【正文】 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)的主要組成單元，是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，它包括采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式及采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。缺點(diǎn)是會產(chǎn)生較大的通風(fēng)阻力，且風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜。(3)如果采用混合式通風(fēng)，在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)做壓入式工作，回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)做抽出式工作。采區(qū)壓入式通風(fēng)時，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干通風(fēng)構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理困難，且漏風(fēng)較大。(2)如果采用壓入式，主要通風(fēng)機(jī)安裝在入風(fēng)井口，在主要通風(fēng)機(jī)的作用下使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，在冒落裂隙通達(dá)地面時，壓入式通風(fēng)使采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流的壓力提高，比較安全。兩翼對角式通風(fēng)比中央式通風(fēng)少掘一個風(fēng)井，而且走向長度小，見示意圖552如下：1—南一采區(qū)回風(fēng)上山 2—中一采區(qū)回風(fēng)上山 3—北一采區(qū)回風(fēng)上山4—回風(fēng)大巷圖51 中央分列式通風(fēng)示意圖1—南一采區(qū)回風(fēng)上山 2—中一采區(qū)回風(fēng)上山 3—北一采區(qū)回風(fēng)上山4—對角式風(fēng)井 5—回風(fēng)大巷圖52 兩翼對角式通風(fēng)示意圖 礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：壓入式、抽出式、混合式。m1費(fèi)用/萬元工程量/m單價/元下面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較：通風(fēng)方式經(jīng)濟(jì)比較表53中所指項(xiàng)目欄中各項(xiàng)均指第一水平的前期與后期的總工程量。一水平分為三個采區(qū)布置，每個采區(qū)共用回風(fēng)大巷通風(fēng)（即中一采區(qū)，北一采區(qū)，南一采區(qū)）。一般來說，新建礦井多數(shù)是在中央并列式、中央分列式、兩翼對角式和分區(qū)對角式中選擇。選擇通風(fēng)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，礦井瓦斯等級，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(chǎn)能力等。選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)，都要符合投產(chǎn)較快、出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等總原則。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求總的原則應(yīng)貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，并有利于加快礦井的建設(shè)速度，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。(4)混合式這種通風(fēng)方式是幾種通風(fēng)方式混合組成的，通常適于地形復(fù)雜，溫度高等條件下的礦井，系統(tǒng)較復(fù)雜，管理較困難。(3)區(qū)域式在各采區(qū)分別設(shè)通風(fēng)上山直貫地面，優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)流在井下是直向式的。(2)對角式分兩翼對角式和分區(qū)對角式，這種通風(fēng)方式安全出口比較多，通風(fēng)線路是獨(dú)立的，通風(fēng)阻力小，工業(yè)廣場不受污風(fēng)的污染。表43 勞動組織表序號序號一班二班三班合計1班長1113序號序號一班二班三班合計2采煤機(jī)司機(jī)33283支架工33394轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)11135膠帶機(jī)司機(jī)22156端頭工22267清理浮煤工11138電工11469機(jī)修工114610總控制臺111311質(zhì)量驗(yàn)收員111312合計17172155表44工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號指示名稱單位數(shù)量1工作面推進(jìn)長度m15002工作面長度m2503煤層厚度m～4煤層傾角176。這種勞動組織形式的優(yōu)點(diǎn)是：便于勞動力的搭配和培養(yǎng)一職多能、工人熟悉工作地點(diǎn)的情況，有利于安全作業(yè)，這種勞動組織形式在我國應(yīng)用廣泛，既適用于炮采面，也適用于機(jī)采面。 循環(huán)方式和勞動組織形式工作面采用采煤機(jī)雙向割煤，采煤機(jī)割煤后移架，移架后推移輸送機(jī)，具體流程為：采煤機(jī)端頭進(jìn)刀→割煤→移架→推移刮板輸送機(jī)→采煤機(jī)在機(jī)尾進(jìn)刀→割煤→移架→推移刮板輸送機(jī)。平巷超前支護(hù)20m。，由刮板輸送機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)至膠帶輸送機(jī)運(yùn)到運(yùn)輸石門的溜煤眼，由運(yùn)輸上山運(yùn)至采區(qū)下部煤倉。，使用雙滾筒采煤機(jī)割煤，端部斜切，割三角煤，雙向割煤往返兩刀，上行割煤、移架、推移輸送機(jī)，下行重復(fù)上行時的工序。 工作面主要設(shè)備見表41。 采區(qū)巷道的斷面示意圖及支護(hù)方式軌道上山、運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山、運(yùn)輸平巷、軌道平巷斷面示意見圖分別為圖4圖4圖4圖4圖48所示：圖44 軌道上山斷面圖圖45 運(yùn)輸上山斷面示意圖46 回風(fēng)上山斷面示意圖圖47 運(yùn)輸平巷斷面圖圖48 運(yùn)輸平巷斷面圖 機(jī)械設(shè)備選擇本設(shè)計采區(qū)系緩傾斜中厚煤層，采區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件簡單適合選用綜合機(jī)械化采煤方法，選擇性能優(yōu)良較大功率采煤機(jī)一次才采全高，配備刮板輸送機(jī)，液壓支架及其他配套設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。在掘進(jìn)上述巷道的過程中，要將下部的采區(qū)煤倉、采區(qū)變電所、上部的絞車房等硐室及相關(guān)聯(lián)絡(luò)巷道掘完，并完善車場。當(dāng)上山掘至采區(qū)的上部邊界，軌道上山的上部車場與回風(fēng)大巷相通，運(yùn)輸上山直接與行人回風(fēng)上山連接，形成通風(fēng)回路。首先，在采區(qū)沿走向的中部位置，由運(yùn)輸大巷開掘采區(qū)下部車場，并由此在巖層中開掘軌道上山、行人回風(fēng)上山，運(yùn)輸上山。表44 工作面接續(xù)表注：第一位數(shù)字代表水平序號，第二位數(shù)字代表采區(qū)編號，第三位數(shù)字代表煤層編號，第四位數(shù)字代表區(qū)段編號。采用錨噴支護(hù)?？諝鈮嚎s機(jī)硐室設(shè)在圍巖穩(wěn)定、無淋水、有新鮮風(fēng)流通過的主要巷道內(nèi)。其高度為5m。根據(jù)絞車最大件的運(yùn)輸要求，寬度為2000mm，長度不小于5m，繩道斷面與連接的巷道斷面一致，便于施工。絞車基礎(chǔ)前面和右側(cè)與硐壁的距離要考慮能進(jìn)出電動機(jī)；后面以能布置部分電氣設(shè)備后能適應(yīng)司機(jī)活動，并能從后面行人；左側(cè)只考慮行人方便與安全。絞車房的布置原則：在保證安全生產(chǎn)和易于檢修的條件下盡可能布置緊湊，以減少硐室工程量。采區(qū)絞車房主要依據(jù)絞車的型號及規(guī)格，基礎(chǔ)尺寸，絞車房的服務(wù)年限和所處圍巖性質(zhì)等進(jìn)行設(shè)計。采區(qū)變電所的位置應(yīng)選擇在底板穩(wěn)定，地壓小，通風(fēng)好無淋水的地點(diǎn)，以便硐室維護(hù)和機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證該區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)距離的機(jī)器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 采區(qū)硐室簡介采區(qū)硐室包括煤倉、變電所、采區(qū)絞車房、采區(qū)井下空氣壓縮機(jī)硐室等。煤倉的結(jié)構(gòu)包括煤倉上部接口、倉身、下口漏斗及溜門基礎(chǔ)、溜口和閘門裝置，為了保護(hù)煤倉和改善煤倉上口的受力情況需要用混凝土收口注成圓臺體，煤倉上口應(yīng)高出倉道底板，防止水進(jìn)入煤倉，一般采用錨噴支護(hù)，煤倉下口要用混凝土砌注圓臺體收口，四周鋪設(shè)鋼梁灌入混凝土并與大倉支護(hù)連為一體。取最大值Q=1245t一般采區(qū)煤倉容量詳見采區(qū)煤倉容量表43。——采區(qū)高峰生產(chǎn)延續(xù)時間，～2h。——采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的工作面數(shù)目?！ぷ髅娴幕夭陕?%?！M(jìn)刀深度，m。——工作面長度，m。2．煤倉容量(1)按采煤機(jī)連續(xù)作業(yè)割一刀的容量計算式中: ——采區(qū)煤倉容量,t。以上，如果煤倉下口設(shè)計合理，也較少發(fā)生堵塞現(xiàn)象；混合式煤倉由于曲折多，施工不方便較少采用。 采區(qū)煤倉形式，容量采區(qū)煤倉的形式按傾角分為：垂直式、傾斜式和混合式三種。,因此采用頂板繞道大巷裝車式車場。由于本礦井井底車場采用的是折返式車場，故采區(qū)車場也采用折返式車場。 采區(qū)車場形式選擇采區(qū)上部車場采用平車場，采區(qū)中部車場采用甩車場。下面對其他兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較詳見表42。根據(jù)本采區(qū)煤層及頂?shù)装鍘r性等實(shí)際情況，本采區(qū)就上山布置方式3種方案：方案一，三條巖石上山詳見圖41；方案二，三條煤層上山詳見圖43；方案三，二煤一巖上山 詳見圖42。煤柱留設(shè)少，服務(wù)時間長。煤層上山受工作面采動影響較大；生產(chǎn)期間的上山維護(hù)困難；需要支護(hù)設(shè)備較多 留煤柱較多。詳見表41。 采區(qū)上山布置本設(shè)計三條上山，分別為軌道上山、運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山。所以采區(qū)共劃分為4個區(qū)段進(jìn)行開采， 工作面長度的確定，；確定工作面長度的公式如下：Q＝LrmnL1c式中: Q―工作面日產(chǎn)量，t n―晝夜循環(huán)數(shù)，L1―進(jìn)到深度，c―采區(qū)回采率（）。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 區(qū)段劃分本設(shè)計采區(qū)采用單一走向長壁采煤法，劃分則以工作面長度為標(biāo)志。 工作制、人數(shù)本設(shè)計礦井采區(qū)“三八”工作制，即二班半工作，半班檢修。表51 電機(jī)設(shè)備表地點(diǎn)機(jī)電設(shè)備名稱1工作面MG900/2215―GWD采煤機(jī)2工作面SZD—830/630刮板輸送機(jī)3運(yùn)輸平巷SZP—830/180轉(zhuǎn)載機(jī)4運(yùn)輸平巷SSJ1200/2500運(yùn)輸機(jī)5工作面ZYGT10800/28/63掩護(hù)式支架6運(yùn)輸平巷L(fēng)PS500錘式破碎機(jī) 變電所、充電硐室、火藥庫井下大巷主運(yùn)輸采用采用20t架線式電機(jī)車牽引5t底卸式礦車運(yùn)輸運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用3噸固定箱式礦車運(yùn)輸，井底車場設(shè)充電洞室。 開采方法采區(qū)內(nèi)布置一個中厚煤層工作面雙滾筒采煤機(jī)割煤保產(chǎn)，工作面長度為250m，采用沿空掘巷的方法，工作面的生產(chǎn)能力為7273t/d，每日推進(jìn)度為4m，采煤機(jī)選用MG900/2215―GWD采煤機(jī)，日進(jìn)5刀。煤層平均厚度為6m，系緩傾斜中厚煤層。，傾斜長度為1050m，第一開采水平布置在150m標(biāo)高處。設(shè)計時應(yīng)盡量采用行之有效是先進(jìn)技術(shù)，積極提高礦井機(jī)械化程度。第4章 采煤方法 采煤方法的選擇采煤方法是采煤系統(tǒng)和回采工藝的總稱。 井筒延伸的初步意見為了充分利用原有的設(shè)備和設(shè)施，且提升系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，經(jīng)營費(fèi)用底，管理方便。井筒內(nèi)沒有鋼玻璃鋼復(fù)合材料梯子間，作為礦井安全出口和井筒檢修之用，并敷有排水管路三趟（一趟預(yù)備），井下消防灑水管路。采用18018010mm方型空心型鋼罐道，端面采用樹脂錨桿固定拖架。副井井筒：，掘進(jìn)斷面積43m2。詳見主井井筒斷面圖3副井井筒斷面圖3主井特征表31副井特征表31239主井井筒斷面圖圖 圖表311主井特征表井筒名稱井筒標(biāo)高/m井筒深度/m井筒直徑/m井筒斷面/m2支護(hù)井筒裝備第一水平凈掘進(jìn)凈掘進(jìn)厚度/mm材料一對16t箕斗主井＋21616443450混凝土圖310 副井井筒斷面圖表312副井特征表井筒名稱井筒標(biāo)高/m井筒深度/m井筒直徑/m井筒斷面/m2支護(hù)井筒裝備第一水平凈掘進(jìn)凈掘進(jìn)厚度/mm材料固定式礦車多繩罐籠副井＋21614443450混凝土 圖311風(fēng)井井筒斷面圖表313風(fēng)井特征表井筒名稱井口標(biāo)高井筒深度/m井筒直徑/m井筒斷面積/m2支護(hù)凈掘進(jìn)凈掘進(jìn)厚度/mm材料風(fēng)井+25550混凝土主井井筒：，掘進(jìn)斷面面積43m2井筒深度（350+30）m。主井為提升煤兼入風(fēng)所用，副井為提升矸石、運(yùn)料和人員所用。所以本設(shè)計井筒支護(hù)形式為：混凝土整體灌注式，主副井井壁厚度均為450mm。依據(jù)井筒特征及裝備情況，參考地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，對本設(shè)計礦井井硐支護(hù)形式采用整體灌注式。詳見采區(qū)接續(xù)表314。 采區(qū)接續(xù)計劃根據(jù)井田的地質(zhì)條件，以自然斷層為界，將該井田劃分為6個采區(qū)，詳見采區(qū)分布示意圖。本礦屬于緩傾斜煤層，考慮到本設(shè)計井田內(nèi)共有四個可采煤層，即224226煤層。 沿井田傾斜方向的開采順序在同一煤層內(nèi)，沿走向煤層的開采順序，可分為上行式和下行式開采。其位置應(yīng)根據(jù)線路布置和各自要求確定。為防止進(jìn)下突然涌水淹沒礦井，水泵房及變電所通往井底車場的通道應(yīng)設(shè)置閉門。副井系統(tǒng)硐室有副井井筒與井底車場連接處（馬頭門）、主排水泵房（中央水泵房）、水倉及清理水倉硐室、主變電所（中央變電所）及等候室等。圖311 井底車場布置圖 井底車場主要硐室 t底卸式礦車卸載站硐室、翻車機(jī)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。一臺10t架線式電機(jī)車牽引。卸載時，機(jī)車通過卸載站。 圖38采區(qū)劃分示意圖 井底車場及硐室 井底車場形式的確定及論證井底車場形式的確定應(yīng)該根據(jù)井田地質(zhì)條件、井型大小、井田開拓方式、大巷運(yùn)輸方式、地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)等因素來選擇。 采區(qū)劃分本設(shè)計井田走向長度較大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，欲從井田邊界沿整個階段前進(jìn)開采，無論從時間、投資和實(shí)際開采技術(shù)條件上都要受到限制，勢必按技術(shù)要求將井田沿走向劃分為采區(qū)，并按一定的順序回采，每個采區(qū)有一套生產(chǎn)設(shè)施，包括上下山提升、運(yùn)輸設(shè)備，以便獨(dú)立進(jìn)行生產(chǎn)與準(zhǔn)備。綜上所述，結(jié)合本設(shè)計礦井的有關(guān)設(shè)計參數(shù)，通過對各種形式井底車場的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)做簡單比較后，初步擬定本設(shè)計井田井底車場形式為梭式車場，采用兩翼來車的形式。