【正文】 當(dāng)井下發(fā)火時(shí)，利用反風(fēng)設(shè)備和設(shè)施改 變火災(zāi)煙流方向，以使火源下風(fēng)側(cè)的人員處于火源的 “上風(fēng)側(cè) ”的新鮮風(fēng)流中。 裝置 《規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng) 裝置 。 通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口外接的一定長度、斷面逐漸擴(kuò)大的建筑物即為擴(kuò)散器。 防爆門是防止瓦斯、煤塵爆炸時(shí)毀壞通風(fēng)機(jī)的安全設(shè)施，《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機(jī)或分區(qū)通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口必須安裝防爆門。 主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備設(shè)置與要求 風(fēng)硐是礦井主要通風(fēng)機(jī)和風(fēng)井之間的聯(lián)絡(luò)巷道，因風(fēng)硐內(nèi)風(fēng)量較大，風(fēng)硐內(nèi)外的壓差也較大所以對風(fēng)硐的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量要求較高起技術(shù)要求是： （ 1） 風(fēng)硐斷面應(yīng)保證其內(nèi)風(fēng)速不大于 15m2∕s； （ 2） 風(fēng)硐不宜過長，斷面形狀一圓形為最佳，內(nèi)壁應(yīng)光滑、拐彎要平緩，保持風(fēng)硐內(nèi)無堆積粉塵。一般服務(wù)年 限短。結(jié)構(gòu)堅(jiān)固； （ 2）主要風(fēng)橋斷面積不小于巷道斷面的 80％，砌墻厚度不小于 ，掏槽深度為 ～ ； （ 3）風(fēng)阻不能太大； （ 4）漏風(fēng)小，橋下巷道前后 6m支架應(yīng)加固。 風(fēng)橋是用來各開兩支互相交叉的進(jìn)、回風(fēng)風(fēng)流的構(gòu)筑物。 風(fēng)窗，風(fēng)門面積可用如下公式進(jìn)行計(jì)算： ? ?rhQ SQ ??? ?? 風(fēng) （ 420） 式中： Q——通過風(fēng)門、風(fēng)窗面積， m3/s； S——風(fēng)門 、風(fēng)窗所在巷道面積； 29 hr——風(fēng)門、風(fēng)窗兩面壓差。 本礦井在回風(fēng)上山、采區(qū)石門等地點(diǎn)設(shè)置了風(fēng)門，具體位置和個(gè)數(shù)見 平面圖 。墻垛平整，無裂縫； （ 5） 風(fēng)門水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾，通車風(fēng)門要設(shè)底坎，電管路孔要堵嚴(yán)；風(fēng)門前后各 5m內(nèi)巷道支護(hù)良好，無雜物、積水、淤泥。至 85176。 （ 1） 每組風(fēng)門不少于兩道，入排風(fēng)巷道之間需要設(shè)風(fēng)門處同時(shí)設(shè)反向風(fēng)門，其 數(shù)量不少于兩道 ； （ 2） 風(fēng)門能自動關(guān)閉；通車風(fēng)門實(shí)現(xiàn)自動化，礦井總回風(fēng)和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門要裝有閉鎖裝置；風(fēng)門不能同時(shí)敞開（包括反風(fēng)門）； （ 3） 門框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴(yán)密，門扇平整不漏風(fēng)，門扇與門框不歪扭。 28 通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備 通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與要求 為了使風(fēng)流按擬定的路線流動，保證各個(gè)工作點(diǎn)的有效風(fēng)量，必須在某些巷道中設(shè)置相應(yīng)的通風(fēng)構(gòu)筑物對風(fēng)流進(jìn)行控制。 根據(jù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量 Q h 和風(fēng)筒的漏 風(fēng)情況，用下式計(jì)算風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量 a q hQ p Q? = 300=429m3/min 本礦井采用壓入式通風(fēng)，設(shè)風(fēng)筒出口動壓損失為 hvo，則局部通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓Ht(Pa)； 240 . 8 1 1 2 8 9 9ht f a h v o f a h QH R Q Q h R Q Q P aD? ? ? ? ? 根據(jù)需要的 Qa、 Ht 值在各類局部通風(fēng)機(jī)特性曲線上，結(jié)合本采區(qū)實(shí)際情況 ,選取型號為 ，一個(gè)掘進(jìn)工作面 2 臺。 27 局部通風(fēng)機(jī)選擇 井下局部地點(diǎn)通風(fēng)所用的通風(fēng)機(jī)稱為局部通風(fēng)機(jī)。因?yàn)榉硷L(fēng)筒應(yīng)用廣泛，最大的優(yōu)點(diǎn) 是輕便 、拆裝方便，不通風(fēng)時(shí)可占空間小。而柔性風(fēng)筒是應(yīng)用更為廣泛的一種風(fēng)筒，通常用橡膠、塑料制成。風(fēng)筒按其材料力學(xué)性質(zhì)可分為剛性柔性兩種。 26 采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置如圖 3； 圖 3 采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置 風(fēng)筒的選擇 風(fēng)筒是最常見的導(dǎo)風(fēng)裝置。抽出式有效吸程短，通風(fēng)效果差，且局部通風(fēng)及布置在回風(fēng)流中。 圖 1 壓入式通風(fēng) 圖 2 抽出式通風(fēng) 壓入式通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)和啟動裝置都位于新鮮風(fēng)流中，運(yùn)轉(zhuǎn)較為安全。當(dāng)以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)時(shí)應(yīng)該采用壓入式通風(fēng)，而當(dāng)以排除粉塵為主的 井筒掘進(jìn)時(shí)，宜采用抽出式。 局部通風(fēng)方法 利用局部通風(fēng)機(jī)做動力，通過風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的通風(fēng)方法稱局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，它是目前局部通風(fēng)最主要的方法。 （ 4）采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空 區(qū) 或冒落區(qū)。 25 （ 3）煤層傾角大于 12176。嚴(yán)禁將一條上、下山或盤區(qū)的風(fēng)巷分為兩段，其中一段為進(jìn)風(fēng)巷，另一段為回風(fēng)巷。 煤層群或分層開采的每個(gè)上、下山采區(qū)，采用聯(lián)合布置時(shí)，都必須至少設(shè)置一條專門的回風(fēng)巷。 掘進(jìn)通風(fēng) 局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 采區(qū)應(yīng)該有足夠的供風(fēng)量，并按需分配到各個(gè)采、掘工作面。 新鮮風(fēng)由軌道上山運(yùn)送至采煤工作面，污風(fēng)由回風(fēng)上山運(yùn)送至回風(fēng)大巷。 上山的布置及風(fēng)流的確定 根據(jù) 本采區(qū)的實(shí)際情況，采用 單水平上山 布置。 由于煤層賦存條件良好，煤層厚度大，僅一個(gè)煤層開采。 采用長壁采煤法，使用雙滾筒采煤機(jī)割煤，工作面端頭割三角煤斜切進(jìn)刀方式，雙向割煤往返一次割兩刀，截深 。 24 采區(qū)參數(shù) 本采區(qū)平均走向長度為 2357m， 傾斜長度為 1357m， 采用走向長壁采煤法，區(qū)段垂高為 50m， 確定合理工作面長后，將本采區(qū) 劃分為 5 個(gè)區(qū)段。進(jìn)料和行人等巷道，也以石門形式布置在巖層中。軌道上山、回風(fēng)上山和運(yùn)輸上山布置在巖層中。 采區(qū)上山及其它準(zhǔn)備巷道的布置形式，位置、數(shù)目及支護(hù)方式 根據(jù)地質(zhì)條件的不同，上山可以開在煤層的底板巖石中，也可以開在煤層中。 （ 7）采空區(qū)必須及時(shí)封閉。 （ 5）要保證風(fēng)量按需分配，盡量使用通風(fēng)阻力小而且風(fēng)流暢通。在有煤和瓦斯突出的危險(xiǎn)的、傾角大于 ?12 的煤層中，嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)； ④ 開采有煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井，在井下的兩翼、相鄰的采區(qū)和相鄰的煤層，都必須用水棚隔開，在所有運(yùn)輸巷道和回風(fēng) 巷道中，必須散布巖粉或沖洗巷道。 （ 2） 回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采取獨(dú)立通風(fēng)。它主要取決于采區(qū)巷道和采煤方法，同時(shí)要滿足通風(fēng)的特殊要求。第二水平劃分兩個(gè)采區(qū)，西南和東南兩個(gè)采區(qū)。本采區(qū)布置 兩 個(gè)采煤工作面，采用液壓支架支護(hù)。本采取煤層儲存情況良好，煤厚在 5 米。 采區(qū)號 采區(qū)可采儲量（Mt） 采區(qū)生產(chǎn)能力（Mt/a） 采區(qū)服務(wù)年限（a) 采區(qū)接續(xù)10 20 30西北區(qū)東北區(qū) 采區(qū)通風(fēng) 采區(qū)概況 本設(shè)計(jì)采區(qū)為西北區(qū)， 本采區(qū)西起 122 號斷層 ，北至 146 號斷層 ,東到 F169號斷層 。 根據(jù)本井田構(gòu)造情況，設(shè)計(jì)對一水平采區(qū)劃分主要以斷層和褶曲構(gòu)造作為采區(qū)分界，且盡可能考慮加大采區(qū)走向長度。 主要巷道見下圖 。由此，一區(qū)段工作面長度可達(dá) 190m左右。但首采區(qū)回風(fēng)石門底板標(biāo)高為 45m。設(shè)計(jì)采用集中大巷分區(qū)石門布置方式，其 300m 主運(yùn)巷沿煤層布置。 斷面圖如圖所示。根據(jù)本設(shè)計(jì)井田地表情況、煤層賦存情況及地質(zhì)情況，井田走向長 ，煤層傾角在 120左右，為了更經(jīng)濟(jì)高效的進(jìn)行開采，在井田走向上，井口布置于井田中 上部 150m 標(biāo)高處 ，可使運(yùn)輸費(fèi)用最低 ， 井底車場應(yīng)盡量布置于煤層 300m 標(biāo)高處 。 井 口位置的選擇是井田開拓的重要組成部分。 本設(shè)計(jì)礦井采用雙立井 多水平 開拓方式，一主井一副井 。 T=Z/(A K) （公式 2 3） 式中 : Z—— 設(shè)計(jì)可采儲量， Mt； T—— 礦井服務(wù)年限， a； A—— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力， Mt/a； K—— 儲量備用系數(shù)， ； 按生產(chǎn)能力 ，儲量備用系數(shù)取 ，則礦井服務(wù)年限為： T= /( )=54a。 設(shè)計(jì)礦井年平均生產(chǎn)能力為 ,日生產(chǎn)能力為 。每班工作 8h，每天凈提升時(shí)間為 16h。 經(jīng)計(jì)算得： 本礦井工業(yè)儲量合計(jì)為 ， 扣除開采困難的呆滯煤量、防水煤柱、斷層煤柱、工業(yè)場地煤柱和井筒煤柱，以及 開采損失煤量后，全礦井 設(shè)計(jì) 可采儲量為 。 計(jì)算公式： ?? ??? MSc osZG （ 21） 式中 ： GZ — 工業(yè)儲量 S — 塊段平面積 ? — 煤層平均傾角 M — 塊段平均厚度 γ — 煤的容重， 井田的設(shè)計(jì)可采儲量為： KZ ＝ ( GZ P) Q （ 22） 12 式中： KZ — 設(shè)計(jì)可采儲量， Mt； GZ — 工 業(yè)儲量， Mt； P — 煤柱損失量， Mt； Q— 采區(qū)回采率 ， 厚煤層不低于 ；中厚煤層不低于 ；薄煤層不低于 ；地方小煤礦不低于 。本設(shè)計(jì)井田面積為 ，本設(shè)計(jì)共含煤 1 層，煤層厚度平均為 5m。 11 第 二 章 礦井儲量與生產(chǎn)能力 井田境界及儲量 井田境界 井田境界： 勘探區(qū)西起原城 F122 斷層，東止 F193 斷層，北起麻山坐標(biāo)系統(tǒng) 5022021，南至 5026000。上述各種水源不是單一存在和起作用的，在一定條件下，相互溝通，互相補(bǔ)給。隔熱疏導(dǎo)的措施主要有： （ 1） 巷道隔熱 （ 2） 管道和水溝隔熱 （ 3） 井下發(fā)熱量大的大型機(jī)電硐室應(yīng)獨(dú)立回風(fēng) （ 4） 煤壁注水預(yù)冷煤層 （ 5） 個(gè)體防護(hù)措施 礦井可能發(fā)生透水事故的水源分析及井下水災(zāi)的處理 礦井水的來源可分為地面水和地下水，地面水主要來源溝渠和池塘里的積 10 水以及季節(jié)性雨水，融水等。它是礦井降溫的主要技術(shù)途徑。這里僅介紹礦井降溫的一般技術(shù)措施。 改善礦內(nèi)氣候條件的措施很多，一般可分為兩大類：采取人工制冷來冷卻風(fēng)流的措施和非人工制冷降溫措施。由于地溫、機(jī)電設(shè)備及其它熱源的放熱，井下空氣的溫度逐年升高，以致形成井下熱害。 9 井下高溫的 處理措施 地溫：地溫梯度在 ～ ℃ /100m,平均 ℃ /100m，無高溫區(qū)域，屬地溫正常地區(qū)。 煤 塵爆炸傾向性 本礦井回采范圍內(nèi)可采煤層煤塵爆炸指數(shù)在 35%左右 ，屬有煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤層，由于本井是新建礦井，無爆炸史。/min，可燃質(zhì)； CO2各煤層平均含量為 ，可燃質(zhì)。不但存在垂直分帶規(guī)律，而且同時(shí)也存在明顯分層的規(guī)律。由于巖層的裂隙發(fā)育程度隨著埋藏深度的增加而逐漸減弱，所以巖層的富水性有非常明顯的垂直分帶規(guī)律。地表平均標(biāo)高 +210 米，最高山頭 +285 米，南部為穆棱河床地帶，地表標(biāo)高為+177 米左右。 煤層 主要是 中 高灰份的煤層，揮發(fā)份（ V）％， 為低硫、低磷的焦煤，主要用作煉焦煤配焦用煤，其次作為化工動力用煤 。 （ 2） 化學(xué)性質(zhì) 煤中炭的含量自上而下逐漸增高，含量在 8491％，有機(jī)硫的含量較低，平均在 ％間，一般都在 %左右，最大 ％（僅一個(gè)點(diǎn)）。 煤質(zhì)特征 （ 1） 物理性質(zhì) 煤的肉眼類型多屬半亮和半暗型煤。 ，煤層平均厚度為 5 米，煤質(zhì)以 焦 煤為主。 5 杏花礦區(qū)域地層表 6 表 地層系統(tǒng) 地層單位 界 系 統(tǒng) 群 組 厚（ M）度 新 生 界 K2 第 四 統(tǒng) Q 全新統(tǒng) Q4 上更新統(tǒng) Q3 河漫灘堆積 Q42+3 325 顧?quán)l(xiāng)屯組 Q14 g 1045 鏡泊晚期玄武巖 β Q14 35 哈爾濱組 Q23 h 10 鏡泊中期玄武巖 β Q13 10 河成二級階地堆積 Q13 20 中更新統(tǒng) Q2 上荒山組 Q23 Sh 8 鏡泊早期玄武巖 β Q12 1030 下更新統(tǒng) Q1 白上山組 Q1 b 第 三 系 R 上第三系 N 平崗玄武巖 β N2 70250 道臺橋組 N2d 46 上統(tǒng) K2 八虎力組 E23b 630730 中 生 界 MZ 白 堊 系 K 上統(tǒng) K2 伊林組 K2y 2001950 下統(tǒng) K1 樺山群 K1hs 海浪組 K31 ha 1400 猴石溝組 K31 h 5001600 東山組 K11 d 240 侏 羅 系 J 上統(tǒng) J3 雞西群 J23X 穆棱組 J3m 300900 城子河組 J3ch 5001700 中統(tǒng) J2 滴道組 J32 d 7 煤層及煤質(zhì) 含煤層數(shù)，煤層厚度、頂?shù)装鍘r性 本井田可采煤層頂?shù)装鍘r石經(jīng)粉砂巖、泥巖為主，含水性較小，裂隙不是很發(fā)育，向斜北異巖石膠結(jié)硬度較軟，遇水易澎漲，巷道不易維護(hù)，過軸南，以粉砂巖和細(xì)砂巖為主，局部有砂巖及砂礫巖，膠結(jié)硬度較大，向斜軸部、軸面劈理較發(fā)育，易導(dǎo)水。 4 斷層和褶曲情況 （ 1） 褶皺 在煤田形成之后，南北向壓力進(jìn)一步加強(qiáng)，使東西向褶皺和北東、北西斷裂進(jìn)一步發(fā)展，形成了煤田的今日構(gòu)造形態(tài)。 詳情 參 見 杏花礦區(qū)域地層表 煤系地層走向、傾向及傾角 煤系的底層為東西走向，南北傾向，傾角為 12 度。 地質(zhì)年代，地層層序 侏羅紀(jì)晚期，含煤地層形成。 井田地質(zhì)特征 地 質(zhì) 構(gòu)造 煤田和井田地質(zhì)構(gòu)造 本井田由于受到 雞西煤盆地的古構(gòu)造輪廓南北向壓應(yīng)力的影響，大體上可分為二組：一是位于盆地中