【正文】 場附近的頂板巖石中。井底煤倉的型式、容量及清理運煤方式：井地煤倉為直徑6m的圓筒煤倉，容量464噸，煤由漏斗進入箕斗經(jīng)主井提至地面。井下炸藥庫為壁槽式，容量1960kg，位于井底車場副井繞道左側(cè)，有條進風道，新鮮風流經(jīng)炸藥庫后，回風經(jīng)回風巷，進入專用回風巷。 圖22 井底車場平面圖 mine shaft station horizontal plan 開采順序及采煤工作面的配置1）開采順序在井田范圍內(nèi)，采區(qū)范圍的區(qū)段開采順序為下行式，即先采上區(qū)段，后采下區(qū)段。2）采煤工作面的配置為實現(xiàn)高產(chǎn)高效，低成本、低坑耗，符合一礦一井一面或兩面的發(fā)展趨勢，降低開拓及生產(chǎn)巷道掘進率，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，使礦井朝高度集中、簡單可靠的方向發(fā)展，設(shè)計礦井一個綜采工作面和一個炮采工作面。綜機工作面采用MLSS3170型調(diào)高雙滾筒采煤機。由于MLSS3170型采煤機本身帶有弧型擋煤板所以工作面可以實現(xiàn)機械化裝煤，不需要專門的裝煤設(shè)備。 采煤準備 采煤方法九里山井田，依據(jù)地質(zhì)報告提供的依據(jù)，大煤為該井主要可采煤層，分布穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，為中灰，低硫，高強度無煙煤。屬于23級頂板。 16176。 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)[4]礦井采區(qū)上山設(shè)計為三條：軌道上山、膠帶運輸機上山和回風上山?；境仕讲贾?。見圖23。在順槽運輸巷與上山運輸巷聯(lián)接處，布置集中運輸大巷。由于這種支架架設(shè)后將工作面與老空區(qū)完全隔開了，因而在頂板管理方式上仍屬于陷落法進行管理[8]。2）采煤工作面的循環(huán)數(shù)、年進度及工作面長度綜采工作面日循環(huán)數(shù)為5，5=，330=990米，工作面傾向長度為160米。Q炮日=工作面長度采高日進尺比重回采率=100=945tQ炮年=945330=采煤工作面日產(chǎn)量= Q綜日+ Q炮日=1850+945=2795t采煤工作面年產(chǎn)量= Q綜年+ Q炮年=+=3）巷道支護形式，掘進工作面?zhèn)€數(shù)，采掘比例關(guān)系巷道斷面尺寸的確定是以所通過的機器最大外型尺寸，通風量大小來決定的，綜采工作面上順槽除通過運料車外設(shè)有大型設(shè)備。第一水平中期，為了接替順利，在二水平增加兩個巖巷掘進工作面。（2）掘進工作面：工作面（倉式列車）集中運輸巷膠帶運輸機上山膠帶運輸大巷主井底斜膠帶運輸巷箕斗地面受煤倉。矸石、材料設(shè)備、掘進煤及雜煤等，仍采用蓄電池電機車運輸。機車運輸為單軌巷道，巷道坡度4‰，矸石運往副井，提升至地面排至矸石山。井筒深度318m。副井井口鎖口標高+ m，井底軌面標高225m，采用一對一噸雙車單層多繩提升罐籠，繩尾為7418130型扁鋼絲繩。1）主井提升主井裝備一對8 m3（6噸）箕斗，專供提煤用。選用TKD1286型交流傳動控制設(shè)備，帶動力制動。 m/s，年提升能力144MT為設(shè)計年產(chǎn)量的160%。2）副井提升設(shè)備副井裝備一對一噸雙車單層多繩提升罐籠，專供提升人員、物料和矸石。附全套電動發(fā)電機組的電控設(shè)備。圍抱角180度，罐籠自重約5噸。鑒于該礦水量較大，在萬一突水時能在水中運轉(zhuǎn)的潛水泵較為適宜，但在付井底的安裝有困難，因此，研究決定普通臥泵和潛水泵混合排水方式排水比較合理。安于主井底水窩，每臺泵配一趟φ419毫米管路直接排出地面。安于主泵房內(nèi)，配備6趟φ419毫米管路，經(jīng)管子道由副井排出地面。由于礦井服務(wù)年限較長，考慮到通風及設(shè)備選型，礦井所需風量和風壓的變化等因素，分為兩期進行設(shè)計[5]。第二水平為后期，考慮到開采深度及通風路線長度的增加，原定再上一個風井，為混合式通風，以滿足通風需要。采用壓入式通風時，須使礦井總進風路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風管理工作比較困難，漏風較大。因此，確定通風機工作方法為抽出式通風。中央邊界式的適用條件是：煤層傾角較小、埋藏較淺、走向長度不大，而且瓦斯、自然發(fā)火比較嚴重的礦井，采用中央邊界式是較合理的。兩翼對角式的適用條件是：煤層走向長度超過4km，井型較大，煤層上部距地面較淺，瓦斯和自然發(fā)火嚴重的礦井，采用兩翼對角式比較適宜。 風量計算及風量分配依據(jù)在煤礦實習收集的有關(guān)資料，按生產(chǎn)礦井的風量計算方法進行。創(chuàng)造良好的勞動環(huán)境，以利于生產(chǎn)的發(fā)展。如果某條井巷的風速不符合《規(guī)程》規(guī)定，則必須進行調(diào)整，然后將各地點、各巷道的風量、斷面、風速列成一覽表[7]。表31 風速限定表Table31 wind speed definition table井巷名稱最低允許風速(m/s)最高允許風速(m/s)無提升設(shè)備的風井和風硐15專為升降物料的井筒12風橋10升降人員和物料的井筒8主要進、回風巷道8架線電機車巷道8運輸機巷道、采區(qū)進、回風巷道6回采工作面，掘進中的煤巷和半煤巖巷4掘進中的巖巷4其它人行巷道 采煤工作面實際需要風量[9] 采煤工作面實際需要風量應(yīng)按礦井各個回采工作面實際需要風量的總和計算，即：∑Q采=nQ綜采+nQ炮采(m3/min)式中：Q綜采 綜采工作面所需要的風量，m3/min；Q炮采 一般機采工作面所需要風量，m3/min；n 各種開采法工作面的個數(shù)，個。由于對瓦斯抽放要求達到30%以上，所以工作面相對瓦斯涌出量為（130％）＝8 m3/min。Q=4Nwi=440=160m3/min式中：Nwi采煤工作面最多的人數(shù)，個3）按工作面溫度進行計算表32 采煤工作面合理風速Table 32 coal face reasonable speed采煤工作面空氣溫度(℃)采煤工作面合理風速(m/s)18～18～20～20～23～23～26～根據(jù)礦井井下的溫度。4）按風速進行驗算 參考表32（風速限定表）可知，~，都在允許范圍內(nèi)。所以，綜采工作面需風量為1233m3/min，炮采工作面需風量為735m3/min。在此不再進行風量比較計算。 硐室需要風量硐室實際需要風量應(yīng)按礦井各個獨立通風硐室實際需要風量的總和計算，即：∑Q硐=Q火+Q充+Q機+Q采硐+Q其它，m3/min式中：Q火 火藥庫實際需要風量，m3/min；(大型火藥庫供風100～150m3/min；中小型火藥庫供風60～100m3/min)；Q充充電硐室實際需要風量，%計算，但不得小于100m3/min，或按經(jīng)驗值給定100～200m3/min；Q機大型機電硐室實際需要風量，應(yīng)按機電設(shè)備運轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計算，即Q機=(m3/min)Wi機電硐室中運轉(zhuǎn)的機電總功率，kw；(1μi)機電硐室的發(fā)熱系數(shù)，應(yīng)根據(jù)實際考查的結(jié)果確定，也可取下列數(shù)值，～；～；8601kW/h的熱當量數(shù)，千卡；μi機電設(shè)備效率；Δt 機電硐室進回風流的氣溫差，℃；Q采硐采區(qū)絞車房或變電硐室實際需要風量，按經(jīng)驗供給風量60～80m3/min；Q其它其它硐室所需風量，根據(jù)具體情況供風。（1）火藥庫實際需風量Q火=130m3/min；（經(jīng)驗值）（2）充電硐室實際需風量Q充=180m3/min；（經(jīng)驗值）（3）機電硐室實際需風量Q機==228m3/min；（4）井下變電所需風量Q變=80m3/min；（經(jīng)驗值）（5）采區(qū)硐室實際需風量Q采硐=80m3/min；（經(jīng)驗值） 礦井總風量計算Qkj=(∑Qcj+∑Qjj+∑Qdj+∑Qgj)Kkj式中：Qkj礦井總進風量，m3/min。∑Qjj掘進工作面實際需要風量總和，m3/min。∑Qgj礦井中除采煤、掘進和硐室以外其它井巷需要通風量總和，m3/min。礦井總需風量為：Qkj=(1233+735+7204+130+180+805+228)=；（合116m3/S）由于礦井采準方式?jīng)Q定兩翼所需風量基本相同，所以，主要通風機選型時，兩翼可以選擇同等能力的風機。從通風的角度來看，每一個釆區(qū)就是礦井通風系統(tǒng)中的一個獨立的通風區(qū)域，它們各自與礦井的主要進風巷和回風巷相連通，是礦井通風系統(tǒng)的主要組成單元，是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，它包括采區(qū)進風、回風和工作面進、回風巷道組成的風路的連接形式及采區(qū)內(nèi)的風流控制設(shè)施。其合理與否不僅影響采區(qū)內(nèi)的風量分配，發(fā)生事故時的風流控制，生產(chǎn)的順利完成，而且影響到全礦井的通風質(zhì)量和安全狀況。為此，采區(qū)通風系統(tǒng)應(yīng)滿足下列基本要求：（1）每一個采區(qū)，都必須布置回風巷，實行分區(qū)通風。采區(qū)進、回風巷必須貫穿整個采區(qū)的長度或高度。（2）保證風流流動的穩(wěn)定性，在采區(qū)逆風系統(tǒng)中應(yīng)盡量避免或減少角聯(lián)通風。（4）采煤工作面和掘進工作面都應(yīng)采用獨立通風。（5）煤層傾角大于12176。④有煤與瓦斯(二氧化碳)突出的采煤工作面嚴禁采用下行通風。水采工作面由采空區(qū)和冒落區(qū)回風時，必須使水采工作面有足夠的新鮮風流，保證水采工作面及其回風巷的風流中的瓦斯和CO2濃度都必須符合《規(guī)程》規(guī)定。隨著回采工作面的推進，通至采空區(qū)的風眼須逐一封閉，采區(qū)結(jié)束后，至多不超過一個月，必須設(shè)密閉全部封閉采區(qū)。硐室深度不超過6m，可用擴散通風。（9）改變采區(qū)通風系統(tǒng)時，應(yīng)報礦總工程師批準。（10）采掘工作面空氣溫度不得超過26℃；機電硐室不得超過30℃。厚煤層則多采用傾斜分層走向長壁采煤法或放頂煤開采，開掘采區(qū)下、下山聯(lián)絡(luò)回風大巷及運輸大巷。可以采用運輸上山作進風道，軌道上山作回風道；也可以采用軌道上山作進風道，回風上山作回風道。除上面兩條上山外，有一條專門的回風上山，供通風、行人之用?！睹旱V安全規(guī)程》第113條規(guī)定：高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的礦井的每個采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少1條專用回風巷；低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置1條專用回風巷。但九里山礦由于礦井水文、瓦斯地質(zhì)條件，其中軌道上山、運輸上山和回風上山均布置在頂板巖層內(nèi)，呈水平狀[11]。 回采工作面的通風系統(tǒng)采煤工作面通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)的子系統(tǒng)。采煤工作面通風系統(tǒng)是由進、回風巷(順槽)、工作面、采空區(qū)和通風設(shè)施等構(gòu)成。采煤工作面通風方法是指采煤工作面采用正壓、負壓或混合式通風?；夭晒ぷ髅娴娘L流流動形式是指工作面采用上行風和下行風。從國內(nèi)外采用下行風的經(jīng)驗看，對降低氣溫、減少工作面瓦斯?jié)舛鹊榷加蟹e極作用但采用下行風必須遵守《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定。1）采煤工作面的通風方式根據(jù)礦井瓦斯、水文地質(zhì)條件，采區(qū)布置等因素，工作面通風系統(tǒng)有U型與Z型兩種方案可供選擇。U型后退式通風系統(tǒng)在我國使用比較普遍?？梢栽诠ぷ髅嫔嫌缃前苍O(shè)導風設(shè)施或采用抽放瓦斯的措施，也可采取改變工作面通風系統(tǒng)來解決上隅角瓦斯易超限問題。采用前進式U型通風系統(tǒng)的工作面的采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，而是涌向回風平巷。采用Z型前進式通風系統(tǒng)的工作面的進風側(cè)沿采空區(qū)可以抽放瓦斯，采空區(qū)的瓦斯易涌向工作面，特別是上隅角，回風側(cè)不能抽放瓦斯。所以，采取通風系統(tǒng)確定為U型。上行風與下行風是指風流方向與煤層傾斜的關(guān)系而言，當采煤工作面進風巷道水平低于回風巷道水平時，采煤工作面的風流沿傾斜方向自下而上流動，為上行通風；當采煤工作面進風巷道水平高于回風巷道水平時，采煤工作面的風流沿傾斜方向自上而下流動，為下行通風。上行通風的優(yōu)點：（1）風流排除瓦斯的效果好，洗刷能力強，因為瓦斯比空氣輕（)，其自然流動方向和上行風的方向一致，在正常風速（）的情況下，瓦斯分層流動和局部積聚的可能性較小。（3）運輸巷機械設(shè)備處在新鮮風流中，安全性好。上行通風的缺點：（1）風流方向與運煤方向相反，容易引起煤塵飛揚；煤炭在運輸過程中不斷放出的瓦斯，增加了采煤工作面的瓦斯?jié)舛?。?）工作面采用上行通風時，上隅角容易引起瓦斯積聚，給現(xiàn)場瓦斯管理工作帶來一定難度。這是因為工作面下行風的方向和運煤方向相同，吹起煤塵的能力比上行風小。這是因為工作面下行風和瓦斯飄浮的方向是相反的，只要下行風保持足夠的風速（／s以上），就能對向上輕浮的瓦斯產(chǎn)生較強的擾動混合能力，使瓦斯局部積聚更難形成，尤其對采煤工作面上隅角瓦斯稀釋更為顯著。（3）工作面的氣溫可以降低。下行通風的缺點：（1）下行風和瓦斯流動方向相反，風壓損失大。（3）采用下行風，自然風壓作用方向與機械風壓相反，需要的機械風壓大，主要通風機一旦因故停止運轉(zhuǎn)，工作面下行風流有可能停止或反風。根據(jù)上行風與下行風的優(yōu)缺點，還有《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，確定風流流動形式為上行通風。 掘進通風方法本礦井掘進工作面采用壓入式通風，兩臺局部通風機同時供風。工作面爆破后，煙塵充滿迎頭形成一個炮眼拋擲區(qū)，風流由風筒射出后按紊動射流的特性使炮煙被卷吸到射出的風流中，二者摻混共同向前移動，其流速在軸流方向逐漸減小，到一定距離后反向往巷道口方向運動，為了有效地排出炮煙，風筒出口與工作面的距離不超過有效射程（一般為5米），否則會出現(xiàn)煙流停滯區(qū)。柔性風筒重量輕，易于貯存和搬運，連接和懸吊也簡單，膠布和人造革風筒防水性能好，且柔性風筒適于壓入式通風，因此選用直徑為600㎜的膠布風筒。表33 風筒特性表Table 33 duct characteristics table風筒類別風筒直徑㎜接頭方式百米風阻Ns2/m8備注膠布風筒600雙反邊30m一節(jié)2）局部通風設(shè)備選擇BKJ6611型通風機具有效率高、噪音低的特點，最高效率達90%，與JBT型相比，提高效率15%~30%；常用工作區(qū)的噪聲為98~99dB（A），比JBT型局部通風機降低6~8dB(A)。3）其他裝置其他裝置有兩道正向風門三道反向風門，防逆風設(shè)備（包括感應(yīng)風板和瓦斯傳感器），兩道防突柵欄和隔爆水棚，這些設(shè)施有效的防止了突出造成損失的擴大，加大了掘進工作面的安全系數(shù)。（2） 防止局部通風機電動機燒壞，除加強對局部通風機和啟動裝置的檢查和檢修外，采用如Q