【正文】 3。kd式中 Qb——掘進(jìn)工作面的需要風(fēng)量，m3/min； Kd——掘進(jìn)工作面的通風(fēng)系數(shù)，主要包括瓦斯涌出量不均衡等因素，～。q掘——掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min，q掘=；故 Q b =100=144m3/min（2）按局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算Q b =QfIkf式中 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)，～。I——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái)；Q b——掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量，m3/min，各種通風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量按表72選?。? 各種局部通風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量表7—2風(fēng)機(jī)型號(hào)額定風(fēng)量(m3/min)JBT51()150JBT52(11KW)200JBT61(14KW)250JBT62(28KW)300故 Qb =250=300m3/min（3）按人數(shù)計(jì)算Qb =4Ni =430=120m3/min式中 Ni——掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。根據(jù)以上計(jì)算取最大值為300m3/min。3．硐室實(shí)際需風(fēng)量：井下爆破材料庫(kù)取200m3/min。裝設(shè)瓦斯檢測(cè)報(bào)警自動(dòng)斷電儀，加強(qiáng)瓦斯監(jiān)控保證安全生產(chǎn)，充電硐室取150 m3/min。機(jī)電硐室取70 m3/min。柴油機(jī)硐室取850 m3/min。則 ∑Qc＝（200+150+70+850）m3/min＝1270m3/min4．其它巷道實(shí)際需風(fēng)量：按瓦斯涌出量計(jì)算∑Qd =133qtkt =133=447m3/min式中 qt——井巷的瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min；kt其他井巷的通風(fēng)系數(shù)，～；即得出礦井總進(jìn)風(fēng)量為：Q＝（∑Q a＋∑Q b＋∑Q c＋∑Q d）K＝（7801+3002+1270+447）= m3/min從總風(fēng)量中減去回采工作面、掘進(jìn)工作面以及各個(gè)硐室用風(fēng)量，然后把余下風(fēng)量按帶區(qū)產(chǎn)量，采掘數(shù)目，硐室等分配到各個(gè)帶區(qū)，再按一定比例將這部分風(fēng)量分配到其他用風(fēng)地點(diǎn)。（1）一個(gè)采煤工作面分配風(fēng)量為780m3/min；（2）一個(gè)掘進(jìn)工作面分配風(fēng)量為300m3/min；（3）硐室分配風(fēng)量為1270m3/min，爆破材料庫(kù)分200m3/min，充電硐室取150m3/min，機(jī)電硐室取70 m3/min，柴油機(jī)硐室取850 m3/min；（4）其它井巷分配風(fēng)量為447m3/min。1．工作面風(fēng)速驗(yàn)算：（1）最低風(fēng)速驗(yàn)算：Qa≥15Sai=1510＝150m3/minSai——采煤工作面的凈斷面積，m2；780 m3/min 150 m3/min（2）最高風(fēng)速驗(yàn)算：Qa≤240Sai=24010＝2400m3/minSai——采煤工作面的凈斷面積，m2；24010＝2400m3/min780 m3/min 2400 m3/min故檢驗(yàn)都符合要求。2．掘進(jìn)低風(fēng)速驗(yàn)算：（1）按最低風(fēng)速驗(yàn)算：Qm≥15Sai＝1510＝150m3/minSai——掘進(jìn)工作面的凈斷面積，m2；600m3/min 150m3/min（2）按最高風(fēng)速驗(yàn)算：Qm≤240Sai＝24010＝2400m3/minSai——掘進(jìn)工作面的凈斷面積，m2；600 m3/min 2400 m3/min故檢驗(yàn)都符合要求。3．其它井巷風(fēng)速驗(yàn)算：（1）其它井巷需風(fēng)量：Q d＝447m3/minQd≥609＝81m3/min 故檢驗(yàn)符合要求。（2）大巷風(fēng)速驗(yàn)算：礦井總風(fēng)量： Q＝（∑Q a＋∑Q b＋∑Q c＋∑Q d）K=Q/S大巷＝／（1460）＝根據(jù)煤礦礦井設(shè)計(jì)規(guī)程中要求，大巷中風(fēng)速不能超過(guò)8m/s,則符合要求。各用風(fēng)點(diǎn)的風(fēng)速通過(guò)驗(yàn)算，均滿足要求。 巷道的適宜風(fēng)速表7—3：序號(hào)巷道名稱適宜風(fēng)速1運(yùn)輸大巷、主石門(mén)、井底車場(chǎng)～2回風(fēng)大巷、回風(fēng)石門(mén)、回風(fēng)平硐～3帶區(qū)進(jìn)風(fēng)巷、進(jìn)風(fēng)上山～4帶區(qū)回風(fēng)巷、回風(fēng)上山～5帶區(qū)運(yùn)輸機(jī)巷、膠帶輸送機(jī)巷～6采煤工作面～1. 礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)的方法：改變?nèi)L(fēng)機(jī)工作特性和改變礦井總風(fēng)阻。改變礦井總風(fēng)阻的措施：風(fēng)硐閘門(mén)調(diào)節(jié)以及降低礦井總風(fēng)阻。2．局部風(fēng)量調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)的方法有增阻法，減阻法及輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。增阻法主要措施是采用調(diào)節(jié)風(fēng)扇，臨時(shí)風(fēng)簾，空氣等調(diào)節(jié)裝置。減阻法主要措施有擴(kuò)大巷道斷面，降低摩擦阻力系數(shù)，清除巷道中的局部阻力物等等。 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算hfr＝aLUQ 2／S179。式中 S――井巷的凈斷面積，m2 U――井巷的周邊長(zhǎng)m L――井巷的長(zhǎng)度m a――磨擦阻力系數(shù)；s2/m4hfr――井巷的磨擦阻力；Pa抽出式通風(fēng)考慮一定的漏風(fēng)量,則通過(guò)主扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為:Q扇＝KQ＝140＝168K――漏風(fēng)系數(shù)。k=礦井總阻力為R＝h/Q2＝ ＜。根據(jù)礦井總風(fēng)阻或等積孔，通常把礦井通風(fēng)難易程度分為三級(jí)，如表74所示。 礦井通風(fēng)難易程度表7—4：礦井通風(fēng)難易程度礦井總風(fēng)阻Rm（NS2m8）等積孔A(m2)容易2中等～1～2困難1由等積孔的計(jì)算方法：A =式中 A——礦井或通風(fēng)區(qū)的等積孔，m2；則通風(fēng)困難時(shí)期: A1=5371/(8831/260)=2m2通風(fēng)容易時(shí)期: A1=5371/(3171/260)=2m2對(duì)照上表可知，該礦井通風(fēng)難易程度為容易。 通風(fēng)設(shè)備的選擇:Qf＝KQ式中 K—— 考慮外部漏風(fēng)系數(shù),；由公式得 Qf＝5371/60＝103m3/s對(duì)于抽出式通風(fēng)礦井,通常采用軸流式風(fēng)機(jī),軸流式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓靜壓力:Hs=h+Hd+Hn式中 Hd――風(fēng)機(jī)附屬裝置的阻力取20。h――礦井總風(fēng)阻。 Hn――自然風(fēng)壓,當(dāng)自然風(fēng)壓與主扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓同向作用時(shí),Hn取正,反向取負(fù)；最大阻力Hs1：Hs1=hf1+HdHn=883+20=903 Pa最小阻力Hs2 ： Hs2=hf2+Hd+Hn=317+20＝337 Pa(由于本設(shè)計(jì)中進(jìn)、回風(fēng)井長(zhǎng)度及井口標(biāo)高都基本相等,所以hn取0)風(fēng)機(jī)實(shí)際工況點(diǎn)Rs1=hs1/Q＝903/1032＝s2/m8Rs2=hs2/Q＝337/1032＝s2/m8根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，本設(shè)計(jì)選擇軸流對(duì)旋式風(fēng)機(jī)，型號(hào)為ZTD—56—10—№28。根據(jù)電動(dòng)機(jī)技術(shù)特征手冊(cè)的配套設(shè)備，本設(shè)計(jì)礦井選用三臺(tái)YBF450M2—10型電動(dòng)機(jī),兩臺(tái)工作,一臺(tái)備用。選用兩臺(tái)YBF450M2—10型異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為：580r/min； 600V電壓；功率為250kw。井下具體反風(fēng)措施為：短路反風(fēng)，通過(guò)開(kāi)關(guān)風(fēng)門(mén)來(lái)完成。全礦井反風(fēng)，通過(guò)主要通風(fēng)機(jī)即附屬設(shè)施來(lái)完成。 礦井安全技術(shù)措施(1) 及時(shí)徹底的處理好局部積聚的瓦斯。(2) 經(jīng)常檢驗(yàn)瓦斯?jié)舛群屯L(fēng)狀況。(3) 提供良好的通風(fēng)環(huán)境，要有充足的風(fēng)量和風(fēng)速，杜絕循環(huán)風(fēng)，放炮時(shí)間也要保持連續(xù)通風(fēng)，向瓦斯積聚地點(diǎn)加大通風(fēng)量和提高風(fēng)速等。要堅(jiān)決禁止一切非生產(chǎn)所必需的熱源。生產(chǎn)中可能發(fā)生的熱源，必須加強(qiáng)管理和控制，防止其引燃瓦斯。預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要有減、降塵措施，防止煤塵引燃措施及隔絕煤塵爆炸措施。、降塵措施主要是通過(guò)向回采工作面灑水來(lái)達(dá)到減塵、降塵的目的。防止煤塵引燃的措施與防止瓦斯引燃的措施大體上相同，另外還要注意靜電也能引起煤塵爆炸，要防止放生靜電。清除落塵，設(shè)置自動(dòng)隔爆棚、設(shè)置水棚、撒布巖粉、設(shè)置巖粉棚等措施。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井內(nèi)部及附近的地形、地貌和氣侯，應(yīng)該采取排除積水、挖溝排洪水、堵截通道、加強(qiáng)與雨季前的防汛等工作來(lái)預(yù)防地面水患。利用水閘門(mén)、水閘墻和防水煤柱等已經(jīng)準(zhǔn)備好的建筑物體暫時(shí)或永久截住涌水。1. 杜絕井下不明高溫?zé)嵩吹漠a(chǎn)生和存在。2. 防止機(jī)電短路或其他不正常的工作引起的火災(zāi)。3. 防止摩擦起電引起的火災(zāi)及爆炸。4．井下高溫?zé)嵩春突鸹ㄅc可燃物必須隔離開(kāi)。5．加強(qiáng)管理，嚴(yán)格制定井下工作制度。，經(jīng)常檢查頂板及煤壁，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。工作面的電氣設(shè)備必須有防爆設(shè)施，防止電擊事故。加強(qiáng)工作人員的培訓(xùn)。井下風(fēng)量不足或無(wú)風(fēng)時(shí)，應(yīng)立即停止生產(chǎn)。掘進(jìn)打眼放炮時(shí)，必須掌握好打眼角度等等。具體預(yù)防措施應(yīng)按照煤礦安全規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定來(lái)進(jìn)行。第8章 礦井排水 概述 煤礦突水事故造成人員和經(jīng)濟(jì)損失是巨大的，必須采取相應(yīng)的措施,積極有效的預(yù)防煤礦地面和井下涌水事故。礦井水的主要來(lái)源分為地面水和地下水，地面水主要來(lái)源于大氣降水和河溝積水等。地下水主要來(lái)自含水層、斷層水和老窯積水等。根據(jù)附近生產(chǎn)礦井的調(diào)查，得出本設(shè)計(jì)礦井現(xiàn)涌水量為4m3/h，排水量通常小于28m3/h，由此可以推斷本設(shè)計(jì)礦區(qū)的礦井涌水量不會(huì)很大，充水來(lái)源主要為大氣降水。1 按照有關(guān)規(guī)定、要求，工作水泵的能力，應(yīng)在20h內(nèi)排出24h的正常涌水量，還應(yīng)配備作為備用和輪換維修的水泵。2 工作的水泵機(jī)組必須工作可靠，采用自動(dòng)或遠(yuǎn)距離的控制系統(tǒng)。3 裝在需要采取防爆措施的地區(qū)的水泵機(jī)組，其電氣設(shè)備必須是防爆型的。4 主排水設(shè)備，應(yīng)有預(yù)防涌水突然增加致使設(shè)備被淹沒(méi)的措施。5 水泵除要保證工作可靠外，還必須有較高的運(yùn)行效率。6．移動(dòng)式排水設(shè)備在需要傾斜放置時(shí)，應(yīng)能在軸線傾斜的情況下正常工作。7．必須準(zhǔn)備工作和備用水管，其中工作水管的能力，應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出24h的正常涌水量。8．應(yīng)盡量采用體型小的水泵，以減小水泵室尺寸，結(jié)構(gòu)上應(yīng)適合井下安裝、拆卸、運(yùn)輸和便于維護(hù)。9．移動(dòng)式排水設(shè)備，其水力特征應(yīng)適合流量變化不大而揚(yáng)程有較大變化的需要。 礦井主要排水設(shè)備根據(jù)礦井開(kāi)拓系統(tǒng)、開(kāi)采深度及礦井涌水量的大小，煤礦排水系統(tǒng)一般采用集中排水系統(tǒng)或分段排水系統(tǒng)。1．集中排水系統(tǒng)集中排水系統(tǒng)開(kāi)拓量小，是我國(guó)普遍采用的排水系統(tǒng)，此系統(tǒng)是將全部井巷的涌水集中到礦井水倉(cāng)內(nèi)，然后用排水泵將水倉(cāng)的水直接排至地面。2．分段排水系統(tǒng)分段排水系統(tǒng)比用水泵串聯(lián)操作簡(jiǎn)單，而對(duì)水泵及管路的強(qiáng)度沒(méi)有特殊要求。當(dāng)排水所需壓頭超過(guò)了水泵極限揚(yáng)程時(shí)，可以采用分段排水系統(tǒng)，即先將涌水排至井筒中間水倉(cāng)，然后再由中間泵房將水排至地面。本設(shè)計(jì)煤礦的開(kāi)拓系統(tǒng)是采用立井單水平開(kāi)采方式。本礦井屬于低等涌水量礦井。根據(jù)以上各排水系統(tǒng)的特征，以及本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井選用集中排水系統(tǒng)排水。1．主排水設(shè)備的選擇（1）設(shè)計(jì)依據(jù)：礦井正常涌水量： QE＝4m3/h礦井最大涌水量： QK＝28 m3/h水泵的選擇：水泵所需最小流量可由下式計(jì)算：Q1＝24QE／20式中 Q1――水泵所需量最小流量：m3/h則： Q1＝244/20= m3/h水泵所需的揚(yáng)程：HB＝K(Hp+ Hx)式中 HB――水泵揚(yáng)程；m K――管路損失系數(shù)； Hp――排水高度，可取井筒垂高Hx――吸水高度；則： HB＝(220+)＝280m表821 水泵型號(hào)表水泵型號(hào)級(jí)別流量揚(yáng)程m轉(zhuǎn)速r/min配帶電機(jī)效率％吸程M／hT／s型號(hào)電機(jī)功率200D6588336534511480JSQ158－4680705（1）選擇水泵：選用200D658型水泵三臺(tái)，兩臺(tái)工作，一臺(tái)檢修。（2）水泵穩(wěn)定性校核為保證工作穩(wěn)定性，≥Hz式中 Ho――水泵零流量時(shí)的揚(yáng)程； Hz――管路距地面高度則： 451＝≥280，穩(wěn)定性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。管內(nèi)徑的選擇：dp＝m式中 Q――通過(guò)管子的流量m3/hVP――流速；m/s；～dp――排水管內(nèi)徑；m則： dp＝dx＝dp+＝管材的選擇采用無(wú)縫鋼管， δ＝80Mpaδ＝dp[－1]+C式中 dp――標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑；cm C――附近厚度；～δ――許用應(yīng)力；Mpap――管內(nèi)液體壓力；p＝,Mpa則 δ＝。通過(guò)以上計(jì)算選擇管路內(nèi)徑為200mm,外徑為219mm的無(wú)縫鋼管。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井排水量為4m3/h，所以各泵應(yīng)有獨(dú)立的吸水井，兩臺(tái)水泵兩支管路布置。一臺(tái)檢修，其主要布置采用“三泵兩管”的布置方式。第9章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具體見(jiàn)表：各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表91序號(hào)名稱單位數(shù)值1礦井生產(chǎn)能力Mt/a年產(chǎn)量Mt日產(chǎn)量萬(wàn)t35002儲(chǔ)量Mt工業(yè)儲(chǔ)量Mt可采儲(chǔ)量Mt100903礦井服務(wù)年限a604煤的容重g/ cm3～5煤的用途動(dòng)力和民用6煤層情況可采煤層數(shù)層4可采煤層總厚度M14煤層平均傾角186。107井田范圍走向長(zhǎng)度Km傾斜長(zhǎng)度Km井田面積Km28開(kāi)拓方式立井開(kāi)拓9水平標(biāo)高m+55010達(dá)產(chǎn)時(shí)帶區(qū)及工作面?zhèn)€帶區(qū)數(shù)個(gè)1工作面數(shù)個(gè)111大巷運(yùn)輸方式3t底卸式礦車12提升方式主井箕斗副井罐籠13通風(fēng)方式混合式14回采工效t/工6515采煤工藝綜采16設(shè)計(jì)帶區(qū)號(hào)1（東一帶區(qū)