【正文】 35 Q 掘 ＝ 100q 瓦掘 K 掘涌 ＝ 1000. 32 ＝ 60 m3／ min＝ ／ s 式中： Q 掘 ～ 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3／ min； q 瓦掘 ～ 掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量， m3／ min； 掘進(jìn) 瓦斯 涌出量取 m3／ t， 掘進(jìn)工作面日進(jìn)尺按15m，斷面按 計(jì)，則掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為： 15 1. 32/（ 2460 ）＝ ／ min。 K 掘涌 ～ 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù)，取 。 ② 按人數(shù)計(jì)算實(shí)際需風(fēng)量 Q 掘 ＝ 4N ＝ 4 15＝ 60 m3／ min＝ ／ s 式中： N～ 掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取 15 人。 ③ 按炸藥量計(jì)算 Q 掘 ＝ 25A j＝ 257 ＝ 175 m3／ min＝ ／ s 式中： Aj ～ 掘進(jìn)工作面一次爆破的最大炸藥量，取 7kg。 ④按局部通風(fēng)機(jī)需風(fēng)量計(jì)算： Q 掘 =Qf I Kf 式中： Qf～掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量， JBD6022№ 型風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量為 400m3/min； I～掘進(jìn)面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)， 1臺(tái)； Kf～為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，取 。 Q 掘 =400 1 ＝ 520m3/min＝ 考慮到掘進(jìn)中的煤層巷道內(nèi)風(fēng)速不小于 ，則巷道需要最小風(fēng)量 ＝ ，掘進(jìn)頭局部通風(fēng)機(jī)需要風(fēng)量為 400m3/min＝ ，則掘進(jìn)巷道需供風(fēng)量 ＋ ＝ 。 36 ⑤按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 15 Sj≤ Q 掘 ≤ 240 Sj 式中： Sj～煤巷掘進(jìn)工作面斷面積，取 Q≥ 15 Sj＝ 15 12＝ （ m3／ s） Q 掘 ≤ 240 Sj＝ 240 12＝ 48（ m3／ s） 根據(jù)以上計(jì)算，掘進(jìn)工作面需風(fēng)量取 Q 掘 ＝ ／ s。 （ 3） 硐室需風(fēng)量計(jì)算 井下需獨(dú)立通風(fēng)的硐室為 爆炸材料發(fā)放 硐室 （位于 +1200m 水平井底車場(chǎng)內(nèi)） ，根據(jù)國(guó)內(nèi)類似礦井的經(jīng)驗(yàn)，其供風(fēng)量按 3m3／ s考慮。 后期絞車房供風(fēng)量按2m3／ s考慮 。 其它硐室需要配風(fēng)時(shí)按富裕風(fēng)量進(jìn)行適當(dāng)配風(fēng)或采用擴(kuò)散通風(fēng)。 （ 4） 其它地點(diǎn)需風(fēng)量 其它地點(diǎn)需風(fēng)量按 2m3／ s考慮。 礦井總風(fēng)量 礦井投產(chǎn)時(shí)布置 一 個(gè)回采工作面， 二 個(gè)掘進(jìn)工作面 ，另外，考慮綜采工作面設(shè)備安裝周期長(zhǎng)，礦井總風(fēng)量應(yīng)能滿足增加一個(gè)備用工作面供風(fēng)需求，備用工作面需風(fēng)量取工作面正常需風(fēng)量的一半。 因此礦井總風(fēng)量為： Q＝（ ∑Q 采 ＋ ∑Q 掘 ＋ ∑Q 硐 ＋ ∑Q 它 ） K ＝（ ＋ 2 ＋ 3＋ 2＋ 2） ＝ ／ s（ 取 80m3／ s） 礦井風(fēng)量分配 回采工作面： 28 m3／ s； 備用 工作面： 14 m3／ s； 掘進(jìn)工作面： 2 12 m3／ s； 爆炸材料發(fā)放硐室： 5 m3／ s； 37 其他地點(diǎn)： 9 m3／ s。 采區(qū)內(nèi)主要通風(fēng)巷道 主、副、風(fēng)井 、各工作面 皮帶 運(yùn)輸順槽、輔助運(yùn)輸順槽 ,各工作面回風(fēng)順槽 。 第三節(jié) 采區(qū)排水系統(tǒng) 一、采區(qū)排水系統(tǒng) 根據(jù)采區(qū)特點(diǎn)，在 +1200m 井底車場(chǎng)設(shè)置礦井主排水泵硐室。排水管路經(jīng)管子道、副斜井到 地面蓄水池，處理后供地面消防、灑水和井下消防滅火、除塵用。地面水池標(biāo)高為 +1620m。 礦井正常涌水量 ，礦井最大涌水量 ，黃泥灌漿水量為1050m3/d， m3/h。斜井排水垂高為 420m。 二、設(shè)備選型及計(jì)算 按正常涌水量確定排水設(shè)備必須的排水能力 Q1＝ Q 正常 ／ 20＝（ +） 24／ 20＝ Q2＝ Q 大 ／ 20＝（ +） 24／ 20＝ 排水高度確定 H＝ K（ H 深 +△ h1）＝ （ 420+）＝ 初選水泵為 :MD60060 9型煤水泵。其主要參數(shù)為： 額定流量： 600m3/h； 揚(yáng)程： 540 m； 電動(dòng)機(jī)型號(hào)： YB710S12 功率： 1250 kw； 電壓： 10KV。 正常涌水量時(shí)所需工作的水泵臺(tái)數(shù) n 正常 ＝1＝（ +） 24／（ 20 600）＝ 臺(tái)，一臺(tái)工作。 38 n 大 ＝2＝（ +） 24／（ 20 600）＝ 臺(tái)，二臺(tái)工 作。 正常涌水量時(shí)工作時(shí)間： T 正 ＝（ +） 24／ 600＝ 。 最大涌水量時(shí)工作時(shí)間： T 大 ＝（ +） 24／ 600 2＝ 。 正常涌水量時(shí)一臺(tái)工作，一臺(tái)備用一臺(tái)檢修。最大涌水時(shí)，二臺(tái)工作，一臺(tái)備用。 排水管路計(jì)算 （ 1）排水管路直徑 d 排 ＝3600V4Q?? 排?＝ 6004 ?? ? ）～（ 103 ＝ 376～ 292mm （ 2）管壁厚度計(jì)算 δ ＝ 內(nèi) （壓許壓許 ?? 1） +a 附 ＝ 30（ 1 ??? ??） += 選取 Ф 325 12 無(wú)縫鋼管兩趟，一趟工作，一趟備用。選取 Ф 325 8為吸水管。 電動(dòng)機(jī)及能力校驗(yàn) （ 1）主排水系統(tǒng)見(jiàn)圖 631。 （ 2）主排水泵工況見(jiàn)圖 632。 （ 3）電動(dòng)機(jī)功率校驗(yàn)，由工況知， H 工 ＝ 58 9＝ 522m Q 工 ＝ 610m3/h， η 工 ＝ 79％ 電動(dòng)機(jī)功率 N 電 ＝電工水工 ?? ?? ??102 rHQ1 ＝ 1000522610 ??? ?? ＝ 1180kw＜ 1250kw （ 4）實(shí)際排水時(shí)間： a、正常涌水量時(shí)： h 正 ＝ 24（ +）／ 610＝ b、最大涌水量時(shí)： h 大 ＝ 24（ +）／ 610 2＝ 。最大涌水量時(shí)開二臺(tái)泵，日工作時(shí)間為 。 39 （ 5）實(shí)際流速： V 實(shí) ＝ 6104 ????＝ ＜ 經(jīng)以上校驗(yàn)，所選煤水泵、電動(dòng)機(jī)及排水管路均符合《煤礦安全規(guī)程》要求。 閥門選擇 水泵吸水管采用無(wú)底閥 ZPBP型射流泵注水啟動(dòng)。水倉(cāng)與吸水井之間的配水倉(cāng)中裝有 PZL500 型閥門 3個(gè)，排水 系統(tǒng)裝配 Z41H40型閥門 8個(gè)； H44H40 型逆止閥 3個(gè)。 第四節(jié) 采區(qū)供水、壓風(fēng)、注漿、及注氮系統(tǒng) 一、采區(qū)供水 首采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 120 萬(wàn)噸 /年，首采工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能 力為 130 萬(wàn)噸 /年了，主要用水地點(diǎn)為一個(gè)采煤工作面、兩個(gè)掘進(jìn)工作面（包括一個(gè)綜掘工作面和一個(gè)普掘工作面）和巷道灑水點(diǎn)。 總供水主干管為φ 219 5 的無(wú)縫鋼管，從副井敷設(shè)而下。來(lái)水經(jīng)副井至各工作面甩車場(chǎng)，再由Φ 89mm 的無(wú)縫鋼管輸送至各用水地點(diǎn)。 采區(qū)主要供水路線如下： 工作面皮帶順槽：副斜井供水管→輔助運(yùn)輸順槽甩車場(chǎng)Φ 89mm 供水管→輔助運(yùn)輸順槽Φ 89mm 供水管→輔助運(yùn)輸順槽與皮帶順槽聯(lián)絡(luò)巷Φ 89mm 供水支管→皮帶順槽Φ 89mm 供水管至工作面 (供水范圍：防塵水幕、三機(jī)轉(zhuǎn)載噴霧、破碎機(jī)噴霧、架間噴霧、溜頭電機(jī)冷卻水、灑水降塵等 ) 輔助運(yùn)輸順槽：副斜井供水管→輔助運(yùn)輸順槽甩車場(chǎng)Φ 89mm 供水管→輔助運(yùn)輸順槽Φ 89mm供水管至工作面 (供水范圍：防塵水幕、巷道灑塵等 ) 回風(fēng)順槽：副斜井供水管→回風(fēng)順槽甩車場(chǎng)Φ 89mm 供水管→ 回風(fēng)順槽Φ 89mm供水管至工作面 (供水范圍：清水泵箱、乳化液泵箱、溜尾電機(jī)冷卻水、防塵水幕、巷道灑塵 等 ) 40 首采區(qū)主要用水地點(diǎn)如下： 井下消防： +1200 水平大巷、各種硐室材料庫(kù)及火藥庫(kù)附近設(shè)消防栓。在膠帶輸送機(jī)巷每隔 50m 設(shè)Φ 50的支管閥門，在軌道巷、輔助運(yùn)輸巷每隔 100m設(shè)Φ50的支管閥門，其它巷道按有關(guān)規(guī)定設(shè)置閥門。 井下防塵灑水：在掘進(jìn)工作面主要供水對(duì)象為：裝巖灑水、爆 破噴霧、沖洗巷幫、風(fēng)流凈化水幕、鑿巖機(jī)用水與綜掘機(jī)用水；在采煤工作面主要供水對(duì)象為采煤機(jī)組內(nèi)外噴霧用水、電機(jī)冷卻用水、工作面噴霧用水。 混凝土噴射工作點(diǎn)：主要供水對(duì)象為沖洗巖幫、錨桿打眼機(jī)以 及混凝土噴射機(jī)用水。 煤層注水：在采煤工 作面上下順槽敷設(shè)管道，并預(yù)留支管閥門，供注水設(shè)備用水。 回風(fēng)巷道中敷設(shè)灑水管道，用以定期沖洗巷道內(nèi)附著的煤塵。 與用水設(shè)備連接時(shí)，一般改用膠管，其規(guī)格和長(zhǎng)度隨用水設(shè)備的不同而不同。 井下采用無(wú)縫鋼管和承高壓的閥門與管件，在巷道敷設(shè)的管路除與閥門連接采用法蘭外，其余管路連接采用相應(yīng)的管接頭。 二、采區(qū)壓風(fēng)系統(tǒng) 本礦井用風(fēng)工具主要集中在井下。 設(shè)計(jì)依據(jù) 根據(jù)礦井開拓方案，井下為一采兩掘，最不利情況時(shí)為一個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面，一個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面。 煤巷掘進(jìn)工作面配備 MFC1325／ 3470型風(fēng)動(dòng)單體錨桿鉆機(jī)一臺(tái) ，耗氣量 3～。 巖石掘進(jìn)工作面配備 YT24 型鑿巖機(jī) 2臺(tái)，耗氣量 ， G10 型風(fēng)鎬 1臺(tái)，耗氣量 m3/min。 41 全礦用轉(zhuǎn)子 HPCV型混凝土噴射機(jī) 1臺(tái)，每臺(tái)消耗氣量 5～ 8m3/min。 礦井需總壓縮空氣量計(jì)算 根據(jù)礦井用氣設(shè)備布置情況及工作特點(diǎn)，對(duì)不同工作地點(diǎn)和工作性質(zhì)的用氣設(shè)備分別考慮管路漏氣、設(shè)備磨損及海拔高度因素后，計(jì)算用氣量如下： Q＝ K 同 ?Ko?∑ ni?Qi ＝ 1 2 + 2 +1 1 +1 1 5 ＝ 按救災(zāi)人員進(jìn)行用氣量校核如下： Q＝ K ?Q 人 ?n 人 ＝ 100 103 80 ＝ 12＜ （ m3/min） 式中： K=～備用系數(shù) Q 人 ＝ 100L/min 人 ～每人用風(fēng)量 n 人 ＝ 100 人～計(jì)算用最大班井下人數(shù)。 壓縮空氣設(shè)備選擇 根據(jù)用風(fēng)量，選擇 SA120A 螺桿式固定空氣壓縮機(jī) 2 臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。其技術(shù)參數(shù)如下： 排氣量： 21 m3/min； 排氣壓力： ； 轉(zhuǎn)速： 2970 r/min； 電動(dòng)機(jī)功率： 120kw、 380V。 壓風(fēng)管路 經(jīng)計(jì)算壓 風(fēng)主管路選用Φ 108 4 無(wú)縫鋼管，井下分支壓風(fēng)管路選用Φ 83 4 42 無(wú)縫鋼管。 供配電與控制 地面空壓機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)設(shè)備和自動(dòng)控制設(shè)備，附帶在機(jī)械設(shè)備上，成套供貨?？諌簷C(jī)廠家配套供貨的電控設(shè)備，應(yīng)具有《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500292021)要求的流量檢測(cè)、熱工測(cè)量?jī)x表，并配備自動(dòng)保護(hù)裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)的斷水、斷油、超溫、超壓保護(hù)，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警和延時(shí)停機(jī)。 壓風(fēng)設(shè)備和制氮設(shè)備的低壓配電設(shè)備共用，采用 GGD 型固定式低壓配電柜。低壓電源兩回，均直接引自礦井地面變電所 380V。 三、采區(qū)注漿： 設(shè) 計(jì)依據(jù) （ 1）煤層賦存條件 井田內(nèi)可采煤層共 1 層，為 A1煤層，平均厚度 ，傾角 10～ 35176。之間，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頂?shù)装宸€(wěn)定性較差。 （ 2）煤的炭化程度、水分、煤巖成分、含硫量、自燃發(fā)火傾向及發(fā)火期：本區(qū)煤質(zhì)特點(diǎn)：特低灰～高灰，低～特高熱值、特低～中高硫、低～高磷。水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。礦井初期為低瓦斯礦井，煤層有爆炸性，煤層屬易自燃煤層。 （ 3）灌漿材料：黃土、亞黃土、粉煤灰或混合材料 （ 4）開拓方式：斜井開拓 （ 5）工作制度： 330d/a、 15h/d。 灌漿系統(tǒng)及方法 （ 1）灌漿系統(tǒng) 本礦設(shè)計(jì)根據(jù)土 源、水源、煤層賦存條件、開拓方式與開采方法確定采用地面集中灌漿系統(tǒng)，即在地面回風(fēng)井附近設(shè)一集中灌漿站，其灌漿工藝流程為：取土、加壓供水、拌制泥漿、灌漿及井下脫、排水六個(gè)過(guò)程。 43 取土：異地取土，汽車運(yùn)抵制漿站。 加壓供水：制漿用水來(lái)自地面黃泥灌漿集水池。 拌制泥漿：通過(guò)機(jī)械攪拌制漿。 灌漿：由制漿站通過(guò)管道向采空區(qū)進(jìn)行靜壓灌漿。 井下脫水：工作面下順槽設(shè)篦子進(jìn)行脫水。 排水：通過(guò)水溝自流到井下水倉(cāng)，由排水泵排至地面黃泥灌漿集水池進(jìn)行復(fù)用。 （ 2）灌漿方法 ①日常灌漿 采用隨采隨灌拖管灌漿方法。即在工作 面放頂前沿回風(fēng)道在采空區(qū)預(yù)先鋪好灌漿管，預(yù)埋管的一端通采空區(qū)，并深入采空區(qū) 5～ 8m，一端接灌漿軟管，膠管長(zhǎng) 20～ 30m,膠帶直徑為Φ 。隨工作面的推進(jìn)，用回柱絞車逐漸牽引灌漿管，牽引一定距離灌一次漿，距離大小按實(shí)際工作面推進(jìn)度和井下具體情況而定。 ②封閉停采線灌漿和隔離灌漿 停采線進(jìn)行封閉后，埋設(shè)管道進(jìn)行集中灌漿。根據(jù)工作面采空區(qū)發(fā)火情況，必要時(shí)對(duì)工作面后方一定距離，一般 50m 左右進(jìn)行隔離灌漿，具體是預(yù)先埋設(shè)管道，工作面推進(jìn)到預(yù)定位置后進(jìn)行集中灌漿，形成隔離條帶。 ③灑漿 為保證灌漿達(dá)到較高的效果 ，即采空區(qū)下段灌到足夠的泥漿，可以根據(jù)情況進(jìn)行灑漿，即在灌漿管道上接出一段膠管，沿工作面傾斜方向分段（一般為 10～20m一段）向采空區(qū)均勻地灑漿。 灌漿材料及參數(shù)計(jì)算 (1)對(duì)灌漿材料的要求：粘土顆粒小于 2mm，顆粒密度為 ～ ，塑性指數(shù) 9～ 11，膠體混合物為 25%～ 30%，含砂量為 25%～ 30%，容易脫水和具有一定 44 的穩(wěn)定性； (2)灌漿所需土量 Qt=K G/r= 4200/=式中： K～ 灌漿系數(shù)，取 ； G～ 礦井日產(chǎn)量 ， 4200t； R～ 煤的容重 ， 。 (3)日灌漿所需實(shí)際開采土量 Qt1=a Q 土 = =175m3/d 式中： a～ 取土系數(shù)，取 。 (4)灌漿泥水比（體積比）：按經(jīng)驗(yàn)值取 1： 5。 (5)日灌漿所用水量 Qs=Qt1 g=175 5=875m3/d 式中： Qs～ 日制泥漿用水量， m3/d； G～ 泥水比的倒數(shù)， 5。 Qs1=Qs KS=875 =1050m3/d 式中： Qs1～ 日灌漿所用水量， m3/d； KS～ 沖洗管道防止堵塞的水量備用系數(shù) ，取 。 (6)日灌漿量 Qj1=(Qt1＋ Qs1) M=(175＋ 1050) =1139m3/d 式中： Qs1～ 日灌漿量， m3/d； M～ 泥漿制成率， ； 灌漿設(shè)備 （ 1） 取土方式及運(yùn)輸 異地取土，汽車運(yùn)往制漿站。 45 （ 2）灌漿站 黃土通過(guò)篦子過(guò)篩后進(jìn)入集泥池，泥漿泵將黃土及水混合物打入泥漿攪拌池，經(jīng)攪拌合格后在由入井灌漿管道輸送到采空區(qū)。 ②灌漿站主要設(shè)施 A、集泥池 容積 20m3,結(jié)構(gòu)為鋼筋砼。上面有鐵蓖子，蓖子為 50 50方孔。 1個(gè)。 B、泥漿攪拌池 按 2h 灌漿量計(jì)算，泥漿攪拌池容積為 200 m3,長(zhǎng)寬高為 50 2 1，兩個(gè)槽。 ③灌漿站主要設(shè)備 A、攪拌機(jī)：選用行走式泥漿攪拌機(jī) 380V、 2 臺(tái)。 B、泥漿泵： 選取