【正文】 和一條回風巷道。采煤工作面的通風系統(tǒng)由釆煤工作面的瓦斯、溫度和煤層自然發(fā)火等因素所確定的，主要是指采煤工作面的進、回風巷的布置方式和數(shù)量。上行風是煤礦采用最廣泛的風流流動形式，適用范圍很廣。當采煤工作面無輔助扇風機時，它取決于礦井通風系統(tǒng)的通風方法。它包括采煤工作面的通風方法、風流流動形式、通風方式和采空區(qū)漏風方式等。回采工作面，是井下采煤的工作地點，又是井下人員最集中的地點，因此它的通風系統(tǒng)的好與壞對礦井安全生產(chǎn)有直接影響。見圖23。對于高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井或一般礦井只要采區(qū)走向和傾斜較長，瓦斯涌出量較大，為安全起見，常用“品”字形布置三條上山。這樣按標高布置這三條上山成為“品”字形巷道布置，專用回風上山(巷)在上面，并且在其他兩條上山的中間，運輸上山和軌道上山均為進風巷道，主要是靠專用回風上山(巷)回風。有些大型礦井采區(qū)走向比較長，當采區(qū)生產(chǎn)能力大、產(chǎn)量集中、瓦斯涌出量大時可以采用三條上山。從生產(chǎn)角度出發(fā)，采區(qū)至少有兩條上山，一條為運輸上山，另一條為軌道上山，兩條上山即為采區(qū)內(nèi)的進、回風巷道。 采區(qū)進、回風上山的選擇對于薄及中厚的緩傾斜煤層，我國廣泛采用走向長壁采煤法。掘進巷道與其它巷道貫通前，通風部門必須做好調(diào)整通風系統(tǒng)的準備工作，貫通后須立即調(diào)整系統(tǒng)，防止瓦斯積聚，待風流穩(wěn)定后，才可恢復(fù)工作。個別機電硐室經(jīng)礦總工程帥批準，可設(shè)在回風流中，%，并應(yīng)安裝瓦斯自動檢測報警斷電裝置。（8）機電硐室須設(shè)在進風流中。（7）采空區(qū)須及時封閉。（6）采煤工作面和掘進工作面的進風和回風，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。的采煤工作面采用下行通風時，報礦總工程師批準，并須遵守下列規(guī)定：①采煤工作面的風速，不得低于lm/s；②機電設(shè)備設(shè)在回風巷時，其風流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，并應(yīng)裝有瓦斯自動檢測報警斷電裝置；③進、回風巷中，都必須設(shè)置消防供水管路。有特殊困難必須串聯(lián)通風時應(yīng)符合《規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。（3）通風系統(tǒng)力求簡單，以便在發(fā)生事故時易于控制風流和撤走人員。嚴禁將一條上、下山或盤區(qū)的風巷分為兩段，其中一段為進風巷，另一段為回風巷。煤層群或分層開采的每個上、下山采區(qū)，采用聯(lián)合布置時，都必須至少設(shè)置一條專門的回風巷。完備的采區(qū)通風系統(tǒng)應(yīng)能有效地控制采區(qū)內(nèi)的風流方向，風量和風質(zhì)，采區(qū)應(yīng)該有足夠的供風量，并按需分配到各個采、掘工作面。采區(qū)通風系統(tǒng)主要取決于采煤系統(tǒng)(采煤方法)，但又能在定程度上影響著采區(qū)的巷道布置系統(tǒng)。 采區(qū)通風設(shè)計 采區(qū)通風系統(tǒng)的基本要求在一般情況下，一個礦井總是同時有幾個采區(qū)進行回采和準備。Kkj礦井通風系數(shù)(包括礦井內(nèi)部漏風和配風不均勻等因素)～。∑Qdj獨立通風的硐室實際需要風量總和，m3/min。∑Qcj采煤工作面實際需要風量總和，m3/min。按各工作點所計算的風量來考慮漏風及配風不均等因素的影響，因此，在風量分配時，對每條巷道實際供風量應(yīng)按實際需要風量再乘以礦井通風系數(shù)K礦(～)，并依此進行風速驗算和計算井巷通風阻力。掘進工作面的需風量為：==（2300）=720m3/minK掘備掘進工作面?zhèn)溆孟禂?shù)。 掘進工作面需要風量根據(jù)實習礦井掘進工作面情況，兩備兩用，每臺風機吸風量為300m3/min。即：﹤﹤；﹤﹤通過驗算，符合要求。Q采=60VSwiV工作面風速，m/sSwi工作面有效斷面積，㎡Q綜采=608=864m3/minQ炮采=605=540m3/min以上需風量計算中，綜采面需風量最大值是1233m3/min，炮采面需風量最大值是735m3/min。所以：Q綜采=100Q綜瓦=100=1233m3/minm3/min2）按工作人員數(shù)量計算按照設(shè)計，一個采煤工作面最多40人，一個掘進工作面最多20人。1）按瓦斯涌出量計算Q綜采=100Q 綜瓦式中：Q綜采綜采工作面所需的風量，m3/min；Q綜瓦綜采工作面的絕對瓦斯涌出量m3/min；Q綜瓦=m3/min式中：T綜采綜采工作面平均日產(chǎn)量，t/d；K瓦瓦斯涌出不均衡系數(shù)，對高沼礦K瓦=～，對低沼礦則取K瓦=；100按回采工作面的沼氣濃度不超過1/100計算。《規(guī)程》規(guī)定的風速限定值見表32所示。風速驗算的要求：各條井巷的供風量確定后，按《規(guī)程》第101條規(guī)定的風速進行驗算。其原則是：礦井的供風量應(yīng)保證符合礦井安全生產(chǎn)的要求，使風流中沼氣、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體的濃度以及風速、氣溫等必須符合《規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。經(jīng)比較，礦井走向長度約5km，較適合兩翼對角式，另外，兩翼對角式通風具有路線短，易于控制管理風路，巷道掘進量小，通風阻力小等優(yōu)勢，因此，選用兩翼對角式通風[6]。它與中央并列式相比，安全性要好，通風阻力較小，內(nèi)部漏風小，這對于瓦斯、自然發(fā)火的管理工作是較有利的，且工業(yè)廣場沒有主要通風機噪音的影響。 通風系統(tǒng)選擇根據(jù)礦井瓦斯涌出量，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，煤層賦存條件等因素，考慮兩種可行方案，分別是中央邊界式和兩翼對角式。根據(jù)本礦的實際情況，瓦斯含量大，易突出，是不宜采用壓入式通風的。 主要通風機的工作方法抽出式主要通風機使井下風流處于負壓狀態(tài)，當一旦主要通風機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下的風流壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；壓入式主要通風機使井下風流處于正壓狀態(tài)，當主要通風機停轉(zhuǎn)時，風流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。第一水平為前期，走向長5000米，傾向長1000米。臥泵規(guī)格：水量：7噸/分420噸/時揚程：360米電動機：JSQ1584680瓦6000伏3 礦井通風設(shè)計 通風系統(tǒng)選擇九里山井田大煤屬優(yōu)質(zhì)無煙煤，煤層賦存穩(wěn)定，~16度，沖積層較厚，屬于煤與瓦斯突出礦井，煤塵無爆炸性，煤層無自然發(fā)火期，設(shè)計年產(chǎn)量90萬噸。潛水泵規(guī)格：水量20噸/分1200噸/時揚程：360米容量：1600瓦2）臥泵15臺，8臺適用，5臺備用，2臺檢修。1）潛水泵3臺，一臺使用，一臺備用，一臺檢修。計算結(jié)果如下：最大靜張力：12320＜16140公斤最大靜張力差：3672＜3680公斤襯墊壓力：＜20公斤/平方公分靜防滑安全系數(shù)：＞動防滑安全系數(shù)：＞防滑允許加速度：＞防滑允許減速度：＞緊急制動力：＞3 排水設(shè)備根據(jù)地質(zhì)報告，預(yù)計礦井正常涌水量50立方米/分，以及比鄰礦井演馬莊突水情況，經(jīng)研究確定礦井最大涌水量為120噸/分。所采用的一噸礦車單層雙車多繩罐籠，其平面規(guī)格為45001400毫米，并采用等重尾繩平衡系統(tǒng)，主繩采用三角股鋼絲繩，其規(guī)格為：6 20+121170特Z（S）Tb乙左右捻向各兩條，尾繩采用扁鋼絲繩兩條，規(guī)格為：7418130型。4型多繩輪絞車，, m/s，配備ZD215218型直流電機，其容量為400瓦，電壓440伏，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。提升信號采用聲光雙重信號，轉(zhuǎn)發(fā)直發(fā)兩種方式。提升繩采用619+137170IST型鋼繩，直徑37㎜，㎏/ m。其規(guī)格如下：卷筒數(shù)量： 2個卷筒直徑： 3500㎜卷筒寬度： 1700㎜鋼絲繩最大靜張力： 17000㎏鋼絲繩最大靜張力差：11500㎏減速比： 1：配用YR1433912型電動機，電壓為6KV，容量為630KW，轉(zhuǎn)速為491轉(zhuǎn)/分。并采用球扁鋼固定灌道。采用一對8 m3（6噸）箕斗提煤，并采用靜水壓拉緊裝置密封鋼絲繩罐道。 提升設(shè)備主副井為一對立井，井筒直徑為6m，主井井口鎖口標高+，井架箕斗卸裝標高+。但機車臺數(shù)為3臺，2臺運轉(zhuǎn)，1臺檢修。 礦井運輸、提升及排水 礦井運輸東西兩翼分別開皮帶運輸巷和單軌運輸巷，因兩翼運輸任務(wù)基本相同，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，分別采用SPJ型800型皮帶機運輸。4）采煤工作面煤炭運輸工藝流程（1）回采工作面：工作面（刮板運輸機）順槽（膠帶或刮板運輸機）集中巷（膠帶運輸機）上山（膠帶運輸機）大巷（膠帶運輸）主井膠帶運輸巷箕斗地面受煤倉。掘進工作面：全井配有四個煤巷掘進工作面，11采區(qū)、12采區(qū)各兩個，采掘比例為大致為1:2。下順槽由于除要裝有SZQ75型轉(zhuǎn)載機外，還需要可供移動的變電站用輕便軌道，進行支護。Q綜日=工作面長度采高日進尺比重回采率=1603=1850tQ綜年=1850330=炮采工作面日循環(huán)數(shù)為3，3=，年進度分別為：330=792米，工作面長度為100米。（2）炮采工作面：和綜采工作面一樣在單體液壓支柱上面鋪設(shè)金屬人工假頂，全部垮落式分層開采法管理頂板。1）工作面支架和頂板管理方式（1）綜采工作面：為了適應(yīng)綜采工作面頂板管理需要，選擇適用的液壓支架，結(jié)合九里山礦頂板巖性及我局現(xiàn)有生產(chǎn)礦井頂板破碎，易于冒落、控頂距離小，周期來壓不明顯等特點，我們決定選用ZY3型國產(chǎn)液壓支架進行支護。 圖23 采區(qū)上山布置示意圖 picks the area to climb mountains the arrangement hint工作面順槽，均以分層回采分層掘進布置。中間為運輸巷，兩邊或者是軌道巷或者是回風巷。由于水文地質(zhì)條件復(fù)雜，均布置在頂板巖層內(nèi)，距煤層六米。根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范和該井田煤層賦存條件，決定采用走向長壁，傾斜分層，下行垮落采煤法進行回采。大煤底版為粉砂巖，局部具有砂巖矽質(zhì)結(jié)核，大煤距九層灰?guī)r10米左右，176。大煤直接頂板為粉砂巖，厚030米，一般厚度5米左右。炮采工作面采用單體液壓支柱，正懸臂齊梁直線柱布置，即最小控頂距三排支柱，最大控頂距為四排支柱，每推進一排放一次頂，采用刮板輸送機將煤運出。該機生產(chǎn)能力為0780噸/小時，該機構(gòu)造簡單，操作方便，性能良好，生產(chǎn)能力大、外型小，除塵系統(tǒng)可靠等優(yōu)點，為此綜采工作面采用MLSS3170型機組為理想的采煤機。采區(qū)走向長2500米，一個綜采工作面（或者一個炮采工作面）和兩個煤巷掘進工作面。區(qū)段內(nèi)煤層采用分層下行開采，先采上分層，后采下分層。見圖22。井底車場的支護方式及支撐材料：由于巷道密度大，地質(zhì)條件復(fù)雜，小斷層多，巖石松軟破碎，除在巖石好的情況下采用錨噴支護外，一般均為混凝土。水倉用人工方式清理。水倉分內(nèi)水倉、外水倉，容量為9000m3。為解決這一問題，在井底車場兩翼，分別設(shè)有水閘門，在排水能力不足時，關(guān)閉水閘門，由副井增援或外運排水設(shè)施的。井底車場兩翼設(shè)有32kg/㎝水閘門，一旦發(fā)生突水，排水能力不足時，可迅速關(guān)閉水閘門，保護泵房、變電所及井底車場所有硐室。2）井底車場的硐室車場內(nèi)設(shè)有：井下泵房變電所硐室及通道，井底車場水倉，主排水泵硐室，管子道、等候室、信號室、推車機硐室、井下炸藥庫及通道、消防器材庫、電機車庫及修理間硐室、以及井底水窩潛水泵硐室和清理水倉絞車房等硐室。119176。經(jīng)計算，表26 井筒特征Table26 well chamber characteristics井筒名稱主井副井西風井 東風井井口坐標X(m)390993839087003910785Y(m)446296444850446125Z(m)++++用 途提煤混合回風回風提升設(shè)備箕斗罐籠（有梯子間）（有梯子間）井筒傾角/176。 井底車場及硐室 1）車場形式的選擇井底車場根據(jù)運軌，提升，排水改變后的實際情況，確定為環(huán)行立式車場。第二水平在井田下部，設(shè)于450米水平，第一水平與第二水平之間，用水平石門及集中下山聯(lián)系。礦井底車場及第一水平，設(shè)于225米標高，井底車場設(shè)于大煤頂板巖層內(nèi)，東西運輸大巷設(shè)于巖層內(nèi)，上部凈巖柱不少于18米。礦井主付井井口及工業(yè)廣場，布置在九里山南，大陸村東北側(cè)。3）礦井服務(wù)年限礦井服務(wù)年限根據(jù)下式計算：式中：T礦井設(shè)計服務(wù)年限，a；ZK礦井可采儲量，Mt；A礦井設(shè)計年產(chǎn)量，Mt/a；K儲量備用系數(shù)，K=～ 第一水平的工業(yè)儲量為2622萬噸，按年產(chǎn)量為90萬噸，第一水平服務(wù)年限為21年。 井田儲量表24 礦井工業(yè)儲量匯總表Table 24 reserves summary煤層名稱工業(yè)儲量（萬噸）備注ABA+BCA+B+C大煤表25 礦井可采儲量匯總表Table25 mine pit recoverable resources collect the master list開采水平煤層名稱工業(yè)儲量礦井設(shè)計儲量（萬噸）礦井可采儲量（萬噸）永久煤柱損失設(shè)計儲量設(shè)計煤柱損失可采儲量斷層煤柱境界煤柱構(gòu)筑物煤柱其它煤柱工業(yè)場地煤柱井下巷道煤柱其他煤柱Ⅰ大煤35705717515231863182462622Ⅱ大煤817949822922948167426355925005015合計1174955540438148199289538385007637 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限1）礦井工作制度礦井設(shè)計年工作日為330天，每天三班工作制，凈提升時間為16小時。 km， km。煤塵無自燃和爆炸性危險。表23 煤層特征表Table23 coal bed characteristic table煤層名稱煤層厚度傾向傾角/ 176。礦井最大涌水量為120m3/min。地下水總流向從西北向東南，%，水位標高一般為+90米左右。表22 煤的工業(yè)分析表Table