【正文】 表 41 工作面氣溫與風速配套表 采煤工作面進風流氣溫（℃） 采煤工作面風速（ m/s） ＜ 15 ～ 15～ 18 ～ 18～ 20 ～ 20～ 23 ～ 23～ 26 ～ 表 42 工作面長度風量系 數(shù)表 采煤工作面長度（ m） 工作面長度風量系數(shù) ＜ 50 50～ 180 ～ ＞ 180 ～ wiwiwiwi kSVQ ???? 60 （ ） 式中 : wiV —— 回采工作面適宜風速， m/s ，取 ； wiS —— 回采工作面平均有效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算， m2； wik —— 工作面長度系數(shù)，按表 42選取 。 風量計算和風量分配 風量計算 礦井總風量為 kQ dcba ????? ? ? ? ? )( （ ） 式中 :Q —— 礦井總進風量； aQ? —— 采煤工作面實際需風量和， m3/min； bQ? —— 掘進工作面實際需風量和， m3/min； cQ? —— 硐室實際需要風量和， m3/min； dQ? —— 礦井除了采煤、掘進和硐室需要風量之外其它井巷的需風量和，m3/min ； k —— 礦井通風系數(shù)。綜合考慮確定 本設計礦井采用中央邊界式通風系統(tǒng)，其優(yōu)點是：通風阻力較小，內部漏風較小，工業(yè)廣場不受通風機噪聲的影響及回風風流的污染。 礦井通風系統(tǒng)按進、回風的相對 位置分為中央式（包括中央并列和中央分列）、對角式（包括兩翼對角和分區(qū)對角）、分區(qū)式以及混合式。 選擇通風系統(tǒng)主要考慮因素 (1)自然因素：煤層賦存狀態(tài)，埋藏深度，沖積層厚度，礦井瓦斯，煤塵爆炸性，煤層自燃發(fā)火性，礦井地形條件，井田及礦井年生產能力等。井田范圍內煤有自燃傾向，自燃發(fā)火期為 6個月左右。 ） 15 2 工作面長度 m 180 3 工作面采高 m 4 進刀深度 m 5 日進度 m/d 6 月進度 m/月 152 7 日產量 t/d 5455 8 月產量 t/月 150000 9 乳化液消耗 Kg/萬 t 50 10 回采工效 t/工 11 截齒消耗 個 /t 40 12 油脂消耗 Kg/萬 t 50 華北科技學院畢業(yè)設計 第 39 頁 共 66 頁 4 礦井通風 設計 通風系統(tǒng)的確定 礦井基本情況 本設計礦井生產能力為 ，煤層 傾角平均為 15176。 詳見表 34 工作面循環(huán)圖表。 (4)工作面支護：工作面內部使用液壓支架支護；工作面端頭支護方式為基本支架加走向邁步臺棚支護，并采用超前支護方式，超前 20m 以上。 采煤工藝主要包括落煤、裝煤、運煤、工作面支護和采空區(qū)處理五個方面。 根據(jù)以上條件及采煤方法的選擇原則，現(xiàn)決定本設計采區(qū)采用走向長壁采煤方法。傾角的變化不僅直接影響采煤工作面的落煤方法，運煤方法，采場支護和采空區(qū)處理等的選擇。 (2)正確確定和安排采煤工藝過程，切實防止冒頂，片幫，支架傾倒的機械事故以及避免其他可能危及人身安全和正常生產的各種事故。 為了保證采區(qū)的安全，節(jié)省巷道維護費用，本設計采區(qū)主要巷道采用錨噴支護，并隨時進行錨噴支 護監(jiān)測，確保巷道安全。這樣第一區(qū)段的采煤工作面就準備完畢。 首先，在采區(qū)沿走向距離 F9斷層 60m 的位置，由運輸大巷開掘采區(qū)下部車場，并由此在距離煤層底板 12m 的巖石中開掘軌道上山、行人回風上山及運輸上山。條件允許的地方用錨噴支護。其高度為 4m。 絞車房的位置應選擇在圍巖穩(wěn)定、無淋水、礦壓小和易維護的地點；在滿足絞車房的施工、機械安裝和提升運輸要求的前提下，絞車房盡量靠近變坡點，以減少巷道工程量；絞車房與鄰近巷道留有足夠的巖柱，以利絞車房的維護。 本采區(qū)煤倉形式為圓形斷面，斷面直徑為 ，煤倉高為 20m。 取最大值 633?Q t。 (2)按運輸大巷列車間隔時間內采區(qū)高峰期產量計算： dih atQ ???? 0 （ ） 式中 : hQ —— 采區(qū)高峰期生產能力， t/h，（一般為平均產量 － 倍）； it —— 列車進入采區(qū)裝車站的間隔時間，一般取高限 20－ 30min； da —— 不均衡系數(shù)，機采區(qū) － ，炮采取 。按 《 煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范 》 規(guī)定，采區(qū)煤倉容量一般應為采區(qū)上山輸送機 左右的運量。 垂直式煤倉一般為圓形斷面，圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護，施工方便，速度快；傾斜式煤倉可分為拱形斷面或圓形斷面，其 傾角應在 60186。 大巷用 10t 架線式電機車牽引 3t底卸式礦車，列車由 25個礦車組成。采區(qū)下部車場由采區(qū)裝車站和輔助提升車場組合而成。在煤層底板起坡。 適用條件：對單一 厚煤層采區(qū)和聯(lián)合準備采區(qū)，在未采用可伸縮金屬支架的情況下，為改善維護條件，將上山布置在煤層底板巖石中。 缺點：煤層上山受工作面采動影響較大，生產期間上山的維護困難，需要金屬可伸縮支架，煤柱留設多。本采區(qū)煤層系典型的緩傾斜厚煤層，應用綜合機械化采煤工藝開采，達產需要一個工作面開采。 一個采煤工作面產量 0A （ Mt/a)可由下式計算： 000 CMVLA ????? ? （ ） 式 中 :L —— 采煤工作面的長度， m； 采區(qū)巷道布置 本采區(qū)采用走向長壁采煤法，劃分則以工作面長度為標志。 、儲量及服務年限 ，采區(qū)設計生產能力為 ，采用走向長壁采 煤法采煤。采區(qū)煤柱留設如下： (1)煤層在采區(qū)邊界留設 40m 煤柱，井田境界處留設 20m 保護煤柱； (2)三條上山處留設 35m 保安煤柱。 華北科技學院畢業(yè)設計 第 27 頁 共 66 頁 3 采煤方法和采取巷道布置 采區(qū)巷道布置 采區(qū)概 述 、邊界、范圍、采區(qū)煤柱 本設計采區(qū)位于井田 中 部。 180247。 180247?？砂聪率接嬎悖? nndn CZZ ??? （ ） 式中 : nZ —— 回采煤量，萬 t； ?ndZ —— 已為采煤巷道所固定的可采儲量，萬 t； nC —— 工作面回采率， %。 準備煤量是指在開拓煤量范圍內已完成開采所必須的采區(qū)運輸巷道 ,采區(qū)回風巷道 ， 采區(qū)上山 ， 區(qū)段石門及采區(qū)車場等掘進。合理的采區(qū)接續(xù)應有如下要求： (1)保證開采水平、采區(qū)的生產正常接續(xù)，從而保證礦井持續(xù)穩(wěn)產、高產； (2)符合煤層采動影響關系，最大限度采出煤炭資源； (3)合理集中生產，充分發(fā)揮機械設備的能力，提高礦井的勞動生產 率，簡化巷道布置，減少巷道維護費； (4)便于災害防治，有利于巷道維護。除近水平煤層外，對于緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層，根據(jù)其采動影響關系，一般只采用下行式開采順序。 根據(jù)本設計礦井的煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況，采用井田雙翼布置單翼開采，開采順序是采用前進式，由靠近井筒的采區(qū)向井田邊界推進，采區(qū)內的工作面推進是后退式，由采區(qū)邊界向采區(qū)上下山推進。為防止井下突然涌水淹沒礦井，變電所與水泵房的底板標高應高出井筒與井底車場聯(lián)結處巷道軌面標高 ，水泵房及變電所通往井底車場的通道應設置閉門。 主井設有 3t 底卸式礦車卸載站硐室、 井底煤倉及井底煤倉裝載硐室、清理井底散煤硐室及水窩泵房等。本設計礦井井底車場形式的選擇依據(jù)如下： (1)本設計礦井設計生產能力為 ，年工作日 330d，實行三八工作制，每日凈提升 16h； (2)礦井采用雙立井開拓方式，兩個開采水平， 分組 集中大巷布置； (3)主立井裝備 16t 的箕斗提升，副立井裝備多繩兩層四車鋼罐籠； (4)主要運輸大巷采用 10t 架線式 電機車牽引 3t底卸式礦車，輔助運輸采用 固定式礦車；井底車場設有卸載坑， 翻車機處理掘進煤； (5)本設計礦井屬于低瓦斯、低等涌水量礦井； (6)本設計礦井井田內地質條件較好。排水、通風、動力供應及人員上下等，也必須通過井底車場。 圖 27 主井斷面圖 為了保證采區(qū)正常接續(xù)和均衡生產，本礦井需將主副井從 430m 水平延伸至 710m水平。主井井壁厚度均為 450mm，副井井壁厚度均為 550mm。 林家灣煤礦礦井通風安全設計 第 20 頁 共 66 頁 本設計井田走向長度較大，欲從井田邊界沿整個階段后退式開采，無論從時間、投資和實際開采技術條件上都要受到限制，按技術要求可將井田沿 煤層 走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個采區(qū)有一套生產設施，包括上下山提升、運輸設備，以便獨立進行生產與準備。但其裝車站的線路布置必須與其相對應。 (1)礦井設計生產能力 及工作制度； (2)礦井開拓方式； (3)井筒及數(shù)目； (4)礦井主要運輸巷道的運輸方式； (5)礦井瓦斯等級及通風方式； (6)礦井地面及井下生產系統(tǒng)的布置方式； (7)各種硐室有關的資料。其內部設施也相同。 、大巷數(shù)目及布置 ： 一條運輸大巷、一條回風大巷。 主井井口標高為 +87m，副井井口標高為 +85m，擬定二水平為井筒最終水平。 主井用以提升煤炭 ； 副井用以提矸、升降人員、下放材料和設備、兼作進風井 ；風井為全礦回風服務。 b． 根據(jù)實際情況提出的方案 本設計礦井可采煤層 3 層： 1 27和 28， 17和 27相距 125m， 27和 28相距30m，且煤層頂?shù)装鍘r性較好，屬中等以上硬度巖石，掘進巷道好維護，據(jù)以上條件提林家灣煤礦礦井通風安全設計 第 16 頁 共 66 頁 出以下兩個方案： 方案一：分組集中布置，在 17和 28煤層底板中分別布置大巷； 方案二：集中大巷布置，在 28煤層底板中布置大巷。 根據(jù)煤層的數(shù)目和間距，大巷的布置方式分為單煤層布置（稱分煤層運輸大巷），分煤組布置（稱分組集中運輸大巷）和全煤組集中布置（稱集中運輸大巷）。 具體情況見圖 24水平劃分方案一示意圖?！?45176。特別是第一水平，必須按 《 煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范 》 的有關規(guī)定實施，其詳見表 23礦井的階段垂高和表 24 礦井和開采水平設計服務年限； 林家灣煤礦礦井通風安全設計 第 14 頁 共 66 頁 表 23 礦井的階段高度（ m） 煤層傾斜 傾斜、緩傾斜煤層 急傾斜煤層 階 段高度（ m） 200～ 350 100～ 250 (1)保證上、下山的合理斜長，水平劃分直接影響到階段斜長，合理的水平劃分，應使開采水平范圍的井巷工程量和維護費最少，礦井提升、排水、生產和管理費用最低； (2)要有利于采區(qū)的正常接替； (3)具有合理的區(qū)段數(shù)目。 地面條件： (1)井筒位置應選在比較平坦的地方，并且滿足防洪設計標準； (2)井口要避開地面滑坡、巖崩、雪崩、泥石流、流砂等危險地區(qū)； (3)井口及工業(yè)場地位置必須符合環(huán)境保護的要求； (4)工業(yè)場地不占或少占用良田； (5)井口位置要與礦區(qū)總體規(guī)劃的交通運輸、供電、水源、居住區(qū)、輔助企業(yè)等的布局相協(xié)調，使之有利生產、方便生活。初期采區(qū)要選擇在地質（特別是構造、煤層厚度及穩(wěn)定性、頂?shù)装澹┖退臈l件好、煤層儲量豐富、勘探程度高、地面無建筑物或少量易遷建筑物，便于迅速達產和增產的地段，同時盡量靠近井田中部。 井口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分 。 方案二：雙斜井開拓方式 優(yōu)點： (1)掘 進速度快，初期投資較雙立井開拓較??； (2)井筒設備較簡單； (3)建井期稍短些。 各方案詳見圖 22 雙立井開拓方式示意圖和圖 23 雙斜井開拓方式示意圖 。參照平硐開拓方式適用條件，結合本設計井田的地形地質及煤層賦存特征可知，平硐開拓方式的條件不具備。 ，穩(wěn)定性較好 ?？刹擅簩?3層，資源較為豐富。 B 影響本設計礦 井開拓方式的因素及具體情況 ，屬高河漫灘，地勢低平，地表標高 +85m～ +87m。 表 22 設計規(guī)范規(guī)定的各井型服務年限 井 型 礦井設計生產能力 /（萬 t/a） 礦井設計服務年限 /a 特 大 ≥ 600 300～ 500 70 60 大型 120， 150， 180， 240 50 中型 45， 60， 90 40 小型 9， 15， 21， 30 各省自定 礦井設計服務年限 礦井服務年限計算公式如下： 林家灣煤礦礦井通風安全設計 第 10 頁 共 66 頁 AKZT? 式中 :T —— 礦井設計服務年限， a； Z —— 井田的可采儲量 ,Mt； A —— 礦井生產能力 ,Mt/a； K —— 礦井儲量備用系數(shù)，一般取 。 按照公式 AKZT? （ ） 式中 :T —— 礦井設計服務年限， a； Z —— 井田的可采儲量， Mt； A —— 礦井生產能力， Mt/a； K —— 礦井儲量備用系數(shù)，一般取 。 華北科技學院畢業(yè)設計