【正文】 采用采區(qū)前進式開采，工作面采用后退式開采。 3）回采工作面循環(huán)工作組織 回采工作面的工作 “循環(huán)”，即完成落煤、裝煤、運煤、工作面支護及采空區(qū)處理等全部工序的整個過程。本礦井每年工作日為 330 天 ，回采工作面循環(huán)工作組織為“三八”工作制度，即把每晝夜為三班，兩班生產(chǎn)一班檢修，每班工作時間為八小時，日進十刀每刀 。 采區(qū)車場選擇 1）采區(qū)上部車場 華北科技學院通風設計說明 書 33 由地質(zhì)條件選采區(qū)上部車場為順式平車場，其俯視圖如圖 33 采區(qū)上部車場所示。 圖 33 采區(qū)上部車場 1— 回風大巷； 2— 回風上山； 3— 軌道上山； 4— 區(qū)段回風平巷； 5— 絞車房 優(yōu)點：車輛運輸順當，調(diào)車方便，回風巷短，通過能力大； 缺點：車場巷道斷面積大。 2）采區(qū)中部車場 由于采區(qū)為單面上山，故選擇采區(qū)中部車場為單側甩車場，其俯視 圖如圖 34 采區(qū)中部車場所示。 圖 34 采區(qū)中部車場 華北科技學院通風設計說明 書 34 1— 軌道上山； 2— 運輸上山； 3— 回風上山 優(yōu)點：調(diào)車方便，搬道岔工程量小； 缺點：推車勞動量大，易磨損鋼絲繩，人員來往困難，工程量大。 3）采區(qū)下部車場 由于運輸上山采用膠帶輸送機運煤，故采區(qū)下部車場選用大巷裝車式的臥式繞道車場，其俯視圖如圖 35 采區(qū)下部車場所示。 圖 35 采區(qū)下部車場 1— 軌道大巷； 2— 運輸大巷； 3— 回風上山； 4— 運輸上山； 5— 軌道上山； 6— 下部車場繞道 優(yōu)點：調(diào)車方便；缺點：工程量大。 采區(qū)生產(chǎn)能力確定 采 區(qū)生產(chǎn)能力應根據(jù)地質(zhì)條件，煤層生產(chǎn)能力，采掘機械化程度和采區(qū)同時生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)及其接替關系等因素來確定。其中掘進出煤率為年產(chǎn)量的 10% 本礦井兩翼布置，單面開采，同采工作面只有一個，因而本礦井的生產(chǎn)能力由該采區(qū)生產(chǎn)能力決定。 1）采煤工作面計算： A＝ LL1MγC （ 31） 華北科技學院通風設計說明 書 35 式中 ： A—— 工作面日產(chǎn)量， t/d； L—— 工作面長度， m； L1—— 工作面日進度， m/d； M—— 采高， m； γ —— 煤的 容 度 ,； C—— 工作面回采率，取 93％。 日產(chǎn)量 A＝ 125 6 93％ ＝ 2）采區(qū)日生產(chǎn)能力計算公式： AB＝ K1K2ZA (32) 式中： AB—— 采區(qū)生產(chǎn)能力； K1—— 工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)，只有 一 個工作面，取 1； K2—— 采區(qū)內(nèi)掘進出煤系數(shù)，取 ； ZA—— 采區(qū)內(nèi)同采工作面日產(chǎn)量之和； 故 AB＝ ＝ 華北科技學院通風設計說明 書 36 第四章 通風系統(tǒng)設計 礦井通風系統(tǒng)是礦井生 產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，其設計合理與否對全礦井安全生產(chǎn)及經(jīng)濟效益具有長遠而重要的影響。礦井通風系統(tǒng)設計是礦井設計的主要內(nèi)容之一，是反映礦井設計質(zhì)量和水平的主要因素。本章討論通風系統(tǒng)的類型及適用條件，選擇礦井通風系統(tǒng)，采區(qū)通風系統(tǒng)，風量計算與分配，計算礦井通風系統(tǒng)總阻力，選擇礦井通風設備，礦井通風費用計算等主要內(nèi)容。 礦井通風系統(tǒng)設計 礦井通風系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點供給新鮮空氣、排出污濁空氣的進、回風井的布置方式，主要通風機的工作方法，通風網(wǎng)路和風流控制設施的總稱。 1）礦井通風系統(tǒng)的類型 按礦井進、回 風井在井田的位置不同，通風系統(tǒng)可分為中央式、對角式、區(qū)域式和混合式。 進、回風井均位于井田走向中央。根據(jù)進、回風井的相對位置，又分為中央并列式和中央邊界式（中央分列式）。本礦井適合在中央式中選擇，下面就對中央式中的兩種類型進行比較并選型。 （ 1）方案一：中央并列式 中央并列式進風井和回風井大致并列在井田走向的中央，兩井底可以開掘到第一水平，也可只將回風井掘至回風水平。它的優(yōu)點是：進、回風井均布置在中央工業(yè)廣場內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限較短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護井煤柱較小。礦井反風容易，便于 管理。該通風方華北科技學院通風設計說明 書 37 式適用于煤層傾角大埋藏深井田走向長度小于 4km的礦井，而本礦的走向長度為 5400m，所以不適宜選這種通風方式。 （ 2）方案二：中央邊界式（中央分列式） 中央邊界式（中央分列式）是進風井大致位于井田走向的中央，回風井大致位于井田淺部邊界沿走向中央、在傾斜方向上兩井相隔一段距離，回風井的井底高于進風井的井底。這種通風方式適用于煤層傾角較小埋藏較淺，井田走向長度不大，瓦斯與自燃發(fā)火比較嚴重的礦井。本礦的煤層傾角小，且埋藏較淺，而且也有自然發(fā)火的現(xiàn)象，所以本礦采用中央邊界式的通風方式。 2）主要通風機 的工作方式與工作地點 主要通風機的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。 （ 1）方案一：抽出式 抽出式是主要通風機安裝在回風井口，在抽出式主要通風機的作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處在低于當?shù)卮髿鈮毫Φ呢搲籂顟B(tài)。當主要通風機因故障停止運轉時，井下風流的壓力提高，比較安全。由于比較安全，所以本煤礦采用抽出式。 （ 2）方案二：壓入式 壓入式是主要通風機安裝在入風井口，在壓入式主要通風機的作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處在高于當?shù)卮髿鈮毫Φ恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達地面時，壓入式通風礦井的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當主 要通風機停止運轉時，井下風流的壓力降低。采用壓入式通風時，須在礦井總進風路線上設置若干通風構筑物，使通風管理困難，且漏風較大。 采區(qū)通風系統(tǒng)設計 采區(qū)通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)的主要組成單元，是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要華北科技學院通風設計說明 書 38 組成部分。它包括采區(qū)進風、回風和工作面進、回風巷道組成的風路連接形式與采區(qū)內(nèi)的風流控制設施。 1）采區(qū)進風上山與采區(qū)回風上山的選擇 對于薄及中厚的緩傾斜煤層，我國廣泛采用走向長壁采煤法，開掘采區(qū)上（下）山聯(lián)系回風大巷及運輸大巷，上（下）山至少有兩條，即運輸機上山及軌道上山；對于生產(chǎn)能力大的采區(qū)可 有三條或四條上山。只設兩條上山時，一條進風另一條回風。新鮮風流由大巷經(jīng)進風上（下）山、進風平巷進入采煤工作面，回風經(jīng)回風巷、回風上（下）山到采區(qū)回風石門。又本礦雖有厚煤層，但其厚度接近最大厚度的中厚煤層，采煤方法仍用走向長壁采煤法，故本礦各個采區(qū)內(nèi)的布置均相同。 采區(qū)進回風巷道的形式有：軌道上山進風，運輸機上山回風；軌道上山回風，運輸機上山進風兩種。以下對其作簡略說明。 （ 1）方案一：軌道上山進風，運輸機上山回風 新鮮風流由進風大巷流經(jīng)采區(qū)石門然后到下部車場再到軌道上山，故下部車場繞道中不設風門。軌道上山的 上部及中部車場凡與回風巷連接處，均設置風門和回風隔離。為此車場巷道要有適當?shù)拈L度，以保證兩道風門間距有一定的長度，以解決通風與運輸?shù)拿?。因為運輸上山既運煤，又用做回風，危險度較高，故不采用這種方式。 （ 2）方案二：運輸機上山進風，軌道上山回風 如圖 41 所示，運輸機上山進風時，風流方向與煤流方向相反。運輸機上山的下部與進風大巷間必須設聯(lián)絡巷入風，禁止從溜煤眼上風。運輸機上山的中部、上部與回風上山連接的巷道中均設置風門或風墻。軌道上山回風，它與各區(qū)段回風巷及回風石門連通，凡與進風巷連接地點，設置通風構筑物。為了將軌道上山與與采區(qū)進風巷隔離，其下部車場必須設兩道以上風門，風門間隔不小于一列長度，這對于下部提料的采區(qū)特別重要，否則提料與通風華北科技學院通風設計說明 書 39 易發(fā)生矛盾，風門破壞或敞開，風流短路，工作面風量不足，可能造成事故。對于從上水平下料的采區(qū)來說，料車通過下部車場很少，上述問題一般不存在，所以這種通風系統(tǒng)對于從上水平下料的采區(qū)比較適合。這種通風方式由于在運輸上山進風，進來的風吹動煤塵，新鮮風流被污染，也不適合選用。 10987645321進風方向 回風方向 圖 41 運輸機上山進風的采區(qū)通風系統(tǒng) 1— 進風大巷； 2— 進風聯(lián)絡巷； 3— 運輸機上山； 4— 運輸機平巷； 5— 軌道上山； 6— 采區(qū)變電所； 7— 絞車房； 8— 回風巷； 9— 回風石門； 10— 總回風巷 （ 3）方案三：軌道上山進風，回風上山回風 本方法與軌道上山進風，運輸機上山回風基本相同，只是有三條上山，另外多打一條回風上山，這種方法避免了前兩種進風方式的弊端。軌道上山主進風，由于其進風量較大，所以主要供工作面通風。而運輸上山輔助進風，因為其進風量少，所以第一可以為掘進頭供風；第二，雖然運輸上山會往下運煤，新鮮風流進入可能會污染，但是新鮮風流的進入也使得運輸上山的空氣能夠符合行人的要求。而專用的回風上山只為回乏風而服務，有效 的避免火災和爆炸事故的發(fā)生，同時減輕了安全投入，便于管理。雖然需要三條上山，開拓量初期比前兩種方式麻煩，但是總體來說，既不污染新鮮風流，又華北科技學院通風設計說明 書 40 不會使乏風和運煤巷道沖突，所以采用軌道上山和運輸上山進風，回風上山回風。 （ 4）采煤工作面上行通風與下行通風 上行通風與下行通風是指進風流方向與采煤工作面的關系而言。當采煤工作面進風巷道水平低于回風巷時，采煤工作面的風流沿傾斜向上流動，稱上行通風，如圖 42 中的（ a），否則是下行通風如圖 42 中的 （ b） 。上行通風可以避免上余角的瓦斯積聚，減少事故的發(fā)生。下行通風如果工作面 一個地方著火，火風壓會使風流反向，導致下面的地方?jīng)]有新鮮風流進入，危及人員安全。故工作面采用上行通風的方式。 新鮮風流 乏 風工作面推進方向 圖 42 采煤工作面上行風與下行風 （ 5）工作面通風系統(tǒng) 采煤工作面的通風系統(tǒng)由采煤工作面的瓦斯、溫度和煤層的自燃發(fā)火等所確定的，根據(jù)采煤工作面進回風巷道的布置方式和數(shù)量，工作面通風系統(tǒng)采用 U型。 2） 采取掘進初期和掘進完成后局部的通風方式 如圖 43 所示，為東一采區(qū)的掘進示意圖。在掘進初期的時候由于剛掘進一點，只掘除了三條聯(lián)絡巷，而又因為在掘進初期是用區(qū)段運輸平巷作為回風巷的，所以如果要想沖洗 掘進頭 1，就需要將通風機放在繞道里面為掘進頭供風，這樣才能保證回風的順暢。而不能向下面輔助巷那樣，直接將局部通風機放在巷道內(nèi)。這樣放置，沖洗玩掘進頭的乏風就會沿著如圖所示的華北科技學院通風設計說明 書 41 路線回到回風上山。另外一個局部風機沖洗完下面掘進頭 2 之后，其乏風通過聯(lián)絡巷進入?yún)^(qū)段運輸平巷，然后進入回風上山。 圖 43 東一采區(qū)掘進通風示意圖 1— 運輸上山； 2— 軌道上山； 3 回風上山； 4— 區(qū)段運輸平巷； 5— 中部車廠繞道 3）工作面通風方法隨采煤推進的變化情況 在工作面 采煤初期，將離工作面最近的那個聯(lián)絡巷打通，而將其他的聯(lián)絡巷密閉，使從軌道巷進來的大量風流由輔助巷通過離工作面最近的聯(lián)絡巷1 進入?yún)^(qū)段運輸平巷并沖洗工作面。只有少量風流從聯(lián)絡巷 2 進入?yún)^(qū)段運輸平巷從而到達工作面，之所以這樣是因為：首先，風太大會吹散煤塵且風流被污染如圖；其次，區(qū)段運輸平巷也會有行人通過，所以要為其供風，如圖44。當工作面繼續(xù)想后推進，將原來的聯(lián)絡巷 1 和工作面以前的輔巷密閉，然后把如圖 45 所示的聯(lián)絡巷打通，以供工作面通風。繼續(xù)前面所述的通風流程，以此類推，直到這個工作面采完。 華北科技學院通風設計說明 書