【正文】 回 雙 Z 型后退式通風(fēng)系統(tǒng)，工作面風(fēng)量較 U型可增加一倍；漏風(fēng)帶涌出的瓦斯不進(jìn)入工 作面，比較安全，但工作面漏風(fēng)較大，需沿空護(hù)巷和設(shè)置邊界回風(fēng)上山雙 Z 型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)，工作面風(fēng)量較 U 型可增加一倍；工作面漏風(fēng)較大，需在采空區(qū)同時(shí)維護(hù)兩條巷道 W 型后退式：是高瓦斯礦井綜采工作面的主要通風(fēng)系統(tǒng)。 Z 型前期掘進(jìn)巷道工程量小，風(fēng)流比較穩(wěn)定，采空區(qū)漏風(fēng)介于 U 型前進(jìn)式和 U型后退式之間，但需沿空護(hù)巷和控制經(jīng)過采空區(qū)的漏風(fēng)，其難度較小 一 進(jìn) 兩 回 Y 型在 U 型的基礎(chǔ)上增設(shè)了一條尾巷，改變了采空區(qū)瓦斯在上隅角處流動(dòng)方向，使上隅角瓦斯不易超限，但需沿空護(hù)巷并做邊界會(huì)風(fēng)上山。缺點(diǎn)是采空區(qū)漏風(fēng)不易管理，且需沿空護(hù)巷。適用于低瓦斯礦井。 31 表 53 回風(fēng)巷類型比較 類型 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 一 進(jìn) 一 回 U 型后退式：應(yīng)用普遍，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，巷道維修量小，工作面漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。 （ 1） 按該用風(fēng)地點(diǎn)同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得小于 4m3。將根據(jù)基本原則：以采、掘、開工作面為計(jì)算單位，備用工作面按同樣要求滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度等規(guī)定計(jì)算需風(fēng)量，而且不低于其回采時(shí)需風(fēng)量的 50%，取各種計(jì)算方法的風(fēng)量的最大值。設(shè)計(jì)確定該礦井采用抽出式通風(fēng)?？偦仫L(fēng)巷無法連通或維護(hù)困難的條件下 優(yōu)缺點(diǎn)： ① 壓入式的優(yōu)缺點(diǎn)與抽出式相反，能用一部分回風(fēng)把把小窖塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面； ② 進(jìn)風(fēng)線路漏風(fēng)大，管理困難 ； ③ 風(fēng)阻大、風(fēng)量調(diào)節(jié)困難； 30 ④ 由第一水平的壓入式過渡到深部水平的抽出式有一定困難； ⑤ 通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)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 抽壓混合式 可產(chǎn)生較大的通風(fēng)壓力，能適應(yīng)大阻力礦井需要，但通風(fēng)管理困難，一般新建礦井和高瓦斯礦井不宜采用，只是個(gè)別用于老井延深或改建的低瓦斯礦井 通過對(duì)三種通風(fēng)方法優(yōu)缺點(diǎn)的比較，并結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件：傾角較小 （ 平均 33176。 表 52 三種通風(fēng)方式的比較 通風(fēng) 方式 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 抽出式 是當(dāng)前通風(fēng)方式中的主要形式 ,適應(yīng)性較廣泛 ,尤其對(duì)高瓦斯礦井 ,更有利于對(duì)瓦斯的管理 ,也適用于礦井走向長(zhǎng) ,開采面積大的礦井 優(yōu)點(diǎn) : ① 井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，一旦主扇因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦 斯涌出量減少，比較安全； ② 漏風(fēng)量小，通風(fēng)管理較簡(jiǎn)單； ③ 與壓入式比，不存在過渡到下水平時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難 。同時(shí)結(jié)合礦井開拓布置及首采區(qū)位置，設(shè)計(jì)初期采用 29 分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)，后期采用中央并列與對(duì)角式混合通風(fēng)系統(tǒng) 。另外礦井走向長(zhǎng)，多煤層開采 ，高溫礦井，亦有采用次方式對(duì)有瓦斯瓦斯噴出或有煤與瓦斯突出的礦井應(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，除適用于上述條件外，還適用于高瓦斯礦井和具備一定條件的大型礦井 分區(qū)通風(fēng) 各分區(qū)有獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)。有利于礦井分區(qū)分期投產(chǎn)； ，產(chǎn)量大或采用分區(qū)開拓的 28 中央分列與對(duì)角混合式 ， 中央并列與對(duì) 角混合以及中央并列與中央分列混合等 礦 井 分 區(qū) 式 分 區(qū) 回 風(fēng) 進(jìn)風(fēng)井大致位 于井田走向的中央 ， 在采區(qū)開掘回風(fēng)井，并分別安設(shè)通風(fēng) 機(jī)分區(qū)抽出 適用于煤層距地表較淺，或因地表高低起伏較大，無法開鑿淺部的總回風(fēng)道。其優(yōu)缺點(diǎn)與中央并列式相反，不中央分列式安全性要好，但初期投資大，建井期較長(zhǎng) 對(duì)于瓦斯噴出或有煤與瓦斯突出的礦井，應(yīng)采用對(duì)角式的通風(fēng)系統(tǒng) 混合式 進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井由三個(gè)以上井筒按中央式與對(duì)角式混合組成 。 表 51 各種通風(fēng)系統(tǒng)的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析 分類 通風(fēng)系統(tǒng) 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 中 央 式 中 央 并 列 式 出風(fēng)井與進(jìn)風(fēng) 井大致并列于 井田中央 適用于煤層傾角較大，走向不長(zhǎng) (一般小于 4km 左右 )，投產(chǎn)初期暫未設(shè)置邊界安全出口。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(jí)、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(kù)必須有單獨(dú)的進(jìn)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(jī)抽出式通風(fēng)時(shí)，為了保證風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量降低總進(jìn)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(gè)通風(fēng)機(jī)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(jiǎn)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(jiǎn)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(gè)系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。 （ 3） 箕斗提升井或膠帶運(yùn)輸井不應(yīng)兼作進(jìn)風(fēng)井，如果兼作進(jìn)風(fēng)井使用時(shí)，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(yùn)輸井兼作進(jìn)風(fēng)井時(shí)，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(jī)主要技術(shù)參數(shù) 風(fēng)機(jī)型號(hào) 額定風(fēng)量 (m3/min) YBT11 13024 195300 YBT22 240370 YBT30 250425 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(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定： （ 1） 每個(gè)礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。掘進(jìn)長(zhǎng)度按最長(zhǎng)的算由圖可量出來 1200m,換算可得 n 為 24 )1/(1 fq np ??? =1/(140)= 根據(jù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量 Qh 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 ： 3 8 03 0 ???? hq QpQ 本礦井采用壓入式通風(fēng)，設(shè)風(fēng)筒出口動(dòng)壓損失為 hvo，則局部通風(fēng)機(jī)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(jī)特性曲線上， 結(jié)合本采區(qū)實(shí)際情況 ,選取型號(hào)為 YBT30/222 的局部通風(fēng)機(jī)，一個(gè)掘進(jìn)工作面 2 臺(tái)。根據(jù)實(shí)際情況和規(guī)程規(guī)定，選擇直徑為400mm 的帆布風(fēng)筒 30 個(gè) (通風(fēng)距離 300m)。采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置如圖 41； 圖 41 采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置 風(fēng)筒及局部通風(fēng)機(jī)選擇 根據(jù)本采區(qū)得實(shí)際情況和風(fēng)筒的特點(diǎn)，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(jī)和啟動(dòng)裝置都位于新鮮風(fēng)流中， 23 運(yùn)轉(zhuǎn)較為安全。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進(jìn)通風(fēng)方法，是由局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒組成一體進(jìn)行通風(fēng)。 局部通風(fēng)方法 掘進(jìn)通風(fēng)方法分為利用礦井總風(fēng)壓通風(fēng)和利用局部動(dòng)力設(shè)備通風(fēng)的方法。其設(shè)計(jì)原則可以歸納如下： (1) 礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)； (3) 盡量采用先進(jìn)技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)； (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。 22 掘進(jìn)通風(fēng) 根據(jù)開拓、開采 巷道 布置、掘進(jìn)區(qū)域煤巖層的自然條件以及掘進(jìn)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(jì)算風(fēng)筒出入口風(fēng)量，計(jì)算風(fēng)筒通風(fēng)阻力，選擇局部通風(fēng)機(jī)。 軌 道 上山、輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng) 3 條 采區(qū)生產(chǎn)能力大，所需風(fēng)量多，瓦斯涌出量大，上、下階段同時(shí)生產(chǎn)。 根據(jù)本采區(qū)的實(shí)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(xiǎn)的、傾角小于 12186。 回采工作面，都應(yīng)采用上行通風(fēng)。 軌 道 上山進(jìn)風(fēng)，輸送機(jī)上山回風(fēng) 2 條 風(fēng)門、車輛通過方便； 流； 斯污染，含煤塵較少； ，作為回風(fēng)、運(yùn)料用的各區(qū)段中部車場(chǎng)、上山下部車場(chǎng)內(nèi)均須設(shè)置風(fēng)門，不易管理，漏風(fēng)大。 表 44 采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)比較 20 通風(fēng)系統(tǒng) 下 山 數(shù)目 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 輸 送 機(jī) 上 山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng) 2 條 ，其風(fēng)流與運(yùn)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(duì)速度增 2 條加，造成大量的煤塵飛揚(yáng) 。 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(jìn)行 選擇，對(duì)上 、下 行通風(fēng) 的 優(yōu)缺點(diǎn) 進(jìn)行 比較 ?；夭晒ぷ髅娣种?yīng)盡量避免處在角聯(lián)分支或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上； （ 3） 當(dāng)無法避免時(shí)，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施 ； （ 4） 漏風(fēng)小。軌道下山、運(yùn)輸機(jī)下山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)。采區(qū)通風(fēng)方式主要有三種：輸送機(jī)下 山進(jìn)風(fēng)，軌道下山回風(fēng) 。 （ 9）要設(shè)置管線、避災(zāi)路線、避災(zāi)硐室和局部反風(fēng)系統(tǒng)。 （ 7）機(jī)電硐室必須在進(jìn)風(fēng)流中。 19 （ 5）必須保證通風(fēng)設(shè)施規(guī)格質(zhì)量要求。在有煤和瓦斯突出的危險(xiǎn)的、傾角大于 12186。 12186。如高瓦斯或地溫很高，有時(shí)是決定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件 ， 在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)滿足的條件 如下： ，保證風(fēng)流流動(dòng)的穩(wěn)定性，盡可能避免對(duì)角風(fēng)路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并有利于采區(qū)瓦斯的合理排放及采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風(fēng) 流在其流動(dòng)路線上被加熱與污染的程度最小。） 頂板 巖性 底板 巖性 1 17 118 33 砂巖 砂巖 2 21 33 砂巖 砂巖 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)原則及要求 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本組成部分。 本采區(qū)還布置了 兩 個(gè)掘進(jìn)工作面，分別位于 17層 右 零片順槽， 17層 右 零片順槽。工作面最大拉頂距為 ，最小拉頂距為。本采區(qū) 采用 上 山開拓，開拓水平在300m，布置采用三條 上山 山，一條軌道 上 山負(fù)擔(dān)采區(qū)進(jìn)風(fēng)，一條皮帶運(yùn)輸機(jī) 上 山負(fù)擔(dān)采區(qū)煤炭運(yùn)輸，一條回風(fēng) 上 山負(fù)擔(dān)采區(qū)回風(fēng)。本采區(qū)瓦斯等級(jí)為 高 瓦斯，采區(qū) 采區(qū)瓦斯抽放后絕 對(duì)瓦斯涌出量為 ∕ min。 采區(qū) 共有煤層數(shù) 兩 層，分別為 1 21。 采區(qū)通風(fēng) 采區(qū)概況 本采區(qū)為鶴崗礦業(yè)集團(tuán)峻德礦一采區(qū) 。 采區(qū)的生產(chǎn)能力 儲(chǔ)量及服務(wù)年限 本采區(qū)內(nèi)可采煤層就是 17號(hào)煤層 ，通過計(jì)算本設(shè)計(jì)采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量為 ,可采儲(chǔ)量 。采區(qū)內(nèi)所有煤層均無巖漿巖侵入，煤層都處在石頭廟組。采區(qū)范圍內(nèi)沒有斷層，除邊界之外，地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，煤層呈單斜構(gòu)造，采區(qū)內(nèi)的地層 整體向南傾斜，有三層可采煤層， 17 、 21 、煤質(zhì)以焦煤和瘦煤為主， 煤層的傾角大致在??3627 左右。 沿井 田走向的開采順序 根據(jù)該設(shè)計(jì)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(duì)井田的東部和北部進(jìn)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。 根據(jù)采區(qū)的劃分原則，再結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的具體情況，本設(shè)計(jì)礦井將井田的第一水平劃分為 6 個(gè)采區(qū)。 選定開拓方案的系統(tǒng)描述 井硐形式和數(shù)目 根據(jù)井田范圍內(nèi)的地形地勢(shì)，煤層賦存情況和地質(zhì)構(gòu)造等自然因素，經(jīng)過上面對(duì)井筒的形式確定方案的技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較，該礦井采用雙立井兩水平開拓，上山開采，共有兩個(gè)風(fēng)井。 峻德礦的所有設(shè)計(jì)建設(shè) 的基本程序必須嚴(yán)格按照有關(guān)國(guó)家法規(guī)，設(shè)計(jì)規(guī)程，規(guī)范來進(jìn)行，選取開拓方式的時(shí)候要及時(shí)的查閱和學(xué)習(xí)現(xiàn)有的最先進(jìn)的開拓方式方法，對(duì)現(xiàn)有的最先進(jìn)的機(jī)械化設(shè)備也要有一定的了解。左右，煤層都呈單斜構(gòu)造，通風(fēng)方式 為分區(qū)式通風(fēng)。呈單斜構(gòu)造，屬高瓦斯礦井。服務(wù)年限 aT 60? ，符合要求 。根據(jù)以上各因素結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，確定本設(shè)計(jì)礦井為年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 。由于技術(shù)水平有限和資料的不很全 面，所以各種儲(chǔ)量的結(jié)果可能與實(shí)際有點(diǎn)誤差。經(jīng)過對(duì)各個(gè)煤層的可采儲(chǔ)量進(jìn)行計(jì)算，得出本井田可采儲(chǔ)量為 Mt20700 。 公式如下： CPZZ ck ??? )( （ 21） 式中：kZ — 可采儲(chǔ)量， Mt cZ — 工業(yè)儲(chǔ)量， Mt