【正文】 (二 )礦井風(fēng)量分配 回采工作面： 8m3/s； 。= 24m3/s。 2+179?；鹚幇l(fā)放硐室供風(fēng)量取 ，絞車硐室供風(fēng)量取 。 經(jīng)過以上計(jì)算， 掘 進(jìn) 工作面 實(shí)際需要的風(fēng)量取最大值 6m3/s。N ＝ 4179。 ＝ 360m3/min=式中 Q 掘 —— 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量 ； Qf—— 掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，取 300m3/min； I—— 掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)， 1 臺(tái) ； 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)，到 。 kf＝ 300179。 Q 掘 ＝ Qf179。 )＝ 100m3/min＝ 式中 Ac—— 掘進(jìn)工作面一次使用最大炸藥量， 4kg (掏槽眼 3 個(gè)每眼 3 卷藥，周邊眼 6～ 8 個(gè)，每眼 2 卷藥 )； b—— 每公斤炸藥爆破后生成的當(dāng)量 CO 的量，根據(jù)炸藥爆破后的有毒氣體國家標(biāo)準(zhǔn)取 ； t—— 通風(fēng)時(shí)間，取 20min； c—— 爆破經(jīng)通風(fēng)后，允許工人進(jìn)入工作面工作的 CO 濃度，取 。c) ＝ 4179。 ②按一次爆破炸藥量計(jì)算 Q 采 ＝ Ac179。 (24179。 22179。 K 掘 /(24179。 T179。 ＝ 1368m3/min＝ 經(jīng)過以上三種計(jì)算，采煤工作面風(fēng)量取最大值 。 ＝ ＝ ； 按最大風(fēng)速驗(yàn)算： Q 采 ≤ 240179。 ⑤按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 按最低風(fēng)速驗(yàn)算： Q 采 ≥ 15179。 (20179。b/(t179。20=80m 3/min=； 式中 Q 采 —— 采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量， m3/s； N—— 采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)， 20 人。 ③ 按工作面人數(shù)計(jì)算 Q 采 =4179。 179。 S 南采 179。60) ＝ 式中 Q 采 —— 采煤面實(shí)際需要的風(fēng)量， m3/s； q 采 —— 采煤工作面的 CO2相對涌出量， ； K 礦通 —— 采煤工作面瓦斯涌出量不均勻備用風(fēng)量系數(shù)，取 ； T—— 工作面 日產(chǎn)量， 1039t。 1039179。60) ＝ (100179。 T179。 2． 按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算 (1)采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量 ① 按 CO2涌出量計(jì)算 Q 采 ＝ (100179。48179。N179。 (一 )礦井風(fēng)量計(jì)算 按《煤礦安全規(guī)程》的要求，礦井總進(jìn)風(fēng)量按以下方法計(jì)算，并取其中最大值。 1301 工作面工作面投產(chǎn)時(shí) 1301 工作面 通風(fēng)路線為：運(yùn)輸平硐 — → 運(yùn)輸大巷 — → 運(yùn)輸石門 —→ 3號(hào)煤層 軌道上山 — → 1301工作面運(yùn)輸順槽 — → 1301工作面開切眼 —→ 1301 工作面回風(fēng)順槽 — → 回風(fēng)石門 — → 斜風(fēng)井。 井下獨(dú)立通風(fēng)的硐室有兩個(gè)，即火藥發(fā)放硐室及絞車硐室。 二、 風(fēng)井?dāng)?shù)目、位置、服務(wù)范圍及服務(wù)時(shí)間 初步設(shè)計(jì) 51 礦井共設(shè)一個(gè)風(fēng)井，即 斜風(fēng)井 ，井筒 位于井田中部，擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)任務(wù)，設(shè)人行臺(tái)階和扶手，兼作礦井第二安全出口。 二、隨著開采深度的增加，瓦斯及地溫變化預(yù)計(jì)及依據(jù) 根據(jù)礦井地質(zhì)勘探報(bào)告提供資料， 隨著開采深度加深，井下瓦斯涌出量和地溫將有增大之勢。 4 號(hào)煤層燃點(diǎn)降低值△ T 為 24℃， 5 號(hào)煤層燃點(diǎn)降低值△ T 為17℃，兩煤層均 為Ⅱ級(jí)自然發(fā)火煤層。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，為低瓦斯礦井。 井巷工程量匯總表 表 431 順序 項(xiàng) 目 名 稱 長度 (m) 掘進(jìn)體積 (m3) 備 注 巖巷 煤巷 巖巷 煤巷 1 井筒 298 2 車場及硐室 174 36 3 主要運(yùn)輸、回風(fēng)巷 577 40 4 采區(qū) 3034 2389 合計(jì) 3110 三個(gè)煤量匯總表 表 432 順序 項(xiàng)目名稱 資源量 (萬 t) 服務(wù)年限 (a) 1 開拓煤量 228 2 準(zhǔn)備煤量 3 回采煤量 初步設(shè)計(jì) 50 第五章 通風(fēng)與安全 第一節(jié) 概況 一、井田瓦斯、煤塵、煤的自燃情況 XX 煤礦 于 2021 年 11 月由礦山對該 礦進(jìn)行了瓦斯鑒定工作，鑒定結(jié)果，礦井瓦斯相對涌出量為 ，絕對涌出量為 ；二氧化碳相對涌出量為 ，絕對涌出量為 。 初步設(shè)計(jì) 49 萬噸掘進(jìn)率為 。矸石率預(yù)計(jì)為 2%。 兩個(gè)掘進(jìn)面均為 人推礦車運(yùn)輸。 二、巷道掘進(jìn)進(jìn)度指標(biāo) 巖石斜巷： 60m/月； 巖石平巷： 90m/月； 煤層斜巷： 150m/月； 煤層平巷： 200m/月； 硐 室： 400m3/月。工作面開切眼用 12 號(hào)礦用工字鋼支護(hù)。 運(yùn)輸石門、軌道上山、運(yùn)輸和回風(fēng)上山等斷面均為半圓拱，錨 初步設(shè)計(jì) 48 噴支護(hù)。 (五 )采區(qū)排水系統(tǒng) 采區(qū)各出水點(diǎn)的水經(jīng)軌道上山自流至運(yùn)輸石門，再經(jīng)運(yùn)輸大巷、運(yùn)輸平硐流至地面。 (三 )設(shè)備及材料運(yùn)輸系統(tǒng) 材料及設(shè)備運(yùn)輸路線： 運(yùn)輸平硐 (電機(jī)車牽引礦車 )— → 運(yùn)輸大巷(電機(jī)車牽引礦車 )— → 運(yùn)輸石門 (人推礦車 )— → 軌道上山 (絞車 )— →軌道上山上部車場 — → 工作面回風(fēng)順槽 (運(yùn)輸順槽掘進(jìn)工作 )(人推礦車 )— → 工作面 。 掘進(jìn)工作面煤炭的運(yùn)輸： 11402 工作面運(yùn)輸順槽掘進(jìn)工作面 (人推礦車 )— → 運(yùn)輸石門 (人推礦車 )— → 運(yùn)輸大巷 (電機(jī)車牽引礦車 )— → 運(yùn)輸平硐 (電機(jī) 車牽引 初步設(shè)計(jì) 47 礦車 )— → 地面生產(chǎn)系統(tǒng) 。 四、采區(qū)運(yùn)輸方式及設(shè)備選型，通風(fēng)和排水 (一 )原煤運(yùn)輸 1．運(yùn)輸方式及設(shè)備 工作面選用 SGB— 620/40 型可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，工作面運(yùn)輸順槽配備 1 臺(tái) SGB— 620/40 型可彎曲刮板輸送機(jī)和 2 臺(tái) STD—800/40D 型帶式輸送機(jī)。 初步設(shè)計(jì) 46 沿 4 號(hào)煤層底板分別布置運(yùn)輸上山和軌道上山，沿 4 號(hào)煤層底板分別布置運(yùn)輸順槽 和回風(fēng)順槽至采區(qū)邊界，然后掘工作面開切眼。工作面回采方向?yàn)楹笸耸?，即由采區(qū)邊界向采區(qū)上山方向開采。 二、 開采順序 上山采區(qū)在不影響上部 3 號(hào)煤層的情況下，先采 4 號(hào)煤層 (共有 2 個(gè)區(qū)段 )，后采上部的 3 號(hào)煤層 (共有 1 個(gè)區(qū)段 )。 +179。 330179。 3179。1. 4179。 C2) 式中 A 年 —— 工作面年產(chǎn)量 ， 萬 t/a； L—— 工作面平均長度 ， 65m； L′ —— 循環(huán)步距 ， ； n—— 日循環(huán)數(shù)， 1； r—— 煤的容重 ， ； η —— 正規(guī)循環(huán)率 ， ； d—— 年工作日， 330d； M—— 工作面開幫高度 ， ； M′ —— 放頂煤平均高度 ， ； C1—— 工作面開幫回采率 ， 95%； C2—— 放頂煤回采率 ， 75%。 (M179。η179。 n179。 工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算： 初步設(shè)計(jì) 45 A 年 =L179。 七、生產(chǎn)時(shí)主要材料消耗指標(biāo) 坑木： 3m3/萬 t； 炸藥 :2400kg/萬 t； 雷管 :8000 發(fā) /萬 t； 乳化液： 150kg/萬 t； 金屬網(wǎng)： 1300m2/萬 t。 六、采區(qū)及工作面回采率 采區(qū)回采率： 75%。 五、采煤工作面的循環(huán)數(shù)、月進(jìn)度、年進(jìn)度及工作面長度 工作面一天一個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度 ，工作面年推進(jìn)度 323m，月進(jìn)度 27m，工 作面平均長度 65m。 ＝ 65 架 四、工作面回采方向與超前關(guān)系 工作面回采方向?yàn)楹笸耸剑从刹蓞^(qū)邊界向采區(qū)上山方向后退式開采。 (3)支架數(shù)量 Z＝ L0K0/L 式中 Z—— 支架數(shù)量，架； L0—— 工作面長度， 65m； K0—— 備用系數(shù)， 20％。 ） = 5 號(hào)煤層： L=1800/（ 179。 L1) 式中 L—— 支架間距， m； P1—— 支架工作阻力， 1800kN； (六柱 ) P—— 頂板壓力； L1—— 最大控頂距， ； 3 號(hào)煤層： L=1800/（ 612179。 M179。 25==5 號(hào)煤層： P3=179。 179。 M179。 3 號(hào)煤層： P3=179。寬 :179。 2．支架選型 工作面支護(hù)選用 XDY— 1TY 型懸移頂梁液壓支架。 3．運(yùn)煤 SGB— 620/40 型可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。 二、工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式及設(shè)備選型 l．采煤 ZMS— 12 煤電鉆打眼，爆破落煤。 0 方案 二 236 44 280 46 通過以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較， 方案 一 投資較方案二低 46 萬元 ，技術(shù)上 方案一也優(yōu)于方案二，并且 懸移頂梁液壓支架放頂煤一次采全高采煤法在 XX 煤礦已成功應(yīng)用了 5 年， 5 年來的生產(chǎn)實(shí)踐證明， 該采煤法可以提高煤炭資源回收率，并具有較好的安全條件，可以降低生產(chǎn)成本，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 以上兩個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)比較見表 4— 2— 1。 方案二優(yōu)點(diǎn)： 1． 工作面設(shè)備投資較低； 2．對工人技術(shù)水平要求相對較低； 3．工作面回采率相對較高。 方案一缺點(diǎn)： 1． 工作面支護(hù)設(shè)備投資較高； 2．對工人技術(shù)水平要求相對較高。 采煤采用 ZMS— 12 煤電鉆打眼爆破落煤 ， 工作面煤炭用 SGB— 620/40 可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)輸，分 層 開采高度 ，需分 4 個(gè)分層開采，工作 面長度 65m， 一日 4 個(gè)循環(huán)，循環(huán)進(jìn)度 1m；工作面生產(chǎn)能力約 萬 t/a。 工作面生產(chǎn)能力約 萬 t/a。 初步設(shè)計(jì) 38 初步設(shè)計(jì) 39 方案一：走向長壁懸移頂梁液壓支架爆破落煤放頂煤一次采全高采煤法 投產(chǎn)工作面布置在 4 號(hào)煤層中，根據(jù) 4 號(hào)煤層儲(chǔ)量計(jì)算圖中各鉆孔煤層厚度計(jì)算， 4 號(hào)煤層平均可采厚度 (除去煤層中夾矸及夾矸下較薄約 ～ 的煤層 )，工作面支護(hù)采用礦井現(xiàn)使用的XDY— 1TY 型懸移頂梁液壓支架， 工作面端頭支護(hù)采用π型鋼梁配單體液壓支柱，一梁三柱。礦井南部采區(qū)現(xiàn)采用走向長壁懸移頂梁液壓支架爆破落煤放頂煤一次采全高采煤法。 礦井投產(chǎn)煤層為設(shè)計(jì)一采區(qū)的 4 號(hào)煤層。 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的各煤層火燒區(qū)范圍，上部 3 號(hào)煤層火燒深度較大， 3 號(hào)煤層火燒區(qū)下部標(biāo)高 +2250m， 4 號(hào)煤層火燒區(qū)下部標(biāo)高+2240m，兩煤層層間距 26m，水平間距 176m，經(jīng)計(jì)算礦井先期投產(chǎn) 4號(hào)煤層對上部 3 號(hào)煤層沒有采動(dòng)影響。 4 號(hào)煤層煤層頂?shù)装逯饕獮榉凵皫r，頂板中等穩(wěn)定，底板極不穩(wěn)定。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的資料， 3 號(hào)煤層平均有益厚度為 ～ ， 4 號(hào)煤層平均有益厚度為 ， 5 號(hào)煤層平均有益厚度為 。～ 18176。 1)＝ 10 次 工作電機(jī)車數(shù)量： NG＝ nh/n＝ 10/11＝ (臺(tái) ) 取 1 臺(tái) 經(jīng)計(jì)算礦井需 7t 架線電機(jī)車為 2 臺(tái)， 1 臺(tái)運(yùn)行， 1 臺(tái)備用。 179。 7/37＝ 11 次 初步設(shè)計(jì) 36 每班運(yùn)煤及矸石所需列車數(shù) nh＝ K1K2Ab/ZG 式中 nh—— 每班運(yùn)煤及矸石所需列車數(shù) (次 ) K1—— 運(yùn)輸不均衡系數(shù)， ； K2—— 矸石系數(shù)， ； Ab—— 礦井班產(chǎn)量， 227t。 5．電機(jī)車臺(tái)數(shù) 列車往返一次全部時(shí)間： T＝ TY+θ＝ 17+20＝ 37(min) 一臺(tái)電機(jī)車一個(gè)班內(nèi)可能往返的次數(shù)： n＝ 60tb/T 式中 tb—— 個(gè)班凈運(yùn)輸時(shí)間， 7h。 Z＝ (1+)＝ 36 輛 經(jīng)上述計(jì)算，車組的礦車數(shù)由 36 輛礦車組成。0. 242+39)7＝ 按上述三種方法計(jì)算，取 QZ= 4．車組礦車數(shù) QZ取 為車組重量。 7179。 b＝ (2179。 QZ＝ 441/〔 179。 1230/(60179。 uP＝ 179。 /(+3+110179。 QZ＝ 1000179。 二 、選型計(jì)算 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模，運(yùn)輸距離等因素 ，結(jié)合《煤炭工業(yè)小型煤礦設(shè)計(jì)規(guī)定》和煤礦生產(chǎn)技術(shù)及管理水平，經(jīng)多方案比較后，設(shè)計(jì)確定礦井運(yùn)輸方式為 7t 架線電機(jī)車， 電機(jī)車型號(hào)為 ZK7— 6/250 型架線電機(jī)車。 415 600 750 560 礦車數(shù)量表 表 322 礦車類型 使用地點(diǎn) 礦車數(shù)量 (輛 ) 備注 1t翻斗礦車 運(yùn)輸平硐、運(yùn)輸大巷 36 地面排矸系統(tǒng) 4 裝車站 36 順槽掘 進(jìn)工作面 4 石門掘進(jìn)工作面 4 地面井口車場 36 其它 4 小計(jì) 124 備用 5 合計(jì) 129 1t材料車 MC1— 6A 13 1t平