煤礦二采區(qū)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　專 業(yè) 礦井通風(fēng)與安全 </p><p>　　班 級(jí) 通風(fēng)101 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完

2、成時(shí)間 2012年12月15日 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　任務(wù)下達(dá)日期：2012年年12月5日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）日期：2012年11月19日至2012年12月15日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目：貴州火燒鋪煤礦二采區(qū)設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）主

3、要內(nèi)容和要求：</p><p>　　教研室主任簽字： 指導(dǎo)教師簽字：</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 采區(qū)概況1</p><p>　　第一節(jié) 礦井概況1</p><p><b>　　一、位置及交通

4、1</b></p><p><b>　　二、地形地貌1</b></p><p><b>　　三、地表水系2</b></p><p>　　第二節(jié) 地質(zhì)特征3</p><p><b>　　一、地質(zhì)構(gòu)造3</b></p><p><

5、;b>　　二、地層4</b></p><p><b>　　三、煤層及煤質(zhì)5</b></p><p>　　第三節(jié) 采區(qū)境界及資源/儲(chǔ)量6</p><p><b>　　一、采區(qū)位置6</b></p><p><b>　　二、可采煤層6</b></

6、p><p><b>　　三、煤質(zhì)7</b></p><p><b>　　四、采區(qū)儲(chǔ)量7</b></p><p>　　五、采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限9</p><p>　　第二章 采區(qū)準(zhǔn)備方式及參數(shù)11</p><p>　　第一節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備方式的確定11</p>

7、;<p>　　第二節(jié) 采區(qū)參數(shù)11</p><p>　　一、采區(qū)走向長(zhǎng)度的確定11</p><p>　　二、確定區(qū)段斜長(zhǎng)及區(qū)段數(shù)目11</p><p><b>　　三、煤柱尺寸11</b></p><p>　　四、區(qū)段無煤柱護(hù)巷11</p><p>　　第三節(jié) 采區(qū)巷道

8、布置12</p><p>　　一、采區(qū)上（下）山的布置12</p><p>　　二、區(qū)段平巷的布置12</p><p>　　第四節(jié) 井巷工程14</p><p>　　一、初期掘進(jìn)的主要巷道名稱、工程量14</p><p>　　第三章 采煤方法14</p><p>　　第一節(jié) 采

9、煤方法及工藝選擇14</p><p>　　第二節(jié) 工作面回采工藝設(shè)計(jì)15</p><p><b>　　一、落煤15</b></p><p><b>　　二、裝、運(yùn)煤15</b></p><p>　　三、工作面的支護(hù)15</p><p>　　第四章 頂板管理17

10、</p><p>　　第一節(jié) 支護(hù)設(shè)計(jì)17</p><p>　　一、支護(hù)形式的選擇17</p><p>　　二、采用錨桿、錨噴等支護(hù)形式時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：17</p><p>　　第二節(jié) 頂板管理18</p><p>　　第五章 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)18</p><p>　　第一節(jié)

11、采區(qū)瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)18</p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng)18</p><p>　　一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求18</p><p>　　二、通風(fēng)系統(tǒng)選擇19</p><p>　　三、風(fēng)量計(jì)算與分配20</p><p>　　四、礦井通風(fēng)設(shè)施28</p><p>　　五、通風(fēng)設(shè)施及降低

12、風(fēng)阻、防止漏風(fēng)的措施28</p><p>　　第三節(jié) 災(zāi)害防治簡(jiǎn)述28</p><p>　　一、瓦斯災(zāi)害防治28</p><p>　　二、頂板災(zāi)害防治32</p><p><b>　　三、水害防治33</b></p><p><b>　　四、粉塵防治35</b>

13、</p><p><b>　　五、火災(zāi)防治37</b></p><p>　　第六章 采區(qū)主要生產(chǎn)設(shè)備40</p><p>　　第一節(jié) 運(yùn)輸設(shè)備40</p><p>　　一、布置設(shè)備的地點(diǎn)及初步選擇設(shè)備如下：40</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)依據(jù)40</b>

14、;</p><p><b>　　三、設(shè)備選型41</b></p><p>　　四、運(yùn)輸大巷設(shè)備41</p><p>　　五、運(yùn)輸上山設(shè)備41</p><p>　　六、軌道上山絞車的選型41</p><p>　　第二節(jié) 通風(fēng)設(shè)備41</p><p><b&g

15、t;　　一、設(shè)計(jì)依據(jù)41</b></p><p><b>　　二、選型計(jì)算42</b></p><p>　　第三節(jié) 排水設(shè)備43</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)依據(jù)43</b></p><p><b>　　二、選型計(jì)算43</b></p>

16、;<p><b>　　三、水泵選擇44</b></p><p>　　第四節(jié) 壓氣設(shè)備44</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)依據(jù)44</b></p><p><b>　　二、選型計(jì)算45</b></p><p>　　第七章 勞動(dòng)組織及安全經(jīng)濟(jì)指標(biāo)4

17、5</p><p>　　第一節(jié) 勞動(dòng)定員及勞動(dòng)生產(chǎn)率45</p><p>　　一、采區(qū)工作制度45</p><p><b>　　二、勞動(dòng)定員45</b></p><p><b>　　三、勞動(dòng)效率47</b></p><p>　　第二節(jié) 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)47</

18、p><p><b>　　參考文獻(xiàn)50</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)心得體會(huì)51</p><p><b>　　第一章 采區(qū)概況</b></p><p>　　第一節(jié) 礦井概況</p><p><b>　　一、位置及交通</b></p&g

19、t;<p>　　火燒鋪井田位于貴州省六盤水市盤縣特區(qū)西部，西鄰云南省的富源縣，滇黔公路橫穿井田北部，東距盤縣六宮鈍44公里，距貴陽(yáng)382公里，西至沾益87公里，昆明266公里。貴昆鐵路盤西支線、公路320國(guó)道均由礦井中部通過，東距貴陽(yáng)383公里；西至昆明266公里。此外，國(guó)家已建成通車的南昆鐵路從（威舍站）亦有支線與盤西鐵路紅果編組站接軌。盤西鐵路北段水柏鐵路均已建成通車。正在建設(shè)的鎮(zhèn)勝高速公路在公司總部（干溝橋）建有入口

20、通道?？偟膩碚f，交通十分便利。大致位置如下圖所示：</p><p><b>　　二、地形地貌</b></p><p>　　井田內(nèi)，下二疊紀(jì)的巖層形成高山位于井田之東側(cè)，下二疊紀(jì)的玄武巖形成高山位于井田的西側(cè)。由北至南地形逐漸增高，最高山峰為+2176.9m，煤組出露于山溝之間的緩坡地帶，形成一個(gè)不規(guī)則的臺(tái)階地形?；馃伨锱c羊場(chǎng)坡井田、藍(lán)泥箐井田及紙廠井田共同組成火鋪

21、井田，火燒鋪井田南面以火5斷層與濫泥箐井田相鄰，北面以火6斷層與紙廠井田相鄰，接近盤關(guān)向斜的軸端。</p><p><b>　　三、地表水系</b></p><p><b>　　1.區(qū)域水文地質(zhì)</b></p><p>　　本區(qū)地處黔西高原，地形西高東低，區(qū)域內(nèi)有巖溶地貌，溶蝕—?jiǎng)兾g地貌、剝蝕—構(gòu)造地貌三類。各類地貌的分布

22、與地質(zhì)構(gòu)造幾出露的地層有密切的關(guān)系，山嶺谷地延伸方向基本一致，常成單面山，垂直地層走向方向多有沖溝，井田地貌屬剝蝕構(gòu)造地貌，各地和沖溝有利于地下水的排泄。區(qū)域內(nèi)有南北盤江分水嶺，分水嶺北側(cè)有北盤江支流，井田內(nèi)的地層水均匯入長(zhǎng)江，南北盤江都是珠江的支流，故本區(qū)地表屬于珠江水系。區(qū)域內(nèi)可溶性巖層有二疊系下統(tǒng)棲霞矛口組，疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組，中統(tǒng)關(guān)嶺組上段，可溶性巖層含裂隙溶洞水，含水性強(qiáng)，是區(qū)域內(nèi)的主要含水層，二迭系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組，龍?zhí)督M，

23、下三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組，屬非可溶性巖層，其充水空間不發(fā)育，含水性和透水性都弱，是上述含水層之間的相對(duì)隔水層。 </p><p><b>　　2.地下水的補(bǔ)給</b></p><p>　　地下水的補(bǔ)給為大氣降水，另外分布較高的可溶性地層區(qū)的溝溪水，進(jìn)入可溶巖地區(qū)時(shí)，也潛入地下，補(bǔ)給地下水，在溝谷各地地下水以泉或暗溝出口排出，補(bǔ)給地下水，地表水與地下水有明顯的互補(bǔ)關(guān)

24、系。 </p><p><b>　　3.小窯積水</b></p><p>　　全井田小窯遍布，下山開采小窯多有積水，積水位置和水量無法查清，部分小窯與礦井同時(shí)交叉生產(chǎn)，且多分布于礦井采、掘工作面的上方，故其積水對(duì)礦井生產(chǎn)造成影響。</p><p><b>　　4.礦井涌水量</b></p><p&g

25、t;　　礦井最大涌水量300立方米/小時(shí)，礦井正常涌水量為120立方米/小時(shí)，屬于涌水量中等的礦井（Q=2—5m3/h）。</p><p><b>　　第二節(jié) 地質(zhì)特征</b></p><p><b>　　一、地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p><b>　　1.斷層</b></p>&l

26、t;p>　　火鋪礦位于盤關(guān)向斜西翼南段，為一簡(jiǎn)單的單斜構(gòu)造。地層產(chǎn)狀：羊場(chǎng)坡、火燒鋪兩井田傾向北東50°左右。濫泥箐和紙廠兩井田近于東。傾角兩翼陡、中部緩。羊場(chǎng)坡和濫泥箐兩井田30°~45°；火燒鋪井田18°~25°左右，局部達(dá)35°。紙廠井田30°~65°，局部倒轉(zhuǎn)。井田內(nèi)大中型斷層不多，但大于煤層厚度的小斷層十分發(fā)育，層間滑動(dòng)強(qiáng)烈?，F(xiàn)將礦井范圍內(nèi)的

27、大中型斷層分述于后（表1-2-1）：</p><p>　?。?）火5斷層：正斷層，走向北東30°~40°，傾向南東，傾角70°~8°，落差120~150m，全長(zhǎng)2400m左右，切穿全煤系。是羊場(chǎng)坡與火燒鋪兩井田的分界斷層。</p><p>　　（2）火6斷層：正斷層，走向北東10°~20°，傾向南東，傾角60°~80&#

28、176;，落差120m左右，切穿全煤系。是火燒鋪井田與濫泥箐井田的分界斷層。</p><p>　?。?）火7斷層：正斷層，走向北東40°左右，傾向南東，傾角70°~ 80°，落差40m左右。該斷層是一、二采區(qū)與五、六采區(qū)的自然邊界。</p><p>　　礦井范圍內(nèi)無巖漿侵入體和巖溶陷落柱。亦無較大褶曲。</p><p>　　井田主要地質(zhì)

29、構(gòu)造特征表</p><p>　　2.褶曲陷落柱巖漿侵入</p><p>　　有一褶皺緊靠火6斷層，褶皺含背斜與向斜各一個(gè)，背斜的西翼即向斜的東翼，兩者軸面近于直立，走向?yàn)楸睎|15°～20°，與火6斷層大至平行，背斜兩翼地層傾角為40°左右，其波幅40m～70m，向斜兩翼不對(duì)稱，兩翼傾角18°～22，波幅約20m 。</p><p&

30、gt;<b>　　3.層間滑動(dòng) </b></p><p>　　煤層層間滑動(dòng)較強(qiáng)，其滑動(dòng)方向大致至東向西，滑動(dòng)的強(qiáng)弱與煤層的軟硬成正比，煤層軟則強(qiáng)，反之則弱。</p><p><b>　　二、地層</b></p><p>　　盤縣煤田地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)（I）上揚(yáng)子臺(tái)褶帶（II），黔西南迭陷褶斷束（III）的西部，煤田內(nèi)的構(gòu)造大

31、部分為北西向和北東向兩組，盤關(guān)向斜是其中的北東向構(gòu)造之，向斜軸通過亦關(guān)、 紅果等地?；馃伨餅橐缓?jiǎn)單單斜構(gòu)造，井田內(nèi)無巖漿浸入體。</p><p>　　火鋪礦以煤礦資源為主，井田內(nèi)出露的地層有：二迭系上統(tǒng)峨眉玄武巖組、龍?zhí)督M、三迭系下統(tǒng)飛先關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組、三抵系中統(tǒng)關(guān)組，第四系、現(xiàn)自上而下分述如下：</p><p>　　1.峨眉山玄武巖組〈P2B〉</p><p>

32、;　　按巖性組合可分為四段，總厚約為350米，自下而上為： </p><p><b>　　地一段〈P2β1〉</b></p><p>　　深灰色的及棕色玄武巖，夾紫色凝灰?guī)r，厚約為180米。</p><p>　　第二段〈 P2β2〉</p><p>　　深灰色及灰綠色凝灰?guī)r，火山礫巖和凝灰?guī)r礫巖，佳玄武巖，厚約100米。

33、</p><p><b>　　第三段〈P2β3〉</b></p><p>　　灰綠巖，灰色致密的凝灰質(zhì)角礫巖，火山礫巖，厚約50米。</p><p><b>　　第四段</b></p><p>　　綠灰色、紫色凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)泥巖及凝灰質(zhì)沙巖，疏松易碎，遇水膨脹，厚約20 米。</p>

34、<p>　　2.龍?zhí)督M〈P2L〉</p><p>　　本組由細(xì)碎屑巖，泥巖煤層組成，夾澡層壯，結(jié)核壯菱鐵礦，底部有一層厚1—5米的淺灰灰白色鋁土巖或綠灰色鐵鋁巖厚約30米。</p><p>　　3.飛仙關(guān)組〈T1F〉</p><p>　　分上下兩段，總厚約550米</p><p>　　下段〈T1F〉厚約為150米，主要由灰綠色泥質(zhì)粉

35、砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成，夾泥巖透鏡體，鈣質(zhì)結(jié)核和細(xì)砂巖。</p><p>　　上段〈T1F2〉厚約400米 ，又紫色淺黃綠色砂巖，粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖組成，夾鈣質(zhì)泥巖，泥灰?guī)r和石灰?guī)r。</p><p>　　4.永寧鎮(zhèn)組〈T1YN〉</p><p>　　第一段〈T1YN1〉，厚約160米</p><p>　　下部為灰白色結(jié)晶灰?guī)r，上部為灰白色灰?guī)r，

36、厚層狀，質(zhì)純 </p><p>　　第二段〈TYN2〉，厚約為100米?；揖G色，紫色粉沙質(zhì)。</p><p><b>　　三、煤層及煤質(zhì)</b></p><p>　　井田內(nèi)有工業(yè)價(jià)值的含煤地層是龍?zhí)督M。為過度相沉積，總厚度154米~268米，平均厚230米左右。</p><p>　　由淺灰——灰色細(xì)砂巖，粉沙巖，泥質(zhì)粉沙

37、巖，粉沙質(zhì)泥巖，泥巖，煤層和菱鐵礦薄層組成。含菱鐵礦和黃鐵礦結(jié)核。以水平層理，緩坡狀層理為主。煤層以中厚為主。</p><p>　　從以上的巖石的粒度，顏色和地層的含煤性在沉和順序上有一定的規(guī)律。以下至上，逐漸加大。下部主要是泥巖和粉砂泥巖。上部以泥沙巖和細(xì)砂巖為主，顏色下部深，向上逐漸變淺，下部多為深灰，黑灰乃至灰黑色。上部大都是淺灰或灰色。層間距較小，沉積穩(wěn)定，多為可采煤層，多為中厚煤層，大都是全井田可采層。

38、</p><p>　　1.主要是特殊巖性和動(dòng)、植物化石層位，可以直接用肉眼鑒定。</p><p><b>　?。?）1#標(biāo)志層</b></p><p>　　21#煤直接頂是一層厚0.03～0.04米的棕色高嶺石質(zhì)泥巖。</p><p><b>　?。?）2#標(biāo)志層</b></p>&l

39、t;p>　　在22#煤層底版的灰色泥巖中，富含黃鐵礦結(jié)核，在火鋪井田北翼發(fā)育。</p><p>　　每系底部是一層厚1-5米的灰—灰白色鋁土巖或灰色的鐵鋁巖，其底界是龍?zhí)督M與娥眉組的分界依據(jù)。</p><p>　　可采煤層為21#、22#。</p><p>　　2.煤層厚度、穩(wěn)定性及可采范圍：</p><p>　　21#煤層：一般厚度1

40、.9~2.5，平均2.2米。穩(wěn)定, 全井田可采。</p><p>　　22#煤層：一般厚度1.8~2.4，平均2.1米。穩(wěn)定, 全井田可采。</p><p><b>　　可采煤層特征表：</b></p><p>　　第三節(jié) 采區(qū)境界及資源/儲(chǔ)量</p><p><b>　　一、采區(qū)位置</b>&l

41、t;/p><p>　　本采區(qū)位于火7斷層西南，+1400水平以上，與西南三采區(qū)相鄰。煤層賦存條件好，地質(zhì)構(gòu)造和開采技術(shù)條件簡(jiǎn)單。</p><p><b>　　二、可采煤層</b></p><p>　　二采區(qū)內(nèi)有兩層可采煤層（21、22）總厚度4.3m，全區(qū)可采。</p><p>　　21號(hào)煤層位于龍?zhí)督M上段底部。煤層結(jié)構(gòu)單一

42、，一般不含夾石或含一層夾石。</p><p>　　頂板巖性：多為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，局部粉砂巖及泥巖。</p><p>　　底板巖性：以10m統(tǒng)計(jì)，上部為粉砂巖，下部為粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖。</p><p>　　22號(hào)煤層位于龍?zhí)督M中段頂部。煤層采用厚度變化較大，西部和東部各有2個(gè)不可采區(qū)，中部有一個(gè)零點(diǎn)區(qū)，不可采區(qū)面積約占四分之一左右?？刹蓞^(qū)內(nèi)煤厚變化不大，

43、該煤層一般含一層夾石，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。</p><p>　　頂板巖性：以10m統(tǒng)計(jì)，頂部為厚0.1～0.5m的含根泥巖，其下為粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部為泥巖。</p><p>　　底板巖性：按10m統(tǒng)計(jì)，直接底板為厚0.15～0.6m的含根泥巖，其下為粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖。</p><p><b>　　三、煤質(zhì)</b><

44、/p><p>　　1.本區(qū)煤層的煤質(zhì)牌號(hào)為肥煤。</p><p><b>　　2.煤層的其他特征</b></p><p>　　灰分：原煤平均灰分為18.71～26.57%（21號(hào)煤最低），其中其余煤層全為中灰；精煤平均灰分為6.95～9.31%。</p><p>　　硫分：原煤平均值為0.48～4.85%，精煤平均值為0.3

45、7～1.62%。從原煤平均值來看，17為特低硫， 9、12、為富硫，各煤層中硫酸鹽硫的含量均很低，一般為0～0.1％，特低硫中以有機(jī)硫?yàn)橹?，低硫煤中硫鐵礦硫與有機(jī)硫幾乎相等；中～高硫煤中以硫鐵礦硫?yàn)橹?，一般隨硫分增高硫鐵礦硫也增高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，硫鐵礦硫在全硫中所占的比例，中硫?yàn)?7.32％，富硫?yàn)?5.93％，高硫?yàn)?0.06％。</p><p>　　磷分：所有煤層均為低磷。</p><p>

46、　　砷：各煤層平均砷含量均很低，一般為2～4ppm。</p><p><b>　　四、采區(qū)儲(chǔ)量</b></p><p>　　采區(qū)的可控制的資源量:</p><p>　　Q = </p><p>　　式中: S—煤層投影面積㎡；</p><p><b>　　M—

47、煤層厚度m；</b></p><p>　　γ—煤容重工業(yè) t/m3；</p><p>　　α—煤層平均傾角 （°）。</p><p><b>　　21煤：</b></p><p><b>　　Q21=</b></p><p>　　=0.08647

48、5;106×2.2×1.46÷Cos24.5°</p><p>　　=0.31×106(t)</p><p><b>　　22煤：</b></p><p><b>　　Q22=</b></p><p>　　=0.08647×106×

49、;2.1×1.46÷Cos24.5°</p><p>　　=0.29×106(t)</p><p>　　Q=Q21 +Q22 </p><p>　　=0.31×106(t)+ 0.29×106</p><p>　　=0.6×106(t) </p&g

50、t;<p>　　由于在采區(qū)的底板等高線圖上，留設(shè)保護(hù)煤柱；采區(qū)的東部邊界留設(shè)10m采區(qū)西北部斷層留10m的永久煤柱作為采區(qū)保護(hù)煤柱。</p><p>　　留設(shè)保護(hù)煤柱后的工業(yè)儲(chǔ)量為：</p><p><b>　　Q′21= </b></p><p>　　=0.0065×106×2.2×1.46

51、47;Cos24.5°</p><p>　　=0.023×106 (t)</p><p><b>　　Q′22= </b></p><p>　　=0.0065×106×2.1×1.46÷Cos24.5°</p><p>　　=0.022×

52、106 (t)</p><p>　　P= Q′21+Q′22</p><p>　　=0.045×106 (t)</p><p>　　1.采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量：</p><p>　　Q總=0.6×106 (t)</p><p>　　2.采區(qū)的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量：</p><p><

53、;b>　　QZ=Q總–P</b></p><p>　　= 0.6×106-0.045×106</p><p>　　=0.555×106 (t)</p><p>　　3.采區(qū)的可采儲(chǔ)量（Z）：</p><p><b>　　Z= QZ×C</b></p>

54、<p>　　式中： P — 保護(hù)工業(yè)場(chǎng)地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留置的永久煤柱損失量。</p><p>　　C — 采區(qū)采出率，厚煤層不低于0.75；中厚煤層不低于0.8；薄煤層不低于0.8；地方小礦不低于0.7。</p><p>　　Q總— 采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量。</p><p>　　該采區(qū)所設(shè)計(jì)屬于中厚煤層，因此采區(qū)采出率應(yīng)不低于0.8，綜

55、合考慮采區(qū)的實(shí)際情況，選擇采區(qū)采出率為0.83。</p><p>　　所以該采區(qū)內(nèi)的可采儲(chǔ)量為：</p><p>　　＝0.555×106×0.83</p><p>　　=0.46×106 (t)</p><p><b>　　采區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算表</b></p><p>

56、　　五、采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　確定采區(qū)生產(chǎn)能力主要是確定一個(gè)采煤工作面的產(chǎn)量和同時(shí)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)。而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層的厚度、工作面長(zhǎng)度及推進(jìn)度。</p><p>　　本采區(qū)同時(shí)有兩個(gè)工作面同時(shí)生產(chǎn)，平均工作面長(zhǎng)度為80m。</p><p>　　1.一個(gè)采煤工作面的產(chǎn)量：</p><p>　　AO＝LV0MγC

57、0</p><p>　　式中： L—采煤工作面長(zhǎng)度，m；工作面的長(zhǎng)度取為80m</p><p>　　V0—工作面推進(jìn)度，m/a；該工作面每年生產(chǎn)時(shí)間為300天;日循環(huán)進(jìn)度1米；循環(huán)率0.8；所以工作面年推進(jìn)度為300×1×0.8=240m/a。</p><p>　　M—煤層厚度或采高，m；本礦取2.2。</p><p>　

58、　γ—煤的密度，t/m3；本礦取1.46。</p><p>　　C0—采煤工作面采出率，一般取0.93～0.97，薄煤層取高限，厚煤層取低限。取0.95。</p><p>　　所以采煤工作面的年產(chǎn)量為：</p><p>　　A0＝80×2.2×1.46×240×0.95×2＝11.72萬t </p>&

59、lt;p><b>　　掘進(jìn)煤量A1計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)煤層厚度及生產(chǎn)期間回采工作接替所需巷道掘進(jìn)工程量，設(shè)計(jì)掘進(jìn)煤量估算為采煤工作面產(chǎn)量的10%。</p><p>　　A1=A0×10%＝14.65×10%＝1.72萬t</p><p>　　2.采區(qū)生產(chǎn)能力的確定：</p><p&

60、gt;　　式中： QB——采區(qū)生產(chǎn)能力；</p><p>　　K1——采區(qū)掘進(jìn)出煤量系數(shù)，取1.1；</p><p>　　K2——工作面之間出煤影響系數(shù)；取0.95；</p><p>　　Qi——單個(gè)工作面年產(chǎn)量，0.91Mt。</p><p>　　由上式計(jì)算得出采區(qū)實(shí)際生產(chǎn)能力為：QB＝16.11×1.1×0.95＝1

61、6.84萬t</p><p><b>　　3.采區(qū)服務(wù)年限</b></p><p>　　按下式計(jì)算礦井的服務(wù)年限：</p><p>　　式中：ZK—采區(qū)可采儲(chǔ)量 ；萬t</p><p>　　T—采區(qū)服務(wù)年限；a</p><p>　　A—采區(qū)年生產(chǎn)能力；萬 t／a</p><p&

62、gt;　　K—儲(chǔ)量備用系數(shù)；一般取1.2～1.5</p><p>　　由此確定出礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限：T＝46/（15×1.2）=3a；</p><p>　　第二章 采區(qū)準(zhǔn)備方式及參數(shù)</p><p>　　第一節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備方式的確定</p><p>　　采區(qū)的布置方法也就是確定采煤方法和上山(下山)的布置；從本采區(qū)的煤層賦

63、存情況來看，由于煤層的傾角24.5°；符合走向長(zhǎng)壁開采的條件的。又因?yàn)楸镜V井是屬于煤與瓦斯突出礦井，為了能夠使該礦井安全生產(chǎn)，需要布置一條回風(fēng)上山在最上層煤層底板。從采區(qū)的總體情況來看，集中布置的形式還是比較優(yōu)越，上山均布置在煤層中，其中一條為膠帶輸送機(jī)上山，一條為軌道上山，一條為專用回風(fēng)上山。所以將運(yùn)輸大巷布置在22號(hào)煤層的底板巖石中。</p><p><b>　　第二節(jié) 采區(qū)參數(shù)</

64、b></p><p>　　一、采區(qū)走向長(zhǎng)度的確定</p><p>　　根據(jù)本礦的具體情況，由于受斷層的影響二采區(qū)走向長(zhǎng)不均勻，走向長(zhǎng)1008m-1086m之間。</p><p>　　二、確定區(qū)段斜長(zhǎng)及區(qū)段數(shù)目</p><p>　　由于設(shè)計(jì)的采區(qū)的走向長(zhǎng)不均勻，傾斜也不均勻出現(xiàn)三角壯，工作面走向長(zhǎng)度和傾斜長(zhǎng)度受到一定的影響。結(jié)合實(shí)際情況工

65、作面長(zhǎng)度定為80m，巷道的掘進(jìn)采用單巷掘進(jìn)，區(qū)段的斜長(zhǎng)為120m左右。將劃分為3個(gè)區(qū)段進(jìn)行回采。</p><p><b>　　三、煤柱尺寸</b></p><p>　　由于采區(qū)內(nèi)區(qū)段間的開采順序采用下行式；煤層間的開采順序采用自上而下逐次開采的下行開采順序。主要開拓巷道均布置在22號(hào)煤層中，除了采區(qū)兩斷層留15m煤柱，邊界留10m煤柱外，其他均不留煤柱。</p&

66、gt;<p><b>　　四、區(qū)段無煤柱護(hù)巷</b></p><p><b>　　1.沿空留巷：</b></p><p>　　沿空留巷一般適用于開采緩斜和傾斜、厚度為2m以下的薄及中厚煤層，這樣的方法與留煤柱護(hù)巷比可以減少保護(hù)煤柱的損失量，而且可以減少平巷的掘進(jìn)工程量。沿空留巷時(shí)區(qū)段的布置主要采用的是后退式沿空留巷的方式：先掘出分段

67、運(yùn)輸巷到采區(qū)邊界，工作面后退式回采，回采后在沿空留出平巷作為下區(qū)段的回風(fēng)巷。這種方式，可克服前進(jìn)式回采時(shí)前方煤層賦存情況不明和留巷影響工作面端頭采煤等缺點(diǎn)，但要增加平巷的掘進(jìn)工程量。</p><p><b>　　2.沿空掘巷</b></p><p>　　沿空掘巷就是沿著已采工作面的采空區(qū)邊緣掘進(jìn)區(qū)段平巷，這種方法利用采空區(qū)邊緣壓力小的特點(diǎn)，沿著上覆巖層已垮落穩(wěn)定的采空

68、區(qū)邊緣掘進(jìn)，有利于區(qū)段平巷在掘進(jìn)和生產(chǎn)期間的維護(hù)。多用于開采緩斜和傾斜的中厚煤層和厚煤層。沿空掘巷雖然沒有減少區(qū)段的數(shù)目，但是不留或少留保護(hù)煤柱，減少了采區(qū)內(nèi)煤炭的損失量。又由于巷道布置在采空區(qū)的邊緣，這樣巷道的維護(hù)相對(duì)要簡(jiǎn)單許多。由于沿空掘巷的巷道受壓較小，對(duì)支護(hù)的要求不如沿空留巷嚴(yán)格，一般梯形火屬支架、木支架均可用。</p><p>　　通過上面的論述，該礦采區(qū)的區(qū)段平巷采用沿空留巷布置的方式，并且每一個(gè)區(qū)段

69、留10m的區(qū)段保護(hù)煤柱。</p><p>　　第三節(jié) 采區(qū)巷道布置</p><p>　　一、采區(qū)上（下）山的布置</p><p>　　本采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法開采，直接由工作面順槽和運(yùn)輸平巷與回風(fēng)上山、軌道上山、運(yùn)輸上山相連，形成通風(fēng)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、排水等系統(tǒng)。運(yùn)輸上山、軌道上山和回風(fēng)上山平行布置在22號(hào)煤層中。 </p><p>　　

70、二、區(qū)段平巷的布置</p><p>　　區(qū)段平巷布置方式有單巷布置和雙巷布置兩種方式，結(jié)合采區(qū)實(shí)際情況和開采順序，所以采用雙巷布置。  </p><p>　　1.采區(qū)的巷道布置</p><p>　　在本采區(qū)內(nèi)布置工作面運(yùn)輸平巷、工作面回風(fēng)平巷、通過區(qū)段石門、回風(fēng)平巷與軌道上山、運(yùn)輸上山、回風(fēng)上山相連接；工作面運(yùn)輸平巷、回風(fēng)平巷布置在22號(hào)煤層中，軌道上

71、山和回風(fēng)上山平行布置在22號(hào)煤層中。</p><p><b>　　2.采區(qū)車場(chǎng)形式</b></p><p>　　本采區(qū)設(shè)有采區(qū)下部車場(chǎng)、采區(qū)中部車場(chǎng)、采區(qū)上部車場(chǎng)；采區(qū)下部車場(chǎng)布置和運(yùn)輸大巷、進(jìn)風(fēng)行人斜巷在同于標(biāo)高，屬于大巷裝車式下部車場(chǎng)底板繞道式，采區(qū)中部、采區(qū)上部車場(chǎng)，屬于雙向甩車場(chǎng)。</p><p><b>　　3.采區(qū)硐室&

72、lt;/b></p><p>　　采區(qū)硐室包括采區(qū)采區(qū)煤倉(cāng)、采區(qū)絞車房、采區(qū)變電所。采區(qū)內(nèi)直接在運(yùn)輸平巷中布置皮帶，采區(qū)內(nèi)的煤直接通過皮帶運(yùn)輸?shù)睫D(zhuǎn)載機(jī)再經(jīng)運(yùn)輸上山皮帶運(yùn)輸?shù)讲蓞^(qū)煤倉(cāng)最后通過運(yùn)輸大巷運(yùn)到地面。材料由運(yùn)輸大巷通過軌道上山運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅婊仫L(fēng)平巷和運(yùn)輸平巷，在軌道上山上部需要布置絞車房。本采區(qū)用集中供電，變電所布置在軌道上山和運(yùn)輸上山之間。 </p><p><b>

73、　　4.采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)</b></p><p>　　(1)運(yùn)煤：從采煤工作面破落下來的煤（刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)）→運(yùn)輸平巷（皮帶運(yùn)輸機(jī)）→運(yùn)輸上山（皮帶運(yùn)輸機(jī)）→采區(qū)煤倉(cāng)→運(yùn)輸大巷（礦車）→井底車場(chǎng)→地面工業(yè)廣場(chǎng)。</p><p>　　(2)運(yùn)料(或排矸)：材料從軌道上山（礦車）→采區(qū)上（中）部車場(chǎng)→區(qū)段回風(fēng)平巷→采（掘）煤工作面。排矸線路正好與運(yùn)料線路相反。</p>

74、<p>　　(3)通風(fēng)系統(tǒng)：（新鮮風(fēng)流）從運(yùn)輸大巷→軌道上山（運(yùn)輸上山）→采區(qū)中部車場(chǎng)→區(qū)段回風(fēng)平巷→聯(lián)絡(luò)巷→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面→（污風(fēng)）→工作面回風(fēng)平巷→回風(fēng)上山→風(fēng)井→地面。</p><p><b>　　第四節(jié) 井巷工程</b></p><p>　　一、初期掘進(jìn)的主要巷道名稱、工程量</p><p>　　礦井生產(chǎn)時(shí)的采掘比和矸

75、石率:礦井生產(chǎn)時(shí)采掘比為1：2；預(yù)計(jì)矸石量為礦井原煤產(chǎn)量的10％，即礦井矸石量預(yù)計(jì)為15kt/a。</p><p><b>　　第三章 采煤方法</b></p><p>　　第一節(jié) 采煤方法及工藝選擇</p><p>　　所設(shè)計(jì)的首采工作面在一采區(qū)，該采區(qū)內(nèi)可采煤層為兩層，分別為21#、22#設(shè)計(jì)煤層，首采煤層為21，首采工作面狀況為煤層厚度

76、為2.2m，煤層容重為1.456t/m3 ，采煤工作面長(zhǎng)度為80m，，礦井的相對(duì)瓦斯涌出量20.5m3/t。礦區(qū)范圍內(nèi)可采煤層均具有煤塵爆炸危險(xiǎn)性,同一煤層瓦斯含量向深部略有增高的趨勢(shì)，今后在采掘過程中，隨著開采深度增加或通風(fēng)不暢時(shí)，瓦斯將會(huì)增加或聚集，從而易產(chǎn)生爆炸。煤層有自然發(fā)火性和爆炸性，回采范圍內(nèi)礦井正常涌水量120m3/h，最大涌水量300m3/h.，地質(zhì)構(gòu)造已查明。煤層具體情況見表3-1-1。</p><

77、p>　　表3-1-1 可采煤層情況</p><p>　　在本采區(qū)的設(shè)計(jì)中，由于本采區(qū)的儲(chǔ)量較大，煤層賦存條件較好，并且該設(shè)計(jì)采區(qū)的煤層都屬于中厚煤層，為了使采區(qū)的生產(chǎn)能力與礦井的服務(wù)年限相適應(yīng)，再結(jié)合采礦技術(shù)的發(fā)展，所以結(jié)合本采區(qū)的實(shí)際情況后確定采用的采煤方法是：走向長(zhǎng)壁后退式采煤法。</p><p>　　第二節(jié) 工作面回采工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　回采工

78、藝主要包括落煤、裝煤、運(yùn)煤。</p><p><b>　　一、落煤</b></p><p>　　采煤工作面采用ZMS－12A型濕式煤電鉆打眼，爆破落煤，人工裝煤、放頂。</p><p><b>　　二、裝、運(yùn)煤</b></p><p>　　一般的采煤機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，落煤和裝煤是同時(shí)考慮的，所以在這里裝煤

79、工藝不用過多的考慮。</p><p>　　運(yùn)煤的中心問題是采面刮板運(yùn)輸機(jī)的選型問題，在選擇運(yùn)輸機(jī)的問題上應(yīng)考慮刮板運(yùn)輸機(jī)的能力應(yīng)略大于工作面的生產(chǎn)能力。因此選用型號(hào)為SGB—630/150，此種刮板運(yùn)輸機(jī)的參數(shù)為：出廠長(zhǎng)度200m，輸送能力180t/h；刮板鏈速 0.86m/s；中部槽尺寸1500×630×190；</p><p><b>　　三、工作面的支護(hù)

80、</b></p><p>　　該采煤工作面所采用的采煤工藝是炮采，選用支撐掩護(hù)式的液壓支架進(jìn)行支護(hù)。</p><p>　　ZY4000/17/30， 支撐高度為1.7～3.0m，工作阻力為4000KN，初撐力1884KN，外形尺寸5673×1420×1700，支撐強(qiáng)度0.78Mpa，推移步距600mm，支架重量10.5t。根據(jù)所選支架的外形尺寸和工作面的長(zhǎng)度

81、100m，計(jì)算出一個(gè)工作面所用支架的臺(tái)數(shù)為735臺(tái)。 </p><p>　　工作面的支護(hù)強(qiáng)度Pt ；</p><p>　　Pt= kmρ=7×2.2×25= 385kPa </p><p>　　支柱的有效支撐能力PE；</p><p>　　PE= KEPA=0.

82、8×300=240kN </p><p>　　工作面所需支護(hù)密度n；</p><p>　　n=Pt/PE=385/240=1.6根/㎡</p><p>　　工作面支柱的柱距a=1/nb=1/1.6=0.625</p><p>　　考慮工作面的支護(hù)管理要求，選取工作面支柱柱距，a=0.6 </p><p>

83、　　工作面所需支柱、頂梁數(shù)量。</p><p>　　N=LN(L/a+1)=4×(100/0.6+1)=670根</p><p>　　考慮工作面臨時(shí)支護(hù)、加強(qiáng)支護(hù)與備用量的要求，工作面支柱須增加10％～15％，頂梁須增加2％～4％，工作面須配備支柱750根，頂梁680根。</p><p>　　式中 k--------采高厚度系數(shù)，取k=0</p&

84、gt;<p>　　KE---------支柱有效支撐系數(shù)，單體液壓支柱取KE=0.8</p><p>　　PA-------支柱最大工作阻力</p><p>　　m---------工作面的平均采高，m=2.2m</p><p>　　Ρ---------工作面頂板巖石平均厚度，ρ=25kN/m3</p><p>　　b-----

85、--工作面支柱排距，和工作面所選頂梁一致，b=1m</p><p>　　LN-------最大控頂距時(shí)支柱的排數(shù)，LN=4</p><p>　　L-------工作面的長(zhǎng)度，L=100m</p><p>　　第四章 頂板管理</p><p><b>　　第一節(jié) 支護(hù)設(shè)計(jì)</b></p><p&g

86、t;<b>　　一、支護(hù)形式的選擇</b></p><p>　　結(jié)合本采區(qū)的頂板情況，對(duì)采區(qū)主要巷道選擇錨噴支護(hù)及錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)。錨桿和噴射混泥土支護(hù)各有優(yōu)點(diǎn)，但也都有不足之處。錨噴聯(lián)合支護(hù)，能使兩者取長(zhǎng)補(bǔ)短，互為補(bǔ)充，是一種性能更好的支護(hù)形式。錨桿與其穿過的巖體形成承載加固拱，噴射混泥土層防止圍巖風(fēng)化剝落，并和圍巖結(jié)合在一起，對(duì)錨桿表面的巖石起支護(hù)作用，從而提高了為研拱的承載能力。<

87、/p><p>　　噴射混泥土可以有效控制錨桿間巖石的掉落，但其本身是脆性的，當(dāng)巖石變形較大時(shí)，易于開裂剝落。因此，可以在錨桿與噴射土之前鋪設(shè)金屬網(wǎng)，噴成鋼筋混泥土層，提高噴層的整體性，改善噴層的抗拉能力，能有效的支護(hù)松散破碎的軟弱巖層，形成了錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)。金屬網(wǎng)用鋼筋直徑一般為8mm，鋼筋間距一般為300mm。</p><p>　　二、采用錨桿、錨噴等支護(hù)形式時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：</p

88、><p>　　1.錨桿、錨噴等支護(hù)的端頭與掘金工作面的距離，錨噴的形式、規(guī)格、安裝角度，混泥土標(biāo)號(hào)、噴體厚度，掛網(wǎng)所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的處理等，必須在施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。</p><p>　　2.打錨桿眼前，必須首先敲幫問頂，將活矸處理掉，在確保安全的條件下，方可作業(yè)。</p><p>　　3.使用錨固劑固定錨桿時(shí)，應(yīng)將孔壁沖洗干凈，砂漿錨桿必須灌滿

89、填實(shí)。</p><p>　　4.軟巖使用錨桿支護(hù)時(shí)，必須全長(zhǎng)錨固。</p><p>　　5.錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗(yàn)。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè)，并用記錄排版顯示。對(duì)噴體必須做好厚度和強(qiáng)度檢查，并有檢查和試驗(yàn)記錄。在井下做錨固實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須有安全措施。</p><p>　　6.錨桿必須用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊，確保錨桿的托板緊貼巷壁。</p><p&g

90、t;　　7.采用人工上料噴射機(jī)噴射混泥土、砂漿時(shí)，必須采用潮料，并使用除塵機(jī)對(duì)上料口、余氣口除塵。噴射前，必須沖洗巖幫。噴射后應(yīng)有養(yǎng)護(hù)措施。作業(yè)人員必須佩帶勞動(dòng)保護(hù)用品。</p><p><b>　　第二節(jié) 頂板管理</b></p><p>　　本礦采用的是炮采落煤，而且煤層的頂?shù)装鍡l件較差，所以采用全部垮落法處理采空區(qū)。再加上本礦井的瓦斯等級(jí)為煤與瓦斯突出礦井。應(yīng)及

91、時(shí)處理好頂板的垮落。 </p><p><b>　　頂板事故的分類：</b></p><p>　　按力源可將采煤工作面頂板事故分為漏冒型、壓垮性、推跨性三大類。</p><p>　　按事故大?。旱V經(jīng)常用）可分為局部冒頂和大型冒頂兩大類。</p><p>　　第五章 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)</p><p&g

92、t;　　第一節(jié) 采區(qū)瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)</p><p>　　該礦沒有瓦斯等級(jí)鑒定資料，按煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)，暫按瓦斯相對(duì)對(duì)涌出量20.5m3/t考慮，今后以生產(chǎn)過程中實(shí)際鑒定為準(zhǔn)。</p><p>　　礦井絕對(duì)瓦斯涌出量的計(jì)算：</p><p>　　Q絕=7.99m3/min</p><p>　　本設(shè)計(jì)安瓦斯抽放系統(tǒng)，按相對(duì)瓦斯涌出量2

93、0.5m3/t考慮，瓦斯抽放率按65.6％考慮，按q瓦=7.99×(1-65.6％)=2.75m3/min為依據(jù)計(jì)算礦井風(fēng)量，礦井在正常生產(chǎn)后需測(cè)定瓦斯涌出量，若經(jīng)抽放后瓦斯涌出量大于2.75m3/min則通過計(jì)算另選風(fēng)機(jī)，并進(jìn)行通風(fēng)能力核定，嚴(yán)格執(zhí)行“以風(fēng)定產(chǎn)”的原則，嚴(yán)禁超能力生產(chǎn)。</p><p><b>　　第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng)</b></p><p>

94、　　一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求</p><p>　　1.每一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。煤層群分層開采的每一個(gè)上、下山采區(qū)，采用聯(lián)合布置時(shí)，都必須至少設(shè)置一條專門的回風(fēng)巷，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷必須貫穿整個(gè)采區(qū)的長(zhǎng)度和高度。嚴(yán)禁將一條上、下山或盤區(qū)的風(fēng)巷分為兩段，其中一段作為進(jìn)風(fēng)巷，另一段作為回風(fēng)巷。</p><p>　　2.采煤工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時(shí)

95、應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。</p><p>　　3.煤層傾角大于12°的采煤工作面采用下行通風(fēng)時(shí)，報(bào)總工程師批準(zhǔn)，并須遵循下列規(guī)定：</p><p>　?。?）采煤工作面的風(fēng)速，不得低于1m/s。</p><p>　?。?）機(jī)電設(shè)備設(shè)置在回風(fēng)巷時(shí)，其風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，并應(yīng)裝有瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置。</p><p>　?。?）進(jìn)

96、、回風(fēng)巷中都必須設(shè)置消防供水管路。有煤與瓦斯突出的采煤工作面嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)。</p><p>　?。?）采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。</p><p><b>　　二、通風(fēng)系統(tǒng)選擇</b></p><p><b>　　1.影響條件</b></p><p>　　礦井瓦

97、斯涌出量、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自燃傾向性等條件。選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)，都要符合投產(chǎn)快，出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等要求，該礦屬于煤與瓦斯突出礦井，也是一個(gè)重要的影響條件。</p><p><b>　　2.通風(fēng)系統(tǒng)選擇</b></p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括：通風(fēng)方式，即為進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井的布置方式（分為中央式、對(duì)角

98、式、和混合式三類）；通風(fēng)方法，即為礦井主扇的各種方法（分為抽出式，壓入式和壓軸聯(lián)合式三種）；通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)以下所談到的影響礦井通風(fēng)的因數(shù)進(jìn)行綜合的考慮．</p><p>　　(1)有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井、高瓦斯礦井、煤層易自燃的礦井及有熱害的礦井，應(yīng)采用對(duì)角式或分區(qū)式通風(fēng)；當(dāng)井田面積較大時(shí)，初期可采用中央式通風(fēng)，逐步過渡為對(duì)角式或分區(qū)式通風(fēng)。<

99、/p><p>　　(2)礦井通風(fēng)方法宜采用抽出式。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育、老窯多，采用多風(fēng)井通風(fēng)有利時(shí)，可采用壓入式通風(fēng)。</p><p>　　根據(jù)上面的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合我礦的實(shí)際情況，我礦屬于煤與瓦斯突出礦井，所以采用中央邊界式（中央分列式）通風(fēng)，由于壓入式通風(fēng)漏風(fēng)比較大，故通風(fēng)方法選用抽出式通風(fēng)。</p><p><b>　　三、風(fēng)量計(jì)算與分配</b&g

100、t;</p><p><b>　　1.風(fēng)量計(jì)算依據(jù)</b></p><p>　　(1)風(fēng)量計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　供給煤礦井下任何工作用風(fēng)地點(diǎn)的新鮮風(fēng)量，必須依照下述各種條件進(jìn)行計(jì)算，并取其最大值，作為該工作用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量。</p><p>　　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)量不得少于

101、4m3/s。</p><p>　　2)按該用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體濃度，風(fēng)速以及溫度等都符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)各項(xiàng)規(guī)定要求分別計(jì)算，并取其最大值。</p><p>　　風(fēng)量計(jì)算依據(jù)本采區(qū)按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)，礦井的風(fēng)量計(jì)算按礦井的平均絕對(duì)瓦斯涌出量 q（m3/min）來計(jì)算，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》及有關(guān)規(guī)定，并參考鄰近生產(chǎn)礦井的實(shí)際配風(fēng)經(jīng)驗(yàn)，配風(fēng)滿足風(fēng)速、稀釋

102、并帶走瓦斯和井下工作人員的需要，且使每翼總回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔怀^0.75％。由于開采困難并符合《煤礦安全規(guī)程》對(duì)瓦斯抽放的規(guī)定，所以可對(duì)礦井瓦斯進(jìn)行抽放，抽放率為40％，本采區(qū)的絕對(duì)瓦斯涌出量為2.75m3/min,則抽放后采區(qū)的平均絕對(duì)瓦斯涌出量為：q絕＝1.65m3/min。礦井的總風(fēng)量的計(jì)算采用下面的計(jì)算方法，并取最大值為礦井的總風(fēng)量。</p><p>　　以下是《煤礦安全規(guī)程》及有關(guān)礦井瓦斯抽放規(guī)定：礦井

103、絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到以下條件之一的，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放瓦斯系統(tǒng)：</p><p>　　a．大于或等于40m3/min；</p><p>　　b．年產(chǎn)量1.0～1.5Mt的礦井，大于30m3/min；</p><p>　　c．年產(chǎn)量0.6～1.0Mt的礦井，大于25m3/min；</p><p>　　d．年產(chǎn)量0.4～0

104、.6Mt的礦井，大于20m3/min；</p><p>　　e．年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于15m3/min。</p><p>　　f．當(dāng)1個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min。</p><p><b>　　(2)風(fēng)量計(jì)算原則</b></p><p>　　無論礦

105、井或采區(qū)的供風(fēng)量，均按該地區(qū)各個(gè)實(shí)際用風(fēng)地點(diǎn)，按照風(fēng)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，分別計(jì)算出各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際最大需風(fēng)量，從而求出該地區(qū)的風(fēng)量總和，再考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，作為該地區(qū)的供風(fēng)量。即“由里往外”的計(jì)算原則，由采掘工作面、硐室和其它用風(fēng)地點(diǎn)計(jì)算出各采區(qū)風(fēng)量。最后求出全礦井總風(fēng)量。</p><p><b>　　2.風(fēng)量計(jì)算</b></p><p>　　按下列要求分別計(jì)算，并

106、且必須取其中的最大值。</p><p>　　(1)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算。</p><p>　　式中：Q—礦井總供風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　N—井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，本礦井為150人；</p><p>　　4—每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min；</p><p>　　K—礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)

107、和配風(fēng)不均勻等因素，取K＝1.15。</p><p>　　Q＝4×150×1.15=580m3/min=11.5 m3/s</p><p>　　(2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他巷道實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算，即：</p><p>　　m3/min </p><p>　　式中：∑Q采—采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)

108、量的總和,m3/min；</p><p>　　∑Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；</p><p>　　∑Q硐—硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和,m3/min；</p><p>　　∑Q其它—采區(qū)除了采煤、掘進(jìn)和硐室地點(diǎn)外的其它井巷需要進(jìn)行通風(fēng)的風(fēng)量的總 和，m3/min；</p><p>　　K—采區(qū)通風(fēng)系數(shù)，包括采區(qū)內(nèi)部漏

109、風(fēng)和通風(fēng)不均勻等因素，取1.4；</p><p>　　(3)采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　采煤工作面應(yīng)按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作面溫度、炸藥用量、同時(shí)工作的最多人數(shù)、炸藥使用量分別計(jì)算，取其中最大值，并用風(fēng)速驗(yàn)算。</p><p>　　1)按瓦斯涌出量計(jì)算：</p><p>　　采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算應(yīng)按瓦斯涌出量、二氧

110、化碳涌出量、工作面溫度、炸藥用量、同時(shí)工作的最多人數(shù)、炸藥使用量分別計(jì)算，取其中最大值，并用風(fēng)速驗(yàn)算。</p><p>　　式中： Q采—采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　q瓦采—采煤工作面經(jīng)瓦斯抽放以后的絕對(duì)瓦斯涌出量； </p><p>　　KC—采煤工作面瓦斯涌出不均衡的備用風(fēng)量系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值與平均值 ；<

111、/p><p>　　Q采＝100×q瓦采·K＝100×1.65×0.7×1.5=173.25m3/min＝2.8875m3/s</p><p>　　2)按工作面溫度計(jì)算</p><p>　　式中： VC—回采工作面適宜的風(fēng)速，根據(jù)工作面溫度為20℃～26℃，則工作面風(fēng)速VC查教材《礦井通風(fēng)》表6-1后VC為1.0～1.8m

112、/s，本礦取值1.5；</p><p>　　SC—采煤工作面平均有效斷面，m2；平均斷面面積為7.125㎡；</p><p>　　Ki—采煤工作面長(zhǎng)度系數(shù)，按工作面長(zhǎng)度80～150m，取為1；</p><p>　　=60×1.5×7.125×1=641.25m3/min=10.69m3/s；</p><p>　　

113、3)按工作面人員數(shù)量計(jì)算</p><p>　　=4×60=240m3/min=4m3/s</p><p>　　式中： Nc—采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，本采區(qū)取60人；</p><p>　　4)按炸藥使用量計(jì)算</p><p>　　Q采＝Ac·b/t·c</p><p>　　式中 Ac

114、—采煤工作面一次使用最大炸藥量，㎏；</p><p>　　b—每公斤炸藥爆炸后所產(chǎn)生的一氧化炭量；</p><p>　　c—為經(jīng)過通風(fēng)后，允許工人進(jìn)入工作面工作的一氧化碳濃度;本礦取0.2‰;</p><p>　　簡(jiǎn)化后為Q采＝25Ac</p><p>　　Q采＝25×15=375m3/min=6.25m3/s</p>

115、<p><b>　　5)按風(fēng)速驗(yàn)算</b></p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面的最底風(fēng)速為0.25 m/s，最高風(fēng)速為4m/s的要求進(jìn)行驗(yàn)算?；夭晒ぷ髅骘L(fēng)速應(yīng)滿足：</p><p>　　Q采＝15×7.2=108m3/min=1.8m3/s</p><p>　　Q采=240×7.2=1728

116、 m3/min=28.8 m3/s</p><p>　　驗(yàn)算的工作面的風(fēng)速為：1.8m/s≤Q采≤28.8m3/s</p><p>　　通過上述計(jì)算，回采工作面計(jì)算最大風(fēng)量為641.25m3/min;滿足上述風(fēng)量要求。</p><p>　　考慮一定的富余系數(shù)設(shè)計(jì)采區(qū)一個(gè)采煤工作面配風(fēng)20m3/s，U型通風(fēng)。</p><p>　　(4)掘進(jìn)工作

117、面的風(fēng)量確定</p><p>　　掘進(jìn)工作面的實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按照沖淡掘進(jìn)工作面瓦斯涌出，并考慮局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量、工作面溫度、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定要求分別進(jìn)行計(jì)算，并取其中最大值。經(jīng)分析和計(jì)算認(rèn)為，本礦井地溫不高，掘進(jìn)工作面人數(shù)≤20人，，設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為0.63m3/min，因此，影響工作面風(fēng)量確定的主要因素是瓦斯涌出量。</p><p>　　1)按瓦斯涌出量計(jì)算</

118、p><p>　　式中： Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　q瓦掘—掘進(jìn)工作面經(jīng)瓦斯抽放以后的瓦斯涌出量，m3/min；</p><p>　　K掘通—掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的備用風(fēng)量系數(shù)，該數(shù)值應(yīng)經(jīng)過觀察實(shí)測(cè)后取得；一般取1.8～2.0；</p><p>　?。?00×0.63×1.8＝113.4

119、m3/min＝1.89m3/s</p><p>　　2)按工作面人員數(shù)量計(jì)算：</p><p><b>　　Qb4=4×4Nb</b></p><p><b>　　=4×4×15</b></p><p>　　=240m3/min</p><p>

120、<b>　　=4m3/s</b></p><p>　　式中： Nb—每個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，本礦取15人； </p><p>　　4—每人每分鐘4m3的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　4—為兩個(gè)掘進(jìn)工作面。</p><p><b>　　3)按風(fēng)速驗(yàn)算：</b></p><

121、;p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足：</p><p>　　Q掘≥15×7.2＝108m3/min＝1.8m3/s</p><p>　　Q掘≤240×7.2＝1728m3/min＝28.8m3/s</p><p>　　式中： Sj—掘進(jìn)工作面巷道過風(fēng)斷面,8～12m2；</p><p>　　考

122、慮一定的富余系數(shù)設(shè)計(jì)一采區(qū)掘進(jìn)工作面配風(fēng)10m3/s</p><p>　　(5)硐室需風(fēng)量計(jì)算：</p><p>　　獨(dú)立通風(fēng)的硐室實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型硐室分別計(jì)算，機(jī)電設(shè)備散熱量大的硐室，應(yīng)機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計(jì)算，充電硐室應(yīng)按回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算，其它硐室類比生產(chǎn)礦井的經(jīng)驗(yàn)配風(fēng)：</p><p>　　機(jī)電硐室,按經(jīng)驗(yàn)取機(jī)電硐室所需風(fēng)量為200

123、m3/min；</p><p>　　其它硐室所需風(fēng)量：根據(jù)國(guó)內(nèi)機(jī)械化礦井的統(tǒng)計(jì)資料，結(jié)合我礦區(qū)的實(shí)際情況：采區(qū)變電所在60～80m3/min取值,本礦取70m3/min。所以硐室的需風(fēng)量為270m3/min=4.5m3/s</p><p>　　(6)其它風(fēng)巷道的需風(fēng)量計(jì)算：</p><p>　　根據(jù)國(guó)內(nèi)機(jī)械化礦井的統(tǒng)計(jì)資料，結(jié)合雨谷礦區(qū)的實(shí)際情況，取</p&g

124、t;<p><b>　　左右。 </b></p><p>　?。剑?41.25×2＋240×4＋270×3）×5% ＝152.625m3/min=2.544m3/s</p><p>　　（7）礦井總風(fēng)量確定</p><p>　　

125、m3/min </p><p>　　式中：∑Q采—采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；</p><p>　　∑Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；</p><p>　　∑Q硐—硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；</p><p>　　∑Q其它—采區(qū)除了采煤、掘進(jìn)和硐室地點(diǎn)外的其它井巷需要進(jìn)行通風(fēng)的

126、風(fēng)量的總和，m3/min；</p><p>　　K—采區(qū)通風(fēng)系數(shù)，包括采區(qū)內(nèi)部漏風(fēng)和通風(fēng)不均勻等因素，取1.1；</p><p>　　Q2=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q它) ×K=(10.69×2＋4×4＋4.5×3+2.78) × 1.2=53.66 m3/s</p><p>　　考慮一定的富余量，本礦井風(fēng)量取5