【正文】 硐室需風(fēng)量礦井設(shè)計(jì)主要用風(fēng)硐室有采區(qū)變電室，絞車房和皮帶硐室組成。 備用面需風(fēng)量的計(jì)算按下式計(jì)算：Q備=（m3/min） 式中：Q備——備用工作面所需風(fēng)量，m3/min。工作面溫度(℃)1515～1818～2020～2323～26工作面風(fēng)速(m/s)～～～～～按下式計(jì)算：Qai=60VaiSai 式中： Vai——回采工作面風(fēng)速，取Vai=；Sai——第i個(gè)回采工作面平均斷面積， 　Sai=；故工作面風(fēng)量： Qa=60=1377（m3/min）3）按人數(shù)計(jì)算：按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計(jì)算工作面所需風(fēng)量。據(jù)現(xiàn)生產(chǎn)礦井實(shí)測(cè)資料，～ m3/t（ⅵ）風(fēng)筒出風(fēng)口距工作面不大于5m，且必須有兩節(jié)備用風(fēng)筒。掘進(jìn)隊(duì)每天隊(duì)“風(fēng)電閉鎖”進(jìn)行檢查，確保其靈敏、準(zhǔn)確，斷電功能可靠。（ⅲ）在有經(jīng)濟(jì)條件的礦井應(yīng)該有至少一臺(tái)以上備用的局扇，以防止局扇因故停止供風(fēng)，降低工作面的掘進(jìn)速度。風(fēng)筒漏風(fēng)率：==%1500/100=24%3）確定局扇的工作參數(shù)：（1）局扇工作風(fēng)量和風(fēng)筒的漏風(fēng)情況， 　　=100=480/76100= m3/min（2）局扇工作風(fēng)壓，局扇風(fēng)壓用于克服井筒的通風(fēng)阻力，1500/100300/604）局扇選擇由于軸流式局扇具有體積小、便于安裝和串聯(lián)效率高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用與各煤礦，本礦掘進(jìn)面后期采用2臺(tái)BKJ№。 掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備的選型1）風(fēng)筒的選擇掘進(jìn)巷道所使用的風(fēng)筒類型和規(guī)格，按制造材料不同，分為膠布風(fēng)筒、塑料布風(fēng)筒、人造革風(fēng)筒、帆布風(fēng)筒、金屬硬質(zhì)風(fēng)筒等，統(tǒng)稱普通風(fēng)筒。綜上，由于掘進(jìn)在巖巷中，瓦斯涌出量小，比較前兩種通風(fēng)方式效果，決定適用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。（i）局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)：，局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)巷道的新鮮風(fēng)流中，距掘進(jìn)巷道的排風(fēng)口必須大于10m，供給工作面的風(fēng)量，由局部通風(fēng)機(jī)壓入經(jīng)風(fēng)筒送到工作面，而工作面的分污濁空氣，經(jīng)巷道排除進(jìn)入總回風(fēng)巷，其優(yōu)點(diǎn)有：風(fēng)流有效射程長(zhǎng)，一般可達(dá)7~8m，易于排除工作面的有害氣體，通風(fēng)效果好。2）引射器通風(fēng)法利用引射器產(chǎn)生的通風(fēng)負(fù)壓，通過風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)。設(shè)計(jì)參數(shù)見附表431己17煤層水平大巷掘進(jìn)頭基本參數(shù) 表431（1）項(xiàng)目單位數(shù)量項(xiàng)目單位數(shù)量形狀拱形周長(zhǎng)m15巷道特征巖巷支護(hù)形式砌碹支護(hù)凈斷面積㎡長(zhǎng)度m191掘進(jìn)面積㎡掘進(jìn)速度m/M80m/M己17煤層煤巷掘進(jìn)頭基本參數(shù) 表431（2）項(xiàng)目單位數(shù)量項(xiàng)目單位數(shù)量形狀梯形周長(zhǎng)m回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷巷道特征煤巷支護(hù)形式錨網(wǎng)支護(hù)凈斷面積㎡回風(fēng)巷長(zhǎng)度m隨工作面長(zhǎng)度而定進(jìn)風(fēng)巷掘進(jìn)面積㎡回風(fēng)巷掘進(jìn)速度m/月150m/月進(jìn)風(fēng)巷 掘進(jìn)通風(fēng)方式的確定掘進(jìn)工作面的通風(fēng)方法有總風(fēng)壓通風(fēng)法，引射器通風(fēng)法，局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)法。4）通風(fēng)方式U型的好處。通風(fēng)路線為：副井進(jìn)風(fēng)（新鮮風(fēng)）→主石門（新鮮風(fēng)）→皮帶上山（新鮮風(fēng)）→采區(qū)石門（新鮮風(fēng)）→區(qū)段運(yùn)輸平巷（新鮮風(fēng)）→工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷（污風(fēng)）→回風(fēng)石門（污風(fēng)）→主回風(fēng)巷（污風(fēng)）→風(fēng)井出風(fēng)（污風(fēng)）。4）調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)節(jié)風(fēng)窗用以增加巷道的局部阻力，以調(diào)節(jié)用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量，本設(shè)計(jì)主扇采用抽出式工作方法，調(diào)節(jié)風(fēng)窗全部安設(shè)在回風(fēng)道中。1）風(fēng)橋在進(jìn)風(fēng)流與回風(fēng)流平面交叉的巷道處，須設(shè)置風(fēng)橋，風(fēng)橋使將兩支平面相交的風(fēng)流隔開，使之構(gòu)成立體交叉風(fēng)路的通風(fēng)設(shè)施。“W”型通風(fēng)系統(tǒng) 工作面后退式回采，進(jìn)回風(fēng)巷均在煤體中維護(hù)，工作面通過風(fēng)量大，有利于工作面的降溫和排除瓦斯。上下順槽同時(shí)進(jìn)風(fēng)，改善了回風(fēng)巷的氣象條件，但回風(fēng)巷在采空區(qū)內(nèi)。由于采煤方法采用的是走向長(zhǎng)壁采煤，工作面的進(jìn)、回風(fēng)形式分為U、Z、H、Y、雙Z和W等類型，如下表。得回采工作面都應(yīng)用上行風(fēng)。 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分，主要包括采區(qū)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式以及采區(qū)內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備和設(shè)施。采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較難，漏風(fēng)較大。在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣時(shí)，并和采區(qū)相溝通的條件下，用抽出式通風(fēng)，會(huì)把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)使通過主扇的一部分風(fēng)流短路。本礦設(shè)計(jì)能力為90萬t/a，屬低瓦斯礦井，但煤塵有爆炸性危險(xiǎn)，井田走向不長(zhǎng)，產(chǎn)量比較大，因此工作面所需風(fēng)量也較大。適用條件：對(duì)角風(fēng)井位于淺部邊界，走向長(zhǎng)度超過4km，井型較大，煤層上部距地面較淺；瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重。2）中央分列式優(yōu)缺點(diǎn)：與中央并列式相比，其安全性好；建井期較長(zhǎng)，有時(shí)初期投資稍大，但在以后延伸井筒做深部通風(fēng)困難較少。這些通風(fēng)方式的進(jìn)風(fēng)井都在井田走向的中央。四）其他還應(yīng)考慮以下各因素：1）風(fēng)井位置要在洪水位標(biāo)高以上，進(jìn)風(fēng)并口須避免污染空氣進(jìn)入，距有害氣體源的地點(diǎn)不得小于500m2）井口工程地質(zhì)及井筒施工地質(zhì)條件簡(jiǎn)單3）占地少，壓煤少，交通方便，便于施工4）通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理5）發(fā)生事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，井下每一水平到上一水平和每個(gè)采區(qū)至少有兩個(gè)通向地面的安全出口，以便于人員撤出6）使專用通風(fēng)巷道的數(shù)目最少，風(fēng)路最短，貫通距離短，井巷工程量省。如兼作風(fēng)井時(shí)，必須遵守下列規(guī)定：1）箕斗提升井兼作回風(fēng)時(shí)，井上、下裝卸載裝置和井塔都必須有完善的封閡措施，其漏風(fēng)率不得超過15％，并應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施。二）必須符合《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定。區(qū)段平巷的布置考慮滿足通風(fēng)要求，設(shè)備安放要求外，盡量不破壞頂板的完整性， 。區(qū)段平巷沿煤層走向掘進(jìn)，為了適合往復(fù)式回采要求，區(qū)段平巷采用雙巷掘進(jìn)，每間隔100米開聯(lián)絡(luò)巷，方便兩條巷道的通風(fēng)及設(shè)備聯(lián)系。工作面總長(zhǎng)度191m。供液泵壓MPa運(yùn)輸尺寸m重量t制造廠家慶江煤機(jī)廠3）運(yùn)輸工作面在支架下布置一部SGZC－764/320型刮板運(yùn)輸機(jī)；下順槽有里向外分別布置，一部SZZ－730/160型轉(zhuǎn)載機(jī)、一部DT49型可伸縮膠帶輸送機(jī)，配套出煤。 三機(jī)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)液壓支架采煤機(jī)刮板輸送機(jī)ZZ5600/17/35MXA300/SGZC－764/320 (二)、主要設(shè)備選型1）MXA—300型采煤機(jī)采煤機(jī)選型要適合特定的地質(zhì)條件，并且采煤機(jī)采高、截深、功率、牽引方式等主要參數(shù)要選取合理，有較大的適用范圍，滿足工作面開采生產(chǎn)能力的要求。由于煤層傾角較小，綜采設(shè)備安裝和生產(chǎn)條件的限制，工作面長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，但為了減少割煤機(jī)能增加割煤時(shí)間要求工作面不宜過短，結(jié)合考慮上山傾斜長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，初步設(shè)定工作面的長(zhǎng)度為191m。 采煤工藝(一)、采煤工藝1）工藝流程割煤機(jī)前面割煤，支架隨機(jī)移架，刮板輸送機(jī)在割煤機(jī)30m后左右開始推移。由于整個(gè)井田得煤賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，雖然有一定損失但是絕對(duì)符合采區(qū)回采率得要求。雙向割煤，往返一次割兩刀。采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。2）運(yùn)料系統(tǒng)：副井→井底車場(chǎng)→軌道上山→采區(qū)上部車場(chǎng)→回風(fēng)平巷→工作面。留設(shè)8米的區(qū)段煤柱。因此采用兩條上山方式準(zhǔn)備，一條運(yùn)煤，一條運(yùn)料。 采區(qū)參數(shù)運(yùn)輸上山與軌道上山間距20m，區(qū)段斜長(zhǎng)為208m，上山長(zhǎng)度1650m，工作面推進(jìn)長(zhǎng)度1825m。從資料分析，己組煤層可定為無自然發(fā)火煤層。根據(jù)鄰近礦井吳寨礦地質(zhì)報(bào)告和一、四、六礦深部勘探報(bào)告鑒定成果分析，對(duì)同一煤層，由南向北，CH4含量隨埋藏深度增加有增加的趨勢(shì)，己15煤層相對(duì)瓦斯涌出量4～6m3/t3 采煤方法及采區(qū)巷道布置 煤層的地質(zhì)特征本井田可采煤層自上而下依次為山西組己15 、己17煤。采用皮帶輸送機(jī)運(yùn)煤為連續(xù)運(yùn)煤，運(yùn)量大，效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)巷道坡度沒有大多要求，但要求巷道直。根據(jù)礦井生產(chǎn)能力礦井地質(zhì)條件的不同，大巷可選擇不同的運(yùn)輸設(shè)備和方式。（3）采區(qū)上山：本礦設(shè)計(jì)采用集中布置，采用雙巖層上山布置，斷面形式采用拱形斷面，支護(hù)方式采用錨噴支護(hù)，局部采用U型鋼支護(hù)。斷面形式采用拱形斷面，支護(hù)方式采用錨噴支護(hù)，局部采用U型鋼支護(hù)。因此，主要巷道布置在符合開拓要求的條件下，應(yīng)該盡量作到縮短大巷長(zhǎng)度，避免過多的彎曲，以減少開拓工程量，作到運(yùn)輸方便有利于通風(fēng)。井系統(tǒng)硐室有推車機(jī)及礦車卸載站硐室，井底煤倉，箕斗裝載硐室，水泵房等。并且設(shè)有梯子間，用作安全出口，主要擔(dān)負(fù)升降人員、材料、設(shè)備及提升矸石等任務(wù)。故選用圓柱斷面。故本設(shè)計(jì)開拓方案采用第三方案。第二方案全井田分為2個(gè)生產(chǎn)水平，立井兩水平上山開拓，一水平標(biāo)高－100；二水平采用立井延伸，標(biāo)高－300。一水平布置兩條上山；為節(jié)省開拓工程量，以礦井中心線為界限把本礦井分為東西兩翼，進(jìn)行雙翼開采；并且把主井的位置布置在礦井儲(chǔ)量的中央，以減少運(yùn)輸費(fèi)用；為保證正常生產(chǎn)和減少掘進(jìn)工程量，每個(gè)階段布置一個(gè)大型煤倉。井筒應(yīng)盡量避免穿過流沙層，較大含水層，較厚沖積層，有煤與瓦斯突出的煤層，較大的斷層及采空區(qū)，并應(yīng)少壓煤。由于礦井走向長(zhǎng)度和傾向長(zhǎng)度相差不大，而且礦井開采深度不大，故采用中央分列式通風(fēng)。本礦井采用主井提煤，副井運(yùn)料。而立井有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，它的提升能力大，管理較容易，維護(hù)較簡(jiǎn)單。煤層開采采用下行開采，即先采己15煤、再開采己17煤。所以初步設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t/a是合理的。礦井服務(wù)年限、年產(chǎn)量和儲(chǔ)量之間的關(guān)系可用下式表示——礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；——礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)量，t/a；——儲(chǔ)量備用系數(shù)。Zk = ()=得出本礦井的可采儲(chǔ)量為：。故工業(yè)儲(chǔ)量為： Zg=＋=在礦井開采過程中，實(shí)際能夠采出的煤只是工業(yè)儲(chǔ)量的一部分，能夠采出的這部分儲(chǔ)量稱為可采儲(chǔ)量。本設(shè)計(jì)采用求積儀法結(jié)合算術(shù)平均法計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量：（1）。煤田范圍劃分為井田的原則有：1）要充分利用自然條件劃分，在可能的條件下，應(yīng)盡量利用地形、地物、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)以及煤層特征等自然條件，以減少煤柱損失，提高資源采出率，充分保護(hù)地面設(shè)施；2）要有與礦區(qū)開發(fā)強(qiáng)度相適應(yīng)的井田范圍，要保證井田范圍與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)，有足夠的儲(chǔ)量和服務(wù)年限及合理的尺寸；3）照顧全局，處理好與臨礦的關(guān)系；4）直線原則，井田的劃分應(yīng)盡量采用直線或折線，有利于礦井的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理工作的開展。d，也是按高瓦斯突出區(qū)管理。 瓦斯、煤塵、煤的自燃性1）煤層瓦斯己組煤在50～～ m3/t玻璃光澤，亮煤為主，性脆松軟，易呈粉末狀。 V：～﹪Q：～㎏ S：～﹪粘結(jié)性4～5，煤種牌號(hào)1/3焦煤。下距太原組頂部灰?guī)r4～35m，其間距變化規(guī)律為西小東大，距己16煤層0～。井田范圍內(nèi)分布不均勻，～ ，總體趨勢(shì)呈東南厚，西北薄的趨勢(shì)。C，屬地溫異常區(qū)，所以應(yīng)在深部開采時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的降溫措施。m.己組煤層底板灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層（L2），以灰?guī)r為主，巖溶裂隙發(fā)育，補(bǔ)給水源主要來自基巖風(fēng)化帶和南部灰?guī)r裸露區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給，淺部含水豐富，130水平以下含水條件較差，含水層厚度8～10m.各含水層之間均賦存有良好的隔水層，在正常情況下，可起到一定的隔水作用。沙河和汝河流經(jīng)礦區(qū)的南部和北部邊緣，最大洪峰流量3300立方米/秒，汝河流經(jīng)煤系之上，最大流量3000立方米/秒；，礦區(qū)即是兩河的分水嶺，兩河又是本區(qū)的泄水帶，河床下部為數(shù)百米的第四系沉積物，河水與煤系無水力聯(lián)系。聚煤期后的斷層為繼承性活動(dòng)，表現(xiàn)為上盤相對(duì)下降、下盤相對(duì)上升,并發(fā)生過強(qiáng)烈的扭動(dòng)，斷層兩側(cè)煤層受到牽引，層帶發(fā)育角礫巖、斷層泥，局部有平直光滑的斷面，斷層性質(zhì)有張性也有扭性，斷層兩側(cè)有派生的次級(jí)斷層。井田內(nèi)由東向西落差增大，且隨深度增加落差變大。傾向0176。北東翼較陡，煤層傾角5176。背斜由南東向北西方向傾伏，傾角為4176。一、褶皺郭莊背斜位于井田中部，戊七上山和戊七擴(kuò)大區(qū)之間，背斜軸被原十一礦逆斷層切割。層面上呈見波浪痕和雨痕以及泥裂、蟲孔等構(gòu)造。礫屑灰?guī)r中含大量腎狀、球狀等鈣質(zhì)內(nèi)碎屑，有的呈雙圈異化顆粒，具波狀及混濁層理。具大型交錯(cuò)層理、波狀鍥形及混濁層理，層面上常見雨痕和波痕，并與下伏地層明顯接觸。垂直裂隙發(fā)育，具波狀及包卷層理。（3）石千峰組（P23）：～。磨圓度較好，部分為次棱角狀。平頂山砂巖為灰白色或淺肉紅色，巨厚層狀，中～粗粒長(zhǎng)石石英砂巖。（2）平頂山組（P22）：～。巖性為灰色、綠黃色泥巖與粉砂巖互層，夾砂巖多層，砂巖為細(xì)～中粗粒石英砂巖，中粒巖屑及石砂巖等。含煤2～5層，其中丙3煤層沉積穩(wěn)定，普遍發(fā)育，除43ˊ～45勘探線之間及29勘探線以東地段相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖或尖滅外，其余地段均可采。偽頂為灰～深灰色砂質(zhì)泥巖或泥巖，偽底偽深灰色砂質(zhì)泥巖或炭質(zhì)泥巖。其上為大紫泥巖，由紫色斑塊泥巖、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖組成，厚25m左右，紫色泥巖具有明顯的鮞狀及豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)和斑塊、團(tuán)塊狀構(gòu)造，常夾有灰綠色少量紫斑、黑斑的粉砂巖。戊10煤與戊8煤層全區(qū)普遍沉積發(fā)育，為本區(qū)主要可采煤層。（2）下石盒子組（P12）：總厚252～365m。該砂巖具水平層理、波狀層理、壓扁狀層理、透鏡狀層理、羽狀交錯(cuò)層理。含煤3～4層,從下至上為己1己1己1己14煤層。三、 二疊系（P）1）下統(tǒng)（P1）（1）山西組（P11）：厚80～119m。砂質(zhì)泥巖及粉砂巖中含動(dòng)物化石。由1～4層深灰色生物碎屑泥晶灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒石英砂巖及1～3層不穩(wěn)定薄煤層組成。在本區(qū)不十分發(fā)育。2）下部灰?guī)r段：厚14～34m。依據(jù)巖性組和特征可劃分為四段，即：底部鋁土泥巖段；下部灰?guī)r段；中部砂泥巖段和上部灰?guī)r段。頂界止于本組L1灰?guī)r