【正文】 原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 37 式中 : Q 采 — 回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/ min； q— 回采工作面的絕對 CH4 涌出量，根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料測算回采工作面的絕對 CH4 涌出量為礦井絕對 CH4 涌出量的 65%，為 ； K— 回采工作面通風(fēng)系數(shù) ,取 。 則： Q 采 =100 =559m3/min ②按二氧化碳涌出量計(jì)算 Q 采 =100qK/ 式中 : Q 采 — 回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； q— 回采工作面的絕對 CO2 涌出量，根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料測算回采工作面的絕對 CO2 涌出量為礦井絕對 CO2 涌出量的 65%，為 ； K— 回采工作面通風(fēng)系數(shù) ,取 。 則： Q 采 =100 247。 =511m3/ min ③按氣象條件計(jì)算 Q 采 =Q 基本 K 采高 K 采面長 K 溫 式中 : Q 采 — 回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； Q 基本 — 不同采煤方式工作面所需的基本風(fēng)量， m3/min； Q 基本 =60工作面控頂距工作面實(shí)際采高 70%適宜風(fēng)速 (不小于)=60 70% =804m3/min 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 38 K 采高 — 回采工作面采高調(diào)整系 數(shù)， ； K 采面長 — 回采工作面長度調(diào)整系數(shù)， ； K 溫 — 回采工作面溫度調(diào)整系數(shù)， 。 則： Q 采 = Q 基本 K 采高 K 采面長 K 溫 =804 =1206m3/min ④按工作面溫度 (風(fēng)速 )計(jì)算 Q 采 =60VS 式中 : Q 采 — 回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； V — 工作面風(fēng)速，工作面風(fēng)速 m/s； S— 工作面平均斷面， 。 則： Q 采 =60 =1082m3/min ⑤按人數(shù)計(jì)算： Q 采 =4N 式中： N— 回采工作面同時工作的最多人數(shù) ， N=30 人。 Q 采 =4 30=120m3/min ⑥按風(fēng)速驗(yàn)算 按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定煤巷、半煤巖巷回采工作面風(fēng)量應(yīng)滿足 : 15Sc＜ Q 采 ＜ 240Sc 式中 : 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 39 Sc— 回采工作面斷面積， 、 15Sc=15 =260m3/min 240Sc=240 =3720m3/min Q 采 =1206m3/min，符合風(fēng)速要求。 達(dá)產(chǎn)時共布置 1 個回采工作面，故Σ Q 采 =1206m3/min 備用工作面風(fēng)量為回采工作面風(fēng)量的 50%，為 603m3/min (2)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量 ①按瓦 斯涌出量計(jì)算 Q 掘 =100qK 式中 : Q 掘 — 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； q — 掘進(jìn)工作面的絕對 CH4 涌出量 , 根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料測算掘進(jìn)工作面的絕對 CH4 涌出量為礦井絕對 CH4 涌出量的 25%，為 ； 每個掘進(jìn)工作面絕對 CH4 涌出量為 ； K— 掘進(jìn)工作面通風(fēng)系數(shù) ,取 。 則： Q 掘 =100 =139m3/min ②按二氧化碳涌出量計(jì)算 Q 掘 =100qK/ 式中 : Q 掘 — 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； q — 掘進(jìn)工作面的 絕對 CO2 涌出量 , 根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料測算掘進(jìn)工作面的絕對 CO2 涌出量為礦井絕對 CO2 涌出量的 25%，為 ；每個太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 40 掘進(jìn)工作面絕對 CO2 涌出量為 ； K— 掘進(jìn)工作面通風(fēng)系數(shù) ,取 。 則： Q 掘 =100 247。 =186m3/min ③按局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算 巖巷掘進(jìn)： Q 掘 =Q 扇 I+60 煤巷掘進(jìn)： Q 掘 =Q 扇 I+60 式中 : Q 掘 — 掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量， m3/s； FBD№ 2 型局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量 240～ 350m3/min，取 350m3/min； S— 吸風(fēng)口斷面， m2； I— 掘進(jìn)工作面同時通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù) ,臺。 11 號煤層為厚煤層，掘進(jìn)為煤巷掘進(jìn)。則 : Q 運(yùn)順掘 =350 1+60 =539m3/min Q 回順掘 =350 1+60 =493m3/min ④按人數(shù)計(jì)算： Q 采 =4N 式中： N— 掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)， N=24 人。 Q 掘 =4 24=96m3/min ⑤按炸藥量計(jì)算 Q 掘 =25A 式中 ： 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 41 A─掘進(jìn)工作面一次爆破最大炸藥用量，為 3kg。 Q 掘 =25 3=75 m3/min ⑥按風(fēng)速驗(yàn)算 按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定煤巷、巖巷掘進(jìn)工作面風(fēng)量應(yīng)滿足 : 煤巷掘進(jìn)： 60 ＜ Q 巖掘 ＜ 60 式中 : Sj—— 掘進(jìn)工作面的斷面積 60 順 j=15 =189m3/min 60 順 j=240 =3024m3/min 符合風(fēng)速要求。 Σ Q 掘 =539+493=1032m3/min (3)硐室實(shí)際需要風(fēng)量 本礦井硐室除采區(qū)變電所為獨(dú)立通風(fēng)外，其余均為新風(fēng)并聯(lián)或擴(kuò)散通風(fēng)。 Σ Q 硐室 =180m3/min (4)其它巷道需要風(fēng)量 Σ Q 其它 =720m3/min 礦井總風(fēng)量計(jì)算 : Q=(1206+603+1032+180+720) =3741m3/min=取 Q=63m3/s 二、 風(fēng)量分配 風(fēng)量分配 根據(jù)上述計(jì)算，風(fēng)量分配如下 : 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 42 主斜井進(jìn)風(fēng) :23m3/s； 副斜井進(jìn)風(fēng) :40m3/s； 回風(fēng)斜井回風(fēng) :63m3/s； 綜采工作面 :21m3/s； 備用工作面 :11m3/s； 順槽掘進(jìn)工作面 : 9 2=18m3/s； 采區(qū)主變電所： 3m3/s； 其它： 10m3/s。 通風(fēng)構(gòu)筑物 井下通風(fēng)設(shè)施及 構(gòu)筑物 設(shè)計(jì)采用的通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物有風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門、密閉、風(fēng)橋和風(fēng)簾等。對其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)簡述如下： 1)風(fēng)門：鐵制，設(shè)在進(jìn)、回風(fēng)巷之間，用于隔絕風(fēng)流和便于行人、檢修等。門前后 5m 內(nèi)支架完好，門墻厚不小于 ，四周掏槽深 ～ ；結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，漏風(fēng)少，向關(guān)門方向傾向 80176。～ 85176。；風(fēng)門迎風(fēng)開啟；列車通過風(fēng)門區(qū)域，設(shè)置聲光信號。 2)調(diào)節(jié)風(fēng)門：鐵制，用于調(diào)節(jié)通過巷道的風(fēng)流大小、安設(shè)在大巷、掘進(jìn)工作面、獨(dú)立通風(fēng)硐室的回風(fēng)通道等需要調(diào)節(jié)風(fēng)流的巷道中。 3)密閉：分為永久密閉和臨時密閉兩種，用于隔絕風(fēng)流。臨時密 閉用木板及黃泥建筑，永久密閉用磚、料石、水泥等建筑。密閉墻兩幫、頂、底需掏槽，槽深在煤中不得小于 1m，巖石中不得小于 ；用不燃性材料建筑，墻無裂縫、無漏風(fēng)。 4)風(fēng)橋：主要用于進(jìn)回風(fēng)巷交叉處，回風(fēng)巷從進(jìn)風(fēng)巷上方通過時形成風(fēng)太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 43 橋，使進(jìn)風(fēng)風(fēng)流不泄露。風(fēng)橋采用不燃性材料建筑成流線型，坡度不大于25176。，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固；主要風(fēng)橋斷面積不小于原巷道斷面的 80%。 5)風(fēng)簾：采用不燃性材料制作，主要設(shè)在回采工作面的上隅角，用于疏導(dǎo)風(fēng)流。 6) 擋風(fēng)墻：用以截?cái)囡L(fēng)流流動或防止瓦斯自采空區(qū)向工作區(qū)擴(kuò)散。臨時擋風(fēng)墻用木板及黃泥建 筑，永久擋風(fēng)墻用料石、水泥等建筑。 擋風(fēng)墻兩幫、頂、底需掏槽，槽深在煤中不得小于 1m，巖石中不小于；用不燃性材料建筑，墻無裂縫，無漏風(fēng)；墻內(nèi)外 5m 內(nèi)支架完好。 7)測風(fēng)站：用以測量全礦井總進(jìn)風(fēng)量和回風(fēng)量，以及采煤工作面、掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)量和回風(fēng)量。測風(fēng)站必須設(shè)在直線巷道中；測風(fēng)站本身的長度不得小于 4m，附近至少要有 10～ 15m 斷面沒有變化；測風(fēng)站不得設(shè)在風(fēng)流匯合處附近，站內(nèi)不得有障礙。測風(fēng)站應(yīng)設(shè)置記錄牌，記錄內(nèi)容有巷道斷面、風(fēng)速、風(fēng)量、瓦斯?jié)舛?、測風(fēng)時間。 8)風(fēng)硐：主要通風(fēng)機(jī)和井筒之間的聯(lián)絡(luò)硐，井 下污風(fēng)流均通過此風(fēng)硐排出地面，風(fēng)硐內(nèi)應(yīng)安裝風(fēng)速和負(fù)壓傳感器。斷面不應(yīng)小于 4m2，內(nèi)壁光滑不漏風(fēng)。 防止漏風(fēng)和降低風(fēng)阻的措施 1)對不允許風(fēng)流通過，也不需要行人、行車的進(jìn)、回風(fēng)巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷道，要設(shè)置永久擋風(fēng)墻。 2)對采空區(qū)及廢棄巷道要及時封閉，并應(yīng)經(jīng)常檢查密閉效果。 3)在行人或行車而不允許風(fēng)流通過的巷道中，應(yīng)設(shè)置風(fēng)門，并對風(fēng)門進(jìn)行遙控和集中監(jiān)視。為避免風(fēng)門開啟時風(fēng)流短路，在同一巷道內(nèi)設(shè)置兩道風(fēng)門，并禁止兩道風(fēng)門同時打開。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 44 4)為防止礦井在反風(fēng)時風(fēng)流短路，在主要風(fēng)路之間增設(shè)兩道雙向聯(lián)鎖風(fēng)門。 5)主 要進(jìn)、回風(fēng)巷道砌壁表面應(yīng)盡量平整光滑，并保持巷道整潔，不亂堆放雜物，以降低巷道風(fēng)阻和減少局部阻力。 6)對于損壞或變形較大的巷道要及時修復(fù)，清除堵塞巷道，以保證通過的有效風(fēng)量和減少通風(fēng)阻力。 7)通風(fēng)設(shè)施要完備，對于不合格的地方要及時修補(bǔ)更換，以防風(fēng)流短路等不良后果發(fā)生。 8)設(shè)置專職人員對礦井通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)設(shè)施按時進(jìn)行檢查和維修。 9)建立完善的通風(fēng)管理制度。 安全措施 在生產(chǎn)過程中，煤礦生產(chǎn)必須堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，制定出相應(yīng)的作業(yè)規(guī)程、操作規(guī)程及詳細(xì)的安全措施。以下安全防范措施更應(yīng)引起重視，堅(jiān)決貫徹執(zhí)行。 一、瓦斯災(zāi)害預(yù)防 礦井瓦斯是煤礦五大自然災(zāi)害之一。礦井由于通風(fēng)管理不善、瓦斯檢測制度不嚴(yán)、思想麻痹等原因?qū)е峦咚故鹿实陌咐彩菍乙姴货r。采取有效的管理和預(yù)防措施，堅(jiān)決杜絕瓦斯爆炸事故的發(fā)生，采取措施如下： 1．巷道布置及通風(fēng)系統(tǒng) 1)由于上山布置在煤層中，為減少煤層風(fēng)化及減少瓦斯涌出，主要巷道采用矩形斷面錨網(wǎng)噴支護(hù)； 2)采煤方法為傾斜長壁綜合機(jī)械化放頂煤采煤法，全部垮落法管理頂板。太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 45 回采工藝為采區(qū)后退工作面后退，采用一進(jìn)一回兩條巷道的布 置方式。各回采工作面的配風(fēng)要保證風(fēng)速在合理的范圍內(nèi)； 3)依靠強(qiáng)制通風(fēng)是防止瓦斯積聚行之有效的方法，通風(fēng)必須穩(wěn)定和連續(xù)不斷，使采掘工作面各作業(yè)地點(diǎn)和生產(chǎn)巷道有足夠的風(fēng)量、合適的風(fēng)速，瓦斯?jié)舛确稀睹旱V安全規(guī)程》要求；礦井采用機(jī)械抽出式通風(fēng)方式，對角式通風(fēng)系統(tǒng)。在井下巷道布置上，主要大巷均布置 3 條，采用 2 進(jìn) 1 回通風(fēng)方式。巷道掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。使礦井形成一個穩(wěn)定、可靠的通風(fēng)系統(tǒng)； 4)設(shè)置一條專用回風(fēng)巷。巷道內(nèi)不得進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)和設(shè)置電氣設(shè)備，進(jìn)行巷道維修工作時，瓦斯?jié)舛缺仨毜陀?%。 2．防 爆措施 1)嚴(yán)格掌握風(fēng)量分配，加強(qiáng)通風(fēng)管理，保證井下各用風(fēng)地點(diǎn)有足夠的新鮮風(fēng)流； 2)礦井必須建立完善的瓦斯檢查制度，建立瓦斯的個體巡回檢測和連續(xù)檢測的雙重監(jiān)測系統(tǒng)； 3)對廢巷、停工停風(fēng)的盲巷及采空區(qū)要及時封閉； 4)在采掘工作面及與其相互連接的上、下順槽中設(shè)置瓦斯超限報警儀，監(jiān)測風(fēng)流中的瓦斯含量，并將信息及時傳送到地面控制室； 5)必須使用安全炸藥，采用水炮泥，在放炮前仔細(xì)檢測瓦斯?jié)舛?，?yán)禁違章作業(yè)； 6)必須使用防爆的機(jī)電設(shè)備，加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的檢查和維修，保持良好的防爆性能，嚴(yán)防電器失爆； 7)接替工作 面施工完，必須供風(fēng)，臨時停工不得停風(fēng)； 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 46 8)嚴(yán)格控制和加強(qiáng)管理生產(chǎn)中可能引火的熱源，引爆的火源； 9)杜絕不合理串聯(lián)通風(fēng)，防止瓦斯事故的發(fā)生； 10)下井人員必須配備自救器，礦井配備足夠的瓦斯檢測儀器； 11)采煤機(jī)在割煤前，要檢查其周圍瓦斯?jié)舛?，以免割頂、底和夾矸時產(chǎn)生火花發(fā)生事故； 12)禁止井下及井口房使用明火、電焊及吸煙，禁止易燃物品入井，爆破器材運(yùn)送、使用等必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定； 13)掘進(jìn)工作面做到“三專”、“風(fēng)電、瓦斯電”閉鎖，雙風(fēng)機(jī)、雙電源自動切換，嚴(yán)防風(fēng)筒漏風(fēng)。臨時停工地點(diǎn)不得停 風(fēng)，由于特殊原因停風(fēng)，恢復(fù)通風(fēng)時，必須制定排除瓦斯和送電的安全措施； 14)依據(jù)采掘工作面位置的變化，及時調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，對井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物要及時建筑和安裝，并經(jīng)常維護(hù)，保持完好； 15)為防止瓦斯災(zāi)害事故擴(kuò)大，回風(fēng)斜井井口設(shè)防爆門和安全出口，以防沖擊波毀壞風(fēng)機(jī)； 16)堅(jiān)持“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮”制度； 17)煤巷掘進(jìn)工作面應(yīng)安設(shè)隔爆設(shè)施； 18)局部冒頂區(qū)瓦斯積聚采用充填法和設(shè)置風(fēng)簾； 19) 礦長、礦技術(shù)負(fù)責(zé)人、爆破工、采掘區(qū)隊(duì)長、通風(fēng)區(qū)隊(duì)長、工程技術(shù)人員、班長、流動電鉗工下井時，必須攜帶便攜 式甲烷檢測儀。瓦斯檢查工必須攜帶便攜式光學(xué)甲烷檢測儀。安全監(jiān)測工必須攜帶便攜式甲烷檢測報警儀或便攜式光學(xué)甲烷檢測儀； 20)瓦斯檢查人員必須建立瓦斯巡回檢查制度和請示報告制度，并認(rèn)真填寫瓦斯檢查班報。在采掘工作面，瓦斯檢查工每班最少 2 次檢查瓦斯與二氧太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) —— 煤礦開采技術(shù)專業(yè) 47 化碳，每次檢查結(jié)果必須記