【正文】 了采煤工作面的風(fēng)流質(zhì)量，另外，由于采煤工作面的電器設(shè)備均布置在運(yùn)輸平巷內(nèi)，可減少隱患并為工作面采用上行通風(fēng)提供基本條件。采煤工作面對(duì)采用上行風(fēng)和下行風(fēng)的選擇該采煤工作面的瓦斯涌出量大，瓦斯密度較小，具有一定的上浮力，因此采用上行風(fēng)有利于較快的降低瓦斯?jié)舛?，防止在低風(fēng)速地點(diǎn)造成瓦斯分層或聚集。采用上行風(fēng)時(shí)，設(shè)備處于進(jìn)風(fēng)巷中安全性好。除夏季外，采用上行風(fēng)，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)產(chǎn)生的自然風(fēng)壓與主要通風(fēng)產(chǎn)生的機(jī)械風(fēng)壓方向相同，利于采區(qū)通風(fēng)，下行風(fēng)則相反。工作面一旦起火，所產(chǎn)生的火風(fēng)壓與主要通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械壓相同。在起火點(diǎn)，上行通風(fēng)發(fā)生瓦斯爆炸的可能性小，更容易控制風(fēng)流，減小災(zāi)情。而下行風(fēng)則相反。由于該煤層傾斜角為12176。，因此采用上行風(fēng)較為安全。采區(qū)總供風(fēng)量⑴．采煤工作面所需風(fēng)量的計(jì)算采煤工作面的所需風(fēng)量按瓦斯、CO2的涌出量和炸藥的消耗量，工作面的氣溫、風(fēng)速、人數(shù)等因素分別計(jì)算，取其最大值。①．按瓦斯（CO2）的涌出量計(jì)算Q采=Q絕KC=13100=1560 m179。/min Q采煤工作面所需風(fēng)量 Q工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量 m179。/min K煤工作面瓦斯涌出量不均勻系數(shù) K= C作面中允許最大的瓦斯?jié)舛?為100②．按工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算：采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件，其進(jìn)風(fēng)溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測(cè)方法進(jìn)行計(jì)算 Q采=60V采S采K采=607=179。/min V為采煤工作面的風(fēng)速 ： 一般V采=S采煤工作面的平均有效通風(fēng)斷面積K作面長(zhǎng)度系數(shù),③．按工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q采=4NK=440=192 m179。/min 4—每人每分鐘最低風(fēng)量 m179。/min N煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù) 個(gè) K出人數(shù)系數(shù) ④．按炸藥使用量計(jì)算 Q采=25A采=25=90 m179。/min式中：25—每使用1千克炸藥的供風(fēng)量，m179。/min A采—采煤工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg經(jīng)計(jì)算采區(qū)工作面所需風(fēng)量的確定取最大值。 Q采=1560 m179。/min ⑤．根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定的最低與最高風(fēng)速驗(yàn)算： 按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面最低風(fēng)量Q采≥15S采=159=135 m179。/min15為《規(guī)格》規(guī)定的采煤工作面最低風(fēng)速（) S為采煤工作面有效的通風(fēng)斷面按最高風(fēng)速采煤工作面的最大風(fēng)量 Q采≤240S采=2409=2160m179。/min 240為《規(guī)格》規(guī)定的采煤工作面最高風(fēng)速（4m/s)由以上計(jì)算可知，采煤工作面的最大需風(fēng)量取1560 m179。/min,只在風(fēng)速上下限之內(nèi)的。故采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量為1560 m179。/min,符合要求。⑵．接替工作面需風(fēng)量的計(jì)算接替工作面的供風(fēng)量通常取條件相似的生產(chǎn)工作面風(fēng)量的一半。Q備采=1/2Q采=1/21560=780 m179。/min⑶．掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量的計(jì)算①．按瓦斯（CO2）的涌出量計(jì)算Q采=Q絕KC=18100=2160 m179。/min Q采煤工作面所需風(fēng)量 Q—掘進(jìn)工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量 m179。/min K煤工作面瓦斯涌出量不均勻系數(shù) K= C作面中允許最大的瓦斯?jié)舛?為1％②．按炸藥使用量來(lái)計(jì)算 Q掘=25A掘=25= m179。/min式中：25—每使用1千克炸藥的供風(fēng)量，m179。/min A掘—掘進(jìn)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg③．按工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q采=4NK=440=192 m179。/min 4—每人每分鐘最低風(fēng)量 m179。/min N—掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù) 個(gè) K出人數(shù)系數(shù) ④．按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算 Q掘=Q通IK通=1150=180 m179。/min Q通—掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，m179。/minI掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái) K通—防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，經(jīng)計(jì)算掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量的確定取最大值。 Q采=2160 m179。/min ⑤．根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定的最低與最高風(fēng)速驗(yàn)算： 按最低風(fēng)速驗(yàn)算Q掘≥15S采=159=135m179。/min15為《規(guī)格》規(guī)定的掘進(jìn)工作面最低風(fēng)速（)m/min S為掘進(jìn)工作面有效的通風(fēng)斷面按最高風(fēng)速驗(yàn)算 Q掘≤240S采=2409=2160 m179。/min 240為《規(guī)格》規(guī)定的采煤工作面最低風(fēng)速（4m/s)m/min由以上計(jì)算可知，采煤工作面的最大需風(fēng)量取2160 m179。/min,在風(fēng)速上下限之內(nèi)的。故采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量取為2160 m179。/min。⑷．采區(qū)硐所需風(fēng)量的計(jì)算 根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，一般取100 m179。/min而本采區(qū)工作面有兩個(gè)硐室，一個(gè)是采區(qū)變電所，二是采區(qū)變電所。一般取100 m179。/min 取Q硐=200 m179。/min⑸．采區(qū)總風(fēng)量計(jì)算 Q總=Q采+Q備采+Q掘+Q硐=1560+780+2160+200=4700m179。/min⑹.采區(qū)所需單位總風(fēng)量的計(jì)算該采區(qū)有一個(gè)采煤工作面，一個(gè)備用工作面，一個(gè)掘進(jìn)巷道。Q總=（Q采+Q備采+Q掘+Q硐)K/60=94 m179。/sK井漏風(fēng)系數(shù)，一般取K=計(jì)算采區(qū)負(fù)壓及等積孔采區(qū)通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則⑴．服務(wù)年限不長(zhǎng)(1020)，只考慮達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量后的通風(fēng)阻力(分困難和容易2個(gè)時(shí)間)。⑵．如果服務(wù)年限較長(zhǎng)(2025)，只考慮25年前通風(fēng)設(shè)計(jì)(分困難和容易2個(gè)時(shí)間)。⑶．設(shè) (困難和容易)兩個(gè)時(shí)期計(jì)算，每段風(fēng)路的通風(fēng)阻力然后累加起來(lái)，作為每個(gè)時(shí)期的總阻力。⑷．采區(qū)通風(fēng)總阻力不超過(guò)2940Pa。⑸．局部阻力新建礦井按摩擦阻力的10%計(jì)算，擴(kuò)建按15%計(jì)算。計(jì)算兩個(gè)時(shí)期(困難和容易)的摩擦阻力由于該采區(qū)服務(wù)年限僅6a，所以采區(qū)通風(fēng)只需達(dá)到設(shè)計(jì)后的風(fēng)量，即分段過(guò)程計(jì)算如下：⑴．H軌=αL軌U軌Q2/S179。軌=104 1000362/93=142Paα為半圓拱摩擦系數(shù) 104 L直長(zhǎng)1000 m U周長(zhǎng) m Q首斷面通過(guò)的風(fēng)量 36m179。/s S直斷面積9㎡⑵. h采= aL采U采Q2/S179。采=200262/93= PaL巷直長(zhǎng) 200 mU巷周周長(zhǎng) Q斷面通過(guò)的風(fēng)量 26m179。/sS斷面積9㎡a 煤工作面巷道阻力系數(shù) ⑶．h軌上=aL軌上U軌上Q2/S179。軌上=1041000942/179。= Paa圓拱摩擦阻力系數(shù) L長(zhǎng) 1000mU周長(zhǎng) Q通過(guò)的風(fēng)量 94m179。/sS斷面積 ㎡⑷．h運(yùn)上=aL運(yùn)上U運(yùn)上Q2/S179。運(yùn)上=1041000942/179。= Pa a為半圓拱摩擦阻力系數(shù) 104L為巷道長(zhǎng) 1000mU為巷道周長(zhǎng) Q為巷道通過(guò)的風(fēng)量 94m179。/s ㎡⑹．h總=h回+h軌+h采+h軌上+h運(yùn)上+h掘=142+142+++h = == Pa驗(yàn)算 R =H/ Q178。 =178。= A=√=經(jīng)驗(yàn)算 A2，通風(fēng)容易采區(qū)供電采區(qū)供電設(shè)計(jì)，必須首先收集以下原始資料，作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。⑴．采區(qū)的瓦斯等級(jí)，采區(qū)煤層走向。傾角，煤層厚度，媒質(zhì)硬度，頂板情況，支護(hù)方式。⑵．采區(qū)巷道布置，采區(qū)區(qū)段數(shù)目，區(qū)段長(zhǎng)度，走向長(zhǎng)度，采煤工作面的長(zhǎng)度，采煤工作面的數(shù)目，巷道斷面尺寸。⑶．采煤方法，煤炭，材料的運(yùn)輸方式，通風(fēng)方法。⑷．采區(qū)機(jī)械設(shè)備的布置，各用電設(shè)備的技術(shù)特征。僅以采煤面設(shè)備計(jì)算工作面移動(dòng)變電站的容量:采煤面機(jī)器總功率P總=300+1602+90+110+180=1000KW查表得綜采面Kde= cos＆=有功功率Pca=KdeP總=1000=7000 KW視在功率Sca=Pca/ cos＆=1000KVN查表選KBSGZY1600/10型隔爆移動(dòng)變電站長(zhǎng)時(shí)工作電流Ica= Pca/Uncos＆=506A電纜型號(hào)選擇：采煤工作面電纜線路Ica=506A查表選用礦用橡套電纜兩根，截面95mm2從移動(dòng)變電站到工作面設(shè)備電纜長(zhǎng)度L總=250+270+270+70+60+30=950m計(jì)算單位電纜長(zhǎng)度允許的電壓損失U`=57/950=則各段電纜的截面計(jì)算如下A1=KdeP`總/r Un U`=165mm2查表選擇95mm2的電纜兩根，IP=260AI`ca= KdeP`總/ Un cos＆==355AI`P＞I`ca 符合要求A2=KdeP``總/r Un U`=90mm2查表選擇95mm2的電纜一根，IP=260AI``ca= KdeP``總/ Un cos＆==192AI``P＞I``ca 符合要求A3=KdeP```總/r Un U`=68mm2查表選擇70mm2的電纜一根，IP=215AI```ca= KdeP```總/ Un cos＆==147AI```P＞I```ca 符合要求A4=KdeP````總/r Un U`=42mm2查表選擇50mm2的電纜一根，IP=173AI````ca= KdeP````總/ Un cos＆==92AI````P＞I````ca 符合要求第七章 采區(qū)施工設(shè)計(jì)一、 采區(qū)上部車場(chǎng)：采區(qū)上部采用甩車場(chǎng)的形式（同中部車場(chǎng)計(jì)算）二、 采區(qū)中部車場(chǎng)：采用甩入平巷式中部車場(chǎng)：（計(jì)算過(guò)程略）見(jiàn)課本三、 采區(qū)下部車場(chǎng)： 根據(jù)給定條件，本采區(qū)采用大巷裝車式采區(qū)下部車場(chǎng)。 裝車站設(shè)計(jì)：大巷采用皮帶運(yùn)輸。（1）輔助提升車場(chǎng)設(shè)計(jì)本采區(qū)采用頂板繞道，繞道車場(chǎng)起坡后跨越大巷，由于煤層傾角為12度，為減少下部車場(chǎng)工程量，軌道上山提前下扎△β角，使起坡角達(dá)25度。運(yùn)輸大巷距上山落平點(diǎn)較近，圍巖條件較好，存車線長(zhǎng)，故繞道采用臥式頂板繞道。調(diào)車方便，但工程量較大。下部平車場(chǎng)雙道起坡斜面線路計(jì)算：斜面線路采用DC615312道岔，α=18176。26’06”, a=2077mm,b=2723mm.車場(chǎng)雙道中心線間距為S=1300mm。連接半徑取R=12000mm。對(duì)稱道岔線路連接長(zhǎng)度：L=a+S1/2cotα/2+Rtanα/4=5973豎曲線半徑為：RG=15m （高道豎曲線半徑）；RD=12m （低到豎曲線半徑）。高道坡度iG取9‰低道坡度iD取11‰下部平車場(chǎng)雙道起坡斜面線路計(jì)算圖：起坡位置的確定大巷中心線至起坡點(diǎn)水平距離： L1=h2/sinθ+RDtanβD/2 = 式中： h2——運(yùn)輸大巷軌面至軌道上山軌面垂直距離，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取h2=15m； RD——豎曲線半徑，RD=12m； θ——上山變坡后的坡度，θ=25176。； βD——豎曲線轉(zhuǎn)角。βD=25176。軌道上山變坡點(diǎn)段長(zhǎng)度： L2=(h1/sinβL1+ RDtanβD/2)sinβ/sin(θβ) =式中： h1——運(yùn)輸大巷中心線軌面水平至軌道上山變坡前軌面延長(zhǎng)線的垂直距離；h1=18m； β——煤層傾角； 其他符號(hào)同前。繞道線路設(shè)計(jì)：彎道計(jì)算：如圖中：RR3取12000，彎道部分軌道中心距仍為1300.則：R2=13300 αα3均為90176。K1=R∏a/180176。=18850