【正文】 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的合理與否不僅影響采區(qū)內(nèi)的風(fēng)量分配，發(fā)生事故的風(fēng)流控制，生產(chǎn)計(jì)劃的完成，而且影響到全礦井的通風(fēng)質(zhì)量和安全指標(biāo)。所需風(fēng)量的確定原則同上?；ǖV井的通風(fēng)隨施工的進(jìn)展可劃分為幾個時期：井筒開鑿時期；井底車場掘進(jìn)時期；大巷及采區(qū)上山掘進(jìn)時期；貫通后采區(qū)準(zhǔn)備時期。/min以上。/min，大型礦井約為5000~10000 m179。礦井總風(fēng)量主要取決于礦井日產(chǎn)量，采掘工作面?zhèn)€數(shù)，礦井瓦斯等級，獨(dú)立通風(fēng)硐室的多少等。/min。充電硐室——100~200 m179。/min，小型及臨時火藥庫——50~100 m179。,則QH=4V/60 m179。故上列硐室風(fēng)量應(yīng)分別計(jì)算。含游離SiO210%的粉塵2含游離SiO210%的水泥粉塵6含游離SiO210%的粉塵10 表92 粉塵允許的濃度 每一工作地點(diǎn)，每人每分鐘供給風(fēng)量都不得少于4m179。 井下空氣中有害氣體濃度不得超過表中的規(guī)定見表91： 表91 各種氣體所允許的濃度名稱符號最高允許濃度體積濃度CV，%質(zhì)量濃度Cm,mg/m179。 ——礦井通風(fēng)系數(shù)（包括內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）～。 ——獨(dú)立通風(fēng)的硐室實(shí)際需要風(fēng)量總和，m3/min。 ——采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量總和，m3/min。即按生產(chǎn)礦井實(shí)際資料，分別計(jì)算設(shè)計(jì)礦井采煤工作面、掘進(jìn)工作面、硐室等所需風(fēng)量，得出全礦井需風(fēng)量，即“由里往外”計(jì)算方法。創(chuàng)造良好的勞動環(huán)境，以利于生產(chǎn)的發(fā)展。另一種是依據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井的有關(guān)資料，按生產(chǎn)礦井的風(fēng)量計(jì)算方法進(jìn)行。 風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配對設(shè)計(jì)礦井的風(fēng)量，可按兩種情況分別計(jì)算:一種是新礦區(qū)無臨近礦井通風(fēng)資料可參考時，礦井需要風(fēng)量應(yīng)按設(shè)計(jì)中井下同時工作的最多人數(shù)和按噸煤瓦斯涌出量的不同噸煤供風(fēng)量計(jì)算，并取其中最大值。 混合式的適用條件井型大、走向長，為了縮短基建時間，在初期采用中央式通風(fēng)系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，當(dāng)開采到兩翼邊界附近時，再建立對角式通風(fēng)系統(tǒng)。兩翼對角式的適用條件煤層走向長度超過4km,井型較大，煤層上部距地面較淺，瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井，采用兩翼對角式比較適宜。中央分列式的適用條件煤層傾角較小、埋藏較淺、走向長度不大，而且瓦斯、自然發(fā)火比較嚴(yán)重的礦井，采用中央分列式是較合理的。目前，抽出式通風(fēng)仍是主扇主要工作方式。在地面小塌陷區(qū)分布較廣并和采區(qū)相溝通的條件下，用抽出式通風(fēng)，會把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時使通過主扇的一部分風(fēng)流短路，總進(jìn)風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會減少；壓入式通風(fēng)則能用一部分回風(fēng)把小窯塌陷區(qū)的有害氣體壓到地面。一、選擇礦井主扇的工作方法抽出式主扇使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主扇一旦因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，井下的風(fēng)流壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；壓入式主扇使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主扇停轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。采煤工作面和其相連接的掘進(jìn)工作面，在布置獨(dú)立通風(fēng)有困難時，可采用串聯(lián)通風(fēng)，但必須符合《煤炭安全規(guī)程》第114條的有關(guān)規(guī)定。采用多臺分區(qū)主扇通風(fēng)時，為了保持聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，總進(jìn)風(fēng)道的斷面不宜過小，盡可能減少公共風(fēng)路的風(fēng)阻；各分區(qū)主扇的回風(fēng)流，中央主扇和每一翼主扇的回風(fēng)流都必須嚴(yán)格隔開。若有兩個出風(fēng)井，則自采區(qū)流到各個出風(fēng)井的風(fēng)流須保持獨(dú)立；各工作面的回風(fēng)在進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)道之前，各采區(qū)的回風(fēng)在進(jìn)入回風(fēng)水平之前都不能任意貫通，下水平的回風(fēng)流和上水平的進(jìn)風(fēng)流必須嚴(yán)格隔開。同一井口不宜選用幾臺主扇并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，主扇要有符合要求的防暴門、反風(fēng)設(shè)施和專用的供電線路。井筒中還必須裝設(shè)自動報(bào)警滅火裝置和敷設(shè)消防管路?；诽嵘蜓b有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒兼作風(fēng)井使用時，必須遵守 下列規(guī)定：(1)箕斗提升井兼作回風(fēng)井時，井上下裝、卸裝置和井塔都必須有完善的封閉措施，其漏風(fēng)率不超過15%，并應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施。進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井的設(shè)備地點(diǎn)必須地層穩(wěn)定且有利于防洪。進(jìn)風(fēng)井口，必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣體浸入的地方。井下每一個水平到上水平和每個采區(qū)至少都要有兩個便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相連通。各個出口之間的距離不得小于30m。所設(shè)計(jì)的礦井服務(wù)年限超過20～25年，則分前期和后期設(shè)計(jì)，后期只考慮通風(fēng)方案，不做詳細(xì)設(shè)計(jì)。：工作面采用“三八”工作制，日割煤4刀，放頂煤4次，即“兩采一準(zhǔn)”見下表：1，勞動組織表表65 勞動組織表 序號工種8點(diǎn)班4點(diǎn)班零點(diǎn)班合計(jì)1工長11132隊(duì)值班人員773煤機(jī)組838194支架工20320435機(jī)電工122010426泵工12148替棚工889材料員辦事員2210注油工1111運(yùn)料工4412班長2327131113合計(jì)5545431432，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 表66 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)序號項(xiàng)目單位指標(biāo)1工作面長度米1502工作面推進(jìn)度米9003采高米放頂煤高度米 5．47m4煤層傾角度125頂板管理全部垮法6可采儲量噸11883377支護(hù)方式及時支護(hù)8作業(yè)方式兩采一準(zhǔn)9循環(huán)產(chǎn)量噸75010日循環(huán)數(shù)個411日推進(jìn)度米12工作面日產(chǎn)噸300013工作面月產(chǎn)月9000014晝夜出勤工數(shù)個13415直接工效噸/工16截齒消耗個/萬噸119坑木消耗立方米/萬噸420工作面風(fēng)量立方米/萬噸11865 礦井通風(fēng)及安全 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇結(jié)合第三章和第四章所確定的井田開拓、采區(qū)巷道布置、采煤工藝，選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)。 爆破圖表：（１） 爆破表：，見表62表62眼別眼深（米）眼距（米）炮眼角度每眼裝藥量距頂距底封泥長度聯(lián)線方式備注仰角俯角水平角克卷頂眼19o0~1串聯(lián)中眼60o1~2底眼10o01~2（１） 工作面單體支架用量 表63名稱用量鉸接梁柱HDJA—1000DZ—25超前支護(hù)132176抬棚6464超前加固40備用2020小計(jì)216400端頭雙楔梁HDJS1—1200 12070合計(jì)336400（２） 工作面使用工具 表64序號工具名稱型號數(shù)量備注1鐵锨20張2大錘5把3手鎬10把4液壓槍8把5斧子2把6炮眼2米長4根7導(dǎo)鏈5噸2臺8尖釬4根2工作面支護(hù)設(shè)計(jì)工作面支護(hù)采用FYA450—16/26型放頂煤液壓支架,~,初撐力2856KN,工作阻力3200KN,~,~,適應(yīng)煤層傾角小于20度.支護(hù)密度計(jì)算(1) 用PT=（4~8）MPK來計(jì)算頂板壓力) 式中:m采高,k安全系數(shù),PT頂板壓力 t/m2(2) 支護(hù)密度：N=PT/Rt 式中： Rb支柱額定工作阻力，為25噸 Kb液壓支柱的不均衡系數(shù)， Rz支柱增阻系數(shù)，則（3）應(yīng)用支護(hù)密度進(jìn)行校正N=1/AB式中：A排距；B柱距根據(jù)工作面選定的端頭支護(hù)方式，為便于行人工作，確保安全支護(hù)，確定工作面端頭支護(hù)和雙楔梁增減支護(hù)段的柱距為 則A=1/BN=1/（）=即排距不能大于 。3，割煤方法及進(jìn)刀方式：割煤：工作面向前推進(jìn)主要靠采煤機(jī)來完成，煤機(jī)割下半刀煤時，下滾筒割頂煤，上滾筒割底煤，空刀返回至端部斜切進(jìn)刀，煤機(jī)割上半刀煤的時候，上滾筒割頂煤，下滾筒割底煤，空刀返回至端部斜切進(jìn)刀，煤機(jī)與前部溜子、液壓支架相互配合進(jìn)行正規(guī)循環(huán)作業(yè)。如果頂煤放不下來，應(yīng)采用擺動尾梁的方法來破壞煤體進(jìn)行放煤，放煤見矸后立即關(guān)閉放煤口。2，放煤：（１）初次放煤：工作面安裝好以試運(yùn)轉(zhuǎn)正常割過６刀煤，開始進(jìn)行剪網(wǎng)放頂煤工作。根據(jù)綜放頂煤的規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)，煤機(jī)割煤高度確定為。綜上比較,確定選用方案一,由于本工作面傾角較小，且煤層較厚，故考慮采用傾斜長壁，全層綜放回采工藝。方案二技術(shù)較成熟，經(jīng)驗(yàn)豐富。 本設(shè)計(jì)確定采用長壁綜合機(jī)械化采煤方法，而對于厚煤煤層，可采用方法為:方案一：放頂煤方案二：傾斜分層各 方 案 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 分 析 表方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案一回采工程量大幅度減少，巷道萬噸掘進(jìn)率明顯降低比綜采低50%～70%，巷道維護(hù)條件有較大改善，且明顯緩和采掘關(guān)系；主輔運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)簡單，利于集中管理，事故率低，安全性好；可同時發(fā)揮人、機(jī)作用，占用人員少，效率高，有利于工作面高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)；單位進(jìn)度采煤能力大，工作面搬家次數(shù)相對減少，費(fèi)用明顯減少；由于利用地壓破煤、自重放煤，動力消耗小，材料損耗大量減少，生產(chǎn)成本低，且塊煤量較大，能提高相關(guān)煤種經(jīng)濟(jì)。老底：深灰色中、細(xì)粒泥巖，中間夾薄層泥巖，及黑色泥巖包裹體，鈣質(zhì)膠結(jié)，普氏硬度系數(shù)f=。直接頂：黑色砂質(zhì)泥巖，層面含大量植物根部化石及白云母碎片，普氏硬度系數(shù)f=.老頂：灰色中粒砂巖，以石英為主，暗色礦物次之，尖斜層理，鈣質(zhì)膠結(jié)，厚10米，普氏硬度系數(shù)f=。工業(yè)儲量：可采儲量： 二 煤層的頂?shù)装鍘r性 本工作面為綜采放頂煤開采（一次采全高，全層綜放），工作面巷道沿底板布置，該工作面直接頂為煤。頂板穩(wěn)定，煤層條件適宜，電力、水力及其它條件能保證時，也可考慮采用水力采煤法。急斜煤層，厚度為2～6m，傾角大于55176。對于特厚煤層（如大于20～30m），難以使用分層垮落法開采或特殊條件限制不能使用垮落法開采時，可以采用全部充填法。對緩斜、傾斜厚煤層，一般采用傾斜分層下行垮落走向長壁采煤法。但直接頂為堅(jiān)硬難冒落的巖層，或受其它條件限制時，可以考慮采用充填法或刀柱法處理采空區(qū)。時，可考慮采用傾斜長壁采煤法。4 采煤方法 采煤方法的選擇為了對各煤層選擇合理的采煤方法，必須詳細(xì)研究煤層的賦存條件和地質(zhì)特征，并參考實(shí)習(xí)礦井或礦區(qū)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)。配合人工裝巖的運(yùn)輸方法，可采用鏈板輸送機(jī)或溜槽。如因檢修停電等原因不得不停風(fēng)時，全體人員必須撤出，待恢復(fù)通風(fēng)及檢查沼氣之后，才能進(jìn)入工作面。由于沼氣比空氣輕，向上掘進(jìn)時易于積聚在工作面上方，所以通風(fēng)問題特別重要。煤層軌道上山和輸送機(jī)上山之間，在地質(zhì)條件不復(fù)雜的情況下，每隔20~40m開一條貫通聯(lián)絡(luò)巷，以滿足通風(fēng)的要求，同時可以利用這些聯(lián)絡(luò)巷作為避炮硐。（一） 、巖與通風(fēng)傾斜向上用爆破法破巖時，有兩件事需要注意，一是底板經(jīng)常掘不夠，巷道上漂，若不隨時測量糾正，就不能保持設(shè)計(jì)的傾斜角度；二是爆破時巖石拋擲出來，很容易打到棚式支架的頂梁上，以致崩倒棚子。一、 上山掘進(jìn)上山一般都是由運(yùn)輸水平自下而上掘進(jìn)。為生產(chǎn)安全起見，鋪設(shè)軌道的上、下山不準(zhǔn)行人，必須另開一條人行上、下山。上下山施工上山和下山都是采區(qū)巷道中的傾斜巷道。掘進(jìn)隊(duì)的組織形式我國常用的綜合掘進(jìn)隊(duì)和專業(yè)掘進(jìn)隊(duì)兩種組織形式。這種作業(yè)方式由永久支護(hù)不單獨(dú)占用時間，可提高成巷速度30~40%；施工機(jī)械設(shè)備能得到充分處用，可降低施工成本。 如永久支護(hù)采用錨噴聯(lián)合支護(hù)，則錨桿可緊跟掘進(jìn)工作面安設(shè)，噴射混凝土工作可在工作面后一定的距離處進(jìn)行。 錨噴支護(hù)為一次成巷施工開闊了更廣闊的前景。 這種施工方法不但作業(yè)安全， 有利于保證支護(hù)質(zhì)量， 加快巷道速度， 而且材料消耗和工程成本也有顯著下降。 理想的應(yīng)采用礦用工字鋼來制作這種支架。有時還可以在棚腿之下加設(shè)墊木。梯形金屬支架用18~24kg/m鋼軌、16~20號工字鋼或礦用工字鋼制作，由兩腿一梁構(gòu)成，其常用的梁、腿連接方式。層較薄，具有一定的柔性，可以和圍巖共同變形產(chǎn)生一定量的徑向位移。 特別是它的粘結(jié)力大，能同巖石緊密粘結(jié)，是形成噴射混凝土獨(dú)特支護(hù)作用的重要因素。用干式噴射機(jī)噴射混凝土的工藝流程如圖 所示， 先將砂、石過篩， 按配合比和水泥一同送入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌，然后用礦車將拌合料運(yùn)送到工作面， 經(jīng)上料機(jī)裝入以壓縮空氣為動力的噴射機(jī)，再經(jīng)輸料管吹送到噴頭處與水混合后噴射在巖面上。鋼筋的直徑一般為10~16mm,砂漿用325號或425號普通硅酸鹽水泥、粒徑小于3mm的細(xì)砂加水拌和而成，常用的配合比為水泥∶砂=1比2~3， ~。 采用錨桿支護(hù)巷道， 就是巷道掘進(jìn)后向圍巖中鉆錨桿眼，然后將錨桿安設(shè)在錨桿眼內(nèi)，對巷道圍巖予以人工加固， 從而維護(hù)巷道的穩(wěn)定。巷道