【正文】 35 表 51 各種通風(fēng)系統(tǒng)的適用條件及優(yōu)缺點分析 分類 通風(fēng)系統(tǒng) 適用條件及優(yōu)缺點 中 央 式 中 央 并 列 式 出風(fēng)井。另外根據(jù)開采技術(shù)條件，要考慮灌漿、注水以及瓦斯抽放等要求。 1 選擇通分系統(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、 煤層爆炸性、煤層自然發(fā)火性、礦井地形條件、井田尺寸及礦井年生產(chǎn)能力等。 （ 12） 后期通風(fēng)合理。 （ 10） 井下爆破材料庫必須有單 獨的進風(fēng)流，回風(fēng)必須直接引入礦井主要 回風(fēng)道。 （ 8） 多風(fēng)機抽出式通風(fēng)時，為了保證風(fēng)機聯(lián)合運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性， 34 應(yīng)盡量降低總進風(fēng)道公共風(fēng)路段的風(fēng)阻 (一般要求公共區(qū)段的負(fù)壓不超過任何一個通 風(fēng)機負(fù)壓的 30%)。 （ 6） 使專用通風(fēng)巷道的數(shù)目最少，風(fēng)路最短，貫通距離短，井巷工程量省。 （ 4） 通風(fēng)系統(tǒng)簡單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。 （ 2） 井口工程地質(zhì)及井筒施工地質(zhì)條件簡單。 2 通風(fēng)系統(tǒng)的選擇應(yīng)有利于加快礦井建設(shè)速度，有利于礦井高產(chǎn)高效、安全生產(chǎn)，整個系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟合理。 （ 3） 箕斗提升井或膠帶運輸井不應(yīng)兼作進風(fēng)井，如果兼作進風(fēng)井使用時，必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定：當(dāng)箕斗或膠帶運輸井兼作進風(fēng)井時，箕斗井風(fēng)速不得大于 6m/s、膠帶井風(fēng)速不得大于4m/s，應(yīng)有可靠的降塵措施，保證粉塵濃度符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，膠帶井還應(yīng)設(shè)有消防設(shè)施。 表 46 YBT 系列風(fēng)機主要技術(shù)參數(shù) 風(fēng)機型號 額定風(fēng)量 (m3/min) YBT11 13024 195300 YBT22 240370 YBT30 250425 33 第 5 章 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的 選擇 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的原則 1 必須符合《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定： （ 1） 每個礦井必須有完整的獨立通風(fēng)系統(tǒng)。掘進長度按最長的算由圖可量出來 1200m,換算可得 n 為 )1/(1 fq np ??? =1/(140)= 根據(jù)掘進工作面所需風(fēng)量 Qh 和風(fēng)筒的漏風(fēng)情況，用下式計算風(fēng)機的工作風(fēng)量 ： ???? hq QpQ 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)機全風(fēng)壓 Ht(Pa)； 240 . 8 1 1 2 3 0 0ht f a h v o f a h QH R Q Q h R Q Q P aD? ? ? ? ? （ 43） 根據(jù)需要的 Qa、 Ht 值在各類局部通風(fēng)機特性曲線上， 結(jié)合 本采區(qū)實際情況 ,選取型號為 YBT30/222 的局部通風(fēng)機，一個掘進工作面 2 臺。根據(jù)實際情況和規(guī)程規(guī)定，選擇直徑為 400mm 的帆布風(fēng)筒 30個 (通風(fēng)距離 300m)。采區(qū)掘進巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置如圖 41； 圖 41 采區(qū)掘進巷道局 部通風(fēng)系統(tǒng)布置 風(fēng)筒及局部通風(fēng)機選擇 根據(jù)本采區(qū)得實際情況和風(fēng)筒的特點，本采區(qū)采用的是帆布風(fēng)筒。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。 壓入式通風(fēng)的局部通風(fēng)機和啟動裝置都位于新鮮風(fēng)流中，運轉(zhuǎn)較為安全。局部通風(fēng)機通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進通風(fēng)方法，是由局部通風(fēng)機和風(fēng)筒組成一體進行通風(fēng)。 局部通風(fēng)方法 掘進通風(fēng)方法分為利用礦井總風(fēng)壓通風(fēng)和利用局部動力設(shè)備通風(fēng)的方法。其設(shè)計原則可以歸納如下： (1) 礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè) 計應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件； (2) 局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進； (3) 盡量采用先進技術(shù)先進的低噪、高效型局部通風(fēng)機； (4) 壓入式通風(fēng)易采用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)易采用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。 掘進通風(fēng) 根據(jù)開拓、開采 巷道 布置、掘進區(qū)域煤巖層的自然條件以及掘進工藝，確定合理的局部通風(fēng)方法及其布置方式，選擇風(fēng)筒類型和直徑，計算風(fēng)筒出入口風(fēng)量，計算風(fēng)筒通風(fēng)阻力，選擇局部通風(fēng)機。 根據(jù)本采區(qū)的實際情況，本采區(qū)煤層傾角均大于 12176。 下行通風(fēng) 在沒有煤 (巖 )與瓦斯 (二氧化碳 )突出危險的、傾角小于 12186。 回采工作面，都應(yīng)采用上行通風(fēng) 。是目前大中型礦井普遍采用的通風(fēng)系統(tǒng)；避免了上述兩種系統(tǒng)的缺點，同時具備兩者的優(yōu)點，但需增加一條上山，工程量較大。 軌道上山進風(fēng)，輸送機上山回風(fēng) 2 條 、車輛通過方便； ； 不受上山運煤和瓦斯污染，含煤塵較少； ，作為回風(fēng)、運料用的各區(qū)段中部車場、上山下部車場內(nèi)均須設(shè)置風(fēng)門，不易管理，漏風(fēng)大。 29 表 44 采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)比較 通風(fēng)系統(tǒng) 下山數(shù)目 適 用條件及優(yōu)缺點 輸送機上山進風(fēng)，軌道上山回風(fēng) 2 條 ，其風(fēng)流與運煤路線相同而方向相反，所以風(fēng)門較少 .比較容易控制風(fēng)流； ，風(fēng)流與煤的相對速度增 2條加，造成大量的煤塵飛揚 。 2. 回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)選擇 按回采工作面的回風(fēng)方向 進行 選擇，對上 、下 行通風(fēng) 的 優(yōu)缺點 進行比較 ?；夭晒ぷ髅娣种?yīng)盡量避免處在角聯(lián)分支或復(fù)雜 28 網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上； （ 3） 當(dāng)無法避免時，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施 ； （ 4） 漏風(fēng)小。采區(qū)通風(fēng)方式的比較見表 44。軌道下山進風(fēng)，輸送機下山回風(fēng) 。 采區(qū) 上 山通風(fēng)系統(tǒng)選擇 結(jié)合本礦的地質(zhì)條件、煤層賦存情況及礦井生產(chǎn)能力等具體因素，本采區(qū)根據(jù)技術(shù)條件做如下布置，一條回風(fēng) 上 山，一條軌道 上 山，一條輸送機 上 山。 （ 8）采空區(qū)必須及時封閉。 （ 6）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。 的煤層中，嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)； （ 4） 開采有煤塵爆炸危險的礦井，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，在所有運輸巷道和回風(fēng)巷道中，必須散布巖粉或沖洗巷道。 的回采工作面都應(yīng)采取上行通風(fēng)，如采用下行通風(fēng)時，必須報礦總工程師批準(zhǔn)，并遵守下列規(guī)定： （ 1） 回采工作面的風(fēng)速 不得低于 1m/s； （ 2） 機電設(shè)備設(shè)在風(fēng)道時，回采工作面回風(fēng)道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^ 1%，并應(yīng)裝瓦斯自動檢測報警斷電器； （ 3） 應(yīng)有能夠控制逆轉(zhuǎn)風(fēng)流、防止火災(zāi)氣體涌入風(fēng)流的安全措施。 。它主要取決于采區(qū)巷道和采煤方法，同時要滿足通風(fēng)的特殊要求。 表 43 一采區(qū)煤層特征表 序 號 煤層 名稱 煤層厚度 （ m） 煤層間距 （ m） 傾角 （ 186。頂板管理方式為全部垮落法管理頂板。 本采區(qū)布置 1 個采煤工作面，分別位于 17層 左 一回采工作面，兩個采煤工作面 均采用 綜合機械化放頂煤采 煤法，采用液壓 支架 支護。有自燃發(fā)火危險，發(fā)火期為 9 個月。各煤層間距、傾角、厚度、頂?shù)装宓忍卣饕?一 采區(qū)煤層特征表如表 43。本采區(qū)煤層上邊界為 +200水平 ，下邊界為 300 水平 。 300 臺 1 2 液壓支架 ZFSB3600/16/28 個 80 3 刮板輸送機 SGZ－ 764/400 臺 1 4 轉(zhuǎn)載機 SZB－ 730/132 臺 1 5 乳化液泵 XRB2B－ 80/35 臺 2 6 水泵 200D65179。工作面勞動組織表如 4— 2 所示。 回采工作面中使用的主要機械設(shè)備有采煤機，刮板輸送機，液壓支架，單體支柱，膠帶輸送機等，主要設(shè)備型號 【 8】 見下表 4— 1 所示。 防止液壓支架下滑的主要方法措施有： 移架 的時候總是先從工作面最底端的支架開始、間隔移架、各個支架用導(dǎo)軌滑槽連在一起，可以相互的導(dǎo)向和防滑。液壓支架下滑的主要原因有：重力的分力大于支架和底板之間的摩擦力、煤層頂板向煤層傾斜方向運動、支架頂?shù)姿芰Φ暮狭ζ屏酥行膶χЪ墚a(chǎn)生傾倒的力矩等都是支架下滑和傾倒的主要原因。 2．回采過程中防止機械設(shè)備倒滑的方法措施 【 7】 由于本采區(qū)所開采的煤層的傾角平均在 ?33 左右，所以要對工作面的刮板輸送機和液壓支架采取一些防滑措施。 （ 4）工作面支護 ,工作面內(nèi)用支撐掩護式液壓支架支護頂板，工作面端頭選用端頭支架，由于采煤工作面的超前支撐壓 力和平巷位置的側(cè)向支撐壓力的作用，在超前工作面 m20 的上下順槽中采用單體加鉸 24 接頂梁進行加強支護。 （ 2）裝煤 ，采煤機落煤以后割下的煤直接落入工作面的刮板運輸機中，落在刮板運輸機外的浮煤由鏟煤板和人工裝入刮板輸送機中。 根據(jù)本采區(qū)實際的自然地質(zhì)情況，可以確定采煤方法選用單一走向長壁采煤法。設(shè)計時，應(yīng)盡量采用行之有效事半功倍的先進技術(shù)，積極提高機械化水平，解放勞動力，設(shè)計建設(shè)高產(chǎn)高效的現(xiàn)代化礦井 【 5】 。 23 采煤方法及采煤工藝 采煤方法是采煤系統(tǒng)與回采工藝的總稱。 采區(qū)變電所是整個采區(qū)供電的中心，布置在低壓小，無淋水的 底板巖層中，硐室寬度在 左右，高度為 — 3m 之間，人行道寬，采用阻燃的材料支護。在保證安全易于檢修的前提下，盡可能的布置緊湊些，以減少硐室的施工量，寬度，長度和高度的確定要根據(jù)采區(qū)的生產(chǎn)能力和所選用的絞車的型號有關(guān)。 6．采區(qū)硐室簡介 采區(qū)主要硐室包括采區(qū)煤倉、采區(qū)絞車房、采區(qū)變電所。 上部收口的要求：為保證煤倉上部收口安全與改善煤倉上口的受力狀況，需以混凝土收口筑成圓臺體。 本設(shè)計采區(qū)是二層煤聯(lián)合布置，上山布置在最下層煤的底板巖層中，對煤倉高度的要求能夠滿足，所以這里選用的煤倉形式為圓形斷面垂直煤倉，圓形斷面利用率高，不容易卡煤堵塞，便于維護，施工也方便。采用3500275“ W”鋼帶配 10菱形 鐵 絲網(wǎng) （ 38001000mm） ，φ22220Omm全螺紋等強錨桿支護頂板。 （ 2）運輸巷 回風(fēng)巷 工作面運輸巷及回風(fēng)巷均 沿煤層 頂板 布置， 采用錨帶網(wǎng)支護。 切眼為梯 形斷面， 斷面積 。坡度跨越大巷，然后直接和軌道上山相連。 （ 1）采區(qū)下部裝煤車場設(shè)計 本設(shè)計采區(qū)選用盡頭式大巷裝車式。 雙翼開采，上山位置在采區(qū)走向的中央。 21 該一個采區(qū)設(shè)計產(chǎn)量為 ，一個綜放工作面達(dá)產(chǎn)，考慮掘進煤量一般為 10%，則工作面年產(chǎn)量 ，日產(chǎn)煤量為 3272t。但就目前的整個鶴崗的綜采放頂煤情 況來看，多數(shù)放頂煤工作面的面長在 100130m之間，實踐證明該長度使得效益得到了最大發(fā)揮。 工作面長度的確定 工作面長度要受到地質(zhì)、技術(shù)、設(shè)備、管理和安全等因素的限制，其長度確定的合理否，直接影響到采區(qū)回采率、掘進率、巷道維修量、材料消耗、噸煤成本等經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)。本采區(qū)采用分區(qū)式通風(fēng)，運輸大巷設(shè)在 300m水 平 ， 將 采 區(qū) 劃 分 為 9 個 區(qū) 段 。本采區(qū)為一個綜合機械化放頂煤工作面達(dá)到設(shè)計的 Mt/a，采區(qū)服務(wù)年限為 24a。 煤層頂?shù)装鍨樯皫r，為中等堅硬程度，巷道支護比較容易。平均 ?33 ，本區(qū)沉積地層的基底為侏羅紀(jì)上統(tǒng)城元古界的花崗巖及花崗片麻巖。 采區(qū)的地質(zhì)和煤層情況 本采區(qū)位于鶴立的 南部，采區(qū)地面標(biāo)高在 m200? 標(biāo)高左右。 本采區(qū) 17 煤層的自然狀況為：煤層的平均傾角為 ?33 ，煤厚平 均 ，煤質(zhì)中硬，容重 ，峻德煤礦只開采了四個煤層，其中 11 層只局部開采，就 3 、 9 、 17 號煤層經(jīng)歷年來瓦斯鑒定，該井為高沼氣礦井，瓦斯含量 1998 年測定為絕對瓦斯涌出量 min/3m ,相對瓦斯涌出量 tm/3 ,煤層瓦斯含量 ～ 11 tm/3 ，屬于高瓦斯煤層，煤層的煤塵無爆炸危險，自然發(fā)火期在 12個月左右。 4Y 載重量 箕斗自重 有效容積 16t 19 第 4 章 采區(qū)通風(fēng) 采區(qū)設(shè)計概述 本設(shè)計 為一采區(qū)的 17 煤層工作面的布置及開采方式。 表 3— 1 多繩摩擦式箕斗參數(shù)表 ２．副井提升 本設(shè)計礦井的副井井筒安裝的提升設(shè)備是一對能夠容納 礦車的雙層四車的罐籠，型號為 GDS1/6/2/ 機選用和主井一樣型號的提升機，但電動機功率只需要選擇 1200kw 就可以滿足副井的提升任務(wù)。 礦井提升系統(tǒng) 礦井提升設(shè)備的選擇是否合理對于保證礦井持續(xù)的穩(wěn)產(chǎn)，高產(chǎn)是至關(guān)重要的，通常大型礦井的提升任務(wù)比較繁重，必要的時 候主井可以采用兩套提升設(shè)備，副井除了配備一套罐籠提升以外，還設(shè)置一套帶平衡錘的單容器提升 【 4 】 。 沿井田走向的開采順序 根據(jù)該設(shè)計礦井的地質(zhì)煤層分布及采區(qū)劃分的具體情況可知， 在走向方向上先把南部的西半部分開采完畢后，再對井田的東部和北部進行回采，這樣就減少了建井的初期工程量和基建投資，并且投產(chǎn)快，可以投資少，采出煤炭后，用礦井的凈收益去開拓另外的大巷和上山。井筒要及時的延深，保證礦井生產(chǎn)采區(qū)的正常接續(xù)，根據(jù)詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟比較后，確定本設(shè)計礦井的井筒直接立井延伸是最優(yōu)的方案。另外，井筒還鋪設(shè)有向井下中央變電所 17 輸送電源的電纜、用于通訊的訊號電纜等。采用球扁鋼組合