【正文】 式優(yōu)點(diǎn)充分考慮了礦井開(kāi)拓布置和高瓦斯礦井的特點(diǎn)；通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定并易于管理；使用專(zhuān)用通風(fēng)巷道的數(shù)目較少，風(fēng)路較短，貫通距離短，井巷工程量省。后期通風(fēng)設(shè)計(jì)合理；降低了總進(jìn)風(fēng)道公共風(fēng)路段的風(fēng)阻；通風(fēng)線路短、負(fù)壓小，便于管理，有利于安全生產(chǎn)；通風(fēng)潛力大，對(duì)礦井增產(chǎn)提供了必要條件；有利于大巷多頭施工，為加快礦井建設(shè)速度，縮短建井工期提供了條件；分區(qū)通風(fēng)控制范圍大，通風(fēng)費(fèi)用低 風(fēng)井?dāng)?shù)目、位置、服務(wù)年限及服務(wù)時(shí)間共有 4 個(gè)井筒。主斜井、副立井和副斜井位于工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，回風(fēng)立井位于風(fēng)井場(chǎng)地內(nèi)。主斜井、副立井和副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)，4 個(gè)井筒共同擔(dān)負(fù)全礦井、回風(fēng)任務(wù)。回風(fēng)立井為西一采區(qū)、北一采區(qū)和西二采區(qū)部分工作面服務(wù)。礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)井下用風(fēng)地點(diǎn)有井底車(chē)場(chǎng)硐室、采煤工作面、掘進(jìn)工作面等。礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)共布置 1 個(gè)長(zhǎng)壁綜采工作面（為使礦井通風(fēng)能力留有余地，并考慮到工作面接替時(shí)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)計(jì)算通風(fēng)時(shí)按 1 個(gè)長(zhǎng)壁綜采工作面和 1 個(gè)長(zhǎng)壁綜采接替工作面考慮） 、二個(gè)連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面。達(dá)產(chǎn)時(shí)的 1 個(gè)長(zhǎng)壁綜采工作面位于西一盤(pán)區(qū)。根據(jù)計(jì)算，礦井生產(chǎn)能力為 ，設(shè)計(jì)確定的井筒斷面能夠滿(mǎn)足風(fēng)量的要求（見(jiàn)表 91） 。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)32表 91 井筒允許進(jìn)、回風(fēng)量一覽表井筒名稱(chēng) 允許風(fēng)速（m/s ） 井筒斷面（m 2） 允許風(fēng)量（m 3/s）主斜井(進(jìn)風(fēng)) 4 副立井(進(jìn)風(fēng)) 8 308副斜井(進(jìn)風(fēng)) 12 198回風(fēng)立井 15 設(shè)計(jì)達(dá)產(chǎn)時(shí)共配備 1 個(gè)綜采工作面和 2 個(gè)連采機(jī)煤巷掘進(jìn)工作面。根據(jù)盤(pán)區(qū)巷道布置和采煤方法，回采工作面和掘進(jìn)工作面均為獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。工作面采用 2 進(jìn) 2 回的通風(fēng)方式，新鮮風(fēng)流由輔運(yùn)、膠帶大巷經(jīng)輔運(yùn)、膠帶順槽，通過(guò)工作面和尾巷后，乏風(fēng)由回風(fēng)順槽排至回風(fēng)大巷。 礦井總風(fēng)量、負(fù)壓和等積孔的計(jì)算 風(fēng)量計(jì)算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB5021594 ）規(guī)定，礦井總風(fēng)量應(yīng)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于 4m3 或采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量總和的最大值選取。Q 礦進(jìn) =4NK=4140=700m3/min=式中：Q 礦進(jìn)——礦井總供風(fēng)量，m 3/s；N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，取 140 人； K——礦井通風(fēng)系數(shù)，取 。Q 礦進(jìn) =（ΣQ 采 +ΣQ 掘 +ΣQ 柴 +ΣQ 硐室 +ΣQ 其它 ）K式中：Q 礦進(jìn) ——礦井總供風(fēng)量，m 3/s；ΣQ 采 ——回采工作面所需風(fēng)量之和，m 3/s；ΣQ 掘 ——掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m 3/s；ΣQ 柴 ——稀釋柴油機(jī)車(chē)廢氣需風(fēng)量之和，m 3/sΣQ 硐室 ——獨(dú)立通風(fēng)的硐室所需風(fēng)量之和，m 3/s；河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)33ΣQ 其它 ——其它用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，m 3/s；K——礦井內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)，取 。 (1) ΣQ 采 的確定回采工作面瓦斯涌出量為 ，按照《煤礦安全規(guī)程》第 138 條的規(guī)定，采掘工作面及其它作業(yè)地點(diǎn)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔荒艹^(guò) %，根據(jù)礦井產(chǎn)量安排，回采工作面年產(chǎn)量為 ，所需風(fēng)量 Q 采計(jì)算如下：Q 采 =520104/（300246060）=65m 3/s確定西一盤(pán)區(qū)綜采工作面配風(fēng)量為 80m3/s，接替工作面風(fēng)量為 30m3/s。所以：ΣQ 采 =801+301 =110m3/s(2) ΣQ 掘 的確定 設(shè)計(jì)共配備了 2 個(gè)掘進(jìn)工作面，其中 1 個(gè)為連續(xù)采煤機(jī)大巷掘進(jìn)工作面，1 個(gè)為連續(xù)采煤機(jī)順槽掘進(jìn)工作面。根據(jù) 3 號(hào)煤層瓦斯涌出量預(yù)測(cè)情況，順槽連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為 ，需進(jìn)風(fēng)量 Q 掘 為：Q 掘 =大巷連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為 ，需進(jìn)風(fēng)量 Q 掘 為：Q 掘 =據(jù)此確定順槽連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面配風(fēng)量為 30m3/s，大巷連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面配風(fēng)量為 40m3/s。ΣQ 掘 =40+30=70m3/s(3) ΣQ 柴 的確定取單位功率風(fēng)量指標(biāo)為 m3/。每臺(tái) 100HP 柴油機(jī)車(chē)需風(fēng)量：Q 柴 =100= m3/s按最大用量 14 臺(tái)柴油機(jī)車(chē)同時(shí)工作考慮：ΣQ 柴 =14=70 m3/s(4)ΣQ 硐室 的確定單獨(dú)通風(fēng)硐室配風(fēng)如下：火藥庫(kù) 5 m3/s，膠輪車(chē)維修硐室 6 m3/s，膠輪車(chē)加油硐室 5 m3/s。ΣQ 硐室 =5+6+5=16m3/s河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)34(5)ΣQ 其它的確定其它用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，按以上各需風(fēng)量之和的 5%計(jì)算。ΣQ 其它 =（ΣQ 采 +ΣQ 掘 +ΣQ 柴 +ΣQ 硐室 ） =(110+70+70+16) = m3/s故由以上計(jì)算可得礦井總風(fēng)量為：Q 礦進(jìn) =（ΣQ 采 +ΣQ 掘 +ΣQ 柴 +ΣQ 硐室 +ΣQ 其它 ）K =（ 110+70+70+16+） = m3/s根據(jù)以上計(jì)算，考慮一定的富裕，確定礦井總進(jìn)風(fēng)量為 365m3/s。 風(fēng)量分配礦井總風(fēng)量按井下各工作用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量進(jìn)行分配，余者風(fēng)量為漏風(fēng)和其他風(fēng)量，礦井風(fēng)量分配見(jiàn)表 92。表 92 礦井風(fēng)量分配表 92 礦井風(fēng)量分配表序號(hào) 供風(fēng)地點(diǎn) 數(shù)量（個(gè)） 配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)（m 3/s） 供風(fēng)量（ m3/s）1 采煤工作面 1 80 802 接替工作面 1 30 303 大巷掘進(jìn)工作面 1 40 404 順槽掘進(jìn)工作面 1 30 305 井下火藥庫(kù) 1 5 56 膠輪車(chē)檢修硐室 1 6 67 膠輪車(chē)加油硐室 1 5 5漏風(fēng)及其他 169合計(jì) 365 風(fēng)壓及等積孔計(jì)算礦井達(dá)產(chǎn)時(shí)開(kāi)采西一盤(pán)區(qū)。在回風(fēng)立井服務(wù)范圍內(nèi)，最大風(fēng)壓時(shí)開(kāi)采北一盤(pán)區(qū)，其服務(wù)年限 15 年左右。礦井風(fēng)壓：h=h 摩 +h 局式中：h 摩 ——井巷摩擦阻力，Pa； h 局 ——局部阻力，取 h 摩 的 10%。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)35井巷摩擦阻力按下式計(jì)算：h 摩 =LPQ 2/S3 Pa式中：α——摩擦阻力系數(shù)，(kgS 2/m4)； L——井巷長(zhǎng)度，m； P——井巷凈斷面周長(zhǎng)， m； Q——通過(guò)井巷的風(fēng)量，m 3/s； S——井巷凈斷面積， m2。礦井風(fēng)壓計(jì)算和風(fēng)量分配是利用計(jì)算機(jī)通風(fēng)計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算的。計(jì)算機(jī)根據(jù)用風(fēng)地點(diǎn)需要的風(fēng)量和每段巷道中的風(fēng)阻，對(duì)巷道中的風(fēng)量進(jìn)行分配試算，經(jīng)過(guò)若干次疊代計(jì)算后，使每條風(fēng)路中的通風(fēng)阻力趨于平衡，并據(jù)此計(jì)算出礦井的通風(fēng)風(fēng)壓。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，礦井各時(shí)期的風(fēng)量和風(fēng)壓為：最小風(fēng)壓時(shí)時(shí)，回風(fēng)立井風(fēng)機(jī)風(fēng)量 Q=315m3/s，風(fēng)壓 h= 。最大風(fēng)壓時(shí)，回風(fēng)立井風(fēng)機(jī)風(fēng)量 Q=365m3/s，風(fēng)壓 h= 。礦井等積孔礦井等積孔按下式計(jì)算：Ai=Q/ m2h式中：A——礦井等積孔，m 2； Q——風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m 3/s； h——風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，mmH 2O。礦井各時(shí)期風(fēng)量、風(fēng)壓、等積孔計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 93。表 93 礦井風(fēng)量、負(fù)壓及等積孔最小負(fù)壓時(shí) 最大負(fù)壓時(shí)時(shí)期 內(nèi)容項(xiàng)目風(fēng)機(jī)風(fēng)量（m 3/s）風(fēng)機(jī)負(fù)壓(mmH2O)等積孔(m2)風(fēng)機(jī)風(fēng)量（m 3/s）風(fēng)機(jī)負(fù)壓(mmH2O)等積孔(m2)全礦井 315 365 從礦井等積孔大?。ň笥?2 m2）可看出，礦井為通風(fēng)容易礦井。采用的通風(fēng)設(shè)施有風(fēng)門(mén)、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、風(fēng)墻、風(fēng)橋和風(fēng)簾等。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)36 通風(fēng)設(shè)備選擇本礦為高瓦斯礦井，煤塵有爆炸性危險(xiǎn)，煤層有自然發(fā)火傾向。礦井通風(fēng)方式為抽出式通風(fēng)。主斜井、副斜井和副立井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)?；仫L(fēng)立井井筒直徑φ7m，服務(wù)年限 20 年。 設(shè)計(jì)依據(jù)初期：風(fēng)量 Q 初′ =315m3/s；礦井阻力 H 初′ =后期：風(fēng)量 Q 后′ =365m3/s；礦井阻力 H 后′ = 通風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓計(jì)算考慮通風(fēng)設(shè)施漏風(fēng)和風(fēng)道局部阻力損失后回風(fēng)井的風(fēng)量、風(fēng)壓為：初期風(fēng)量 Q1=KQ′ =315= 后期風(fēng)量 Q1=KQ′ =365= 初期礦井阻力 H 初 = H 初′ + △H+ H 自 =++= 后期礦井阻力 H 后 = H 后′ + △H+ H 自 =++=式中：K —— 通風(fēng)設(shè)備漏風(fēng)系數(shù)，取 △H ——風(fēng)道阻力之和。 H 自 ——自然風(fēng)壓（包括海拔高度、大氣溫度的變化等影響因數(shù)） ，為。 設(shè)備選型鑒于本礦為高瓦斯礦井，對(duì)主通風(fēng)設(shè)備及其附屬裝置的可靠性要求高，即選用AJN3600/1800N 軸流式通風(fēng)機(jī) 2 臺(tái)，1 臺(tái)工作，1 臺(tái)備用，配 Y71010 型（10kV、1700kW 、740r/min ）交流異步電動(dòng)機(jī)。 推薦通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)計(jì)算考慮通風(fēng)裝置的入口損失、消聲器損失、卡諾損失、擴(kuò)壓器損失、彎道損失、出口擴(kuò)壓器損失、出口動(dòng)壓損失后，通風(fēng)機(jī)全壓升為：初期 H 初全 = H 初 + ∑△H =+=2176Pa后期 H 后全 = H 后 + ∑△H =+=3444Pa通風(fēng)網(wǎng)路阻力系數(shù)： 221 ????QR自后 全后 自初 全初河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)37通風(fēng)網(wǎng)路特性曲線方程： 災(zāi)害預(yù)防及安全裝備 預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施（一）預(yù)防瓦斯爆炸的措施趙莊礦井為高瓦斯礦井，應(yīng)對(duì)瓦斯危害引起足夠的重視。特別是在構(gòu)造帶可能造成瓦斯積聚，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，避免瓦斯事故。防止瓦斯爆炸的根本措施是防止瓦斯的積聚和引燃。加強(qiáng)采掘工作面的通風(fēng)：長(zhǎng)壁采煤和掘進(jìn)工作面應(yīng)按設(shè)計(jì)要求保證足夠的風(fēng)量。為提高長(zhǎng)壁工作面的通風(fēng)能力，設(shè)計(jì)長(zhǎng)壁回采工作面順槽為 2～3 條，不但增大了回采工作面的風(fēng)量，而且有效控制了采空區(qū)瓦斯涌向工作面的上隅角，為提高回采工作面產(chǎn)量創(chuàng)造了條件。在風(fēng)路中設(shè)置足夠的風(fēng)墻、風(fēng)橋及風(fēng)簾，可以有效的控制風(fēng)流、風(fēng)量分配和減少漏風(fēng)，提高通風(fēng)效率。嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯檢查制度，特別是在巷道過(guò)構(gòu)造時(shí)更應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，防止瓦斯超限。對(duì)廢巷、停工、停風(fēng)的盲巷及采空區(qū)要及時(shí)封閉。隨時(shí)監(jiān)測(cè)工作面上隅角、采空區(qū)邊界、采煤機(jī)和連續(xù)采煤機(jī)附近、膠帶機(jī)頭附近、工作面刮板輸送機(jī)機(jī)頭附近、頂板冒落空洞內(nèi)、低風(fēng)速巷道頂板附近等處的瓦斯?jié)舛龋皶r(shí)處理這些地點(diǎn)積聚的瓦斯，防止?jié)舛瘸蕖Ｏ锏澜衣睹簩訒r(shí)，要按照《煤礦安全規(guī)程》采取必要的瓦斯預(yù)防措施。采煤機(jī)和連續(xù)采煤機(jī)割煤時(shí)，如遇夾石或切割頂?shù)装鍟r(shí)，在開(kāi)機(jī)前應(yīng)測(cè)定工作面瓦斯?jié)舛?，使之不超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》允許值，以免切割巖石時(shí)發(fā)生的火花引起瓦斯爆炸。嚴(yán)禁將易燃物品和點(diǎn)火工具帶入井下，禁止在井下及井口房使用明火。井下掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)和電氣設(shè)備都必須裝有風(fēng)、電閉鎖裝置。對(duì)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)規(guī)定被切斷電源的電氣設(shè)備，必須在瓦斯?jié)舛冉档?%以下時(shí)，方可通電開(kāi)動(dòng)。井下爆破器材的使用及操作工藝必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。22031..594RH????后自后 初自初河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)38采掘工作面位置發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，增加必要的通風(fēng)構(gòu)筑物，以保證工作面有合理的通風(fēng)系統(tǒng)。（二）預(yù)防煤塵爆炸的措施井下煤塵主要是由于采煤機(jī)高速切割煤體所產(chǎn)生的。另外在煤巷掘進(jìn)頭、煤倉(cāng)下口裝載點(diǎn)、膠帶輸送機(jī)搭接處、煤炭運(yùn)輸過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一些煤塵。在一定的條件下，煤塵會(huì)燃燒或爆炸。預(yù)防煤塵爆炸應(yīng)采取“預(yù)防為主”的綜合防塵措施：綜采工作面配備井下工程鉆機(jī)和煤層注水泵進(jìn)行煤體預(yù)注水。為使注水能充分滲透煤層，且避免與回采工作面相互干擾，需超前工作面 55～100m 進(jìn)行。采煤機(jī)和連續(xù)采煤機(jī)都采用內(nèi)、外噴霧，噴嘴不堵塞，局部巖巷掘進(jìn)采取濕式鑿巖、放炮后噴霧等措施。采掘工作面、運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)，煤倉(cāng)上口等易產(chǎn)生粉塵的地點(diǎn)設(shè)置噴霧降塵裝置，且設(shè)置粉塵傳感器，以監(jiān)測(cè)和控制產(chǎn)生粉塵地點(diǎn)的粉塵濃度。在長(zhǎng)壁工作面進(jìn)風(fēng)順槽、回風(fēng)順槽、回風(fēng)大巷、總回風(fēng)巷、風(fēng)硐及輔助運(yùn)輸大巷中設(shè)置風(fēng)速傳感器，監(jiān)測(cè)各巷道風(fēng)速，嚴(yán)格控制風(fēng)速超限。經(jīng)常檢測(cè)風(fēng)流中的粉塵含量，定期清掃和沖洗巷道周壁，減少粉塵積存。采煤工作面回風(fēng)巷應(yīng)安裝風(fēng)流凈化水幕，水幕霧化要好，能封閉全斷面。按規(guī)定設(shè)置隔爆設(shè)施。隔爆水棚的設(shè)置地點(diǎn)、數(shù)量、水量、安裝質(zhì)量都必須符合規(guī)定要求。 預(yù)防井下火災(zāi)的措施井下火災(zāi)一部分是采空區(qū)浮煤自燃發(fā)火，另一部分是由于井下明火、放炮、電流短路、摩擦等其他原因引起。本井田內(nèi) 3 號(hào)煤層為不易自燃煤層，因此應(yīng)重點(diǎn)預(yù)防其他原因引起的火災(zāi)。本著“預(yù)防為主，消防并舉”的基本原則，具體措施如下：按《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定設(shè)置了井下消防材料庫(kù)，按規(guī)定配備了滅火材料與器材。井下主要機(jī)電硐室設(shè)置防火門(mén)。井下爆破材料庫(kù)采用獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)和隔爆設(shè)施。禁止一切人員攜帶煙草和點(diǎn)火工具下井，井下及井口房?jī)?nèi)一般不準(zhǔn)進(jìn)行焊接作業(yè)，如必須進(jìn)行，應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。河北理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)39正確選擇和合理使用電氣設(shè)備，加強(qiáng)維護(hù)，保證輸電線路完好，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，防止發(fā)生事故。采用阻燃和防靜電膠帶、不延燃電纜、風(fēng)筒和不燃液。在膠帶輸送機(jī)頭和主要機(jī)電硐室設(shè)火災(zāi)