【文章內(nèi)容簡介】 砂巖和粉細礦巖互層為主，部分為中、粗砂巖?！?。煤層露頭部位，煤層頂?shù)装鍘r層的單向抗壓強度值降低。采區(qū)煤層屬低～中灰、特低硫、中～低磷、高發(fā)熱量、易選～中等可選、弱粘結(jié)～中等粘結(jié)性、低變質(zhì)階段的氣煤和長焰煤，以長焰煤為主，氣煤次之，可做為動力用煤和煉焦配煤。全井田煤的揮發(fā)份（Vadf）一般大于40%，～，灰分含量(Ad)～%，原煤全硫(Sd)～%,磷(Pd)～%，～。根據(jù)地質(zhì)報告提供的采樣資料，～，500m以上瓦斯含量均低于2ml/g，但地質(zhì)報告沒有明確說明礦井瓦斯等級，暫定本礦井初期為低瓦斯礦井。本含煤地層主要巖性由各種粒級的砂巖組成。直接充水含水層，以裂隙含水為主，為裂隙充水礦床。井田煤系上覆有巨厚第四系和第三系，煤層位于當?shù)厍治g基準面以下，地表水位與煤系風(fēng)化裂隙含水帶水力聯(lián)系微弱。煤系風(fēng)化裂隙含水帶宿水性變化較大，煤系外圍巖層透水性很微弱。排泄條件良好。第四系與煤系風(fēng)化裂隙含水帶之間有第三系隔水層，隔水性能良好。唯有“天窗”部位第四系下部含水層與煤系風(fēng)化裂隙含水帶有水力聯(lián)系，補給較好，但第四系下部含水層含水性及透水性較弱。綜上所述，本井田水文地質(zhì)條件類型根據(jù)直接充水含水后的富水性和補給條件，以及單位涌水量的大小來劃分，屬以中等條件為主的裂隙充水礦床。根據(jù)地質(zhì)報告及東榮二、三礦實際開采情況，礦井煤塵有爆炸危險，煤無自燃發(fā)火。 采區(qū)通風(fēng)的基本要求每一個采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實行分區(qū)通風(fēng)。煤層群或分層開采的每個上、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、回風(fēng)巷必須貫穿整個采區(qū)的長度或高度。嚴禁將一條上、下山或采區(qū)的風(fēng)巷分為兩段，其中一段為進風(fēng)巷，另一段為回風(fēng)巷。采煤工作面和掘進工作面都應(yīng)該采用獨立通風(fēng)，有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。采煤工作面和掘進工作面的進風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū) 采區(qū)基本參數(shù)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，對本井田采區(qū)開采沒有影響。104t。采區(qū)采用沿空留巷，停采線保護煤柱留40m。采區(qū)設(shè)計可采儲量等于采區(qū)工業(yè)儲量與采區(qū)邊界煤柱損失，護巷煤柱損失，條帶間隔離煤柱損失之差。，日推進六個循環(huán)。工作面走向長度1080m。計算循環(huán)產(chǎn)量： （3—1）式中：L—采煤工作面長度，m。 V0—工作面推進速度，m/d。 M—煤層厚度回采高度，m。 R—煤的密度，t/m3。 C0—采煤工作面采出率，一般取 ～。故：T=170(6)=；則A=300=，即一個工作面達產(chǎn)。104t，服務(wù)年限為： （3—2）式中：Z采區(qū)可采儲量。 A—設(shè)計年生產(chǎn)能力，為90萬噸每年。 =、采高、進度工作面傾斜長度為170m，一個工作面正在運行，另一個準備開采。本礦井采用綜合機械化采煤方法采煤。采區(qū)走向長度為1100m，傾長960m，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5個區(qū)段，每個區(qū)段長約170m。本采區(qū)布置有三條傾斜上山，其中一條為運輸上山，一條軌道上山，一條回風(fēng)上山?？梢詽M足采區(qū)運輸、通風(fēng)和行人的需要。采區(qū)布置回風(fēng)上山、運輸上山、軌道上山三條上山?；仫L(fēng)上山、軌道上山和運輸上山在同一水平面上。在回風(fēng)上山相隔20m的巖層內(nèi)布置運輸上山。在運輸上山相隔20m的巖層內(nèi)布置軌道上山。采區(qū)內(nèi)所有上山都布置在18號煤層下部的巖層中，距煤層底板垂高20m。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風(fēng)，回風(fēng)上山進行回風(fēng)；由于采煤工作面進風(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，為上行風(fēng)；工作面進風(fēng)巷布置為運輸順槽和回風(fēng)巷布置為回風(fēng)順槽。（1）采區(qū)巷道采區(qū)軌道上山采用半圓拱錨噴巷道，斷面特征見表3—4。表3—4 斷面特征表圍巖性質(zhì)斷面(m2)掘進尺寸(mm)凈周長(m)凈掘?qū)捀邘r石 42003800采區(qū)運輸上山采用半圓拱，斷面特征見圖3—5。表3—5 斷面特征表圍巖性質(zhì)斷面(m2)掘進尺寸(mm)凈周長(m)凈掘?qū)捀邘r石29002850采區(qū)回風(fēng)上山采用半圓拱，斷面特征見3—6。表3—6 斷面特征表圍巖性質(zhì)斷面(m2)掘進尺寸(mm)凈周長(m)凈掘?qū)捀邘r石38003400工作面運輸巷(進風(fēng)巷)采用梯形金屬支護式的巷道，斷面特征見圖3—8。圖3—8 工作面運輸巷斷面工作面運輸巷沿煤層頂板布置，采用錨帶網(wǎng)支護。巷道斷面形狀為梯形，。采用3500275“W”鋼帶配10菱形鐵絲網(wǎng)（38001000mm），φ22220Omm全螺紋等強錨桿支護頂板。（2）工作面回風(fēng)巷圖3—9 回風(fēng)順槽巷道斷面工作面回風(fēng)巷沿煤層頂板布置，采用錨帶網(wǎng)支護。巷道斷面形狀為梯形，\。采用3500275“W”鋼帶配10菱形鐵絲網(wǎng)（41001000mm），φ22220Omm高強錨桿支護頂板。（3）工作面切眼切眼沿煤層底板布置，采用2600“W”鋼帶配10菱形鐵絲網(wǎng)（28001000），φ222000mm全螺紋等強錨桿支護頂板，錨桿排距1000mm；錨桿間距800mm。切眼為梯形斷面，剝幫后切眼斷面：。 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)采區(qū)應(yīng)該有足夠的風(fēng)量，并適當?shù)姆峙涞礁鱾€采、掘工作面去。為了實現(xiàn)這一要求，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該具有下列特點：（1）無益漏風(fēng)??；（2）通風(fēng)構(gòu)筑物數(shù)量較少，安設(shè)得當，質(zhì)量好；（3)如風(fēng)污染?。?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)每一個生產(chǎn)水平和采區(qū)，都須布置單獨的回風(fēng)道，實行分區(qū)通風(fēng)。準備采區(qū)時，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、回風(fēng)道之長必須貫穿整個采區(qū)或采區(qū)的長度或高度。嚴禁將一條上、下山(或采區(qū)的風(fēng)道)風(fēng)為兩段，一段作進風(fēng)道，另一段作回風(fēng)道。（2）回采和掘進工作面都應(yīng)獨立通風(fēng)，有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。（3）煤層傾角大于12176。的回采工作面采用下行通風(fēng)時，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)點是結(jié)構(gòu)簡單，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；缺點是上隅角瓦斯易超限，工作面進、回風(fēng)巷要提前掘進，維護工作量大。圖3—10 采區(qū)工作面通風(fēng)系統(tǒng) 掘進通風(fēng) 掘進通風(fēng)的設(shè)計原則局部通風(fēng)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）盡量采用技術(shù)先進的低噪、高效型局部通風(fēng)機；（4）壓入式通風(fēng)宜用柔性風(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天或多臺風(fēng)機聯(lián)合運行。 局部通風(fēng)方法局部通風(fēng)方法分為壓入式、抽出式和混合式本采區(qū)設(shè)計的煤巷、半煤巷以排除瓦斯為主，因此采用壓入式通風(fēng)。壓入式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點：（1）壓入式通風(fēng)時，局部通風(fēng)機及其附屬電氣設(shè)備均布置在新鮮風(fēng)流中，污風(fēng)不通過局部通風(fēng)機，安全性好；（2）壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程均較大，可防止瓦斯層狀積聚，且因風(fēng)速較大而提高散熱效果；（3）壓入式通風(fēng)時，掘進巷道涌出的瓦斯向遠離工作面方向排走；（4）壓入式通風(fēng)可用柔性風(fēng)筒，其成本低、重量輕，便于運輸。局部通風(fēng)方法按工作方式分為，壓入式通風(fēng)如圖1與抽出式通風(fēng)如圖2。 圖3—11 壓入式通風(fēng) 圖3—12 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。采區(qū)掘進巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置如圖3。圖3—13 采區(qū)掘進巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置 風(fēng)筒的選擇風(fēng)筒是最常用的導(dǎo)風(fēng)裝置。本采區(qū)對風(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30個(通風(fēng)距離300m)。柔性風(fēng)筒的Pq值可以用下式計算 （3—3）式中：n—接頭數(shù)—每個接頭的漏風(fēng)率，插接=~；螺旋反接= 局部通風(fēng)機選擇按瓦斯涌出量計算： （3—4）式中：——單個掘進工作面需要風(fēng)量，m3/min； ——掘進工作面回風(fēng)流中瓦斯的絕對涌出量，m3/min； ——瓦斯涌出不均衡的通風(fēng)系數(shù)，(正常條件下，連續(xù)一個月檢測，日最大絕對涌出量與躍平均日瓦斯絕對涌出量的比值)。應(yīng)按照實際檢測而定。 = 100=；根據(jù)掘進工作面所需風(fēng)量Qh和風(fēng)筒的漏風(fēng)情況，用下式計算風(fēng)機的工作風(fēng)量。 m3/min；東一采區(qū)選擇抽出式通風(fēng)，設(shè)風(fēng)筒出口動壓損失為hvo，則局部通風(fēng)機全風(fēng)壓Ht(Pa)。 =314+ =根據(jù)需要的Qa、Ht值在各類局部通風(fēng)機特性曲線上。表3—7 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 通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與主要通風(fēng)機附屬設(shè)備 通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)置壓入式通風(fēng)的礦井，為防止井底車場漏風(fēng)，在入風(fēng)石門與階段運輸巷道交叉處，安設(shè)引導(dǎo)風(fēng)流底導(dǎo)風(fēng)板，利用風(fēng)流動壓的方向性，以減少短路漏風(fēng)。導(dǎo)風(fēng)板可用木板、鐵板或混凝土板制成。進風(fēng)巷道與運輸巷道的交叉角可取 45176。,巷道轉(zhuǎn)角和導(dǎo)風(fēng)板均應(yīng)做成圓弧形，導(dǎo)風(fēng)板長度應(yīng)超過巷道交叉口一定距離(～1m)。在流過風(fēng)量較大的巷道直角轉(zhuǎn)變處，為降低通風(fēng)阻力，可用鐵板制成機翼形或普通弧形導(dǎo)風(fēng)板，減少風(fēng)流的沖擊的能量損失，直角轉(zhuǎn)彎處的敞角可取 100176。\u65292X安裝角可取 45176。\u65374X50176。\u12290X安裝導(dǎo)風(fēng)板后，可使直角轉(zhuǎn)彎的局部阻力系數(shù)降到原來的 1/3～1/4。在井巷三岔口處，當兩股風(fēng)流對頭相遇會合在一起時，可安設(shè)人字形的導(dǎo)風(fēng)板，減少風(fēng)流對撞時的能量損失?？v向風(fēng)幛是沿巷道長度方向砌筑的風(fēng)墻。它將巷道隔成兩個格間，一格進風(fēng)，另一格排風(fēng)。縱向風(fēng)幛可在長獨頭巷道掘進通風(fēng)時應(yīng)用?？v向風(fēng)幛可用木板、磚石或混凝土構(gòu)筑。密閉墻又稱擋風(fēng)墻，是遮斷風(fēng)流的構(gòu)筑物，通常砌筑在非生產(chǎn)的巷道里，可用磚石或混凝土砌筑。臨時性密閉墻可用木柱、木板和廢舊風(fēng)筒布釘成。在通風(fēng)系統(tǒng)中，既需要隔斷風(fēng)流，又需要行人或通車的通路，要建立風(fēng)門。在排風(fēng)道中，只行人不通車或通車不多的地方，可構(gòu)筑普通風(fēng)門。在行人和通車比較頻繁的主要運輸巷道內(nèi)應(yīng)構(gòu)筑自動風(fēng)門。普通風(fēng)門可用木板或鐵板制成。木制風(fēng)門與風(fēng)窗成斜面接觸，比較嚴密，結(jié)構(gòu)堅固，風(fēng)門開啟方向要迎著風(fēng)流，使風(fēng)門關(guān)閉后，受風(fēng)壓作用而保持嚴密。門框與門軸均應(yīng)傾斜 80176。\u65374X 85176。\u65292X使風(fēng)門能借本身自重而關(guān)閉。為防止漏風(fēng)而保持風(fēng)流穩(wěn)定，應(yīng)同時設(shè)置兩道或多道風(fēng)門。礦山常用的自動風(fēng)門有以下幾種：（1）碰撞式自動風(fēng)門這種風(fēng)門是靠礦車碰撞門板上的推門弓或推門杠而自動打開，借風(fēng)門自重關(guān)閉。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用；其缺點是碰撞構(gòu)件容易損壞，需經(jīng)常維修。此種風(fēng)門可用于行車不太頻繁的巷道中。（2）氣動或水動風(fēng)門風(fēng)門的動力來源是壓縮空氣或高壓水。它是由電氣觸電控制氣缸或水缸的閥門，使氣缸或水缸中的活塞往復(fù)運動，再通過聯(lián)動機構(gòu)控制風(fēng)門開閉。種風(fēng)門簡單可靠，但需要壓氣或高壓水源。（3）電動風(fēng)門以電動機做動力，電機經(jīng)過減速，帶動聯(lián)動機構(gòu)，使風(fēng)門開閉。風(fēng)門的電氣控制方式通常用輔助滑線，光電控制器或軌道接點。滑線控制方式簡單實用，動作可靠，但只用電機車通過時才能發(fā)出信號，手推車及人員通過時需另設(shè)開關(guān)。軌道開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，但布十分可靠，只有在巷道條件較好，行車不太頻繁的巷道中方可使用。 主要通風(fēng)機附屬設(shè)備設(shè)置與要求《規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機必須裝有反風(fēng)設(shè)施。反風(fēng)設(shè)施的技術(shù)要求：（1）結(jié)構(gòu)簡單，堅固可靠；（2）啟動靈活，一個人可以操作反風(fēng)；（3）反風(fēng)操作時間從下令反風(fēng)開始，在10min內(nèi)必須改變巷道中的風(fēng)流方向；（4）反風(fēng)設(shè)備反風(fēng)時供給的風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的40%。當井下發(fā)火時，利用反風(fēng)設(shè)備和設(shè)施改變火災(zāi)煙流方向，以使火源下風(fēng)側(cè)的人員處于火源的“上風(fēng)側(cè)”的新鮮風(fēng)流中。具體措施為：風(fēng)機反轉(zhuǎn)反風(fēng)，通過風(fēng)機反轉(zhuǎn)來完成，全礦井反風(fēng)通過主要通風(fēng)機及附屬設(shè)施實現(xiàn)。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