【正文】 反 ,比中央分列式安全性要好 ,但初期投資較大 ,建井期較長 ,對(duì)有瓦斯噴出或有煤與瓦斯突出的礦井 ,應(yīng)采用對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng) . 在各采區(qū)分別設(shè)通風(fēng)上山直貫地面，優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)流在井下是直向式的。 這種通風(fēng)方式是幾種通風(fēng)方式混合組成的，通常適于地形復(fù)雜，溫度高等條件下的礦井，系統(tǒng)較復(fù)雜，管理較困難。 四 排水系統(tǒng) 礦井排水系統(tǒng)，依據(jù)礦井開采深度、開拓系統(tǒng)及各水平涌水量的大小，采用集中排水系統(tǒng)或分段排水系統(tǒng)。這種方法比用水示串聯(lián)操作簡單，而對(duì)泵及管路的強(qiáng)度沒有特殊要求。集中排水系統(tǒng)開拓量小，管 路鋪設(shè)簡單，基建費(fèi)用低，便于管理，是我國普遍采用的排水系統(tǒng)。水平設(shè)在 200,600 標(biāo)高處。根據(jù)以上各排水系統(tǒng)的特征，以及本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)礦井選用集中排水系統(tǒng)排水，即將涌水排至井底車場附近水倉內(nèi)，然后由水泵將水排至地面。西部以 F12斷層為界，東部以 F27斷層為界。走向長 1980 m，南北傾斜長 1498m。按其作用和性質(zhì)可分為護(hù)巷煤柱和隔離煤柱兩大類。 二 采區(qū)的地質(zhì)和煤質(zhì)情況 該設(shè)計(jì)采區(qū)地質(zhì)條件較為簡單，地層厚度在 50m 左右，巖性以中砂巖和細(xì)砂巖為主。 第二 節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)狀況 一 采區(qū)的生產(chǎn)能力、儲(chǔ) 量及服務(wù)年限 （ 1）地質(zhì)構(gòu)造和開采技術(shù)條件 （ 2） 煤層賦存情況 （ 3）回采工藝和裝備水平 （ 1）采煤工作面單產(chǎn)計(jì)算 （ 2）采區(qū)內(nèi)同采工作面數(shù)目 （ 3）采區(qū)運(yùn)輸通風(fēng)能力 、儲(chǔ)量和服務(wù)年限 結(jié)合有關(guān)要求、技術(shù)條件和采區(qū)煤層賦存情況， 暫定設(shè)計(jì)采區(qū) 生產(chǎn)能力為 。 Tn=Z/（ AC） 式中 ： Tn—— 采區(qū)服務(wù)年限， a； Z—— 采區(qū)可采儲(chǔ)量， Mt； 25 A—— 采區(qū)生產(chǎn)能力， Mt； C—— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)， 取 ； P=（ 179。 二 區(qū)段劃分 由于本采區(qū)采用走向長壁采煤法，區(qū)段劃分則以工作面長度為標(biāo)志。 第 三 章 采區(qū)巷道布置 設(shè)計(jì) 第一節(jié) 采區(qū)上山設(shè)置 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。軌道上山、回風(fēng)上山和運(yùn)輸上山 均布置 底板巖石中 。 上、下部車場的選擇：均采用平車場。 采區(qū)車場設(shè)計(jì)依據(jù)與要求： 26 1.《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定 (1)在雙軌運(yùn)輸巷道中 2 列列車車場的最突出部分之間的距離采區(qū)裝車點(diǎn)不得小于 ，礦車摘掛鉤地點(diǎn) 不得小于 1m。 (3)串車提升的各車場必須設(shè)有信號(hào)硐室及躲避硐。 (1)根據(jù)通風(fēng)要求，采區(qū)上部車場可在存車線進(jìn)車側(cè)道岔外安設(shè)風(fēng)門，兩道風(fēng)門的間距按需要確定。 ，一列車長加 3m。 設(shè)計(jì)步驟如下： （ 1） 裝車站線路設(shè)計(jì) 裝車站線路總長度 L 為： L= L1+L2+L3+ L5 式中 L—— 車場線路長度； L1—— 空車存車線長度； n—— 一列車 礦車個(gè)數(shù)； 27 Le—— 機(jī)車長； Lm—— 礦車 長度； (3～ 5M)—— 制動(dòng)，安全距離； L2—— 重車線存在長度； L3—— 煤倉溜煤閘門至 渡 線道岔長度， L3= Le+ Lm； L5—— 單開道岔長度，大巷軌道中心距離 1600。 02? 10? ， a=3660mm， b=3640mm，L=7300mm； ∵ L1=Le+nLm+(3 ～ 5M)=4500+14 179。 取 59000mm L2=n179。 3650=55600mm，取 56000mm L3= Le+ Lm =4500+179。大巷裝車式下部車場的輔助提升多為繞道式。 輔助提升車場在豎直線以后以 25176。 斜 面 線 路 采 用 ZDC 622/3/6 道岔， α =18176。 車場雙道中心線間距為 1600mm 對(duì)稱道岔線路連接長度為：（連接半徑取 12021mm） L 2 2 2Sa B T a c tg R tg??? ? ? ? ? ? ?對(duì) 9077 水平投影長： L L cos???對(duì) 對(duì) =9077179。=8226 （ 1） 頂板繞道式車場起坡點(diǎn)位置計(jì)算圖 ：見圖 41 β 0β運(yùn)輸大巷繞道軌道上山T 圖 41 頂板繞道式車場起坡點(diǎn)位置計(jì)算圖 0 sinhl ?? (1) 13FL e L L? ? ? (2) ? ?2 0 1 s inta n 2 s inDDL l L R ? ?????? ? ??? ??? (3) 式中： h —— 大巷通過線軌面至軌道上山軌面之間的垂線距離， 29 一般為 15～ 20m，取 20m； ? —— 煤層傾角 ，取 13176。 34? 23?； 計(jì)算得：0 20sin13l ???； 1 14L ? ? ? ?； 2L? ； （ 2）下部車場線路如下圖 42 所示： ? ? 11e m A Bd L n L C L K? ? ? ? ? ? (4) 52gL d L C? ? ? (5) 30 333 3 3 1ta n c o s ta n2 2 2Bg SL C R n L R R?????? ? ? ? ? ? ????? (6) 繞道開口位置確定： 1BX L m X? ? ? 式中： C2—— 平曲線與道岔之間的插入段，一般取 2m； n、 m—— 由單開道岔非平行線路聯(lián)接公式求得， m； S—— 空、重車線摘掛鉤點(diǎn)活動(dòng)板的雙軌中心距， m； X—— 繞道出口交岔點(diǎn)道岔基本軌起點(diǎn)至 運(yùn)輸上山膠帶中心線 ， m； X1—— 運(yùn)輸上山膠帶中心線 至軌道上山軌道中心距， m； 1K —— 內(nèi)側(cè)曲線弧長： 111 180RK ??? ? 4321運(yùn)輸大巷 圖 42 下部車場線路 圖 1— 煤倉 2— 運(yùn)輸上山膠帶中心線 3— 軌道上山軌道中心線 4— 運(yùn)輸石門。 ? =55176。 ） 219=； gL? ++2=； ? ? 1 .65 + 1 5 ta n 2 5 + 1 3 + 4 0 .2 5 + 1 5 ta n 2 5 + 1 2 + 2BL ? ? ?=； 7 4 .4 1 7 2 5X ? ? ? ?； 第三節(jié) 采區(qū)主要硐室簡介 一 區(qū)煤倉形式、容量及支護(hù) 按照煤倉倉體傾角的不同，煤倉可分為垂直式，傾斜式和垂直 — 傾斜混合式三種形式。由于圓形斷面利用率高，不易形成死角，便于維護(hù)，施工 方便， 并且 施工速度 比較快。 2． 煤倉容量 采區(qū)煤倉容量的大小與采區(qū)生產(chǎn)能力、大巷運(yùn)輸設(shè)備的型號(hào)、采區(qū)距井底車場的距離、每列車裝載量、大巷通過能力及運(yùn)輸調(diào)度的管理水平有關(guān)。 一般采區(qū)煤倉容量可按表 41 32 ?。? 表 41 采區(qū)煤倉容量 采區(qū)生產(chǎn)能力 Mt/a 煤倉容量（ t） 以下 50～ 100 ～ 100～ 200 ～ 200～ 300 ～ 300～ 500 以上 500 煤倉容量過大，不但其利用率不高，而且經(jīng)濟(jì)上也不合理，布置和施工也比較困難；但是如果煤倉容量過小，有不能起到調(diào)節(jié)生產(chǎn)的作用，往往因礦車周轉(zhuǎn)不及時(shí)，使煤倉堆滿而造成停產(chǎn)。其方法是按采區(qū)生產(chǎn)持續(xù)時(shí)間計(jì)算煤倉容量 Q。 － 3000/14179。 179。 33 取 Q＝ 300 噸 所以本采區(qū)煤倉容量為 300 噸。 上部收口：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(tái)體。 二 采區(qū)絞車房 采區(qū)絞車房主要 是 依據(jù)絞車的型號(hào)及規(guī)格，基礎(chǔ)尺寸，絞車房的服務(wù)年限和所處圍巖性質(zhì)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。 絞車房有兩個(gè)安全出口，即鋼絲繩通道及絞車房的風(fēng)道，繩道的位置應(yīng) 是 繩道中心與上山軌道中心線相重合。 34 三 采區(qū)變電所 采區(qū)變電所的位置應(yīng)選擇在頂板穩(wěn)定、地壓較小、通風(fēng)良好、無淋水的地點(diǎn)，一般是設(shè)置在采區(qū)上山或石門附近的穩(wěn)定圍巖中。 采區(qū)硐室除以上 硐室還應(yīng)設(shè)有井下空氣壓縮硐室、機(jī)電硐室。 運(yùn)料排 矸系統(tǒng)：工作面所需物料及設(shè)備經(jīng)副井下放至井底車場，由電機(jī)車牽引經(jīng)集中運(yùn)輸大巷再經(jīng)運(yùn)輸石門至采區(qū)下部材料車場，經(jīng)采區(qū)軌道上山到上部車場，然后經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷運(yùn)至采煤工作面。 二 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng) （一） 主要通風(fēng)機(jī)工作方式的確定 主要通風(fēng)機(jī)的工作方法有抽出式，壓入式及混合式。 如選用混合式，除風(fēng)阻會(huì)較大外，設(shè)備還很多，不便于管理。 綜合以上，本設(shè)計(jì)礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法選定為抽出式。每一工作地點(diǎn)每人每分鐘供給風(fēng)量都不得少于 4m3 2． 煤炭工業(yè) 設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定， 礦井風(fēng)量 備用系 數(shù)為。 （三） 風(fēng)量計(jì)算 礦井總風(fēng)量為： Q＝（ ∑ Q 采 ＋ ∑ Q 掘 ＋ ∑ Q 硐 ＋ ∑ Q 它 ）179。 （ 1）按瓦斯涌出量計(jì)算 ： Q 采 ＝ 100179。 KC 式中： q 采 采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量； m3/min KC工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，通常機(jī)采 工作面可取 ～ ；炮采工作面可取 ～ 。 179。 VC179。 K1 式中： VC 回采工作面的適宜風(fēng)速； m/s SC 回采工作面平均有效斷面，按最大和最小控頂距有效斷面的平均值計(jì)算；㎡ Q 采 =60179。 179。 Q 采 ＝ 4179。25m/s, 最高風(fēng)速為 4m/s 的要求進(jìn)行驗(yàn)算。 SC≤Q 采 ≤ 240179。 ＝ 177m3/min 240179。 Qghi179。 5～ 2。 Qhi＝ 100179。 ＝ （ 2）按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算 ： Q 掘 =Qf179。 Kf 式中： Qf 掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng) I 掘進(jìn)面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù) Kf 為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取 Q 掘 =200179。 =480m3/min 注：局部通 Qc 風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量如表 71： 表 71 風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量表 風(fēng)機(jī)型號(hào) 額定風(fēng)量 JBT52(11KW) 200m3/min （ 3）據(jù)《煤礦安全規(guī)程 》規(guī)定煤巷、半煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足： 15179。 SC 177m3/min≤Q 掘 ≤ 2832m3/min Q 掘 =480m3/min 38 兩個(gè)工作面： ∑ Q 掘 =480179。裝設(shè)瓦斯檢測報(bào)警自動(dòng)斷電儀，加強(qiáng)瓦斯監(jiān)控保證安全生產(chǎn) 。 Qc 機(jī) ＝ 80m3/min 4．其它巷道實(shí)際需風(fēng)量： ∑ Qd＝ 133qtk ＝ 133179。 ＝ 478m3/min 式中 K―礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均衡系數(shù)：一般取 － qt―井巷瓦斯絕對(duì)涌出量 （四） 風(fēng)量分配 1．風(fēng)量分配原則 礦井風(fēng)量確定后，將 其分配到各用風(fēng)地點(diǎn)，其分配原則主要是： （ 1）分配到各用風(fēng)地點(diǎn)（包括回采面，掘進(jìn)面，硐室等）的風(fēng)量，應(yīng)不低于前面所計(jì)算出的風(fēng)量。 （ 3）風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各出瓦斯?jié)舛?，有害氣體濃度，風(fēng)速等滿足《煤礦安全規(guī)程》的各項(xiàng)要求 39 2. 分配方法 （ 1）當(dāng)?shù)V井總 風(fēng)量確定后，先按照采區(qū)布置圖給回采面，掘進(jìn)面，硐室分配用風(fēng)量。 （ 1） 采煤工作面分配風(fēng)量為 （ 2） 掘進(jìn)工作面分配風(fēng)量為 960m3/min （ 3） 井下爆破材料庫分配風(fēng)量為 300m3/min （ 4） 機(jī)電硐室分配風(fēng)量為 80m3/min （ 5） 其他巷道分配風(fēng)量為 478m3/min （五） 風(fēng)速的驗(yàn)算 大巷風(fēng)速 驗(yàn)算： 礦井總風(fēng)量： Q＝ (Qa+Qb+Qc+Qd)179。60 ）＝ 根據(jù) 規(guī)程 中要求，大巷中風(fēng)速不能超過 8 m/s,則符合要求。 礦井通風(fēng)難易程度分級(jí)見表 73： 40 表 73 礦井通風(fēng)阻力等級(jí)分類 礦井通風(fēng)難易程度 礦井總風(fēng)阻 Rm（ NS2178。 選擇 恰當(dāng) 的 采煤方法應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的礦山地質(zhì)和技術(shù)條件， 而且 必須符合安全，經(jīng)濟(jì)，煤炭采出率高的基本原則。 （ 2） 開采水平的劃分及采區(qū)巷道布置。 （ 4） 儲(chǔ)量、年產(chǎn)量、服務(wù)年限等各項(xiàng)指標(biāo) 。左右 ，煤層地質(zhì)構(gòu)造 比較 簡單 且穩(wěn)定 ，采區(qū)正常涌水量 小， 瓦斯涌出量 稍 大，煤層有煤塵爆炸的危險(xiǎn)及自燃發(fā)火傾向，但 并 不嚴(yán)重。 42 第二節(jié) 回采工藝 一 選擇 決定回采工作面的工藝過程及使用的機(jī)械設(shè)備 本采區(qū)生產(chǎn)能力為 ，日產(chǎn)量 2720t，掘進(jìn)出煤占6％即 180t，采用 綜合機(jī)械化 采煤工藝，每天進(jìn) 6 刀，截深是，日進(jìn)尺 ， 一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn) ，計(jì)算合理工作面長度 約180m。 （一） 回采 工藝主要包括落煤、裝煤、運(yùn)煤、工作面支護(hù)和采空區(qū)處理五個(gè)方面。 2．裝煤，采煤機(jī)落煤以后直接落入刮板輸送機(jī)中，浮煤由鏟煤板和人工裝入刮板輸送機(jī)中。