖36 采區(qū)回風(fēng)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(fēng)石門斷面圖311 區(qū)段回風(fēng)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(fēng)：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(fēng)，一條皮帶運輸機上山負擔采區(qū)煤炭運輸，一條回風(fēng)上山負擔采區(qū)回風(fēng)。6. 工作面設(shè)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(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)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(fēng)的特殊要求。如高瓦斯或地溫很高，有時是決定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件，在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時應(yīng)滿足的條件如下：1 在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，保證風(fēng)流流動的穩(wěn)定性，盡可能避免對角風(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(yīng)采取獨立通風(fēng)。3 煤層傾角大于的回采工作面都應(yīng)采取上行通風(fēng)，如采用下行通風(fēng)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(fēng)速不得低于1m/s；（2）機電設(shè)備設(shè)在風(fēng)道時，回采工作面回風(fēng)道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，并應(yīng)裝瓦斯自動檢測報警斷電器；（3）應(yīng)有能夠控制逆轉(zhuǎn)風(fēng)流、防止火災(zāi)氣體涌入風(fēng)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(fēng)；（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(fēng)巷道中，必須散布巖粉或沖洗巷道。4 必須保證通風(fēng)設(shè)施規(guī)格質(zhì)量要求。5 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。6 機電硐室必須在進風(fēng)流中。7 采空區(qū)必須及時封閉。8 要設(shè)置管線、避災(zāi)路線、避災(zāi)硐室和局部反風(fēng)系統(tǒng)。 通風(fēng)阻力容易時期，當采區(qū)達到設(shè)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(fēng)阻力困難時期，當采區(qū)達到設(shè)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(shè)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(fēng)方式視瓦斯涌出量、開采工作條件和開采技術(shù)而異，按工作面進回風(fēng)巷的數(shù)量和位置，可分為U型、E型、W型、Z型等通風(fēng)方式，其中U型應(yīng)用最為普遍，見圖311U型通風(fēng)方式。圖311 U型通風(fēng)方式下面進行幾種通風(fēng)類型的比較和選擇。U型通風(fēng)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(fēng)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(fēng)或回風(fēng)巷道，從而減少了采煤巷道的開拓和維護費用；通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)屬于并聯(lián)結(jié)構(gòu)，故而風(fēng)阻小，風(fēng)量大，漏風(fēng)量小，利于防火。 E型通風(fēng)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(yīng)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(fēng)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(fēng)巷只需在一側(cè)采空的條件下維護；采區(qū)內(nèi)進、回風(fēng)巷的總長度近似不變，有利于穩(wěn)定風(fēng)阻、改善通風(fēng)。Y型通風(fēng)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(fēng)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(fēng)，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(fēng)，結(jié)構(gòu)簡單，巷道施工維修良小，易于管理。對上隅角瓦斯超限，可設(shè)風(fēng)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(fēng)上山的選擇及回采工作面風(fēng)流方向的確定1 采區(qū)進風(fēng)上山和回風(fēng)上山的選擇結(jié)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(shù)條件做如下布置，一條回風(fēng)上山，一條軌道上山，一條輸送機上山。采區(qū)通風(fēng)方式主要有三種：1輸送機下山進風(fēng)，軌道下山回風(fēng)；2軌道下山進風(fēng)，輸送機下山回風(fēng)；3軌道下山、運輸機下山進風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)。通過對采區(qū)通風(fēng)方式的比較，見表32。通風(fēng)系統(tǒng)下山數(shù)目適用條件及優(yōu)缺點輸送機上山進風(fēng)，軌道上山回風(fēng)2 條，其風(fēng)流與運煤路線相同而方向相反，；，風(fēng)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(fēng)溫度增高；，不易管理。軌道上山進風(fēng)，輸送機上山回風(fēng)2 條、車輛通過方便；；，含煤塵較少；，作為回風(fēng)、運料用的各區(qū)段中部車場、上山下部車場內(nèi)均須設(shè)置風(fēng)門，不易管理，漏風(fēng)大。軌道上山、輸送機上山進風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)3 條采區(qū)生產(chǎn)能力大，所需風(fēng)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(fēng)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(fēng)系統(tǒng)比較2 回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)選擇按回采工作面的回風(fēng)方向選擇，對上、下行通風(fēng)優(yōu)缺點進行比較(見表33)。通風(fēng)系統(tǒng)適用條件及優(yōu)缺點上行通風(fēng)在煤層傾角大于回采工作面，都應(yīng)采用上行通風(fēng)。優(yōu)缺點如下：，有利于較快的降低工作面的瓦斯?jié)舛?；，引起煤塵飛揚，增加了回采工作面進風(fēng)流中煤塵的濃度；同時，煤炭在運輸中放出的瓦斯又隨風(fēng)流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛?；，使工作面氣溫升高。下行通風(fēng)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(fēng)；工作面下行通風(fēng)，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(shè)備處于回風(fēng)流中，不太安全。表33 回采工作面上、下行通風(fēng)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(fēng)。、 掘進通風(fēng)局部通風(fēng)機是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個重要組成部分，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)計原則可以歸納如下：1 礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；2 局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進；3 盡量采用先進技術(shù)先進的低噪、高效型局部通風(fēng)機；4 壓入式通風(fēng)易采用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)易采用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型；5 當一臺風(fēng)機不能滿足通風(fēng)要求時可考慮選用兩臺或多臺風(fēng)機聯(lián)合運行。掘進通風(fēng)方法分為利用礦井總風(fēng)壓通風(fēng)和利用局部動力設(shè)備通風(fēng)的方法。局部通風(fēng)機通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進通風(fēng)方法，是由局部通風(fēng)機和風(fēng)筒組成一體進行通風(fēng)。局部通風(fēng)機通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進通風(fēng)方法，是由局部通風(fēng)機和風(fēng)筒組成一體進行通風(fēng)。按工作方式分為，壓入式通風(fēng)如圖312與抽出式通風(fēng)如圖313　 圖312 壓入式通風(fēng) 圖313 抽出式通風(fēng)壓入式通風(fēng)的局部通風(fēng)機和啟動裝置都位于新鮮風(fēng)流中，運轉(zhuǎn)較為安全。風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程大，排煙能力強，工作面通風(fēng)時間短，有利于巷道排煙。抽出式有效吸程短，通風(fēng)效果差，且局部通風(fēng)及布置在回風(fēng)流中。所以本采區(qū)掘進通風(fēng)采用壓入式。根據(jù)本采區(qū)得實際情況和風(fēng)筒的特點，本采區(qū)采用的是帆布風(fēng)筒。因為帆布風(fēng)筒應(yīng)用廣泛，最大的優(yōu)點時輕、拆裝方便，不通風(fēng)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(fēng)筒。結(jié)合本采區(qū)實際情況,22的局部通風(fēng)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(fēng)機主要技術(shù)參數(shù)。機號電機功率風(fēng)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(fēng)機主要技術(shù)參數(shù) 通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與主要通風(fēng)機附屬設(shè)備1根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的要求，確定風(fēng)門、風(fēng)窗的個數(shù)和位置本礦井在回風(fēng)上山、采區(qū)石門等地點設(shè)置了風(fēng)門。前期布置風(fēng)門數(shù)量為4個，后期布置風(fēng)門數(shù)量也為4個。本礦井在絞車房和變電所等地各設(shè)置了風(fēng)窗，以調(diào)節(jié)各地區(qū)的風(fēng)量。前期布置風(fēng)窗數(shù)量為8個，后期布置風(fēng)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(fēng)系統(tǒng)圖），附圖2（東榮三礦后期礦井通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖）。2關(guān)鍵地點通風(fēng)構(gòu)筑物的斷面計算計算礦井風(fēng)窗、風(fēng)門面積風(fēng)窗，風(fēng)門面積可用如下公式進行計算：式中：Q——通過風(fēng)門、風(fēng)窗面積，m3/s； S——風(fēng)門、風(fēng)窗所在巷道面積； hr——風(fēng)門、風(fēng)窗兩面壓差。（1） 火藥庫風(fēng)窗面積 容易時期：火藥庫風(fēng)窗阻力為 hr= Pa通過火藥庫的總風(fēng)量為 Q=由公式得：火藥庫風(fēng)窗面積 S= m2困難時期：火藥庫風(fēng)窗阻力為 hr= Pa通過火藥庫的總風(fēng)量為 Q=由公式得：火藥庫風(fēng)窗面積 S= m2（2）絞車房風(fēng)窗面積容易時期：絞車房風(fēng)窗阻力為 hr= Pa m3/s由公式得：絞車房風(fēng)窗面積 S= m2 困難時期：絞車房風(fēng)窗阻力為 hr= Pa通過絞車房總風(fēng)量 m3/s由公式得：絞車房風(fēng)窗面積 S= m2（3） 變電所風(fēng)窗面積容易時期：變電所風(fēng)窗阻力為 hr= Pa m3/s由公式得：北變電所風(fēng)窗面積 S= m2 困難時期：變電所風(fēng)窗阻力為 hr= Pa通過變電所總風(fēng)量 m3/s由公式得：變電所風(fēng)窗面積 S= m2 3通風(fēng)構(gòu)筑物的施工要求。風(fēng)門設(shè)置要求(1) 每組風(fēng)門不少于兩道，入排風(fēng)巷道之間需要設(shè)風(fēng)門處同時設(shè)反向風(fēng)門，其數(shù)量不少于兩道；(2) 風(fēng)門能自動關(guān)閉；通車風(fēng)門實現(xiàn)自動化，礦井總回風(fēng)和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門要裝有閉鎖裝置；風(fēng)門不能同時敞開（包括反風(fēng)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(fēng)，門扇與門框不歪扭。門軸與門框要向關(guān)門方向傾斜80176。至85176。；(4) 風(fēng)門墻垛要用不燃材料建筑，嚴密不漏風(fēng)；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(fēng)門水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾，通車風(fēng)門要設(shè)底坎，電管路孔要堵嚴；風(fēng)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(fēng)流不能通過的巷道中，至少要建立兩道風(fēng)門，間距要大于運輸工具的長度，以便一道風(fēng)門開啟時，另一道風(fēng)門是關(guān)閉的。1. 風(fēng)硐風(fēng)硐是礦井主要通風(fēng)機和風(fēng)井之間的聯(lián)絡(luò)巷道，因風(fēng)硐內(nèi)風(fēng)量較大，風(fēng)硐內(nèi)外的壓差也較大所以對風(fēng)硐的設(shè)計和施工質(zhì)量要求較高起技術(shù)要求是：(1) 風(fēng)硐斷面應(yīng)保證其內(nèi)風(fēng)速不大于15m2∕s；(2) 風(fēng)硐不宜過長，斷面形狀一圓形為最佳，內(nèi)壁應(yīng)光滑、拐彎要平緩，保持風(fēng)硐內(nèi)無堆積粉塵。風(fēng)硐的通風(fēng)阻力不超過100－200 Pa；(3) 風(fēng)硐與風(fēng)井的連接處要平緩避免突然擴大和縮小；(4) 風(fēng)硐及風(fēng)硐內(nèi)的閘門等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴密，一防止大量漏風(fēng)。2. 防爆門防爆門是防止瓦斯、煤塵爆炸時毀壞通風(fēng)機的安全設(shè)施，《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機或分區(qū)通風(fēng)機的出風(fēng)井口必須安裝防爆門。防爆門的技術(shù)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(fēng)井的風(fēng)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(jié)構(gòu)應(yīng)堅固嚴密，水封槽中應(yīng)經(jīng)常保持足夠的水位，以防