【正文】 113 / 28。末端設(shè)備降溫地點(diǎn)分別為1個(gè)采煤工作面，4個(gè)掘進(jìn)工作面。每臺(tái)水泵電機(jī)功率180kW。選擇流量：119191 m3/h，揚(yáng)程：292246m，立式清水泵3臺(tái)，其中1臺(tái)備用。供冷水泵及管徑選擇考慮到今后隨著各采掘工作面延深，輸冷管路逐步增長(zhǎng)，管路的沿程損阻力損失和局部阻力損失逐步增大，故選用水泵時(shí)，應(yīng)選用流量266 m3/h，揚(yáng)程富裕較大的水泵。（八）輸冷散冷系統(tǒng)井下輸冷散冷系統(tǒng)為開(kāi)方式系統(tǒng)，即回水流回融冰池，采區(qū)的防塵用水由于屬于少量用水，可從供冷水管路接出，采掘工作面熱交換器以空冷器為主。下冰管路布置在山主井井筒中，敷設(shè)兩趟Ф37710管路，下冰管路進(jìn)行保溫，并直接到達(dá)井底。山東新雪礦井降溫科技有限公司生產(chǎn)的X系列片冰機(jī)是立式內(nèi)刮圓柱狀制冰機(jī)，采用先進(jìn)的全自動(dòng)控制系統(tǒng)，其所有部件設(shè)計(jì)模塊化，易于日常操作、清潔及維護(hù)。在蒸發(fā)溫度25℃，冷凝溫度35℃的工況下制冷系數(shù)高于氨系統(tǒng)，比較經(jīng)濟(jì)；因?yàn)镽22的密度大于氨，用的制冷劑比較少，所以整體結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)較整潔、簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。如運(yùn)行壓力適中；等熵指數(shù)低于氨，因此，在相同的壓力下，排氣溫度較氨的低；而且無(wú)毒、無(wú)可燃性及無(wú)爆炸危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)。該程序控制制冰系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止，制冷量的調(diào)節(jié)，監(jiān)視機(jī)組的工況和運(yùn)行，顯示運(yùn)行參數(shù)，記錄故障內(nèi)容及運(yùn)行時(shí)間、進(jìn)行壓縮機(jī)機(jī)組、片冰機(jī)、送冰系統(tǒng)控制的最佳調(diào)配，最有效的節(jié)能，并在出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出警報(bào)或關(guān)閉系統(tǒng)。（四）控制系統(tǒng)制冰系統(tǒng)的自動(dòng)控制器是帶電子計(jì)算機(jī)程序的微電腦控制器。結(jié)冰過(guò)程中氟利昂在殼體內(nèi)蒸發(fā)，吸收內(nèi)表面上水的熱量，水立刻被凍結(jié)成鱗片冰附在筒內(nèi)壁上，長(zhǎng)形冰刀不斷旋轉(zhuǎn)，連續(xù)將冰刮落，并沿出冰口排出。該片冰機(jī)是一個(gè)連續(xù)產(chǎn)冰裝置，主要由蒸發(fā)器雙層圓筒殼體、片冰機(jī)主軸及冰刀、循環(huán)水泵、接水盤組成。其工藝流程詳見(jiàn)下圖?？紤]制冰機(jī)型號(hào)系列（180t冰/24h），制冰中心制冰量取900噸/日。綜上所述，本設(shè)計(jì)推薦采用地面集中式冰冷系統(tǒng)。載冷量高于水冷系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行效率高，無(wú)高壓系統(tǒng)環(huán)節(jié)。地面集中式水冷系統(tǒng)無(wú)論從技術(shù)上，還是從運(yùn)行管理方面均已趨于成熟，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多。水冷系統(tǒng)水冷系統(tǒng)向井下輸送的冷媒為低溫冷水。以向井下輸送冷媒的種類不同，制冷系統(tǒng)又分為風(fēng)冷系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)與冰冷系統(tǒng):風(fēng)冷系統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)向井下輸送的冷媒為冷風(fēng)。如果考慮制冷系統(tǒng)引進(jìn)，可以采用該系統(tǒng)。因此，本礦井井下降溫系統(tǒng)，應(yīng)采用地面集中式系統(tǒng)，即主要制冷系統(tǒng)設(shè)置于地面。根椐資料，德國(guó)礦井井下降溫有這樣的經(jīng)驗(yàn)：冷凝散熱量大于3000kW時(shí)，制冷系統(tǒng)應(yīng)采用地面集中式系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)設(shè)置于地面，其優(yōu)點(diǎn)是施工、運(yùn)行、維修均較方便，且系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高，井下設(shè)置換冷機(jī)房，用于冷量的轉(zhuǎn)換，使井下制冷系統(tǒng)安全可靠。因此該方案也不宜采用。該系統(tǒng)存在的最大技術(shù)問(wèn)題是冷凝放熱排放的困難與可靠性較低，并且與地面集中式系統(tǒng)相比，造價(jià)要高。按7月份地面氣象參數(shù)為入風(fēng)參數(shù)，確定采掘工作面空氣冷卻的總冷負(fù)荷為3500kW。目前礦井降溫標(biāo)準(zhǔn)有《礦山安全條例》（1982年）第53條規(guī)定“井下采掘作業(yè)地點(diǎn)的空氣溫度不得超過(guò)28℃”；《煤礦安全規(guī)程》（2004）第102條規(guī)定“生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過(guò)26℃；機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過(guò)30℃，采掘工作面空氣溫度超過(guò)30℃、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過(guò)34℃，必須停止作業(yè)”，進(jìn)一步說(shuō)明中規(guī)定“新建改擴(kuò)建礦井設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行礦井風(fēng)溫預(yù)測(cè)計(jì)算，超過(guò)地點(diǎn)必須有制冷降溫設(shè)計(jì)配齊降溫設(shè)施”；《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ21390）“井巷工程施工時(shí)，工作面的相對(duì)濕度為90%時(shí)，空氣溫度不得超過(guò)28℃，超過(guò)時(shí)采取以下措施：…”三部降溫標(biāo)準(zhǔn)有26℃、28℃、30℃三種不同要求。三、機(jī)械制冷需冷量計(jì)算通過(guò)對(duì)菏澤地區(qū)氣象局的調(diào)查，近10年的氣象參數(shù)見(jiàn)表561，從表中可以看出，5～9月平均氣溫20℃左右，氣溫偏高。根據(jù)有關(guān)資料表明，通過(guò)采取以上措施，高溫礦井的環(huán)境溫度可低于原巖溫度10℃左右，甚至更大。(9)盡量采用均壓通風(fēng)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外熱害防治經(jīng)驗(yàn)，均壓通風(fēng)可減少采空區(qū)熱風(fēng)進(jìn)入回采工作面，對(duì)回采工作面能起到一定的降溫作用。(7)在條件適宜的地方，采煤工作面采用下行通風(fēng)，避免順槽中的機(jī)電設(shè)備散熱進(jìn)入進(jìn)風(fēng)流，以降低采煤工作面的風(fēng)溫；對(duì)掘進(jìn)工作面可采取送入壓縮空氣的方式，由壓縮空氣膨脹吸收環(huán)境熱能，降低掘進(jìn)工作面的氣溫。(5)礦井在安排掘進(jìn)隊(duì)伍時(shí)，盡量采用兩巷或多巷同時(shí)掘進(jìn)，避免長(zhǎng)距離單巷掘進(jìn)，減少長(zhǎng)距離掘進(jìn)通風(fēng)，降低風(fēng)量損失。(3)初期開(kāi)采的塊段，盡量布置在地溫相對(duì)較低的區(qū)域，這樣可以根據(jù)井下熱源和氣溫狀況，有針對(duì)性地采取措施，由易到難，循序漸進(jìn)。一般情況下，可以降低氣溫1～3℃，最多可達(dá)5℃。二、非機(jī)械制冷降溫措施礦井在進(jìn)行機(jī)械制冷降溫的同時(shí)，為節(jié)約能源和費(fèi)用，需采取其它輔助措施：(1)適當(dāng)合理加大通風(fēng)量，國(guó)內(nèi)外的研究和實(shí)踐表明，加大風(fēng)量對(duì)降低工作面溫度是一種行之有效的措施，也是礦井熱害防治的首選方法。井下高溫對(duì)工人勞動(dòng)效率和人身健康有極大影響，環(huán)境溫度升高，工人生產(chǎn)效率明顯下降。第六節(jié) 礦井降溫一、地溫概況及熱害對(duì)生產(chǎn)的影響本區(qū)的年恒溫帶為：50～55m，℃；在恒溫帶以下，溫度隨著深度的增加而逐漸增高，℃/100m，℃/100m；～℃/100m，℃/100m，即地?zé)嵩鰷芈蕿?℃/，屬地溫梯度異常區(qū)。綜采放頂煤工作面氣體監(jiān)測(cè)以束管自動(dòng)監(jiān)測(cè)為主。另外采空區(qū)的上、下隅角要及時(shí)進(jìn)行封堵。將三趟鉆桿埋入采空區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)，每趟鉆桿的直徑為15mm，長(zhǎng)度40m(用多根鉆桿焊接而成)，鉆有多個(gè)出氮孔，用三根高壓橡膠軟管分別將三趟鉆桿連接到輸?shù)苌希?dāng)三趟鉆桿進(jìn)入采空區(qū)20m時(shí)開(kāi)始注氮，一直注到40m時(shí)停止注氮，然后用油缸將三趟鉆桿分別拉到采空區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)20m外，恢復(fù)注氮。另外，結(jié)合注氮強(qiáng)度調(diào)查和鄰近礦井自然發(fā)火的特點(diǎn)，在連續(xù)注氮的同時(shí)，可重點(diǎn)在停采線、煤柱、進(jìn)回風(fēng)道兩側(cè)及回采工作面起伏不平，不能正常推進(jìn)處進(jìn)行注氮，即能達(dá)到防滅火的目的，又可降低成本。t－年工作日，取300d；η1－管路輸?shù)剩?；?－采空區(qū)注氮效率，；C1－空氣中氧含量，%；C2－采空區(qū)防火惰化指標(biāo)，取氧氣含量為7％。η2)t實(shí)質(zhì)上就是由注入氮?dú)獬錆M采煤空間，使其氧氣濃度降低到防滅火惰化指標(biāo)需要的耗氮量，可按下式計(jì)算：q＝A/(24根據(jù)上述分析，設(shè)計(jì)推薦綜放工作面選定井下移動(dòng)式膜分離制氮機(jī)組。易擴(kuò)容、體積小、重量輕、系統(tǒng)簡(jiǎn)單。操作系統(tǒng)簡(jiǎn)單。技術(shù)可靠。該薄膜不像其他設(shè)備，沒(méi)有移動(dòng)部件，靜態(tài)運(yùn)行。薄膜有很高的分離效率，比其他的設(shè)備能耗少。其系統(tǒng)一般為井下移動(dòng)式。其系統(tǒng)一般為地面固定式或井下移動(dòng)式。一、注氮防滅火系統(tǒng)選擇目前我國(guó)產(chǎn)生氮?dú)獾姆椒ㄓ腥N：深冷空分：通過(guò)壓縮、膨脹循環(huán)，將大氣溫度降低并使之成為液態(tài)，根據(jù)大氣組份沸點(diǎn)不同而分離空氣的過(guò)程。第五節(jié) 注氮防火氮?dú)夥阑鸺夹g(shù)防治礦井火災(zāi)已被主要產(chǎn)煤國(guó)家公認(rèn)為是一種行之有效的技術(shù)措施。沿工作面上順槽在采空區(qū)預(yù)埋5～8m鋼管，一端在采空區(qū)，一端接高壓膠管，膠管長(zhǎng)20～30m，放頂后開(kāi)始灌漿，隨回采工作面推進(jìn)，按放頂距離用回柱絞車逐漸牽引灌漿管，牽引一定距離后灌一次。黃土經(jīng)高壓水槍沖洗后由泥漿溝經(jīng)篩板進(jìn)入攪拌池，通過(guò)攪拌機(jī)將黃土攪拌均勻，下至風(fēng)井減壓裝置減壓后，進(jìn)入總回風(fēng)巷的干管管道送至各回采工作面的上順槽，最后經(jīng)順槽內(nèi)的支管至回采工作面。由于井筒深，管路承受的壓力大，因此需要在井筒中設(shè)置減壓裝置，進(jìn)行泄壓。日灌漿班數(shù)和班灌漿小時(shí)數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。日制漿用水量Qs1Qs1＝Qt1δm3/d；式中：Qs1－日制漿用水量，m3/d；Qt1－日灌漿需土量，m3/d；δ－水土比，取δ＝5:1；Qs1＝5= m3/d ；日灌漿用水量Qs2＝KsQs1式中：Qs2－日灌漿用水量， m3/d ；Ks－水量備用系數(shù)，取K＝；Qs1－日制漿用水量， m3/d；Qs2＝= m3/d。Qt1式中：Qt2－日需實(shí)際開(kāi)采土量, m3/d。Qt1＝8000/= m3/d。G－礦井日產(chǎn)煤量，G＝8000t/d。二、灌漿材料用量日灌漿所需黃土量Qt1＝K目前南屯礦井利用坑口電廠的粉煤灰作為灌漿材料，不但節(jié)省大量黃土，降低成本，而且可以消化大量粉煤灰，減少了環(huán)境污染。由于煤層埋藏深，灌漿量大，為便于管理和提高效率，本設(shè)計(jì)確定采用集中灌漿系統(tǒng)。巷道施工過(guò)斷層時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，防止其冒頂。用超前放震動(dòng)炮的方法對(duì)沖擊傾向?qū)嵤┏胺乐?。巷道在施工過(guò)程中，及時(shí)有效地支護(hù)頂板，防止其早期離層，保證頂板完好。要限制采高或采取其它采煤方法，確保裂隙帶的高度不使新近系底部礫巖水潰入井下。在灌漿區(qū)附近掘進(jìn)時(shí)，必須先探放水在確認(rèn)無(wú)水時(shí)，方能掘進(jìn)。當(dāng)掘進(jìn)工作面接近斷層時(shí)，必須打超前鉆孔探水。為了防止鉆孔溝通