【正文】 為了保證井下各用風(fēng)地點(diǎn)得到所需的風(fēng)量，維持通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置一些通風(fēng)構(gòu)筑物以控制風(fēng)向和風(fēng)量，防止大。根據(jù)礦井實(shí)際情況，確定采煤工作面采用U型通風(fēng)系統(tǒng)。須預(yù)先掘進(jìn)，上下順槽同時(shí)進(jìn)風(fēng)在相同風(fēng)速的情況下，風(fēng)量可增多一倍；但進(jìn)風(fēng)巷在采空區(qū)內(nèi)維護(hù)，密封不好，則漏風(fēng)量較大?！癦”型通風(fēng)系統(tǒng)工作面采用前進(jìn)式或沿傾斜方向開采?！癥”型通風(fēng)系統(tǒng)工作面采用后退式開采。上下順槽在煤體中維護(hù)，漏風(fēng)量小。二水平采用下行通風(fēng)，運(yùn)輸巷進(jìn)風(fēng)，軌道巷回風(fēng)。雖然使煤炭運(yùn)輸方向和風(fēng)流方向相反，但運(yùn)用一定的除塵措施后，可以解決風(fēng)流激起煤塵的問題。1）工作面通風(fēng)方式有上行式通風(fēng)和下行式通風(fēng)兩種方式，這兩種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件比較如下：（1）上行通風(fēng)風(fēng)速小時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和局部積聚；下行通風(fēng)時(shí)，瓦斯和空氣混合能力大，不易出現(xiàn)分層和局部積累（2）上行風(fēng)運(yùn)輸途中瓦斯被帶入工作面，工作面瓦斯?jié)舛却螅滦酗L(fēng)運(yùn)輸途中瓦斯被帶入回風(fēng)巷，工作面瓦斯?jié)舛刃。?）上行風(fēng)上隅角瓦斯?jié)舛瘸３?，限制了生產(chǎn)能力（4）上行風(fēng)需把風(fēng)流引導(dǎo)到最低水平，然后上行，路線長(zhǎng)，風(fēng)流被地溫加熱程度大，且運(yùn)輸設(shè)備發(fā)熱量也加大，故工作面溫度高（5）下行風(fēng)運(yùn)輸設(shè)備在回風(fēng)巷運(yùn)轉(zhuǎn)，安全性差（6）下行風(fēng)工作面若有火源，產(chǎn)生火風(fēng)壓與機(jī)械風(fēng)壓相反，會(huì)使工作面風(fēng)量減少，甚至反風(fēng)，導(dǎo)致瓦斯?jié)舛壬仙鸨ǎ氏滦酗L(fēng)在起火地點(diǎn)瓦斯爆炸的可能性會(huì)比上行風(fēng)大通過對(duì)上行風(fēng)和下行風(fēng)的比較，結(jié)合本礦井一水平煤層傾角18176。 （2）機(jī)電設(shè)備在回風(fēng)道時(shí)回采面回風(fēng)道風(fēng)流中沼氣濃度不超過1%，掘進(jìn)面和回采面的進(jìn)回風(fēng)都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)，無煤柱開采的巷道兩幫和頂部，應(yīng)作好防止向采空區(qū)和冒落區(qū)漏風(fēng)的工作。2）煤層傾角大于12。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成部分，它是由采區(qū)內(nèi)風(fēng)流通過的巷道系統(tǒng)、通風(fēng)構(gòu)筑物和通風(fēng)設(shè)備等組成。從以上比較看出，抽出式通風(fēng)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。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(shí)，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。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。壓入式用壓入式通風(fēng)，能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面，在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下使用比較安全。在地面小窯塌陷區(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(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。壓入和抽出聯(lián)合式可產(chǎn)生很大的通風(fēng)阻力，適用于大阻力礦井，新建礦井不采用，所以這里只分析抽出式和壓入式兩種。經(jīng)過比較并結(jié)合本礦井實(shí)際情況，走向長(zhǎng)度并不大，井田面積較小，開采深度較深，為便于通風(fēng)，前期采用中央分列式，后期采用中央并列式通風(fēng)。本礦井地處平原地區(qū)。分區(qū)對(duì)角式適用于煤層距地表淺，因地表高低起伏較大，無法開掘淺部總回風(fēng)巷，而且表土層沒有沙層，便于開掘小風(fēng)井。兩翼對(duì)角式適用于走向長(zhǎng)度大于4Km，井田面積大，產(chǎn)量高，煤層距地表淺，瓦斯、自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井。中央分列式煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長(zhǎng)度不大而瓦斯和自然發(fā)火較嚴(yán)重的礦井與并列式相比，這種方式較安全，建井期兩井深部延伸，通風(fēng)不困難，風(fēng)流不折返，阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)小，有利于防火。因而我們只對(duì)前4種方式作一個(gè)初步的比較。但一般來說新建礦井多在前4種方式中選擇。具體地說，要適應(yīng)以下基本要求：1）礦井至少要有兩個(gè)通地面的安全出口；2）進(jìn)風(fēng)井口要有利于防洪，不受粉塵等有害氣體污染；3）北方礦井，冬季井口需裝供暖設(shè)備；4）總回風(fēng)巷不得作為主要行人道；5）工業(yè)廣場(chǎng)不得受扇風(fēng)機(jī)的噪音干擾；6）裝有皮帶機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井；7）裝有箕斗的井筒不得作為主要進(jìn)風(fēng)井；8）可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井，采區(qū)盡可能獨(dú)立通風(fēng)；9）通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件；10）通風(fēng)系統(tǒng)要有利于深水平式或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。圖36 工作面進(jìn)回巷斷面圖4 礦井通風(fēng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)，都要符合投產(chǎn)快、出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等原則。支護(hù)參數(shù)為巷道頂部采用6條φ222450 mmT型螺帽型單向左旋無縱筋螺紋鋼樹脂錨桿；兩幫均采用三棵φ201800 mm單向左旋無縱筋螺紋鋼樹脂錨桿、金屬經(jīng)緯網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。2）巷道支護(hù)方式根據(jù)所選取的區(qū)段平巷斷面，區(qū)段平巷采用錨網(wǎng)支護(hù)方式。在平巷內(nèi)局部積水區(qū)設(shè)置水泵排水。掘進(jìn)時(shí)要求區(qū)段上下兩平巷平行布置，保持綜采工作面等長(zhǎng)要求。工作面回采采用后退式開采，開采本區(qū)段時(shí)同時(shí)準(zhǔn)備相鄰區(qū)段。，必須加保護(hù)柵欄，防止人員進(jìn)入；，必須有保護(hù)液壓支架和其它設(shè)備的安全措施；、水質(zhì)化驗(yàn)、配比等，必須符合有關(guān)規(guī)定要求，否則不得使用。采煤和移架之間的懸頂距離，應(yīng)根據(jù)頂板的具體情況，在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。時(shí)，液壓支架必須采取防倒、防滑措施。支架間的煤、矸石應(yīng)清理干凈。采空區(qū)采用頂板全部跨落法處理。表37 ZTFS5400/16/32型端頭液壓支架技術(shù)特征表項(xiàng)目技術(shù)特征單位型號(hào)ZTFS5400/16/32型式支撐掩護(hù)式操作方式本架操作支 架高度1600～3200mm寬度1428～1598mm中心距1500mm初撐力4985KN工作阻力5400KN支護(hù)強(qiáng)度Mpa對(duì)底板比壓Mpa適應(yīng)傾角20176。（2）液壓支架的選擇，傾角18176。爬坡長(zhǎng)度m電機(jī)型號(hào)DSB90功率290kW電壓1140v中部槽規(guī)格(長(zhǎng)寬高)1500830222mm刮板間距920mm質(zhì)量32t制造廠家張家口煤礦機(jī)械廠本設(shè)計(jì)采用SSJ1200/2200型可伸縮式膠帶輸送機(jī)，其技術(shù)特征見(表36)。3）工作面運(yùn)輸方式采下的煤由工作面刮板輸送機(jī)通過破碎機(jī)運(yùn)到順槽轉(zhuǎn)載機(jī)再運(yùn)到順槽膠帶。然后將輸送機(jī)移直，如圖(35，b)所示；（3）再調(diào)換兩個(gè)滾筒上、下位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，如(圖35，c)所示；（4）將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒，返程正常割煤，如(圖35，d)所示。1）進(jìn)刀方式采用割三角煤工作面端部斜切進(jìn)刀方式。表32 MG2375W1型雙滾筒采煤機(jī)技術(shù)特征型號(hào)MG2375W1單位采 高最 低2000mm最 高3200mm臥 底 量250～500mm適 應(yīng) 傾 角〈50度截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)功率700kW滾筒直徑～m滾筒數(shù)量2截 深600mm牽引機(jī)構(gòu)牽引形式液壓、雙牽引、無鏈牽 引 力550kN牽引速度0～m/min電 動(dòng) 機(jī)型 號(hào)總 功 率kW電 壓1140V重 量35t機(jī)面高度高度1400mm生 產(chǎn) 廠 商雞西采煤機(jī)廠由于采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，傾角較緩，所以采用采煤機(jī)雙向割煤，追機(jī)作業(yè)；前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤；在工作面端頭斜切進(jìn)刀，上行下行均割煤，往返一次進(jìn)兩刀；采煤機(jī)過后先移架后推移刮板輸送機(jī)。為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，設(shè)計(jì)用一個(gè)工作面保產(chǎn)。6）回采工作面破煤、裝煤方式和運(yùn)輸方式的確定（1）工作面落煤方式采用MG2375W1雙滾筒機(jī)組割煤，支架尾梁擺動(dòng)插板伸縮放頂煤。5）工作面生產(chǎn)能力： Qt=A/T (35) =900000/330 式中： Qt—礦井理論日產(chǎn)量，t/d；A—礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，900000t；T—礦井年工作天數(shù)，取330天；即 Qt= t/d綜合以上多種因素，確定工作面長(zhǎng)度為200米，現(xiàn)驗(yàn)算工作面生產(chǎn)能力。后退式后退式初期需要掘進(jìn)較長(zhǎng)距離的工作面巷道，但在生產(chǎn)過程中，工作面巷道維護(hù)量小，隨采隨廢，漏風(fēng)小，也比較安全。工作面推進(jìn)方向有前進(jìn)式和后退式，兩種方式適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)見(表31)。一般綜采工作面的長(zhǎng)度范圍為150～200m，但由于綜采設(shè)備的改進(jìn)，管理水平的提高，以及各區(qū)段長(zhǎng)度之間的關(guān)系，為了能夠使工作面的生產(chǎn)能力達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)工作面的長(zhǎng)度為200m。采區(qū)煤層賦存條件好，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，所以該礦井設(shè)計(jì)為綜合機(jī)械化程度比較好的現(xiàn)代化礦井。3）回采工作面長(zhǎng)度的確定影響工作面長(zhǎng)度的因素：（1）地質(zhì)因素，包括煤層厚度、傾角、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造；（2）技術(shù)因素，包括采煤機(jī)、輸送機(jī)、頂板管理、工作面通風(fēng)巷道布置；（3）經(jīng)濟(jì)因素。比較上述兩種回采工藝的特點(diǎn)，煤厚變化不大，選擇放頂煤的回采工藝較合理。（2）一次采全高工藝優(yōu)點(diǎn)：工作面產(chǎn)量和效率高；巷道掘進(jìn)較少，減少了巷道的維護(hù)工程量，同時(shí)生產(chǎn)也相對(duì)集中；材料消耗相對(duì)較少。根據(jù)盤區(qū)地質(zhì)條件及煤層特征，以及當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)，有兩個(gè)備選方案：放頂煤工藝和一次采全高回采工藝，各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面進(jìn)行比較：（1）放頂煤工藝優(yōu)點(diǎn)：有利于合理集中生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，單產(chǎn)和效率高，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；巷道掘進(jìn)較少，減少了巷道的維護(hù)工程量，同時(shí)生產(chǎn)也相對(duì)集中；工作面搬家次數(shù)少；對(duì)地質(zhì)條件、煤層賦存條件有更大的適應(yīng)性。正常涌水量為270m3/h，最大涌水量為306m3/h?！?，巖性以炭質(zhì)泥巖、泥巖和砂質(zhì)泥巖。本區(qū)內(nèi)有2塊較大無（?。┟簬В簩雍穸茸兓^大。R330 (34) =4200330=式中： B—工作面日進(jìn)刀數(shù)，4刀；L—工作面長(zhǎng)度，200m；S—截深，；M—采高，；R—煤容重，；C—工作面回采率。S綜放工作面生產(chǎn)能力Q綜Q綜=B在此取20分鐘。所以每割一刀煤所需的時(shí)間= T割+ T空+T停=+4+20≈(分)端頭作業(yè)時(shí)間T端：本綜采工作面端頭支護(hù)采用端頭液壓支架，端頭作業(yè)時(shí)間取20分鐘。必須的間歇時(shí)間包括每割完一刀煤檢查機(jī)器更換截齒時(shí)間；正常的停開機(jī)時(shí)間；采煤機(jī)改變牽引方向時(shí)的翻擋煤板時(shí)間及滾筒調(diào)位時(shí)間等。1）綜放面生產(chǎn)能力：每割一刀煤所需的時(shí)間： T割=(L+ L1)/V割 (31)=(200+24)/5=(分)式中： L—工作面長(zhǎng)度，200m；L1—斜切段長(zhǎng)度，24m；V割—采煤機(jī)合理的牽引速度，取5m/分。工作制度采用“三八”工作制，即兩班采煤，一班檢修。因此工作面的生產(chǎn)能力即為礦井的生產(chǎn)能力90萬(wàn)t/年。綜合設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，工作面的推進(jìn)長(zhǎng)度為1000m左右，順槽的尺寸應(yīng)能滿足綜放工作面運(yùn)煤、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)的需要，由此確定區(qū)段運(yùn)輸平巷的尺寸(寬高)為42002100mm，區(qū)段回風(fēng)平巷為42002100mm。采區(qū)內(nèi)所有工作面巷道均沿底板掘進(jìn)，采用掘進(jìn)機(jī)及其配套設(shè)備施工，后配備刮板輸送機(jī)和皮帶組成的機(jī)械化掘進(jìn)，采用掘進(jìn)機(jī)割煤，皮帶、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，雙巷掘進(jìn)。 污風(fēng)風(fēng)流：工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→盤區(qū)回風(fēng)大巷→ 回風(fēng)石門→風(fēng)井→地面。（2）運(yùn)料系統(tǒng)副井→井底車場(chǎng)→軌道運(yùn)輸石門→采區(qū)下部車場(chǎng)→軌道上山→采區(qū)上部(中部)車場(chǎng)→盤區(qū)軌道大巷→區(qū)段平巷→工作面。首采區(qū)為西一盤區(qū)，其次為西三采區(qū)，盤區(qū)和采區(qū)內(nèi)工作面的接替順序?yàn)樽笥覂梢硖山犹?；區(qū)段接替，盤區(qū)為由東向西接替，采區(qū)為由上到下依次接替。該變電所服務(wù)整個(gè)采區(qū)。（3）采區(qū)變電所采區(qū)變電所應(yīng)布置在煤層穩(wěn)定、地壓小、無淋水、通風(fēng)條件良好且采區(qū)用電負(fù)荷處。本采區(qū)上部為順向平車場(chǎng)，軌道上山以平車場(chǎng)的形式進(jìn)入盤區(qū)軌道運(yùn)輸大巷和區(qū)段回風(fēng)平巷，絞車房直接布置在煤層中。（2）采區(qū)絞車房采區(qū)絞車房應(yīng)布置在圍巖穩(wěn)定無淋水、地壓小、易維護(hù)的地點(diǎn)。圖33 采區(qū)下部車場(chǎng)（4）盤區(qū)車場(chǎng)形式盤區(qū)車場(chǎng)直接設(shè)在盤區(qū)大巷的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)，為煤層平巷，掘進(jìn)工程量小，調(diào)車方便，如圖34。 （2）采區(qū)中部車場(chǎng)形式 采區(qū)中部車場(chǎng)車場(chǎng)采用石門車場(chǎng)的形式，絞車由軌道上山將礦車甩入石門平車場(chǎng)內(nèi)，然后再中轉(zhuǎn)至工作面軌道運(yùn)輸平巷。軌道上山的絞車房布置在區(qū)段回風(fēng)平巷水平之下，絞車將礦車沿軌道上提至平車場(chǎng)，然后經(jīng)平車場(chǎng)運(yùn)到區(qū)段回風(fēng)平巷。（盤）區(qū)車場(chǎng)選型（1）采區(qū)上部車場(chǎng)形式采區(qū)上部車場(chǎng)是采區(qū)上山與采區(qū)上部區(qū)段回風(fēng)平巷或階段回風(fēng)巷之間的一組聯(lián)絡(luò)巷道的硐室。該采區(qū)開采一層煤，區(qū)段平巷采用雙巷布置。三條巖石上山之間間距15m。工作面采用”U”型通風(fēng)，區(qū)段運(yùn)輸平巷出煤兼進(jìn)風(fēng)，與采區(qū)運(yùn)輸上山、軌道相連，區(qū)段回風(fēng)平巷兼回風(fēng)，與采區(qū)回風(fēng)上山相連。隨著開采技術(shù)的發(fā)展，工作面的走向和傾向的長(zhǎng)度發(fā)展越來越長(zhǎng)，根據(jù)相關(guān)規(guī)定綜采工作面長(zhǎng)度一般不小于150m，結(jié)合本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及設(shè)備能力，工作面長(zhǎng)度選定為200m。第一水平走向長(zhǎng)度取1000m左右，西一盤區(qū)走向取1000m左右。煤層厚度及傾角變化不大，但受井田邊界和區(qū)內(nèi)一斷層的限制，因此，采區(qū)的劃分受地質(zhì)條件的限制。正常涌水量為270m3/h，最大涌水量為306m3/h?！瑤r性以炭質(zhì)泥巖、泥巖和砂質(zhì)泥巖。本區(qū)內(nèi)有2塊較大無（薄）煤帶，煤層厚度變化較大。標(biāo)準(zhǔn)罐籠：雙層乘92人，可提矸和升降一般材料設(shè)備，下層設(shè)有軌道可升降3 t無軌車及有軌平板車