【正文】 采取“預(yù)防為主，防治結(jié)合、綜合治理”的措施預(yù)防火災(zāi)。 按國(guó)家有關(guān)規(guī)定設(shè)置、完善相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)施。 綜上所述，方案Ⅰ優(yōu)點(diǎn)突出，設(shè)計(jì)推薦方案Ⅰ。 45 （ 2）原回風(fēng)立井改為進(jìn)風(fēng)井，需增加熱風(fēng)設(shè)備。 （ 2）瓦斯管路斜井及管路巷可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立通風(fēng)。 （ 2）井巷工程量相對(duì)少，工期短（詳見(jiàn)方案經(jīng)濟(jì)比較表）。 方案經(jīng)濟(jì)比較表 可比項(xiàng)目 方案一 方案 二 方案一與方案二 比較 風(fēng)井 工業(yè)場(chǎng)地 工程量 不需要購(gòu)地新建 在簡(jiǎn)會(huì)村南新建風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)、新建扇風(fēng)機(jī)房、配電室等設(shè)施 購(gòu)地費(fèi)用 124萬(wàn)元 124萬(wàn)元 回風(fēng)立井 工程量 新建一回風(fēng)立井 ，立井筒直徑 ，凈斷面 S=，井筒垂深 330m 新建一回風(fēng)立井 ， 立井筒直徑 ， 凈斷面 S=，井筒垂深 500m。 井巷工程量 井巷工程量表 巷道名稱 支護(hù)形式 凈斷面（ m2） 掘進(jìn)斷面（ m2） 長(zhǎng)度（ m） 回風(fēng)立井 表土段：鋼筋混凝土 30 基巖段：混凝土 470 合計(jì) 500 工期 : 井筒平均成巷進(jìn)度指標(biāo)取 60m/月，預(yù)計(jì) 9 個(gè)月可具備移交投產(chǎn)條件。將現(xiàn)回風(fēng)立井改為主要進(jìn)風(fēng)井，將瓦斯管井改造為獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。 43 方案二（簡(jiǎn)會(huì)場(chǎng)地新建回風(fēng)立井） 風(fēng)井場(chǎng)地 考慮井下一、二采區(qū)回風(fēng)巷與井筒連接的方便，結(jié)合井上回風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)布置的要求，新建回風(fēng)立井位置初步定為：地面位于現(xiàn)主井工業(yè)廣場(chǎng)西南約 1500m處簡(jiǎn)會(huì)村附近（距簡(jiǎn)會(huì)村約 ），井下位于一、二采區(qū)巷道連接處的原北翼回風(fēng)巷附近。 礦井 通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià) 可 見(jiàn)，礦井通風(fēng)阻力等級(jí)為小阻力礦井，礦井通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià)為容易。 則礦井通風(fēng)容易時(shí)期等積孔為： A1= 220/（ 2508） 1/2=。經(jīng)計(jì)算，礦井通風(fēng)容易時(shí)期、困難時(shí)期阻力分別為 (256mmH2O) 和 Pa(298mmH2O)。 P 井巷改造后通風(fēng)阻力 礦井通風(fēng)阻力 按下式 計(jì)算 h=∑（α 井筒直徑的確定：礦井及回風(fēng)立井所需風(fēng)量 13200m3/min（ 220m3/s） ， 原回風(fēng)立井 井筒直徑 ，已裝備封閉的梯子間，其有效通風(fēng)斷面為： 11 m2， 配風(fēng)量為 7800m3/min（ 130 m3/ s ），風(fēng)速為 ，符合不超過(guò) 15 m/s 風(fēng)速的 40 規(guī)定； 新建回風(fēng)立井井筒為專用回風(fēng)井，按《煤礦安全規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定，風(fēng)速最大可達(dá)到 15 m/s，新建回風(fēng)立井需配風(fēng)量為 5400m3/min（ 90 m3/ s ）， 經(jīng)計(jì)算風(fēng)速，確定 新建回風(fēng)立井 直徑采用 ，凈斷面 , 風(fēng)速為 ，符合不超過(guò) 15 m/s 風(fēng)速的規(guī)定，并為礦井通風(fēng)能力 留有一定的富裕。 結(jié)論 根據(jù)以上分析，礦井現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)中回風(fēng)立井井筒斷面偏小，風(fēng)速超限，不符合《煤礦安全規(guī)程》第 101 條規(guī)定；主 要通風(fēng)設(shè)備的通風(fēng)能力不足，不能滿足通風(fēng)富裕系數(shù) 倍以上的要求，故通風(fēng)系統(tǒng)需進(jìn)行改造。 （ 3）采掘工作面：根據(jù)回采工作面允許的 5m/s 最大風(fēng)速核算，回采工作面的最大通風(fēng)能力為 2700m3/min，而配風(fēng)量為 2670 m3/min，掘進(jìn)工作面按滿足局部通風(fēng)機(jī)不產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)的要求進(jìn)行計(jì)算。 （ 2）采區(qū)巷道：采用一個(gè)采區(qū)生產(chǎn)，另一個(gè)采區(qū)準(zhǔn)備，兩個(gè)采區(qū)相互銜接、同時(shí)生產(chǎn)的方式。 由以上分析可以看出，在一個(gè)采區(qū)布置一 個(gè)回采隊(duì)、在另一采區(qū)準(zhǔn)備，在通風(fēng)上是較合理的。從礦井均衡生產(chǎn)、銜接安排和通風(fēng)上分析，回采和掘進(jìn)、生產(chǎn)與準(zhǔn)備宜分采區(qū)布置，即一個(gè)采區(qū)生產(chǎn)，另一 個(gè)采區(qū)準(zhǔn)備，兩個(gè)采區(qū)相互銜接、同時(shí)生產(chǎn)。在同一采區(qū)生產(chǎn)、準(zhǔn)備銜接很緊張。 通風(fēng)系統(tǒng)改造的必要性 礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析 礦井生產(chǎn)銜接部署及采掘工作面布置 石港公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 為 900kt/a，只開采井田范圍內(nèi)的 15 號(hào)煤，采用一井一面達(dá)產(chǎn)。 井巷概況 井巷斷面特征表 序 號(hào) 井巷名稱 支架 性質(zhì) P (m) S (m2) 1 混合提升斜井 砼 2 回風(fēng)立井 砼 3 運(yùn)人斜井 料砌 4 瓦斯管井 料砌 5 井底車場(chǎng) 錨噴 6 瓦斯管巷 錨噴 36 7 軌道大巷 錨噴 8 膠帶大巷 錨噴 9 回風(fēng)大巷 錨噴 10 進(jìn)風(fēng)順槽 錨桿 11 回風(fēng)順槽 錨桿 礦井總進(jìn)風(fēng)能力核定 進(jìn)風(fēng)井筒 石港公司現(xiàn)有三個(gè)進(jìn)風(fēng)井筒，分別為混合提升斜井、瓦斯管井和運(yùn)人斜井，三個(gè)井筒凈斷面分別為： 、 、 ，根據(jù)井筒允許的最大風(fēng)速核算，進(jìn)風(fēng)井總通風(fēng)能力為： 4+ 8+ 8=223m3/s=13380m3/min 采區(qū)巷道進(jìn)風(fēng)巷 采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷共布置有兩條，分別為采區(qū)軌道巷、膠帶巷，斷面分別為 、 ，根據(jù)采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷允許的最大風(fēng)速核算，采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷總通風(fēng)能力為： 6+ 6=回采及掘進(jìn)巷道 根據(jù)回采工作面允許的 5m/s 最大風(fēng)速核算，回采工作面的最大通風(fēng)能力為2700m3/min，掘進(jìn)工作面按滿足局部通風(fēng)機(jī)不產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)的要求進(jìn)行計(jì)算。 礦井總進(jìn)風(fēng)量取整 13200m3/min，即 220m3/s。 （ 4）其它需風(fēng)量 其它需風(fēng)量主要包括生產(chǎn)接替期間提前準(zhǔn)備出的掘進(jìn)工 作面用風(fēng)等，設(shè)計(jì)按900m3/min 考慮。 （ 3）硐室需風(fēng)量 井下考慮一個(gè)爆炸材料發(fā)放硐室，需風(fēng)量取 120m3/min。 本礦布置 1個(gè)綜掘工作面、 2個(gè)普掘工作面，考慮到掘進(jìn)工作面搬遷、巷道貫通以及防突預(yù)抽面通風(fēng)等因素，按運(yùn)行 5臺(tái)局扇計(jì)算需風(fēng)量。 掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī) 按 650m3/min的吸風(fēng)量計(jì)算到工作面的風(fēng)量為： 650247。 D、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)工作面風(fēng)速應(yīng)滿足： 15Sj≤Q 掘頭 ≤240Sj 式中： Sj—— 掘進(jìn)工作面巷道過(guò)風(fēng)斷面， m2，取 10。 Q 扇 —— 局扇銘牌額定風(fēng)量，掘進(jìn)選用 FBD系列對(duì)旋局扇，該局扇額定風(fēng)量為 650m3/min。 （ 1－ 40% ） =483m3/min 設(shè)計(jì)按上述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行局部通風(fēng)機(jī)選型，掘 進(jìn) 工作面選用 FBD系列對(duì)旋軸流式 局部通風(fēng)機(jī)，其額定風(fēng)量 取 650m3/min， 功率為 2 55kw。N 式中： Q 總 —— 掘進(jìn)工作面 總 需 風(fēng)量， m3/min； N—— 掘進(jìn)工作面 的最多人數(shù)，按 9人； Q 采 =4 9=36m3/min C、 按 局部通風(fēng)機(jī) 實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算 根據(jù)上述計(jì)算，掘 進(jìn) 工作面需風(fēng)量為 464m3/min，單巷掘進(jìn)，最遠(yuǎn)掘進(jìn)距離400m，采用直徑 1000mm 的軟風(fēng)筒送風(fēng) ， 局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量按下式計(jì)算： Q 扇吸 =Q 掘 247。 15號(hào)煤掘 進(jìn) 工作面絕對(duì)瓦斯涌出量 最大 為 （綜掘與普掘設(shè)計(jì)取值一樣） ； 掘進(jìn)工作面 Q 綜掘 =100 =464m3/min。 D、回采工作面需要總風(fēng)量： 本礦布置 1個(gè)綜采工作面，考慮 1個(gè)備用回采工作面，備用回采工作面風(fēng)量在滿足最低風(fēng)速的前提下，取 1050m3/min； ∑ Q 采 = 1＋ 1050 1=。 Q 回風(fēng) =q 絕 100 kc= 100 =式中： q 絕 —— 回采工作面絕對(duì)瓦斯涌出量， m3/min 32 kc—— 回采工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，機(jī)采工作面??； Q15號(hào) =800+=B、 按 回采工作面 同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q 采 =4 K 礦 式中： Q 總 —— 總進(jìn)風(fēng)量， m3/min； ∑ Q 采 —— 回采 工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和， m3/min； ∑ Q 掘 —— 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和， m3/min； ∑ Q 硐 —— 硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和， m3/min； ∑ Q 其它 —— 除采煤、掘進(jìn)和硐室地點(diǎn)外的其 它井巷需進(jìn)行通風(fēng)的風(fēng)量總和，m3/min。K 礦通 式中： Q 總 —— 礦井總進(jìn)風(fēng)量， m3/min； N—— 井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，按 99 人； K 礦通 —— 礦井通風(fēng)系數(shù)，取 則： Q 總 =4 991. 2＝ 475m3/min。 礦井風(fēng)量 31 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第 103 條規(guī)定，總風(fēng)量計(jì)算如下： 按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q 總 =4其中即一個(gè)煤巷綜掘工作面、一個(gè)煤巷普掘工作面、一個(gè)巖巷普掘工作面。/min 礦井瓦斯抽放純量 石港公司礦井按一個(gè) 15 號(hào)煤回采工作面（考慮預(yù)抽區(qū)域工作面，取系數(shù)）；二個(gè) 15 號(hào)煤掘進(jìn)工作面瓦斯抽放和礦井采空區(qū)瓦斯抽放，預(yù)計(jì)礦井瓦斯抽放總量為： Q礦 = ++++=礦井風(fēng)排瓦斯量計(jì)算 礦井風(fēng)排瓦斯量為 =；回采工作面瓦斯風(fēng)排量最大為 。 η = 70%=179。/min 30 Q 抽 5=K q3/min η —— 鉆孔抽放瓦斯效率，取 =70%。 q3/min 3）回采工作面瓦斯抽放量 15 號(hào)煤回采工作面瓦斯抽放量為： Q 抽 3=+=179。 100 =2） 15 號(hào)煤回采工作面鄰近層瓦斯抽放量 15 號(hào)煤工作面鄰近層抽放采用頂板走向高抽巷的抽放方法，根據(jù)鄰近礦井的抽放瓦斯經(jīng)驗(yàn)，其鄰近 層瓦斯抽出率可達(dá) 80～ 90%，按 85%計(jì)算， 15 號(hào)煤回采工作面鄰近層瓦斯涌出量為 － ，鄰近層瓦斯抽放量為： Q 抽 2=179。 L—— 預(yù)抽鉆孔長(zhǎng)度 。 100 式中： Q 抽 1—— 回采工作面本煤層瓦斯抽放量， m3/min； 29 K′ —— 瓦斯抽放影響效應(yīng)系數(shù)， K′ =； q0—— 百米鉆孔初始瓦斯流量 ， 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出 礦井共布置三個(gè)掘進(jìn)面，掘進(jìn)工作面瓦斯絕對(duì)涌出量最大為 （綜掘煤巷）。 回采工作面瓦斯來(lái)源及涌出構(gòu)成 回采工作面瓦斯主要由開采層、鄰近層和圍巖瓦斯涌出兩部分組成。 100m 采落煤殘存瓦斯含量 179。/Mpa2/t（平均 179。 W= 式中： W－為煤層瓦斯含量， m3/t； H－為煤層埋藏深度， m。 瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果 礦井名稱 年 份 絕對(duì)涌出量 (m3/min) 相對(duì)涌出量 (m3/t) 批復(fù)等級(jí) 石港煤礦 2021 突出礦井 2021 突出礦井 2021 突出礦井 煤層瓦斯基本參 數(shù) 2021 年 11 月河南理工大學(xué)編制了《山西石港煤業(yè)有限責(zé)任公司 15號(hào)煤層開采礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)》報(bào)告資料。 26 井巷工程量表 序號(hào) 巷道名稱 工程量 (m) 凈斷面（ m2） 掘進(jìn)斷面（ m2） 圍巖 1 回采工作面進(jìn)風(fēng)順槽 395 煤巷 2 回采工作面回風(fēng)順槽 425 煤巷 3 回采工作面開切眼 100 煤巷 4 內(nèi)錯(cuò)尾巷 425 8 巖巷 5 走向高抽巷 450 巖巷 6 聯(lián)絡(luò)巷 200 煤 巷 7 掘進(jìn)耳狀鉆場(chǎng) 50 9 9 煤巷 合計(jì) 2235 第 4 章 礦井風(fēng)量計(jì)算 瓦斯資源 本礦井瓦斯賦存狀況 根據(jù) 2021～ 2021 年礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果結(jié)果見(jiàn)下表。 礦井生產(chǎn)時(shí)采掘比例關(guān)系 礦井正常生產(chǎn)時(shí)布置一個(gè)回采工作面，三個(gè)掘進(jìn)工作面，采掘比為 1： 3。 煤巷普掘 工作面主要裝備有： ZMS30 型手持式幫錨桿氣動(dòng)鉆機(jī)、 ZMZ317型裝煤機(jī)、 SJ80 型可伸縮帶式輸送機(jī)、 SGB620/40T 型刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)子 V型混凝土噴射機(jī)、 FBD 系列對(duì)旋式局部扇風(fēng)機(jī)等掘進(jìn)設(shè)備。 掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)及裝備 礦井達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，共布置三個(gè)掘進(jìn)工作面，即一個(gè)煤巷綜掘工作面、一個(gè)煤巷普掘工作面、一個(gè)巖巷普掘工作面。巷道凈寬為 ，凈高為 ，沿 15 號(hào)煤層頂板掘進(jìn)。巷道布置在 15 號(hào)煤層上方，巷道底板距15號(hào)煤層頂板 35m 左右。 走向高抽巷：采用矩形斷面，錨桿支護(hù)。巷道凈寬為 ，凈高為 ，凈斷面為 ，掘進(jìn)斷面為 。巷道沿 15 號(hào)煤層頂板掘進(jìn)。 回采工作面回風(fēng)順槽：采用矩形斷面，錨桿、錨 索、鋼帶、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。巷道凈寬為 ，凈高為 ，凈斷面為 ，掘進(jìn)斷面為 。 新掘膠帶巷、軌道巷、回風(fēng)巷：巷道均采用拱形斷面，布置在 15 號(hào)煤層頂板上方或底板下方巖層內(nèi)，采用錨桿、錨索、鋼帶、金屬網(wǎng)噴混凝土支護(hù)。 達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)工作面特征表 生產(chǎn) 采區(qū) 回采工作面 掘進(jìn)工作面 礦井 生產(chǎn)能力 （ kt/a） 個(gè)數(shù) 裝備 采高 （ m） 長(zhǎng)度 （ m） 年進(jìn)度 （ m） 年產(chǎn)量 （ kt） 個(gè)數(shù) 裝備 年掘進(jìn) 煤量 （ kt） 15號(hào)煤 一采區(qū) 1 綜采 3. 0 100 2525 933 3 2個(gè)炮掘 1個(gè)綜掘 28 961 巷道掘進(jìn)